Bài giảng Mạch điện tử - Chương 2: BJT - Nguyễn Thanh Tuấn

c
EE
EE
( )
( )
CE C E CC C C E E
CC C C E CEsat
V V V V R I R I V
V V I R R V
     
    
Nguyễn Thanh Tuấn
2.2.3. Dùng 1 nguồn đơn: dùng biến đổi Thevenin
2.2 Mạch phân cực

V
Nguyễn Thanh Tuấn
2.2.3. Dùng 1 nguồn đơn:
Trong đó:
Mạch tương tự với trường hợp 2 nguồn
2.2 Mạch phân cực
1. 2
1/ / 2
1 2
B
R R
R R R
R R
 

2
1 2
BB CC
R
V V
R R


0
BB
E C B
B
V V
I I I
R
 

   
CE C E CC C C CEsatV V V V R I V    
Nguyễn Thanh Tuấn
2.2.4. Ổn định phân cực:
Trường hợp thay đổi: thêm RE
Đối với mạch:
Mạch hoạt động không ổn định do 
phụ thuộc chủ yếu vào
Mắc thêm điện trở
2.2 Mạch phân cực
BB
C B
B
V V
I I
R
 

 
CI 
 ER

Nguyễn Thanh Tuấn
2.2.4. Ổn định phân cực:
2.2 Mạch phân cực

Nguyễn Thanh Tuấn
2.2.4. Ổn định phân cực:
Mong muốn thì
Gần đúng: 
2.2 Mạch phân cực
( )
BB B B E E
C E
BB
C
B
C
V V R I R I
I I
V V
I
R
R



  


 

CI 
B
E
R
R

10
1
10
B
E
B E
R
R
R R







Nguyễn Thanh Tuấn
2.2.4. Ổn định phân cực:
Nguồn phân cực thay đổi:
Mắc thêm diode zener
2.2 Mạch phân cực
Nguyễn Thanh Tuấn
2.2.4. Ổn định phân cực:
 thay đổi: mắc thêm diode
Diode dùng ổn định mối nối B-E
và cùng thay đổi
2.2 Mạch phân cực
V
BB D BE
C
B
E
V V V
I
R
R
 

 


DV BEV
Nguyễn Thanh Tuấn
2.3 Phân tích mạch BJT bằng đồ thị
 Đường tải DC và AC
 Dao động lớn nhất không méo
 Điểm phân cực tĩnh Q có sẵn
 Điểm phân cực tĩnh Q thiết kế
 Mạch có tụ thoát (bypass)
 Mạch có tụ ghép (liên lạc)
2.3.1 Đường tải DC và AC:
 Xét mạch BJT phân cực như
hình bên:
 Ta có:
 BJT hoạt động trong miền
dẫn khuếch đại.
)2sin(  

ftII
iIIc
CMCQ
cACCQ
2.3 Phân tích mạch BJT bằng đồ thị
 Phương trình đường tải DCLL:
 Phương trình đường tải DC có
 độ dốc là
 Khi R1 và R2 thay đổi,ta có Q sẽ chạy trên DCLL.
 Phương trình đường tải ACLL:
 Phương trình đường thẳng ACLL có độ dốc là : 
.CC C C CE E C
CC CE CC CE
C
C E DC
V R I V R I
V V V V
I
R R R
  
 
  

DCR
1

0 ( )C E AC ceAC
ceAC ceAC
CAC
C E AC
R R i V
V V
i
R R R
  
   

ACR
1

2.3.2 Dao động lớn nhất không méo:
 Điểm phân cực tĩnh Q có sẵn
 
min ,
min , .
CEQ CEsat
CMms CQ
AC
CEMms CEQ CEsat AC CQ
V V
I I
R
V V V R I
 
  
 
 
2.3 Phân tích mạch BJT bằng đồ thị
2.3.2 Dao động lớn nhất không méo:
 Điểm phân cực tĩnh Q thiết kế
Thiết kế Q là trung điểm của ACLL
ESCEQ C at
Cmms CQ
AC
V V
I I
R

 
ESCEMms CEQ C at AC CmV V V R I  
2.3 Phân tích mạch BJT bằng đồ thị
2.3.3 Xét mạch có tụ thoát:
Phân tích ở DC,ta có: mạch tương đương sau:
+Ta có:
Phân tích ở AC tương tự như mạch
phân cực đã xét ở trên
Mạch có tụ thoát. 
CAC
ECDC
RR
RRR


EC
2.3 Phân tích mạch BJT bằng đồ thị
2.3.4 Mạch có tụ ghép:
 Xét mạch BJT như sau:
 Khi đó ta có:
 Lúc đó,áp trên tải R1 sẽ có dạng như sau:
LC
LC
AC
CDC
RR
RR
R
RR



.
)2sin(.   ftVRVV CEMACCEL
2.3 Phân tích mạch BJT bằng đồ thị
Nguyễn Thanh Tuấn
2.4 Chế độ tín hiệu nhỏ
 Mô hình tương đương mạng 2 cửa dạng hybrid
 Mô hình tương đương E chung
 Mô hình tương đương B chung
 Phân tích mạch chế độ tín hiệu nhỏ
 Mạch CE
 Mạch CB
 Mạch CC
 Kỹ thuật phản ánh trong BJT: bảo toàn áp
 Mô hình tương đương mạch khuếch đại
Nguyễn Thanh Tuấn
2.4.1 Mạng 2 cửa
 Mạng 2 cửa : v1, i1, v2, i2
 Các thông số đặc trưng : Trở kháng ( impedance ), dẫn nạp ( 
addmittance ), hybrid 
 Các thông số hybrid :
 v1 = h11i1 + h12v2
 v2 = h21i1 + h22v2
2.4 Chế độ tín hiệu nhỏ

Nguyễn Thanh Tuấn
2.4 Chế độ tín hiệu nhỏ
2.4.1 Mạng 2 cửa
 Với TST : 
 Định nghĩa :
 Trở kháng ngõ vào khi ngắn mạch ngõ ra.
 Độ lợi áp ngược khi hở mạch ngõ vào.
 Độ lợi dòng thuận khi ngắn mạch ngõ ra.
 Dẫn nạp ngõ ra khi hở mạch ngõ vào.
2
1
0
1
i v
v
h
i

1
1
0
2
r i
v
h
v

2
2
0
1
f v
i
h
i

1
2
0
2
o i
i
h
v

1 1 2
2 1 2
i r
f o
v h i h v
v h i h v
 
 
Nguyễn Thanh Tuấn
2.4 Chế độ tín hiệu nhỏ
2.4.2 Mô hình của BJT dạng E chung
 Mạng 2 cửa : 4 chân ( 4 cực ).
 BJT : 3 chân 1 chân dùng chung cho 2 cửa
Nguyễn Thanh Tuấn
2.4 Chế độ tín hiệu nhỏ
2.4.2 Mô hình của BJT dạng E chung
 Các thông số mô hình dạng E chung :
0
25 25
ceAC ce CEQ ce CEQ
beAC be be
ie v v v v v
bAC b b BQ CQ
v v v mV mV
h
i i i I I



  

    

0ceAC ce CEQ
cAC c
fe v v v
bAC b
i i
h
i i
 

  

0 0bAC b BQ
beAC be
re i i I
ceAC ce
v v
h
v v
 

  

0 0bAC b BQ
cAC c
oe i i I
ceAC ce
i i
h
v v
 

  

Nguyễn Thanh Tuấn
2.4 Chế độ tín hiệu nhỏ
2.4.2 Mô hình tương đương E chung
25
( )
0
0
ie d
CQ
fe
re
oe
mV
h r
I
h
h
h


 



Nguyễn Thanh Tuấn
2.4 Chế độ tín hiệu nhỏ
2.4.3 Mô hình tương đương B chung
 Chứng minh tương tự mô hình E chung, ta có :
1
25
1
fb
ie ie
ib
fe fe CQ
h
h h mV
h
h h I
 
  

Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
2.5.1 Mạch E chung
Mạch khuếch đại
dòng BJT
 Phân cực DC
 Khuếch đại AC
 Tìm iL theo ii 
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5.1 Mạch E chung
 Ta có : 
 ILDC = 0 vì có tụ ngăn DC
 Xét chế độ DC
 Tìm điểm tĩnh Q : 
 DCLL : 
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
(2 )L LDC Lmi i I Sin ft   
B
BB
CQ R
E
V V
I
R





1 2
1 2
1 2
.
/ /B
R R
R R R
R R
 

2
1 2
BB CC
R
V V
R R


ES( )CEQ CC C E CQ C atV V R R I V   
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
2.5.1 Mạch E chung
 Xét chế độ AC :
 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ AC
'
iZinZ
outZ
'
outZ
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
2.5.1 Mạch E chung
 Xét chế độ AC
 Độ lợi dòng ( AC) :
 Ta có :
 Ai < 0  dao động ngược pha.
 |Ai| >> 1  mạch E chung là mạch khuếch đại dòng.
L
i
i
i
A
i

1 2
1 2
/ / / /
/ / / /
fe b C iL
i fe
fe b i C L i ie
h i R r R Ri
A h
h i i R R r R R h
     
 
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 2.5.1 Mạch E chung
 Xét chế độ AC :
 Độ lợi áp :
 Trở kháng ngõ vào của mạch khuếch đại :
 Trở kháng ngõ ra của mạch khuếch đại :
1
/ /
fe bL L
V C L fe
i fe b i ie
h iV V
A R R h
V h i V h
    
1 2/ / / /
in
in ie
in
V
Z R R h
i
 
' b
in ie
b
V
Z h
i
 
0i
out
out V C
out
V
Z R
i
 
'
outZ  
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 2.5.2 Mạch B chung
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 2.5.2 Mạch B chung
 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ AC
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 2.5.2 Mạch B chung
 Độ lợi áp : 
 Ta có : 
 Trở kháng ngõ vào
của mạch khuếch đại :
 Trở kháng ngõ ra
của mạch khuếch đại :
e eL L
V
i e e i
i VV V
A
V i V V
   
1
2
1
/ /1
/ /
/ /
ib
V L
ib ib i
R h
A R R
h R h r

   

1 / /
in
in ib ib
in
V
Z R h h
i
  
0 2i
out
out V
out
V
Z R
i
 
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 Mạch khuếch đại dòng :
 Ta có :
o o i
L io in io i
o L o L i i
Z Z r
i A i A i
Z R Z R r Z
      
  
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 Mạch khuếch đại dòng :
 Viết lại ta có :
 Suy ra :
 Nhận xét : 
 Zo rất lớn , nếu lý tưởng Zo = ∞
 Zi đủ nhỏ
1 2
1 2 1 2
/ /
/ / / /
C i
LAC fe i
C L ie ie
R rR R
i h i
R R R R h R R h
     
  
1 2
1 2
1 2
/ /
/ /
/ / / /
io fe
ie
in i
o C
R R
A h
R R h
Z R R r
Z R
  



Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 Mạch khuếch đại áp :
 Ta có : 
iL
L Vo i
o L i i
ZR
V A V
Z R r Z
   
 
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 Mạch khuếch đại áp :
 Viết lại ta có :
 Suy ra :
 Nhận xét :
 Zo nhỏ , nếu lý tưởng Zo = 0
 Zi lớn , nếu lý tưởng Zi = ∞
12
2 1
/ /1
/ /
ibL
V
L ib ib i
R hR R
A
R R h R h r
 
   
 
1
2
/ /
L
Vo
ib
in ib
o
R
A
h
Z R h
Z R



Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
2.5.3 Mạch C chung
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
2.5.3 Mạch C chung
 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ ở chế độ AC :
inZ
outZ
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
2.5.3 Mạch C chung
 Độ lợi áp :
 Ta có : 
 Với : 
L
V
i
V
A
V

1 2
1 2
/ /
/ / (1 )
/ /
e b th bL L
V e L fe
i e b th i i th
i i V iV V R R
A R R h
V i i V V r R R V
      

. ( / / )
1
(1 ) / /
th th b ie b e L b
b
th th ie fe e L
V R i h i R R i
i
V R h h R R
  
 
  
1 2
1 2
1 2
/ /
/ /
/ / / /
th i
i
th i
R R
V V
R R r
R R R r



Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 2.5.3 Mạch C chung
 Kĩ thuật phản ánh trong BJT :
 Phản ánh về cực B ( giữ ib) :
 B  E* : 
 Cực B : giữ nguyên
 Cực E* : thay đổi
 Trở kháng x ( 1 + hfe).
 Nguồn dòng / ( 1 + hfe).
 Nguồn áp : giữ nguyên.
Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 2.5.3 Mạch C chung
 Phản ánh trở kháng về cực B :
 Độ lợi áp : 
 Trở kháng ngõ vào :
 Trở kháng ngõ ra :
* **
* *
/ /
/ /
e L thL L
V
i i e L ie th i
R R VV V
A
V V R R h R V
   
 
* *
1 2/ / / /( / / )
in
in ie e L
in
V
Z R R h R R
i
  
0i
out
out V
out
V
Z
i

* *
1 2
*
/ /( / / / / )
1
out e ie i
out
out
fe
Z R h R R r
Z
Z
h
 


Nguyễn Thanh Tuấn
2.5 Phân tích mạch khuếch đại
dùng BJT
 2.5.3 Mạch C chung
 Phản ánh về cực E :
 E  B* : 
 Cực E : giữ nguyên.
 Cực B* : thay đổi
 Trở kháng / ( 1 + hfe ).
 Nguồn dòng x ( 1 + hfe).
 Nguồn áp không đổi.
Nguyễn Thanh Tuấn
Tóm tắt
Nguyễn Thanh Tuấn
Bài tập
Nguyễn Thanh Tuấn
Đáp án