19-Feb-11 Chương MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG BJT I ĐỊNH NGHĨA - Khuếch đại trình biến đổi đại lượng (dòng điện điện áp) từ biên độ nhỏ thành biên độ lớn mà không làm thay đổi dạng - Khi xét BJT hoạt động điều kiện tín hiệu nhỏ (sự thay đổi tín hiệu vào đủ nhỏ) xem BJT khuếch đại ac I,V I,V BỘ KHUẾCH ĐẠI ∆in ∆out - Độ lợi tỉ số lượng tín hiệu (dịng điện điện áp) thay đổi ngõ ngõ vào Ký hiệu Ai AV + Độ lợi dòng: + Độ lợi áp: ∆I out i o (rms ) = ∆I in i i (rms ) ∆Vout v o (rms ) Av = = ∆Vin v i (rms ) Ai = + Độ lợi công suất: AP = Pout = Av A i Pin A > 1: khuếch đại tín hiệu A < 1: 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) (rms) = (amp) 2 19-Feb-11 Điện trở ngõ vào khuếch đại tổng trở tương đương đầu ngõ vào R in = Vin ( DC) I in rin = v in (ac) i in Công suất ngõ vào ac Định nghĩa tương tự cho điện trở công suất ngõ Ảnh hưởng điện trở nguồn mạch khuếch đại A * Khuếch đại áp - Điện áp vào KĐ: r vin = in .vs rs + rin ⇒ Điện áp : r vout = Av vin = Av in .vs rs + rin ⇒ Để có độ lợi áp Av rin >>rs 19-Feb-11 * Khuếch đại dòng - Dòng ngõ vào KĐ: r i in = s .is rs + rin ⇒ Dòng ngõ : r i out = Ai i in = Ai s .is rs + rin ⇒ Để có độ lợi dịng Ai rs >>rin Ảnh hưởng điện trở tải - Một khuếch đại ac dùng để cung cấp áp, dòng hoặc/và công suất cho tải ngõ - Tải loa, anten, cịi, động điện thiết bị hữu ích - Khi phân tích mạch này, ta thay điện trở tải RL r Áp tải: v L = L .v out ⇒ để có áp rơi tối đa tải ro + rL rL>>ro Xét ảnh hưởng nguồn độ lợi áp từ nguồn đến tải: r r vL = A V in . L vs rs + rin ro + rL 19-Feb-11 Một cách tương tự xét đến khuếch đại dịng, ta có: r Dòng tải: i L = o .i out ro + rL ⇒ để có áp rơi tối đa tải ro>>rL Độ lợi dịng tổng: rs ro iL . = A i + + is r r r r s in o L Để truyền cơng suất cực đại cần có phối hợp trở kháng: - Từ nguồn tín hiệu đến khuếch đại: rs = r in - Từ khuếch đại đến tải: rout = rL Mục đích phân cực DC Khi thiết kế phân cực cho BJT đồng thời chọn điểm làm việc cho BJT Khi đó, dạng sóng ngõ phụ thuộc vào giá trị điểm phân cực thay đổi tín hiệu ngõ vào vo(t) = VB + A sin ωt 19-Feb-11 Tùy thuộc vào giá trị VB mà điện áp có thay đổi sau: Tụ ghép -Tính chất tụ ngăn tín hiệu DC, thơng thường tụ dùng để ngăn ảnh hưởng tín hiệu DC nguồn tải - Các tụ phải đủ lớn để có tổng trở thật nhỏ tín hiệu AC - Các tụ gọi tụ ghép (coupling capacitor) tụ chặn (blocking capacitor) 10 19-Feb-11 Đường tải chiều đường tải xoay chiều VCC RC RB RC RL Xét mạch khuếch đại CE: - Điện trở tải DC: RL = RC - Điện trở tải AC: rL = RL // RC 11 - Đường tải DC tập hợp tất điểm làm việc tĩnh Q(IC,VCE), chưa có tín hiệu AC - Đường tải AC tập hợp tất điểm (iC,vCE), bao gồm điểm Q - Phương trình đường tải AC: IQ, VQ = Q(IC,VCE) IO, VO:giá trị iC vCE đường tải AC 12 19-Feb-11 - Đường tải AC có dốc đường tải DC - Áp ngõ định đường tải AC nhỏ định đường tải DC - Nếu Q dịch đường tải DC đường tải AC dịch song song 13 II CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA BJT TRONG MẠCH iC KHUẾCH ĐẠI Chế độ A (Lớp A) Khi chọn điểm Q nằm khoảng đoạn MN đường tải xoay chiều, ta nói phần tử KĐ làm việc chế độ A Đặc điểm chế độ là: IBmax C iCmax M • iCQ Q • N iCmin • vCEQ IBmin VCE D - Khuếch đại trung thực, méo phi tuyến - Dịng áp tĩnh ln khác khơng Biên độ dịng áp xoay chiều lấy tối đa dịng áp tĩnh Do hiệu suất thấp (25%) 14