Điện tử cơ bản - Chương 4 ppt

Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 26 - CHƯƠNG 4 : SƠ LƯC VỀ HỒI TIẾP VÀ ẢNH HƯỞNG ĐỐI VỚI KHUYẾT ĐẠI 1. Khái niệm hồi tiếp: +Hồi tiếp là hiện tư ợng đư a tín hiệu tư ø ngõ ra cuả bộ khuyếch đại ngư ợc trở về ngõ vào thông q ua khâu hồi tiếp. + Sơ đồ khối:  : hệ số hồi tiếp ;  = VF Vout Av = Vo :độ lợi áp Vin 2. Phân loại: Tùy theo điện áp hồi tiếp VF tỷ lệ với điện áp ra hay dòng điện ra mà ta có hồi tiếp điện áp, hay dòng điện hoặc cả hai. Nếu tín hiệu hồi tiếp đồng pha với nguồn tín hiệu ngõ vào -> hồi tiếp dư ơng, ngư ợc lại tín hiệu hồi tiếp ngư ợc pha với tín hiệu vào gọi là hồi tiếp âm. => Hồi tiếp âm thư ờng đư ợc xư û dụng trong các mạch Khuyếch đại để ổn đònh mạch, còn hồi tiếp dư ơng không đư ợc dùng, và nó đư ợc dùng trong các mạch dao động. VF Vin AV  Vout Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 27 - I /CÁC TẦNG KĐ TÍN HIỆU NHỎ DÙNG BJT HOẶC FET. 1/ Tầng khuyếch đại dùng BJT mắc EC 0 RB1 RLRs C2 Rc RE Vs C1 RB2 Vcc CE E RB1 RB2 hie 1/ho Rc RLhfe.ibRs Vs B C RB = (RB1 // RB2) = RB1. RB2 RB1 + RB2 R = (RC // RL) = RC. RL RC + RL a/ Điện trở vào mạch khuyếch đại: RiE = (RB // hiE) = RB. hiE (nhìn sau nguồn tín hiệu) RB + hiE hi : điện trở vào khi BJT ngắt mạch ra. b/ Điện trở ra mạch khuyếch đại: RoE = (Rc // 1 ) = Rc (nhìn trư ớc tải) hoE ( vì hoE << => 1 >>) hoE c/ Độ lợi áp: AvE = VL Vi VL = -hfE.iB R , Vi = hiE .iB => AvE = -hfE.iB R = -hfE. R hiE .iB hiE dấu (-) biểu thò tín hiệu vào, ra ngư ợc pha nhau. Mạch khuyếch đại kiểu E.C Sơ đồ tư ơng đư ơng Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 28 - d/ Độ lợi dòng : * AiE = IL (*) Ii VL = - IL. RL = -hfE.ib R (ngõ ra) => IL = -hfE.ib R (1) RL Mặt khác: Vi = IB . hiE = Ii . RiE RiE : điện trở đầu vào. => Ii = IB hiE RiE (2) thay (1) (2) vào (* ) ta đư ợc: AiE = -hfE.ib R RiE = hfE R RiE RL .IB.hiE RLhiE Ví dụ: cho mạch phân cư ïc kiểu đònh dòng: 0 RB RLRs C2 Rc RE Vs C1 Vcc CE Giải: Phư ơng trình tư ơng đư ơng của mạch EC E RB hie 1/hoE Rc RLRs Vs hfe.ib B C Tacó: RiE = RB//hiE = RB.hiE RB+hiE Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 29 - RoE = (Rc // 1 ) = Rc ho AvE = hfE R RiE = - hfE . RcRL hiE hiE RC+RL AiE = hfE . R RiE RL. HiE Bài tập về nhà: cho mạch khuyếch đại EC phân cư ïc kiểu phân áp. Biết : RB1 = 12K , RB2 = 3Kz ; RE = 300  RL = 4K .Tín hiệu vào có V= 1mV , tín hiệu ra có áp 100mV. Xác đònh RiE , RoE , AvE , AiE. II. Tầng khuyếch đại BJT mắc B.C B Rc hie RB Rs RL Vs Vcc C2 CB C1 B hfb.iE Vs Rs 1/hob hibRE Rc RL CE - điện trở vào của mạch B.C RiB = RE //hiB vì: hiB thư ờng << => RiB = hiB => ư ùng dụng để làm mạch đệm. -Điện trở ra: RoB = (Rc // 1 ) = Rc hoB -độ lợi áp : AvB = VL (*) Mạch khuyếch đại kiểu B.C Sơ đồ tư ơng đư ơng Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 30 - VEB VL = IL RL = hfB . iE . R  (1) VEB = I s . RiB = IE . hiB (2) thay (1) (2) vào (*) ta đư ợc: AvB = hfB . iE . R = hfB R IE . hiB hiB -Độ lợi dòng: AIB = IL (**) IS (1)=> IL = hfB . iE . R (3) RL (2)=> Is = IE .hiB (4) RiB thay (3)(4) vào (**) ta đư ợc: AIB = hfB . iE . RRiB = hfB RRiB RL . IB .hiB RL . hiB III. Tầng khuyếch đại C chung: 0 RL RB2 RE C1 RB1 Vcc Vs Rs C2 C RL hfe.ib RE RB Vs Rs hie 1/hoE B C E Cho mạch khuyếch đại kiểu C.C Mạch tư ơng đư ơng Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 31 - C 1/hoE RB Rs RL Vs RE hie hfe.ib Ric ric rec REc * điện trở vào : RiC = (RB // ric) ric = hiE + (hfE +1)R  R = (RE //RL ) vì ric >> => Ric = RB VBC = VBE + VEC = hiE.IB + IE . R  = hiE.IB + (hfE +1 )IB . R  => ric = VBC = hiE + (hfE +1). R iB * Điện trở ra: RoC = (RE // rec) rec = Vec = VEB + VBC = hiE . IB + IB.Rx IE IE IE rEC = hiE + Rx hfE + 1 * Độ lợi dòng: AIC = IL Is VL = IL . RL = IE . R  = (hfE +1)IB. R => IL = (hfE +1)IB. R (1) RL Vi = Is .Ric = IB. ric => Is = IB . ric (2) Ric => AIC = (hfE +1). R. Ric RL . ric * Độ lợi áp: Avc = VL Vi Avc = VL = (hfE +1). R. Ric Vi RL . ric Mạch tư ơng đư ơng đư ợc vẽ lại Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 32 - =(hfE +1). R = (1) hiE + (hfE +1). R  Bài tập: Cho mạch điện như hình vẽ: (hình) IE = VE – VEB = 2-0.7 = 1.3 mA RE 1K rc = 26mV = 26mV = 20() IE 1.3mA => Zi = RE //re = 19.61 = re Zo = Rc = 5K Av = Rc = 250; Ai = -1 Bài tập về nhà: 1/Cho mạch điện như hình vẽ: (hình) Xác đònh rc , Zout, Zin, Av, AI(sư û dụng bảng) 2/ Cho mạch khuyếch đại như hình vẽ(kiểu C.C) (hình) rc , Zin, Zout, Av, AI, IB = Vcc- VBE = 20.42mA RB + (+ 1)RE IE = (+ 1)IB ; rc = 26 = 12.61 IE RL=? IV. Các dạng ghép tầng: 1/ ghép kiểu RC 0 RB2 Q1 RB1 RC1 RE1 Rs C2 C1 Vs RB2' RC2 Vcc RE2 Q2 RL RB1' C3 CE1 CE2 Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 33 - Đặc điểm: - ghép thông qua trụ như thế gọi là ghép RC - ư u điểm: chế độ tónh khác biệt nhau. - Ghép nhiều tầng, dễ gây đặt tuyến xấu thêm, => gây méo phi tuyến, méo pha. n = W1 = V1 Á W2 V2 R’L = RL ( V1 ) = RL V2 n 2 2/ Ghép biến áp: 0 Vs CE2CE1 RLQ2 RE2 C1 R1 Rs VccR11 R12R2 RE1 Q1 T1 T2 W1 W2 Đặc điểm: kiểu phân áp, ổn đònh dòng tónh Dùng biến áp cồng kềnh, tốn diện tích 3) Ghép trư ïc tiếp 0 RE1 RB1 Rs RC1 Q1 Vs RC2 RE2 Vcc Q2 RB2 - Mạch hoạt động tầng số thấp. -Chế độ tónh liên quan mật thiết, dễ gây mất ổn đònh. T2 T1 Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 34 - 4) Ghép phư ùc hợp: (Darlington) Để nâng cao hệ số khuyếch đại và điện trở vào, ngư ời ta ghép 2 hay 3 BJT đóng vào trư ờng như một BJT mắc N -P-N 0 RE1 Vcc Q1 Vs Rs RE2 Q2 RB C IE1 = IC1+ Ib1 ; IE2 = .Ib1 IE1 = IB2 => IE2 = 2.IB2 = 1. 2.Ib1 . tiếp 0 RE1 RB1 Rs RC1 Q1 Vs RC2 RE2 Vcc Q2 RB2 - Mạch hoạt động tầng số thấp. -Chế độ tónh liên quan mật thiết, dễ gây mất ổn đònh. T2 T1 Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 34 - 4) Ghép phư ùc hợp:. giảng kỹ thuật điện tư û - 28 - d/ Độ lợi dòng : * AiE = IL (*) Ii VL = - IL. RL = -hfE.ib R (ngõ ra) => IL = -hfE.ib R (1) RL Mặt khác: Vi = IB . hiE = Ii . RiE RiE : điện trở đầu vào. =>. ợc vẽ lại Khoa Cơ Điện – ĐH Lạc Hồng Bài giảng kỹ thuật điện tư û - 32 - =(hfE +1). R = (1) hiE + (hfE +1). R  Bài tập: Cho mạch điện như hình vẽ: (hình) IE = VE – VEB = 2-0 .7 = 1.3 mA RE