Bài giảng điện tử tương tự ( phùng kiều hà) chương 3 mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ sử dụng BJT

Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 1 Giới thiệupdf 11p 63 16Nội dung bài giảng giới thiệu vai trò mạch điện tử tương tự và ứng dụng của nó vào đời sống. Khái niệm về mạch điện tử. Các tham số cơ bản cảu bộ khuếch đại.Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 2 Điốt và ứng dụngppt 23p 390 182Nội dung: Điốt – Cấu tạo, hoạt động, Mạch chỉnh lưu, Nửa chu kỳ, Cả chu kỳ, Mạch cầu, Kết hợp với tụ, Mạch cắt, Mạch ghim, Mạch nhân áp, Điốt Zener và ứng dụng.Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 3 Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ sử dụng BJTppt 53p 440 140Nhắc lại kiến thức cơ bản – chương 3,4; Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ, Các phương pháp phân tích, Dùng sơ đồ tương đương: kiểu tham số hỗn hợp, kiểu mô hình re chương 7, Dùng đồ thị chương 7, Đặc điểm kỹ thuật, Các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động, Ổn định hoạt động.Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 4 Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ sử dụng FETppt 71p 411 167Giới thiệu chung: Phân loại, JFET: MOSFET kênh có sẵn (Depletion MOS), MOSFET kênh cảm ứng (Enhancement MOS). Cách phân cực, Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ, Sơ đồ tương đương và tham số xoay chiều.Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 5 Ảnh hưởng của nguồn và tảippt 19p 121 43Nội dung: Giới thiệu, Mạng hai cửa (twoport system), Trở kháng nguồn, Trở kháng tải, Tổng hợp, Khi thiết kế mạch khuếch đại, nên chú ý để mạch có thể làm. việc với dải rộng giá trị của trở kháng nguồn và tải. Ảnh hưởng của trở kháng nguồn và tải.Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 6 Mạch ghéppdf 27p 87 20Nội dung bài giảng trình bày các mạch ghép như ghép giữa các tầng khuyếch đại, ghép cascode, mạch nguồn dòng, mạch dòng gương, mạch khuếch đại vi sai.Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 7 Hồi tiếpppt 17p 144 55Nội dung: Giới thiệu, Phân loại, Kiểu điện áp nối tiếp, Kiểu điện áp song song, Kiểu dòng điện nối tiếp, Kiểu dòng điện song song.Bài giảng Điện tử tương tự ( Phùng Kiều Hà) Chương 8 Khuếch đại công suấtpdf 38p 48 12Tầng KĐCS mục đích để hoạt động tải, với dòng qua tải lên đến vài ampre = không phải là KĐ công suất thấp (tín hiệu nhỏ) như đã tìm hiểu trong các chương trước đến hệ thống âm thanh trong nhà (VD: đài, âm ly).

Ch ươ ng 3: M ạ ch khu ch đ i ế ạ

tín hi u nh s d ng BJT ệ ỏ ử ụ

 Nh c l i ki n th c c b n –ắ ạ ế ứ ơ ả ch ươ ng 3,4

 M ch khu ch đ i tín hi u nhạ ế ạ ệ ỏ

 Các phương pháp phân tích

 Dùng s đ t ơ ồ ươ ng đ ươ ng: ki u tham s h n h p, ki u ể ố ỗ ợ ể

mô hình re - ch ươ ng 7

 Dùng đ th ồ ị - ch ươ ng 7

 Đ c đi m k thu tặ ể ỹ ậ

 Các y u t nh hế ố ả ưởng đ n ho t đ ng ế ạ ộ

 Ổn đ nh ho t đ ngị ạ ộ

Nh c l i ki n th c c b n ắ ạ ế ứ ơ ả

 C u trúc và ho t đ ng ấ ạ ộ

 Đ nh thiên cho b khu ch đ i làm vi c ị ộ ế ạ ệ ở

ch đ tuy n tính ế ộ ế

 B ng dòng baz c đ nhằ ơ ố ị

 B ng phân ápằ

 B ng h i ti p đi n ápằ ồ ế ệ

C u trúc và ho t đ ng ấ ạ ộ

 Emit và colect là ơ ơ bán d n cùng lo i, ẫ ạ còn baz là bán d n ơ ẫ khác lo iạ

 L p baz n m gi a, ớ ơ ằ ữ

và m ng h n r t ỏ ơ ấ nhi u so v i emit và ề ớ ơ colectơ

C u trúc và ho t đ ng ấ ạ ộ

 Ti p giáp BE phân c c thu n: ế ự ậ (e) đ ượ c tiêm t mi n E vào ừ ề

mi n B, t o thành dòng I ề ạ E

 Ti p giáp BC phân c c ng ế ự ượ c:

h u h t các (e) v ầ ế ượ t qua mi n ề

B đ sang mi n C, t o thành ể ề ạ dòng IC

 M t s (e) tái h p v i l tr ng ộ ố ợ ớ ỗ ố trong mi n B, t o thành dòng I ề ạ B

C u trúc và ho t đ ng ấ ạ ộ

 Mũi tên đ t t i ti p ặ ạ ế giáp BE, v i hớ ướng t ừ bán d n lo i P sang ẫ ạ bán d n lo i Nẫ ạ

 Mũi tên ch chi u ỉ ề dòng đi nệ

 pnp: E->B

 npn: B->E

Tham s k thu t ố ỹ ậ

 IC = αIE + ICBO

 IC ≈ αIE (b qua I ỏ CBO vì r t nh ) ấ ỏ

 α = 0.9 ÷0.998.

α là h s truy n đ t dòng đi n ệ ố ề ạ ệ

 IE = IC + IB

 IC = βIB

 β = 100 ÷ 200 (có th l n h n) ể ớ ơ

β là h s khu ch đ i dòng đi n ệ ố ế ạ ệ

Cách m c m ch ắ ạ

 Có 3 cách m c m ch (ho c g i là c u hình)ắ ạ ặ ọ ấ

 CB (chung baz ) ơ

 CE (chung emitt ) ơ

 CC (chung colect ) ơ

 C u hình đấ ược phân bi t b i c c nào đệ ở ự ược n i ố

v i đ u vào và đ u raớ ầ ầ

E B

CC

C B

CE

C E

CB

Output terminal Input terminal

Configuration

Đ c tuy n ặ ế

Đ c tuy n ặ ế

S khu ch đ i trong BJT ự ế ạ

Phân c c cho BJT ự

 Đ có th khu ch đ i tín hi u, BJT c n đ ể ể ế ạ ệ ầ ượ c

“đ t” vùng tích c c (vùng c t và vùng bão hòa ặ ở ự ắ

đ ượ c dùng trong ch đ chuy n m ch) ế ộ ể ạ

⇒ ti p giáp BE phân c c thu n, ti p giáp BC phân ế ự ậ ế

c c ng ự ượ c

 Phân c c: thi t l p đi n áp, dòng đi n m t ự ế ậ ệ ệ ộ

chi u theo yêu c u ề ầ

 NPN: VE < VB < VC

 PNP: VE > VB > VC

Phân c c cho BJT ự

 Chú ý: các tham s k thu t và m i liên h ố ỹ ậ ố ệ

VBE ≈ 0,6 ÷ 0,7V (Si) ; 0,2 ÷ 0,3(Ge)

IE = IC + IB IC = βIB IC ≈ αIE

M ch phân c c ạ ự

b ng dòng baz c đ nh ằ ơ ố ị

Vòng BE:

VCC – IBRB – UBE = 0

⇒ IB=(VCC-UBE)/RB

IB=β*IB Vòng CE :

⇒ UCE = VCC - ICRC

Đ n gi n nh ng không n đ nh ơ ả ư ổ ị

M ch phân c c ạ ự

b ng b phân áp ằ ộ

Thevenin:

RBB=R1//R2

EBB=R2Vcc/(R1+R2)

⇒ T ươ ng đ ươ ng m ch phân c c ạ ự

b ng dòng baz ằ ơ

Tính toán x p x : ấ ỉ

N u ế β*RE ≥ 10R2 -> I2 ≈ I1

⇒ VB=R2*VCC/(R1+R2)

⇒ V =V -U =>I ≈ I =V /R

Dòng và áp không ph thu c ụ ộ β

M ch phân c c ạ ự

b ng đi n áp h i ti p ằ ệ ồ ế

Vòng BE:

VCC-I’CRC-IBRB-UBE-IERE=0

IB= (VCC-UBE)/(RB+β(RC+RE))

v i I’ớ C≈ IC Vòng CE:

UCE=VCC-IC(RC+RE)

Đ n đ nh t ộ ổ ị ươ ng đ i t t ố ố

M ch khu ch đ i tín hi u nh ạ ế ạ ệ ỏ

 Tín hi u nh : ệ ỏ

 Không có gi i h n chính xác, ph thu c t ớ ạ ụ ộ ươ ng quan gi a ữ tín hi u vào và tham s linh ki n ệ ố ệ

 Vùng làm vi c đ ệ ượ c coi là tuy n tính ế

 Khu ch đ i xoay chi u: ế ạ ề

 Pin>Pout

 Mô hình BJT:

 Mô hình là 1 m ch đi n t miêu t x p x ho t đ ng c a ạ ệ ử ả ấ ỉ ạ ộ ủ thi t b trong vùng làm vi c đang xét ế ị ệ

 Khu ch đ i BJT tín hi u nh đ ế ạ ệ ỏ ượ c coi là tuy n tính cho h u ế ầ

h t các ng d ng ế ứ ụ

Các ph ươ ng pháp phân tích

 M ch KĐ dùng BJT đạ ược coi là tuy n tính ế

=> có th s d ng nguyên lý x p ch ngể ử ụ ế ồ

 Phân tích d a trên các s đ tự ơ ồ ương đương:

 S đ t ơ ồ ươ ng đ ươ ng tham s h n h p H ố ỗ ợ

 S đ t ơ ồ ươ ng đ ươ ng tham s d n n p Y ố ẫ ạ

 S đ t ơ ồ ươ ng đ ươ ng mô hình re

 Phân tích b ng đ thằ ồ ị

Các ph ươ ng pháp phân tích

Tham s v t lý c a BJT ố ậ ủ

1) βac= ic/ib | Uce=const

X p x theo t l dòng 1 chi u: ấ ỉ ỷ ệ ề β=Ic/Ib

1) α= ic/ie | Ucb=const

2) re= ube/ie | Uce=const

đi n tr ệ ở emitter được coi nh là đi n tr đ ng c a ư ệ ở ộ ủ

đi t, ố re = 0.026/IE(Ω), trong đó IE là dòng DC

1) rc= ucb/ic | Ie=const

đi n tr ệ ở collector r t l n, kho ng vài Mấ ớ ả Ω

Các ph ươ ng pháp phân tích

S đ t ơ ồ ươ ng đ ươ ng h n h p H ỗ ợ

 Công th c m ng 4 c c: ứ ạ ự

Uv=h11Iv+h12Ur

Ir=h21Iv+h22Ur

 Giá tr các tham s đ ị ố ượ c xác

đ nh t i m t đi m làm vi c danh ị ạ ộ ể ệ

đ nh (có th không ph i đi m Q ị ể ả ể

th c t ) ự ế

 Ch s e (ho c b, c) cho các c u ỉ ố ặ ấ

trúc CE (ho c CB, CC) ặ

M ng 4 c c ạ ự

Các ph ươ ng pháp phân tích

S đ t ơ ồ ươ ng đ ươ ng h n h p H ỗ ợ

h11 (hi) 1kΩ 20Ω 1kΩ

h12 (hr) 2,5x10-4 3x10-4 ≈1

h21 (hf) 50 -0,98 -50

h22 (ho) 25μA/V 0,5μA/V 25μA/V 1/h22 40kΩ 2MΩ 40kΩ