Bài Giảng Mạch Điện Tử 2

Chương 1: Đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại ghép RC ............................ 3 1.1 Đáp ứng tần số của mạch khuếch đại ................................................................ 3 1.2 Phương pháp khảo sát đáp ứng tần số của mạch khuếch đại ............................ 3 1.3 Khảo sát đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại BJT ghép RC ................... 6 1.4 Khảo sát đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại FET ghép RC ................ 11 Bài tập chương 1 ................................................................................................... 16 Chương 2: Đáp ứng tần số cao của mạch khuếch đại ghép RC ............................ 19 2.1 Bộ khuếch đại transistor ở tần số cao .............................................................. 19 2.2 Phân tích mạch khuếch đại BJT ở tần số cao .................................................. 21 2.3 Phân tích mạch khuếch đại FET tần số cao .................................................... 26 2.4 Mạch khuếch đại đa tần RC dùng BJT ........................................................... 29 2.5 Mạch khuếch đại đa tần RC dùng FET ........................................................... 31 2.6 Tích số độ lợi khổ tần GBW ........................................................................... 32 Bài tập chương 2 ................................................................................................... 35 Chương 3: Mạch khuếch đại cộng hưởng ............................................................. 38 3.1 Mạch cộng hưởng đơn dùng BJT transistor .................................................... 38 3.2 Mạch cộng hưởng đơn dùng FET ................................................................... 43 3.3 Mạch khếch đại ghép biến áp dùng BJT thông dụng ...................................... 46 3.4 Mạch khuếch đại điều hợp đồng bộ dùng FET ............................................... 47 3.5 Mạch khuếch đại điều hợp đồng bộ dùng FET ghép 2 tầng ........................... 49 Bài tập chương 3 ................................................................................................... 51 Chương 4: Mạch lọc thụ động ............................................................................... 54 4.1 Mục đích ứng dụng ......................................................................................... 54 4.2 Phân loại mạch lọc .......................................................................................... 54 4.3 Lý thuyết cơ sở về mạch lọc ........................................................................... 55 4.4 Mạch lọc thụ động ........................................................................................... 55 Phần II: Thiết kế và mô phỏng ............................................................................. 59 Chương 5: Mạch khuếch đại công suất audio ....................................................... 73 5.1 Đặc điểm của mạch khuếch đại công suất ...................................................... 74 5.2 Mạch khuếch đại công suất ghép tải trực tiếp (lớp A) .................................... 74 5.3 Mạch khuếch đại công suất ghép tụ ra tải(lớp A) ........................................... 76 5.4 Mạch khuếch đại công suất ghép biến áp (lớp A) ........................................... 77 5.5 Khảo sát mạch khuếch đại công suất lớp B .................................................... 79 5.6 Các dạng mạch công suất lớp B ...................................................................... 82 Bài tập chương 5 ................................................................................................... 91

Chương 1: Đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại ghép RC 3

1.1 Đáp ứng tần số của mạch khuếch đại 3

1.2 Phương pháp khảo sát đáp ứng tần số của mạch khuếch đại 3

1.3 Khảo sát đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại BJT ghép RC 6

1.4 Khảo sát đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại FET ghép RC 11

Bài tập chương 1 16

Chương 2: Đáp ứng tần số cao của mạch khuếch đại ghép RC 19

2.1 Bộ khuếch đại transistor ở tần số cao 19

2.2 Phân tích mạch khuếch đại BJT ở tần số cao 21

2.3 Phân tích mạch khuếch đại FET tần số cao 26

2.4 Mạch khuếch đại đa tần RC dùng BJT 29

2.5 Mạch khuếch đại đa tần RC dùng FET 31

2.6 Tích số độ lợi khổ tần GBW 32

Bài tập chương 2 35

Chương 3: Mạch khuếch đại cộng hưởng 38

3.1 Mạch cộng hưởng đơn dùng BJT transistor 38

3.2 Mạch cộng hưởng đơn dùng FET 43

3.3 Mạch khếch đại ghép biến áp dùng BJT thông dụng 46

3.4 Mạch khuếch đại điều hợp đồng bộ dùng FET 47

3.5 Mạch khuếch đại điều hợp đồng bộ dùng FET ghép 2 tầng 49

Bài tập chương 3 51

Chương 4: Mạch lọc thụ động 54

4.1 Mục đích ứng dụng 54

4.2 Phân loại mạch lọc 54

4.3 Lý thuyết cơ sở về mạch lọc 55

4.4 Mạch lọc thụ động 55

Phần II: Thiết kế và mô phỏng 59

Chương 5: Mạch khuếch đại công suất audio 73

5.1 Đặc điểm của mạch khuếch đại công suất 74

5.2 Mạch khuếch đại công suất ghép tải trực tiếp (lớp A) 74

5.3 Mạch khuếch đại công suất ghép tụ ra tải(lớp A) 76

5.4 Mạch khuếch đại công suất ghép biến áp (lớp A) 77

5.5 Khảo sát mạch khuếch đại công suất lớp B 79

5.6 Các dạng mạch công suất lớp B 82

Bài tập chương 5 91

Khoa Công Nghệ Điện Tử

T1

S1 L'

Chương 1 ĐÁP TUYẾN TẦN SỐ THẤP CỦA MẠCH

KHUẾCH ĐẠI GHÉP RC

1.1 Đáp ứng tần số của mạch khuếch đại

• Mỗi mạch khuếch đại đều có một khoảng tần số hoạt động nhất định, gọi

là băng thông (Band width) hoạt động của hệ thống

Midband

1.2 Phương pháp khảo sát đáp ứng tần số của mạch khuếch đại

Các bước khảo sát:

i Bước 1: Vẽ mạch tương đương ở vùng tần số hoạt động

ii Bước 2: Thiết lập biểu thức của hàm truyền hệ số KĐ iii Bước 3: Vẽ biểu đồ Bode cho tần số và pha

Ví dụ: Cho mạch điện tương đương sau

jwC

1RR

1Rc

v

ii

RciVi

VoA

2

2 1 i

e e

e v

+

×+

R(jwC1

)jwCR1

(R

RRcjwC

)RR(RR

)jwC

1R

(RcA

2 1

2 2

1 2

1 2 1

2

+

×+

−

=+

R(jwC1

)jwCR1

(R

R

RcA

2 1

2 2

1

+

×+

−

=

Đặt

)R//

R(C

1w

,CR

1w

2 1

2 2

=>

)w

wj1(

)w

wj1(RR

RcA

2

1 2

v

)w

w(1

)w

w(1R

R

RcA

+

+

×+

w

w(arctg)

w

w(arctg

2 1

−

=

• V u đồ Bode cho tần số tín hiệu

Khai triển decibel ta được:

1 v

w

w(1lg20)w

w(1)

RR

Rclg(

20A

lg20

=

)ww(w

wlg20

)Ww(dB3

)0w(dB0)

w

w(1lg20A

1 1

1 2

1 1

Biểu đồ Bode cho A1

Biểu đồ Bode cho các A0, A1, A2

)

(dB

A1

w(rad/s)

Biểu đồ Bode tổng của Av

• Biểu đồ Bode cho pha tín hiệu

w

w(arctg)

w

w(

=θ

2 1

)w10w(,90

)w10w10

w(),w

wlg1(45

)ww(,0

1 o

1 1

1

1 o

Biểu đồ Bode cho góc pha tổng θ

2 loại ass cực E transistor (Emitter bypass capacitor) Khảo

¾

Lưu

o sát đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại

• Phương pháp khảo sát: Để đơn giản cho việc khảo sát ta tách ra

ƒ Do đặc điểm chức năng của mỗi loại tụ ghép trong mà nó quyết định

• Ví dụ: khảo sát đáp tuyến tần số thấp c a mạch khuếch đại sau

sự ảnh hưởng đến hoạt động của mạch khuếch đại Tụ Emitter quyết định tần số cắt dưới của mạch Tụ coupling chỉ đóng vai trò là tụ lien lạc giữa ngõ vào và ra

Khi thiết kế mạch ta chọ

) coupling (

L )

ter Bypassemit (

1K

60 2k

2k

Beta = 100 hie = 1K

a Đáp ứng của tụ Bypass

Bỏ qua ảnh hưởng của các tụ Coupling bằng cách nối tắt chúng, xét mạch

tương đương tín hiệu nhỏ như sau:

ii

b i

β

b i

β

i

i

Rc 1k

Re 60

hie

Rb 1k

ri 10k

RL 100 Ce

i

ri 10k

hie

Rb 1k

Rc 1k

Re

RL 100

i R i

r // )

(

Rc1k

Re60

ri//Rb hie

RL100Ce

RL100

(r i R B+h ie

Ta có,

i

b i i b i i

e e

L i

L i

i

)R//

ri)R//

ri

ii

ii

i

)R//

r

Cj

1R

Cj

1R

)hr//

R(

1R

R

R

b i

e e

e

e ie i B

L C

ω+

ω

×+β

+

×+

−

=

e

e e

i e i

e e

L C

b i C

Cj

RC

j

RR

R

Cj

1R

RR

)R//

rR

ω

+ω+

ω

+

×+

−

Ω

=β

RCj1R

R

)R//

rR

e i e

e i

e e L

C

b i C

×ω++

ω+

×+

−

=

RCj1)

RR)(

RR(

)R//

rRA

e i e

e e

e i L C

b i C

ω+

×++

−

=

2

1j1

j1)6020)(

100K1(

)K1//

K10(K1

ω

ω+ω

ω+

×++

=

=ω

s/Rad23.133C

)R//

R(1

s/Rad3.33CR1

e i e 2

e e 1

Vậy,

2

1 i

j1

j133.10A

ω

ω+ω

ω+

×

2

1 i

f

fj1f

fj133.10

Hz f

25 21

3 5

2 1

2

2

2

1 dB

ω++

ω++

Độ lợi trung tần (hệ số khuếch đại trung tần): Được định nghĩa là

giá trị của hệ số khuếch đại tại tần số cắt dưới của mạch, hay

)fA

ứng của tụ coupling

b Đáp

ypass bằng cách nối tắt nó, ta xét mạch tương

Bỏ qua ảnh hưởng của tụ B

đương tín hiệu nhỏ như hình dưới

Dùng phép biến đổi tương đương Thevenin ta được

(error: nguồn áp, thiếu ký hiệu i0)

Ta có,

i

i i

0 b b L L i

iiiii

0 b b

iririiii

ie B B

C L

C

h//

RCj

1r

1h

RRC

j

1R

R

+ω+

×+

×β

×ω++

−

=

rR

RL100

Rb1k

ri10k

Rb1k10k

Để đơn giản ta chỉ cần xét các tần số cắt dưới:

)RR(

Rr

Do mục đích thiết kế là các tụ Coupling chỉ đóng vai trò tụ liên lạc giữa ngõ vào và ra N mạch hoạt động ổn ịnh, tức các tần số cắt do

=ω

1.4 Khả sát đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch đại FET ghép RC

Cho mạch khuếch đại FET đặc trưng như hình vẽ

o

0

Vcc

2 3 1

Phương pháp khảo sát đáp ứng tần số thấp của mạ

ương tín hiệu nhỏ như hình vẽ

th

gm : trở dẫn (khoảng vài mili 1/Ω)

rd : Trở kháng ngõ ra DS (vài chục - vài trăm KΩ)

Cgs: giá trị cảm kháng ngỏvào GS (vài PF - vài chục PF)

Cgd: giá trị cảm kháng ngõ

ra GD ( 0.1 PF - vài PF)

ch FET cũng giống như với

ủa cụ Bypass Cs và đáp ứcủa tụ Coupling

a Đáp ứng của tụ Bypass

Mạch tương đ

i 0

gs ds

mr v g

S _ μv S+ M rds + μv i _i 0 D i L

Rd

RL

s R

) 1

( + μ

) 1 ( + μ

s C

0 0

L L i

L v

v

vv

ii

iRv

+++

×+

−

=

)]

Cj

1//(

R[1R//

Rr

1R

R

RR

S S

L d ds L d

d L

S S

S d

L ds d L

S S

S d

L ds

d L

CRj1

R)

1(

R//

Rr

1)

R//

R()1(

CRj1

R)1(R//

Rr

1)

R//

R(

ω+

+μ+

+μ

+

μ

=

ω+

μ+++

R//

Rr

S S d

L

S S

S i

d L v

RCRRjR

CRj1)R//

R()1(CRj1

RR

1)

R//

R()1(

A

+ω

+

ω

+μ

+

μ

=ω

++μ

+

μ

=

S S i

i S

S S S

i

d L S

i S S

i

S S d

L

CRR

RRj1

CRj1RR

R//

R)1(CRRjRR

CRj1)R//

R()1

(

+ω+

ω

++

μ+

μ

=ω

++

ω

+μ

S S S

i

d L v

C)R//

R(j1

CRj1R

R

R//

R)1(

A

ω+

ω

++

μ+

= ω

−

=

S S i 2

S S 1

d L ds m vm

C ) R //

R ( 1

C R 1

R //

R //

r g A

2

1 vm

v

s

sAA

ω+

ω+

i

L v

v

vv

vv

v

i g

g

d L d ds

d L

L m v

rR

RsC

1R

//

R//

rsC

1R

RgA

×+

−

Vì Rg rất lớn do đó 1

rR

Ri g

L vm

v

s

sA

A

ω+

−

=

d ds L d L

d L ds m vm

R//

rRC

1

R//

R//

rgA

c Đáp ứng của tụ ghép cực cổng

Mạch tương đương tín hiệu nhỏ như hình vẽ

i

d

+ R V

g L

d ds m v

sC

1rR

RR

//

R//

rgA

v

vv

vv

vA

++

v

s

sAA

ω+

−

=

g i d L

d L ds m vm

RrC1

R//

R//

rgA

Giá trị Rgthường rất lớn nên ωLrất nhỏ vì vậy Cd ảnh hưởng rất ít đến méo tần số thấp, méo chỉ ảnh hưởng do Cs gây ra

i

L

i =

c Vẽ biểu đồ Bode cho biên độ và pha

1.2 Vẽ biểu đồ Bode cho biên độ và pha của hàm truyền:

+

++

+

=

2000s

12s2s

400s300s10s10

)s(iA

i

c Vẽ biểu đồ Bode và pha cho đáp ứng miền tần số thấp của mạch

1.6 Cho mạch như hình:

-Vdd

Q2 FET N

A = nếu tụ Bypass ở cực nguồn nối song song cả hai điện trở 250Ω

Chương 2 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ CAO CỦA MẠCH

KHUẾCH ĐẠI GHÉP RC

2.1 Bộ khuếch đại transistor ở tần số cao

Ở tần số thấp mạch khuếch đại có đáp ứng phụ thuộc tụ ghép và bypass Ở tần số cao đáp ứng tần số đáp ứng tần số bị giới hạn do các điện dung bên trong của BJT,

FET

2.1.1 Mạch tương đương hình PI của BJT

Trong đó:

• rbb’: điện trở tỷ lệ trực tiếp với độ rộng base rbb’≈10÷50Ω

• rb'e: điện trở mối nối

EQ

fe e

' b

I

h025.0

bb e ' b ' bb ie

I

h025.0rrr

Tần số cắt(cut off frequency)

Tần số cắt β là tần số cắt 3dB của độ lợi dòng ngắn mạch ngõ ra

0 v i c

CEii

=

r

2

1f

π

=+

i

sc

i

h/j1i

A

cb

(1 )f (1 )h f , 0.2 to1;

fα = +λ T ≈ +λ fe β λ= giá trị tiêu biểu là 0.4

Mô hình PI với nguồn áp:

Trong đó:

EQ EQ

0

Ir

h

ib mh

'

b

I

h025.0

025.0

Ir

h

•

T

m T

EQ

e ' b T

fe e

'

b

w

gw

I40r

Ta tham khảo datasheet của BJT C1815

2.2 Phân tích mạch khuếch đại BJT ở tần số cao

2.2.1 Đặc tính Transistor ở tần số cao

Ở dãy tần số cao, đáp ứng tần số của transistor bị giới hạn do các điện dung kí sinh giữa các lớp tiếp giáp PN Thông thường các Cb’e có giá trị vài trăm ÷ vài chục pF, với BJT cao tần Cb’e khoảng vài chục pF

Cb’e,Cb’c, quyết định tần số giới hạn trên trong đáp ứng cao tần

Cb’c có giá trị vài chục ÷ vài pF, với BJT cao tần Cb’c < 1 pF

Tần số cắt trên

( b'e b'c)

e '

r2

1f

+π

=

Tần số giới hạn trên của BJT fT = fβ β

Các thông số được cung cấp của nhà sản xuất cho BJT cao tần

max BE max T c

Vcc

+

R2 ri

i

+

Re Cb

i

Cc

Ce R1

c c b

C

1X,CC

Sơ đồ tương đương Miller

, và

L C L

e B i e

R//

RR

r//

R//

rR

+v b'e

RL R

ie e

I

mV25mh

r

c b L m

C = + ′ ′

) C

C 1 (

r R

c b

e b e

' b

′

′

+ β

=

c b e b

mR Cg

Lưu ý: R và C chỉ dùng để tính trở kháng ngõ ra

)jwC1R//(

RZ

)CC//(

RZ

C 0

c e e in

e m e m

L i

L i

i

VV

VgVg

ii

1R

R

RR

gA

M e L

C

C e m i

e

+

×+

1A

A

H

im i

ω

ω+

L C

e C m im

CCR1

RR

RRgA

Tần số cắt trên của mạch là H e( e M)

CCR2

1f

+π

H f

2.2.3 Ví dụ: Xác định đáp ứng tần số cao của mạch sau

R

cr

i

R

0 0

R2 6.8k

K8.6Kx33

+

=

V1.2K8.6K33

K8.6x12

K6.5

7.01.2R

R

VVI

E B

BE BB

+

−

=+β

−

=

( C E)

C CC

=12-5.8(1+0.22)=5V>0 (Transsistor làm việc ở chế độ KĐ) Mạch tương đương tần số cao:

K3.1I

mV25h

r

CQ ie

e '

K5.0K3.1//

K6.5//

K1r//

R//

r

K3.0K47.0//

K1R//

R

23.01300

300r

g

e ' b

(1+0.23x300)x2=140(pF)

=+

L m

C

C e

' b m i

CCjwR1

1R

R

RR

gA

++

×+

1A

ω

ω+

=

−

=+

×

×

−

=+

1w

7847

.01

500123.0R

R

RRgA

6

M e e H

L C

e C m im

Tần số cắt trên của mạch: fH =1,2MHz

H H

i

L i v

j1

137j

1

11

47.078r

RAA

ω

ω+

−

=ω

ω+

db v

w

w1lg2037lg20A

lg20

=31.4-

2

Hw

w1lg

2.3 Phân tích mạch khuếch đại FET tần số cao

Ở tần số cao các điện dung ở các mối nối trong FET là Cgs và Cgd

Mạch khuếch đại FET ở tần số cao dạng C-S:

Rg

Cd Rd

ri

Rs Vi

gs

L d ds gs m

i

gs

gs

L i

L v

CCjw

1r

CCjw1V

R//

R//

rVgV

VV

VV

VA

++

( ) i( gs M)

L d ds m v

CCjwr1

1R

//

R//

rgA

++

w

jw1

1A

L d ds m vm

CCr

1w

R//

R//

rgA

H

CCr2

1f

+π

H f

* Trường hợp 2 ri =0

Sơ đồ tương đương của mạch

R Rd

V L

Cgd

+

L ds

−

=

gd L

d ds i gd m

L

jwC

1//

)R//

R//

rVjwCg

V

1 H vm

i

L v

w

w1w

w1AV

VA

L d ds gd 1 H

L d ds m vm

C

gw

R//

R//

rC

1w

R//

R//

rgA

H

L d ds gd 1

H

C2

gf

R//

R//

rC2

1f

Trở kháng Miler ZAA'được xác định

c ' b m 2 2 m c ' b c

' b '

AA

'

1sC

Y

Z

1

++

[ m 2 L ] b'c

e ' b

Độ lợi dòng điện:

2 1

2

2 1

2 1

2

2 m

L 2

2 m

i

1 ' b

1 ' b

2 ' b

2 ' b

L i

L i

C

CCs

11s1

s1Rs

1

RgR

R

Rg

i

vv

vv

ii

i

A

Trong đó:

CR

1

1 1

1

c ' b e ' b 2

ω+ω

ω+

ω+ω

'

b

C

CC

gR

dR

∞

→1C

gR

∞

→2CdR

LR

ds g

d //R //rR

gd

s 1

mVg

s 2

mVg

ds L

d//R //rR

gs

2

g d ds m gd

=

++

=

2.6 Tích số độ lợi khổ tần GBW( The gain-band width product)

GBW là một thông số được dùng để ước lượng đáp ứng của mạch khuếch đại băng rộng trong bước thiết kế

h

imfA

2.6.1 Tích số độ lợi khổ tần của mạch khuếch đại BJT đơn tần:

Mạch khuếch đại CE đơn tầng “lý tưởng“ ( ->0), độ lợi dãy giữa xấp xỉ và tần số cắt cao 3dB là , vì vậy:

L

βf

e ' b

m T

fe

C2

gf

fhGBW

' b m BJT

CC2

gC

CR2

1R

gGBW

+π

=

M gs i s ds m FET

CCr2

1R

||

rgGBWFET

GBW thường được chuẩn hóa bằng cách giả sử rằng:

1g

GBW

+π

=

2.6.3 Tích số độ lợi khổ tần của mạch khuếch đại đa tầng

Ta xét mạch khuếch đại đa tầng sau:

e ' b m 1

e ' b m 1

e ' b m m

i

1 1

2 1

bn

bn bn

L i

L

i

w/s1

Rgw

/s1

Rgw

/s1

Rgw

/s1

Rgg

i

vv

vv

vv

ii

Độ lợi dãy giữa: ( )n

e ' b m

Tần số 3dB thỏa phương trình Ai =Aim / 2

2 / n 2

1

hw

w1

n 1 2 3 4 5

1

h /f

Bài tập chương 2

2.1 Cho mạch như hình Biết độ lợi băng thông giữa iL iilà 32dB, tần số 3dB trên

là 800KHz và dòng tĩnh emitter 2mA, giả sử rbb' =Cb'c =0 Tìm hfe,rb'e,Cb'e

20uF

Vcc

I

20uF 100

2.3 Transistor hai hình dưới có các thông số sau: rb'e =1K;Cb'e =1000pF;Cb'c =10pF

và 1 Xác định độ lợi và GBW của mỗi dạng

m 0.05

1K

Vcc

L I

Rc

Vi

Cb ri

RL

2 3 1

a Vẽ mạch tương đương tín hiệu nhỏ ở miền tần số cao

b Tìm

i

L v

v

v

c Vẽ biểu đồ Bode cho đáp ứng miền tần số cao

2.6 Cho mạch nối cascade như hình Giá trị linh kiện ri =1K ;Rg =1M ;rds =10K;

Tìm độ lợi dãy giữa và băng thông 3dB

gR

dR

∞

→1C

gR

∞

→2CdR

LR

Chương 3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CỘNG HƯỞNG

3.1 Mạch cộng hưởng đơn dùng BJT transistor

3.1.1 Phân tích lý thuyết

Sơ đồ mạch lý thuyết

Mạch tương đương tín hiệu nhỏ

Mạch tương đương tín hiệu nhỏ dạng rút gọn

(bỏ qua thành phần R-C giữa cực C và E)

Các thông số liên quan

Các thông số của Transistor 2SC1815:

fT=80MHz, Cob=2pF, hFE = 300 Giá trị cảm kháng của cuộn L được tính theo công thức sau :

r4.25l9.22

nrL

2 2



Trong đó :

i r //R //R //r

C c C c

C'C

e ' b m e ' b m L i

L i

i

VV

VgVg

ii

1

1g

RRR

i

m L C

1

i i

i

i L C m i

L i V

r

RR//

Rgr

RAA

1

i i

Băng thông

Ta có tại tần số cắt:

1A

AdB3A

A

o i

dB o

21

wL

RwCR1

1wL

RwCRj1

1A

A

2 i i

i i o

2 i

ww

1

2 1

ww

1

2 1

L

Với

CR

CR2

1w

2

1w

w2

1ff

i 1

L H L

R

CR2

1i

GBW=2 R R C

Rg

L C

C m





Tần số cộng hưởng

Tần số cộng hưởng khi độ lợi đạt giá trị cực đại:

LC2

1f

LC

1w

0wL

R wCR)

A

(

0 0

i i max

8.6128.633

8.6V

338.6

K6.5

6.005.2RR

VVI

E BB

BE BB

25.300I

25.rh

CQ e ' b ie

pF97210

.80.2614300f

2

rg

T

e ' b T

m e '

300r

g

e ' b

1 0.49 600.2 590pF

CR//

Rg1

972pFnF

100

CC'C

j 1

1 R

R

R R

g A

2 1 L

C

C i

m i

j 1

1 r

R R //

R g r

R A A

2 1 i

i L C

m i

L i

v

Tần số cộng hưởng

KHz3.70610

.101548

10.5.02

1LC

2

1f

12 6

.10154850

2

1C

R2

j 1

1 r

R //

R R g A

2 1 i

L C

i m v

2 1 i

L C

i m dB

r

R //

R R g log(

20

Biểu đồ Bode lí thuyết

Dựa vào biểu thức trên ta nhận thấy rằng :

 Khi  =0: tức là lúc giá trị trong biểu thức trong căn tiến về 0 => G = Aim = dB

 Khi  càng xa  0, lúc này biểu thức trong căn có giá trị rất lớn => Ai có giá trị rất bé

Dựa vào yếu tố ta vẽ được biểu đồ Bode cho mạch cộng hưởng:

3.2 Mạch cộng hưởng đơn dùng FET

3.2.1 Phân tích lí thuyết

Sơ đồ mạch lí thuyết

Mạch tương đương tín hiệu nhỏ

Mạch tương đương tín hiệu nhỏ dạng rút gọn

Với : Ri ri//RP, và CC'Cb'eCM

Các thông số liên quan:

Các thông số của FET: rds, Cgs, Cgd, gm được cho bởi nhà sản xuất

Thiết lập hàm truyền:

i

gs gs

gs m gs m

L i

L i

i

v v

v g v g

i i

i

A    

) L j

1 C j ( R 1

1 g

r //

R R

r //

R

i

m ds d L

ds d

R CR

j ( 1

R g

r //

R R

r //

R

i i

i m

ds d L

ds d

R CR

( j 1

1 R

g r //

R R

r //

R

i i

i m ds d L

ds d

CR1

i 2 i

1

Ta được

) (

j 1

1 R

g r //

R R

r //

R A

2 1

i m ds d L

ds d i

i i

r

v

L i

gs

m v g

) (

j 1

1 R

g r //

R R

r //

R r

R r

R A A

2 1

i m ds d L

ds d i

L i

L i v

j 1

1 r

R ) R //

r //

R ( g A

2 1 i

i L

ds d m v

1 BW

R//

r//

RgBWA

i

L ds d m vm

P DSS DS

D m

V

V1V

I2v

R C ) r //

R ( j 1

1 r

r //

R ) r //

R //

R ( g A

i P i

P i

i P ds

d L m v

Băng thông

MHz17.310

.1003.50.2

1C

R2

Tần số cộng hưởng

MHz1.710

.1003.10.5.02

1LC

2

1f

12 6

RCR(j1log20)3.0log(

20

i dB

 Khi  = c: tức là lúc giá trị trong biểu thức trong căn tiến

về 0 => Av (max)= -10 dB

 Khi  càng xa c, lúc này biểu thức trong căn có giá trị rất lớn => Av có giá trị rất bé

Dựa vào yếu tố ta vẽ được biểu đồ Bode cho mạch cộng hưởng:

3.3 Mạch khếch đại ghép biến áp dùng BJT thông dụng

Mạch tương đương AC

RL

R1

L' C' n1

Cc

Ce R2

Với: C=C’+a2(Cb’e + CM)), và Ri= ri //RP//( b 2

a

e'rb//

R

) Trong đó

2

1n

U

1 2 1a

Zia

a

1n

nU

U

1 2 1

n

ni

i2 1 1

Ta có:

)'L

1C(jR1

1R

R

Rag

iav

av

v.gv.g

ii

iAi

i

L C

C m

i

e ' b

e ' b

e ' b m e ' b m L i

RCR(j1

1R

R

RR

agAi

i i L

C

C i

C i m im

RR

RRgaA

e

m v

g '