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
15 trang |
Chia sẻ: trungkhoi17 | Lượt xem: 1240 | Lượt tải: 0
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:
- bai_giang_truyen_dong_dien_tu_dong_chuong_4_mach_khuech_dai.pdf