chương 3 phân tích mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ tần số thấp sử dụng fet31 transistor hiệuứngtrường32 phâncựcvàổnđịnhphâncực

PHÂN TÍCH MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ TẦN SỐ THẤP SỬ DỤNG FET.. 3.1.[r]

Trang 2

• Giới thiệu

3.1 Transistor hiệu ứng trường (FET)

• Các ưu điểm và khuyết điểm của FET

Trang 5

3.1.1 Cấu tạo, kí hiệu, phân loại

Trang 6

1 JFET (Junction Field Effect Transistor)

Trang 7

• Vùng bán dẫn giữa D và S được gọi là thông lộ

(kênh) Tùy theo loại bán dẫn giữa D và S mà ta

phân biệt JFET thành hai loại: JFET kênh N, JFET kênh P

• Trên thanh bán dẫn hình trụ có điện trở suất khálớn (nồng độ tạp chất tương đối thấp), đáy trên vàđáy dưới lần lượt cho tiếp xúc kim loại đưa ra haicực tương ứng là cực máng (cực thoát) và cựcnguồn Vòng theo chu vi của thanh bán dẫn người

ta tạo một mối nối P – N Kim loại tiếp xúc với mẫubán dẫn mới, đưa ra ngoài cực cổng (cửa)

Trang 8

Nguyên lí hoạt động

• Giữa D và S đặt một điện áp VDS tạo ra một điệntrường có tác dụng đẩy hạt tải đa số của bán dẫnkênh chạy từ S sang D hình thành dòng điện ID Dòng

ID tăng theo điện áp VDS đến khi đạt giá trị bão hòa

IDSS (saturation) và điện áp tương ứng gọi là điện ápthắt kênh VPO (pinch off), tăng VDS lớn hơn VPO thì IDvẫn không tăng

Trang 9

Nguyên lí hoạt động

• Giữa G và S đặt một điện áp VGS sao cho không phân cực hoặc phân cực nghịch mối nối P – N Nếu không phân cực mối nối P – N ta có dòng ID đạt giá trị lớn nhất IDSS Nếu phân cực nghịch mối nối P – N làm cho vùng tiếp xúc thay đổi diện tích Điện áp phân cực nghịch càng lớn thì vùng tiếp xúc (vùng hiếm) càng nở rộng ra, làm cho tiết diện của kênh dẫn bị thu hẹp lại, điện trở kênh tăng lên nên dòng điện qua kênh ID giảm xuống và ngược lại VGS tăng đến giá trị VPO thì ID giảm về 0.

Trang 10

2 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET)

MOSFET chia làm hai loại: MOSFET kênh liên tục và MOSFET kênh gián đoạn

a) D-MOSFET (MOSFET kênh liên tục)

Trang 11

Trang 12

Trang 13

b) E-MOSFET (MOSFET kênh gián đoạn)

2 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) 3.1.1 Cấu tạo, kí hiệu, phân loại

Trang 14

b) E-MOSFET (MOSFET kênh gián đoạn)

2 MOSFET (Metal Oxide Semiconductor FET) 3.1.1 Cấu tạo, kí hiệu, phân loại

Trang 15

3.1.2 CÁC LOẠI ĐẶC TUYẾN CỦA FET

1 Đặc tuyến của JFET

Trang 16

Trang 17

2 Đặc tuyến của MOSFET

 MOSFET kênh liên tục loại N

Trang 18

 MOSFET kênh liên tục loại N

Trang 19

 MOSFET kênh gián đoạn loại N

Trang 20

 MOSFET kênh gián đoạn loại N

Trang 21

1 Phân cực cố định

Phân cực bằng hai nguồn độc lập

3.2 Phân cực và ổn định phân cực FET

Trang 22

Mạch vòng cổng nguồn

Trang 23

Đặc tuyến truyền đạt tĩnh

Đặc tuyến truyền đạt của JFET là hàm phụ thuộc của dòng máng ID vào thế cực cổng

VGS khi cố định thế VDS theo phương trình Shockley

Trang 24

Tìm điểm làm việc Q:

Q là giao điểm của đường thẳng đứng đi qua

điểm V GSQ = - V GG và đường đặc tuyến truyền đạt

Trang 25

Mạch vòng máng nguồn

Ta có: nên:

Trang 26

Ví dụ 1: Xác định các đại lượng trong sơ đồ sau

Trang 27

Trang 28

PP đồ thị:

Trang 29

2 Mạch tự phân cực S chung (N-JFET)

Mạch tự phân cực

3.2 PHÂN CỰC VÀ ỔN ĐỊNH PHÂN CỰC FET

Trang 30

Vòng cổng nguồn

2 Mạch tự phân cực

Trang 31

Mạch tự phân cực

Đây là pt bậc 2 đối với ID có dạng tổng quát:

Giải pt trên ta được 2 nghiệm của ID; sẽ được 2 giá trị tương ứng của VGS

Dòng tĩnh IDQ cần chọn ứng với V GS  V P

Trang 32

Đặc tuyến truyền đạt:

Đặc tuyến truyền đạt tĩnh

Trang 33

Đường tải tĩnh đi qua 2 điểm sau:

Điểm làm việc tĩnh Q là giao của đặc tuyến truyền đạt và đường tải tĩnh

Phương trình đường tải tĩnh:

Trang 34

Vòng máng nguồn

Trang 35

Ví dụ 2: Tìm các đại lượng trong sơ đồ sau

Trang 36

3 Phân cực bằng cầu phân áp

Trang 37

Trang 38

Xác định điểm phân cực tĩnh

Trang 39

Áp dụng D/l Kiecshop cho Mạch vòng máng nguồn:

Điểm Q phụ thuộc vào R S

Trang 40

Ví dụ 3: Xác định các đại lượng trong sơ đồ sau: JFET kênh N

Trang 41

Ví dụ 4: Xác định các đại lượng trong sơ đồ sau: D-MOSFET kênh N

Trang 42

Ví dụ 5: Xác định các đại lượng trong sơ đồ sau:

Trang 43

3.3.1.Mô hình mạch tương đương của FET

Mô hình mạch tương đương của FET dạng nguồn dòng Mô hình mạch tương đương của FET dạng nguồn áp

3.3 PHÂN TÍCH MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ TẦN SỐ THẤP SỬ DỤNG FET

Trang 44

3.3.1.Mô hình mạch tương đương của FET

3.3 PHÂN TÍCH MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ TẦN SỐ THẤP SỬ DỤNG FET

Trang 47

3.3.1.Mạch khuếch đại kiểu S chung

Trang 48

3.3.1.Mạch khuếch đại kiểu S chung

Mô hình tương đương

Trang 49

m d i o v

g r Z Z A

Trang 50

Ví dụ 6:

Trang 51

Ví dụ 6:

Trang 52

3.3.2.Mạch khuếch đại kiểu S chung (có R S )

Ví dụ 6:

Trang 53

3.3.2.Mạch khuếch đại kiểu S chung (có R L )

Ví dụ 7:

Trang 54

Ví dụ 7:

Trang 55

Ví dụ 7:

Trang 56

3.3.2.Mạch khuếch đại kiểu S chung –hồi tiếp điện áp (E-MOSFET)

Ví dụ 8:

Trang 57

3.3.2.Mạch khuếch đại kiểu S chung –hồi tiếp điện áp (E-MOSFET)

Ví dụ 8:

Trang 58

3.3.2.Mạch khuếch đại kiểu S chung (phân áp)(N-JFET)

Trang 61

3.3.2.Mạch khuếch đại kiểu S chung (phân áp D-MOSFET)

Ví dụ 9:

Trang 62

Ví dụ 9:

3.3.2.Mạch khuếch đại kiểu S chung (phân áp)

Trang 63

Ví dụ 9:

Trang 64

3.3.3.Mạch khuếch đại kiểu D chung

Trang 66

Ví dụ 10:

3.3.3.Mạch khuếch đại kiểu D chung

Trang 70

3.3.4.Mạch khuếch đại kiểu G chung

Ví dụ 11:

Trang 71

Ví dụ 11:

Trang 72

Ví dụ 11:

Trang 73

Ví dụ 11:

Định dạng
Số trang	73
Dung lượng	9,28 MB