BÀI TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ 1, 2 CÓ GIẢI

HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG BÀI TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ Tài liệu dùng cho hệ Đại học - Cao đẳng ngành Điện - Điện tử Điện tử - Viễn thông Biên soạn: Ths LÊ ĐỨC TOÀN HÀ NỘI 2009 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Lời nói đầu Cuốn dùng để giúp sinh viên học môn “Điện tử tương tự” Đây tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên ngành Điện tử - Viễn thông Điện - Điện tử Trong trình biên soạn tác giả trình bày nội dung theo trình tự chương giảng “Điện tử tương tự” Nội dung sách chia làm phần: Phần Tóm tắt ngắn gọn lý thuyết theo thứ tự chương Phần Bài tập có lời giải để giúp sinh viên làm quen với cách giải Phần Bài tập cho sinh viên tự giải Trong trình biên soạn có nhiều cố gắng, tránh sai sót, tác giả mong nhận góp ý bạn đọc để sửa chữa bổ sung thêm Tác giả Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục PHẦN I Chương I TÓM TẮT LÝ THUYẾT KHUẾCH ĐẠI VÀ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG KHUẾCH ĐẠI I Các tham số tầng khuếch đại Khuếch đại trình biến đổi lượng có điều khiển, lượng chiều nguồn cung cấp (không chứa thông tin) biến đổi thành lượng xoay chiều theo tín hiệu điều khiển đầu vào (chứa thông tin) làm cho tín hiệu lớn lên nhiều lần không méo Hệ số khuếch đại K= Đại lượng đầu Đại lượng tương ứng đầu vào - Khuếch đại điện áp ta có KU - Khuếch đại dòng điện ta có KI - Khuếch đại công suất ta có KP Vì tầng khuếch đại có chứa phần tử điện kháng nên K số phức K = K exp(j.ϕk) Phần mô đun |K| thể quan hệ cường độ (biên độ) đại lượng đầu đầu vào, phần góc ϕk thể độ dịch pha chúng Nhìn chung độ lớn |K| ϕk phụ thuộc vào tần số ω tín hiệu vào Đồ thị hàm│K| = f(ω) gọi đặc tuyến biên độ - tần số tầng khuếch đại Đồ thị hàm ϕk=f(ω) gọi đặc tuyến pha - tần số tầng khuếch đại Có thể tính │K| theo đơn vị dB theo công thức: │K| (dB) = 20lg│K| Nếu có n tầng khuếch đại mắc liên tiếp hệ số khuếch đại là: KTP = K1.K2… Kn Với đơn vị dB là: KTP(dB) = K1(dB) + K2(dB) +…….+ Kn(dB) Trở kháng lối vào lối Trở kháng lối vào, lối tầng khuếch đại định nghĩa: ZV = UV IV Zr = Ur Ir Méo tần số Méo tần số méo độ khuếch đại mạch khuếch đại bị giảm vùng hai đầu giải tần vùng tần số thấp có méo thấp M t, vùng tần số cao có méo tần số cao M C Chúng xác định theo biểu thức: Mt = Trong đó: K0 ; Kt MC = K0 KC K0 hệ số khuếch đại vùng tần số trung bình KC hệ số khuếch đại vùng tần số cao Kt hệ số khuếch đại vùng tần số thấp méo phi tuyến Méo phi tuyến UV có thành phần tần số ω mà đầu thành phần hài co ω xuất thành phần hài bậc cao nω (n = 2, 3, ) với biên độ tương ^ ^ ^ ứng U , U , U n giảm dần Méo phi tuyến tính chất phi tuyến phần tử tranzito gây Hệ số méo phi tuyến tính: ) ) ) U 2 + U 32 + + U n γ = % ) U1 Hiệu suất tầng khuếch đại Hiệu suất tầng khuếch đại đại lượng tính tỷ số công suất tín hiệu xoay chiều đưa tải Pr với công suất chiều nguồn cung cấp P0 η= Pr % P0 II Phân cực chế độ làm việc chiều Tranzito lưỡng cực Nguyên tắc chung phân cực tranzito lưỡng cực Có hai cách phân áp cho Tranzito phương pháp định dòng định áp Bazơ hình vẽ: +Ucc RB Rc +Ucc IP Cr + Cv + R1 IB0 Cv Cr + + Ur Uv Rc Ur Uv R2 Hình 1-1: Định dòng Bazơ Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Hình 1-2: Định áp Bazơ Hình 1.1 phương pháp định dòng Bazơ, từ sơ đồ ta có: I B0 = U CC − U BE U CC ≈ (vì UBE0 nhỏ) RB RB Hình 1.2 phương pháp định áp Bazơ, thực tế IB0 UGS với kênh p +UD +UD RD R1 Cr Uv + Q1 RG Ur Rs Q1 + Uv Cr Cv Ur Cv RD Cs R2 Rs Cs b Hình 1-5 Sơ đồ cung cấp ổn định điểm làm việc cho JFET Phương trình hàm truyền đạt JFET: I D = I DSS (1 − U GS ) UP (1) Vì dòng qua RG gần không nên ta có: UGS = - ID.RS (2) Điểm làm việc tĩnh giao điểm phương trình (1) (2) Mạch ổn định điểm làm việc dùng hồi tiếp âm thông qua R S Nếu không muốn hồi tiếp âm xoay chiều ta thêm CS mạch điện Với số mạch thêm R (it dùng) Ưu điểm lớn Tranzito trường trở kháng vào lớn, nên để R G ảnh hưởng tới trở kháng vào mạch người ta chọn RG lớn (cỡ MΩ) IV Hồi tiếp mạch khuếch đại Hồi tiếp ghép phần tín hiệu (điện áp dòng điện) khuếch đại đầu vào thông qua mạch hồi tiếp Phân loại hồi tiếp: - Hồi tiếp dương: tín hiệu hồi tiếp pha với tín vào, hồi tiếp dương làm khuếch đại ổn định, không sử dụng mạch khuếch đại, hồi tiếp dương sử dụng mạch tạo dao động Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục - Hồi tiếp âm: tín hiệu hồi tiếp ngược pha với tín hiệu vào, hồi tiếp âm đóng vai trò quan trọng mạch khuếch đại Nó cải thiện tính chất mạch khuếch đại XV XR − K Xht − K ht Hình 1-6: Sơ đồ khối khuếch đại có hồi tiếp - Trong hồi tiếp âm có hồi tiếp âm chiều hồi tiếp âm xoay chiều + Hồi tiếp âm chiều dùng để ổn định điểm làm việc tĩnh + Hồi tiếp âm xoay chiều dùng để ổn định tham số khuếch đại - Mạch điện khuếch đại có hồi tiếp phân làm loại: + Hồi tiếp nối tiếp điện áp: Tín hiệu đưa đầu vào nối tiếp với nguồn tín hiệu vào tỷ lệ với điện áp đầu + Hồi tiếp nối tiếp dòng điện: Tín hiệu đưa đầu vào nối tiếp với nguồn tín hiệu vào tỷ lệ với dòng điện + Hồi tiếp song song điện áp: Tín hiệu đưa đầu vào song song với nguồn tín hiệu vào tỷ lệ với điện áp đầu + Hồi tiếp song song dòng điện: Tín hiệu đưa đầu vào song song với nguồn tín hiệu vào tỷ lệ với dòng điện Các phương trình mạng cực khuếch đại có hồi tiếp XV K’ Xh Xht − XR K − K ht Hình 1-7: Sơ đồ khối khuếch đại có hồi tiếp Từ sơ đồ ta có: XR = K.Xh; Xht = Kht.XR; Xh = Xv – Xht Từ phương trình ta rút được: K'= K (*) + K K ht Trong đó: K’ hệ số khuếch đại mạng cực khuếch đại có hồi tiếp âm KV = K.Kht gọi hệ số khuếch đại vòng g = + K.Kht gọi độ sâu hồi tiếp Khi K.Kht>>1 theo biểu thức (*) ta có: K'= K ht Từ biểu thức ta có nhận xét: khuếch đại có hồi tiếp có hệ số khuếch đại vòng lớn hàm truyền đạt (K’) không phụ thuộc vào tính chất khuếch đại mà phụ thuộc vào tính chất mạch hồi tiếp Tức tham số khuếch đại không ảnh hưởng đến hàm truyền đạt khuếch đại có hồi tiếp mà phụ thuộc vào tham số mạch hồi tiếp Ảnh hưởng hồi tiếp âm đến tầng khuếch đại 2.1 Làm giảm hệ số khuếch đại Hồi tiếp âm làm hệ số khuếch đại tầng khuếch đại có hồi tiếp giảm g lần K'= K g g = + K.Kht độ sâu hồi tiếp 2.2 Làm thay đổi trở kháng vào, trở kháng mạch - Hồi tiếp âm song song làm giảm trở kháng vào tầng khuếch đại có hồi tiếp g lần ZV’ = Zv/g - Hồi tiếp âm nối tiếp làm tăng trở kháng vào tầng khuếch đại có hồi tiếp g lần ZV’ = ZV.g - Hồi tiếp âm điện áp làm giảm trở kháng tầng khuếch đại có hồi tiếp g lần ZR’ = ZR/g - Hồi tiếp âm dòng điện làm tăng trở kháng tầng khuếch đại có hồi tiếp g lần ZR’ = ZR.g Trong Z v, ZR trở kháng vào tầng khuếch đại Z v’, ZR’ trở kháng vào tầng khuếch đại có hồi tiếp âm 2.3 Tăng độ rộng dải thông Trên hình 1-8 đường nét liền đặc tuyến biên độ tần số khuếch đại hồi tiếp âm Nét đứt đặc tuyến biên độ tần số khuếch đại có hồi tiếp âm Ta nhận thấy có hồi tiếp âm hệ số khuếch đại toàn tầng giảm giải thông tăng lên (∆f’ > ∆f) Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục K K / K'/ K  K’ f ∆f ∆f ’ Hình 1-8 Đặc tuyến biên độ tần số khuếch đại Ngoài hồi tiếp âm có tác dụng quan trọng khuếch đại như: - Giảm nhiễu - Giảm méo phi tuyến - Giảm méo tần số - Làm ổn định hệ số khuếch đại Chương II CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN CỦA TẦNG KHUẾCH ĐẠI 10 TÍN HIỆU NHỎ I Sơ đồ dùng Tranzito lưỡng cực Sơ đồ Emitơ chung (EC) +12V +UCC R1 IB Rc + Cv C Cr + Uv B Ur + R2 RE rBE βI B Uv rCE Rc Ur E CE Hình 2-1 Sơ đồ Emitơ chung Hình 2-2 Sơ đồ tương đương Emitơ chung cung Trở kháng vào mạch ZV = rBE Trở kháng ZR = rCE//RC ≈ RC Hệ số khuếch đại dòng Ki = β Hệ số khuếch đại điện áp KU = - S.RC = - β R rBE C Góc pha Tín hiệu ngược pha tín hiệu vào Sơ đồ Colectơ chung (CC) Trở kháng vào mạch ZV = rBE + (β+1)RE Trở kháng ZR = RE// ( rBE ) β +1 Hệ số khuếch đại dòng Ki = β + Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 11 Bài 13 Cho mạch điện hình 69 Biết ±URmax = ±12V; a Xác định biểu thức tính UR theo U1, U2, U3, R1, R2, R3, R4, R5 b Cho R1 = 10kΩ, R2 = 10kΩ, R3 = 20kΩ, R4 = 50kΩ, R5 = 100kΩ Tính UR, biết U1 = 0,1V, U2 = 0,2V, U3 = 0,3V Bài 2.14 Cho mạch điện hình 70 Biết E = ± 15V, R1 = 10KΩ, R2 =15KΩ, R3 = 45KΩ, R6 = 20KΩ, R7 =60KΩ a Tìm Ur theo Uv? b Nêu tác dụng R4, R5 Tìm giá trị chúng? c Tìm Ur khi: U1 = 0,2V; U2 = - 0,3V U1 = - 0,3V; U2 = 0,4V U1 R2 U2 R1 R3 R5 R4 R6 R7 Hình 70 Bài 2.15 Cho mạch điện hình 71 Biết ±E = ± 15V, R1 = 15KΩ, R2 =30KΩ, R3 = 60KΩ, R5 = 10KΩ, R6 = 20KΩ, R7 = 30KΩ Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 123 a, Tìm Ur theo Ua, Ub, Uc? b, Nêu tác dụng R4, R8 Tìm giá trị chúng? c, Tìm Ur khi: Ua = 0,1V, Ub = - 0,2V, Uc = 0,2V Ua = - 0,2V, Ub = - 0.3V, Uc = 0,3V Bài 2.16 Cho mạch điện hình 72 Biết ±E = ±12V k α thoả mãn điều kiện k ≥ 2, ≤ α ≤ 1; R1 = αR0, R2 = (1-α)R0, R3 = (1 - )R4, R5 = (k - 1)R4 k a Tìm biểu thức tính UR theo UV tham số mạch b.Cho UV = 0,2V, k = 45; xác định khoảng biến đổi UR ≤ α ≤ Ua R2 Ub R1 R3 R7 R5 Uc R6 R4 R8 Hình 71 R4 Bài 2.17 Cho mạch điện hình 73.Biết ±URmax = ±9V; R1 = 10kΩ, R2 = 110kΩ, R3 = 15kΩ, R4 = 1kΩ, VR = 2kΩ, a Xác định biểu thức tính K U theo tham số mạch Uv + R2 +E Ur -E b Tìm khoảng KU VR biến đổi từ ÷ 2kΩ R2 R5 R3 R1 R3 c Tìm khoảng VR để mạch làm việc miền R4 tuyến tính cho UV = 0,07V Hình 72 VR Uv R1 + +E Ur -E 124 Hình 73 Bài 2.18 Cho mạch tích phân hình 74 a Xác định biểu thức UR theo UV1, UV2, R C b Cho UV1= -0,2V; UV2 = -0,3 + 0,5.cos2π50t (V); R =50kΩ; C = 2µF Tính UR? Uv1 Uv2 C R R Ur C Hình 74 R1 Bài 2.19 Cho mạch điện hình 75 Biết ±E = ±12V, C = 0,1µF, R1 = 1kΩ, R2 = 5kΩ, R3 = 2kΩ Ban đầu điện áp 0V C Uv1 R2 Uv2 R3 Uv3 a Xác định biểu thức tính UR(t) theo UV1, UV2, UV3 + tụ +E Ur -E b Cho U1 = 1cos2π 50.t V; Hình 75 U = 2cos2π 50.t V ; U = 3cos2π 50t V ; Tính UR? Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 125 Bài 2.20 Cho mạch điện hình 76 C = 4,7µF, R = 10kΩ, IC lý tưởng Tại thời điểm t = điện áp tụ 0,5V a Xác định biểu thức tính UR(t) theo UV1, UV2, UV3 b Cho UV1, UV2, UV3 xung điện có biên độ +5V xuất khoảng ≤ t ≤ t1 = 5ms, xác định biên độ điện áp thời điểm t1? C R Uv1 R Uv2 R Uv3 + +E Ur -E Hình 76 Bài 2.21 Cho mạch điện hình 77 Biết R3 = 8,25kΩ, R6 = 4,7 kΩ, ±E = ±12V a Xác định UR theo Ux, Uy, Uz tham số mạch? b Xác định R1, R2, R3 R5 để mạch thực hàm số: UR = 2,5Ux – 4,7Uy + 4,1Uz R1 R3 R6 Ux R2 R4 Uz Uy R5 Ur Hình 77 Bài 2.22 Cho mạch điện hình 78 a Tìm Rx, Ry, Rz để mạch điện thực hàm số: UR = aUx + bUy + cUz, a, b, c số thực; RN, RP điện trở biết 126 b Tính RX, Ry, RZ khi: UR = -Ux + -4Uy + (1/2)Uz Cho RN = 2RP = 16 kΩ c Xác định biểu thức tính UR trường hợp RX = RY = RN/α; RZ = βRP với α, β hệ số thực dương RN Rx Ux Ry Uy Ur Rz Uz Rp Hình 78 Bài 2.23 Cho mạch điện dao động mắt RC hình 79 Biết tần số dao động mạch fdd = 1kHz, C = 0,2µF a.Vẽ dạng điện áp b Tính giá trị linh kiện lại mạch RN C C C R R1 + +E Ur -E R Hình 79 RN Bài 2.24 Cho mạch điện dao R1 động mắt RC hình 80 Cho R = 1kΩ; C = 0,1µF C C C R R a Phần tử tham gia vào khâu khuếch đại, khâu hồi tiếp (di pha)? b Tính linh kiện lại mạch? c Tính tần số dao động mạch? R3 Ur R2 d Nêu tác dụng R3 tính giá trị nó? Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục Hình 80 127 Bài 2.25 Cho mạch điện hình 81 C a Vẽ dạng Ur theo thời gian? b Tìm khoảng biến đổi biến trở R để mạch tạo giải tần từ 150Hz - 1500Hz , tụ C = 250nF R2 R Ur c Tính giá trị R2 R1 = 31KΩ C R R1 Hình 81 Bài 2.26 Cho mạch dao động điều hoà hình 82 R1 = R2 = 1,2kΩ Hệ số phẩm chất khung cộng hưởng Q = 100, L =20µH, C = 0,2µF a Giải thích hoạt động mạch tính tần số dao động mạch b Tìm điều kiện R3 để mạch dao động chế độ xác lập c Tính giá trị trở r cuộn cảm R3 + +E Ur -E L R2 C R1 128 Hình 82 Bài 2.27 Cho mạch điện đa hài tự dao động hình 83 Biết ±URmax = ±12V; R1 = R2 = 50kΩ, N C R VR -E Ur R = 10kΩ, VR = 10kΩ, C = 2,2µF; + a Tính biên độ xung điện áp +E b Vẽ dạng điện áp UR điện áp điểm P, N P R2 R1 c Tính giải tần UR VR thay đổi Hình 83 Bài 2.28 Cho mạch điện hình 84 Biết ±URmax = ±9V, R1 = 40 kΩ, R2 = 20kΩ, N C R VR -E R = 1kΩ, VR = 10kΩ, C = 1µF; Ur a Tính biên độ xung điện áp + +E b Vẽ điện áp UR điện áp điểm P, N P c Tính giải tần UR VR thay đổi R1 R2 Hình 84 Biết ±URmax = ±12V, R1 = R2 = 20kΩ, R3 = 1kΩ, R4 = 2kΩ, C = 1µF; Coi điốt lý tưởng + Bài 2.29 Cho mạch điện hình 85 C R3 D1 R4 D2 a Tính biên độ xung điện áp Ur b Tính giải tần UR c Vẽ dạng điện áp UR điện áp điểm P, N Bài 2.30 Cho mạch điện hình 86 R2 R1 Biết ±URmax = ± 9V, R1 = R2 = 20kΩ, R = 15kΩ, VR = 5kΩ, C1 = 0,1µF, C2 = 0,01µF Hình 85 a Tính biên độ xung điện áp b Vẽ dạng điện áp UR điện áp điểm P, N Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 129 c Tính giải tần UR VR thay đổi trường hợp khoá K vị trí khoá K vị trí K R C2 C1 VR N + P +E Ur -E R2 R1 Hình 86 Bài 2.31 Cho mạch điện đa hài tự dao động hình 87 Cho +E C = 5V, R3 = 10kΩ, R2 thay đổi từ 10kΩ đến 15kΩ; C1 = C2 = C = 0,02µF Biết R2, R3 >>R1, R4 a Tính biên độ xung (coi tranzito lý tưởng) b Tính tx1 c Tính khoảng thay đổi tx2 tần số fdd mạch Bài 2.32 Cho mạch điện đa hài tự dao động hình 87 Cho +E C = 9V, R2 R3 thay đổi từ 10kΩ đến 15kΩ; C1 = C2 = C = 0,02µF Biết R2, R3 >>R1, R4 a Tính biên độ xung (coi tranzito lý tưởng) b Tính khoảng thay đổi tx1, tx2 tần số fdd mạch +EC R1 C1 R2 R3 C2 T1 R4 T2 Ura1 Ura2 Hình 87 R2 Bài 33 Cho mạch điện hình 88 Biết ±URmax = ±12V; R2 = 2R1, uv = sin100π t +E R1 Uv + -E Hình 88 Ur 130 a Vẽ dạng điện áp vào đồ thị b Tìm thời gian t để mạch lật trạng thái lần Bài 2.34 Giải thích nguyên lý vẽ dạng điện áp vào, mạch hình 89, hình 90, hình 91 Biết UV = 12sinωt (V) D1 D1 R 10k Uv + Ur D1 R 10k Uv + 5V R1 1k Uv Ur D2 5V + R2 22k + U UrR 10v 5V Hình 89 Hình 90 Hình 91 Bài 2.35 Cho tín hiệu điều biên có hệ số điều chế m = 50%, tần số tin tức f s = 1kHz, sóng mang có biên độ 10mV tần số ft = 500kHz a Viết biểu thức tín hiệu điều biên b Vẽ phổ tín hiệu điều biên Bài 2.36 Cho tín hiệu điều biên có hệ số điều chế m = 75%, tần số tin tức f s, sóng mang có biên độ 10mV tần số tải tin ft a Viết biểu thức tín hiệu điều biên b Tính vẽ phổ tín hiệu điều biên f t = 1MHz độ rộng băng tần tin tức từ ÷ 15kHz Bài 2.37 Tốc độ lấy mẫu đĩa CD 44,1kHz Số bít dùng cho mẫu 16 bít a Xác định tần số cao tín hiệu âm để khôi phục trung thực b Xác định số mức cực đại mã hoá c Xác định thời gian chuyển đổi tối đa chuyển RN A/D tần số xung đồng Iht đổi hồ d Xác định độ rộng bít trường hợp đầu nối tiếp N 2 I0 2 I1 _ IN-1 + Bài 2.38 Mạch điện biến đổi A/D theo phương pháp thang điện trở hình 92 R R R U Cho R = 160kΩ, RN = 20kΩ, Uch = 5V N −1Số bít tín hiệu số bít (N=4) M a Xác định điện áp lớn (điện áp toàn thang) b.KTính điện áp tương ứng cho tín hiệu số: 0001; 0010; 1000; 1001 Hình 92 Ket-noi.com+diễn đàn công nghệ, giáo dục Uch Tín hiệu số điều khiển 131 RN Bài 2.39 Cho Mạch điện biến đổi số tương tự bít hình 93 Uch b0 R0 b1 R1 b2 R2 b3 R3 UM Rc Biết R0 = 2R1 = 4R2 = 8R3 = 8R = 80kΩ, Uch = 5V; a Cho RN = 2kΩ Xác định UM lớn (điện áp toàn thang) Hình 93 b Tính UM tương ứng với tín hiệu số sau: 0001, 0010, 0101, 1000, 1110 Bài 2.40 Cho mạch điện biến đổi D/A theo phương pháp mạng điện trở hình 94 Tín hiệu số 4bít, nguồn dòng có giá trị I0 = 3mA, RN = 2,2kΩ a Xác định giá trị UM lớn ULSB b Xác định UM tương ứng với tín hiệu số: 0011, 0100, 1000, 1101 I0 I0 I0 I0 Tín hiệu K điều khiển i0 R 2R iN-2 i1 R 2R 2R 2R Hình 94 iN-1 Rht _ + UM 132 Bài 2.41 Tính toán 2.40 với tín hiệu số 8bít, I0 = 1mA, RN =1KΩ Bài 2.42 Cho mạch ổn áp hình 95 Biết R = 470Ω, IDmin = 5mA, IDmax = 10mA, UDZ = 9V a Giải thích hoạt động mạch UV thay đổi b Tính khoảng biến đổi U V để UR ổn định tính tổn hao công suất lớn R hở tải (Rt = ∞) c Tính khoảng biến đổi UV để UR ổn định tính tổn hao công suất lớn R Rt = 1,2kΩ R IR It ID Uv Ur DZ Rt Hình 95 Bài 2.43 Cho mạch điện ổn áp hình 96 Biết UDz = 6,6V, Rt = 100Ω, IDmax = 10mA, R1 = 470Ω, β = 59 R1 Q Uv a Giải thích hoạt động mạch b.Tính UVmax Dz Ur Rt c Tính công suất tổn hao Q Hình 96 Bài 2.44 Cho mạch điện ổn áp hình 97 Biết U V = 17V, R1 + R2 = 2,2kΩ, UR biến thiên từ 9V đến 12V, UDz = 5V, UBE1 = UBE2 = 0,6V a Giải thích hoạt động mạch UV thay đổi b Tính R2 UR = 9V UR = 12V c Tính R3 để dòng qua tải 0.3A, UR = 12V, biết IZ = 3mA Q1 có Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 133 β = 60 d Tính công suất tổn hao Q1 câu b Q1 It R3 R1 Q2 Uv Ur Rt R2 Dz Hình 97 Tài liệu tham khảo Đỗ Xuân Thụ Kỹ thuật điện tử NXB GD 1997 Đỗ Xuân Thụ - Nguyễn Viết Nguyên Bài tập Kỹ thuật điện tử NXB GD 2000 Phạm Minh Hà Kỹ thuật mạch điện tử NXB Khoa học kỹ thuật 1997 134 Lê Phi Yến Kỹ thuật mạch điện tử NXB đại học Bách khoa Tp Hồ Chí Minh 1996 William D.Stanley Bộ Khuếch đại xử lý IC tuyến tính NXB Khoa học kỹ thuật 1994 Donald L Schilling – Charles Belove – Tuvia Apelewicz – Raymond J Saccardi ELECTRONIC CIRCUITS DISCRETE AND INTEGRATED 1989 MỤC LỤC Lời nói đầu PHẦN I TÓM TẮT LÝ THUYẾT………………….………… ………….4 Chương KHUẾCH ĐẠI VÀ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG KHUẾCH ĐẠI I Các tham số tầng khuếch đại……………………………………….4 II Phân cực chế độ làm việc chiều Tranzito lưỡng cực………………5 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 135 III Phân cực chế độ làm việc chiều Tranzito trường…………… … IV Hồi tiếp mạch khuếch đại……………………………………………… Chương II CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN CỦA TẦNG KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ I Sơ đồ dùng Tranzito lưỡng cực………………………………….……… ……11 II Sơ đồ dùng Tranzito trường……………………………… ………………….13 III Ảnh hưởng nội trở nguồn tín hiệu điện trở tải đến mạch khuếch đại…15 Chương III TẦNG KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT I Chế độ công tác điểm làm việc tầng khuếch đại công suất…… … … 16 II Tầng khuếch đại công suất chế độ A…………………………………….……17 III Tầng khuếch đại công suất đẩy kéo……………………………………….….21 Chương IV BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN I Tính chất tham số bản……………………………………….……….… 28 II Các mạch khuếch đại…………………………………………….……………30 III Các mạch điện ứng dụng KĐTT 32 Chương V MẠCH TẠO DAO ĐỘNG ĐIỀU HÒA I Khái niệm chung dao động……………………………………… ……… 40 II Mạch dao động LC……………………………………………………………40 III Mạch dao động RC…………………………………………….…….……….42 IV Mạch dao động dùng thạch anh……………………………….…………… 44 Chương VI MẠCH XUNG I Khái niệm chung……………………………………………….……………….46 II Trigơ………………………………………………………….…… …………47 III Mạch dao động đa hài……………………………………………….……… 49 IV Mạch hạn biên………………………………………… ………………… 52 V Mạch tạo xung cưa……………………………………………… …… 54 Chương VII CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SỐ VÀ SỐ TƯƠNG TỰ I Nguyên tắc chuyển đổi tương tự - số (ADC)…………………………….…….57 II Một số phương pháp chuyển đổi AD……………………………….… …… 58 136 III Chuyển đổi DA…………………………………………………………….…61 Chương MẠCH CUNG CẤP NGUỒN MỘT CHIỀU I Khái niệm chung……………………………………………………………… 63 II Biến áp chỉnh lưu………………………………………………………… 63 III Bộ lọc nguồn……………………………………………………………….…65 IV Mạch ổn áp……………………………………………………………….… 68 PHẦN II BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI……….………………… …….75 PHẦN III BÀI TẬP TỰ GIẢI 116 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 137 [...]... đàn công nghệ, giáo dục 33 UP = U2 R4 R3 + R4 (1) Tại nút N: I1 + I 2 = 0 U1 − U N U R − U N + =0 R1 R2 (2) Vì UN = UP nên thay (1) vào (2) ta có: U1 − UR = U2 U2 R4 U R − R4 R3 + R4 R3 + R4 + =0 R1 R2 R4 ( R1 + R2 ) R U 2 − 2 U1 R1 ( R3 + R4 ) R1 Nếu chọn R2 = αR1, R4 = αR3 ta có: UR = α(U2 – U1) 3 Mạch tích phân Mạch tích phân là mạch có tín hiệu ra tỉ lệ với tích phân tín hiệu vào t U R = K ∫ U v dt... có thể tính điện áp tại N như sau: UN = UR R1 Rht + R1 (1) Áp dụng quy tắc dòng điện nút tại P ta có: I1 + I 2 + + I n = 0 ⇒ Un − U p U1 − U P U 2 − U p + + + =0 R R R (2) Do UN = UP thay (1) vào (2) : U1 + U 2 + + U n = n ⇒ UR = UR R1 R1 + Rht R1 + Rht (U1 + U 2 + + U n ) nR1 2 Mạch trừ I1 R1 R2 U1 U2 N R3 I2 Ur P R4 Tại nút P: Hình 4-10 Mạch trừ Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 33 UP = U2... Q1 sẽ có dòng IC1 = β1.IB1, dòng này sẽ qua BA2 đưa ra tải, còn trên cuộn W 1 nối với cực Collectơ của Q2 không có dòng do Q2 tắt + Với nửa chu kỳ âm của tín hiệu qua BA1 cực Bazơ của Q 2 dương nên Q2 sẽ khuếch đại, cực Bazơ của Q1 âm nên Q1 tắt Trên cuộn W1 nối với cực Collectơ của Q2 sẽ có dòng IC2 = 2. IB2, dòng này sẽ qua BA2 đưa ra tải, còn trên cuộn W 1 nối với cực Collectơ của Q1 không có dòng... BA2 bao gồm hai cuộn có số vòng là W1 quấn cùng chiều, cuộn sơ cấp có số vòng là W2 Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 21 +Ucc R1 Q1 BA1 BA2 R2 Uv W1 W1 W2 Ur Rt Q2 Hình 3-11 Tầng đẩy kéo ghép biến áp BA1 là biến áp đảo pha để đưa hai nửa chu kỳ tín hiệu vào Q1 và Q2, cuộn thứ cấp bao gồm hai cuộn có số vòng bằng nhau và quấn cùng chiều Mạch có thể làm việc ở chế độ B hoặc AB Nếu chọn R 1 và R2... 1.1 Mạch cộng đảo U1 U2 I1 R1 I2 R2 Rht Iht In N Rn Un P Ur Hình 4-8 Mạch cộng đảo Vì UN = UP = 0V nên áp dụng quy tắc dòng điện nút tại N: I1 + I 2 + + I n + I ht = 0 U U1 U 2 U + + + n + R = 0 R1 R2 Rn Rht ⇒ U R = −( Rht R R U1 + ht U 2 + + ht U n ) R1 R2 Rn Nếu chọn R1 = R2 = .= Rn = Rht/α ⇒ U R = −α (U1 + U 2 + + U n ) 1 .2 Mạch cộng không đảo 32 U1 U2 I1 R I2 R In Un R P Ur N Rht R1 Hình 4-9... 3-17.a, theo mạch điện ta có 2UDT = UBE01 + UEB 02, tức là UBE mỗi tranzito đã được cấp điện áp ban đầu là UDT Mạch có thể dùng nguồn đơn như hình 3-17.b, khi đó đầu ra phải có C R để ngăn dòng một chiều qua tải đồng thời nạp điện ở nửa chu kỳ dương để cấp cho T 2 ở nửa chu kỳ âm Có thể tăng công suất ra của mạch bằng cách thay T 1 và T2 bằng các cặp Darlington như hình 3-18, khi đó phải có 4 Điốt mắc nối... dục 25 P0 = iTB U CC ^ π iTB 1 ^ 2 I C ~ max = ∫ I C ~ max sin(ωt ).d (ωt ) = π 0 π ^ 2 2.U CC 2 I C ~ max ⇒ P0 = U CC = π π Rt Hiệu suất lớn nhất của mạch: η= PR ~ max π 100% = 100% = 78,5% P0 4 2. 2 Tầng khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp dùng Tranzito khác loại +Ucc T1 Cv + Uv UR Rt T2 -Ucc Hình 3-15 Tầng đẩy kéo dùng tranzito khác loại IB IB T1 T1 UBE0 IB1 IB0 IB0 0 UBE IB2 IB1 UBE0 t IB2 T2 T2... và T2 điện áp ban đầu) Hay là dịch đặc tuyến vào của T 1 sang trái một đoạn là UBE0, và dịch đặc tuyến của T2 sang phải một đoạn là U BE0 nếu giữ cố định tín hiệu vào (hình 3-16.b) Khi đó mạch sẽ làm việc ở chế độ AB +Ucc +Ucc Rc Rc T1 T1 R1 D2 R1 D2 D1 D1 Cv + Uv + Cv T2 T3 R2 Rt CR + Uv T2 T3 R2 Rt -Ucc a b Hình 3-17 Tầng đẩy kéo làm việc ở chế độ AB Để tầng khuếch đại làm việc ở chế độ AB mạch điện. .. hình 2- 13 Trong đó K là hệ số khuếch đại, Z V và ZR là trở kháng vào ra của tầng khuếch đại Từ sơ đồ ta có hệ số khuếch đại toàn phần của mạch là: KUtp = Ta có: UR = UR Un (1) K UV U ( Z + Rn ) Rt và U n = V V Z R + Rt ZV Thay vào biểu thức (1) ta có: KUtp = K ZV Rt ZV + Rn Rt + Z R (2) Như vậy khi có nội trở nguồn và điện trở tải thì hệ số khuếch đại điện áp bị giảm Từ biểu thức (2) ta cũng có nhận... một điện trở R có trị số: R = R1//Rht Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục 31 Đối với mạch khuếch đại thuận (hình 4-7) điện áp vào không đưa trực tiếp tới của thuận mà thông qua một điện trở R có trị số: R = R1//Rht R Rht R1 Rht Uv Uv Ur Ur R R1 Hình 4-6 Mạch khử điện áp lệch không III Các mạch điện ứng dụng bộ KĐTT Hình 4-7 Mạch khử điện áp lệch không 1 Mạch cộng 1.1 Mạch cộng đảo U1 U2 I1 R1 I2 ... C2 phóng điện qua R nên tx1 tính: tx1 = R3.C2ln2 ≈ 0,7 R3.C2 Tương tự tx2 thời gian T2 tắt, tụ C1 phóng điện qua R2 nên tx2 tính: tx2 = R2.C1ln2 ≈ 0,7R2.C1 Chu kỳ dao động mạch: T = tx1+ tx2... Điện tử tương tự Đây tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên ngành Điện tử - Viễn thông Điện - Điện tử Trong trình biên soạn tác giả trình bày nội dung theo trình tự chương giảng Điện tử tương. .. 0,7(R3.C2+R2.C1) Tần số dao động mạch: f = 1 = T 0, 7( R3 C2 + R2 C1 ) Với mạch đối xứng ta có: R1 = R4 = RC; R2 = R3 = RB; C1 = C2 = C; tranzito T1, T2 loại: tx1 = tx2 = 0,7.RB.C T = 2tx = 1,4 .RB.C