kỹ thuật điện tử tương tự

MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ CHƯƠNG 2.. MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CHƯƠNG 4.. MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ§1.. - Các linh kiện điện tử có khả năng khuếch đại: Transistor lưỡng cực BJT, Tr

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

CHƯƠNG 1 MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ CHƯƠNG 2 HỒI TIẾP

CHƯƠNG 3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CHƯƠNG 4 MẠCH KHUẾCH ĐẠI DC

CHƯƠNG 5 KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN

CHƯƠNG 6 MẠCH DAO ĐỘNG

CHƯƠNG 7 MẠCH LỌC

CHƯƠNG 1 MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ

§1 Khái niệm chung

1.1 Khái niệm “khuếch đại”

 Khuếch đại là gì?

-”Làm cho lớn lên”?

- Sử dụng năng lượng nhỏ điều khiển năng lượng khác lớn hơn gấp nhiều lần.

- Các linh kiện điện tử có khả năng khuếch đại: Transistor lưỡng cực BJT, Transistor trường FET,…

- Mạch khuếch đại điện tử: tín hiệu đầu ra lớn gấp K lần tín hiệu đầu vào, trong đó K được gọi là hệ số khuếch đại

- Trong đó: so : là tín hiệu đầu ra (điện áp/dòng điện/công suất)

si: là tín hiệu đầu vào (điện áp/dòng điện/công suất)

i

o

s s

K =

 Đặc tính biên độ của bộ khuếch đại: là mối quan hệ giữa tín hiệu đầu ra và tín hiệu đầu vào (điện áp/dòng điện) của bộ khuếch đại tại một tần số xác định.

 Đặc tính tần số của bộ khuếch đại: biểu diễn sự phụ thuộc của hệ số

khuếch đại vào tần số

 Méo phi tuyến: sự thay đổi dạng của tín hiệu ra so với tín hiệu vào do tính phi tuyến của các phần tử của mạch gây nên.

s i

s o

f

1.2 Hệ số khuếch đại theo đơn vị Decibel

 Hệ số khuếch đại công suất Decibel

 Hệ số khuếch đại điện áp Decibel

i

o p

p

P

P K

dB

i

o u

u

u

u K

dB

K ( ) = 20lg = 20lg

CHƯƠNG 2 MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ

§1 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ của Transistor lưỡng cực

1.1 Một số khái niệm:

 Đường tải tĩnh: là mối quan hệ giữa cường độ dòng điện và điện áp đầu ra khi Transistor được mắc trong một mạch cụ thế (khi có tải)

 Điểm công tác tĩnh : nằm trên đường tải tĩnh xác định cường độ dòng điện và điện áp đầu ra khi không có tín hiệu xoay chiều đặt vào, là giao điểm của đường tải tĩnh và đặc tuyến ra ứng với giá trị

Đường tải tĩnh được vẽ trên cùng hệ trục tọa độ với đặc tuyến ra

const

I B =

IC(mA)

UCE(V)

IB0

IB1

IBQ

Q

ICmax

VCC

Đường tải tĩnh

Đường tải tĩnh và điểm làm việc tĩnh

1.2 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ của Transistor

rb: điện trở liên kết Ohmic giữa điện cực B và miền Base trung hòa

re: điện trở vi phân của tiếp giáp Emitter

B

E

C

B '

i e

i b

ic re

rb

Sơ đồ tương đương của BJT trong chế độ tín hiệu nhỏ tần số thấp

















−

⋅

BE

U n

u Ebh

E

EQ

T EQ

Ebh

T Q

E

BE e

I

U

n I

I

U

n i

u

+

⋅

=

∂

∂

=

b o

i = β ⋅ (βo: hệ số khuếch đại dòng điện trong chế độ động)

( o ) b

e e b

b

( o) e b

E

C

i b

B

ic rbe

§2 Tầng khuếch đại CE (Common Emitter)

1.1 Sơ đồ nguyên lý và tác dụng linh kiện

 C1 và C2: tụ ghép tầng

 CE: Tụ rẽ nhánh

 R1 và R2: Cầu phân áp

 RE: Phần tử hồi tiếp âm, ổn định nhiệt cho mạch

 RL: Tải Sơ đồ nguyên lý tầng khuếch đại CE

2

+ V

R

1

R R

C C

R

1

v

S

C

E

2

C

1

R

L

~

C

E

R

s

Sơ đồ tương đương chế độ tĩnh tầng CE

E

Q

C

2

E B

I

R

1 C 1

R

I I

C C + V

Sơ đồ tương đương chế độ động tầng CE

L

R

v

R S

b e

s

i R

c

c u

i

C

~

u

b e

i

i

R R

R

~

R

i

i

o

L

c

S

v

• Trở kháng vào:

• Trở kháng ra (RL=∞; vs=0):

• Trong đó Z L là trở kháng bên trái R C

Vậy: nên

Do đó:

be B

i

i

u

i

b e

r

Z u

i

R

i

L C

o

o

i

u

R

L

Z

Zo

b

i ,

0

B B

o

E

ic

b

o

i

u

b e i

b b

be

be B

be S

eb

r

u R

u R

u

+

be

be B

be S

be

r

u R

u R

u

0

=

be

be

be b

r

u i

0

.

c

o L

i u

• Hệ số khuếch đại điện áp:

i

o u

u

u

c

u = − ⋅ // = −β ⋅ ⋅ //

be b

i i r

be

L C

o u

r

R //

R

K = −β

( o) e o e b

e

L

c

R //

R

L

L c

o L

be B

be

L c

o L

i u i

i L o i

o i

R

R // R R

r //

R r

R //

R R

Z K

Z u R u i

i

i u

§3 Tầng khuếch đại CB (Common Base)

1 Sơ đồ nguyên lý

- V

B

R

C

I

Q 1

I

E

E

C C

R

C

R

o s

R

v

b

R

u

i

e

u

i

i R E

i

L

o

C R

i

~

i

rb e

Sơ đồ tương đương tĩnh Sơ đồ tương đương động

R E

R 1

C 1

0

R C

R s

R L

R 2

C 3

v s

- V C C

r

u i

o

i

o

i e

R

0

R

c

C

R be

E

e o

be b

o

eb c

eb

i

u i

u

⋅

=

=

β β

b

r

i i

R

i i

Z

e

E b e

i

u i

0

R

c

E

B C

e e

be E

i R // r // r r

L C

o R Z

Z = //

c

o L

i

u

be b E

S e

u = − ( // ) =

u o

o

Z

0

C

0

) //

.( S E + b be =

e R R i r

0

=

b

i

C L C

Z = // =

∞

=

−

=

c

o L

i u Z

Hệ số khuếch đại điện áp:

Hệ số khuếch đại dòng điện

Hệ số khuếch đại công suất

§4 Tầng khuếch đại CC (Common Collector)