Đây là một mạch khuếch đại vi sai, bạn có biết điện áp 1V ở đây có tác dụng gì không?
Nguyên lý cơ bản của mạch khuếch đại này như sau: R37 và R38 là các điện trở đầu vào vi sai, có giá trị bằng nhau, đều là 10kΩ; R39 và R36 là các điện trở hồi tiếp, hệ số tỷ lệ là 15kΩ/10kΩ = 1.5. Lưu ý rằng bộ khuếch đại thuật toán được cấp nguồn đơn, do đó phạm vi điện áp ngõ ra của nó nằm trong khoảng 0~3.3V.
Trong các mạch khuếch đại vi sai chuẩn thông thường, điểm 1V sẽ được nối trực tiếp với AGND, khi đó ngõ ra OUT = A×(IN+ - IN-). Tuy nhiên, điện áp 1V ở đây thực chất là một điện áp dịch mức (bias voltage), nghĩa là tín hiệu ngõ ra sau khi được khuếch đại sẽ được chồng lên mức điện áp 1V, công thức ngõ ra lúc này là OUT = A×(IN+ - IN-) + 1.
Các bạn quan tâm có thể tự suy diễn dựa trên nguyên lý “hở mạch” và “ngắn mạch ảo”.
Chủ thớt tổng kết rất chuẩn! Mình xin bổ sung một điểm cần cân nhắc trong thực tế thiết kế mạch: Việc thêm điện áp dịch mức 1V này trong hệ thống nguồn đơn đúng là nhằm nâng tín hiệu xoay chiều lên để tránh bị cắt đỉnh nửa chu kỳ âm. Tuy nhiên, khi thiết kế mạch in thực tế, điện áp tham chiếu 1V này phải cực kỳ sạch, tốt nhất nên dùng IC tham chiếu điện áp chuyên dụng hoặc dùng bộ khuếch đại thuật toán (op-amp) làm mạch theo điện áp để cấp nguồn. Ngoài ra, độ chính xác và sự phối hợp giữa hai cặp điện trở R37/R38 và R36/R39 ảnh hưởng rất lớn đến tỷ số triệt chế cộng mô-men (CMRR) của mạch, vì vậy khuyên dùng điện trở có độ chính xác 1% hoặc thậm chí 0,1%.
Cảm ơn chủ thớt đã chia sẻ! Dạo này mình vừa đúng lúc đang làm mạch lấy mẫu dòng điện, mãi mà không hiểu tại sao bộ khuếch đại thuật toán nguồn đơn khi thì nối với GND, lúc lại phải nối với một điện áp nào đó. Xem xong bài này thì hiểu ngay lập tức, hóa ra là để tạo điện áp lệch một chiều (DC bias) nhằm đảm bảo dải động hoạt động. Nhân tiện xin hỏi chủ thớt một chút: nếu phía sau nối với ADC của vi điều khiển 3.3V, liệu có phải đặt điện áp lệch này ở mức 1.65V (tức một nửa 3.3V) sẽ tốt hơn không?
