Bài giảng tóm tắt Điện tử I
Hồi tiếp là hiện tượng đưa tín hiệu từ ngõ ra của bộ khuếch đại ngược trở về
ngõ vào. Hồi tiếp gồm 3 loại:
+ Hồi tiếp nội bộ sinh ra do tính chất vật lý của Transistor. Ví dụ: hồi tiếp qua
Cb’c khi mắc E.C.
+ Hồi tiếp kí sinh: sinh ra do các phần tử ghép mạch: điện cảm, biến áp, tự
cảm .
⇒ Hai loại hồi tiếp trên là không mong muốn vì nó làm xấu đi các chỉ tiêu
kỹ thuật của bộ khuếch đại.
+ Hồi tiếp bên ngoài: do ta mắc vào để cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật của bộ
khuếch đại. Khi các phần tử hồi tiếp là thuần trở ta có hồi tiếp không phụ thuộc
tần số và không đảo pha, khi hồi tiếp bao gồm các khâu RC, L, biến áp,
Transistor, . thì hồi tiếp phụ thuộc tần số và đảo pha.
Nếu hồi tiếp đưa về đồng pha với tín hiệu vào, ta gọi là hồi tiếp dương và chỉ
dùng trong các bộ dao động. Nếu hồi tiếp đưa về ngược pha với tín hiệu vào ta gọi là
hồi tiếp âm và chúng được sử dụng rất nhiều trong các bộ khuếch đại để cải thiện
các chỉ tiêu kỹ thuật. Trong chương này ta chỉ xét hồi tiếp âm.
- += 2fe 2b1C 2ib2Eo h R//Rh//RZ (6-8) * Nếu không có CE1 khi đó: ( ) ( ) ++ ++ + = == 1E1fe1íe1b 1b L2E2fe2ie2b1C 2b1C L2E 2E2fe i 1b 1b L L L i L i RhhR R R//RhhR//R R//R RR Rh i i i 'i 'i i i iA (6-9) Zi = Rb1//[hie1 + hfe1RE1] (6-10) += 2fe 2b1C 2ib2Eo h R//Rh//RZ (6-11) 2) Mạch khuếch đại vi sai:ï á ïï á ïï á ï Từ H6-4 ta có: fe b E EE 2EQ1EQ h RR2 7,0VII + − == (6-12) VCEQ1 = VCEQ2 ≈ VCC + VEE – ICQ(RC + 2RE) (6-13) Các dòng điện có thể được phân thành hai thành phần: + Mốt chung 2 iii 210 + = (6-14) + Mốt vi sai 12 iii −=∆ (6-15) Độ lợi dòng điện mốt chung: ++ + −= fe b ibE 1b LC C C h RhR2 R RR RA (6-16) Độ lợi dòng điện mốt vi sai: + + −= fe b ib b LC C d h Rh2 R RR RA (6-17) Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -27- Tóm Tắt Bài Giảng. -27- vì vậy iL = ACi0 + Ad∆i (6-18) Tỷ số nén tín hiệu đồng pha: fe b ib E h Rh RCMRR + ≈ (6-19) Để tăng CMRR ta dùng nguồn dòng cực phát. 3) Cách ghép Darlington:ù ùù ùù ù Từ H6-10, áp dụng định luật K II. ΣVkin = 0 ta có: IB1Rb + VBE1 + VBE2 + ICQ2RE = VBB1 (6-20) 1BBE2CQb 2fe1fe 2CQ VRI7,07,0R hh I =+++ (6-21) Tổng quát dòng điện ra ICQ2 được tính: 2fe1fe b E 1BB 2CQ hh RR 4,1VI + − = (6-22) Nếu 2fe1fe b E hh RR >> thì (6-22) trở thành: E 1BB 2CQ R 4,1VI −≈ (6-23) Trong đó CC 21 1 1BB VRR RV + = (6-24) 21 21 b RR RRR + = (6-25) Phương trình tải một chiều ở đầu ra: ( )EC2CQ2CEE2C 2fe 2CQ 2CC2CECC RRIVRIh I IRVV ++≈+ ++= (6-26) VCE1 = VCE2 – VBE2 = VCE2 – 0,7 (6-27) Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -28- Tóm Tắt Bài Giảng. -28- 2fe 2CQ 1CQ h I I = (6-28) Từ H3-2 ta có: b 1ieLC C 2fe1fe 2ie1ib 1fe b b LC C2fe i 2b 2b L i L i R h21 1 RR Rhh hh h R R RR Rh i i i i i iA ++ −= ++ + −= == (6-29) Chú ý: 1ib 1fe 1ie 2fe1EQ 3 2fe 1EQ 3 2fe2ie hh h hI 10.25h4,1 I 10.25h4,1h ==== −− (6-30) Trở kháng vào: Zi = hie1 + hfe1hie2 ≈ 2hie1 (6-31) Trở kháng ra: Zo = RC * Mạch Darlington cũng có thể lam việc ở chế độ tối ưu khi đó: RDC = RC + RE (6-32) RAC = RC//RL (6-33) Dòng điện ra ở chế độ tối ưu: LC LC EC CC ACDC CC CQmaxcm RR RRRR V RR VII TU22 + ++ = + == (6-34) ACCEQCEQmaxcm R.IVV TU2TU22 == (6-35) maxcm LC C maxLm 2 I RR RI + = (6-36) LmaxLmmaxLm RIV = (6-37) * Mạch Darlington cũng có thể mắc theo kiểu C.C. Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -29- Tóm Tắt Bài Giảng. -29- Hệ số khuếch đại: ( ) ( ) 2fe1feLE1iebi bi LE E 2fe1fe i 1b 1b L L L i L i hhR//Rh2R//R R//R RR Rhh i i i 'i 'i i i iA +++ = == (6-38) ( ) ( ) 2fe1feLEiebi bi LE E L2fe1fe i LL i L T hhR//Rh2R//R R//R RR RRhh i iR i VA 1 +++ === (6-39) i i L ii LL i L V AR R iR iR V VA === (6-40) Trở kháng vào: ( )[ ]2fe1feLE1iebii hhR//Rh2//R//RZ += (6-41) Trở kháng ra: += 2fe1fe bi 2ibEo hh R//Rh2//RZ (6-42) VL +VCC T1 Ri C1→∞ RL Zo Zi IC1 IE1=IB2 ii R2 RE RC R1 C2→∞ T2 hie1 RLhfe1hfe2 ib1 iL’ VL Ri Zo hfe1hie2 ii REhfe1hfe2 Rb Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -30- Tóm Tắt Bài Giảng. -30- 4) Mạch khuếch đại Cascode:ï á ïï á ïï á ï H6-13 T1 mắc theo kiểu EC, T2 mắc theo kiểu BC. Do đó đây là bộ khuếch đại liên tầng E.C-B.C. Chế độ DC:á äá äá ä Từ hình vẽ nếu I2 >> IB1 và I2 >> IB2 ta có: CC 321 21 2BB VRRR RRV ++ + = (6-43) 2BB 21 1 1BB VRR RV + = (6-44) 1fe 21 E 1BB 1E1C h R//RR 7,0VII + − =≈ (6-45) VCE1 = VBB2 – VBE2 – RCIC1 – REIC1 = VBB2 – 0,7 – IC1(RC + RE) (6-46) VCE1 = VCC – IC1RL – VBB2 + 0,7 (6-47) Chế độ AC:á äá äá ä ( )( ) ( ) + −−= == 1ie21 21 1fe2fb i 1b 1b 2e 2e L i L i hR//R R//Rhh i i i i i i i iA (6-48) iL i LL i L T ARi Ri i VA === (6-49) Trở kháng vào: Zi = R1//R2//hie1 (6-50) Trở kháng ra: Zo = ∞ (6-51) Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -31- Tóm Tắt Bài Giảng. -31- Chương VII: Mạch khuếch đại hồi tiếp.ï á ï à áï á ï à áï á ï à á 1. Khái niệm cơ bản về mạch hồi tiếp:ù ä û à ï à áù ä û à ï à áù ä û à ï à á Hồi tiếp là hiện tượng đưa tín hiệu từ ngõ ra của bộ khuếch đại ngược trở về ngõ vào. Hồi tiếp gồm 3 loại: + Hồi tiếp nội bộ sinh ra do tính chất vật lý của Transistor. Ví dụ: hồi tiếp qua Cb’c khi mắc E.C. + Hồi tiếp kí sinh: sinh ra do các phần tử ghép mạch: điện cảm, biến áp, tự cảm ... ⇒ Hai loại hồi tiếp trên là không mong muốn vì nó làm xấu đi các chỉ tiêu kỹ thuật của bộ khuếch đại. + Hồi tiếp bên ngoài: do ta mắc vào để cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật của bộ khuếch đại. Khi các phần tử hồi tiếp là thuần trở ta có hồi tiếp không phụ thuộc tần số và không đảo pha, khi hồi tiếp bao gồm các khâu RC, L, biến áp, Transistor, ... thì hồi tiếp phụ thuộc tần số và đảo pha. Nếu hồi tiếp đưa về đồng pha với tín hiệu vào, ta gọi là hồi tiếp dương và chỉ dùng trong các bộ dao động. Nếu hồi tiếp đưa về ngược pha với tín hiệu vào ta gọi là hồi tiếp âm và chúng được sử dụng rất nhiều trong các bộ khuếch đại để cải thiện các chỉ tiêu kỹ thuật. Trong chương này ta chỉ xét hồi tiếp âm. Phân loại hồi tiếp:â ï à áâ ï à áâ ï à á + Tùy theo điện áp hồi tiếp (Vf) tỷ lệ với điện áp ra (Vo), dòng điện ra (Io) hay tỷ lệ với cả hai mà hồi tiếp thuộc loại hồi tiếp điện áp, hồi tiếp dòng điện hay hồi tiếp hỗn hợp. Để phân biệt ba loại hồi tiếp này ta dùng phép thử: • Ngắn mạch tải mà mất hồi tiếp (Vf = 0) thì đó là hồi tiếp điện áp. • Hở mạch tải mà mất hồi tiếp (Vf = 0) thì đó là hồi tiếp dòng điện. • Cả khi ngắn mạch và hở mạch tải mà vẫn còn hồi tiếp (Vf ≠ 0) thì đó là hồi tiếp hỗn hợp. Bộ khuếch đại AV Mạch hồi tiếp β Tải Nguồn Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -32- Tóm Tắt Bài Giảng. -32- + Tùy theo điện áp hồi tiếp đưa về ngõ vào mắc nối tiếp hoặc mắc song song với nguồn tín hiệu vào mà ta có hồi tiếp nối tiếp (sai lệch áp) hoặc hồi tiếp song song (sai lệch dòng). + Như vậy ta có bốn loại hồi tiếp hay dùng • Hồi tiếp áp, sai lệch áp. • Hồi tiếp áp, sai lệch dòng. • Hồi tiếp dòng, sai lệch áp. • Hồi tiếp dòng, sai lệch dòng. 2. Ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến các tham số của bộ khuếch đại:Û û û à á â á ù á û ä á ïÛ û û à á â á ù á û ä á ïÛ û û à á â á ù á û ä á ï a) Đối với độ lợi áp khi có hồi tiếp âm AVf: V V Vf A1 AA β+= (7-1) + AV: độ lợi áp khi chưa có hồi tiếp. + β: hệ số hồi tiếp. b) Đối với sự mất ổn định của độ lợi áp: + Hệ số bất ổn định của AV: V V A dAq = (7-2) + Hệ số bất ổn định của AV khi có hồi tiếp âm: V f A1 qq β+= (7-3) c) Aûnh hưởng đến méo tần số và méo pha: + Hệ số méo tần số: 1 A AM f 0 ≥= (7-4) A0: độ lợi dãy giữa. Af: độ lợi tại f. + Hệ số méo tần số khi có hồi tiếp âm µf là: V f A1 1M1M β+ − =− (7-5) ⇒ V f A1 MM β+= (7-5’) + Độ dịch pha khi chưa có hồi tiếp là ϕ, độ dịch pha khi có hồi tiếp âm ϕf : Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -33- Tóm Tắt Bài Giảng. -33- V f A1 β+ ϕ =ϕ (7-6) d) Ảnh hưởng đến hệ số méo phi tuyến và tạp âm Hệ số méo phi tuyến: m1 2 nm 2 m3 2 m2 m1 2 nm 2 m3 2 m2 I III V VVV +++ = +++ =γ LL (7-7) Trong đó Vnm (Inm) là thành phần hài bậc thứ n (n = 1, 2, 3, ...) Hệ số méo phi tuyến khi có hồi tiếp âm: V f A1 β+ γ =γ (7-8) Tạp âm khi có hồi tiếp âm: V TA TAf A1 VV β+= (7-9) e) Aûnh hưởng đến trở kháng vào: Hồi tiếp nối tiếp: ( )Viif A1ZZ β+= (7-10) Hồi tiếp song song: V i if A1 ZZ β+= (7-11) f) Ảnh hưởng đến trở kháng ra: Hồi tiếp dòng điện: ( )Voof A1ZZ β+= (7-12) Hồi tiếp điện áp: V o of A1 ZZ β+= (7-13) 3. Hồi tiếp điện áp, sai lệch dòng điện:à á ä ù ä ø äà á ä ù ä ø äà á ä ù ä ø ä Từ H7-2 ta có độ lợi dòng thuận: ' i i ifi A0G AA = = = (7-14) ⇒ độ lợi dòng khi có hồi tiếp âm: T1 A RGA1 AA i Lii i if − = + = (7-15) Độ lợi vòng được định nghĩa: Khoa Điện – Điện Tử. Kỹ thuật mạch Điện Tử I -34- Tóm Tắt Bài Giảng. -34- Lii i ' L L RGA 0iV VT −= = = (7-16) Nếu –T >> 1 ta có: L f i L if R R i iA −== (7-17) i f i L vf r R V VA −== (7-18) Trở kháng vào khi có hồi tiếp: T1 ZZ iif − = (7-19) Trở kháng ra khi có hồi tiếp: T1 ZZ oof − = (7-20) 4. Hồi tiếp điện áp, sai lệch điện áp:à á ä ù ä ä ùà á ä ù ä ä ùà á ä ù ä ä ù Độ lợi điện áp khi không có hồi tiếp: ' v v vfV A0K AA = = = (7-21) Độ lợi điện áp khi có hồi tiếp: T1 A AK1 A V VA V VV V i L vf − = + == (7-22) Độ lợi vòng T: VV ' VV i ' L L AKAK 0VV VT −=−= = = (7-23) Trở kháng vào khi có hồi tiếp: )T1(ZZ iif −= (7-24) Trở kháng ra khi có hồi tiếp: T1 ZZ oof − = (7-25)
File đính kèm:
- bai_giang_tom_tat_dien_tu_i.pdf
- Introduction.pdf