Đề tài thiết kế và thi công mạch khuếch đại công suất âm tần

- Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.7V đối với diode làm bằng bándẫn Si và khoảng 0.3V đối với diode làm bằng bán dẫn Ge.- Xung quanh tiếp giáp, hình thành nên vùng chứa cá

KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG

PHIẾU ĐÁNH GIÁ QUÁ TRÌNH THỰC HIỆN ĐỒ ÁN MÔN HỌC

Tên đồ án: PBL2 - Mạch điện tử

1 Nguyễn Việt Hùng 20KTMT1 106200229 Kỹ thuật máy tính

Nhóm học phần: 21Nh44A

Giàng viên hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Văn Tuấn

Tên đề tài: Thiết kế và thi công mạch khuếch đại công suất âm tần.

Thông số thiết kế:

- Điện áp vào cực đại: 0.6V - Điện trở loa: 8Ω

- Băng thông: 0.03–15(kHz) - Méo phi tuyến: 0.15%

Quá trình thực hiện đồ án:

2 1/10/2023 Hoàn thành tính toán

4 22/10/2023 Kiểm tra và chạy thử nghiệmHoàn thành báo cáo Đạt yêu cầu

Đà Nẵng, ngày … tháng … năm 2023

Giảng viên hướng dẫn

PSG.TS Nguyễn Văn Tuấn

LỜI MỞ ĐẦU

Công nghệ thời 4.0 đã có những bước nhảy vọt đáng kể, và ngành Điện tử & Viễnthông luôn là mũi nhọn tiên phong trong lĩnh vực mới này Mọi thứ đều bắt đầu từ nhữngđiều đơn giản nhất, tuy thế giới đã chế tạo ra những vi mạch tích hợp với các bóng bándẫn có kích thước hàng nanomet, nhưng chúng ta, những sinh viên mới vào nghề, cầnphải hiểu sâu nguyên lý hoạt động, quy trình tạo ra sản phẩm, thì việc thiết kế một mạchđiện từ từ những linh kiện cơ bản là điều cần thiết

Một tiến sĩ từng nói: “Nguyên lý có thể không khó, nhưng để tạo ra sản phẩm là cảmột quá trình nghiên cứu, và chúng ta phải thật sự nắm vững nó thì sản phẩm đó mớithuộc về chúng ta” Việc thiết kế một sản phẩm là mạch loa giúp sinh viên thật sự hiểuđược một linh kiện hoạt động như thế nào, chúng kết nối thành một hệ thống ra sao, vàquan trọng nhất là những vấn đề chỉ xuất hiện khi bắt tay thực hiện buộc chúng ta phảitìm hiểu thêm những điều không có trong sách vở

Để hoàn thành đồ án môn học này trước hết chúng em xin gửi đến quý Thầy (Cô)trong Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Bách Khoa- Đại học Đà Nẵng lời cảm

Qua quá trình học tập và nghiên cứu đồ án này đã mang lại những kiến thức bổ ích

và những kinh nghiệm quý giá

Vì kiến thức bản thân còn hạn chế, trong quá trình học tập, nghiên cứu, hoàn thiện đồ ánnày chúng em không tránh khỏi những sai sót, chúng em mong nhận được những lời đánhgiá sâu sắc để củng cố và hoàn thiện kiến thức hơn

Xin chân thành cảm ơnSinh viên nhóm 1 – 21.44A

NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN

Mục lục

DANH MỤC HÌNH ẢNH

DANH SÁCH CÁC KÝ HIỆU VIẾT TẮT

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ DIODE

- Diode là linh kiện bán dẫn đầu tiên Khả năng chỉnh lưu của tinh thể được nhà vật

lý người Đức Ferdinand Braun phát hiện năm 1874 Diode bán dẫn đầu tiên đượcphát triển vào khoảng năm 1906 được làm từ các tinh thể khoáng vật như galena.Ngày nay hầu hết các diode được làm từ silic, nhưng các chất bán dẫn khác nhưselen hoặc germani thỉnh thoảng cũng được sử dụng

1.1.2 Cấu tạo:

- Tiếp giáp pn được tạo nên bằng cách ghép hai mẫu bán dẫn pha tạp loại n và p lạivới nhau

- Vùng tiếp xúc giữa hai loại bán dẫn loại n và p được gọi là tiếp giáp (junction)

- Vùng p được gọi là anode; vùng n được gọi là cathode

Hình 1.1 Cấu tạo Diode

o Các điện tử khuếch tán từ vùng n sang vùng p

- Khi lỗ trống khuếch tán khỏi vùng p, chúng để lại các ion âm của nguyên tử nhận

- Điện áp tiếp xúc ở trạng thái cân bằng khoảng 0.7V đối với diode làm bằng bándẫn Si và khoảng 0.3V đối với diode làm bằng bán dẫn Ge.

- Xung quanh tiếp giáp, hình thành nên vùng chứa các ion âm và dương của nguyên

tử nhận và nguyên tử cho Trong vùng này thiếu các hạt tải điện (điện tử tự do và

lỗ trống) nên được gọi là vùng nghèo (depletion region)

- Trong vùng nghèo, tồn tại một điện trường hướng từ khối ion dương của nguyên tửcho sang khối ion âm của nguyên tử nhận Điện trường này được gọi là điện trườngtiếp xúc điện hay trường tiếp trong (built-in electric field)

- Điện trường tiếp xúc E tx có tác dụng cản trở dòng khuếch tán của lỗ trống từ vùng

p sang vùng n và của điện tử từ vùng n sang vùng p

- Dòng khuếch tán tăng => E tx tăng => cản trở dòng khuếch tán

- Như vậy, quá trình sẽ tiếp diễn đến lúc diode đạt được trạng thái cân bằng động,tương ứng với không có dòng khuếch tán chạy qua tiếp giáp, và các tính chất tĩnhđiện (E tx, độ rộng vùng nghèo, …) xem như ổn định

1.2.2 Phân cực ngược:

- Cực dương của nguồn nối với cathode (bán dẫn loại p), còn cực âm nối với anode(bán dẫn loại n)

- Điện áp phân cực ngược tạo ra trong vùng nghèo điện trường E ng cùng chiều vớiđiện trường tiếp xúc E tx.

- Khi tăng điện áp phân cực ngược v D thì E ng tăng, và kết hợp với E tx làm tăng điệntrường trong vùng nghèo Do đó, tăng sự cản trở dòng khuếch tán, khiến chokhông có dòng chạy qua diode

- Trong thực tế, tồn tại một dòng rất nhỏ chạy qua diode trong điều kiện phân cựcngược Dòng này được gọi dòng bão hòa ngược I S (reverse saturation current)

- Nguyên nhân sinh ra dòng ngược bão hòa là do các hạt tải điện thiểu số (điện tửtrong vùng p và lỗ trống trong vùng n) khi dịch chuyển vào vùng nghèo sẽ đượcđiện trường trong vùng này (E tx +E ng) kéo đi và sinh ra dòng.

- Do các hạt tải điện thiểu số chỉ được sinh ra do tác dụng nhiệt nên số lượng rất nhỏ(ở điều kiện nhiệt độ bình thường) Do đó, dòng I S có độ lớn rất nhỏ (cỡ µA) vànhanh chóng đạt giá trị bão hòa (không đổi)

- Dòng I S thường được bỏ qua Tuy nhiên, khi diode hoạt động trong dải nhiệt rộngthì dòng I S sẽ thay đổi lớn và cần được xét đến

- Điện áp phân cực thuận tạo ra trong vùng nghèo điện trường E ng ngược chiều vớiđiện trường tiếp xúc E tx.

- Khi tăng điện áp phân cực thuận v D thì E ng tăng và triệt tiêu dần E tx, và tạo điềukiện cho dòng khuếch tán chạy qua tiếp giáp và sinh ra dòng chạy qua diode

- Dòng qua diode thực sự đáng kể, tương ứng với diode dẫn điện, khi E tx bị triệt tiêuhoàn toàn, tương ứng với điện áp phân cực thuận v D lớn hơn hoặc bằng thế năngtiếp xúc ϕ J

1.2.4 Hiện tượng đánh thủng:

- Hiện tượng đánh thủng (reverse breakdown): khi điện áp phân cực ngược vượt quamột ngưỡng nào đó, dòng qua diode sẽ tăng đột biến và đốt cháy diode, trong khiđiện áp trên diode gần như không phụ thuộc vào dòng qua diode

- Ngưỡng điện áp tại đó xảy ra hiện tượng đánh thủng được gọi là điện áp đánhthủng V BV(breakdown voltage)

1.3 Đặc tuyến Volt – Ampe:

- Đặc tuyến i-v của diode thể hiện mối quan hệ giữa dòng và điện áp trên diode

- Đặc tuyến i-v của diode được phân thành 3 vùng:

o Phân cực thuận khi v D >0V

o Phân cực ngược khi v D <0V

o Đánh thủng khiv D <V BV <0 V

- Vùng phân cực thuận:

o Dòng qua diode được xem là đáng kể, tương ứng với diode dẫn, khi điện áptrên diode lớn hơn điện áp ngưỡng V F

o Điện áp ngưỡngV F đối với diode Ge, Si lần lượt là 0.3V và 0.7V

o Khi điện áp phân cực thuận nhỏ hơn điện áp ngưỡng, chỉ có dòng rất nhỏchạy qua diode, và diode xem như không dẫn (ngắt)

o Khi diode dẫn, điện áp trên diode gần như không đổi, và bằng điện ápngưỡng V F

CHƯƠNG 2: TỔNG QUAN VỀ TRANSISTOR LƯỠNG CỰC – BJT

1.4.2 Cấu tạo và phân loại:

- Transistor gồm 3 lớp bán dẫn loại P và loại N ghép lại với nhau Do đó có hai loạitransistor là NPN và PNP tương ứng với 2 cách sắp xếp 3 lớp bán dẫn trên

Hình 2.1 Cấu tạo BJT.

- Xét trên phương diện cấu tạo, transistor tương đương với 2 diode

- Như hình vẽ, transistor có 3 cực là B (Base), C (Collector) và E (Emitter) tươngứng với 3 lớp bán dẫn Sự phân hóa thành 3 cực này là do đặc tính vật lý của 3 lớpbán dẫn là khác nhau

- Nồng độ pha tạp của các miền là hoàn toàn khác nhau:

o Miền Emitter có nồng độ pha tạp lớn nhất 10 19÷ 1021 nguyên tử

o Miền Base có nồng độ pha tạp thấp nhất Nồng độ pha tạp miền Base càngthấp càng lợi về hệ số truyền đạt

o Miền Collector có nồng độ pha tạp trung bình 1013÷ 1015 nguyên tử

- Do có sự phân bố như vậy sẽ hình thành các lớp chuyển tiếp P- N gần nhau

o Chuyển tiếp Emitter (JE) giữa miền E- B

o Chuyển tiếp Collector (JC) giữa miền C- B

1.5 Nguyên lý hoạt động:

- Xét BJT npn làm ví dụ, ta có sơ đồ hoạt động sau:

Hình 2.2 Sơ đồ hoạt động BJT npn.

- Nguồn E1(có sức điện động một vài Volt) làm cho chuyển tiếp J E phân cực thuận.Nguồn E2 (thường cỡ 5V – 20V) làm cho chuyển tiếp collector J C phân cựcnghịch E1 và E2 được gọi là các nguồn điện áp phân cực R Evà R Clà các điện trởphân cực.

- Khi chưa cấp nguồn tại các tiếp giáp P-N, do có sự chênh lệch về nồng độ pha giữacác miền nên sinh ra các hiện tượng khuếch tán (sự khuếch tán của các hạt điệntích (điện tử và lỗ trống) nên bên trong nó hình thành hai tiếp giáp J E và J C cânbằng động Khi có nguồn E2, chuyển tiếp J C bị phân cực nghịch thì có dòng I CBo

chạy từ N sang P (chiều của lỗ trống) Dòng I CBo nhỏ cỡ 0,01 đến 0,1µA

- Khi có nguồn E1 thì J E được phân cực thuận nên các điện tử ở miền N dễ dàngkhuếch tán qua miền P Đồng thời lỗ trống ở miền P khuếch tán qua miền N Trênđường khuếch tán chúng tái hợp lại với nhau

- Do nồng độ lỗ trống của miền P rất ít nên chỉ có một số điện tử được tái hợp, sốcòn lại di chuyển đến J C Do J C được phân cực nghịch nên các điện tử từ miền P dễdàng di chuyển qua J C đến miền C tạo nên dòng I C có chiều từ N đến P

- Do nồng độ lỗ trống của miền P rất ít nên chỉ có một số điện tử được tái hợp, sốcòn lại di chuyển đến J C Do J C được phân cực nghịch nên các điện tử từ miền P dễdàng di chuyển qua J C đến miền C tạo nên dòng I C có chiều từ N đến P

- Ta có quan hệ: I B +I C +I CBo =I E

I Etỷ lệ với số điện tử ở miền E phát xạ (đi vào) miền B

I B tỷ lệ với số điện tử tái hợp trong miền B

I C tỷ lệ với số điện tử từ miền E đến miền C

- Gọi 𝛼 là hệ số truyền đạt dòng điện của BJT, 𝛽 là hệ số khuếch đại dòng điện củaBJT: α=I C

- Bốn chế độ hoạt động của transistor là:

o Bảo hòa (Saturation) — Transistor hoạt động giống như ngắn mạch Dòngđiện chảy tự do từ cực thu đến cực phát

o Ngắt/Ngưng dẫn (Cut-off) — Transistor hoạt động giống như hở mạch.Không có dòng điện chảy từ cực thu đến cực phát

o Tích cực/Khuếch đại (Active) — Dòng điện từ cực thu đến cực phát tỷ lệthuận với dòng điện chạy vào cực nền

o Tích cực ngược (Reverse-Active) — Giống như chế độ khuếch đại, dòngđiện tỷ lệ với dòng cực gốc, nhưng theo chiều ngược lại Dòng điện chảy từcực phát đến cực thu

- Để xác định chế độ hoạt động của một transistor, chúng ta cần xem xét các điện áptrên ba chân của transistor và chúng liên quan với nhau như thế nào Các điện ápgiữa cực gốc và cực phát (V BE) và giữa cực nền với cực thu (V BC) sẽ thiết lập chế

độ hoạt động của transistor:

Hình 2.3 Quan hệ giữa các điện áp trong các chế độ phân cực của BJT

1.5.1 Chế độ bão hòa (Saturation):

- Bảo hòa là chế độ dẫn của một transistor Transistor hoạt động ở chế độ bảo hòagiống như ngắn mạch giữa cực thu và cực phát

Hình 2.4 Nguyên lý hoạt động chế độ bão hòa của BJT.

- Ở chế độ này J E và J C đều phân cực thuận

- Điều kiện để BJT dẫn bão hòa là: I B ≥ I C

β min

1.5.2 Chế độ ngắt/ ngưng dẫn (Cut-off):

- Chế độ ngắt hay ngưng dẫn là ngược lại với chế độ bão hòa Transistor ở chế độngưng dẫn là tắt – không có dòng điện chạy qua cực thu, và do đó không có dòngđiện qua cực phát Nó gần giống như một mạch mở

Hình 2.5 Nguyên lý hoạt động chế độ ngắt của BJT.

- Tiếp giáp J E và J C phân cực ngược Ở chế độ này BJT được dùng như một khoáđiện tử Do tiếp giáp J E và J Cphân cực ngược nên chỉ có dòng phân cực ngược(dòng rò) rất nhỏ Nên xem như không có dòng chảy qua các tiếp giáp Ở chế độnày BJT tắt

- Điều kiện để BJT tắt là J E phân cực ngược, tương ứng V BE ≤ 0

1.5.3 Chế độ tích cực/ khuếch đại (Active):

- Ở chế độ này J C phân cực ngược và J E phân cực thuận - Tiếp giáp J E phân cựcthuận nên hàng rào thế đối với các hạt dẫn đa số giảm, electron chuyển từ E sang B

và lỗ trống dời từ B sang E Do bề dày miền B rất nhỏ nên phần lớn điện tử từmiền E sang đều tập trung tại tiếp giáp J Ctạo ra dòng I Erất lớn Một phần điện tử từmiền E sang miền B được tai hợp tạo thanh dòng I B Tiếp giáp J C được phân cựcngược nên kéo các hạt dẫn tiểu số ở vùng B là điện tử (do B là loại p) sang vùng Ctạo nên dòng I C Như vậy dòng I Egồm hai thành phần là dòng I Bvà I C

Hình 2.6 Nguyên lý hoạt động chế độ khuếch đại của BJT.

- Do nồng độ pha tạp của miền B rất nhỏ so với miền E, nên dòng I E rất lớn so với

I Bcho nên có thể xem I E≈ I C

- Chế độ này sử dụng rất rộng rãi trong kỹ thuật mạch tương tự

- Mối quan hệ giữa các dòng điện: I E =I C +I B

- Hệ thức truyền đạt dòng điện: α=I C

I E

- Hệ số khuếch đại dòng điện: β=I C

I B

1.5.4 Chế độ tích cực ngược (Reverse- Active):

- Giống như chế độ bão hòa ngược lại với chế độ ngưng dẫn, chế độ tích cực ngượcngược lại với chế độ khuếch đại Một transistor hoạt động ở chế độ tích cực ngượcdẫn điện, thậm chí khuếch đại, nhưng dòng điện chạy theo hướng ngược lại, từ cựcphát đến cực thu Nhược điểm của chế độ tích cực ngược là β (β R trong trường hợpnày) nhỏ hơn nhiều

- Để làm cho transistor hoạt động ở chế độ tích cực ngược, điện thế cực phát phảilớn hơn cực gốc và điện thế cực gốc phải lớn hơn điện thế cực thu (V BE <0 vàV BC>0): V C <V B <V E

- Trong mạch này, cực E của BJT đóng vai trò là đầu vào, cực C là đầu ra và cực Bđược nối với đất hoặc "chung", do đó có tên như vậy

Hình 2.7 Sơ đồ mạch mắc kiểu B chung.

1.6.2 Mạch C chung (Common Collector- CC):

- Trong mạch này, cực B của BJT đóng vai trò là đầu vào, cực E là đầu ra và cực Cchung cho cả hai

Hình 2.7 Sơ đồ mạch mắc kiểu C chung.

1.6.3 Mạch E chung (Common Emitter- CE):

- Trong mạch này, cực B của BJT đóng vai trò là đầu vào, cực C là đầu ra và cực E

là chung cho cả hai

Hình 2.8 Sơ đồ mạch mắc kiểu E chung

Nội dung chương 2 là tìm hiểu tổng quan về BJT, khái niệm, cấu tạo, phân loại vàcác chế độ hoạt động cùng với một số sơ đồ mắc BJT thông dụng Để BJT hoạtđộng theo thiết kế cần phân cực cho BJT hoạt động đúng chế độ mong mongmuốn, đó là nội dung của chương tiếp theo: Khuếch đại tín hiệu nhỏ.

CHƯƠNG 3: KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ

- Đối với mỗi cách mắc BJT sẽ có những ưu nhược điểm khác nhau để ứng dụng tùyvào nhu cầu của người sử dụng Trong chương này, chúng ta sẽ tìm hiểu về cáccách phân cực cho BJT, các cách mắc BJT thường gặp, ưu nhược điểm và các ứngdụng của chúng trong thực tế

1.9 Phân cực BJT:

- Ta biết BJT có thể hoạt động trong 3 vùng:

o Vùng khuếch đại với tiếp giáp B-C phân cực nghịch và B-E phân cực thuận

o Vùng bão hoà với tiếp giáp B-E và B-C phân cực thuận

o Vùng ngưng với tiếp giáp B-E phân cực nghịch

- Phương pháp chung để giải các mạch phân cực gồm 3 bước:

o Bước 1: Dùng mạch điện ngõ vào để xác định dòng điện ngõ vàoVùng bãohoà với tiếp giáp B-E và B-C phân cực thuận

o Bước 2: Suy ra dòng điện ngõ ra từ liên hệ: I C =β I B

o Bước 3: Dùng mạch ngõ ra để tìm các thông số còn lại

- Các cách phân cực BJT:

o Phân cực cố định

o Phân cực hồi tiếp cực Emitter

o Phân cực bằng cầu phân áp

o Phân cực hồi tiếp Collector

o Mạch vi sai

1.9.1 Phân cực cố định:

- Là mạch gồm một BJT NPN, 2 điện trở R B, R C, và một nguồn một chiều V CC

Hình 3.1 Nguyên lý phân cực cố định của BJT

- Giả sử BJT làm việc trong vùng tích cực:

- KVL cho mạch ngõ vào: V CC −I B R B −V BE −I E R E =0 vớiV BE=0.7

Hình 3.2 Đồ thị đường đặc tuyến và đường tải mạch phân cực cố định.

- Vị trí điểm Q trong vùng bão hòa thể hiện điện áp V CE ≤ V CE SAT, trong đó V CE SATcógiá trị rất nhỏ (khoảng vài trăm mV)

- Để BJT hoạt động trong vùng bão hòa:

 I B ≥ I BSAT=I CSAT

β hoặc β I B =I CSAT

- Kết luận: Đối với mạch phân cực cố định, để BJT chuyển từ vùng tích cực

sang làm việc trong vùng bão hòa:

o Nếu giữ mạch ngõ ra không đổi, tức VCC, RC và IC SAT không đổi, ta cần phảigiảm RB nhằm tăng IB sao cho I B ≥ I B SAT

o Nếu giữ mạch ngõ vào không đổi, tức RB và IB không đổi, ta cần phải tăng

RC nhằm giảm IC SAT sao cho βI B ≥ I C SAT

- Ứng dụng: Dùng cho mạch khuếch đại chế độ A, role…

1.9.2 Phân cực hồi tiếp cực Emitter:

- Ta thêm R E vào cực E của mạch cố định, điện trở R Elàm nhiệm vụ hồi tiếp, đưa tínhiệu ngõ ra trở lại ngỏ vào để ổn định điểm làm việc Q

Hình 3.3 Nguyên lý phân cực hồi tiếp cực Emitter.

- Giả sử BJT làm việc trong vùng tích cực

- Áp dụng KVL cho mạch ngõ vào: V CC −I B R B −V BE −I E R E =0 vớiV BE=0.7

- Điểm làm việc Q =(I¿¿B , I C , V CE)¿

- Nếu ta biểu diễn đường tải và đặc tuyến của BJT trên cùng một đồ thị thì giao điểmđường tải và dược đặc tuyến xác định bởi IBQ chính là điểm Q

Hình 3.4 Đồ thị đường đặc tuyến và đường tải

mạch phân cực hồi tiếp Emitter.

o Nhờ cơ chế hồi tiếp được thực hiện thông qua điện trở RE, sự thay đổi ở ngõ

ra được đưa trở lại ngõ vào Qua đó, điều chỉnh dòng IB để ổn định dòng IC,đồng nghĩa với ổn định điểm làm việc Q

- Ứng dụng: Role, mạch hồi tiếp…

1.9.3 Phân cực bằng cầu phân áp:

- Mạch phân cực bằng phân áp là mạch sử dụng phân áp từ cực Base thông qua haiđiện trở R1 và R2 để ổn định điểm làm việc

Hình 3.5 Phân cực bằng cầu phân áp

- Có hai phương pháp để phân tích mạch phân cực bằng phân áp:

o Phương pháp chính xác: Được áp dụng với tất cả các mạch phân cực bằngphân áp

Giả sử BJT làm việc trong vùng tích cực.

o Phương pháp gần đúng: Chỉ áp dụng trong các trường hợp cụ thể

Điện trở RE được nhìn thẳng từ ngõ vào với hệ số khuếch đại (β+1) Khi

đó, mạch ngõ vào có thể được biểu diễn lại như hình dưới:

Hình 3.7 Phương pháp gần đúng.

NếuR i=(β+1)R E ≈ β R E≫R2, thì dòng IB chạy qua Ri nhỏ hơn rất hiều lần

so với dòng I2 chạy qua R2 Do đó, ta có thể xem I1 ≈ I2, tức là 2 điện trở

R1 và R2 mắc nối tiếp

R i ≈ βR E ≥ 10 R2được xem là R i≫R E

 V B= R2

R1+R2

V CC

Điện áp tại cực E so với mass: V E =V B −V BE =V B−0.7

Ta cho I E ≈ I C để thuận tiện cho việc tính toán

Áp dụng KVL cho mạch ngõ ra để xác định: V CE =V CC −I C (R C +R E).Trong các phương trình nêu trên không có mặt hệ số β và IB không đượctính

Do đó điểm Q không phụ thuộc vào β

- Phân tích đường tải:

o Do mạch phân cực bằng phân áp sau khi biến đổi tương đương Thevenin sẽ

có dạng mạch tương tự mạch phân cực hồi tiếp Emittor Do đó, phươngtrình đường tải được xác định bởi mạch ngõ ra:

Hình 3.8 Phân tích trên đường tải

o Phân tích trong vùng bão hòa:

 Trong vùng bão hòa: V CE=0

 I Csat= V CC

R C +R E

- Kết luận: Ưu điểm là ít phụ thuộc vào β.

- Ứng dụng: mạch khuếch đại công suất lớn, mạch vi sai…

1.9.4 Phân cực hồi tiếp cực Collector:

- Mạch phân cực hồi tiếp Collector là mạch sử dụng hồi tiếp từ cực Collector thôngqua điện trở RF để ổn định điểm làm việc

- Trong điểm Q vào còn phụ thuộc vào hệ số β, nhưng độ ổn định nhiệt của mạchphân cực hồi tiếp Collector tới hai mạch phân cực cố định và phân cực hồi tiếpEmittor

Hình 3.9 Phân cực hồi tiếp cực Collector

- Áp dụng KVL cho mạch ngõ vào: V CC −I '

- Phương trình (*) có đồ thị là đường thẳng với các biến VCE và IC Đồ thị đường tải

đi qua 2 điểm:

 V CE=0= ¿I C= V CC

R C +R E

 I C=0= ¿V CE =V CC

- Nếu ta biểu diễn đường tải và đặc tuyến của BJT trên cùng một đồ thị thì giao điểmgiữa đường thẳng tải và đường đặc tuyến xác định bởi IBQ chính là điểm Q cần tìm.

Hình 3.10 Đồ thị đường đặc tuyến và đường tải mạch phân cực hồi tiếp cực Collector

- Trong vùng bão hòa:

là Vout chỉ phụ thuộc vào độ chênh lệch của hai ngõ vào nói trên

- V out =A¿ với A là độ khuếch đại của bộ khuếch.