Tài liệu Mạch khuếch đại đa tầng pdf

  Chương 3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG 3.1CÁC YÊU CẦU TRONG MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG 3.1.1 Đại cương    !"#$ $%&' $()*$($#+ ,-./0       12 3  45 6-7* )  8 8#456-9    :;<+56-7=>'  .$(?)@$()#7& 7 !!  -  .$($@$(#A& "" !!  -  B<)CDD$E FG& #### $$$$ ----- 97      % $$$$ ----- 97    H$/G=& % # & $$$ -                                                                                      .123);GA)=I!" ;$/'>GJ'() =#&  :=I2K,)E3  LA2$(M  B2NGA#O);@<)  PK#Q-  :R 'S/)<@$2K') *2'@$2822>)D8O 0D2T@#/)'@UV2I2T$  )@WLHLXYZ*[.\[]Q^-Y)=IE3*)2 NGAQ*)=I2A2$()28222K'- 3.1.2 Phối hợp trở kháng .$$GG$D6$28U')D@ D_(456-6  '()*+,--",  P #2'D$()$U5) $($`$'<$('D$EGA=2-.$02 ,<);?)$2,2*?$$2 ,Ca2-  P #$())$($=2-.2' ,<?)$2+,I*?$$2+,-   : ;b[ X `   : .]b[ X .]   : c7b[ X .]    .  4';    ) . de  .  4'$U5    )T  de .  4'=2    ` 9ed6f      .] 6ffd7.      ; 7ff.  deff.      :;/G=Kg1$2+, D$($$=`W)  ^)5'D$EGA  hi / ! -j>' $$2[ : k7*/G=$=;)5DG, 2A2$(W / !!  f ^+ l$I/G=,-  P l$I/G=,&  m1<+5)J&  0*,123-4  .D&   /  55 # %     Y/G=$ '& 9 9 9 ^W - /  /// 55 # 5%5&     :5 ff  / &% *)L \ 0+n \ >, L \o U(& f / / 5 &  f ^W^W ^W9^W i 99 9 i 9 9                    / /  / ///  / / 55 55 # 55 55555 # 5 &   BI</G=,&n \ kn H :D$EGA&   / / / 5 # 55 #5 & i ^W 9 9 9 o      :"I<n \ kn H aI</G=,  YFl$$02>& /6/  785! 785!    .5I</G=,2'& L,UV / 55   L'UV / 88              3.1.3 Các mô hình mạch khuếch đại 3.1.3.1 Khuếch đại điện thế (Voltage Amplifier)  /5)J+O.+)+56-i 0**  .+ER& f f    % 5  " #  # # $   .+E"2K& # " / " #$ 55 5 #         ^W      # 55 5 #         ^W   p?)*+D&         55 5 # # # 55 5 #            p?$*D # /" /  " # /" / " $ 55 5 # # #$ 55 5 #           ^W  B<                    /" / #      "  " # 55 5 $ 55 5 # # # # # # $ ;$ # < $ #  j/Dn \ W  / 5 ^)Dn H & #   # $ 55 5 $   PO@<                              .'     j/Dn H Wn H kf^Dn \ & # /" / # $ 55 5 $    j/D'n \ )n G & ## $$   .$,D I<$(G& #"  "/  #$# ## 55 55 -         .Dl(/UE''n \ ) $(OOn H  9**6:; 3.1.3.2 Khuếch đại dòng (Current Amplifier)  DOCP$456-q  <*=  B_?$ f f    " / # 5  " % % % $   .+E"C % /" " " %$ 55 5 %        % 55 5 %    PO@<                           .'     PO@<                      l(  .'     ?)+E"C     % 55 5 %        55 5 % %     ?$    % /" " % /" " " % 55 5 $ 55 5 %$ 55 5 %                        BC                      % /" "  " % 55 5 $ 55 5 % % $ b$ % >$ %   ADG,$IC<A*2'D I<  .$()`& 5  >>5    %  ?%    .$($;& 5 " @@5 /  % " ?$ % %    A*=6:;  jD&  " %% % % $$  *DCl( 3.1.3.3 Khuếch đại truyền dẫn (Operational Transconductance Amplifier)  .DO$Ir56-h B*,12C  B$Ir?)( PO@<                          .'     PO@<                   l(  .'        "  # % D  ) -   " - " - % # # % % % D -    .+E"2K)2KC     # 55 5 #   )  /" " " #D 55 5 %    ?)Dn H     # 55 5 #       55 5 # #    ?$D'  /" "     /" " " # 55 5 D 55 5 #D 55 5 %                       B$Ir                    /" "     " - 55 5 D 55 5 # # D  BD$Ir,*2'DI<  .$();&5  @@5    #  ?#   .$($;&5 " @@5 /  % " ?D  #   jD&  " - # % DD  *D$Irl(  E*12C6:; 3.1.3.4 Khuếch đại truyền trở (Transresistance Amplifier)  O$I$(456-s PO@<                    l(  .'      F*,12,;  B$I$(?$(& " %5#    /  "  5 % # 5   ?)     % 55 5 %     ?$  "/ / " %5 55 5 #           *D&     % 55 5 %   )  /  "  5 % # 5      "/ / " % 55 5 5 55 5 #                      B$I$( G    "/ /  " G 55 55 5 5 55 5 % # 5                       BD$I$(A2'D I<G&  .$()`&5  >>5    %  ?%   .$($`&5 " >>5 /  # " ?5  %   :"D&  " G % # 55  5D$I$(l(  *,12,;6:; 3.1.3.5 Các biểu thức liên hệ giửa 4 mô hình PO@<                   l(  .'      PO@<                           .'         .t/5)/5C*D/5 &  .D&:k[:-:  .t/5CD&:k[X-X-n      5 # %  )# " ?$ % %  5 " & "   " 5 5 # $#    .t# " ?$ # #  ) "   " 5 5 # $#  &  " # 5 5 $$    .t/5<)/5$Ir&  .D&# " ?$ # #  )# " ?D  #  5 " '(  H$& "# 5D$    .t/5<)/5$I$(&  .D&# " ?$ # #  )# " ?5  %  ?    5 # 5 '(  H$&   # 5 5 $   3.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN GIẢI MẠCH ĐA TẦNG .$ 2822 / 0 2K'  t  * A-P)"GJ$=2N2)=0*8u r;GGD*)5$,123WG+^*GJo'$'(  M$($#$;)$()#G*( #t)#- B528222K'D)@o*2' 88#3GD,)E"8U')I <@>'-P)588# DI GJ2K'+$02G& 3.2.1 Phân giải bằng nguồn thế Thevenin   HI)J* KLK .D& - -   # 55 5 #   7 7 7   77 79 9 79 # "  " #$ 55 5 ##     - -  # "  " # 55 5 $ 55 5 ##                    7 7 7 79 9 79  99 9 9 # "/ / "/ #$ 55 5 ##     - -  # "  # "/ / " # 55 5 $ 55 5 $ 55 5 #                             7 7 7 79 9 9 9 9  B<                             -  # "  # "/ / - " - " #- 55 5 $ 55 5 $ 55 5 # # # # $ 7 7 7 79 9 9 9 9  Chú ý&/'( *RDI< - 55  7 b 79 " 55  b 9 "/ 55  *C 97 9 - ## - " ##- $$ # # $$   MNO YD885)J  GP*  v2T/N PO@<                                .7               .9  .'        PO@<                            .7             .9  .'        [...]... 2747 = 249,72 ≈ 250 10k + 1k R s + Ri1 • Tổng trở vào mạch: Ri = Ri1 = 1k • Tổng trở ra mạch: Ro = Ro2 = 6k 3.2.3 Phân giải tổng quát cho nhiều tầng Ta thực hiện cho mạch ba tầng để suy ra cho mạch có nhiều tầng khuếch đại hơn ∼ ∼ ∼ ∼ Nguồn tín hiệu Tầng khuếch đại 1 Tầng khuếch đại 2 Tầng khuếch đại 3 Hình 3.16 Sơ đồ khối mạch khuếch đại tổng quát (ba tầng) • Tương tự trên ta có: AVs = VL  Ri1 = Vs... của mạch ráp CC Thí dụ 4: ghép hai mạch khuếch đại CB và CE: mạch ngõ vào theo CB để có tổng trở vào thấp, và mạch ráp ở tầng ra theo cách ráp CE để có độ lợi cao như hình vẽ Hình 3.35 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại đa tầng ráp CBbCE Transistor phân cực IC1=2,4mA, IC2=2mA, và cùng có h fe = β = 120 Ta có mạch điện tương đương: " ∼ ' ! " α ie1 ↓ " ↓ !" Hình 3.36 Sơ đồ tương đương mạch khuếch đại đa tầng. .. n tầng tương tự: AVs = AV 1 AV 2 AV 3 AVn • Độ lợi dòng: AIs = Ai1 Ai 2 Ai 3 Ain • Độ lợi công suất: APT = AVs AIs 3.3 PHÂN GIẢI MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦN CỦA TRANSISTOR 3.3.1 Phân giải mạch khuếch đại đa tầng dùng BJT theo nguồn thế Thevenin Tải Thí dụ: xét mạch khuếch đại hai tầng dùng BJT Hình 3.17 Sơ đồ nguyên lý mạch • Mạch tương đương trong chế độ AC " ∼ " 1 hoe1 ↓ ! Nguồn 1 hoe 2 ↓ " ! Tầng. .. 2 ↓ " ! Tầng khuếch đại 1 " Tầng khuếch đại 2 Tải Hình 3.18 Sơ đồ phân tích chế độ ac • Mỗi tầng khuếch đại transistor được vẽ ∼ Hình 3.19 Sơ đồ tương đương của một tầng Với Ri = R B // hie Ro = RC // 1 hoe  1 h fe  RC //  hoe Av = −  hie Av = −     h fe Ro hie • Sơ đồ tương đương của toàn mạch được vẽ theo nguồn thế như sau ∼ ∼ Nguồn tín hiệu ∼ Tầng khuếch đại 1 Tải Tầng khuếch đại 2 Hình 3.20... ra: Ro = Ro 2 = RC1 // R L = 2,2k // 10k = 1,8k Thí dụ 3: cho mạch khuếch đại đa tầng ghép CE – CC Tầng khuếch đại ráp cực phát chung (CE) để tạo độ lợi lớn và tầng khuếch đại theo phát chung (CC) để tạo nên tổng trở ra thấp Transistor được phân cực với IC1=2mA, IC2=1,5mA và đều có hfe= β =100 Hình 3.34 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại đa tầng ráp CEbCC Ta tính được: Tổng trở vào: Ri = Ri1 26mV = 13... • Hoặc trong trường hợp không có RL Vo I R R R AI = o = L = AV i → AV = AI L Vi Ri Is RL Ri Thí dụ: cho mạch khuếch đại đa tầng với mạch khuếch đại tương đương như hình vẽ ↑ ↑ Nguồn tín hiệu ↑ Tầng khuếch đại 1 Tầng khuếch đại 2 Hình 3.15 Mạch tương đương của nguồn dòng Giải • Độ lợi dòng cho toàn mạch AIs = I o 2  Rs   Ro1   Ro 2  Ai 2   Ai1  = I s  Rs + Ri1   Ro1 + Ri1   Ro 2 + R L... 50k   = 25,5  = 364,28 ≈ 365   3,5k   3.3.3 Phân giải mạch khuếch đại đa tầng dùng FET Thí dụ xét mạch khuếch đại hai tầng dùng FET như hình vẽ Tải Hình 3.28 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại hai tầng dùng FET ∼ ↓ % '( & ↓ % % % '( % & % R01 R02 R ' L1 ' RL2 Hình 3.29 Sơ đồ mạch tương đương chế độ ac ∼ % ∼ ∼ % % % Hình 3.29 Sơ đồ mạch tương đương theo nguồn thế Ri1 = RG1 , Ri 2 = RG 2 , ' Ro1... transistor đều làm bằng Si Thí dụ 1: mạch khuếch đại đa tầng ghép trực tiếp hai tầng khuếch đại ráp cực phát chung (CE) ' Hình 3.43 Sơ đồ mạch khuếch đại hai tầng ráp CE Các transistor có h fe = 50; hie = 0,5k hoe = hre = 0 Tính trị số điểm phân cực? Tính tổng trở vào, tổng trở ra, độ lợi điện thế cho mỗi tầng và độ lợi điện thế cho toàn mạch? Giải: Tính trị số điểm phân cực Tầng Q1 V BB1 = R2 47 k VCC =... cách ghép mạch đơn giản nhất và ít tốn kém Cách phân giải mạch cũng tương tự như đã trình bày ở trên Từ mạch điện thực tế ta vẽ mạch tương đương ở chế độ (ac) với các thông số cần thiết, rồi tính theo cách phân giải theo nguồn thế hay nguồn dòng hoặc cách giải trực quan…để thiết lập các công thức cần thiết Thí dụ 1: cho mạch khuếch đại hai tầng như hình vẽ Hình 3.31 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dùng... ta ít dùng cách ghép bằng biến thế trong các tầng khuếch đại( ngoại trừ cao tầng) vì cách ghép này có những nhược điểm sau • Kích thước lớn, nặng nề • Giá thành cao • Nhất là đáp tưyến biên độ d tần số (dải thông) nhỏ so với các cách ghép khác 3.3.6 Mạch khuếch đại đa tầng ghép trực tiếp (DC) Cách ghép dùng tụ liên lạc, hay bằng biến thế thường không khuếch đại ở tần số thấp và điện một chiều ngoài ra .   Chương 3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG 3.1CÁC YÊU CẦU TRONG MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG 3.1.1 Đại cương  . B/G=& %-#-& $$$ -   3.3 PHÂN GIẢI MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦN CỦA TRANSISTOR 3.3.1 Phân giải mạch khuếch đại đa tầng dùng BJT theo nguồn thế Thevenin PO@<