Chương 2. Mạch khuếch đại có hồi tiếp
2.4. Phân tích một số mạch khuếch đại có hồi tiếp âm
Hình 2.7 Mạch khuếch đại có hồi tiếp âm dòng điện nối tiếp (trường hợp không có tụ C4 và có tụ C4)
Từ các lý luận của mạch Emitter ta thấy rõ là tín hiệu hồi tiếp là điện thế qua
điện trở RE và là cách mắc nối tiếp.
Để thử loại hồi tiếp ta cho Vr = 0 (RL = 0). Việc làm này không tạo cho điện thế qua RE trở thành 0v. Như vậy mạch này không hồi tiếp điện thế.
Bây giờ nếu cho Ir =0 (RL = ) nghĩa là dòng cực thu bằng 0 nên điện thế qua
RE cũng bằng 0. Như vậy mạch hồi tiếp dòng điện ngõ ra. Đây là mạch hồi tiếp dòng
điện nối tiếp.
R4 là phần tử thực hiện hồi tiếp Uht IER4
Điện áp đặt vào đầu vào bộ khuếch đại
ht v
BE U U
U R4
I U UBE v E
Uv và Uht có dấu ngược nhau, mà Uht tỉ lệ thuận với dòng điện do vậy coi là hồi tiếp âm dòng điện nối tiếp
Mạch hồi tiếp dòng điện nối tiếp làm việc ổn định, trở kháng vào tăng, trở kháng ra tăng. Tuy nhiên, để cho hệ số khuếch đại tín hiệu xoay chiều không bị giảm, người ta mắc thêm tụ điện song song với điện trở chân E (C4 //R4), lúc đó XC<<R4 đối với thành phần xoay chiều XCE 0, thành phần xoay chiều không hồi tiếp âm. Do vậy hệ số khuếch đại đối với thành phần xoay chiều không giảm.
2.4.2. Mạch hồi tiếp âm điện áp nối tiếp
Hình 2.8 Mạch khuếch đại có hồi tiếp âm điện áp nối tiép Rx, Cx là phần tử hồi tiếp, đưa một phần điện áp ở đầu ra trở lại đầu vào
Mạch vào được tìm bằng cách cho Vr = 0, Vậy Rx song song với R5. Đầu ra được tìm bằng cách cho Ik = 0 Vậy đầu ra R5 nối tiếp với Rx. Điện thế hồi tiếp qua R5 tỉ lệ với điện thế được lấy mẫu Vr nên:
x r
ht R R R
VV
5
5
Như vậy mạch thực hiện hồi tiếp điện áp nối tiếp. Để rõ hơn về pha tín hiệu hồi tiếp so với tín hiệu vào, chúng ta xét nguyên lý của mạch
Giả sử tín hiệu vào có dạng sin:
+/ 1/2 chu kỳ đầu, tín hiệu vào ở pha dương dẫn đến UbeQ1 tăng lên dẫn đến Q1 tăng dẫn suy ra Ic1 tăng lên làm cho UceQ1 giảm đi dẫn đến tụ C2 xả điện qua R7
C2 rceQ1 R4R5 R7Rg C2. Khi tụ C2 xả gây sụt áp trên R7 (trên
âm, dưới dương) làm cho VBQ2 giảm dẫn đến UbeQ2 giảm đi làm cho Q2 giảm dẫn suy ra Ic2 giảm đi, điện áp UceQ2 tăng lên, điện áp ra ở pha dương, đưa hồi tiếp nối tiếp về
đầu vào ở chân E (ngược pha điện áp ở chân E)
+/ 1/2 chu kỳ sau, tín hiệu vào ở pha âm làm cho UbeQ1 giảm đi dẫn đến Q1 giảm dẫn suy ra Ic1 giảm đi dẫn đến UceQ1 tăng lên do đó tụ C2 nạp điện:
EC
R3 C2 Rg R7mass. Khi tụ C2 nạp gây sụt áp trên R7 (trên dương, dưới âm) dẫn đến VBQ2 tăng dẫn đến UbeQ2 tăng lênsuy ra Q2 tăng dẫn dẫn đến
2
Ic tăng lên suy ra UceQ2 giảm đi điện áp ra ở pha âm, đưa hồi tiếp nối tiếp về đầu vào chân E (ngược pha điên áp vào). Như vậy nhánh Rx, Cx thực hiện hồi tiếp âm điện
áp nối tiếp.
2.4.3. Hồi tiếp âm dòng điện song song
Hình 2.9 Mạch khuếch đại có hồi tiếp âm dòng điện song song
Để xác định loại hồi tiếp, ta cho Ir = 0 (R5 = ), dòng Iht sẽ bằng 0, vậy mạch hồi tiếp dòng điện. Như vậy mạch hình 2.9 là một mạch hồi tiếp dòng điện
song song.
Để hiểu rõ hơn về pha tín hiệu hồi tiếp so với tín hiệu vào ta xét nguyên lý mạch có tín hiệu ra đưa hồi tiếp về ngược pha với tín hiệu vào.
Dựa vào sơ đồ cách mắc tín hiệu hồi tiếp so với tín hiệu vào ta có hồi tiếp âm dòng song song.
2.4.4. Hồi tiép âm điện áp song song
R2
C1
C2
Rs
R0
+Ec
R1
en Uv Ur
Q
Hình 2.10 Mạch khuếch đại có hồi tiếp âm điện áp song song
Hình vẽ 2.10 là một tầng khuếch đại E chung với điện trở R1 được nối từ đầu ra trở về đầu vào. Ta thấy mạch mắc song song được dùng và Xht là dòng điện Iht chạy qua R1.
Nếu chúng ta cho Vr = 0, dòng hồi tiếp Iht sẽ giảm tới 0 chỉ rằng kiểu hồi tiếp
điện áp được sử dụng. Vậy mạch này là mạch khuếch đại hồi tiếp điện áp song song.
Như thế độ lợi truyền (điện trở truyền) Kht = RMht được ổn định và cả hai điện trở
đầu vào và đầu ra đều bị giảm.
Như vậy để hiểu rõ hơn về pha tín hiệu đưa về hồi tiếp, ta phân tích nguyên lý làm việc và chỉ ra pha tín hiệu đưa về hồi tiếp ngược pha với tín hiệu vào.
Để xác định mạch hồi tiếp là song song hay nối tiếp có thể dựa vào sơ đồ về cách mắc.
Câu hỏi và bài tập chương 2
Câu 1: Khái niệm hồi tiếp, phân tích tầng khuếch đại có hồi tiếp từ đó chỉ rõ thế nào là hồi tiếp dương, hồi tiếp âm?
Câu 2: Phân tích ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến các tham số của bộ khếch đại.
Câu 3: Vẽ một sơ đồ mạch khuếch đại có hồi tiếp âm, phân tích để làm rõ đó là mạch hồi tiếp âm loại gì?
Câu 4: Vẽ sơ đồ mạch khuếch đại có hồi tiếp âm, điện áp song song? Phân tích
để làm rõ ?
Câu 5: Vẽ sơ đồ mạch khuếch đại có hồi tiếp âm, dòng điện song song? Phân tích để làm rõ ?