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
54 trang |
Chia sẻ: hoang10 | Lượt xem: 830 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng môn Điện tử tương tự, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
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 =(0,33).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