IC khuếch đại thuật toán có mấy đầu vào? Đáp án và giải thích

Đề bài

IC khuếch đại thuật toán có mấy đầu vào?

• A. 1
• B. 2
• C. 3
• D. 4

Cấu tạo ký hiệu của IC khuếch đại thuật toán

Trên sơ đồ mạch, IC khuếch đại thuật toán (viết tắt OA hoặc Op-amp) được vẽ là một hình tam giác. Phía bên trái tam giác có hai đường dẫn vào, phía đỉnh bên phải có một đường dẫn ra.

Cực	Kí hiệu	Vai trò
Đầu vào đảo	IN– (dấu –)	Tín hiệu ra ngược pha với tín hiệu đưa vào cực này
Đầu vào không đảo	IN+ (dấu +)	Tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu đưa vào cực này
Đầu ra	OUT	Lấy tín hiệu đã khuếch đại
Chân nguồn	+VCC, –VCC	Cấp điện cho IC hoạt động, không nhận tín hiệu

Vì sao chọn đáp án B?

Bản chất của OA là bộ khuếch đại vi sai: nó khuếch đại hiệu hai điện áp ở hai đầu vào. Muốn có hiệu thì phải có hai đầu vào. Điện áp ra được tính gần đúng:

U_ra = A₀ · (U₊ – U_–)

Trong đó A₀ là hệ số khuếch đại vòng hở, rất lớn (cỡ hàng chục nghìn lần trở lên).

Loại trừ các phương án sai

• A. 1: sai, vì một đầu vào thì không tạo được hiệu điện áp để khuếch đại vi sai. Nhiều bạn nhầm vì thấy mạch thực tế thường chỉ nối tín hiệu vào một cực, còn cực kia nối đất hoặc nối hồi tiếp.
• C. 3: sai, vì 3 là số cực tín hiệu (2 vào + 1 ra). Đề hỏi riêng số đầu vào.
• D. 4: sai, vì không có IC nào có tới 4 đầu vào tín hiệu theo cấu tạo cơ bản. Con số này dễ gây nhầm với tổng số chân khi cộng thêm 2 chân nguồn (2 vào + 1 ra + 2 nguồn = 5 chân chính).

Mẹo nhớ

Hãy nhớ câu: “Hai vào – một ra – hai nguồn”. Dấu “–” là đảo, dấu “+” là không đảo. Chữ “đảo” nghĩa là đảo pha 180° giữa tín hiệu vào và ra.

Lỗi sai thường gặp

• Đếm cả chân nguồn là đầu vào, dẫn đến chọn C hoặc D.
• Nhầm dấu: đầu vào “+” là không đảo, đầu vào “–” mới là đảo.
• Cho rằng đầu vào không đảo làm đảo pha. Thực tế chỉ tín hiệu vào cực “–” mới bị đảo pha.

Ứng dụng cơ bản và ví dụ tính nhanh

Với hồi tiếp âm qua điện trở R₂ và R₁ (OA lí tưởng), ta có hai mạch thường gặp:

• Khuếch đại đảo: U_ra = –(R₂/R₁) · U_vào
• Khuếch đại không đảo: U_ra = (1 + R₂/R₁) · U_vào

Ví dụ tự đặt: R₁ = 10 kΩ, R₂ = 100 kΩ, U_vào = 0,1 V.

• Mạch đảo: U_ra = –(100/10) · 0,1 = –1 V.
• Mạch không đảo: U_ra = (1 + 100/10) · 0,1 = 1,1 V.

Bài luyện tập

1. Một IC khuếch đại thuật toán có bao nhiêu chân tín hiệu (vào và ra)?
   Đáp án: 3 chân (2 vào, 1 ra).
2. Tín hiệu đưa vào đầu vào “+” thì tín hiệu ra cùng pha hay ngược pha?
   Đáp án: cùng pha.
3. Mạch khuếch đại đảo có R₁ = 2 kΩ, R₂ = 20 kΩ, U_vào = 0,3 V. Tính U_ra.
   Đáp án: U_ra = –(20/2) · 0,3 = –3 V.

Câu hỏi thường gặp

IC khuếch đại thuật toán có mấy đầu vào, mấy đầu ra?

IC khuếch đại thuật toán có 2 đầu vào (đảo và không đảo) và 1 đầu ra. Ngoài ra còn hai chân cấp nguồn +VCC và –VCC.

Đầu vào đảo và không đảo khác nhau thế nào?

Tín hiệu đưa vào đầu vào đảo (–) cho tín hiệu ra ngược pha, còn đưa vào đầu vào không đảo (+) thì tín hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào.

Chân nguồn có phải là đầu vào của IC khuếch đại thuật toán không?

Không. Chân nguồn chỉ cấp điện cho IC hoạt động, không nhận tín hiệu cần khuếch đại nên không tính là đầu vào.

Vì sao OA phải có hai đầu vào?

Vì OA là bộ khuếch đại vi sai, khuếch đại hiệu hai điện áp ở hai đầu vào theo công thức Ura = A0(U+ – U–).

Bài học liên quan

• Điốt bán dẫn là linh kiện bán dẫn có mấy tiếp giáp p-n?
• Công thức tính hệ số biến áp pha của máy biến áp ba pha
• Giải Công nghệ 12 Bài 14: Mạch điều khiển tín hiệu (trang 61)
• Tirixto cho dòng điện đi qua khi nào? Điều kiện UAK, UGK
• Máy thu hình là gì? Phân biệt với máy thu thanh và cách hoạt động
• Mạch điều khiển tín hiệu có mấy công dụng? Giải thích và ví dụ