Question

[Đinh Thị Huyền]

Mạch khuếch đại đảo được biểu diễn như hình có R₁ = 2 kΩ, R₂ = 20 kΩ.

a. Xác định hệ số khuếch đại của mạch.

b. Vẽ tín hiệu lối ra nếu tín hiệu lối vào là điện áp hình sin, biên độ 200 mV, tần số 2 Hz.

Answer 1

[Lê Văn Hào]

Để giải bài toán này, ta sẽ dựa vào công thức khuếch đại của mạch khuếch đại đảo và tính toán tín hiệu lối ra từ tín hiệu lối vào đã cho.

a. Xác định hệ số khuếch đại của mạch

Mạch khuếch đại đảo có hệ số khuếch đại \(A\) được tính theo công thức sau:

\(A = - \frac{R_{2}}{R_{1}}\)

Trong đó:

• \(R_{1}\) là điện trở ở đầu vào (2 kΩ),
• \(R_{2}\) là điện trở ở đầu ra (20 kΩ).

Thay giá trị vào công thức:

\(A = - \frac{20 \textrm{ } \text{k}\Omega}{2 \textrm{ } \text{k}\Omega} = - 10\)

Vậy hệ số khuếch đại của mạch là \(A = - 10\).

b. Vẽ tín hiệu lối ra

Tín hiệu lối vào là điện áp hình sin với biên độ 200 mV và tần số 2 Hz.

Biên độ tín hiệu lối vào là 200 mV, tần số là 2 Hz, và điện áp lối vào có dạng:

\(u_{\text{in}} \left(\right. t \left.\right) = 0.2 sin ⁡ \left(\right. 2 \pi \cdot 2 \cdot t \left.\right) \textrm{ } \text{V}\)

Khi tín hiệu lối vào đi qua mạch khuếch đại đảo với hệ số khuếch đại \(A = - 10\), tín hiệu lối ra sẽ là tín hiệu hình sin có biên độ được khuếch đại và đảo dấu. Do đó, tín hiệu lối ra có dạng:

\(u_{\text{out}} \left(\right. t \left.\right) = - 10 \cdot u_{\text{in}} \left(\right. t \left.\right) = - 10 \cdot 0.2 sin ⁡ \left(\right. 2 \pi \cdot 2 \cdot t \left.\right)\) \(u_{\text{out}} \left(\right. t \left.\right) = - 2 sin ⁡ \left(\right. 2 \pi \cdot 2 \cdot t \left.\right) \textrm{ } \text{V}\)

Vậy tín hiệu lối ra là điện áp hình sin với biên độ 2 V và tần số 2 Hz, nhưng đảo dấu so với tín hiệu lối vào.

Nếu cần vẽ đồ thị tín hiệu này, bạn sẽ có một sóng sin với biên độ 2 V, tần số 2 Hz và pha bị đảo so với tín hiệu lối vào.