Đáp ứng tần số cao của mạch khuyếch đại ghép RC
8 Chương 2 : ĐÁP ỨNG TẦN SỐ CAO CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI GHÉP RC I. Bộ khuếch đại transistor ở tần số cao : 1. Mạch tương đương hình Π : bb' be ' be ' bc ' h ib' fe 1/hoe C C r A r B • Tần số cắt 3db: ebebcbcbeb CrCCr f ''''' 2 1 )(2 1 Π ≈ +Π = β (3)(C b’c <<C b’e ) • Tần số giới hạn của transistor ( tại đó h fe =1) feT hff . β = (4) g m = EQ ibeb fe I hr h 40 1 ' == (5) 2. Bộ khuếch đại cực phát chung ở tần số cao-Điện dung Miller : ->o L o ->oo ii Cc2 R Ce Vcc Cc1 i r R2 R1 Re Rc ' ' M m ' ' Vbe i i RL RcgVbe C Cbe Rbe Hàm truyền tổng quát : A i = A im H j ω ω +1 1 (4) A im =-g m R b'e (5) ( coi R c >>R L ) r bb' ≈ 10 ÷ 50 Ω (1) h ie = r bb' + r b'e = r bb + h fe EQ I 3 1025 − ⋅ (2) i i ' =i i i bbb b i rR R ≈ + ' (1) coi r bb' 0 ≈ ; L cb R C >> ' 1 ω mcb gC << ' ω ta có : R b'e =r b'e //R b (2)(không có r i ) R b'e =r i //r b'e //R b (2') (có r i ) C M =C b'c (1+g m Lc Lc RR RR + ) (3) 9 A im =-g m R b'e Lc c RR R + (5'0 ( khi có R c ~R L ) )( 1 '' Mebeb H CCR + = ω (6) )'//( 1 bEE L RRC = ω (7) II. Bộ khuếch đại FET ở tần số cao : 1. Bộ khuếch đại nguồn chung ở tần số cao : L i - > o o > i L - > o o + Cc2 + Cc1 Rd VDD Cs Rs + - Vi r R Rg Vi r i g Vgs m > i L M < id G C Cgs RL Rd rds + - Coi R g >> r i , ω << )//( 1 ddsgd RrC và ω << gd m C g C M = C gd [1 + g m (r ds //R d )] (1) (không có R L ) C M = C gd [1 + g m (r ds //R d //R L )] (2) (có R L ) A v = A vm H j ω ω +1 1 (2); A vm = -g m (r ds //R d ) (3) (không có R L ) A vm = -g m (r ds //R d //R L ) = -g m R // (3') (có R L ) ω H = )( 1 Mgsi CCr + (4) A im Ai HL ω ω 0 ω A vm 0 H ω ω 10 (-g m +j ω C gd )V i R // Cgd A v m A o A v H ω ' H ω ω * Nếu r i = 0 ta có sơ đồ tương đương như sau : R // = r ds //R d (1) (không có R L ) R // = r ds //R d //R L (1') (có R L ) A v = A vm H H j j ω ω ω ω + +− 1 1 (2) A vm = -g m R // (3); ω H = // 1 RC gd (4); gd m H C g = ' ω (5*) A vo = A vm ' H H ω ω (6) III. Bộ khuếch đại đa tầng RC : 1. Bộ khuếch đại đa tầng RC dùng transistor : Trong đó : R 1 = r i //R b1 //r b'e1 (1) R 2 = R c2 //R b2 //r b'è (2) C 1 = C b'e1 + (1 + g m1 R 2 )C b'c1 (3) C 2 = C b'e2 + [1+g m2 (R c2 //R L )]C b'c2 (4) ω 1 = 11 1 CR (5); ω 2 = 22 1 CR (6); q= 1 '' C CC cbeb + (7) Dạng hàm truyền cơ bản : A i = + + ++ 1 '' 21 2 21 11 1 C CC s s A cbeb im ωωωω (8) A i = (-g m ) 2 . Lc c RR R + 2 2 .R 1 R 2 (9) Nếu R 1 =R 2 =R 3 và R c2 >> R L ta có A im = (-g m .R) 2 (9') 11 22 2 1 1 2 2 1 1 2 2 21 2 4)1(2)1(2 2 qqq q h + −+++ −++−= ω ω ω ω ω ω ω ωωω ω (10) * Nếu cho C b'c = 0; R 1 = R 2 = R; C 1 = C 2 = C ta có hàm truyền : A i = 2 0 1 + ω s A im (8) A im = (-g m R) 2 Lc c RR R + 2 2 (9); ω 0 = RC 1 (5) 2. Bộ khuếch đại đa tầng RC dùng FET : R 1 = r i //R g1 (1); R 2 = R d1 //r ds1 //R g2 (2); R // = r ds2 //R d2 //R L (3) C 1 = C gs1 + C gd1 (1 + g m R 2 ) (4); C 2 = C gs2 + C gd2 (1 + g m R // ) (5) A v = + + ++ 121 2 21 11 1 C CC s s A gdgs vm ωωωω (6) A vm = (-g m ) 2 .R 1 R 2 R // (7) ; nếu R 1 = R 2 = R // =R ta có : A vm = (-g m ) 2 R 3 ω 1 = 11 1 CR (8); ω 2 = 22 1 CR (9); q= 1 C CC gdgs + (10) 12 22 2 1 1 2 2 1 1 2 2 21 2 4)1(2)1(2 2 qqq q h + −+++ −++−= ω ω ω ω ω ω ω ωωω ω IV. Tích số độ lợi khổ tần (GBW) : 1. Tích số độ lợi khổ tần của mạch khuếch đại đơn tầng : * Dùng transistor : GBW = Him fA . (1) Khi transistor lý tưởng : GBW max = f T = eb m C g ' 2 π (2) * Dùng FET : GBW = Hvm fA . (1) 2. Tích số độ lợi khổ tần của mạch khuếch đại đa tầng dùng transistor : Giả thiết r bb' = C b'c = 0; R L << R C . R b'e = R C //R b //r b'e = r i //R b //r b'e (1); ω 1 = ebeb CR '' 1 (2) A im = (-g m R b'e ) n (3); 12 1 11 −== n HH f f ω ω (4) . 8 Chương 2 : ĐÁP ỨNG TẦN SỐ CAO CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI GHÉP RC I. Bộ khuếch đại transistor ở tần số cao : 1. Mạch tương đương hình Π : bb' be ' be ' bc ' h. )( 1 '' Mebeb H CCR + = ω (6) )'//( 1 bEE L RRC = ω (7) II. Bộ khuếch đại FET ở tần số cao : 1. Bộ khuếch đại nguồn chung ở tần số cao : L i - > o o > i L - > o o + Cc2 + Cc1 Rd VDD Cs Rs + - Vi r R Rg . 22 2 1 1 2 2 1 1 2 2 21 2 4)1(2)1(2 2 qqq q h + −+++ −++−= ω ω ω ω ω ω ω ωωω ω IV. Tích số độ lợi khổ tần (GBW) : 1. Tích số độ lợi khổ tần của mạch khuếch đại đơn tầng : * Dùng transistor : GBW = Him fA . (1) Khi transistor