Luyện theo chủ đề · Công nghệ – Công nghiệp lớp 12

Mạch khuếch đại thuật toán

Chương “Điện tử tương tự”. Các câu thuộc chủ đề này, gom từ mọi đề trên trang, kèm đáp án và lời giải.

6
câu
3
đề thi
  1. Đề chính thức Công nghệ – Công nghiệp 2026 (Bộ GD&ĐT) – mã đề 0601 · Câu 3 Phần I
    Câu 3.

    Một mạch khuếch đại đảo dùng khuếch đại thuật toán có sơ đồ như hình dưới đây. Giá trị các điện trở: R1 = 4,7 kΩ; R2 = 47 kΩ.

    sơ đồ mạch khuếch đại đảo: điện áp vào qua R1 vào đầu đảo (−) của khuếch đại thuật toán, R2 nối từ đầu ra về đầu đảo, đầu không đảo (+) nối đấtsơ đồ mạch khuếch đại đảo: điện áp vào qua R1 vào đầu đảo (−) của khuếch đại thuật toán, R2 nối từ đầu ra về đầu đảo, đầu không đảo (+) nối đất

    Tại một thời điểm, điện áp vào có giá trị Uvào = 0,5 V, điện áp ra có giá trị là

    • A.

      Ura = - 6 V.

    • B.

      Ura = 5 V.

    • C.

      Ura = 6 V.

    • D.

      Ura = - 5 V.

      Đáp án
    Lời giải

    Mạch khuếch đại đảo: Ura=−R2R1Uvaˋo=−474,7×0,5=−5U_{ra} = -\dfrac{R_2}{R_1}U_{vào} = -\dfrac{47}{4{,}7} \times 0{,}5 = -5 V. Chọn D.

  2. Đề chính thức Công nghệ – Công nghiệp 2026 (Bộ GD&ĐT) – mã đề 0601 · Câu 4 Phần II
    Câu 4.

    Hình bên là ý tưởng thiết kế mạch sử dụng khuếch đại thuật toán để báo quá tải khi xe có tải trọng vượt ngưỡng cho phép. Cảm biến lực đo tải trọng, chuyển đổi thành điện áp Ucb tỉ lệ thuận với tải trọng của xe. Điện áp ngưỡng Ungưỡng được thiết lập bằng Ucb khi tải trọng xe bằng 1,5 tấn. Khi điện áp ra của khuếch đại thuật toán Ura dương, mô đun rơ le sẽ kích hoạt chuông báo quá tải.

    cảm biến lực cho U_cb vào đầu không đảo (+), U_ngưỡng vào đầu đảo (−) của khuếch đại thuật toán nguồn ±U_CC; U_ra điều khiển mô đun rơ le và chuông báo quá tảicảm biến lực cho U_cb vào đầu không đảo (+), U_ngưỡng vào đầu đảo (−) của khuếch đại thuật toán nguồn ±U_CC; U_ra điều khiển mô đun rơ le và chuông báo quá tải

    Dưới đây là một số nhận định về ý tưởng thiết kế này.

    • a)

      Đây là mạch so sánh đảo.

      Sai
    • b)

      Nếu Ucb < Ungưỡng thì điện áp ra Ura ≈ - UCC.

      Đúng
    • c)

      Nếu tải trọng xe bằng 2,5 tấn thì chuông báo quá tải sẽ kêu.

      Đúng
    • d)

      Để mạch chỉ báo quá tải đối với những xe có tải trọng từ 3 tấn trở lên, cần điều chỉnh Ungưỡng giảm so với mức đã thiết lập.

      Sai
    Lời giải

    a) Sai: tín hiệu cần so sánh Ucb đưa vào đầu không đảo (+), điện áp ngưỡng đưa vào đầu đảo (–), nên đây là mạch so sánh không đảo.

    b) Đúng: khi Ucb < Ungưỡng, điện áp đầu (+) nhỏ hơn đầu (–), nên Ura≈−UCCU_{ra} \approx -U_{CC}.

    c) Đúng: tải trọng 2,5 tấn > 1,5 tấn nên Ucb > Ungưỡng, Ura≈+UCCU_{ra} \approx +U_{CC} (dương), rơ le kích hoạt chuông kêu.

    d) Sai: muốn chỉ báo khi tải từ 3 tấn trở lên phải tăng Ungưỡng lên bằng Ucb ứng với 3 tấn, không phải giảm.

  3. Đề chính thức Công nghệ – Công nghiệp 2025 (Bộ GD&ĐT) – mã đề 0601 · Câu 9 Phần I
    Câu 9.

    Cho mạch khuếch đại thuật toán như hình dưới đây.

    sơ đồ mạch khuếch đại thuật toán: điện áp vào U_vào đưa vào đầu không đảo (+); R1 nối từ đầu đảo (−) xuống đất, R2 nối từ đầu ra về đầu đảo; lấy ra U_ra ở đầu rasơ đồ mạch khuếch đại thuật toán: điện áp vào U_vào đưa vào đầu không đảo (+); R1 nối từ đầu đảo (−) xuống đất, R2 nối từ đầu ra về đầu đảo; lấy ra U_ra ở đầu ra

    Điện áp ra Ura của mạch khuếch đại được tính bằng công thức

    • A.

      Ura=(1+R2R1)UvaˋoU_{\text{ra}} = \left(1 + \dfrac{R_2}{R_1}\right)U_{\text{vào}}.

      Đáp án
    • B.

      Ura=(1+R1R2)UvaˋoU_{\text{ra}} = \left(1 + \dfrac{R_1}{R_2}\right)U_{\text{vào}}.

    • C.

      Ura=R2R1UvaˋoU_{\text{ra}} = \dfrac{R_2}{R_1}U_{\text{vào}}.

    • D.

      Ura=R1R2UvaˋoU_{\text{ra}} = \dfrac{R_1}{R_2}U_{\text{vào}}.

    Lời giải

    Tín hiệu vào đưa vào đầu không đảo (+), R1 nối đầu đảo (−) xuống đất, R2 hồi tiếp từ đầu ra về đầu đảo, nên đây là mạch khuếch đại không đảo: Ura=(1+R2R1)UvaˋoU_{\text{ra}} = \left(1 + \dfrac{R_2}{R_1}\right)U_{\text{vào}}. Chọn A.

  4. Đề chính thức Công nghệ – Công nghiệp 2025 (Bộ GD&ĐT) – mã đề 0601 · Câu 2 Phần II
    Câu 2.

    Trong giờ thực hành, giáo viên đưa ra một mạch ứng dụng IC khuếch đại thuật toán như hình bên. Biết điện trở R1=1 kΩR_1 = 1\ \text{k}\Omega, R2=2,2 kΩR_2 = 2{,}2\ \text{k}\Omega và điện áp vào Uvaˋo=1 VU_{\text{vào}} = 1\ \text{V}. Một nhóm học sinh tìm hiểu, thảo luận và đưa ra một số nhận định về mạch điện này.

    sơ đồ mạch khuếch đại thuật toán: U_vào qua điện trở R1 vào một đầu vào của khuếch đại thuật toán, R2 nối giữa đầu ra và đầu vào đó, đầu vào còn lại nối đất; lấy ra U_ra ở đầu rasơ đồ mạch khuếch đại thuật toán: U_vào qua điện trở R1 vào một đầu vào của khuếch đại thuật toán, R2 nối giữa đầu ra và đầu vào đó, đầu vào còn lại nối đất; lấy ra U_ra ở đầu ra
    • a)

      Đây là mạch khuếch đại đảo.

      Đúng
    • b)

      Điện áp ra của mạch được tính bằng công thức Ura=R2R1UvaˋoU_{\text{ra}} = \dfrac{R_2}{R_1}U_{\text{vào}}.

      Sai
    • c)

      Điện áp ra Ura=+ 2,2 VU_{\text{ra}} = +\,2{,}2\ \text{V}.

      Sai
    • d)

      Nếu thay thế R2 bằng điện trở có giá trị 2 kΩ thì điện áp ra Ura=+ 2 VU_{\text{ra}} = +\,2\ \text{V}.

      Sai
    Lời giải

    a) Đúng. Tín hiệu vào qua R1 đưa vào đầu đảo (−), đầu không đảo (+) nối đất, R2 hồi tiếp về đầu đảo: đây là mạch khuếch đại đảo.

    b) Sai. Công thức của mạch khuếch đại đảo có dấu trừ: Ura=−R2R1UvaˋoU_{\text{ra}} = -\dfrac{R_2}{R_1}U_{\text{vào}}.

    c) Sai. Ura=−2,21⋅1=−2,2 VU_{\text{ra}} = -\dfrac{2{,}2}{1} \cdot 1 = -2{,}2\ \text{V}.

    d) Sai. Với R2=2 kΩR_2 = 2\ \text{k}\Omega: Ura=−21⋅1=−2 VU_{\text{ra}} = -\dfrac{2}{1} \cdot 1 = -2\ \text{V}.

  5. Đề tham khảo Công nghệ – Công nghiệp 2025 (Bộ GD&ĐT) · Câu 20 Phần I
    Câu 20.

    Cho mạch khuếch đại thuật toán như hình bên. Tín hiệu lối vào là điện áp hình sin có biên độ 1,2 mV. Biên độ điện áp của tín hiệu ra là

    Mạch khuếch đại thuật toán: U vào qua điện trở 2 kΩ vào lối vào đảo (−), điện trở hồi tiếp 150 kΩ nối từ lối ra về lối vào đảo, lối vào không đảo (+) nối đất, lối ra U raMạch khuếch đại thuật toán: U vào qua điện trở 2 kΩ vào lối vào đảo (−), điện trở hồi tiếp 150 kΩ nối từ lối ra về lối vào đảo, lối vào không đảo (+) nối đất, lối ra U ra
    • A.

      91,2 V.

    • B.

      91,2 mV.

    • C.

      90 V.

    • D.

      90 mV.

      Đáp án
    Lời giải

    Mạch khuếch đại đảo (tín hiệu vào lối vào đảo), hệ số khuếch đại ∣K∣=RhtR1=1502=75|K| = \dfrac{R_{ht}}{R_1} = \dfrac{150}{2} = 75. Biên độ ra 75×1,2 mV=90 mV75 \times 1{,}2\ \text{mV} = 90\ \text{mV} (ngược pha với tín hiệu vào). Chọn D.

  6. Đề tham khảo Công nghệ – Công nghiệp 2025 (Bộ GD&ĐT) · Câu 3 Phần II
    Câu 3.

    Hình bên thể hiện ý tưởng thiết kế hệ thống tự động điều khiển nhiệt độ của một lò ấp trứng quy mô hộ gia đình, sử dụng mạch so sánh của khuếch đại thuật toán. Mạch điện sử dụng Relay để đóng cắt nguồn cho đèn sợi đốt (bộ phận cấp nhiệt). Khi điện áp đầu ra Ura của khuếch đại thuật toán ở mức cao thì Relay đóng. Điện áp đầu ra UCB của cảm biến nhiệt độ tỉ lệ thuận với nhiệt độ đo được. Phần đặt ngưỡng nhiệt độ sử dụng biến trở.

    Sơ đồ: cảm biến nhiệt độ đưa U CB vào lối vào (−) của khuếch đại thuật toán, biến trở đặt ngưỡng nhiệt độ đưa U Ng vào lối vào (+); lối ra U ra điều khiển Relay đóng cắt đèn sợi đốtSơ đồ: cảm biến nhiệt độ đưa U CB vào lối vào (−) của khuếch đại thuật toán, biến trở đặt ngưỡng nhiệt độ đưa U Ng vào lối vào (+); lối ra U ra điều khiển Relay đóng cắt đèn sợi đốt
    • a)

      Cảm biến nhiệt độ được sử dụng để đo nhiệt độ môi trường trong lò ấp.

      Đúng
    • b)

      Mạch điện so sánh của khuếch đại thuật toán là mạch so sánh không đảo.

      Sai
    • c)

      Khi nhiệt độ trong lò ấp trứng cao hơn nhiệt độ ngưỡng đã đặt, điện áp Ura sẽ ở mức cao.

      Sai
    • d)

      Để duy trì nhiệt độ của lò ấp trứng ở mức cao hơn, cần đặt ngưỡng nhiệt độ sao cho UNg tăng lên.

      Đúng
    Lời giải

    a) Đúng: cảm biến đo nhiệt độ trong lò để so sánh với ngưỡng đã đặt.

    b) Sai: tín hiệu cảm biến UCB đưa vào lối vào đảo (−), điện áp ngưỡng vào lối vào không đảo (+), nên đây là mạch so sánh đảo.

    c) Sai: nhiệt độ cao hơn ngưỡng thì UCB > UNg, lối ra Ura ở mức thấp, Relay ngắt đèn.

    d) Đúng: tăng UNg thì lò phải nóng hơn mới có UCB > UNg để ngắt đèn, nên nhiệt độ lò được duy trì ở mức cao hơn.