Bài giảng môn Điện tử tương tự

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ Giảng viên: Lê Xuân Thành Điện thoại/E-mail: 01655.111.888/thanhqn80@gmail.com Bộ môn: Lý thuyết mạch-Khoa Kỹ thuật điện tử 1 Biên soạn: Học kỳ I năm học 2009-2010 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 2 NỘI DUNG MÔN HỌC  Chương 1. Mạch khuếch đại bán dẫn  Chương 2. Mạch khuếch đại thuật toán  Chương 3. Mạch tạo dao động điều hòa  Chương 4. Mạch xung  Chương 5. Mạch biến đổi tần số  Chương 6. Mạch chuyển đổi A/D và D/A  Chương 7. Mạch cung cấp nguồn BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 3 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 4 Chương 1. Mạch khuếch đại bán dẫn  ĐỊNH NGHĨA, CÁC CHỈ TIÊU VÀ CÁC THAM SỐ CƠ BẢN  PHÂN CỰC VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC MỘT CHIỀU  HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO LƯỠNG CỰC  TẦNG KHUẾCH ĐẠI ĐẢO PHA  CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO TRƯỜNG  CÁC PHƯƠNG PHÁP GHÉP TẦNG TRONG BỘ KHUẾCH ĐẠI MỘT SỐ MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÁC  TẦNG KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 5 1. ĐỊNH NGHĨA, CÁC CHỈ TIÊU VÀ CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI 1.1. Định nghĩa mạch khuếch đại  Khuếch đại là một quá trình biến đổi năng lượng có điều khiển, ở đó năng lượng một chiều của nguồn cung cấp, không chứa thông tin, được biến đổi thành năng lượng xoay chiều theo tín hiệu điều khiển đầu vào, chứa đựng thông tin, làm cho tín hiệu ra lớn lên nhiều lần và không méo. Hình 1-1: Sơ đồ tổng quát của mạch khuếch đại. Iv Mạch khuyếch đại Nguồn cung cấp (EC) Uv Rn En Ir Ur Rt Uv t Ur t~ BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 6 1. ĐỊNH NGHĨA, CÁC CHỈ TIÊU VÀ CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI 1.1. Định nghĩa mạch khuếch đại  Để đảm bảo công tác cho tầng khuếch đại thì ở mạch ra của nó phải tạo nên thành phần dòng một chiều I0 và điện áp một chiều U0. Chính vì vậy, ở mạch vào của tầng, ngoài nguồn tín hiệu cần khuếch đại, người ta cũng phải đặt thêm điện áp một chiều UV0 (hay dòng điện một chiều IV0). Các thành phần dòng điện và điện áp một chiều đó xác định chế độ làm việc tĩnh của tầng khuếch đại. Tham số của chế độ tĩnh theo mạch vào (IV0, UV0) và theo mạch ra (I0, U0) đặc trưng cho trạng thái ban đầu của sơ đồ khi chưa có tín hiệu vào. I0 PĐK Uv t i RC Ur Ur t +E C R t C E B Uv a. U0 i ura 0 0 b. t t BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 7 1. ĐỊNH NGHĨA CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI 1.2. Các chỉ tiêu và tham số cơ bản của một tầng khuếch đại 1.2.1. Hệ số khuếch đại  Phần mô đun |K| thể hiện quan hệ về cường độ (biên độ) giữa các đại lượng đầu ra và đầu vào, phần góc k thể hiện độ dịch pha giữa chúng. Nhìn chung độ lớn của |K| và k phụ thuộc vào tần số  của tín hiệu vào.  Nếu biểu diễn |K| = f1() ta nhận được đường cong gọi là đặc tuyến biên độ - tần số của tầng khuếch đại. Đường biểu diễn k=f2() gọi là đặc tuyến pha - tần số. Đại lượng đầu ra Đại lượng tương ứng đầu vào K = K = K exp(j.k) 1.2.2. Trở kháng lối vào và lối ra V V V I U Z  r r r I U Z  BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 8 1. ĐỊNH NGHĨA VÀ CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI 1.2. Các chỉ tiêu và tham số cơ bản của một tầng khuếch đại 1.2.3. Méo tần số  Méo tần số là méo do độ khuếch đại của mạch khuếch đại bị giảm ở vùng hai đầu giải tần. ở vùng tần số thấp có méo thấp Mt, ở vùng tần số cao có méo tần số cao MC. C 0 C t 0 t K K M; K K M  Hình 1-3: a. Đặc tuyến biên độ - tần số b. Đặc tuyến biên độ (f = 1kHz) của một bộ khuếch đại tần số thấp 0 102 104 2.104 (Hz) |K| (a) K0 Uvào (mV) Ura (V) (b) 0 K0 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 9 1. ĐỊNH NGHĨA VÀ CÁC THAM SỐ CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI 1.2. Các chỉ tiêu và tham số cơ bản của một tầng khuếch đại 1.2.4. Méo không đường thẳng (méo phi tuyến)  Méo không đường thẳng do tính chất phi tuyến của các phần tử như tranzito gây ra thể hiện trong tín hiệu đầu ra xuất hiện thành phần tần số mới (không có ở đầu vào). Khi uvào chỉ có thành phần tần số  thì ura nói chung có các thành phần n (với n = 0,1,2...) với các biên độ tương ứng là Ûn. % U )U...UU( /n 1 2122 3 2 2     1.2.5. Hiệu suất của tầng khuếch đại 0P Pr BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 10 2. PHÂN CỰC VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC MỘT CHIỀU 2.1. Nguyên tắc chung phân cực tranzito  Muốn tranzito làm việc như là một phần tử tích cực thì các tham số của nó phải thoả mãn điều kiện thích hợp.  Dù tranzito được mắc theo kiểu nào, muốn nó làm việc ở chế độ khuếch đại cần có các điều kiện sau: chuyển tiếp gốc-phát luôn phân cực thuận, chuyển tiếp gốc - góp luôn phân cực ngược. IB IC U C U E IE UB UCE >0 UBE>0 IB UB (a) IC U C U E IE UCE <0 UBE <0 (b) Hình 1-4: a) Biểu diễn điện áp và dòng điện phân cực tranzito n-p-n. b) Tranzito p-n-p. BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 11 2. PHÂN CỰC VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC MỘT CHIỀU 2.2. Mạch cung cấp điện áp phân cực cho tranzito IP+IB0 CP2 UBE0 UB (a) RCRB IB0 +EC CP1 CP2 R2 (b) RCR1 IB0 +EC CP1 IP Hình 1-5: Mạch cấp điện cho tranzito B C B R E I 0 IC0 = .IB0; UCE0 = EC-IC0.RC UBE0 = IP.R2 = EC -(IP+IB0).R1 1.RIEU pCBE  IP =(0,33).IBmax BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 12 2. PHÂN CỰC VÀ CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC MỘT CHIỀU 2.2. Mạch cung cấp điện áp phân cực cho tranzito Hình 1-7: Sơ đồ cung cấp và ổn định điểm làm việc nhờ hồi tiếp âm dòng điện một chiều qua RE. UR2 Cp2 R2 RCR1 +EC Cp1 UE RE CE UBE +ECRCRB Cp2 Cp1 IB UCE0UBE0 Hình 1-6: Mạch cung cấp và ổn định điểm làm việc bằng hồi tiếp âm điện áp một chiều qua RB.  Nếu có một nguyên nhân mất ổn định nào đó làm cho dòng một chiều IC0 trên cực góp tăng lên thì điện thế UCE0 giảm làm UBE giảm, kéo theo dòng IB0 giảm làm cho IC0 giảm (vì IC0= .), nghĩa là dòng IC0 ban đầu được giữ nguyên.  Khi IC0 tăng do nhiệt độ tăng hay do độ tạp tán tham số của tranzito thì điện áp hạ trên RE (UE0=IE0.RE) tăng. Vì điện áp UR2 lấy trên điện trở R2 hầu như không đổi nên điện áp UBE0 = UR2 - UE0 giảm, làm cho IB0 giảm, do đó IC0 không tăng lên được, tức là IC0 được giữ ổn định. Nếu nhiệt độ giảm làm IC0 giảm thì nhờ mạch hồi tiếp âm dòng điện một chiều, UBE0 lại tăng, làm cho IB0 tăng, IC0 tăng giữ cho IC0 ổn định. BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 13 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Hồi tiếp là việc thực hiện truyền tín hiệu từ đầu ra về đầu vào bộ khuếch đại.  Thực hiện hồi tiếp trong bộ khuếch đại sẽ cải thiện hầu hết các chỉ tiêu chất lượng của nó và làm cho bộ khuếch đại có một số tính chất đặc biệt. Đầu raĐầu vào Hình 1-8: Sơ đồ khối bộ khuếch đại có hồi tiếp K   Nếu điện áp hồi tiếp tỷ lệ với điện áp ra của bộ khuếch đại ta có hồi tiếp điện áp, nếu tỷ lệ với dòng điện ra ta có hồi tiếp dòng điện. Có thể hồi tiếp hỗn hợp cả dòng điện và điện áp.  Xét ở đầu vào, khi điện áp đưa về hồi tiếp nối tiếp với nguồn tín hiệu vào thì ta có hồi tiếp nối tiếp. Khi điện áp hồi tiếp đặt tới đầu vào bộ khuếch đại song song với điện áp nguồn tín hiệu thì có hồi tiếp song song.  Hai đặc điểm trên xác định một loại mạch hồi tiếp cụ thể: hồi tiếp điện áp nối tiếp hoặc song song, hồi tiếp dòng điện nối tiếp hoặc song song, hồi tiếp hỗn hợp nối tiếp hoặc song song. BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 14 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Nếu khi hồi tiếp nối tiếp ảnh hưởng đến trị số điện áp vào bản thân bộ khuếch đại uy, thì khi hồi tiếp song song sẽ ảnh hưởng đến trị số dòng điện vào bộ khuếch đại. Tác dụng của hồi tiếp có thể làm tăng, khi K +  = 2n, hoặc giảm khi  +  = (2n +1). (n là số nguyên dương) tín hiệu tổng hợp ở đầu vào bộ khuếch đại được gọi là hồi tiếp dương và tương ứng gọi là hồi tiếp âm.  Hồi tiếp âm cho phép cải thiện một số chỉ tiêu của bộ khuếch đại, vì thế nó được dùng rất rộng rãi. Hình 1-9: Một số mạch hồi tiếp thông dụng: a. Hồi tiếp nối tiếp điện áp b. Hồi tiếp dòng điện c. Hồi tiếp song song điện áp Rn ur RtK~ Iht Ir  c. Iv ur Rt K~ Iv Ir It uht  Rn It  K~ ur Rt Iv Ir It uht Rn a. b. BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 15 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Khi 1 > K. > 0 thì hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại có hồi tiếp Kht lớn hơn hệ số khuếch đại của bản thân bộ khuếch đại K. Đó chính là hồi tiếp dương, Uht đưa tới đầu vào bộ khuếch đại cùng pha với điện áp vào Uv, tức là Uy = Uv +Uht. Vậy Ur = K.(Uv + Uht) > K.Uv Kht >K  Trường hợp K.  1 (khi hồi tiếp dương) đặc trưng cho điều kiện tự kích của bộ khuếch đại. Lúc này đầu ra của bộ khuếch đại xuất hiện một phổ tần số không phụ thuộc vào tín hiệu đầu vào. Với trị số phức K và  bất đẳng thức K.  1 tương ứng với điều kiện tự kích ở một tần số cố định và tín hiệu ở đầu ra gần với dạng hình sin. Mạch hồi tiếp nối tiếp điện áp  K~ ur Rt Iv Ir It uht Rn V r ht U U K  htVY UUU  r ht r V r Y U U U U U U   htKK 11 ht r u u   K K K ht .1   .1 K K K ht   BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 16 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Khi K.<0 thì:  Đây là hồi tiếp âm (Uht ngược pha với Uv) và Uy = Uv - Uht, nghĩa là hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm Kht nhỏ hơn hệ số khuếch đại khi không có hồi tiếp. Mạch hồi tiếp nối tiếp điện áp  K~ ur Rt Iv Ir It uht Rn V r ht U U K  htVY UUU  r ht r V r Y U U U U U U   htKK 11 ht r u u   K K K ht .1   .1 K K K ht   K K K K ht   .1 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 17 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Sự thay đổi tương đối hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại khi có hồi tiếp âm nhỏ hơn 1 + K. lần so với khi không hồi tiếp. Độ ổn định hệ số khuếch đại sẽ tăng khi tăng độ sâu hồi tiếp. Mạch hồi tiếp nối tiếp điện áp  K~ ur Rt Iv Ir It uht Rn  1 htK  Nếu hệ số khuếch đại K lớn và hồi tiếp âm sâu thì thực tế có thể loại trừ sự phụ thuộc của hệ số khuếch đại vào sự thay đổi các tham số trong bộ khuếch đại. Khi đó:  Ý nghĩa vật lý của việc tăng độ ổn định của hệ số khuếch đại có hồi tiếp âm là ở chỗ khi thay đổi hệ số khuếch đại K thì điện áp hồi tiếp sẽ bị thay đổi dẫn đến thay đổi điện áp Uy theo hướng bù lại sự thay đổi điện áp ra của bộ khuếch đại. Giả sử khi giảm K do sự thay đổi tham số bộ khuếch đại sẽ làm cho Uht giảm và Ur giảm, điện áp Uy = Uv - Uht tăng dẫn đến Ur tăng, chính là ngăn cản sự giảm của hệ số khuếch đại K. BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 18 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Tăng độ ổn định của hệ số khuếch đại bằng hồi tiếp âm được dùng rộng rãi để cải thiện đặc tuyến biên độ, tần số của bộ khuếch đại nhiều tầng ghép điện dung. Vì ở miền tần số thấp và cao hệ số khuếch đại bị giảm. Tác dụng hồi tiếp âm ở miền tần số kể trên sẽ yếu vì hệ số khuếch đại K nhỏ và sẽ dẫn đến tăng độ khuếch đại ở giải biên tần và mở rộng giải thông f của bộ khuếch đại.  Hồi tiếp âm cũng làm giảm méo không đường thẳng của tín hiệu ra và giảm nhiễu (tạp âm) trong bộ khuếch đại. f Ku Kuht K f fht 0 Hình 1-10: ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến đặc tuyến biên độ - tần số BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 19 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Thực hiện hồi tiếp âm nối tiếp làm tăng điện trở vào của bộ khuếch đại lên (1+K.) lần. Điều này rất cần thiết khi bộ khuếch đại nhận tín hiệu từ bộ cảm biến có điện trở trong lớn hoặc bộ khuếch đại dùng tranzito lưỡng cực.  Điện trở ra giảm đi (1+K.) lần đảm bảo điện áp ra của bộ khuếch đại ít phụ thuộc vào sự thay đổi điện trở tải Rt. BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 20 3. HỒI TIẾP TRONG CÁC TẦNG KHUẾCH ĐẠI  Mọi loại hồi tiếp âm đều làm giảm tín hiệu trên đầu vào bộ khuếch đại (Uy hay Iy) và do đó làm giảm hệ số khuếch đại Kht, làm tăng độ ổn định của hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại.  Hồi tiếp âm nối tiếp làm tăng điện trở vào.  Hồi tiếp điện áp nối tiếp làm ổn định điện áp ra, giảm điện trở ra Rrht. Còn hồi tiếp dòng điện nối tiếp làm ổn định dòng điện ra It, tăng điện trở ra Rrht.  Hồi tiếp âm song song làm tăng dòng điện vào, làm giảm điện trở vào Rvht, cũng như điện trở ra Rrht. T1 ~ CP2 RC1R1 R2 RE1 Rn En Uv CP1 Ur +E C b) RC2 RE2 R3 R4 CP3 T2 R C ~ CP2 R C R1 R2 R E Rn En Uv CP1 Ur +E C a) BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 21 4. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO LƯỠNG CỰC (BJT) 4.1. Tầng khuếch đại phát chung (EC)  Khi đưa điện áp xoay chiều tới đầu vào xuất hiện dòng xoay chiều cực gốc của tranzito và do đó xuất hiện dòng xoay chiều cực góp ở mạch ra của tầng. Dòng này gây hạ áp xoay chiều trên điện trở RC. Điện áp đó qua tụ CP2 đưa đến đầu ra của tầng tức là tới Rt.  Có thể thực hiện phân tích mạch bằng hai phương pháp cơ bản là phương pháp đồ thị đối với chế độ một chiều và phương pháp giải tích dùng sơ đồ tương đương đối với chế độ xoay chiều tín hiệu nhỏ. Hình 1-12: Tầng khuếch đại E chung IV CP1 UBE T ~ R1 R2 Rn En UV CP2 RC RE CE U CE0 I B0 IC It Rt Ur UE0 IE0 +EC IP BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 22 4. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO LƯỠNG CỰC (BJT) 4.1. Tầng khuếch đại phát chung (EC) Hình 1-13: Xác định chế độ tĩnh của tầng EC a) Trên đặc tuyến ra b) Trên đặc tuyến vào IB2 IB1 IB=0 uC IC C PCCP D B P A IC0 UC0 IB=IB0 a) IC0(E) uB E uC 0 u BE I B b) P uB 0 0 I B 0 00 00 000 )()1.( )( )().1( CC CC CBE IEI EII EIII       BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 23 4. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO LƯỠNG CỰC (BJT) 4.1. Tầng khuếch đại phát chung (EC) Hình 1-12: Tầng khuếch đại E chung IV CP1 UBE T ~ R1 R2 Rn En UV CP2 RC RE CE U CE0 I B0 IC It Rt Ur UE0 IE0 +EC IP BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 24 4. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO LƯỠNG CỰC (BJT) 4.1. Tầng khuếch đại phát chung (EC) ~ <<IV B rB IB IC It C UtRtRC rC CCrE E En Rn UV IB IE R1 R2 Hình 1-14: Sơ đồ thay thế tầng khuếch đại EC bằng tham số vật lý.  V B V V R I I r = ( ) // // ( ) // // . . . . .C C t V C C tt B V t V t r E R R R r E R R I I I R r R β β= = ( ) // // // . . .V C C t C ti V t t R r E R R R R K r R R β β=  . // . . .( ) t t t C tr u i n V n V n V n V I R R R RU K K E I R R R R R R β-= = = - = - + + + iu V r P KKP P K . // ( )r C CR R r E BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 25 4. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO LƯỠNG CỰC (BJT) 4.2. Tầng khuếch đại góp chung (CC) Hình 1-15: a. Sơ đồ tầng khuếch đại CC; b. Sơ đồ thay thế UBE + EC IB En IB IE E Rt It IV Ibo Rn R2 IC0 Uv IE T CP2 UrRE It Rt a. R1 CP1  << BIV rB C rC UrRE rE R1//R2UV Rn En D b. IC RV=R1//R2//rV [ (1 ).( // )]V B B E EU I r r R Rtβ= + + + ).Rt//Rr).(1(rr EEBV  ).R//R).(1//(R//RR tE21V  // // (1 ). . .(1 ). .E t V E tt B V t V t R R R R R I I I R r R β β= + = + // // (1 ). . (1 ).V E t E ti V t t R R R R R K r R R β β= + + Vn tE u RR R//R ).1(K   EE 21nB EEr r//R)1 R//R//Rr r//(RR     BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 26 4. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO LƯỠNG CỰC (BJT) 4.3. Tầng khuếch đại gốc chung (BC) IE IV CP2 CB IB rE  Ur CP1 IC +EC R1 RC Rn En uV RE Rt R2 IB T a. <<  IV b. .IE ICrC RE Rn RCrB Rt Ur I1En B CE UV Hình 1-16: a. Sơ đồ khuyếch đại BC b. Sơ đồ thay thế t tC i R R//R .K  Vn tC u RR R//R .K   CCCr RErRR  )(// BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 27 5. TẦNG KHUẾCH ĐẠI ĐẢO PHA  Tầng đảo pha dùng để khuếch đại tín hiệu và cho ra hai tín hiệu có biên độ bằng nhau nhưng pha lệch nhau 1800. UC0 CP2 a) UV t 0 Hình 1-17: a) Sơ đồ tầng đảo pha b) c) d) Biểu đồ thời gian R1 RC Rn R2 RE Rt2 Rt1CP3 CP1 En +EC Ur1 Ur2 UV T _  Ur2 0 t Ur t 0 UC0 c) d) b) Vn 1tC u RR )R//R( .K 1   Vn 2tE u RR )R//R( ).1(K 2   Hình 1-18: Sơ đồ tầng đảo pha dùng biến áp CP T R1 L1 Rn R2 RE CE En +EC UV _  Ur1 Ura2 L2 BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 28 6. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO TRƯỜNG(FET) 6.1. Tầng khuếch đại cực nguồn chung (SC) a) Hình 1-19: a) Sơ đồ tầng khuyếch đại SC kênh n UV ID0 UGS0 UG0 +ED En ID IS0 R1 RD Rt RS RG Rn US0 UDS Ur CS CP1 T  CP2  Tải RD được mắc vào cực máng D, các điện trở R1, RG, RS dùng để xác lập UGS0 ở chế độ tĩnh.  Điện trở RS sẽ tạo ra hồi tiếp âm dòng điện một chiều để ổn định chế độ tĩnh khi thay đổi nhiệt độ và do tính tản mạn của tham số tranzito.  Tụ CS dùng để khử hồi tiếp âm dòng xoay chiều.  Tụ CP1 để ghép tầng với nguồn tín hiệu vào. DSr0DS UUU   D0D II   BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ www.ptit.edu.vn GIẢNG VIÊN: LÊ XUÂN THÀNH BỘ MÔN: LÝ THUYẾT MẠCH - KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1 Trang 29 6. CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN DÙNG TRANZITO TRƯỜNG(FET) 6.1. Tầng khuếch đại cực nguồn chung (SC)  Điểm làm việc tĩnh P dịch chuyển theo đường tải một chiều sẽ qua điểm A và B.  Đối với điểm A: IDS = 0, UDS = +ED  Đối với điểm B: UDS=0, ID = ED/(RD+RS)  Điện trở tải xoay chiều: Rt= RD//Rt  Trong bộ khuếch đại nhiều tầng thì tải của tầng trước chính là mạch vào của tầng sau có điện trở vào RV đủ lớn. Trong những trường hợp như vậy thì tải xoay chiều của tầng xác định chủ yếu bằng điện trở RD được chọn tối thiểu cũng nhỏ hơn RV một bậc nữa. Chính vì vậy đối vớ