Chương 4: Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT

Khi chọn điểm Q nằm

khoảng giữa đoạn MN

trên đường tải xoay

chiều, ta nói phần tử

KĐ làm việc ở chế độ A.

Đặc điểm của chế độ

này là:

- Dòng và áp tĩnh luôn khác không. Biên độ dòng và áp xoay chiều

lấy ra tối đa chỉ bằng dòng và áp tĩnh. Do đó hiệu suất thấp (25%).

- Khuếch đại trung thực, ít méo phi tuyến.

II. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA BJT TRONG MẠCH

KHUẾCH ĐẠI

Chế độ B (Lớp B)

Định nghĩa hiệu suất η: đo bằng tỷ số giữa công suất của tín hiệu

xoay chiều đưa ra trên tải và tổng công suất tầng khuếch đại tiêu

thụ của nguồn cung cấp.

Chế độ A thường dùng trong các tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ.

Khi chọn điểm Q nằm trùng với D (hoặc N) thì phần tử khuếch

đại làm việc ở chế độ B lý tưởng (hoặc thực tế). Đặc điểm của

chế độ này là:

- Méo phi tuyến trầm trọng.

- Hiệu suất cao. (ηBmax = 78.5%).

- Thường dùng trong các tầng khuếch đại công suất (tầng cuối

của các thiết bị khuếch đại). Để khắc phục méo phi tuyến, đòi hỏi

mạch phải có 2 vế đối xứng thay phiên làm việc trong 2 nữa chu

kỳ (gọi là mạch “đẩy kéo”).8

Thực tế, người ta còn dùng chế độ AB (trung gian giữa chế độ A

và B): điểm Q chọn ở phía trên điểm N và gần điểm này. Lúc đó

phát huy được ưu điểm của mỗi chế độ, giảm bớt méo phi

tuyến, nhưng hiệu suất kém hơn chế độ B.

Chế độ khóa hay chế độ đóng ngắt (lớp D)

BJT có thể làm việc ở chế độ đóng ngắt (Switch BJT).

Tuỳ theo giá trị điện áp vào mà BJT có thể làm việc ở 2 trạng

thái đối lập:

-Trạng thái khóa (tắt): khi Q nằm ở phía dưới điểm N.

- Trạng thái dẫn bảo hòa (mở): khi Q nằm ở phía trên điểm M

(gần điểm C

pdf15 trang | Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 1223 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Chương 4: Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 1 Chương 4 MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG BJT I. ĐỊNH NGHĨA - Khuếch đại là quá trình biến đổi một đại lượng (dòng điện hoặc điện áp) từ biên độ nhỏ thành biên độ lớn mà không làm thay đổi dạng của nó. Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 2 Δin I,V BỘ KHUẾCH ĐẠI Δout I,V Khi xét BJT hoạt động dưới điều kiện tín hiệu nhỏ (sự thay đổi của tín hiệu vào đu ̉ nhỏ) thì có thể xem BJT như một bộ khuếch đại ac. Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 3 )rms(i )rms(i I IA i o in out i =Δ Δ= )rms(v )rms(v V VA i o in out v =Δ Δ= - Độ lợi là ti ̉ sô ́ của một lượng tín hiệu (dòng điện hoặc điện áp) thay đổi ở ngõ ra va ̀ ngõ vào. Ký hiệu là Ai hoặc AV. + Độ lợi dòng: + Độ lợi áp: Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 4 iv in out P A.AP PA ==+ Độ lợi công suất: A > 1: bô ̣ khuếch đại tín hiệu. A < 1: bô ̣ suy giảm tín hiệu. Nhắc lại: + giá trị rms: trị hiệu dụng (để tính cho tín hiệu ac). + giá trị amp: trị biên độ (hoặc đỉnh – peak). 2 )amp()rms( = 2Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 5 Điện trở ngo ̃ vào của một bộ khuếch đại là tổng trở tương đương tại các đầu ngõ vào của nó. )DC( I VR in in in = )ac( i vr in in in = Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 6 Công suất ngõ vào ac Định nghĩa tương tự cho điện trở va ̀ công suất ngõ ra. in 2 in in 2 in ininin r*)rms(i r )rms(v )rms(i*)rms(vP = = = Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 7 Ảnh hưởng của điện trở nguồn đối với mạch khuếch đại A v ins in s o A rr r v v += s ins in in vrr rv += v in o A v v = Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 8 - Điện áp vào bộ KĐ: s ins in in v.rr rv ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ += ⇒ Điện áp ra : s ins in vinvout v.rr r.Av.Av ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +== ⇒ Để có độ lợi áp là Av càng lớn thì rin >>rs . * Khuếch đại áp 3Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 9 * Khuếch đại dòng s ins s in irr ri += i ins s s o A rr r i i += Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 10 - Dòng ngõ vào bộ KĐ: s ins s in i.rr ri ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ += ⇒ Dòng ngõ ra : s ins s iiniout i.rr r.Ai.Ai ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +== ⇒ Để có độ lợi dòng là Ai càng lớn thì rs >>rin . Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 11 Ảnh hưởng của điện trở tải -Một bộ khuếch đại ac dùng để cung cấp áp, dòng hoặc/và công suất cho một tải ở ngõ ra. - Tải có thể là loa, anten, còi, động cơ điện hoặc bất kỳ 1 thiết bị hữu ích nào. - Khi phân tích mạch này, ta thay thế bằng 1 điện trở tải RL. Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 12 out Lo L L v.rr rv ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +=Áp ra trên tải: Xét cả ảnh hưởng của nguồn thì độ lợi áp từ nguồn đến tải: ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ += Lo L ins in V s L rr r. rr r.A v v ⇒ để có áp rơi tối đa trên tải thì rL>>ro. 4Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 13 Một cách tương tự khi xét đến bộ khuếch đại dòng, ta có: ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ += Lo o ins s i s L rr r. rr r.A i i out Lo o L i.rr ri ⎟⎟⎠ ⎞ ⎜⎜⎝ ⎛ +=Dòng trên tải: ⇒ để có dòng tối đa trên tải thì ro>>rL. Độ lợi dòng tổng: Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 14 Để truyền công suất cực đại thì cần có sự phối hợp trở kháng: - Từ nguồn tín hiệu đến bộ khuếch đại: rs = r in. - Từ bộ khuếch đại đến tải: rout = rL. Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 15 Mục đích phân cực DC Khi thiết kế phân cực cho BJT đồng thời cũng là chọn điểm làm việc cho BJT. Khi đó, dạng sóng ở ngõ ra sẽ phụ thuộc vào giá trị điểm phân cực và sự thay đổi của tín hiệu ở ngõ vào. vo(t) = VB + vin VB: áp phân cực tĩnh Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 16 Vmax(maximum output valtage): là giá trị max ở ngõ ra khi BJT không dẫn gọi là áp cắt (cutoff), thường bằng áp nguồn cung cấp. Vmin(minimum output valtage): là giá trị min ở ngõ ra khi BJT dẫn bảo hòa. 5Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 17 Tùy thuộc vào giá trị của VB mà điện áp ra sẽ có những thay đổi như sau: Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 18 Chế độMaxswing Là chế độ hoạt động khi áp ngõ ra đạt giá trị tối đa mà không bị méo dạng tín hiệu. Để đạt được chế độ này thì điểm phân cực tĩnh phải được chọn nằm ở giữa giá trị Vmin ÷Vmax. Vmax Vmin VB VO t Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 19 Tụ ghép -Tính chất của tụ là ngăn tín hiệu DC, thông thường tụ sẽ được dùng để ngăn ảnh hưởng của tín hiệu DC đối với nguồn hoặc tải. - Các tụ này phải đủ lớn để có tổng trở thật nhỏ đối với tín hiệu AC. - Các tụ này được gọi là tụ ghép (coupling capacitor) hoặc tụ chặn (blocking capacitor). Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 20 6Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 21 Đường tải một chiều và đường tải xoay chiều Xét mạch khuếch đại CE: - Điện trở tải DC: RL = RC. - Điện trở tải AC: rL = RL // RC. RC VCC RC RL RB Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 22 - Đường tải DC là tập hợp tất cả các điểm làm việc tĩnh Q(IC,VCE), khi chưa có tín hiệu AC. - Đường tải AC là tập hợp tất cả các điểm (iC,vCE), bao gồm cả điểm Q. Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 23 IQ, VQ = Q(IC,VCE) iO, vO:giá trị iC và vCE của đường tải AC. - Phương trình đường tải AC: LQQo Q L Q o rIVv I r V i += += Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 24 - Đường tải AC có độ dốc ( ) lớn hơn đường tải DC ( ). - Áp ngõ ra được quyết định bởi đường tải AC sẽ nhỏ hơn nếu được quyết định bởi đường tải DC. - Nếu Q dịch trên đường tải DC thì đường tải AC sẽ dịch song song. Lr 1tg −=δ LR 1tg −=θ Nhận xét 7Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 25 Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 26 Đối với bài toán đã thiết kế sẵn thì giá trị maxswing(ly ́ tưởng) của vout là: vout= min[(0÷VCEQ),(VCEQ÷VCEQ+ICQrL)] ACLL DCLL Q(VCE,IC) VCEVCEQ IC δICQ (VCEQ+ ICQ.rL) ) r V I( L CEQ QC + • • • Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 27 Chế độ A (Lớp A) D C VCE iC IBmin IBmax iCmax iCmin • • •QiCQ vCEQ M N Khi chọn điểm Q nằm khoảng giữa đoạn MN trên đường tải xoay chiều, ta nói phần tử KĐ làm việc ở chế độ A. Đặc điểm của chế độ này là: - Dòng và áp tĩnh luôn khác không. Biên độ dòng và áp xoay chiều lấy ra tối đa chỉ bằng dòng và áp tĩnh. Do đó hiệu suất thấp (25%). - Khuếch đại trung thực, ít méo phi tuyến. II. CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA BJT TRONG MẠCH KHUẾCH ĐẠI Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 28 Chế độ B (Lớp B) Định nghĩa hiệu suất η: đo bằng tỷ số giữa công suất của tín hiệu xoay chiều đưa ra trên tải và tổng công suất tầng khuếch đại tiêu thụ của nguồn cung cấp. Chế độ A thường dùng trong các tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ. Khi chọn điểm Q nằm trùng với D (hoặc N) thì phần tử khuếch đại làm việc ở chế độ B lý tưởng (hoặc thực tế). Đặc điểm của chế độ này là: - Méo phi tuyến trầm trọng. - Hiệu suất cao. (ηBmax = 78.5%). - Thường dùng trong các tầng khuếch đại công suất (tầng cuối của các thiết bị khuếch đại). Để khắc phục méo phi tuyến, đòi hỏi mạch phải có 2 vế đối xứng thay phiên làm việc trong 2 nữa chu kỳ (gọi là mạch “đẩy kéo”). 8Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 29 Thực tế, người ta còn dùng chế độ AB (trung gian giữa chế độ A và B): điểm Q chọn ở phía trên điểm N và gần điểm này. Lúc đó phát huy được ưu điểm của mỗi chế độ, giảm bớt méo phi tuyến, nhưng hiệu suất kém hơn chế độ B. Chế độ khóa hay chế độ đóng ngắt (lớp D) BJT có thể làm việc ở chế độ đóng ngắt (Switch BJT). Tuỳ theo giá trị điện áp vào mà BJT có thể làm việc ở 2 trạng thái đối lập: -Trạng thái khóa (tắt): khi Q nằm ở phía dưới điểm N. - Trạng thái dẫn bảo hòa (mở): khi Q nằm ở phía trên điểm M (gần điểm C). Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 30 - Mục đích của việc chuyển về sơ đồ tương đương là làm cho mạch tính toán đơn giản và dễ dàng hơn. - Khi sự biến thiên ở tín hiệu vào đủ nhỏ để tạo sự thay đổi về dòng và áp ở ngõ ra nằm trong đặc tính giới hạn của BJT, ta có thể xem BJT là một phần tử 4 cực tuyến tính: V2 I2 V1 I1 I1, V1(i1, v1): dòng và áp ở ngõ vào. I2, V2(i2, v2): dòng và áp ở ngõ ra. III. SƠ ĐỒ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA BJT Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 31 Tuỳ theo từng sơ đồ cụ thể của BJT (BC, EC hay CC) thì các đại lượng trên sẽ là những điện áp hay dòng điện trên các cực tương ứng, đồng thời tùy theo loại BJT( NPN hay PNP) mà chúng có dấu hoặc chiều thích hợp. Tuỳ theo việc chọn biến và hàm để mô tả mối quan hệ giữa các ngõ vào và ra của BJT mà ta có các loại tham số đặc trưng cho BJT. V2,I2V1,I1I1,V2V1,I2I1,I2V1,V2Hàm V1,I1V2,I2V1,I2I1,V2V1,V2I1, I2Biến Tham số xoay chiều của BJT Tham số z Tham số y Tham số h Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 32 Bộ tham số h V1 = f(I1,V2) I2 = f(I1,V2) v1 = h11i1 + h12 v2 i2 = h21i1 + h22 v2⇒ 0V1 1 11 2 i v)hi(h = = Ý nghĩa của từng tham số Trở kháng vào của BJT khi áp xoay chiều ở ngõ ra bị ngắn mạch. 0V1 2 21 2 i i)hf(h = = Hệ số khuếch đại dòng điện (độ lợi dòng) của BJT khi áp xoay chiều ở ngõ ra bị ngắn mạch. 0I2 2 22 1 v i)ho(h = = Điện dẫn ra của BJT khi dòng xoay chiềuở ngõ vào bị hở mạch. 0I2 1 12 1 v v)hr(h = = Hệ số truyền ngược về điện áp (hồi tiếp điện áp) của BJT khi dòng xoay chiều ở ngõ vào bị hở mạch. ⎪⎪⎩ ⎪⎪⎨ ⎧ ∂ ∂+∂ ∂= ∂ ∂+∂ ∂= 2 2 2 1 1 2 2 2 2 1 1 1 1 1 dV V IdI I IdI dV V VdI I VdV 9Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 33 - Vì vậy, phẩm chất, tính năng của BJT sẽ thể hiện gia ́ trị các tham sô ́ hij của chúng. - Các hij được gọi là các tham số xoay chiều (hoặc tham số vi phân) của BJT. - Về đơn vị đo: - h11(hoặc hi): điện trở (Ω). - h22(hoặc ho): điện dẫn (mho ( ) hoặc siemient). - h12(hoặc hr) và h21(hoặc hf) chỉ là các hệ sô ́ nên không có thứ nguyên. Do đó, bô ̣ tham sô ́ hij còn được gọi là tham số hỗn hợp (hybrid). - Tùy theo BJT mắc theo kiểu nào (BC, EC hay CC) mà các tham sô ́ có thêm chỉ sô ́ tương ứng. Ω Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 34 Mạch tương đương của BJT v1 = h11i1 + h12 v2 i2 = h21i1 + h22 v2 h11(hi) v1 v2 • • • • h12v2 h21i1 22 1 h i1 i2 - Điện trở vào h11 (hoặc hi). -Nguồn điện áp h12v2 (hoặc hr vo): thể hiện sự hồi tiếp điện áp nội bô ̣ của BJT. Thực tê ́ h12 (hay hr) có giá trị rất bé(10-3 ÷10-4), vì vậy đại lượng h12v2 có thể bo ̉ qua. - Nguồn dòng điện h21i1(hoặc hfii): phản ánh khả năng khuếch đại dòng. - Điện dẫn ra h22(hoặc ho), thực tế giá trị này rất bé, nên điện trở ra sẽ vô cùng lớn va ̀ có thể bo ̉ qua. Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 35 Mạch tương đương đơn giản hóa của BJT (toán học) i1(ii) i2(io) h11(hi)v1(vi) v2(vo) • • • • h21i1 (hf) Mạch tương đương đơn giản hóa của BJT mắc kiểu CE iB(ii) iC(io) hfEiBhiEvBE(vi) vCE(vo) • • • • B C E E C B Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 36 Mạch tương đương của BJT mắc kiểu CE (vật lý) iB iCEO iCrB rE • • • • βiB • • rCEiEriE B C E - rE: điện trở của vùng nghèo emitter đối với tín hiệu xoay chiều. B’ ]mA[I ]mV[26 ]mA[I ]mV[26r CE E ≈=Ở nhiệt độ thường: - rB: điện trở bản thân của miền base đối với dòng IB. Đối với các BJT công suất nho ̉ rB = (100÷300)Ω. - rC: điện trở của vùng nghèo collector, có giá trị rất lớn (hàng MΩ). 10 Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 37 βiB iB iC riE • • • • B C E rCE ICEO riE= rB+(β+1)rE Mạch tương đương của BJT mắc kiểu CE (vật lý) Mạch tương đương của BJT mắc kiểu CE (vật lý) đơn giản hơn hfEiB=βiB iB iC riE • • • • B C E Vì β>>1 và rB << rE: riE ≅ βrE Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 38 C1 RS vS RB1 RB2 RC RE RL C2 CE IV. PHÂN TÍCH MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ 1. Mạch khuếch đại mắc E chung Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 39 Các thông số của mạch khuếch đại đối với tín hiệu xoay chiều: - Điện trở vào. - Điện trở ra. - Độ lợi dòng. - Độ lợi áp. Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 40 C1 RS vS RB1 RB2 RC RE RL C2 CE VCC Sơ đồ tương đương về mặt xoay chiều RS vS RB1 RB2 RC RL hie hfeiB rie≅ βrE hfe≅ β 11 Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 41 RS vS RB1 RB2 RC RL hie hfeiB rie≅ βrE hfe≅ β Đặt: RB = RB1 // RB2 ; rL = RC // RL RiE = RB // hiE Nếu RB >> hiE thì RiE = hiE - Nếu dùng mạch tương đương vật lý: RiE = RB // βrE rE = 0.026/IE (Ở nhiệt độ phòng) RiE iS iLiB Điện trở vào Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 42 RS vS RB1 RB2 RC RL hie hfeiB rie≅ βrE hfe≅ β RoE - Điện trở ra: iS iLiB RoE = RC Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 43 RS vS RB1 RB2 RC RL hie hfeiB rie≅ βrE hfe≅ βiS iLiB - Độ lợi dòng tổng: AiE = iL/iS L L BfELLBfELLL R rihirihRiV =⇒== iE iE BSiEBiESin R hiihiRiV =⇒== L L iE iE fEEi R r h RhA =⇒ Nếu RB >> hiB: L L L L fEEi R r R rhA β==⇒ Vin VL Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 44 RiE RoERS vS RB1 RB2 RC RL hie hfeiB rie≅ βrE hfe≅ βiS iLiB - Độ lợi áp : AVE = VL/Vin LBfEL rihV = iE L iE L fEEV h r h rhA β−=−=⇒ iEBin hiV = Nhận xét: Áp ra ngược pha với áp vào. Vin VL 12 Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 45 RS vS RB1 RB2 RC RL hie hfeiB rie≅ βrE hfe≅ β RiE RoE iS iLiB - Độ lợi áp toàn phần : ATP = VL/VS LBfEL rihV = )RR(iV iESSS += iES L iE iE fEPT RR r h RhA +−=⇒ iE iE BS R hii = Nếu RB >> hiE: iES L fEPT hR rhA +−=⇒ Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 46 2. Mạch khuếch đại mắc B chung RL RS vS C1 C2RE RC VCC Sơ đồ tương đương RS vS RE RC RL hiB hfBiE Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 47 RS vS RE RC RL hiB hfBiE iE iL RiB RiB = RE // hiB Nếu RE >> hiB thi ̀ RiB = hiB Thông thường giá trị hiB rất nho ̉ (khoảng vài chục Ω). Vì vậy mạch khuếch đại B chung có điện trở vào rất bé. Điện trở vào Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 48 RS vS RE RC RL hiB hfBiE iE iL RoB RoB = RC Điện trở ra 13 Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 49 RS vS RE RC RL hiB hfBiE iE iL - Độ lợi dòng tổng: AiB = iL/iS L L EfBLLCLLEfBLLL R rihiR//Rr;rihRiV =⇒=== iB iB ESiBEiBSin R hiihiRiV =⇒== L L iB iB fBBi R r h RhA =⇒ Nếu RE >> hiB: L L fBBi R rhA =⇒ Trường hợp RL << RC thi ̀ rL = RL: AiB = AiBmax= hfB ≅ α ≅ 1 . Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 50 - Độ lợi áp : AVB = VL/Vin LEfBLCfBL rihrihV == iB L fBBV h rhA =⇒ iBEiBSin hiRiV == Nhận xét: Áp ra đồng pha với áp vào. RS vS RE RC RL hiB hfBiE iE iL Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 51 - Độ lợi áp toàn phần : ATP = VL/VS LEfBL rihV = iBS L fBPT RR rhA +=⇒ )RR(iV iBSSS += iBS L iB iB fBPT RR r h RhA +=⇒ iB iB ES R hii = Nếu RE >> hiB: RS vS RE RC RL hiB hfBiE iE iL Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 52 3. Mạch khuếch đại mắc C chung RLvS RS RB RE VCC C1 C2 vS RS RB RE RL hfeiB hie Sơ đồ tương đương 14 Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 53 vS RS RB RE RL hfeiB hie E CB RS RLREhfeiB hie RB vS B C E Vẽ lại sơ đồ tương đương Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 54 Điện trở vào RS RLREhfeiB hie RB vS B C E RiC RiC = RB // riC riC iB VBC = VBE + VEC VBC = iB.hiE + iE.rL (rL = RE // RL) iE VBC = iB.hiE + (hfE + 1)iB.rL LfEiE B BC iC r).1h(hi Vr ++== (hàng trăm KΩ) ⇒ RiC ≅ RB B BC iC i Vr; = Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 55 Điện trở ra RS RLREhfeiB hie RB vS B C E RoCroC RoC = RE // roC VEC = iB.hiE + iB.R’S ; (R’S = RS // RB) 1h 'Rh i i'Rih i Vr Ef SiE E BSBiE E EC oC + +=+== (rất nho ̉) ⇒ RiC khoảng vài chục Ω iB iE E EC oC i Vr; = Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 56 RS RLREhfeiB hie RB vS B C E iS iE - Độ lợi dòng tổng: AiC = iL/iS iL L L BfBL LELLBfELELLL R ri)1h(i )R//Rr(r.i)1h(riRiV +=⇒ =+=== )R//rR( R ri R riiriRiV BiCiC iC iC B iC iC BSiCBiCSin ===⇒== L L iC iC fECi R r r R)1h(A +=⇒ 15 Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 57 - Độ lợi áp : AVC = VL/Vin RS RLREhfeiB hie RB vS B C E iS iE iL LBfEL ri)1h(V += 1 r 1h h rA r)1h(h r)1h( r r)1h(A L fE iE L CV LfEiE LfE iC LfE CV ≅ ++ = ++ +=+=⇒ iCBin riV = Bài giảng môn Kỹ thuật Điện tử GV: Lê Thị Kim Anh 58 Nhận xét chung: -Mạch khuếch đại E chung có tín hiệu ở ngo ̃ ra ngược pha với tín hiệu ngo ̃ vào. Có khả năng khuếch đại dòng và áp. -Mạch khuếch đại B chung có tổng trở vào nho ̉ (vài chục ohm), tổng trở ra lớn (vài trăm KΩ), không khuếch đại dòng (Ai ≅ 1). -Mạch khuếch đại C chung có tổng trở vào lớn (vài trăm KΩ), tổng trở ra nho ̉ (vài chục ohm), không khuếch đại áp (Av ≅ 1). - Cả hai mạch khuếch đại B và C chung có tín hiệu ở ngo ̃ ra đồng pha với tín hiệu ở ngo ̃ vào.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfbai_giang_truyen_dong_dien_tu_dong_chuong_4_mach_khuech_dai.pdf
Tài liệu liên quan