Khếch đại điện tử là nội dung quan trọng trong bộ môn kỹ thuật điện tử, đây là môn học quan trọng ở chương trình đại học. Tài liệu sẽ giúp các bạn sinh viên nắm chắc kiến thức phục vụ cho kì việc học và trong các kì thi
8/30/2017 Chơng Khuếch đại điện tử 3.1 Khái quát chung khuếch đại 3.2 Hồi tiếp mạch khuếch đại 3.3 Các chế độ làm việc mạch khuếch ®¹i 3.4 M¹ch khch ®¹i sư dơng Tranzistor 3.5 Khch đại công suất Chơng Khuếch đại điện tử 3.1 Khái quát chung khuếch đại 3.1.1 Bản chất khuếch đại Định nghĩa: Mạch điện cho phép ta nhận đầu tín hiệu có dạng nh tín hiệu đầu vào nhng có công suất lớn gọi mạch khuếch đại Bản chất: Quá trình khuếch đại trình biến đổi lợng có điều khiển, lợng nguồn chiều (không chứa đựng thông tin) đợc biến đổi thành lợng xoay chiỊu cđa tÝn hiƯu cã mang tin 8/30/2017 Ch¬ng Khuếch đại điện tử 3.1 Khái quát chung khuếch đại 3.1.2 Phõn loi: - Theo phn t K: KĐ dùng đèn điện tử 3,4 cực, KĐ dùng tranzisto lưỡng cực, KĐ dùng tranzisto trường, KĐ dùng điôt tunen, KĐ tham số, KĐ IC( vi mạch) - Theo dải tần số làm việc : KĐ âm tần, KĐ cao tần, KĐ siêu cao tần - Theo bề rộng dải tần số thi cần KĐ: KĐ dải rộng, KĐ dải hẹp - Theo dạng tải: KĐ cộng hưởng (hay chọn lọc ) có tải mạch cộng hưởng , KĐ điện trở (không cộng hưởng) - Theo đại lượng cần khuếch đại: KĐ điện áp, K dũng in, K cụng sut Chơng Khuếch đại điện tử 3.1 Khái quát chung khuếch đại 3.1.3 Các tham số đặc tính khuếch đại a) Hệ số KĐ: tỷ số đại lượng điện đầu đầu vào mạch khuếch đại: điện áp, dịng điện cơng suất KU K U Rm U Vm I Rm KI I Vm K P PR PV KPdB = 10 lg Kp 8/30/2017 Chương Khuếch đại điện tử 3.1 Khái quát chung khuếch đại * Các tham số mạch khuếch đại b, Đặc tính biên độ tần số, đặc tính pha tần số đặc tính độ: + Đặc tính biên độ tần số pha tần số K( jω) K( jω) e jφ(ω) K()e jφ(ω) thể méo tuyến tính ĐBĐ phụ thuộc modun hệ số KĐ vào tần số tín hiệu ĐT pha phụ thuộc lượng dịch pha tín hiệu đầu đầu vào mạch KĐ vào tần số + Đặc tính độ phản ứng tác động đầu vào hàm bậc thang, phản ánh trình Quá độ mạch Chương Khuếch đại điện tử 3.1 Khái quát chung khuếch đại * Các tham số mạch khuếch đại c) Đặc tính biên độ: + Đặc tính biên độ thể phụ thuộc biên độ điện áp đầu vào biên độ điện áp đầu vào khuếch đại U U m in c) b) a) P U max U vµ o K P dB P P vµo K P v max P vµo a) Đặc tính biên độ mạch khuếch đại b) Đặc tính biên độ khuếch đại công suất 8/30/2017 Chương Khuếch đại điện tử 3.1 Khái quát chung khuếch đại * Các tham số mạch khuếch đại d, Hiệu suất η mạch khuếch đại P + Được xác định công suất tải công suất Ra P0 nguồn cung cấp cho mạch khuếch đại e, Trở kháng vào mạch khuếch đại: đặc trưng cho khả phối hợp với nguồn cấp tín hiệu đầu vào phối hợp với tải đầu mạch KĐ ZV U Vm ; I Vm ZR U Rm I Rm I Vm I Rm YV ZR ;YR ZV ZV ZR U Vm U Rm Chương Khuếch đại điện tử 3.2 Hồi tiếp mạch khuếch đại •Định nghĩa: Hiện tượng phần lượng tín hiệu quay trở lại đầu vào mạch khuếch đại gọi tượng hồi tiếp (hay phản hồi) mạch KĐ K 8/30/2017 Chương Khuếch đại điện tử 3.2 Hồi tiếp mạch khuếch đại Phân loại: Phân loại: Theo cách cấu thành mạch hồi tiếp: hồi tiếp (mạch hồi tiếp tạo nên tham số ký sinh bên phần tử KĐ) hồi tiếp Zt K K Theo cách mắc mạch hồi tiếp: a) c) Hồi tiếp song song theo điện áp a) Hồi tiếp song song theo dòng điện b) Zt K K Hồi tiếp nối điện áp c) Hồi tiếp nối dòng điện d) b) d) Theo pha tín hiệu hồi tiếp: Tín hiệu hồi tiếp đồng pha vi tớn hiu Hình 4.4 Các dạng hồi tiếp khuếch đại vo thỡ hi tip gi l hi tiếp dương Ngược pha gọi hồi tiếp âm Zt Zt Chương Khuếch đại điện tử 3.2 Hồi tiếp mạch khuếch đại * Hệ số khuếch đại mạch có hồi tiếp: U U K U V U V ' U ht U U K U V' U V' U ht U ht U K 1 1 U V' U U V' K Trong dải tần số định coi K, K β, β nhận giá trị thực nên: K Kβ K β K. gọi hàm truyền vòng, g = - K gọi độ sâu hồi tiếp Khi 1>K > K > K - hồi tiếp dương Khi K = mạch KĐ bị tự kích => mạch tạo dao động Khi K < K < K – hồi tiếp âm Hồi tiếp âm làm giảm hệ số KĐ lại làm cho hàng loạt tham số mạch KĐ tốt lên nên người ta sử dụng KĐ hồi tiếp âm nhiều mạch điện tử 8/30/2017 Chương Khuếch đại điện tử 3.2 Hồi tiếp mạch khuếch đại Ảnh hưởng hồi tiếp âm đến đặc tính khuếch đại (SV tự đọc giáo trình) Các chế độ làm việc mạch KĐ: A, B, AB, C, D -Chế độ A chế độ dòng điện đầu mạch KĐ tồn chu kỳ tín hiệu, nghĩa phần tử KĐ mở (thông) Chế độ A ứng với góc cắt diện = 1800 Hiệu suất làm việc chế độ A nhỏ nên chế độ A dùng khuếch đại tín hiệu nhỏ - Chế độ B khơng có dịng tín hiệu vào tranzisto khơng tiêu thụ nguồn chiều Khi có tín hiệu vào tranzistor thơng nửa chu kỳ góc cắt = 900 Chế độ B có hiệu suất lớn nên sử dụng với mạch khuếch đại công suất lớn Chương Khuếch đại điện tử 3.2 Hồi tiếp mạch khuếch đại Các chế độ làm việc mạch KĐ - Chế độ AB góc cắt 900 < < 1800 Hiệu suất làm việc chế độ AB nhỏ chế độ B lớn chế độ A Chế độ B AB tín hiệu bị méo dạng nên dùng khuếch đại tranzistor mắc đẩy kéo.Vì méo phi tuyến chế độ AB nhỏ nên dùng nhiều tầng KĐ công suất tín hiệu nhỏ - Chế độ C có góc tín hiệu tồn phần chu kỳ nên méo phi tuyến lớn Để giảm méo dùng hai T mắc đẩy kéo BA1 BA đảo pha ,tạo hai điện áp có biên độ ngược pha T1 T2 mắc đẩy kéo chế độ AB Rb1, Rb2 đảm bảo thiên áp cho chế độ Nếu tầng làm việc chế độ B không cần định thiên ; Rb1, Rb2 lúc có tác dụng để bảo đảm công tác cho mạch vào tranzisto chế độ gần với chế độ nguồn dòng Hiệu suất mạch đạt 0,6 – 0,7, lớn gấp 1,5 lần so với tầng khuếch đại đơn ... điện trở (không cộng hưởng) - Theo đại lượng cần khuếch đại: KĐ điện áp, KĐ dịng điện, KĐ cơng suất Ch¬ng Khuếch đại điện tử 3. 1 Khái quát chung khuếch ®¹i 3. 1 .3 Các tham số đặc tính khuếch đại. .. U c Rt Chương Khuếch đại điện tử 3. 4 Khuếch đại sử dụng Tranzistor Khuếch đại điện trở mạch khuếch đại có tải trở dùng để KĐ tín hiệu yếu, mạch làm việc chế độ A, Mạch khuếch đại điện trở E... Khuếch đại dòng áp - Trở kháng vào lớn, trở kháng phụ thuộc vào Rc - Điện áp ngược pha với điện áp vào + Ứng dụng: 8 /30 /2017 Chương Khuếch đại điện tử 3. 4 Khuếch đại sử dụng Tranzistor Mạch khuếch