TÝn hiÖu t − ¬ng tù lµ tÝn hiÖu biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian vµ cã thÓ nhËn mäi gi¸ trÞ trong kho¶ng biÕn thiªn cña nã... M¹ch dao ®éng dïng th¹ch anh..[r]
(1)Vro Vr
Đào Thanh Toản Phạm Thanh Huyền
Võ Quang Sơn
- -
Bài giảng
(2)Lời nói đầu:
Bi giảng Kỹ thuật Mạch Điện tử đ−ợc biên soạn dựa giáo trình tài liệu tham khảo nay, đ−ợc dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành: Kỹ thuật Viễn thông, Kỹ thuật Thơng tin, Tự động hố, Trang thiết bị điện, Tín hiệu Giao thơng
Trong q trình biên soạn, tác giả đ−ợc đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến, cố gắng sửa chữa, bổ sung cho sách đ−ợc hoàn chỉnh hơn, song chắn khơng tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Chúng tơi mong nhận đ−ợc ý kiến đóng góp bạn đọc!
(3)(4)Ch−¬ng I Những khái niệm chung sở phân tích mạch điện tử
I Mạch điện tử:
Mạch điện tử loại mạch có nhiệm vụ gia công tín hiệu theo thuật toán khác nhau, chúng đợc phân loại theo dạng tín hiệu ®−ỵc xư lý
Tín hiệu: số đo điện áp huặc dịng điện q trình, thay đổi tín hiệu theo thời gian tạo tin tc hu ớch
Tín hiệu đợc chia làm loại tín hiệu tơng tự Anolog tín hiệu só Digital
Tín hiệu tơng tự tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian nhận giá trị khoảng biến thiên
Tín hiệu số: tín hiệu đ−ợc rời rạc hoá mặt thời gian l−ợng tử hoá mặt biên độ, đ−ợc biểu diễn tập hợp xung điểm đo rời rạc
Tín hiệu đ−ợc khuếch đại; điều chế; tách sóng; chỉnh l−u; nhớ; đo ; truyền đạt; điều khiển; biến dạng; tính tốn mạch điện tử
§Ĩ gia công loại tín hiệu số tơng tự dùng loại mạch bản: mạch tơng tự mạch số, khuôn khổ giáo trình xem xét mạch tơng tự
Vi mch in t t−ơng tự, quan tâm tới thông số: biên độ tín hiệu độ khuếch đại tín hiệu
Biên độ tín hiệu: liên quan mật thiết đến độ xác q trình gia cơng tín hiệu xác định mức độ ảnh h−ởng nhiễu đến hệ thống Khi biên độ tín hiệu nhỏ mV, huặc àV, nhiễu lấn át tín hiệu, thiết kế hệ thống điện tử cần l−u ý nâng cao biên độ tín hiệu tầng đầu hệ thống
Khuếch đại tín hiệu chức quan trọng mạch t−ơng tự, thực trực tiếp huặc gián tiếp phần tử chức hệ thống, thông th−ờng hệ thơng lại chia thành tầng gia cơng tín hiệu, tầng khuếch đại công suất
Hiện mạch tổ hợp(IC) t−ơng tự đ−ợc dùng phổ biến, đảm bảo tiêu kỹ thuật mà có độ tin cậy cao chi phí thấp, nhiên chúng đ−ợc dùng chủ yếu cho tín hiệu có phạm vi tần số thấp
Xu h−ớng phát triển kỹ thuật mạch điện tử t−ơng tự nâng cao độ tích hợp, khả ứng dụng ca mch
II Các kiến thức transistor
(5)DTT_PTH_VQS
Fet có −u điểm kích th−ớc điện áp cung cấp(dẫn đến công suất tiêu thụ) nhỏ độ tin cậy cao BJT, nh−ng Fet lại có nh−ợc điểm điện dẫn g nhỏ nhạy cảm với điện tích tĩnh, Fet th−ờng đ−ợc tích hợp mạch IC, BJT th−ờng dùng cho mạch rời
III Mạch cấp nguồn ổn định chế độ làm việc 1 Đặt vấn đề:
Trong tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ, điểm làm việc nằm miền tích cực BJT, miền thắt FET, chế độ tĩnh, cực T có dòng điện tĩnh Ic(TD); IB(IG) điện áp chiều UCE(UDS); UBE(UGS) Điểm làm việc t−ơng ứng với chế độ điểm làm việc tĩnh Q
Khi có tín hiệu vào điện áp dịng điện thay đổi xung quanh giá tri tĩnh, để đảm bảo cho tầng làm việc bình th−ờng điều kiện khác nhau, ngồi việc cung cấp điện áp thích hợp cho cực, cần phải ổn định điểm làm việc tĩnh chọn, không chất l−ơng làm việc tầngbị giảm sút
2 Víi BJT
a Sơ đồ ổn đinh tuyến tính:
Sơ đồ phổ biến sơ đồ hồi tiếp- chiều: nhằm biến đổi điện áp mạch vào T cho hạn chế di chuyển điểm tĩnh đặc tuyến ra, gây nên yếu tố ổn định Sơ đồ nh− sau:
VÝ dơ h×nh a: Vcc
(6)1 Hệ số khuếch đại hiệu Kd 38
2 Dßng vào tĩnh điện áp lệch không 39
3 Tỷ số nén tín hiệu đồng pha 39
III Các sơ đồ KĐTT 40
1 Bộ khuếch đại đảo 40
2 Mạch khuếch đại không đảo 41
3 Mạch khuếch đại tổng 42
4 Mạch khuếch i hiu 42
5 Mạch tích phân 43
6 Mạch vi phân 44
7 Mạch so sánh 45
8 Mch khuch i logarit 45
9 M¹ch exp: 46
10 Mạch nhân(chia) tơng tự: 47
IV Phần Bài tập 47
1 Bài toán thuận 47
2 Bài toán ngợc 49
Chơng Mạch lọc tích cực 53
I Khái niệm mạch lọc tần số 53
II Mch lc thụ động 54
III M¹ch läc tÝch cùc 56
1 Thực mạch lọc thông thấp thông cao bËc 58
2 Thùc hiƯn m¹ch lọc thông thấp thông cao bậc cao, n>2 61
3 Mạch lọc chọn lọc mạch lọc thông dải 61
4 Mạch nén chọn lọc 64
Ch−ơng 6.Các mạch dao động 66
I Kh¸I niƯm 66
1.Điều kiện dao động đặc điểm mạch tạo dao động 68
2 Tính tốn mạch dao động 68
II Các loại mạch dao động 70
1 Mạch dao động L,C 70
2 Mạch dao động R,C 76
3 Mạch dao động dùng thạch anh 82
Ch−ơng7 điều chế biên độ 87
I Định nghĩa 87
II.điều biên(AM) 87
1 Phổ tín hiệu điều biên 87
(7)DTT_PTH_VQS
4.Một số biện pháp để nâng cao chất l−ợng tín hiệu điều tần 108
Chơng Giải điều chế(tách sóng) 109
I Kh¸i niƯm: 109
1 Các tham số tách sóng biên độ: 109
2 Mạch tách sóng biên độ: 110
III Tách sóng tín hiệu điều tần 115
Mạch có dạng nh hình vẽ dới đây: 116
IV Vßng khãa pha PLL(Phase Locked Loop) 123
1 CÊu t¹o 123
2 Nguyên tắc hoạt động: 124
3 øng dơng cđa PLL 125
Chơng Trộn tần 127
I Khái niệm 127
1 Định nghĩa: 127
2 Nguyên lý trén tÇn: 127
II Hệ ph−ơng trình c trng: 128
III NHiễu mạch trộn tần 129
IV Mạch trộn tần 130
1 Mạch trén tÇn dïng Diode 130
2 Mạch trộn tần dùng phần tử khuyếch đại 133
Ch−ơng 10 Chuyển đổi t−ơng tự – số 141
và chuyển đổi số – t−ơng tự 141
I Cơ sở lý thuyết 141
1 Khái niệm chung: 141
2 Các tham số 143
3.Nguyên tắc làm việc ADC: 143
II Các phơng pháp cụ thể: 145
1 Chuyển đổi t−ơng tự – số: 145
2 Chuyển đổi số – t−ơng tự (DA) 151
Phần tập: 154
I Bi tập Transistor – chế độ động 154
II.Bài tập KTĐT - Phần Khuếch đại công suất 155
1 Cho mạch khuếch đại chế độ A 155
2 Bộ khuếch đại ghép biến áp: 155
III Phần Khếch đại thuật toán .155