a) Tính \(R_{34}\) và \(U_{r a}\):

\(R_{34} = \frac{R_{3} R_{4}}{R_{3} + R_{4}} = \frac{8 k \cdot 2 k}{8 k + 2 k} = 1.6 k \Omega\) \(V_{+} = U_{v \overset{ˋ}{a} o 2} \cdot \frac{R_{4}}{R_{3} + R_{4}} = 6 \cdot \frac{2}{10} = 1.2 V\)

Vì op-amp lý tưởng: \(V_{-} = V_{+} = 1.2 V\)

\(U_{r a} = \left(\right. 1 + \frac{R_{2}}{R_{1}} \left.\right) V_{+} - \frac{R_{2}}{R_{1}} U_{v \overset{ˋ}{a} o 1} = 2 \cdot 1.2 - 3 = - 0.6 V\)

b) Dòng điện qua từng nhánh:

\(I_{3} = \frac{6 - 1.2}{8 k} = 0.6 \textrm{ } m A\) \(I_{4} = \frac{1.2}{2 k} = 0.6 \textrm{ } m A\) \(I_{1} = \frac{3 - 1.2}{4 k} = 0.45 \textrm{ } m A\) \(I_{2} = I_{1} = 0.45 \textrm{ } m A\)

• Tách sóng (Detection): Mạch sử dụng các linh kiện (thường là Diode) để giữ lại một nửa chu kì của tín hiệu cao tần, biến tín hiệu xoay chiều thành tín hiệu có trị số trung bình thay đổi theo biên độ.
• Lọc bỏ sóng mang (Filtering): Sử dụng mạch lọc RC (điện trở - tụ điện) để loại bỏ hoàn toàn thành phần sóng mang cao tần (thứ đã hoàn thành nhiệm vụ vận chuyển). Kết quả thu được là đường bao của tín hiệu, chính là hình dạng của tín hiệu thông tin gốc.
• Khôi phục trung thực: Đảm bảo tín hiệu sau khi tách ra không bị méo tiếng, giữ được các đặc tính về tần số và cường độ như lúc chưa điều chế để đưa đến bộ khuếch đại và phát ra loa.

• Hệ thống âm thanh (Audio):
• • Các bộ khuếch đại (Ampli) dùng trong loa kéo, hệ thống Karaoke.
  • Mạch xử lí âm sắc (Bass, Treble) trong các bàn Mixer chuyên nghiệp.
• Thiết bị gia dụng thông minh:
• • Cảm biến ánh sáng: Mạch so sánh (Op-amp) giúp đèn đường tự bật khi trời tối và tắt khi trời sáng.
  • Cảm biến nhiệt độ: Trong nồi cơm điện cao tần hoặc máy điều hòa, giúp duy trì nhiệt độ ổn định.
• Y tế:
• • Máy đo điện tim (ECG), điện não đồ: Thu nhận các tín hiệu điện cực nhỏ từ cơ thể người, khuếch đại và lọc nhiễu trước khi hiển thị.
• Truyền thông vô tuyến:
• • Các máy thu thanh Radio (băng tần AM/FM) truyền thống.
  • Hệ thống bộ đàm dùng trong an ninh hoặc công trường xây dựng.
• Nguồn điện:
• • Các bộ ổn áp, mạch bảo vệ quá tải trong các thiết bị sạc điện thoại hay máy tính.

a) Điện áp đầu ra

So sánh hai ngõ vào:

• \(V_{+} = 4 V\) (không đảo)
• \(V_{-} = 6 V\) (đảo)

Vì:

\(V_{+} < V_{-}\)

→ Op-amp sẽ bão hòa về mức âm

Nguồn cấp: ±12V ⇒

Điện áp đầu ra:

\(U_{r a} \approx - 12 V\)

b) Nguyên lí hoạt động

Mạch so sánh không khuếch đại tuyến tính mà hoạt động kiểu “bật/tắt”:

• Nếu \(V_{+} > V_{-}\)
  → đầu ra lên mức +12V
• Nếu \(V_{+} < V_{-}\)
  → đầu ra xuống mức -12V

\(4 V < 6 V\)
→ ngõ vào đảo lớn hơn
→ op-amp “kéo” đầu ra xuống mức thấp nhất
→ ra -12V

• Tần số và pha của sóng mang được giữ nguyên không đổi.
• Chỉ có độ cao (biên độ) của sóng mang là biến thiên lên xuống giống hệt như hình dạng của sóng âm thanh ban đầu.

• Giảm kích thước Anten: Tín hiệu âm thanh có tần số rất thấp (  đến  ), tương ứng với bước sóng cực kỳ dài (hàng chục km). Để thu phát hiệu quả, anten phải có kích thước bằng khoảng   bước sóng. Nếu không điều chế vào sóng cao tần (bước sóng ngắn), chúng ta sẽ cần những cột anten cao hàng cây số — điều này là bất khả thi.
• Truyền tín hiệu đi xa: Tín hiệu âm thanh (tần số thấp) rất dễ bị suy hao và hấp thụ bởi môi trường. Trong khi đó, sóng cao tần (sóng vô tuyến) có khả năng xuyên qua không gian và truyền đi khoảng cách rất xa mà ít bị tổn hao năng lượng.
• Tránh chồng lấn (Nhiễu): Nếu tất cả các đài phát thanh đều gửi trực tiếp tiếng nói lên không trung, các tín hiệu này sẽ trộn lẫn vào nhau thành một đống hỗn tạp vì chúng cùng dải tần số. Bằng cách điều chế, mỗi đài phát sẽ "cưỡi" trên một sóng mang có tần số riêng biệt (ví dụ: đài 91 MHz, đài 100 MHz), giúp máy thu có thể tách và chọn đúng kênh muốn nghe.