Khuếch đại công hưởng part4
24 Chương 4 : KHUẾCH ĐẠI CỘNG HƯỞNG I) BỘ KHUẾCH ĐẠI CỘNG HƯỞNG ĐƠN : Giả thiết r bb’ = 0. R p = ω 0 LQ C (1); ω 0 = LC 1 (2) C = C’ + C b’e + C b’c1 (1 + g m . LC LC RR RR + ) (3) A im R = r i // R p // R b // r b’e (4); Q i = ω 0 RC (5) ω L ω 0 ω H ω A i = −+ ω ω ω ω 0 0 1 i im jQ A (6); BW ' = RC 1 r b’e 25 A im = -g m .R. LC C RR R + (7) BW = RC π 2 1 (8); GBW = LC Cm im RR R C g BWA + = . 2 . π (9) II) PHỐI HP TRỞ KHÁNG ĐỂ TĂNG ĐỘ LI : ' b R = R b // r b’e (1) R = r i // R p // 2 ' a R b (2) ).1( '' ' LC LC mcbebb RR RR gCCC + ++= (3); C = C’ + a 2 C ' b (5) Tỷ số biến áp : a = 1 2 1 1 ' <= n n V V eb (4) 26 Q i = ω 0 RC (6); )'(' 1 ' 1 '2 2 0 b CaCL CL + == ω (7) A i = −+ ω ω ω ω 0 0 1 i im jQ A (8);A im = -ag m .R. LC C RR R + (9’) (R C ~R L ) BW = f H – f L = RC π 2 1 (10); GBW = im A .BW (11) * Ví duï H 4-8 a = 2 1 1 ' n n V V eb = (1); 21 n n V V Lm = (2); 1' n n V V eb Lm = (3) a = 2 11 2 ' 11 ' . n n n n n n V V V V V V Lm ebLmeb = == ).1( '' ' LC LC mcbebb RR RR gCCC + ++= (4); C’ = '' 2 2 C n n (5) C = C’ + a 2 C ' b = '' 2 2 C n n + a 2 C b’e + a 2 ).1( ' LC LC mcb RR RR gC + + (6) L’ = L 2 2 n n (7); 2 2 ' = n n RR pp (8); ebbb rRR ' ' //= (9) A im = - ag m R(9) (R C >>R L ) (9) 27 C L ' 1 2 0 = ω (10); A i = −+ ω ω ω ω 0 0 1 i im jQ A (11) A im R = r i // ' p R // 2 ' a R b (12) ω L ω 0 ω H ω A im = -ag m .R. LC C RR R + (13); BW = RC π 2 1 (14) III) MẠCH KHUẾCH ĐẠI CASCODE : Giả thiết mạch này làm việc ở phạm vi tần số : f β << f 0 << f α = f T Ta có sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ, tần số cao như sau : ' m g M 1 ~ C bc ' 2 E 2 2 2 ie 2 L < ìc 2 21 ie ic < < i L > i Vbe 1 ' hfb i L C1 Cbe1 R C Vbe1 Rc1 R hib Rc2 R BW ' 28 'bbt t rZ V + R= r i // R p // r 1 'eb (1); C 1 M = 1 'cb C [1 + g 1 m (R 1 C // R 2 E // h 2 b i )] ≈ 2C 1 'cb (2) C=C ' + C 1 'eb + 2 C 1 'cb (3) Q i = 0 ω RC (5) LC 1 2 0 = ω (4) A i = −+ ω ω ω ω 0 0 1 i im jQ A (5) A im = -g 1 m R. 2 2 . 2 fb Lc c h RR R + (6) GBW = |A im |.BW ≈ - 1 m g R. )2'(2 1 . 112 2 '' cbebLc c CCCRRR R +++ π (7) Nếu C' = 0; vì C 1 'eb >> 2 C 1 'cb và R 2 C >> R L , ta có : GBW ≈−≈ 1 ' 2 eb m C g π f T (8) Ưu điểm chính của sơ đồ là giảm điện dung ký sinh do đó phân cách ngõ vào với ngõ ra và làm tăng tích số độ lợi băng thông nhưng độ lợi dòng điện thì tương tự như một mạch đơn tầng CE. IV) PHƯƠNG PHÁP TRUNG HÒA : i L D9 - A ' ' i i Rp ch E E Z f L o - >o - >o o - >o o bc ' Cc2 Vcc C C L Cc1 + Vbb i C L R R r bb' - Z f v L ' t i ' f A i r z Z Z 29 z' = r I // r P // X L' // X C' (1) Z t = r b'e // )( 1 '' cbeb CCs + (2) V t = cb eb eb sC Z Z ' ' ' 1 + . V ' L (3) Z b'e = r b'e // X eb C ' ebeb eb Csr r '' ' .1 + ≈ (4) Z f có dạng R, C nối tiếp với : R f = Ar bb' (1 + cb eb C C ' ' ) (5) và C f = )1( ' ' ' eb bb cb r r A C + (6) Nếu r bb' = 0 ta có R f = 0 và C f = A C cb' trong đó A là hệ số truyền đạt trong mạch hồi tiếp, thường A <1 nên C f > C b'c . V) KHUẾCH ĐẠI ĐIỀU HP ĐỒNG BỘ : Thường chỉ được áp dụng cho transistor trường do chúng có trở kháng vào rất lớn, sẽ không làm suy giảm hệ số phẩm chất của khung cộng hưởng. Khuếch đại điều hợp đồng bộ đơn dùng FET: i L ' ' g n:n 1 2 ->oo ->oo ->oo i L Vcc R Rs Rd R C Cd Cg Cs L r + - Vi Giả sử các tầng đồng nhất và điều hợp ở tần số 0 ω . Ta coi R g ∞ → .(H4_16) 30 V L ' i ' a Cgs 2 a C M 2 g Vg m r L < id i L > G L R Rd ds RpC r + - Vi C i = a 2 {C gs + C gd [1+g m (r ds //R d //R L )]} (1) C = C'+C i (2); R=r i // R p (3) Q i = 0 ω (r i // R p )(C' + C i ) = 0 ω RC (4); )'( 1 2 0 i CCL + = ω (5) A v = A vm −+ ω ω ω ω 0 0 1 1 i jQ (6); A vm = -ag m R // . pi p Rr R + (7) với R // = r ds // R d // R L (8); BW = RC π 2 1 (9) GBW = vm A .BW = ii m CCr Rag +' 1 . 2 // π (10) Khuếch đại điều hợp đồng bộ hai tầng dùng FET : (H4-17) ' i /r i n:n 1 1 " L DD n:n 2 1 1 2 ->oo ->oo ->o ->o o o ->oo Rg C1 V Rs2 Cs2 R C3 Rd2 Rg C Rd1 C2 Rs Cs C r Vi ' /r i g Vg m 1 ' m g Vg 2 ds L R Rd2 r L LC R C R Vi 31 Đây là mạch khuếch đại điều hợp nên ta có : R = r i // R 1 p // r 1 ds // R 2 g // R 2 p (1) C = C' + C i = C' + a 2 {C gs + C gd [1+g m (r 2 ds //R 2 d //R L )]} (2) 2 0 ω = )'( 1 i CCL + (4); Q i = 0 ω R(C' + C i ) (5) A i = 2 0 0 1 −+ ω ω ω ω i im jQ A (6); A im = a 2 g 2 m .R.R // . pi p Rr R + (7) với R // = r 2 ds // R 2 d // R L (8) BW = 0,643 i Q f 0 = 0,643 BW 1 (9) với BW 1 = RC π 2 1 (10) Khi có N tầng cộng hưởng đồng bộ : A vm = j N j m N Rga j )( 1 ∏ = − (11) và BW = i Q π ω 2 0 (2 N í -1) 1/2 (12) . 24 Chương 4 : KHUẾCH ĐẠI CỘNG HƯỞNG I) BỘ KHUẾCH ĐẠI CỘNG HƯỞNG ĐƠN : Giả thiết r bb’ = 0. R p = ω 0 LQ C (1); ω 0 = LC 1 . V) KHUẾCH ĐẠI ĐIỀU HP ĐỒNG BỘ : Thường chỉ được áp dụng cho transistor trường do chúng có trở kháng vào rất lớn, sẽ không làm suy giảm hệ số phẩm chất của khung cộng hưởng. Khuếch đại. (12) ω L ω 0 ω H ω A im = -ag m .R. LC C RR R + (13); BW = RC π 2 1 (14) III) MẠCH KHUẾCH ĐẠI CASCODE : Giả thiết mạch này làm việc ở phạm vi tần số : f β << f 0 <<