Giáo trình Mạch điện tử - Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp - Trương Văn Tám

ợc nối với ngõ ra (v0 ngang qua R) nên đây là trường hợp của mạch trộn nối 
tiếp. Tín hiệu hồi tiếp Xf là điện thế vf ngang qua R. Kiểu lấy mẫu tìm được bằng cách cho 
v0 = 0 và khi đó vf = 0 nên là kiểu lấy mẫu điện thế. Vì vậy đây là mạch hồi tiếp điện thế nối 
tiếp. 
Hình 8.18 (a) Mạch Source follower 
 (b) Khuếch đại căn bản không hồi tiếp 
 (c) Mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp 
 Ðể vẽ mạch khuếch đại căn bản ta theo 2 bước: 
 - Tìm mạch vòng ngõ vào bằng cách cho v0 = 0, khi đó vS được đưa thẳng 
giữa G và S. 
 - Tìm mạch ngõ ra bằng cách cho Ii = 0 (ngõ vào hở). Khi đó R chỉ xuất hiện 
trong mạch vòng ngõ ra. 
 Ta vẽ được mạch hình 8.18b. 
 Khi thay FET bằng mạch tương đương tín hiệu nhỏ ở tần số thấp ta được 
mạch hình 8.18c 
Trương Văn Tám VIII-21 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 Và 
 Vì điện trở ngõ vào của FET rất lớn: Ri = ∞ nên Rif =Ri.F= ∞ 
 Ðể xác định điện trở ngõ ra, ta chú ý R = RL
 8.8.2 Mạch Emitter follower: 
 Mạch được cho ở hình 8.19a. Tín hiệu hồi tiếp là điện thế vf ngang qua RE và tín hiệu 
lấy mẫu là v0 ngang qua RE. Như vậy đây là trường hợp của mạch hồi tiếp điện thế nối tiếp. 
 Ðể vẽ mạch khuếch đại căn bản không hồi tiếp ta tìm mạch ngõ vào bằng cách cho v0 
= 0. Vậy vS nối tiếp RS xuất hiện giữa B và E. Ðể tìm mạch ngõ ra ta cho Ii = 0 (mạch vòng 
ngõ vào hở) vậy RE chỉ xuất hiện ở mạch vòng ngõ ra. Ta vẽ được mạch hình 8.19b. Thay 
BJT bằng mạch tương đương tín hiệu nhỏ ta được mạch hình 8.19c. 
Trương Văn Tám VIII-22 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 (b) Mạch khuếch đại căn bản không hồi tiếp 
 (c) Mạch tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp 
 Trong đó R0 →∞ (nhìn vào nguồn dòng điện) 
Trương Văn Tám VIII-23 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
8.9 CẶP HỒI TIẾP ÐIỆN THẾ NỐI TIẾP: 
 Hình 8.20 diễn tả một mạch khuếch đại 2 tầng mắc nối tiếp có độ lợi lần lượt là AV1, 
AV2. tín hiệu hồi tiếp được lấy từ ngõ ra của tầng thứ 2 qua hệ thống R1, R2 đưa ngược lại tín 
hiệu ngõ vào vS. 
 Với cách phân tích tương tự như đoạn trước, ta dễ dàng thấy rằng đây là trường hợp 
của mạch hồi tiếp điện thế nối tiếp. Ðặc tính chủ yếu như đã thấy là tổng trở vào tăng, tổng 
trở ra giảm và độ lợi điện thế ổn định. 
 Mạch vào của mạch căn bản được tìm bằng cách cho v0 = 0, Vậy R2 hiện ra song 
song với R1. Ngõ ra được tìm bằng cách cho Ii = 0 (I’ = 0) Vậy ngõ ra R1 nối tiếp với R2. 
Ðiện thế hồi tiếp vf ngang qua R1 tỉ lệ với điện thế được lấy mẫu v0 nên: 
 Ta xem mạch cụ thể như hình 8.21 
 Trong đó: RS = 0, β = 50 
 Ta thử xác định AVf, Rof, Rif
 Ðầu tiên ta tính độ lợi toàn mạch khi chưa có hồi tiếp 
 AV = AV1. AV2
Trương Văn Tám VIII-24 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 Dùng cách tính phân cực như các chương trước ta sẽ tìm được: 
 re1 # 35Ω re2 # 17Ω 
 βre1 =1.75 k βre2 =850Ω 
 Tải R’L1 là: R’L1 = 10k //47k //33k //850Ω ≠813Ω 
 Từ hình 8.20b ta thấy rằng tải R’L2 của Q2 là Rc2 //(R1+R2) 
 R’L2 = 4.7k //4.8k = 2.37k 
 Cũng từ hình 8.20b, ta thấy tổng trở cực phát của Q1 là RE với: 
 RE = R1 //R2 = 98Ω 
 Ðiện trở ngõ vào của mạch không hồi tiếp: 
 Ri = βre1 +(1+β)RE = 1.75k +(51)(0.098k) = 6.75k 
Trương Văn Tám VIII-25 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 Khi có hồi tiếp: 
 Rif = Ri.F = 121.5k 
 Ðiện trở ngõ ra khi chưa có hồi tiếp: 
 R’0 = R’L2 = 2.37k 
 Ðiện trở ngõ ra khi có hồi tiếp: 
8.10 MẠCH HỒI TIẾP DÒNG ÐIỆN NỐI TIẾP 
 Ta xem mạch có hồi tiếp ở hình 8.22. 
 Từ các lý luận của mạch Emitter follower ta thấy rõ là tín hiệu hồi tiếp Xf = vf là 
điện thế ngang qua điện trở RE và là cách trộn nối tiếp. 
 Ðể thử loại lấy mẫu ta cho v0 = 0 (RL = 0). Việc làm này không tạo cho điện thế vf 
ngang qua RE trở thành 0v. Như vậy mạch này không lấy mẫu điện thế. Bây giờ nếu cho I0 = 
0 (RL = ∞) nghĩa là dòng cực thu bằng 0 nên vf ngang qua RE cũng bằng 0. Vậy mạch lấy 
mẫu dòng điện ngõ ra. Vậy là mạch hồi tiếp dòng điện nối tiếp. 
 Chú ý là mặc dù dòng điện I0 tỉ lệ với v0 nhưng không thể kết luận là mạch hồi tiếp 
điện thế nối tiếp vì nếu điện thế lấy mẫu là v0 thì: 
 và β’ bây giờ là một hàm số của tải RL. 
 Mạch ngõ vào của mạch khuếch đại không hồi tiếp tìm được bằng cách cho I0 bằng 
0, RE xuất hiện ở mạch vào. Ðể tìm mạch ngõ ra ta cho Ii = 0 và RE cũng hiện diện ở mạch 
ngõ ra. Mạch được vẽ lại như hình 8.22b và mạch tương đương theo thông số re như hình 
8.22c. 
 Vì điện thế hồi tiếp tỉ lệ với I0 là dòng điện được lấy mẫu nên vf xuất hiện ngang qua 
RE trong mạch điện ngõ ra (và không phải ngang qua RE trong mạch ngõ vào). 
Trương Văn Tám VIII-26 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 Nếu RE là một điện trở cố định, độ lợi điện dẫn truyền của mạch hồi tiếp rất ổn định. 
Dòng qua tải được cho bởi: 
 Dòng qua tải như vậy tỉ lệ trực tiếp với điện thế ngõ vào và dòng này chỉ tùy thuộc 
RE. Một ứng dụng là dùng mạch này làm mạch điều khiển làm lệch chùm tia điện tử trong 
dao động nghiệm. 
 Ðộ lợi điện thế cho bởi: 
8.11 MẠCH KHUẾCH ÐẠI HỒI TIẾP DÒNG ÐIỆN SONG 
SONG: 
 Hình 8.23 là một mạch dùng 2 transistor liên lạc trực tiếp dùng hồi tiếp từ cực phát 
của Q2 về cực nền của Q1 qua điện trở R’. Từ các lý luận ở đoạn 8.7 ta thấy mạch trộn song 
Trương Văn Tám VIII-27 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
song được dùng và tín hiệu hồi tiếp Xf là dòng điện If chạy qua R’ được nối từ nút vào đến 
mạch ngõ ra. 
 nút vào song song với RS. 
 Ðể xác định loại lấy mẫu, ta cho v0 = 0 (RC2 = 0), điều này không làm giảm I0 và 
không làm cho dòng qua RE của Q2 xuống 0 và dòng If không giảm xuống 0 vậy mạch này 
không phải lấy mẫu điện thế. Bây giờ nếu cho I0 = 0 (RC = ∞), dòng If sẽ bằng 0 vậy mạch 
lấy mẫu dòng điện. Như vậy mạch hình 8.23 là một mạch hồi tiếp dòng điện song song. Bây 
giờ ta sẽ chứng minh rằng hồi tiếp âm. Ðiện thế vB2 rất lớn đối với vi do Q1 khuếch đại. 
Cũng vậy, vB2 lệch pha 1800 so với pha của vi. Vì tác động Emitter follower, vE2 thay đổi rất 
ít so với vB2 và 2 điện thế này cùng pha. Vậy vB2 có biên độ lớn hơn vi (là vB1) và có pha 
lệch 1800 so với pha của vi. Nếu tín hiệu vào tăng làm cho IS tăng và If cũng tăng và Ii = IS - 
If sẽ nhỏ hơn trong trường hợp không có hồi tiếp. Tác động này là một đặc tính của mạch 
hồi tiếp âm. 
 Mạch khuếch đại không có hồi tiếp: 
 Mạch vào của mạch không hồi tiếp tìm được bằng cách cho I0 = 0. Vì dòng IB2 không 
đáng kể nên cực phát của Q2 xem như hở (IE2 ≈ 0). Kết quả là R’ mắc nối tiếp với RE ở cực 
nền của Q1. Mạch ngõ ra tìm được bằng cách nối tắt nút ngõ vào (cực nền của Q1). Vậy R’ 
được xem như mắc song song vói RE tại cực phát của Q2. Vì tín hiệu hồi tiếp là dòng điện, 
mạch nguồn được vẽ lại bằng nguồn tương đương Norton với IS = vS /RS . Mạch tương 
đương cuối cùng như sau: 
Trương Văn Tám VIII-28 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 Tín hiệu hồi tiếp là dòng điện If chạy qua điện trở R’ nằm trong mạch ngõ ra. Từ hình 
8.24 ta có: 
 Nếu RE, R’, RC2, RS ổn định thì Avf ổn định (độc lập với thông số của BJT, nhiệt độ 
hay sự dao động của nguồn điện thế vS). 
8.12 MẠCH HỒI TIẾP ÐIỆN THẾ SONG SONG: 
 Hình 8.25a là một tầng cực phát chung với điện trở R’ được nối từ ngõ ra trở về ngõ 
vào. Giống như mạch hình 8.23 ta thấy mạch trộn song song được dùng và Xf là dòng điện If 
chạy qua R’. 
Trương Văn Tám VIII-29 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
Nếu chúng ta cho v0 = 0, dùng hồi tiếp If sẽ giảm tới 0 chỉ rằng kiểu lấy mẫu điện thế 
được sử dụng. Vậy mạch này là mạch khuếch đại hồi tiếp điện thế song song. Như thế độ lợi 
truyền (điện trở truyền) Af = RMf được ổn định và cả hai điện trở ngõ vào và ngõ ra đều bị 
giảm. 
 Mạch khuếch đại không hồi tiếp: 
 Mạch vào được xác định bằng cách nối tắt nút ra (V0 = 0) như vậy R’ nối từ cực B 
đến cực E của BJT. Mạch ngõ ra được xác định bằng cách nối tắt nút vào (vi = 0), như vậy 
R’ nối từ cực thu đến cực phát. Kết quả là mạch tương đương không hồi tiếp được vẽ lại ở 
hình 8.25b. Vì tín hiệu hồi tiếp là dòng điện, nguồn tín hiệu được biểu diễn bằng nguồn 
tương đương Norton với IS = vS /RS. 
 Tín hiệu hồi tiếp là dòng điện If chạy qua điện trở R’ nằm trong mạch ngõ ra. Từ hình 
8.25b: 
 Ðiều này chứng tỏ rằng If tỉ lệ với v0 và tín hiệu lấy mẫu là điện thế. 
 Với mạch khuếch đại có hồi tiếp ta có: 
Chú ý rằng điện trở truyền bằng lượng âm của điện trở hồi tiếp từ ngõ ra về ngõ vào. 
Và nếu R’ là một điện trở ổn định thì điện trở truyền sẽ ổn định. Ðộ lợi điện thế với mạch 
hồi tiếp: 
Trương Văn Tám VIII-30 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG VIII 
****** 
Bài 1: a/ Cho mạch điện như hình vẽ. Tìm điện thế xoay chiều vi (theo vS và vf). Giả sử 
mạch khuếch đại đảo có điện trở vào vô hạn và 
 Transistor có các thông số β=100; phân cực với IC = 1.3mA 
Bài 2: Một mạch khuếch đại căn bản không hồi tiếp cho ngõ ra là 30v với 10% biến dạng 
họa tần bậc hai (second-harmonic distortion) khi ngõ vào ở 0.025v. 
 a/ Nếu 1.5% ngõ ra được hồi tiếp về ngõ vào bằng mạch khuếch đại hồi tiếp âm điện 
thế nối tiếp thì điện thế ngõ ra như thế nào? 
 b/ Nếu ngõ ra vẫn giữ ở 30v, nhưng họa tần bậc 2 giảm còn 1% thì điện thế ngõ vào 
là bao nhiêu? 
Bài 3: Một mạch khuếch đại có hồi tiếp như hình sau dùng 2 transistor có β = 100; phân cực 
với dòng IC = 1mA. Các tụ điện xem như nối tắt ở tần số của tín hiệu. 
Trương Văn Tám VIII-31 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 Bài 4: Trong mạch khuếch đại hồi tiếp sau, transistor có các thông số β=100, phân cực với 
IC =1.3mA. Bỏ qua điều kiện phân cực. 
Bài 5: Transistor trong mạch có các thông số β=100; phân cực với IC=1.3mA. Tính: 
Trương Văn Tám VIII-32 Mạch Điện Tử 
Chương 8: Mạch khuếch đại hồi tiếp 
 Bài 6: Transistor trong mạch có các thông số β=100, phân cực với IC=1.3mA. 
 a/ Với RE = 0. Xác định: 
 RMf = V0/IS; AVf=V0/VS, trong đó IS=VS/RS
 Rif, R’0f
 b/ Lập lại bài toán với RE=0.5k 
Trương Văn Tám VIII-33 Mạch Điện Tử