Mạch điện tử cơ bản

Mạch điện tử cơ bản

Nguyễn Thanh Tuấn (nttbk97@yahoo.com) Nội dung  Lịch sử tên gọi môn học  Nội dung thời lượng môn học  Đánh giá môn học  Tài liệu tham khảo  Kiến thức  Phân tích dạng mạch điện Nguyễn Thanh Tuấn Nội dung thời lượng môn học     Chương 1: Diode - Diode chỉnh lưu - Diode Zener Chương 2: BJT Chương 3: FET - JFET - MOSFET Chương 4: Mạch khuếch đại liên tầng dùng transistor - Cascade - Darlington - Vi sai - Hồi tiếp Nguyễn Thanh Tuấn Nội dung thời lượng môn học  Chương 5: Đáp ứng tần số - Đáp ứng tần số thấp (tụ điện ghép thêm vào mạch) - Đáp ứng tần số cao (điện dung kí sinh)  Chương 6: Khuếch đại thuật toán Nguyễn Thanh Tuấn Đánh giá môn học  Giữa kì (30%): gồm chương 1, chương chương  Cuối kì (70%): tất chương Nguyễn Thanh Tuấn Tài liệu tham khảo  Tập slides giảng Mạch điện tử  D L Schilling, Charles Belove, “ Electronics circuits: Discrete and Integrated”, Mc Graw-Hill Inc, 1968, 1992  T F Bogart, “Electronics devices and circuits”, Macmillan Publishing Company, 1991  Lê Tiến Thường, “Giáo trình Mạch điện tử 2”  Lê Phi Yến, Lưu Phú, Nguyễn Như Anh, “Kỹ thuật điện tử” Nguyễn Thanh Tuấn Kiến thức Nguyễn Thanh Tuấn Kiến thức Định nghĩa phần tử tuyến tính phi tuyến Phần tử tuyến tính phần tử có đồ thị biểu diễn quan hệ dòng áp đường thẳng Ngược lại phần tử phi tuyến I(mA) Tuyến tính I(mA) Phi tuyến U(v) Nguyễn Thanh Tuấn U(v) Kiến thức Tuyến tính Phi tuyến - Đặc tuyến(V-A) đường thẳng - Có thể áp dụng nguyên lý xếp chồng - Không phát sinh hài - Đặc tuyến (V-A) không đường thẳng - Không thể áp dụng nguyên lý xếp chồng - Có thể phát sinh hài có phổ Nguyễn Thanh Tuấn Kiến thức Các định luật, quy tắc bản: - Phân dòng – phân áp - Kirchhoff & - Nguyên lý xếp chồng - Nguyên lý tỷ lệ - Định lý Thévenin Norton Nguyễn Thanh Tuấn 10 Các dạng mạch điện Bài 2: a) Tìm i1, i2 theo V1, V2 b) Tìm i1, i2 theo Vtb  V1  V2 , V  V1  V2 Giải: a) Dùng pp dòng mắc lưới ta hệ:  R1  R3   R3   i1   V1        R2  R3   i2   V2  R3 Nguyễn Thanh Tuấn 44 Các dạng mạch điện Giải hệ ta kết quả: V1 R3 V2 R2  R3 V1  R2  R3   V2 R3 i1   R1  R3 R3 R1R2  R2 R3  R1R3 R3 R2  R3 R1  R3 V1 R3 i2  R1  R3 R3 V2 R3  V1  R1  R3   V1 R3 R1 R2  R2 R3  R1 R3 R2  R3 Nguyễn Thanh Tuấn 45 Các dạng mạch điện b) Tìm i1, i2 theo Vtb  V1  V2 , V  V1  V2 Vtb  V V1  Vtb  V V2  Thay vào kết câu a) ta được: Vtb R2  V ( R2  2R ) i1   R1R2  R2 R3  R1R3  Vtb R1  V ( R1  2R ) i2   R1 R2  R2 R3  R1R3  Nguyễn Thanh Tuấn 46 Các dạng mạch điện Bài 3: Tìm Vo theo Vi: a) K1 đóng, K2 mở, K3 đóng b) K1 đóng, K2 mở, K3 mở (đáp ứng tần số tụ ghép ngõ ra) c) K1 mở, K2 mở, K3 đóng (đáp ứng tần số tụ ghép ngõ vào) d) K1 đóng, K2 đóng, K3 đóng (đáp ứng tần số tụ thoát) Nguyễn Thanh Tuấn 47 Các dạng mạch điện a) v0 vo Ki2 R3 R4   K vi Ki2 vi R3  R4 R1  R2 Nguyễn Thanh Tuấn 48 Các dạng mạch điện b)   R3  R4   j  C vo vo v1 Ki2 R4 K     1 vi v1 Ki2 vi R1  R2 R4  R3  R4  jC3 jC3 R3 R4 K  R3  R4 R1  R2 j  j C3  R4  R3  j  Avm j  o Nguyễn Thanh Tuấn 49 Các dạng mạch điện c) vo vo Ki2 R3 R4   K vi Ki2 vi R3  R4 R1  R2 jC1 R3 R4 K  R3  R4 R1  R2 j  Với: 1  C1 ( R1  R2 ) j C1  R1  R2  Nguyễn Thanh Tuấn j  Avm j  1 50 Các dạng mạch điện d) vo v Ki i RR R2  o   K 1 vi Ki2 i vi R3  R4 R2  R1  R2 jC2 jC2 RR R2   K R2 R3  R4 R2  jC2 jC2 R1  R2  jC2 Nguyễn Thanh Tuấn 51 Các dạng mạch điện Bài 4: Tìm io theo ii a) K1 mở, K2 mở b) K1 đóng, K2 mở c) K1 mở, K2 đóng d) K1 đóng, K2 đóng Giải a) i o io Ki1 Kri R2   ii Kio ii R2  R3 ri  R1 Nguyễn Thanh Tuấn 52 Các dạng mạch điện b) Nguyễn Thanh Tuấn 53 Các dạng mạch điện c) io i Ki r R2 C2  o  K i ii Ki1 ii R2 C2  R3 ri  R1 jC2 R2  Kri jC2  ri  R1 R2 jC2  R3 R2  jC2 R2 Kri R2 1   Aim R2  R3 ri  R1   R2 R3  C2 j j  1 Nguyễn Thanh Tuấn 1  C2  R2 R3  54 Các dạng mạch điện d) io i Ki r C R2 C  o  K i ii Ki1 ii R2 C  R3 ri C1  R1 1 ri jC2 jC1 1 R2  ri  jC2 jC1  K 1 R2 ri jC2 jC1  R3  R1 1 R2  ri  jC2 jC1 R2  1  C2  R2 R3  0  C1  ri R1  Kri 0 R2 1 1  Aim R2  R3 ri  R1   R2 R3  C2 j   ri R1  C1 j j  0 j  1 Nguyễn Thanh Tuấn 55 Các dạng mạch điện Bài Tính a) VB theo VA , theo Vi b) VC theo VA , theo Vi Nguyễn Thanh Tuấn 56 Các dạng mạch điện Giải: a) •Tính theo VA i.( R3  R4  R5 )  K (VA  VB ) K (VA  VB ) VB  R3 i  R3 R3  R4  R5 Suy ra: V  B •Tính theo Vi R3 K VA R3  R4  R5  KR VA  R2 Vi R1  R2 Nguyễn Thanh Tuấn 57 Các dạng mạch điện Thay vào kết ta R3 K R2 VB  Vi R3  R4  R5  KR R1  R2 b) •Tính theo VA VC   R5 i   R5 K (VA  VB ) K (VB  VA )  R5 R3  R4  R5 R3  R4  R5 Thay kết VB câu a vào ta được: KR 5VA VC  R3  R4  R5  KR •Tính theo Vi: KR R2 VC  Vi R3  R4  R5  KR R1  R2 Nguyễn Thanh Tuấn 58 [...]... có nhiều điện trở mắc nối tiếp và biết điện áp E trên toàn bộ các điện trở đó thì điện áp rơi trên 1 điện trở bất kỳ: R1 E R2 Rn + – Nguyễn Thanh Tuấn 11 Kiến thức nền Ví dụ: cho mạch điện như hình vẽ tính U1 và U2?  Ta có : i1 u1 R1  Do u1 = i1R1, u2 = i2R2 nên: E iX + – i2 R2 Nguyễn Thanh Tuấn u2 12 Kiến thức nền  Quy tắc phân dòng: Quy tắc phân dòng áp dụng cho trường hợp hai hay nhiều điện trở... Dòng điện tử dưới tác dụng của thế VT Nguyễn Thanh Tuấn Dòng lỗ trống dưới tác dụng của thế VT 35 Kiến thức nền Do nồng độ điện tử bên bán dẫn loại N lớn hơn nồng độ điện tử bên P nên các electron khuếch tán sang bên N và lỗ trống khuếch tán từ P sang N dẫn đến bán dẫn loại N tích điện dương, bên bán dẫn loại P tích điện âm hình thành một thế VT hướng từ N sang P Lúc này dòng điện khuếch... dụng nguyên lý xếp chồng khi mạch là tuyến tính, còn các trường hợp phi tuyến thì không áp dụng được! Trong thực tế khi giải mạch ta thường giả sử gần đúng là tuyến tính hay cho các phần tử hoạt động trong vùng tuyến tính khi đó ta mới có thể áp dụng nguyên lý xếp chồng Nguyễn Thanh Tuấn 18 Kiến thức nền Nguyên lý tỷ lệ: Nếu tất cả các nguồn kích thích trong một mạch tuyến tính đều được tăng... nền Định lý Thévenin-Norton Có thể thay tương đương một mạng một cửa tuyến tính bởi một nguồn dòng bằng dòng điện trên cửa khi ngắn mạch mắc song song với trở kháng tương đương Thévenin của mạng một cửa Nguyễn Thanh Tuấn 20 Kiến thức nền Bài tập C R3 K1 R1 V1 K2 K3 R2 R4 Ro Vo V2 Cho mạch điện như hình vẽ Nguyễn Thanh Tuấn 21 Kiến thức nền  A / k3 đóng Tính Vo theo V1, V2 trong các trường hợp sau:... thức nền  Giải: trường hợp A a) sơ đồ mạch I R3 I2 R1 V1 R4 I1 Ro K1 V0 K2 Ta có: I=I1+I2 (K1) I(R1+R3)+I1R4=V1 (K2) I2R0- I1R4=0 (K2) V0= I2.R0 V1.R4 RO V0  ( R1  R3 )( R4  RO ) Nguyễn Thanh Tuấn 23 Kiến thức nền b) sơ đồ mạch I R3 I1 R2 R4 I2 V0 Ro V2 V2  V2 COS (2 f t  ) Tương tự như trường hợp trên ta thay V1 bằng V2 và R1 bằng R2 Do mạch chỉ có điện trở nên V0 và V2 cùng pha V0  V 2... loại bán dẫn thường gặp là bán dẫn Si và Ge Ta có thể pha tạp chất để tạo ra các loại bán dẫn loại N và loại P  Bán dẫn loại N có nồng độ điện tử lớn hơn nhiều so với lỗ trống Bán dẫn loại P thì ngược lại nồng độ lỗ trống rất lớn hơn nồng độ điện tử Nguyễn Thanh Tuấn 33 Kiến thức nền Chuyển tiếp (tiếp xúc, mối nối) P-N Khi ta kết nối kỹ thuật giữa bán dẫn loại N và bán dẫn loại P thì... dụng cho trường hợp hai hay nhiều điện trở mắc song song Nếu biết trước I0 tại nút N ta có: I0 N i1 Điện áp trên R1 và R2 phải bằng nhau: Nguyễn Thanh Tuấn R1 R2 13 Kiến thức nền Định luật Kirchhoff 1: Tổng các dòng điện đi vào 1 nút bằng tổng các dòng điện đi ra khỏi nút đó Hay “tổng đại số các dòng điện tại một nút bằng 0” Nguyễn Thanh Tuấn 14 Kiến thức nền  Ví dụ: I2 I1 R2 R1 I3 R3  Ta có: I1 -... R4 / / RO  R3 ) / / R1  R2 Nguyễn Thanh Tuấn 28 Kiến thức nền B/ k3 hở, tụ C bằng vô cùng a) k1 đóng mạch hở nên Vo = 0 b) sơ đồ mạch Rth I0 Ro V0 Vth V2 R4 Vth  R2  R3  R4 Rth  ( R2  R3 ) / / R4 Nguyễn Thanh Tuấn Vth Ro Vo  Rth  Ro 29 Kiến thức nền c) Do thành phần DC không qua tụ nên ta có mạch R3 R1 R2 R4 Ro Vo2 V2 Làm tương tự phần A/ ta có : VO 2 V2 R4 R1  R4  RO R4 / / RO  R3  R1... Tuấn 14 Kiến thức nền  Ví dụ: I2 I1 R2 R1 I3 R3  Ta có: I1 - ( I2 + I3 ) = 0 Nguyễn Thanh Tuấn 15 Kiến thức nền Định luật Kirchhoff 2: “Tổng đại số các sụt áp trên các phần tử thụ động của một vòng kín bằng tổng đại số các sức điện động có trong vòng kín đó” Hoặc là: “Tổng đại số các sụt áp của các nhánh trong một vòng kín bằng không” Nguyễn Thanh Tuấn 16 Kiến thức nền Ví dụ: I1 R1 I3 R4 I2 V II R3... trường hợp trên ta thay V1 bằng V2 và R1 bằng R2 Do mạch chỉ có điện trở nên V0 và V2 cùng pha V0  V 2 R4 RO ( R2  R3 )( R4  RO ) V0  VO cos(2 f t  ) Nguyễn Thanh Tuấn 24 Kiến thức nền c) sơ đồ mạch R3 R1 V1 R2 R4 Ro V2 Áp dụng nguyên lý xếp chồng: Nguyễn Thanh Tuấn 25 Kiến thức nền  Triệt tiêu nguồn V2: Ta có sơ đồ: I R1 R3 R2 I2 I1 R4 Ro V01 V1 V1 I ( R4 / / RO  R3 ) / / R2  R1 I R2 I1