NỘI DUNG • Mạch khuếch đại Cascade • Mạch khuếch đại vi sai difference amplifier • Mạch khuếch đại Darlington • Mạch khuếch đại Cascode... Mạch khuếch đại Cascade • Xét mạch ghép AC ac-c
Trang 1MẠCH ĐIỆN TỬ
Chương 4
MẠCH KHUẾCH ĐẠI LIÊN TẦNG
Trang 2NỘI DUNG
• Mạch khuếch đại Cascade
• Mạch khuếch đại vi sai (difference amplifier)
• Mạch khuếch đại Darlington
• Mạch khuếch đại Cascode
Trang 3Mạch khuếch đại Cascade
• Xét mạch ghép AC (ac-coupling) sau
Trang 4Mạch khuếch đại Cascade
Trang 5Mạch khuếch đại Cascade
Ví dụ 1: Xác định độ lợi áp và biên độ dao động cực đại điện áp ngõ ra Giả sử hfe = 100
Trang 6Mạch khuếch đại Cascade
R R
V
V I
fe b
e
BEQ BB
1 1
CQ
T fe
ie
I
V h
2
2 2
CQ
T fe
ie
I
V h
h
Trang 7Mạch khuếch đại Cascade
• Độ lợi áp:
Trang 8Mạch khuếch đại Cascade
• Xét mạch khuếch đại ghép trực tiếp
Trang 9Mạch khuếch đại Cascade
Trang 10Mạch khuếch đại Cascade
• Mạch tương đương tín hiệu nhỏ:
Av = 4000
K I
V h
h
CQ
T fe
h
CQ
T fe
6 0 (
) 8 0 //
6 0 ( )
//
8 1 //
6 0 ( 2
0
1 2
2
2 2 100 3
1 100
1 2
1 1
2
i i
i i
v v
v
A
ie ie
i
b b
b b
L i
L
v
Trang 11Mạch khuếch đại vi sai
• Xét mạch khuếch đại
Trang 12Mạch khuếch đại vi sai
• Phân tích tĩnh điểm
VE1 = VE2 = (IE1 + IE2)Re – VEE = 2IE1Re – VEE = 2IE2Re – VEE
• Do tính đối xứng, tách thành 2 mạch (Re 2Re)
VCEQ1 = VCEQ2 = VCC + VEE – ICQ(Rc + 2Re)
Trang 13Mạch khuếch đại vi sai
Trang 14Mạch khuếch đại vi sai
• Phân tích tín hiệu nhỏ :
• Phản ánh mạch cực B (nguồn i1 và i2) về cực E:
• Đặt i0 = (i1 + i2)/2 và i = i2 – i1 i1 = i0 – ( i/2) và i2 = i0 + ( i/2)
Trang 15Mạch khuếch đại vi sai
• Dùng phương pháp chồng chập cho mạch tương đương tín hiệu nhỏ, tách thành 2 mode:
• Mode chung (common mode): i1 = i2 = i0
• Tách đôi: Re 2Re
• Do đối xứng: ie1c = ie2c iRe = 2ie1c = 2ie2c ve = (2Re)ie2c
Trang 16Mạch khuếch đại vi sai
• Mode vi sai (differential mode): i2 = - i1 = i/2
• ie1d = - ie2d iRe = 0 ve = 0
• Ngắn mạch Re
Trang 17Mạch khuếch đại vi sai
Trang 18Mạch khuếch đại vi sai
• Tỷ số triệt tín hiệu đồng pha CMRR (Common Mode
A CMRR
Trang 19Mạch khuếch đại vi sai
Ví dụ 5: Cho mạch trong ví dụ 4 Tính CMRR
Giả sử i0 = 1A, Xác định giá trị tín hiệu ngõ vào mode vi sai
để ngõ ra mode vi sai tối thiểu lớn hơn 100 lần ngõ ra mode chung
Trang 20Mạch khuếch đại vi sai
• Phương pháp tăng CMRR
Trang 21Mạch khuếch đại vi sai
• Mạch T3 xem như nguồn dòng
• Phân tích tín hiệu nhỏ: Tương tự như mạch trên thay
Trang 22Mạch khuếch đại vi sai
• Mạch Chỉnh cân bằng: (Balance control)
Trang 23Mạch khuếch đại vi sai
• Điều kiện cân bằng: ICQ1 = ICQ2
Trang 24Mạch khuếch đại vi sai
Ví dụ 6: Thiết kế mạch sau để có CMRR = 100 (40dB) Tải 1K ghép AC TST có hfe = 100
Trang 25Mạch khuếch đại vi sai
• Theo hình vẽ: R1 = R2 = 50 ; hfe1 = hfe2 = 100
• Sử dụng công thức tính Ad và Ac ở phần chỉnh cân bằng, thay 1/hoe bằng Re, suy ra
Trang 26Mạch khuếch đại DarlingTone
• Dạng mạch:
Trang 27Mạch khuếch đại DarlingTone
i
i c L b fe ib ie c L b fe ib
i A
Trang 28Mạch khuếch đại DarlingTone
Ví dụ 7: Xác định tĩnh điểm của mạch sau Giả sử hfe = 100
Trang 29Mạch khuếch đại DarlingTone
• Xét mạch chế độ AC
Trang 30Mạch khuếch đại DarlingTone
Trang 31Mạch khuếch đại Cascode
• Dạng mạch
Trang 32Mạch khuếch đại Cascode
• Phân tích DC: Giả sử bỏ qua IB1 và IB2:
Trang 33Mạch khuếch đại Cascode
• Phân tích tín hiệu nhỏ:
• Độ lợi truyền đạt (Transfer gain):
1 2
1
2
1 1
2 1
fb i
h R
R
R
R h
R
h i
i i
i i
v i
v A