Bài báo cáo số 2: Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ

Bài số 2: Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ 
Bùi Trung Hiếu. Lớp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf 
Bài thí nghiệm số 2: CÁC DẠNG CƠ BẢN CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ 
I. Mạch khuếch đại ghép E chung: 
1. Phân cực DC: 
a. Tính toán phân cực: 
Xác định dòng tĩnh EQI : Thế đặt tại cực C là 6.5V, 
dòng tĩnh 
12 6.5
5.5
1000
CC C
CQ
C
V VI mA
R
− −= = = , suy 
ra dòng emiter: 
1 131
5.5 5.542
130
FE
EQ CQ
FE
hI I mA mA
h
+= = × = . Áp 
dụng Kirchhoft 2 và phân áp, ta sẽ có: 
2 1 2
2
1 2 1 2
5.9ccE D BQ
V R R RV V I R k
R R R R
+ = + ⇒ ≈ Ω
+ +
, 
chọn giá trị 2 5.6R k= Ω . Từ đó: 
( )
( )
1 2
1
1 2
//
5.081
//
1
CC
D
EQ
E
FE
V R R V
RI mA
R R
R
h
× −
= =
+
+
, điện áp 
tĩnh 
( ) 13012 1 390 5.081 4.96
130 1CEQ CC C CQ E EQ
V V R I R I k m V
⎛ ⎞⎟⎜= − + = − × + × =⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠+
b. Phân cực Maxswing: Khi K đóng, ta có: 1AC CR R k= = Ω , 1390DC C ER R R= + = Ω , 
2 1 2
2
1 2 1 2
5.506ccE D BQmaxswing
V R R RV V I R k
R R R R
+ = + ⇒ = Ω
+ +
chọn giá trị 2 5.6R k= Ω . 
c. Các giá trị đo: Dùng Fluke45, ta sẽ đo được các giá trị: CEQV , EEQ
E
VI
R
= 
Tính toán phân cực 
EQI (mA) CEQV (V) 
Tính toán Đo đạc Tính toán Đo đạc 
5.081 5.4835 4.96 4.6378 
Ta đo được Vc=6.5165(V) 6.5(V), phân cực cho BJT xấp xỉ giá trị maxswing. 
1. Chế độ AC: 
a.Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ khi K đóng: 25.61.4 130 917
5.081
T
EQ
mV mhie hfe
I m
= = × × ≈ Ω 
Các giá trị tìm được bằng lý thuyết: 
( )// 1 //
1
E
in i b E
CZ R R hie hfe R
hfe
⎛ ⎞⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎟⎜= + + + ⎟⎜ ⎜ ⎟⎟⎟⎜ ⎜ ⎜ ⎟⎟⎟⎜ ⎟⎜ +⎝ ⎠⎝ ⎠⎝ ⎠
, 1out cZ R k= = Ω 
Tại tần số f=1kHz, ta tìm được: 
1.77inZ k= Ω 
Độ lợi áp: out out bV
in b in
V V iA
V i V
= = × 
( )
( )( )
25.6
60
38.1 18.2V
j j
A
j j
ω ω
ω ω
+
−
+ +
 
Bài số 2: Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ 
Bùi Trung Hiếu. Lớp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf 
Tại tần số đã cho, 60VA  . Từ đó, độ lợi công suất: 
2
2 1.7760 6372
1
out out in
p
in in out
P V Z kA
P V Z k
⎛ ⎞⎟⎜ ⎟= = × = × =⎜ ⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠
. 
Rõ ràng chúng ngược pha nhau. Điều đó giả thích cho dấu “-” xuất hiện trước công thức độ lợi áp. 
Thực tế đo đạc: 
Các thông số của mạch ghép E chung 
Giá trị điện áp đỉnh-đỉnh Tổng trở Tần số cắt Độ lợi 
Vi(mV) Vout(V) Zin(kOhm) Zout(kOhm) 
LT Đo LT Đo LT Đo LT Đo L
f (Hz) Hf (kHz) vA (db) pA (db) 
50 50 3 2.6 1.77 2 1 0.987 138.69 135 35.6 76.1 
Sư khác nhau giữa lý thuyết tính toán và thực tế do tính toán đã lý tưởng hoá các giá trị tụ kí sinh, không 
tính đến ảnh hưởng của nhiệt độ, nhiễu, và khi chọn các giá trị tính toán cho hfe, Cb’e, Cb’c đã không thật 
sự chính xác như trong bản Datasheet của Transitor (Q2SD468-Hitachi). Ví dụ như lấy các giá trị hFE, Cb’e 
đã không chính xác tại giá trị dòng collector Ic tương ứng(trong bài lấy giá trị tiêu chuẩn). 
Giả sử ta chỉnh lại các thông số như sau: hFE=100, Tf =85Mhz, ' 30b cC pF= , lập tức ta có ngay: 
' 374b eC pF= , khi đó, bằng mô hình mô phỏng Transitor Q2SD468(Các thông số được dùng trong Pspice 
như sau: .model Q2sd468 NPN(Is=4.344f Xti=3 Eg=1.11 Vaf=100 Bf=100 Ise=4.365f Ne=1.288 
Ikf=.7482 Nk=.429 Xtb=1.5 Var=100 Br=13.13 Isc=4.344f Nc=1 Ikr=.1613 Cjc=30p Mjc=.3333 Vjc=.3905 
Fc=.5 Cje=374p Mje=.3333 Vje=.65 Tr=10n Tf=934.7p Itf=1 Xtf=0 Vtf=10 Af=0)) và bằng mô hình tương 
đương của nó (hie=712W, g=0.14), ta có dạng sóng ra so sánh như sau: 
Bài số 2: Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ 
Bùi Trung Hiếu. Lớp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf 
Rõ ràng lúc này, các giá trị mô phỏng, đo đạc rất gần nhau. Tần số cắt cao có sự chênh lệch giữa mô hình 
tương đương, BJT mô phỏng do mô hình tương đương chưa kể đến các sự bổ chính khác. Giá trị đo ngoài 
thực tế lại bị chi phối bởi sự quan sát của người thực hiện, mà dao động kí khi sử dụng ở dải tần cao thì lại 
bị nhiễu nên rất khó quan sát, tuy nhiên, giá trị xấp xỉ khoảng từ 130kHz đến 160kHz có thể chấp nhận 
được. 
b.Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ khi K mở: 
Các giá trị tìm được bằng lý thuyết: 
( )( )( )// 1in i b EZ R R hie hfe R= + + + 
1out cZ R k= = Ω 
Tại tần số f=1kHz, ta tìm được: 
4.945inZ k= Ω 
Độ lợi áp: 
out out b
V
in b in
V V iA
V i V
= = × 
( )
2
9V
jA
j
ω
ω
−
+
 
Tại tần số đã cho, 2VA  . Từ đó, độ lợi công suất: 
2
2 4.9452 19.78
1
out out in
p
in in out
P V Z kA
P V Z k
⎛ ⎞⎟⎜ ⎟= = × = × =⎜ ⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠
. 
Thực tế đo đạc: 
Giá trị điện áp đỉnh-đỉnh Tổng trở Độ lợi 
Vi(mV) Vout(mV) Zin(kOhm) Zout(kOhm) 
LT Đo LT Đo LT Đo LT Đo v
A (db) pA (db) 
38 38 74 68 4.945 4.9 1 0.973 5.1 23.9 
Nếu dùng lại các thông số chuyển đổi, ta sẽ có Vout=67mV(đỉnh-đỉnh). Điều này càng khẳng định sự đúng 
đắn của việc chọn lại các thông số của BJT. Từ đây về say, khi tính lý thuyết, ta lấy các giá trị mới này. 
II. Mạch khuếch đại ghép B chung: 
Bài số 2: Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ 
Bùi Trung Hiếu. Lớp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf 
1. Phân cực DC: 
a. Tính toán phân cực: 
Dùng các định lý chia dòng, áp, ta có ngay: 
2
'
1 2
2.85ccCC
V RV V
R R
= =
+
, 
' 2.85 0.61 5.18
4271
390
1011
CC BE
EQ
b
E
V VI mAR R
hfe
− −= = =
++
+
, 
( )
100
 12 1 390 5.18 4.85
100 1
CEQ CC C CQ E EQV V R I R I
k m V
= − +
⎛ ⎞⎟⎜= − × + × =⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠+
b. Các giá trị đo: 
Tính toán phân cực 
EQI (mA) CEQV (V) 
Tính toán Đo đạc Tính toán Đo đạc 
5.18 5.4 4.85 4.6373 
Nhận xét: Các giá trị đo và tính toán xấp xỉ nhau. 
1. Chế độ AC: 
a.Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ khi K đóng: 25.61.4 7
5.18
T
EQ
mV mhib
I m
= = × ≈ Ω 
Các giá trị tìm được bằng lý thuyết: 
( )1 //
1
b
in e b
RZ R hib hfe C
hfe
⎛ ⎞⎟⎜= + + + ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟+⎝ ⎠
, 
1out cZ R k= = Ω 
Tại tần số f=1kHz, ta tìm được: 
0.44inZ k= Ω 
Độ lợi áp: out out bV
in b in
V V iA
V i V
= = × 
2.5VA  
Từ đó, độ lợi công suất: 
2
2 0.442.5 2.75
1
out out in
p
in in out
P V Z kA
P V Z k
⎛ ⎞⎟⎜ ⎟= = × = × =⎜ ⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠
. 
Bài số 2: Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ 
Bùi Trung Hiếu. Lớp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf 
Trong mô phỏng, với các giá trị cho BJT như đã nói trên, sóng Vout gấp 2.5lần sóng Vin nên khi đổi tỷ lệ 
biểu diễn trên máy Osillocope, chúng trùng nhau(cùng pha). 
Thực tế đo đạc: 
Các thông số của mạch ghép B chung 
Giá trị điện áp đỉnh-đỉnh Tổng trở Tần số cắt(Mô phỏng) Độ lợi 
Vi(mV) Vout(mV) Zin(kOhm) Zout(kOhm) 
LT Đo LT Đo LT Đo LT Đo L
f (Hz) Hf (MHz) vA (db) pA (db) 
100 100 250 240 0.44 0.44 1 0.9 ∃ 11.13 7.6 8.8 
Tần số cắt cao bị giảm so với Tf do có hiệu ứng Miller. 
III. Mạch khuếch đại ghép C chung: 
1. Phân cực DC: 
a. Tính toán phân cực: 
Dùng các định lý chia dòng, áp, ta có ngay: 
2
'
1 2
2.85ccCC
V RV V
R R
= =
+
, '
2.85 0.61
5.18
4271
390
1011
CC BE
EQ
b
E
V VI mAR R
hfe
− −= = =
++
+
, 
 12 390 5.18 9.98
CEQ CC E EQV V R I
m V
= −
= − × =
b. Các giá trị đo: 
Tính toán phân cực 
EQI (mA) CEQV (V) 
Tính toán Đo đạc Tính toán Đo đạc 
5.18 5.505 9.98 9.853 
Nhận xét: Các giá trị đo và tính toán xấp xỉ nhau. 
1. Chế độ AC: 
a.Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ khi K đóng: 25.61.4 100 692
5.18
T
EQ
mV mhie hfe
I m
= = × × ≈ Ω 
Các giá trị tìm được bằng lý thuyết: 
( ) ( )// 1 //
1
b
in i i b b
CZ R ntC nt R hie hfe R
hfe
⎛ ⎞⎛ ⎞⎛ ⎞ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎜ ⎟⎟⎜= + + ⎟⎜ ⎜ ⎟⎟⎟⎜ ⎜ ⎜ ⎟⎟⎟⎜ ⎟⎜ +⎝ ⎠⎝ ⎠⎝ ⎠
, 
( )// 1 0.4
1 1
b i
out E i
R RZ R hib nt hfe C k
hfe hfe
⎛ ⎞⎛ ⎞⎟⎜ ⎟⎜ ⎟= + + + ⎟ = Ω⎜ ⎜ ⎟⎟⎜ ⎜ ⎟⎟⎜ + +⎝ ⎠⎝ ⎠
Tại tần số f=1kHz, ta tìm được: 
'4.889 3.889
inin
Z k Z k= Ω→ = Ω (bỏ Ri) 
378outZ = Ω 
Độ lợi áp: out out bV
in b in
V V iA
V i V
= = × Suy ra 0.78VA  
Từ đó, độ lợi công suất: 
2
2 4.8890.78 7.44
0.4
out out in
p
in in out
P V Z kA
P V Z k
⎛ ⎞⎟⎜ ⎟= = × = × =⎜ ⎟⎜ ⎟⎜⎝ ⎠
. 
Thực tế đo đạc: 
Các thông số của mạch ghép C chung 
Giá trị điện áp đỉnh-đỉnh Tổng trở Tần số cắt(Mô phỏng) Độ lợi 
Vi(V) Vout(V) Zin(kOhm) Zout(Ohm) 
LT Đo LT Đo LT Đo LT Đo L
f (Hz) Hf (MHz) vA (lần) pA (lần) 
≤2.3 ≤2.3 ≤1.8 ≤2.3 4.858 4.889 400 378 1.58 8.28 1 12.9 
Bài số 2: Các dạng ghép cơ bản của mạch khuyếch đại tín hiệu nhỏ 
Bùi Trung Hiếu. Lớp: DD02KSTN: www.buitrunghieu.edu.tf 
Tần số cắt cao bị giảm so với Tf do có hiệu ứng Miller. 
Ta có thể kết luận phép đo Vout(hay Vin) không tốínai lệch đến hơn 20% 
Biểu diễn độ lợi theo tần số: