Bài giảng Tóm tắt môn Điện tử 2 - Chương 2: Đáp ứng tần số cao của mạch khuếch đại ghép RC - Phạm Hồng Liên

 8 
Chương 2 : ĐÁP ỨNG TẦN SỐ CAO CỦA 
MẠCH KHUẾCH ĐẠI GHÉP RC 
I. Bộ khuếch đại transistor ở tần số cao: 
1. Mạch tương đương hình Π : 
bb'
be' be'
bc'
h ib'
fe 1/hoe
C
Cr
A
r
B
• Tần số cắt 3db: 
ebebcbcbeb CrCCr
f
''''' 2
1
)(2
1
Π
≈
+Π
=β (3)(Cb’c<<Cb’e) 
• Tần số giới hạn của transistor ( tại đó hfe=1) 
feT hff .β= (4) gm= EQ
ibeb
fe
I
hr
h
40
1
'
== (5) 
2. Bộ khuếch đại cực phát chung ở tần số cao-Điện dung Miller : 
->o
L
o
->oo
ii
Cc2
R
Ce
Vcc
Cc1
i r
R2
R1
Re
Rc
' ' M m
'
'Vbe
ii
RLRcgVbeCCbeRbe
Hàm truyền tổng quát : Ai = Aim
H
j
ω
ω
+1
1
 (4) 
Aim=-gmRb'e (5) ( coi Rc>>RL) 
rbb' ≈10÷50Ω (1) 
hie= rbb' + rb'e 
 = rbb + hfe
EQI
31025 −⋅
 (2) 
ii
'=ii i
bbb
b i
rR
R
≈
+ '
 (1) 
coi rbb' 0≈ ; L
cb
R
C
>>
'
1
ω
mcb gC <<'ω ta có : 
Rb'e=rb'e//Rb(2)(không có ri) 
Rb'e=ri//rb'e//Rb(2') (có ri) 
CM=Cb'c(1+gm
Lc
Lc
RR
RR
+
) (3) 
 9 
Aim=-gmRb'e
Lc
c
RR
R
+
 (5'0 ( khi có Rc~RL) 
)(
1
'' Mebeb
H
CCR +
=ω (6) 
)'//(
1
bEE
L
RRC
=ω (7) 
II. Bộ khuếch đại FET ở tần số cao : 
1. Bộ khuếch đại nguồn chung ở tần số cao : 
L
i
-
>o
o
>
iL-
>o
o
+
Cc2
+
Cc1
Rd
VDD
Cs
Rs
+
-
Vi
r
R
Rg
Vi
ri
g Vgs
m
>
iL
M
<
idG
CCgs RLRdrds
+
-
 Coi Rg >> ri , ω << 
)//(
1
ddsgd RrC
 và ω << 
gd
m
C
g
 CM = Cgd[1 + gm(rds//Rd)] (1) (không có RL) 
 CM = Cgd[1 + gm(rds//Rd//RL)] (2) (có RL) 
 Av = Avm
H
j
ω
ω
+1
1
 (2); Avm = -gm(rds//Rd) (3) (không có RL) 
 Avm = -gm(rds//Rd//RL) = -gmR// (3') (có RL) 
 ωH = 
)(
1
Mgsi CCr +
 (4) 
Aim
Ai
HL ωω0 ω
A vm
0 Hω ω 
 10 
(-gm+jω Cgd)Vi
R
//Cgd
A vm
A o
A v
Hω 'Hω ω
 * Nếu ri = 0 ta có sơ đồ tương đương như sau : 
 R// = rds//Rd (1) (không có RL) 
 R// = rds//Rd//RL (1') (có RL) 
 Av = Avm
H
H
j
j
ω
ω
ω
ω
+
+−
1
1
 (2) 
 Avm = -gmR// (3); 
 ωH = 
//
1
RCgd
 (4); 
gd
m
H
C
g
='ω (5*) 
 Avo = Avm '
H
H
ω
ω
 (6) 
III. Bộ khuếch đại đa tầng RC : 
1. Bộ khuếch đại đa tầng RC dùng transistor : 
 Trong đó : R1 = ri//Rb1//rb'e1 (1) 
 R2 = Rc2//Rb2//rb'è (2) 
 C1 = Cb'e1 + (1 + gm1R2)Cb'c1 (3) 
 C2 = Cb'e2 + [1+gm2(Rc2//RL)]Cb'c2 (4) 
ω1 = 
11
1
CR
 (5); ω2 = 
22
1
CR
(6); q= 
1
''
C
CC cbeb + (7) 
Dạng hàm truyền cơ bản : 
 Ai = 





 +






+





++
1
''
21
2
21
11
1
C
CCs
s
A
cbeb
im
ωωωω
 (8) 
 Ai = (-gm)
2.
Lc
c
RR
R
+
2
2 .R1R2 (9) 
 Nếu R1=R2=R3 và Rc2 >> RL ta có Aim = (-gm.R)2 (9') 
 11 
 22
2
1
1
2
2
1
1
2
2
212 4)1(2)1(2
2
qqq
q
h +





−+++











−++−=
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ωωω
ω 
(10) 
 * Nếu cho Cb'c = 0; R1 = R2 = R; C1 = C2 = C ta có hàm truyền : 
 Ai = 2
0
1 





+
ω
s
Aim (8) 
 Aim = (-gmR)
2
Lc
c
RR
R
+
2
2 (9); ω0 = 
RC
1
 (5) 
2. Bộ khuếch đại đa tầng RC dùng FET : 
 R1 = ri//Rg1 (1); R2 = Rd1//rds1//Rg2 (2); R// = rds2//Rd2//RL (3) 
 C1 = Cgs1 + Cgd1(1 + gmR2) (4); C2 = Cgs2 + Cgd2(1 + gmR//) (5) 
 Av = 





 +






+





++
121
2
21
11
1
C
CCs
s
A
gdgs
vm
ωωωω
 (6) 
 Avm = (-gm)
2.R1R2R// (7) ; nếu R1 = R2 = R// =R ta có : 
 Avm = (-gm)
2R3 
 ω1 = 
11
1
CR
 (8); ω2 = 
22
1
CR
(9); q= 
1C
CC gdgs +
(10) 
 12 
 22
2
1
1
2
2
1
1
2
2
212 4)1(2)1(2
2
qqq
q
h +





−+++











−++−=
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ω
ωωω
ω 
IV. Tích số độ lợi khổ tần (GBW) : 
1. Tích số độ lợi khổ tần của mạch khuếch đại đơn tầng : 
* Dùng transistor : GBW = Him fA . (1) 
Khi transistor lý tưởng : GBWmax = fT = 
eb
m
C
g
'2pi
 (2) 
* Dùng FET : GBW = Hvm fA . (1) 
2. Tích số độ lợi khổ tần của mạch khuếch đại đa tầng dùng transistor : 
 Giả thiết rbb' = Cb'c = 0; RL << RC. 
 Rb'e = RC//Rb//rb'e = ri//Rb//rb'e (1); ω1 = 
ebeb CR ''
1
 (2) 
 Aim = (-gmRb'e)
n (3); 12
1
11
−== nHH
f
f
ω
ω
 (4)