Điện Tử Học - Vi Mạch Điện Tử Ứng Dụng part 17 pptx

6.6 Giải tích tín hiệu nhỏ 6.6.1 Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: Mạch tương đương tìn hiệu nhỏ tần số dải giữa: Điện trở gate-source:.

6.4 Giải tích đồ thị và phân cực

6.4.1 Phân cực JFET:

9 DCLL: VDD = vDS + iD (Rd + Rs)

9 Phương trình phân cực: vGS = - iD Rs (Xem iG ≈ 0)

Nhận xét: Mạch tự phân cực (self-bias): Do vGS < 0 tạo ra bời Rs

Ví dụ: Thiết kế mạch với tĩnh điểm Q: VDSQ = 15V; IDQ = 3,5 mA

Thay vào DCLL: Rd +Rs = (VDD – VDSQ) / IDQ = (30 – 15) / 3,5 = 4,3 KΩ Từ đặc tuyến VA: VGSQ = -1 V ⇒ Rs = - VDSQ / IDQ = 1V / 3,5 mA = 286 Ω

⇒ Rd ≈ 4 KΩ Chọn Rs = 270 Ω và Rd = 3,9 KΩ

6.4.2 Phân cực MOSFET:

Cổng phân cực thuận (forward-biased gate) sử dụng mạch phân cực ngoài (tương tự BJT):

9 DCLL: VDD = vDS + iD (Rd + Rs)

9 Phương trình phân cực: vGS = V DD i D R S

R R

R

−

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ + 2 1

R R

R

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛ + 2 1

1 : Điện áp cung cấp cho cực cổng Nhận xét: Rs: Cải thiện sự ổn định tĩnh điểm Q bằng dòng DC hồi tiếp

Từ phương trình:

2 2

/ 3 0 '

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛ +

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

=

po

GS po

D

V

v T

T I i

⇒ Độ nhạy:

po

S po

D S GG o

po

D D i

T

V

R V

i R V

T T I T

dT

i di

S D

⎟

⎟

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

+ +

−

=

=

1 ) / ( 2 1

2 / 3 /

/

2 / 3 '

Nhận xét: Rs ≠ 0 làm giảm độ nhạy iD theo t0 → Cải thiện độ ổn định Để cực tiểu i D

T

S :

⇒ VGG = 2VGSQ + Vpo

Rs =

DQ

po GSQ

I

V

6.5 Giải tích tín hiệu lớn – Sự sái dạng

<Xem TLTK>

6.6 Giải tích tín hiệu nhỏ

6.6.1 Mạch tương đương tín hiệu nhỏ:

Mạch tương đương tìn hiệu nhỏ (tần số dải giữa):

Điện trở gate-source:

ƒ Độ xuyên dẫn (transconductance):

Q GS

DS

v

i

∂

Từ công thức:

2 2

1 ]

⎠

⎞

⎜

⎜

⎝

⎛ +

=

−

=

po

GS po

TN GS

n DS

V

v I

V v

k i

⇒ gm = 2 k n I DSQ

ƒ Điện trở drain-source:

Q DS

DS

i

v

⎟⎟

⎠

⎞

⎜⎜

⎝

⎛

∂

∂

Lý thuyết: rds → ∞

Thực tế: rds ≈ 20 – 500 KΩ; rds ∼ 1/IDQ

ƒ Hệ số khuếch đại:

Q GS

DS

v

v

∂

∂

−

=

µ = gmrds

6.6.2 Mạch khuếch đại áp cực nguồn chung (CS):

Mạch CS:

Mạch tương đương tín hiệu nhỏ:

Trở kháng vào nhìn từ nguồn: Z = R + (R // R )

Ví dụ: Xác định Av, Zi, Zo của mạch KĐ dùng MOSFET sau:

Mạch tương đương tín hiệu nhỏ:

Tại D:

L ds

ds gs

m f

ds gs

R r

v v

g R

v v i

//

+

=

−

=