việc tĩnh của BJT.tùy vào cách phân cực mà có vị trí tương ứng của điểm làm việc trên đường tải tĩnh.Vị trí của điểm làm việc có ảnh hưởng đến dạng của tín hiệu ra khi khuếch đại tín h[r]
(1)(2)Khuếch Đại Tín Hiệu
Định nghĩa khuếch đại:
Khuếch đại q tình biến đổi lượng có điều kiện, lượng nguồn ni cung cấp chiều(không chứa đựng thông
(3)Khuếch Đại Tín Hiệu
(4)Khuếch Đại Tín Hiệu
Các tham số bản:
đại lượng đầu ra Hệ số khuếch đại(A)=
đại lượng đầu vào
điện áp Vout Hệ số khuếch đại điện áp (Av) = =
(5)Khuếch Đại Tín Hiệu
Hệ số khuếch đại dòng điện Iout
Ai=
Iin
(6)Khuếch Đại Tín Hiệu
Giới thiệu chung cho BJT
Các mạch phân cực cho BJT xác lập chế độ làm việc cho BJT ta có thể phân cực cho BJT làm việc chế độ sau:
Chế độ tích cực (JE phân cực thuận,JC phân cực ngược)
BJT có khả khuếch đại tín hiệu
Chế độ thơng bão hịa (JE phân cực thuận,JC phân cực thuận) Chế độ ngưng dẫn(JE JC phân cực ngược)
Điểm Q(V CE, IC) nằm đường tải tĩnh gọi điểm làm
(7)Khuếch Đại Tín Hiệu
Phân cực cho BJT
Có nhiều dạng phân cực cho BJT ta xét số dạng mạch sau:
Phân cực cho bazơ
(8)Phân cực cho bazo
Tìm điểm làm việc Q(V CE, IC) BJT Từ mạch điện ta có:
VCC -0,7
IB =
RB
=>IC = β DC IB V CE= VCC - IC RC
Đánh giá tính ổn định
Q phụ thuộc vào β DC mà β DC
(9)Phân cực điện áp colector phản hồi
Tìm điểm làm việc Q(V CE, IC) BJT
VCC =(IB+ IC)+ IBRB + VBE
Hay: VCC = IB(β DC+ 1)+ IBRB + VBE
VCC - VBE
=> IB =
(β DC+ 1)+ IBRB
IC = β DC IB
VCB = VCC - (IB+ IC) RC
Đánh giá tính ổn định:
Nếu IC tăng dẫn tới VC giảm ,dẫn tới IB giảm,
dẫn tới IC giảm,dẫn tới VC tăng
Nếu IC giảm ,dẫn tới VC tăng ,dẫn tới IB
tăng,dẫn tới IC tăng,dẫn tới VC giảm
Như với chế hồi tiếp vòng quanh điểm làm việc ổn định
Ta thấy ổn định điểm Q vào biểu thức IC , VCE ta thấy tử
mẫu IC xuất β DC nên điểm làm
(10)Phân cực mạch chia thế
Tìm điểm làm việc Q(V CE, IC) BJT
Để xác định điểm làm việc Q ta tính tốn theo trình tự sau:
Tìm VB
Tìm VE
Tìm IE Tìm IC Tìm V CE
Đánh giá tính ổn định
Mach phân cực kiểu sử dụng rỗng rãi việc phân cực để làm việc miền khuếch đại tuyến tính phương pháp phân
cực
này sử dụng nguồn điện áp mạch phân
(11)Các buớc phân tích tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT
-Việc phân tích tầng khuếch đại nhỏ dùng BJT trải
qua hai bước:
Bước 1: Phân tích phân cực
Mục tiêu xác định điểm làm việc Q(VCE,IC )
và số đại lượng chiều khác => đánh giá
được giới hạn biên độ tín hiệu vào để tín hiệu khơng bị méo
-Tìm sơ đồ mạch phân cực từ sơ đồ mạch khuếch đại
(12)Các buớc phân tích tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT
Bước 2:phân tích xoay chiều
Mục tiêu xác định khả khuếch đại tín hiệu tầng thơng qua việc tìm thơng số
Hệ số khuếch đại điện áp (Av)
Hệ số khuếch đại dịng điện (Ai)
Hệ số khuếch đại cơng suất (Ap)
Trở kháng vào tầng (Rin)
Trở kháng tầng(Rout)
(13)Khuếch đại thuật toán
Khái niệm:
(14)Phân tích khuếch đại dùng khuếch đại thuật tốn
Bộ khuếch đại không đảo: Chứng minh:
Vout = G.Vin
ta có: I1 = If + In (tại A)
If = - Vn / R1
If = ( Vn- V out)/ Rf In = Ip = 0
=>- Vn / R1 = ( Vn- V out)/ Rf => Vout = ((Rf+ R1) Vn)/ R1 mà Vn= Vp = Vin
Vout = ((Rf+ R1) Vin) / R1 = (1+Rf/
R1) Vin
(1+ Rf/ R1)= G > 0
Vout = G Vin => ĐPCM.
(15)Phân tích khuếch đại dùng khuếch đại thuật toán
Bộ khuếch đại đảo: Vout = - G Vin (G > 0) Tại A ta có: I1 = In + If In = Ip= 0
I1 = (Vin - Vn) / R1 If = (V n – Vout) / Rf
=> (Vin – Vn) / R1 = (Vn – Vout) / Rf (mặt khác Vn = Vp = 0)
<=> Vin / R1 = -Vout / Rf <=> Vout = - Rf Vin/ R1 Mà G= Rf / R1 >
(16)Phân tích khuếch đại dùng khuếch đại thuật toán
Bộ khuếch đại cộng đảo
Chứng minh:
Vout = - (G1.Vin1 + G2.Vin2 +…Gn.Vin)
Với G1; G2; G3;…; Gn >
I = I1 + I2 +…+In’ = If + In = If ( In = Ip = 0)
<=> (Vin1- Vn) / R1 + (Vin2 – Vn)/ R2 +…+
( Vinn- Vn) / Rn = (Vn - Vout) / Rf
Mà Vn = Vp =
<=> Vin1 / R1 + Vin2/R2+…+ Vinn / R1
= - Vout / Rf
<=> Vout = (Rf.Vin1/ R1)+ (Rf Vin2/ R2)+…+
(Rf Vinn/ Rn)
<=> Vout = -( G1.Vin1+ G2.Vin2 +…+ GnVinn)
Với Gi =( Rf / Ri ) >0
(17)Phân tích khuếch đại dùng khuếch đại thuật toán
Bộ hiệu:
Chứng minh:
Vout1 = (- Vin1.R1)/ R2
Vout2 = Vin2.(R4/ (R3 + R4))(1+ R2
/ R1)
=> Vout = Vin2 ( R4 / (R3 +R4))
( 1+ R2 / R1)
-( Vin1.R2) / R1
chọn điện trở R1= R2=
R3=R4 ta có
Vout= Vin2 – Vin1 Biểu thức
(18)Phân tích khuếch đại dùng khuếch đại thuật tốn
Bộ tích phân:
Mạch có đầu Vout tỉ lệ với
tích phân Vin gọi
bộ tích phân Ta phân tích để chứng minh điều này.
ta có: IR = Ic (Vì Ip = In = 0)
mà IR = (Vin – Vn)/ R = Vin / R;
Ic = C.dVc / dt = - CdVout /dt nên
ta có
Vin / R = -CdVout / dt
=>Vout = (- 1/RC)Voutdt Biểu
(19)Phân tích khuếch đại dùng khuếch đại thuật toán
Bộ vi phân:
Chứng minh:
Mạch cho điện áp Vout tỉ
lệ với vi phân điện áp vào vì có tên vi phân Ta sẽ thể mối quan hệ Vout Vin để chứng minh điều
này.
Ta có Ic = IR; mà
Ic= CdVc / dt = Cd(Vin – Vn) / dt =
CdVin / dt;
IR = (Vn – Vout)/ R = -Vout/R
CdVin/dt = Vout/R =>Vout= -RC.dVin
/ dt