Đang tải... (xem toàn văn)
[r]
(1)fo=30Mhz
rb,e=1K
rbb'=0
hfe=100
fT=500Mhz
Cb'c=2p
T e b
fe e b r
h C
ω
1 ' ' =
→
Cb'e=31,8pF 4_3 Cho mạch khuếch đại cộng hưởng sau :
R2
R1
100
L ->oo ->oo
->oo i
Vcc
i L Ce
Cc1
RFC Cc2
R 1k Re
1k 10k
Sơ đồ thay Rb=1K//10K~1K,qm=hfe/rb'e=0,1mho
1K 1K 1k
' B
b' e '
b L
L m 'b
g v i
i L Rb r C R
V
Ta coù R=Rb//rb'e=0,5K
Cb' = Cb'e + CM = 31,8p + (1+gmRL)Cb'c
= 31,8p + (1+0,1.103)2p = 234pF Cộng hưởng fo = 30 Mhz
) ( 30 2
1
'
Mhz LC
f
b
o = =
π
suy : H
f C L
o b
µ π
π 234.10 (30.10 ) 0,12
) (
1
2
12
'
= =
= −
♦ Băng thông :
) ( 36 , 10 234 500
1
1
12 '
Mhz RC
BW
b
= =
= −
π
π
(2)) (
1 '
'
ω ω ω
ω o
o i m
i b b L i L i
jQ R g
i v v
i i i A
− +
− = =
=
Với : Qi =ωoRCb' =6,28.3.107.5.102.234.10−12 ≈22
neân :
Aim = -gmR = -0,1.500 = -50
) 10 10 ( 22
1
50 7
7 ω
ω −
+ − = ⇒
j Ai
4_4 Thiết kế mạch cơng hưởng đơn có : Aim = 10db = 3,16 ri = 1K
fo = 40 Mhz RL = 1K
BW = 1Mhz Vcc = 10 V
Cuộn dây có Q = 50;
Sơ đồ cần thiết kế có dạng sau :
iC iL
1k e 1k
'
b L
L m 'b
g v
i i
r L
i r Rp C R
V
ở ta chọn transistor có :
gm=0,01 mho ; rbb'=0 ; hfe = 100
Cb'c = 10p, Cb'e=1000p 2
2 '
10 10
−
= =
m fe e b
g h r
Ta coù :
6 10
1
= =
RC BW
(3)vaø
c o c
o e
b
i Q
C Q
C r
Rp r R
ω ω
+ =
+ +
= + +
= −3
'
10 . 4 , 1 2500
1 1000
1 1 1 1 1
với
c c
r L
Q =ω : hệ số tổn hao cuộn dây Do :
) 50
) ' 1110
( 10
, ( ) ' 1110
(
1
106 pF C
C pF
BW + o +
+ =
= − ω
π hay
) 50
) ' 1110
( 10
, [ 10
1 )
' 1110
(
6
C pF C
C
pF+ = = − +ωo +
π hay
6
3
10
10 , ) 10 50
2 (
π π
π −
=
− fo
C
suy :
1110 10
, 50 40
10 22 ,
0
9
= =
−
= − −
C pF
Ta nhận thấy :
C = 1110+C' = 1110pF -> transistor có thông số không thỏa Chọn lại transistor có
Cb'c = 2p rb'e=2500
Cb'e = 32p hfe = 100
gm = 0,01 fT = 500Mhz
Khi :
Cb'e + ( + gmRL )Cb'c = 54 pF
suy
C' = 1100 -54 = 1046 pF = 0,001uF
Sơ đồ sau : H
C L
o
µ
ω 0,0144
1
2 =
(4)i i
' L
>
iL VL
R L
i r C
R = ri//Rp//rb'e Rp = Qc.ωo.L= 1,81K
Aim = -gmR = -0,01.512 = -5,12 > 3,16 : chưa tối ưu 4_5 :
RL
i i=1K
n:1 m:1
1k L2
L1
i r
Các điều kiện : Aim cực đại fo = 30Mhz
để đơn giản hóa ta giả sử n=m Sơ đồ cần thiết kế :
RL
i i=1K
n:1 m:1
2N422 3
Rg
1k L2
L1
i r
Các thông số FET : rds = 5K , Cgs = 6p , Cgd = 2p
gm = 0,003 mho
Phản kháng trở kháng t ải : R'L = n2RL
2N4223
(5)2
i a
g vm g
i 'L
a Cgd(1+gm(rds//R ))2 'L
> iL
R rds Cgs
L1 r
i
đặt : Ci = a2[Cgs + Cgd(1 + gm(rds//R'L))]
Giả sử rds<<R'L = n2RL ta có
Ci = a2[Cgs + Cgd(1 + gmrds)] = 38a2pF
Tần số cộng hưởng
2
12 1
2
) 10 30 ( 10 38
1
π
ω = = − =
a L C L i
o
hay : L1a2 = 0,73.10-6 (1)
mà Avm=Aim(rds//R'L)/ri = nên
Avm=-agm(rds//R'L) = -agmrds
với giả sử rds<<n2RL
5 >> = =
K K
L ds
R r
n hay n2>=50
Chọn n2 = 64 -> n=8; chọn n lớn Avm giảm
Khi
Avm = -1/8.0,003.5.103 = -1,87
Có thể tăng Avm
− họn n = m ≠n Khi a=1/m − Nếu chọn m=1 :
Avm=-qmrds=-15
Khi Ci = 38pF nên từ (1) suy
L1 = 0,73(uH)
♦ Băng thông :
) ( 19 , 10 38 10
1
1
12
3 MHz
C r BW
i i
= =
= −
(6)pF p p C p pF f g C mho g T m e b m 38 22 16 16 100 10 , , 10 100 ' = + = → = = = = = = π π π Đặt : = = = = = K K K e b c L K e b r R R R R R R 1 // 10 // // // ' '
với be
o e b bb e b e b r C r r r
R 2 '
' ' ' ' ) . ( // ≈ = ω
Mạch cộng hưởng fo = 100Khz nên :
) ( ) ( 1
2 C C L C C
L
o = + = +
ω
Băng thông :
3,1.10 ( )
) ( Hz C C R BW = + = π
Đơn giản ta chọn C1 = C2 , L1 = L2 : Khi
BW R L C C C C
O 2 .
1 1 2 π ω = = + = +
Nhận xét :
Có thể tính tần số ( bỏ qua C : C = 0) vi :
M C
rbe
o 26,3
'
= <<
ω
Khi dó ta co kết quaû : C1 = C2 = 0,0513 uF
L1 = L2 = 50 uH
Suyra : 3 2 10 10 , ) 10 100 ( 2
2 = = =
= π π π π ω BW f BW L
R O o
(7)H L
L 50µ
10
10
2 = = =
) ( 0513 , 10 , 10
1
1
3
1 F
BW R C
C µ
π
π = =
= +
neân C1 = C2 = 0,0513 uF - 38pF = 0,0513uF
Độ lợi
2
1
− +
− −
=
ω ω ω
ω o
o i
m m
i
jQ g R
g A