Bài này nêu lên một số ứng dụng tiêu biểu của các linh kiện tích hợp mạch rắn - Mạch khuếch đại thuật toán. Trong bài có sử dụng các sơ đồ đơn giản hóa, và người đọc nên lưu ý rằng nhiều chi tiết như tên của linh kiện, số thứ tự chân ra và nguồn cung cấp không được thể hiện trong hình.
Các điện trở sử dụng trong các sơ đồ thường được ghi nhận giá trị trên đơn vị là kΩ. Các điện trở có dải < 1 kΩ có thể gây ra dòng điện quá mức và có khả năng phá hỏng linh kiện. Các điện trở có dải >1 MΩ có thể gây ra các tạp âm nhiệt và làm cho mạch vận hành kém ổn định ứng với dòng định thiên đầu vào.
Ghi chú: Một điều quan trọng cần lưu ý là các công thức dưới đây giả định rằng chúng ta sử dụng các . Điều đó có nghĩa là khi thiết kế thực tế các mạch này cần phải tham khảo thêm một số tài liệu chi tiết khác.
Ứng dụng mạch thuật toán[sửa | sửa mã nguồn]
Mạch khuếch đại đơn[sửa | sửa mã nguồn]
Mạch điện này dùng để tìm ra hiệu số, hoặc sai số giữa 2 điện áp mà mỗi điện áp có thể được nhân với một vài hằng số nào đó. Các hằng số này xác định nhờ các điện trở.
Thuật ngữ "Mạch khuếch đại vi sai" không được nhầm lẫn với thuật ngữ "Mạch vi phân" cũng trong bài này.
Hệ số khuếch đại vi sai[sửa | sửa mã nguồn]
Nếu và ,
và
Mạch khuếch đại đảo[sửa | sửa mã nguồn]
Dùng để đổi dấu và khuếch đại một điện áp [nhân với một số âm]
Mạch khuếch đại không đảo[sửa | sửa mã nguồn]
Dùng để khuếch đại một điện áp [nhân với một hằng số lớn hơn 1]
Mạch đệm điện áp[sửa | sửa mã nguồn]
Được sử dụng như một bộ khuếch đại đệm, để giới hạn những ảnh hưởng của tải hay để phối hợp tổng trở [nối giữa một linh kiện có tổng trở nguồn lớn với một linh kiện khác có tổng trở vào thấp]. Do có hồi tiếp âm sâu, mạch này có khuynh hướng không ổn định khi tải có tính dung cao. Điều này có thể ngăn ngừa bằng cách nối với tải qua 1 điện trở.
- [thực ra, tổng trở bản thân của đầu vào op-amp có giá trị từ 1 MΩ đến 10 TΩ.]
Mạch khuếch đại cộng đảo[sửa | sửa mã nguồn]
Mach được sử dụng để làm phép cộng một số tín hiệu điện áp
- Nếu
Mạch tích phân[sửa | sửa mã nguồn]
Mạch này dùng để tích phân [có đảo dấu] một tín hiệu theo thời gian.
[Trong đó, và là các hàm số theo thời gian, là điện áp ngõ ra của mạch tích phân tại thời điểm t = 0.]
- Lưu ý rằng cấu trúc của mạch này cũng được xem là mạch lọc thông thấp, một dạng của mạch lọc tích cực.
Mạch vi phân[sửa | sửa mã nguồn]
Mạch này để lấy vi phân [có đảo dấu] một tín hiệu theo thời gian.
Thuật ngữ "Mạch vi phân" tránh không nên nhầm lẫn với "", cũng trong trang này.
[Trong đó, và là các hàm số theo thời gian]
- Lưu ý rằng cấu trúc của mạch này có thể xem như một mạch lọc thông thường, một dạng của mạch lọc tích cực.
Mạch so sánh[sửa | sửa mã nguồn]
Mạch này để so sánh hai tín hiệu điện áp, và sẽ chuyển mạch ngõ ra để hiển thị mạch nào có điện áp cao hơn.
[Trong đó là điện áp nguồn, và mach sẽ được cấp nguồn từ và .]
Mạch khuếch đại đo lường[sửa | sửa mã nguồn]
Người ta kết hợp các đặc tính tổng trở vào rất cao, độ suy giảm tín hiệu đồng pha cao, điện áp bù đầu vào thấp và các đặc tính khác để thiết kế mạch đo lường chính xác, độ nhiễu thấp.