Ôn thi ĐHTX vô tuyến đại cương

VÔ TUYẾN ĐẠI CƯƠNG Chương I: Các yếu tố tuyến tính – Mạch tuyến tính(mtt) §1: K/n & T/c của mạch tuyến tính I. K/n: - Phần tử tuyến tính (pttt) là các phần tử mà thông số điện đặc trưng cho nó không phụ thuộc vào điện áp đặt trên 2 đầu phần tử cũng như dđ chạy qua phần tử đó. - Trong các điều kiện nhất định các phần tử cơ bản: R, L, C được xem là các pttt. - Mạch tuyến tính: là mạch điện chỉ chứa các pttt. II. Các tính chất của mạch tuyến tính: - Đặc trưng V-A của mạch tuyến tính là một đường thẳng. - Các pt điện mô tả trạng thái của mtt là các pt vi phân hệ số là hằng số. - Mạch tuyến tính tuân theo ng. lí chồng chất, nghĩa là: dưới t. d của nhiều nguồn t. động đáp ứng xuất hiện trong mtt bằng tổng tất cả đáp ứng do từng nguồn riêng lẻ gây ra. - Dưới t. d của các t. động có phổ bất kỳ trong mtt không xuất hiện không xuất hiện thêm các hài mới. Ví dụ: ( ) 1 ( ) ( ) ( ) ( ) . ( ) ( ) R L C di t u t U t U t U t R i t L i t dt C dt = + + = + + ∫ ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §2: Mạch R, L, C nối tiếp (mạch cộng hưởng điện áp) * Xét mạch: - Giả sử: 0 ( ) cos ( )u t U t V ω = và dòng xuất trong mạch là ( ) 0 ( ) cos ( )i t I t A ω ϕ = − - Dưới dạng số phức, biên độ phức của áp và dòng là: 0 0 . j U U e ϕ = uur , 0 0 . j I I e ϕ − = uur ⇒ Trở kháng phức: 0 0 1 ( ) U Z R j L C I ω ω = = + − uur ur uur - Biên độ dòng: 0 0 0 0 0 2 2 ( ) 1 ( ) U U I I I Z R L C ω ω ω = ⇒ = = + − uur uur ur - Lệch pha giữa u(t) và i(t): 1 ( ) L X C arctg arctg R L ω ω ϕ ϕ ω − = = = * Mạch xảy ra cộng hưởng tại tần số ω 0 nếu tại tần số này thành phần ảo của 0Z = ur : 0 0 0 1 1 0L C LC ω ω ω ⇔ − = ⇒ = * Khi cộng hưởng: 0 ( ) ω ω = 0 ( )Z Z R ω = = đạt cực tiểu. Trang 1 0 0 0 ( )I R ω ω = đạt cực đại. 0 ( ) 0 ϕ ω = ⇒ dòng đồng pha với áp. * Thường đặt ( ) L X L ω ω = điện kháng của L 1 ( ) C X C ω ω = − điện kháng của C ( ) ( ) ( ) L C X X X ω ω ω = + điện kháng của mạch R, L, C nối tiếp. Z R jX ⇒ = + ur * Để đặc trưng phẩm chất của mạch ta dùng khái niệm hệ số phẩm chất: 0 0 1 L Q R CR ω ω = = 0) 0 ( ( ) 1 C L X X L Q R R R C R ω ω ρ ⇔ = = = = trong đó: 0 0 1 L L C C ρ ω ω = = = điện trở đặc tính của R, L, C nối tiếp. * Biên độ sụt áp trên R, L, C khi cộng hưởng: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) R L L C C U I R U U I X QU U I X QU ω ω ω ω ω = = = = = = * Đặc trưng tần số: 0 2 2 2 2 0 0 0 0 ( ) 1 ( ) ( ) ( ) 1 ( ) 1 ( ) I R f f I R L Q C ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω = = ⇒ = + − + − - Khi 0 0 1 1 ( ) 2 f Q ω ω ω ω ω = ⇔ − = trên đặc trưng tần số ta nhận được 2 điểm tương ứng với tần số thấp ω t và tần số cao ω c , tập hợp tất cả các tần số từ ω t → ω c được gọi là dãy tần số làm việc của mạch. - Gọi ∆ω là độ rộng dãy thông thì ∆ω = ω c - ω t - Vì dãy thông của khung cộng hưởng thường rất hẹp nên ω 0 ≈ ω c ; ω t ≈ ω 0 và ω c đ/x ω t qua ω 0 * Đặc trưng tần số có dạng: 0 Q ω ω ∆ = * Đặc trưng pha: 1 ( ) L C arctg R ω ω ϕ ϕ ω − = = + Khi ω = ω 0 ⇒ ϕ = 0, mạch là thuần trở. + Khi ω > ω 0 ⇒ ϕ > 0, mạch có tính cảm. + Khi ω < ω 0 ⇒ ϕ < 0, mạch có tính dung. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §3: Mạch R, L, C song song (mạch cộng hưởng dđ) * Xét mạch: - Giả sử : i(t) = I 0 cos ωt - Điện áp sinh ra : u(t) = U 0 cos (ωt - ϕ ) ϕ : lệch pha giữa dòng và áp. - Với các mạch // để thuận tiện cho việc giải ta thường dùng đại lượng dẫn nạp phức ϒ ur 1 2 1 1 1 Z Z Z ϒ = = + ur ur uur uur ; trong đó : 1 2 1 ,Z R j L Z j C ω ω = + = uur uur Trang 2 2 2 2 2 2 2 1 ( ) ( ) ( ) R j L R L j C j C j C R j L R L R L R L ω ω ω ω ω ω ω ω ω   − ⇒ ϒ = + ⇒ ϒ = + = + −   + + + +   ur ur * Mạch cộng hưởng tại ω 0 khi tại ω 0 thành phần của ϒ ur = 0. 2 2 0 0 0 0 2 2 2 2 2 0 0 0 ( ) 1 ( ) ( ) 1 L L C LC R L R L R L ω ω ω ω ω ω ω ⇒ = ⇒ = = + +   +  ÷   Vì R là điện trở thuần của cuộn dây nên có giá trị rất nhỏ: R<<ω 0 L. 0 1 LC ω ⇒ ≈ * Biên độ dòng qua các nhánh khi cộng hưởng: 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 0 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) . ( ) c L R j L Q U U I QI Z Q R j L U I QI Z ω ρ ω ω ω ω ρ ω ω ω ω + − − = = × ≈ + − = ≈ * Khi cộng hưởng: ( ) 0 0 2 2 0 ( ) ( ) R R L ω ω ω ϒ = ϒ = + ur đạt min 0 0 1 ( ) ( ) Z Q ω ρ ω = ≈ ϒ đạt max ⇒ biên độ điện áp ra U 0 (ω 0 ) đạt max, 0 ( ) 0 ϕ ω = * Khảo sát đặc trưng tần số: 0 2 2 2 1 0 0 0 0 0 0 0 ( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 1 ( ) Z I U Z f f U Z I Z Q ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω ω = = = ⇒ = + − ⇒ Đặc trưng tần số có dạng giống như mạch R, L, C nối tiếp. * Độ rộng dãy thông: 0 Q ω ω ∆ ≈ . * Đặc trưng pha: 2 2 2 2 2 2 2 2 2 2 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) L C R j L R L R L arctg j C j C R R L R L R L R L ω ω ω ω ω ϕ ω ω ω ω ω ω ω −   − + = ⇒ ϒ = + = + −   + + +   + ur + Khi ω = ω 0 ⇒ ϕ = 0. + Khi ω > ω 0 ⇒ ϕ > 0, mạch có tính dung. + Khi ω < ω 0 ⇒ ϕ < 0, mạch có tính cảm. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Chương II : DỤNG CỤ BÁN DẪN Trang 3 §1: DIODE BÁN DẪN I. Cấu tạo: Gồm 2 khối bán dẫn khác loại ghép tiếp xúc với nhau hình thành 1 tiếp giáp P-N. Trên 2 khối bán dẫn là 2 điện cực: điện cực lấy ra từ khối bán dẫn P là cực Anot (A), điện cực lấy ra từ khối N là cực Catot (K). Các loại diode bán dẫn đều được chế tạo từ tiếp giáp P- N nhưng dựa vào các hiệu ứng khác nhau để tạo ra các loại diode khác nhau. II. Nguyên tắc hoạt động: * Ban đầu khi mới ghép t/x 2 khối bán dẫn khác loại với nhau, do chênh lệch về nồng độ điện tích (của các hạt tải) mà có sự khuếch tán của các hạt tải đa số qua tiếp giáp P-N, sau 1 thời gian ở lân cận tiếp giáp P-N xuất hiện 1 vùng mang điện tích khối trái dấu (phía N tích +, P tích điện -), vùng này tạo ra điện trường cản c E uur có chiều từ N – P có tác dụng ngăn cản sự khuếch tàn tiếp theo của các hạt tải đa số qua tiếp giáp P-N: . ( 0)F q E q= > ur ur . F ur cùng chiều E ur * Khi phân cực thuận cho diode : U AK >0 hay U A >U K . Điện trường ngoài ( ng E uuur ) có chiều ngược với c E uur có tác dụng khử điện trở cản. Khi U AK còn nhỏ ng E uuur chưa đủ lớn để khử hết c E uur , lúc này đ. trường tổng hợp có chiều từ N-P có t/dụng ngăn cản sự khuếch tán của các hạt tải đa số và xem như chưa có dòng đi qua diode, tương ứng ta có “vùng rào điện áp”. Khi U AK đủ lớn ng E uuur khử hết c E uur , điện trường tổng hợp có chiều từ P-N tạo đk dễ dàng cho các hạt tải đa số dịch chuyển qua tiếp giáp P-N hình thành dòng điện thuận. * Khi phân cực ngược cho diode: U AK <0, ng E uuur cùng chiều c E uur , điện trường tổng hợp rất lớn có chiều từ N-P có tác dụng cản trở sự khuếch tán của các hạt tải đa số, tuy nhiên ngoài các hạt tải đa số ở 2 khối bán dẫn còn có các hạt tải thiểu số, đ. trường tổng hợp tạo đk dễ dàng cho các hạt tải thiểu số dịch chuyển qua tiếp giáp P-N cho ta dđ ngược I ng . Dòng ngược tạo bởi các hạt tải thiểu số nên có giá trị rất nhỏ. Khi U AK tăng đến 1 giá trị nào đó tiếp giáp P-N bị đánh thủng, dòng đi qua diode tăng đột biến và điện áp gần như không đổi. III. Đặc trưng V-A: U ng gh : điện áp ngược giới hạn. U pct : điện áp phân cực thuận. Loại Ge: U pct ≥ 0. 2V Loại Si: U pct ≥0. 5V IV. Một số loại diode thông dụng và ứng dụng : * D chỉnh lưu : Dùng chỉnh lưu xoay chiều – 1 chiều * D zener (ổn áp): - Dùng ở trạng thái phân cực ngược. - Ổn định điện áp). * D phát quang (led): - Sẽ phát sáng khi có dòng thuận đi qua. - Dùng hiển thị-báo hiệu. * D biến dung : - Điện dung vùng chuyển tiếp P-N thay đổi theo điện áp phân cực ngược - Thường dùng trong các bộ điều chỉnh tần số, chỉ sử dụng ở trạng thái phân cực ngược. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §2: TRANSISTOR LƯỠNG CỰC (BJT) Trang 4 Cấu tạo: - Transistor là hệ thống 3 lớp bán dẫn tiếp xúc với nhau, trong đó lớp giữa rất mỏng, có tính dẫn điện khác loại với 2 lớp bên cạnh, tạo nên miền tiếp giáp P-N. - Một khối bán dẫn là một điện cực của transistor, có hàn đầu ra ngoài gọi là chân transistor, lớp bán dẫn giữa là cực gốc B hay còn gọi là cực Bazo(B), 2 lớp 2 bên: một là cực phát emito(E), một là cực góp colecto(C). Hai tiếp giáp lần lượt là tiếp giáp phát và tiếp giáp góp. * Để BJT hoạt động, cần cấp nguồn thõa đk: - Tiếp giáp phát phân cực thuận. - Tiếp giáp góp phân cực ngược. Transistor NPN: V c >V B >V E . Transistor PNP: V c <V B <V E . * E B C I I I= + vì C B C E I I I I>> ⇒ ≈ I. Các sơ đồ mắc cơ bản của transistor lưỡng cực loại PNP : 1/. Sơ đồ E chung: * E 1 , E 2 : 2 nguồn 1 chiều, dùng để phân cực thuận cho tiếp giáp phát và phân cực ngược cho tiếp giáp góp. * C 1 , C 2 tụ liên lạc(tụ nối tầng) * E 1 , E 2 , C 1 , C 2 xem như nối tắt đối với tín hiệu xoay chiều có tần số đủ lớn. * R 1 điện trở định thiên; R 2 điện trở gánh. * Ở trạng thái tĩnh(1 chiều): E 1 phân cực thuận cho tiếp giáp phát nên có dòng phát 1 chiều I E : +E 1 vượt qua tiếp giáp phát đến miền gốc và chia làm 2 thành phần: 1 dòng chủ yếu tiếp tục vượt qua tiếp giáp góp qua R 2 về - E 2 , đó là dòng góp 1 chiều I C , 1 dòng rất nhỏ qua R 1 về - E 1 đó là dòng gốc 1 chiều I B . * Ở trạng thái động(trạng thái xoay chiều) - Điện áp vào U 1 được đưa trực tiếp đến 2 cực: B, E. - Điện áp ra U 2 được lấy trực tiếp từ 2 cực: C, E. ⇒ Gọi là mạch E chung. - Phân tích pha: + U 1 tăng thì V B tăng → phân cực thuận cho tiếp giáp phát giảm ⇒ i C giảm ⇒ U 2 giảm. + U 1 giảm thì V B giảm ⇒ phân cực thuận cho tiếp giáp phát tăng ⇒ i C tăng ⇒ U 2 tăng. Vậy: mạch E chung dùng 1 transistor có tín hiệu ra ngược pha tín hiệu vào. Dòng đầu vào là i B , dòng đầu ra là i C . * Loại mạch E chung rất thông dụng trong thực tế, có thể dùng làm mạch khuếch đại dòng, điện áp hay công suất. 2/. Sơ đồ C chung: * C 1, C 2, R 1, R 2, E 1, E 2 có tên gọi và chức năng như sơ đồ E chung. * Ở trạng thái tĩnh(DC): E 1 phân cực thuận cho tiếp giáp phát, nên có dòng phát 1 chiều I E đi từ +E 1 qua R 2 vượt qua tiếp giáp phát đến miền gốc và chia thành 2 dòng: 1 dòng rất lớn về - E 2 là dòng I C , 1 dòng rất nhỏ qua R 1 về -E 1 là dòng I B . * Ở trạng thái động(AC): - u 1 phân thành 2 dòng đến B và C - u 2 lấy trực tiếp từ 2 cực E và C ⇒ Gọi là mạch C chung. * Phân tích pha: - u 1 tăng → phân cực thuận cho tiếp giáp phát giảm ⇒ i E giảm→ u 2 tăng. - u 1 giảm → phân cực thuận cho tiếp giáp phát tăng ⇒ i E tăng → u 2 giảm. Trang 5 Vậy: Mạch mắc C chung có tín hiệu ra đồng pha tín hiệu vào. Dòng đầu vào(của transistor) là dòng i B , dòng đầu ra là dòng i E . * Ứng dụng: Mạch C chung có thể làm mạch khuếch đại dòng nhưng không khuếch đại điện áp, thường dùng làm các mạch phối hợp trở kháng. 3/. Sơ đồ B chung: * C 1, C 2, R 1, R 2, E 1, E 2 có tên gọi và chức năng như 2 sơ đồ trên. * Ở trạng thái DC (1 chiều): E 1 phân cực thuận cho tiếp giáp phát nên có dòng I E đi từ +E 1 qua R 1 qua tiếp giáp phát đến miền B và chia làm 2 dòng: 1 dòng lớn tiếp tục vượt qua tiếp giáp góp qua R 2 về - E 2 là dòng I C , 1 dòng rất nhỏ về - E 1 là dòng I B . * Ở trạng thái AC (xoay chiều) - u 1 đưa trực tiếp đến E & B, u 2 lấy trực tiếp từ C & B ⇒ B chung. - Phân tích pha: u 1 tăng → phân cực thuận cho tiếp giáp phát tăng → dòng ra là i C tăng ⇒ u 2 tăng; ngược lại u 1 giảm . . . ⇒ u 2 giảm. Vậy: Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu ra đồng pha tín hiệu vào. - Dòng đầu vào i E , dòng đầu ra i C ⇒ không làm mạch khuếch đại dòng. * Ứng dụng: loại mạch này không cho độ lợi dòng điện, có thể dùng làm mạch khuếch đại điện áp. Tuy nhiên loại mạch này ít thông dụng trong thực tế. II. Mạch phức hợp (Darlington): * Ghép 2 hay nhiều transistor (cùng loại hoặc khác loại) với nhau 1 cách thích hợp ta được 1 transistor phức hợp. * Transistor phức hợp được sử dụng chủ yếu với cách mắc E chung vì hệ số khuếch đại dòng trong cách mắc này rất lớn. Vd: Xét 2 transistor T 1 và T 2 cùng loại NPN: - Cách ghép: 1 2, 1 2 C C E B≡ ≡ - Kết quả phức hợp có: E ≡ E 2 ; B ≡ B 1 ; C≡C 1 ≡C 2 . và cùng loại NPN với T 1 và T 2 . - Hệ số khuếch đại dòng của transistor phức hợp mắc theo kiểu E chung. - Gọi β 1 , β 2 , β lần lượt là hệ số khuếch đại dòng của T 1 , T 2 , T phức hợp khi mắc theo kiểu E chung. Ta có: 1 2 1 2 1 2 1 2 2 1 2 1 1 1 1 1 1 2 1 2 1 1 1 2 1 1 2 1 2 ; ; ( 1) C C C B B B C C B B B C B E B B I I I I I I I I I I I I I I I I β β β β β β β β β β β β β β β β β β β = = = + ⇒ = = + + ⇒ = + = + ⇒ = + + = + + VÌ β 1 >> 1; β 2 >> 1 ⇒ β ≈ β 1 . β 2 IV. Các cách phân cực cho transistor lưỡng cực Trong thực tế để phân cực cho 1 transistor ta dùng 1 nguồn năng lượng duy nhất phân cực đồng thời cho các tiếp giáp phát và góp. 1/. Phân cực bằng dòng cố định (dòng không đổi : * Xét loại mạch E chung: - R B > R C - Ở trạng thái tĩnh: I B = (V CC – U BE )/R B - Khi transistor làm việc, tiếp giáp phát cực thuận với U BE << V CC . ⇒ I B ≈ V CC /R B ⇒ I B xem như được cố định bởi V CC và R B nên kiểu phân cực này được gọi là phân cực bằng dòng cố định. I C = β. I B ; U CE = V CC – I C R C . Trang 6 Các trị số I B , I C , U CE cho ta xác định được điểm công tác tĩnh Q. * Loại mạch này có kết cấu và tính toán đơn giản tuy nhiên ổn định nhiệt của mạch kém. Cụ thể khi t 0 tăng(↓) → I C tăng(↓) → điểm Q kém ổn định. 2/. Phân cực bằng đường hồi tiếp điện áp: * R B thực hiện việc lấy tín hiệu hồi tiếp từ cực C đưa về cực B của transistor để ổn định nhiệt cho mạch. * Cơ chế ổn định nhiệt: + Khi t 0 tăng ( ) ↓ ⇒ I B , I C tăng ( ) ↓ ⇒ V CC ≈ V CC – I C . R giảm ( ) ↑ . ⇒ V B ≈ V C – I B . R B giảm ( ) ↑ ⇒ phân cực thuận cho tiếp giáp phát giảm ( ) ↑ ⇒ I C giảm ( ) ↑ Vậy: khi t 0 thay đổi điểm công tác tĩnh Q xem như vẫn được ổn định. 3/Phân cực dùng Emilter: * R B1 , R B2 phân áp 1 chiều cho cực B của T. Thường chọn R B1 , R B2 sao cho I 2 = ( 5 → 10)I B . Có thể xem I 2 ≈ I 1 ⇒ 0 2 1 2 CC B B B B V V R t R R ≈ ∉ + . * R E điện trở tạo hồi tiếp 1 chiều để ổn định nhiệt, tuy nhiên R E vẫn gây ra hồi tiếp đ/v tín hiệu xoay chiều làm suy giảm tín hiệu ra, vì vậy để không suy giảm tín hiệu ra ta mắc C E // R E (C E : tụ phân đường-đánh hồi tiếp). * Cơ chế ổn định nhiệt: khi t 0 tăng(↓) =>{I E tăng(↓); V B = const} =>{V E = I E R E tăng(↓); V B = const}. ⇒ U BE giảm(↑)⇒ phân cực thuận cho tiếp giáp phát giảm(↑) ⇒ I C giảm(↑). Vậy: khi nhiệt độ thay đổi điểm công tác tĩnh Q gần như cố định. 4/Phân cực bằng đường hồi tiếp hỗn hợp : * R B , R E : 2 điện trở tạo hồi tiếp 1 chiều để ổn định t 0 . * Cơ chế ổn định nhiệt: T 0 tăng(↓)⇒{I C tăng(↓); I E tăng(↓)}⇒{V C giảm(↑); V E tăng(↓) ⇒{V B giảm(↑); V E tăng(↓)}. ⇒ U BE giảm(↑)→ phân cực thuận cho tiếp giáp phát giảm(↑) → I C giảm(↑) ⇒ φ xem như ổn định. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- CHƯƠNG III: KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU ĐIỆN §1 CÁC CHỈ TIÊU VÀ THAM SỐ KỸ THUẬT CỦA 1 MẠCH KHUẾCH ĐẠI 1/. Hệ số khuếch đại: * Biểu thị tín hiệu ra lớn gấp bao nhiêu lần so với tín hiệu vào: K = đại lượng ra/đại lượng vào. r i v I K I = : hệ số khuếch đại dòng. r u v U K U = : hệ số khuếch đại áp. r p v P K P = : hệ số khuếch đại công suất. Tùy theo nhiệm vụ mạch khuếch đại mà ta cần chú ý đến các hệ số khuếch đại tương ứng. Trang 7 1 2 1 1 . . : N j N j N j j K K K K K hay S S = = = Π = = ∑ * Trong kỹ thuật người ta thường dùng đơn vị dexiben(dB) để biểu thị hệ số khuếch đại: S=20log 10 K (dB). * Với mạch khuếch đại gồm N tầng ghép dây chuyền thì: 2/. Dãy tần số làm việc(dãy thông) * Là tập hợp tất cả các tần số từ tần số thấp ω t đến tần số cao ω c sao cho ứng với các tần số thuộc dãy này hệ số khuếch đại của mạch không nhỏ hơn 1 2 lần hệ số khuếch đại cực đại. Khi tín hiệu tác động có tần số thuộc dãy này thì tín hiệu ra xem như không bị méo dạng. * Đặc trưng tần số của 1 mạch k. đại bất kỳ có dạng: 3/. Trở kháng vào Z V , trở kháng ra Z R : ; . v r v r v r U U Z Z I I ∆ ∆ = = ∆ ∆ 4/. Hiện tượng gây méo của một mạch khuếch đại: * Méo tần số: do tầng khuếch đại có hệ số k. đại không đều với các thành phần tín hiệu vào có tần số khác nhau dẫn đến tín hiệu ra có dạng khác tín hiệu vào. * Méo biên độ: do t/c phi tuyến của phần tử khuếch đại, khi tín hiệu vào có b. độ khác nhau thì hệ số khuếch đại của mạch cũng có thể khác nhau. * Méo pha: khi tín hiệu vào gồm nhiều thành phần có tần số khác nhau, mỗi thành phần tín hiệu khi đi qua mạch khuếch đại gây ra các độ dịch pha khác nhau dẫn đến tín hiệu ra có dạng khác tín hiệu vào. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §2: CÁC PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÓ HỒI TIẾP. Sơ đồ khối tổng quát của một mạch khuếch đại có hồi tiếp: X uur : có thể là dòng hay áp. n X uur : tín hiệu nguồn. 1 X uur : tín hiệu vào mạch có hồi tiếp. 0 X uur : tín hiệu ra. ht X uur : tín hiệu hồi tiếp. h X uur : tín hiệu. ⊗ : kh nút ghép tín hiệu. 1 n n X K X = uur uur uur : hàm truyền đạt của khâu ghép nối giữa nguồn với mạch. 0 0 h X K X = uur uur uur : hàm truyền đạt của mạng 4 cực k. đại. 0 ht X X β = uur ur uur : hàm truyền đạt của mạng 4 cực h. tiếp. *Phương trình cơ bản: + Gọi K là hàm truyền đạt của mạng 4 cực k. đại có hồi tiếp: 0 1 X K X = uur uur uur ; 1h ht X X X= − uuur uur uuur 0 0 0 0 0 0 . 1 1 1 . h h ht ht h h K X K K K X X X X X X K K K β β ⇒ = = = + + + ⇒ = + uur uur uur uur uur uur uur uur uur ur uur uur uur uur uur uur Trang 8 + Gọi tp K uur là hàm truyền đạt toàn phần từ nguồn tín hiệu đến tải: 0 1 . . tp n n tp n X K X K X X K K K ⇒ = = ⇒ = uur uuruur uur uur uur uur uur uur ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM TẦN GHÉP ĐIỆN DUNG(ghép RC) * Xét mạch gồm 2 tầng: R B1 , R B2 : phân áp 1 chiều cho cực B của T 1 . R B3 , R B4 : ------------------------------------- T 2 . R E1 , R E2 : ổn định nhiệt. C E1 , C E2 : tụ phân đường. C 1, 2, 3 : tụ liên lạc, ngăn dòng 1 chiều ko cho đi từ tầng này sang tầng khác. * Tín hiệu vào u v được đưa đến B của T 1 và được tầng T 1 khuếch đại lên. Tín hiệu sau khi k. đại trên cực C của T 1 tiếp tục đưa vào cực B của T 2 thông qua tụ C 2 và được tầng T 2 khuếch đại lên lần nữa. * Đặc trưng biên độ tần số có dạng: Giải thích: + Ở dãy tần số tb: các tụ trong sơ đồ xem như được nối tắt, bỏ qua ảnh hưởng của các tham số của T 1, 2 (β; dung kháng kí sinh Z Cce ) theo tần số, lúc này K đạt cực đại = K 0 . + Ở dãy tần số thấp: bỏ qua ảnh hưởng của các tham số của T 1, 2 theo tần số, dung kháng của các tụ trong sơ đồ tăng, đây là ng. nhân làm giảm K ở tần số thấp. + Ở dãy tần số cao: các tụ trong sơ đồ xem như được nối tắt, các tham số của T 1, 2 quyết định đến việc giảm K cùng tần số cao. Cụ thể: - β của T 1, 2 giảm khi tần số tăng. - Z Cce giảm khi tần số tăng. * Ưu điểm :Kết cấu mạch đơn giản, gọn nhẹ, chế độ làm việc tĩnh giữa các tầng độc lập với nhau. * Nhược điểm : không phối hợp được trở kháng giữa các tầng làm giảm hiệu suất truyền đạt tín hiệu. ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §4: MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÃY RỘNG DÙNG T LOẠI NPN 1/. Sửa ở tần số thấp: Phương pháp thường dùng là đưa vào 1 mạch sửa R, C tham gia vào tải ở colector(R C ). - Đối với tần số t. b và cao thì trở kháng của tụ C 0 rất nhỏ, do đó tải của Trang 9 colector tương đương với R C . Đặc trưng tần số không có gì thay đổi so với tải R C . - Đối với tần số thấp, trở kháng tụ C 0 lớn, tải của colector lớn hơn trở R C rất nhiều, tần số càng thấp nên tải colector càng lớn, do đó hệ số khuếch đại càng lớn, nghĩa là ta đã sửa được đặc trưng tần số ở tần số thấp tức mở được dãy tần làm việc ở tần số thấp. 2/. Sửa ở tần số cao: (hình vẽ: mắc thêm cuộn cảm nt R C , bỏ C 0 ). Phương pháp thường được dùng là mắc thêm cuộn cảm L C ở colector. - Đối với tần số thấp trở kháng cuộn L C bé nên tải colector tương đương chỉ có R C . Đặc trưng tần số không có gì thay đổi so với tần khuếch đại R C . - Đối với tần số cao, Z LC = Lω tăng dẫn đến tải colector tăng do đó ω tăng vì vậy Z LC tăng mạnh. Điều đó cũng có nghĩa là hệ số khuếch đại càng lớn. Hay nói cách khác ta đã sửa được đặc trưng tần số ở phía cao, tức là mở rộng dãy tần làm việc ở tần số cao. 3/. Sửa ở tần hợp: ------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- §5: KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT KÉO ĐẨY KHÔNG DÙNG BIẾN ÁP RA. (OTL). * Để khuếch đại công suất, các transistor thường hoạt động ở chế độ A, B hay AB. Ở chế độ A thì hiệu suất của tần khuếch đại CS < 50%, để tăng hiệu suất của mạch ta sử dụng chế độ B hay AB, lúc này mỗi T chỉ làm việc ứng với 1/2 hoặc hơn 1/2 chu kỳ của tín hiệu vào nên tín hiệu ra dùng 1 T sẽ bị méo dạng. Để khắc phục ta dùng 2 T làm việc theo chế độ kéo đấy. * Để đơn giản trong kết cấu mạch ta có thể dùng mạch k. đại c. suất kéo đẩy không biến áp ra. * Một số sơ đồ loại OTL : 1/. Kiểu cung cấp nguồn song song: + Với bán kỳ + của u V : T 1 dẫn, T 2 tắt ⇒ có dòng i C1 đi từ +V CC1 qua T 1 → R t → đất chung, dòng này tạo ra 1 bán kỳ tương ứng trên tải R t . + Với bán kỳ - của u V : T 1 tắt, T 2 dẫn ⇒ có dòng i C2 đi từ +V CC2 →R t →T 2 →V CC2 , dòng này chạy qua R t ngược chiều với i C1 nên tạo ra bán kỳ ngược lại trên tải R t . Vậy: với 2 bán kỳ của tín hiệu vào ta nhận được 2 bán kỳ tương ứng trên R t . 1/. Kiểu cung cấp nguồn nối tiếp: + Khi đóng mạch tụ C được nạp điện từ nguồn, nếu mạch hoàn toàn đối xứng thì C nạp đầy đến mức điện áp V CC /2. + Với bán kỳ dương của u V : T 1 dẫn, T 2 tắt; C được nạp thêm điện từ nguồn, cho dòng i C1 . Trang 10 [...]... ra(dòng hay áp) của 1 mạng 4 cực k đại đưa về lại đầu vào của nó thông qua 1 mạng 4 cực khác + Mạng 4 cực thực hiện việc lấy tín hiệu hồi tiếp gọi là mạng 4 cực hồi tiếp II Phân loại: 1/ Dựa vào pha: + Nếu tín hiệu hồi tiếp ngược pha với tín hiệu vào với mạng khuếch đại trước đó ta có quá trình hồi tiếp âm + Nếu tín hiệu hồi tiếp đồng pha với tín hiệu vào với mạng khuếch đại trước đó ta có quá trình hồi... trên khung L1C1 xuất hiện dđ, dđ này cảm ứng Trang 11 qua L2 đưa về cực B của T thông qua tụ CB và được T khuếch đại lên - Tín hiệu sau khi khuếch đại( trên khung L1C1 lại được cảm ứng qua L2 đưa về cực B của T - Nếu mạch thõa mãn cân bằng biên độ và cân bằng pha thì biên độ điện áp ra tăng dần Đến 1 lúc nào đó do t/c phi tuyến của T mà biên độ điện áp ra ko đổi và mạch chuyển sang trạng thái xác lập... tức(thông tin) tần số thấp cần truyền vào các dđ cao tần bằng cách làm thay đổi 1 hoặc 1 vài tham số phù hợp dđ cao tần biến thi n theo quy luật của tín hiệu tin tức gọi là quá trình điều chế t hiệu: * Trong quá trình điều chế người ta quy ước: - Tín hiệu tin tức được gọi là t hiệu điều chế(uS) - D đ cao tần chưa mang tin tức gọi là sóng mang (tải tin) - D đ cao tần đã chứa thông tin(có tham số biến thi n... 2π L1C1 2/ Máy phát 3 điểm điện cảm: * Khối khuếch đại tín hiệu dùng 1 T nên có tín hiệu ra(trên L1) ngược pha với tín hiệu ở cực B của T * Ta có: XBE = XL2 = ωL2 >0 XEC = XL1 = ωL1 >0 XBC = XC1 = -1/ωC10 → Tín hiệu trên 2 đầu C1, C2 ngược pha nhau so với điểm chung nối đất (E) Tín hiệu hồi tiếp lấy trên C2 đưa về cực B của T qua CB → Mạch luôn thõa đk cân bằng pha * Nếu mạch thõa đk cân bằng biên độ... sinh dđ tại tần số đó 1/ Máy phát dòng cầu xoay pha: Trang 12 * Mỗi mắc RC gây độ lệch pha giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào: ϕ RC < π 2 * Vì vậy để đảo pha tín hiệu thì cần use tối thi u 3 mắc RC ghép dây chuyền(liên thông) Các mắc này có thể giống nhau hoặc khác nhau, tuy nhiên để đơn giản thường sử dụng 3 mắc RC hoàn toàn giống nhau * Xét mạch có khối hồi tiếp làm nhanh pha tín hiệu: - Để có 3 mắc... đổi tín hiệu bị điều chế để lấy lại tin tức ban đầu gọi là quá trình tách sóng * Mạch tách sóng điều biên sử dụng diode theo sơ đồ nt: + Sử dụng quy luật phóng - nạp của tụ điện để lấy lại quy luật biến thi n đường bao của t hiệu điều biên + Cần chọn C, R thích hợp để us’ càng gần với us Trang 15 . VÔ TUYẾN ĐẠI CƯƠNG Chương I: Các yếu tố tuyến tính – Mạch tuyến tính(mtt) §1: K/n & T/c của mạch tuyến tính I. K/n: - Phần tử tuyến tính. vào: K = đại lượng ra /đại lượng vào. r i v I K I = : hệ số khuếch đại dòng. r u v U K U = : hệ số khuếch đại áp. r p v P K P = : hệ số khuếch đại công suất.