chuong 9 1

BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện CHƯƠNG 9: MẠCH KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP 9.1 Giới thiệu Hồi tiếp âm Hồi tiếp âm mạch có tín hiệu hồi tiếp ngược pha với tín hiệu ngõ vào Làm giảm tín hiệu ngõ vào mạch Hồi tiếp âm trì độ ổn định cũa hệ số chống lại thay đổi thông số transistor nhiệt độ, điện áp nguồn cung cấp 9.1 Giới thiệu Hồi tiếp dương Hồi tiếp dương mạch có tín hiệu hồi tiếp pha với tín hiệu ngõ vào Làm tăng tín hiệu ngõ vào mạch Hồi tiếp sử dụng để thiết kế mạch dao động vào số ứng dụng khác 9.2 Ưu nhược điểm mạch hồi tiếp âm Ưu điểm: Ổn định hàm truyền: AF = const Cải thiện băng thông Giảm méo, giảm nhiễu Cải thiện tổng trở vào, ra: Zi, Zo Khuyết điểm: Giảm hệ số khuếch đại Có thể làm mạch dao động tần số cao 9.3 Khái niệm hồi tiếp 9.3.1 Sơ đồ khối mạch khuếch đại có hồi tiếp • A: mạch khuếch đại vòng hở có hệ số khuếch đại A • β: mạch hồi tiếp có hệ số hồi tiếp β • Sfb: tín hiệu hồi tiếp • Si: tín hiệu ngõ vào • S€: tín hiệu ngõ vào mạch khếch đại có hồi tiếp • SO: tín hiệu ngõ AF : độ lợi vòng kín mạch khuếch đại có hồi tiếp 9.3 Khái niệm hồi tiếp 9.3.2 Phân loại: Có nhiều loại mạch hồi tiếp phân làm bốn loại hồi tiếp dựa vào đặc điểm sau:  Tín hiệu hồi tiếp (điện áp hay dòng điện)  Cách mắt tín hiệu với ngõ vào (nối tiếp hay song song) 9.3.2 Phân loại: Hồi tiếp điện áp nối tiếp 9.3.2 Phân loại: Hồi tiếp dòng điện song song 9.3.2 Phân loại: Hồi tiếp dòng điện nối tiếp 9.3.2 Phân loại: Hồi tiếp điện áp song song 10 Các kiểu hồi tiếp 11 9.4 Các tính chất hồi tiếp âm: 9.4.1 hệ số khuếch đại có hồi tiếp SO SO SO SO A AF      S S i S   S fb  A S fb   A SO SO  Nhận xét: độ lợi mạch có hồi tiếp giảm đi(1+βA) lần so với chưa hồi tiếp Vậy hồi tiếp âm làm giãm hệ số KĐ mạch KĐ  Nếu mạch có hệ số khuếch đại đủ lớn choβA>>1, xem giá trị hàm truyền mạch khơng đổi hay nói cách khác mạch có độ ổn định cao Lúc độ lợi mạch : AF   12 9.4.2 Ổn định hàm truyền: AF  SO SO SO SO A     Si S   S fb  A S  S fb   A SO SO  Độ bất ổn định hàm truyền mạch khuếch đại chưa có hồi tiếp  A Vậy độ bất ổn định hàm truyền A mạch khuếch đại có hồi tiếp : dAF 1  A dA  dA    AF A  A A (1  A) dAF  A  A   dA (1  A) (1  A) dAF  dA (1   A) AF A   AF  A A A  Vậy độ bất ổn định hàm truyền có hồi tiếp giảm F A F lần so với chưa có hồi tiếp  Nếu mạch có hệ số hồi tiếp đủ lớn cho βA>>1, xem giá trị cũa hàm truyền mạch không đổi hay nói cách khác mạch có độ ổn định cao Lúc độ lợi cũa mạch là: A F   13 9.4.3 Cải thiện băng thông: ảnh hưởng hồi tiếp âm độ lợi băng thông Hình rõ cho ta thấy có hồi tiếp âm độ lợi băng thơng lớn chưa có hồi tiếp (do hệ số khếch đại mạch giảm 14 9.4.4 Giảm méo, giảm nhiễu:  Trong mạch KĐ có hồi tiếp âm βA>>1, độ lợi mạch AF = 1/β, độ lợi mạch khơng phụ thuộc vào tần số Lúc méo tần số phát sinh thay đổi độ lợi với tần số tín hiệu( sóng hài) giảm Giảm méo khơng tuyến tính hàm truyền V Vi Vfb Vi VO VO  AV  Vn VO  A(Vi  VO )  Vn V fb  VO A VO  Vi  Vn 1 A 1 A 15 9.4.5 Cải thiện tổng trở vào, ra: a Zi: a.1 Hồi tiếp nối tiếp Vi V Vfb Rif   Ii Ii 1 Rif  V fb V Ii V  V fb VO V  1   )  Ri (1   v Av ) Ii VO V 16 a.2 Hồi tiếp song song: Vi V Rif   I i I   I fb V / I  Ri R if    I fb / I    i Ai 17 b.1 Hồi tiếp điện áp: ROf VO  IO Vi 0 Vx  Ix V Vfb V vVx 0 V    vV x Vx  AvV Vx  Av (Vx ) Ix   RO RO ROf Vx RO   I x  Av 18 b.2 Hồi tiếp dòng điện: ROf VO  IO I i 0 Vx  Ix I  I fb  I i Ix  I    i I x ROf Vx   RO (1   i Ai ) Ix Vx  (Ix  Ai I )RO [Ix  Ai (Ix )RO]  Ix (1 i Ai )RO 19 9.5 Bảng so sánh dạng hồi tiếp 20 9.6 Các ví dụ 9.6.1 Mạch hồi tiếp điện áp nối tiếp  Độ lợi vòng hở: Av  VO h fe I b R E h fe R E   V I b hie hie  Hệ số hồi tiếp: v  V fb VO 1  Độ lợi vòng kín: hfeRE hie hfeRE VO Av AvF     Vi 1 v Av 11(hfeRE hie) hie  hfeRE 21