c) Phân cực phản hồi collector và emitter
VII.2 SỐ ĐO DECIBEL
Trong phần này chúng ta sẽ xem xét khái niệm decibel như một số đo thơng số của mạch khuyếch đại. Nhưng trước hết hãy ơn lại một chút lý thuyết tốn học về logarit.
Cho phương trình
x = 10y (7-4) Khi đĩ
y=log10x
Thơng thường 10 được hiểu ngầm do đĩ cĩ thể viết y=logx (7-5)
Chẳng hạn y=log10 =1 y=log100 =2 y=log1000 =3
y=log0.1=-1 y=log0.01=-2 y=log0.001=-3
nếu x giảm 10 lần thì y giảm 1 lần. ĐỊNH NGHĨA HỆ SỐ GdB
Chúng ta đã định nghĩa hệ số khuyếch đại cơng suất G = pout / pin
Hệ số khuyếch đại cơng suất decibel được định nghĩa là
GdB = 10 logG (7-6)
G là đại lượng khơng cĩ thứ nguyên, do đĩ GdB cũng khơng cĩ thứ nguyên, nhưng để tránh nhầm lẫn giữa G và GdB chúng ta thêm đơn vị decibel (dB) sau GdB .
Bảng sau đây cho thấy quan hệ giữa A và AdB cho một vài giá trị điển hình của G. G GdB =10logG 1 0 2 +3 0.5 -3 10 +10 0.01 -10 100 +20 1000 +30 ĐỊNH NGHĨA HỆ SỐ AdB
Chúng ta đã định nghĩa hệ số khuyếch đại thế A= vout / vin
Hệ số khuyếch đại thế decibel được định nghĩa là AdB = 20 logA (7-7)
Lý do của việc sử dụng hệ số 20 thay cho hệ số 10 trong phương trình (7-7) là vì cơng suất tỷ lệ với bình phương hiệu điện thế. Theo (7-7) nếu một mạch khuyếch đại cĩ hệ số A=105 thì hệ số khuyếch đại thế decibel bằng
AdB = 20 log105 = 100dB
Bảng sau đây cho thấy quan hệ giữa A và AdB cho một vài giá trị điển hình của A.
A AdB =20logA 1 0 2 +6 0.5 -6 10 +20 0.01 -20 100 +40 1000 +60
Khi biết GdB hoặc AdB cĩ thể tính ra hệ số khuyếch đại cơng suất G và hệ số khuyếch đại thế A theo phương trình sau
G =antilog(GdB/10) (7-8) A=antilog(AdB/20) (7-9)
Đại lượng Decibel đơi khi cịn dùng như một số đo chuẩn của cơng suất hoặc thế.
CƠNG SUẤT MILIWATT
Decibel đơi khi được dùng để đo cơng suất lớn hơn 1 mW. Khi đĩ người ta ký hiệu là dBm (chữ m là viết tắc của miliwatt).
PdBm= 10log(P/1mW) (7-10) Ví dụ nếu cơng suất là 2W thì
PdBm= 10log(2W/1mW)=10log2000=33dBm
Cĩ thể tính ra P nếu biết dBm theo phương trình sau: P = antilog (PdBm/10) (7-11)
(mW)
Bảng sau cho thấy quan hệ giữa cơng suất P và PdBm Power PdBm 1µW -30 10µW -20 100µW -10 1mW 0 10mW 10 100mW 20 1W 30
THẾ CHUẨN 1VOLT
Decibel đơi khi cũng được dùng để đo mức thế lớn hơn 1V. Khi đĩ người ta ký hiệu là dBV (chữ V là viết tắt của Volt).
VdBV= 20logV (7-12) Ví dụ nếu thế là 25V thì
VdBV = 20log25 = 28 dBV
Cĩ thể tính ra V nếu biết dBV theo phương trình sau: V = antilog (VdBV/ 20) (7-13)
Bảng sau cho thấy quan hệ giữa thế V và VdBV Voltage VdBV 10µV -50 100µV -40 1mV -30 10mV -20 100mV -10 1V 0 10V +10 100V +20 VII.3 PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG Hình 7-4
Hình 7-4a cho thấy một tầng khuyếch đại cĩ trở kháng nguồn là RG, điện trở vào Rin , điện trở ra Rout và trở tải là RL. Về nguyên tắc giá trị các trở kháng vào ra ấy là khác nhau.
Trong các hệ thống truyền tin như microware, television, telephone, network… thường cĩ điều kiện phối hợp trở kháng, nghĩa là
RG = Rin = Rout = RL
Hình 7-4b mơ tả ý tưởng này. Tất cả các điện trở bằng nhau và bằng R. Trở kháng R bằng 50Ω trong các hệ thống viba, 75Ω đối với cable đồng trục (calbe mạng) hoặc 300Ω trong cable truyền hình hay 600Ω trong cable điện thoại. Sự phối hợp trở kháng được dùng trong các hệ thống này vì nĩ tạo ra cơng suất truyền tối đa.
Trên hình 7-4b, cơng suất vào bằng pin =v2
in / R
Cơng suất ra bằng pout =v2
out / R
Hệ số khuyếch đại cơng suất G= pout / pin = v2
out / v2 in
Vậy G=A2 (7-14)
Theo (7-14) hệ số khuyếch đại cơng suất bằng bình phương hệ số khuyếch đại thế trong các hệ thống cĩ phối hợp trở kháng.
Biểu diễn bằng decibel thì
GdB = 10logG=10logA2 = 20logA
Suy ra GdB =AdB (7-15)
Theo (7-15), hệ số khuyếch đại cơng suất decibel bằng hệ số khuyếch đại thế decibel trong các hệ thống cĩ phối hợp trở kháng.