Giải Công nghệ 12 Điện - điện tử kết nối: Bài 19 Khuếch đại thuật toán

Hướng dẫn giải Công nghệ 12 - Điện - điện tử kết nối tri thức: Giải bài 19 Khuếch đại thuật toán. Bài được giải chi tiết, rõ ràng, dễ hiểu. Bài giải giúp học sinh nắm vững kiến thức trong sách giáo khoa, rèn kĩ năng giải bài tập và có phương pháp học tập hiệu quả.

Nội dung chi tiết

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Quan sát Hình 19.1 và cho biết trong mạch có các linh kiện điện tử nào?

Giải chi tiết:

Trong mạch có mạch khuếch đại và các điện trở

I. GIỚI THIỆU CHUNG

LUYỆN TẬP

Câu hỏi 1: Mạch khuếch đại đảo ở Hình 19.13 có R₁ = 1 kΩ, R₂ = 10 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 100 mV, tần số 1 Hz.

Giải chi tiết:

a) Hệ số khuếch đại của mạch là:G=R2R1=101=10

b)

Câu hỏi 2: Mạch trừ ở Hình 19.14 có R₁ = R₃ = 2 kΩ, R₂ = R₄ =10 kΩ. Tính điện áp U_ra nếu U_vào1 = 1V, U_vào2 = 5V

Giải chi tiết:

Ura=R4R3+R41+R2R1Uvào2-R2R1.Uvào1

=100002000+10000.1+100002000.5-100002000.1=20V

Câu hỏi 3: Mạch cộng không đảo ở Hình 19.15 có R₁ = R₂ = 1 kΩ, R_f = R_g = 10 kΩ. Tính điện áp U_ra nếu U_vào1 = 1 V, U_vào2 = 5V

Giải chi tiết:

Ura=1+RfRgR2R1+R2.Uvào1+R1R1+R2.Uvào2

=1+1000010000.10001000+1000.1+10001000+1000.5=6 V

Câu hỏi 4: Mạch cộng đảo ở Hình 19.16 có R_f = 3 kΩ, R₁ = 1 kΩ, R₂ = 1,5 kΩ. Tính điện áp U_ra trong bảng 19.1

U_vào1 (V)	U_vào2(V)	U_ra (V)
1	1	?
2	1	?
1,5	2	?
1	1,5	?

Giải chi tiết:

Ta có: Ura=-RfR1.Uvào1+RfR2.Uvào2= -30001000.Uvào1+30001500.Uvào2

= -(3.Uvào1+2.Uvào2)

U_vào1 (V)	U_vào2(V)	U_ra (V)
1	1	-5
2	1	-8
1,5	2	-8,5
1	1,5	-6

Câu hỏi 5: Một mạch so sánh đảo ở Hình 19.17 có U_cc = 12V, -U_cc = -12V. Tính điện áp U_ra trong bảng 19.2.

U_vào (V)	U_ngưỡng(V)	U_ra(V)
1	0,5	?
3	-3	?
-5	0	?
2,5	3	?

Giải chi tiết:

Ta có hình 19.17 là mạch so sánh đảo

Nếu U_vào > U_ngưỡng thì U_ra= -U_cc= -12 V

Nếu U_vào < U_ngưỡng thì U_ra= U_cc = 12V

U_vào (V)	U_ngưỡng(V)	U_ra(V)
1	0,5	-12 V
3	-3	-12 V
-5	0	12 V
2,5	3	12 V

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Sử dụng các nguồn tài liệu để tìm thêm ứng dụng của khuêhsc đại thuật toán trong thực tế.

Giải chi tiết:

1. Âm thanh:

Hệ thống âm thanh: Khuếch đại tín hiệu âm thanh từ micro, đầu CD, máy nghe nhạc MP3, v.v. trước khi đưa đến loa.
Bộ khuếch đại âm thanh: Khuếch đại tín hiệu âm thanh để sử dụng trong các ứng dụng như karaoke, âm thanh hội nghị, v.v.
Bộ lọc âm thanh: Lọc bỏ các tạp âm và nhiễu trong tín hiệu âm thanh.

2. Truyền thông:

Ampli: Khuếch đại tín hiệu truyền thông như tín hiệu truyền hình, tín hiệu radio, v.v. trước khi truyền đi.
Bộ khuếch đại cáp quang: Khuếch đại tín hiệu quang trong các hệ thống truyền thông cáp quang.
Bộ khuếch đại RF: Khuếch đại tín hiệu tần số cao (RF) trong các hệ thống truyền thông di động.

3. Đo lường:

Bộ khuếch đại đo lường: Khuếch đại tín hiệu từ các cảm biến, bộ biến đổi, v.v. trước khi đưa đến bộ xử lý dữ liệu.
Bộ khuếch đại sai số: Khuếch đại tín hiệu sai số để đo lường chính xác hơn.
Bộ khuếch đại tín hiệu sinh học: Khuếch đại tín hiệu sinh học như điện áp tim, điện não đồ, v.v.

4. Y tế:

Máy trợ thính: Khuếch đại âm thanh cho người khiếm thính.
Máy đo điện tim: Khuếch đại điện áp tim để đo nhịp tim và điện tim.
Máy siêu âm: Khuếch đại tín hiệu siêu âm để tạo hình ảnh cơ thể.

5. Công nghiệp:

Hệ thống điều khiển tự động: Khuếch đại tín hiệu điều khiển để điều khiển các thiết bị và hệ thống tự động.
Robot: Khuếch đại tín hiệu điều khiển cho các khớp và bộ phận của robot.
Máy đo lường và kiểm soát: Khuếch đại tín hiệu từ các cảm biến để đo lường và kiểm soát các thông số trong các quy trình công nghiệp.