Giáo trình mạch điện tử - Chương 6-2 potx

Chương 6 14 6.6 Giải tích tín hiệu nhỏ 6.6.1 Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: Mạch tương đương tìn hiệu nhỏ (tần số dải giữa):  Điện trở gate-source: h i = r gs = ∞→ ∂ ∂ Q G GS i v : Hở mạch  Hệ số khuếch đại áp ngược: h r ≈ 0 Chương 6 15  Độ xuyên dẫn (transconductance): g m = Q GS DS v i ∂ ∂ (S) Từ công thức: 2 2 1][ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ +=−= po GS poTNGSnDS V v IVvki ⇒ g m = DSQn Ik2  Điện trở drain-source: r ds = Q DS DS i v ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ ∂ ∂ Lý thuyết: r ds → ∞ Thực tế: r ds ≈ 20 – 500 KΩ; r ds ∼ 1/I DQ  Hệ số khuếch đại: Q GS DS v v ∂ ∂ −= µ = g m r ds 6.6.2 Mạch khuếch đại áp cực nguồn chung (CS): Mạch CS : Chương 6 16 Mạch tương đương tín hiệu nhỏ : Trở kháng vào nhìn từ nguồn: Z i = R 3 + (R 1 // R 2 ) Trở kháng ra nhìn từ tải: Z o = R d // r ds Hệ số khuếch đại áp: ii i oLm i L v rZ Z ZRg v v A + −== )//( Chương 6 17 Ví dụ: Xác đònh A v , Z i , Z o của mạch KĐ dùng MOSFET sau: Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: Tại D: Lds ds gsm f dsgs Rr v vg R vv i // += − = Chương 6 18 Với v gs = v i ⇒ )//( 1 // 1 )/1( 1 Ldsm fLds fm i ds v Rrg RRr Rg v v A −≈ ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ +−−== − = - 12 Z i = v f fdsi ii A R Rvv v i v − = − = 1/)( = 7,7 KΩ Z o = dsf v o ds rR i v i // 0 = = = 13 KΩ 6.6.3 Mạch theo nguồn (Source follower – CD): Mạch CD : DCLL: V DD = v DS + i DS (R s1 + R s2 ) Điện áp phân cực: V GSQ = - I DSQ R s1 Thông thường, để Q nằm giữa DCLL: v DS ≈ (V DD / 2) >> V GSQ ⇒ R s1 << R s2 Chương 6 19 Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: (Giả sử bỏ qua R 1 rất lớn)  Trở kháng ngõ ra (nhìn từ R s ): 0= = i v o s o i v Z Ngõ ra: v s = µv gs + i o r ds Do v i = 0 → v gs = - v s ⇒ v s = - µv s + i o r ds ⇒ Z o = 1+ µ ds r ≈ m g 1 (Giả sử µ >> 1)  Độ lợi áp hở mạch (không có R s ): g s R v v v A s = ∞→ ' Ngõ ra: v s = µv gs = µ (v g – v s ) ⇒ 1 ' + = µ µ v A ≈ 1 (Giả sử µ >> 1) Chương 6 20  Trở kháng ngõ vào: i g i i v Z = Để xác đònh Z i , sử dụng nguồn tương đương Thevenin ngõ ra: ⇒ sm sm sm sv g s i s v Rg Rg Rg RA v v v v A + × + = + === 11/1 ' µ µ Với giả sử R 1 >> R s2 : i i R 1 = v g – v a ≈ v g - s ss s v RR R 12 2 + = v g - gv ss s vA RR R 12 2 + ⇒ i g i i v Z = ≈ 21 2 1 1 1 ss s RR R R + × + − µ µ ≈ (µ + 1)R 1 (Giả sử R s2 >> R s1 )  Nhận xét: Giống như mạch Emitter Follower (BJT): Z i lớn; Z o nhỏ; A v ≈ 1 Chương 6 21 6.6.4 Phản ánh trở kháng:  Xét mạch sau: Mạch tương đương tin hiệu nhỏ: Chương 6 22 ⇒ ddss gs ds RrR vvv i ++ −+ = 23 µ trong đó: v gs = v 1 – v 2 – i ds R s ⇒ ddss ds RrR vvv i +++ + −+ = )1( )1( 231 µ µ µ ⇒ Mạch tương đương khi phản ánh vào cực D: Chương 6 23 Viết lại: )1/()1/( )1/()1/( 231 ++++ − + + + = µµ µ µ µ ddss ds RrR vvv i ⇒ Mạch tương đương khi phản ánh vào cực S: [...]... FET bằng điện trở rds nối tiếp nguồn áp (µv1) [cực dương ở S] Xem đoạn mạch này gắn liền với phần mạch cực D 2) Phản ánh vào D: Giữ nguyên phần mạch cực D và đoạn tương đương DS Phần mạch cực S × (µ + 1) 3) Phản ánh vào S: Giữ nguyên phần mạch cực S Phần mạch cực D và đoạn tương đương DS : (µ + 1) Ví dụ: Phân tích lại mạch CD bằng cách phản ánh trở kháng vào phần mạch cực S Mạch tương đương: Chương 6... Cấu tạo: Đặc tuyến VA: Chương 6 30 Nhận xét: p-channel FET (iSD, vSD, vSG) tương tự n-channel FET (iDS, vDS, vGS) 6.7.2 Depletion-mode MOSFET: So sánh: Khi vGS = 0: Enhancement-mode: Không có kênh dẫn giữa D và S Depletion-mode: Có kênh dẫn giữa D và S ⇒ Enhancement-mode: VTN > 0: Điện áp ngưỡng hình thành kênh dẫn Depletion-mode: VTN < 0: Điện áp ngưỡng tắt kênh dẫn Đặc tuyến: Chương 6 31 ... d ] µ +1 µ +1 Chương 6 26 6.6.6 Mạch khuếch đại cực cổng chung (CG): Mạch CG: Trở kháng ngõ vào: Phản ánh vào mạch cực S: rds + Rd µ +1 Trở kháng ngõ ra: Phản ánh vào mạch cực D: ⇒ Chương 6 Zi = Rsg = 27 ⇒ Chương 6 Zo = rds + (µ + 1)ri Hệ số khuếch đại: vd ( µ + 1) R d Av = = vi R d + rds + ( µ + 1)ri 28 6.7 Mở rộng 6.7.1 FET kênh p: p-channel JFET Cấu tạo: Đặc tuyến VA: Chương 6 29 p-channel MOSFET... 1) Ví dụ: Phân tích lại mạch CD bằng cách phản ánh trở kháng vào phần mạch cực S Mạch tương đương: Chương 6 24 Phân tích mạch: KVL, KCL Chương 6 25 6.6.5 Mạch tách pha (phase-splitting circuit): Tín hiệu nhỏ: ids = − R vo1 vo 2 = ⇒ vo 2 = − s vo1 Rd Rd Rs Nếu Rs = Rd ⇒ vo2 = - vo1 : Mạch tách pha Để xác đònh Av1, Av2, Zo1, Zo2: Sử dụng pp phản ánh trở kháng với v2 = v3 = 0 v µR d Av1 = o1 = − ⇒ ( µ + . Chương 6 14 6.6 Giải tích tín hiệu nhỏ 6.6.1 Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: Mạch tương đương tìn hiệu nhỏ (tần số dải giữa):  Điện trở gate-source: h i = r gs . bằng điện trở r ds nối tiếp nguồn áp (µv 1 ) [cực dương ở S]. Xem đoạn mạch này gắn liền với phần mạch cực D 2) Phản ánh vào D: Giữ nguyên phần mạch cực D và đoạn tương đương DS Phần mạch. vào S: Giữ nguyên phần mạch cực S Phần mạch cực D và đoạn tương đương DS : ( µ + 1)  Ví dụ: Phân tích lại mạch CD bằng cách phản ánh trở kháng vào phần mạch cực S Mạch tương đương: Chöông