Mạch điện tử - Chương 2: Transistor 2 lớp tiếp giáp BJT

Tụ Bypass vô hạn (cont)
acCQCEQ RIV =
( )
DC
CC
acCQ
DC
CQ R
V
RI
R
I +-=
1
acDC
CC
CQ RR
V
I
+
=
acDC
CC
CEQ RR
V
V
/1+
=
Max S wing: Q trung ñie åm ACLL
Þ
Thay va øo DCLL:
Þ
26
Tụ ghép (coupling capacitor) vô hạn
acDC
CC
CQ RR
V
I
+
=
acDC
CC
CEQ RR
V
V
/1+
=
c
cL
c
L iRR
R
i
+
=Doøng qua ta ûi (AC): 
Tu ï gheùp: Nga ên doøng DC qua ta ûi.
DCLL: RDC = Re + Rc
ACLL: Rac = Rc // RL
Max Swing:
Rb
Re
Rc
RL
Ce
Cc
VBB
VCC
1
ii
iB iC
iE
iL
27
Mạch Emitter Follower
Cb
R2
R1 Re
VCC
vi
a) Maïch Emitter Follower
Rb
Re
VCC
Cb
VBB
vi
b) Maïch töông ñöông
vB = vBE + vE
Xem vBE » VBE = 0.7
vi = vb » ve: “Follower”
VCC
Cb
Re
Rbvi
VBB
Ce
RL
c) Maïch Emitter Follower vô ùi ta ûi AC 
DCLL: RDC = Re
ACLL: Rac = Re // RL
28
Mở rộng
l Mạch phân cực Base - Injection
Xeùt ma ïch Emitter Follower vô ùi ma ïch pha ân cö ïc Bas e – Injection s au: 
vi
R2
Cb
Re
VCC
RL
Ce
b/2RR
VV
I
e
BEQCC
CQ +
-
=
b/CQ
CQeBEQCC
I
IRVV --
Ngoõ ra: VCEQ = VCC -
ReICQ
°Thie át ke á ma ïch pha ân cö ïc:
Choïn ñie åm tónh Q
Tính R2 = 
°Tính toa ùn ma ïch pha ân cö ïc: 
Ngõ và: VCC = VR2 + VBEQ + Vre
VCC » R2(ICQ/b) + VBEQ + ReICQ
29
Mở rộng (cont)
l Nguồn của mạch khuếch đại
Coù the å thay ñoåi ñie än a ùp nguoàn cung ca áp cho ma ïch khueách ña ïi ñe å
thay ñoåi möùc DC cu ûa ngoõ ra (Va ãn ba ûo ña ûm TS T pha ân cö ïc ñu ùng).
Ví duï 6: Xeùt ma ïch CE s au
Cb
R2
R1 Re
+VCC
vi
Rc
-VEE
vo
DCLL: RDC = Rc + Re
DC
EECC
CE
DC
C R
VV
V
R
I
+
+-=
1
ACLL: Rac = Rc + Re
Vôùi tín hie äu ac, ca ùc nguoàn moät chie àu (VCC
VEE) nga én ma ïch: P ha ân tích nhö ca ùc pha àn 
tröô ùc.
Ví duï: Choïn RCICQ = VCC
Möùc DC ngoõ ra: v0-DC = 0 (Khoâng ca àn 
du øng tu ï coupling ngoõ ra)
30
Phân tích & Thiết kế mạch tín 
hiệu nhỏ tần số thấp
31
Nội dung
lGiới thiệu
lCác thông số Hybrid
lCấu hình E chung (Common Emitter – CE)
lCấu hình B chung (Common Base – CB)
lCấu hình C chung (Common Collector –
CC)
lTóm tắt các thông số cơ bản trong ba 
cách mắc BJT
32
Giới thiệu
lPhương pháp đồ thị
lTín hiệu nhỏ
lMô hình mạch tương đương tín hiệu nhỏ
33
Các thông số Hybrid
2121111 vhihv +=
2221212 vhihi +=
211 vhihv ri += 212 vhihi of +=
021
1
=
=
vi
v
hi
·Maïng hai cö ûa: v1, i1, v2, i2
·Caùc thoâng s oá ña ëc tröng: Trô û kha ùng (impedance); da ãn na ïp 
(admittance), hybrid, 
·Caùc thoâng s oá hybrid:
Vôùi TS T:
Ñònh nghóa:
= Trô û kha ùng ngoõ va øo khi ngoõ ra nga én ma ïch
34
Các thông số Hybrid (cont)
012
1
=
=
iv
v
hr
021
2
=
=
vi
i
h f
012
2
=
=
iv
i
ho
= Ñoä lô ïi ñie än a ùp ngöô ïc (revers e voltage gain) 
khi ngoõ va øo hô û ma ïch
= Ñoä lô ïi doøng thua än (forward current gain) 
khi ngoõ ra nga én ma ïch
Löu yù: - v1, i1, v2, i2, la ø ca ùc ña ïi löô ïng tín hie äu nhoû
-Caùc thoâng s oá hybrid h phu ï thuoäc va øo tónh ñie åm Q cu ûa TS T
-Caùc thoâng s oá hybrid h cho ca ùc ca áu hình kha ùc nhau (CE, CB, CC) 
ñöô ïc kyù hie äu ba èng ca ùch the âm va øo ca ùc chæ s oá thích hô ïp (e, b, c). 
-Ví duï: hfe la ø hf cho ca áu hình CE, 
= Da ãn na ïp ngoõ ra khi ngoõ va øo hô û ma ïch
35
Cấu hình E chung (Common Emmiter -
CE)
Qi
i
iv
i
h
B
C
bce
c
oe D
D
=
=
=
0
Xaùc ñònh ca ùc he ä s o á hybrid cho ca áu hình CE:
· Ñoä lô ïi ñie än a ùp ngöôïc hre : Thöôøng ra át nhoû, boû qua.
· Daãn na ïp ngoõ ra hoe : 
Thöôøng hoe £ 10- 4 S , va ø (1/hoe) // RL (» 1 ¸ 2K) Þ Boû qua hoe.
S ö û du ïng nguyeân lyù xe áp choàng 
(S uperpos ition):
ŸDC: Chöông 2
ŸAC: Tín hie äu nhoû: Bie án ñoåi 
ma ïch töông ñöông
: Heä s oá goùc cu ûa ña ëc tuye án (iC,vCE) ta ïi Q.
36
Cấu hình E chung (Common Emmiter -
CE) (cont)
b=»
D
D
== FE
B
C
b
c
fe hQi
i
Qi
i
h
CQ
T
fe
E
BE
fe
B
BE
b
be
ie I
V
mh
Qi
v
h
Qi
v
Qi
v
h »
D
D
»
D
D
==
° Ñoä lô ïi doøng thua än hfe : 
· Trô û kha ùng ngoõ va øo hie :
Maïch töông ñöông cuûa TS T:
37
Cấu hình E chung (Common Emmiter -
CE) – Ví dụ 1
VVBB 4245010
10
=
+
=
5010
5010
+
´
=bR
2.2
7.4
/
-
=
-
»
+
-
=
e
BEBB
be
BEBB
CQ R
VV
RR
VV
I
b
CQecCCCEQ IRRVV )( +-=
Ví d u ï 1: Cho maïch s au, gia û s ö û hfe = hFE = 50. Xa ùc ñònh:
a)Tónh ñie åm Q
b)Maïch töông ñöông tín hie äu nhoû, gia û s ö û
boû qua hoe va ø hre
c)Ñoä lô ïi doøng Ai = iL / ii
d)Trô û kha ùng ngoõ va øo nhìn tö ø nguoàn doøng
e)Trô û kha ùng ngoõ ra nhìn tö ø ta ûi 1K
= 8.3K
= 1.5mA;
= 15V
a) Tónh ñie åm Q:
38
Cấu hình E chung (Common Emmiter -
CE) – Ví dụ 1 (cont)
5.1
25
50
25
==
CQ
feie I
mV
hh
i
b
b
L
i
L
i i
i
i
i
i
i
A ==
Lc
c
b
L
RR
R
i
i
+
-= )50(
ieib
ib
i
b
hrR
rR
i
i
+
=
)//(
)//(
iebii hRrZ ////=
b) Maïch töông ñöông tín hie äu nhoû:
Boû qua hoe va ø hre, ma ïch töông 
ñöông tín hie äu nhoû:
c) Ñoä lô ïi doøng Ai:
= - 39.6; = 0.85 Þ Ai = (0.85)(-39.6) = -34
e) Trô û kha ùng ngoõ ra:
Zo = RC = 3.8K
= 833W
d) Trô û kha ùng ngoõ va øo:
= 700W
39
Cấu hình E chung (Common Emmiter -
CE) – Ví dụ 1
b
Lcoe
coe
feL iRRh
Rh
hi
+
-=
]//)/1[(
]//)/1[(
Ví d u ï 2: Tìm ñoä lô ïi doøng cu ûa ma ïch khue ách ña ïi trong ví duï 1, gia û s ö û: 
hre = 10-4 va ø h0e = 10-4 mho
Ngoõ ra: 
S ö û du ïng KVL ngoõ va øo: vb = 830ib + 10-4 ´ vce = (830 – 3.67)ib » 830ib
Nha än xe ùt 1: Aûnh höôûng cu ûa hre la ø khoâng ña ùng keå
Maïch töông ñöông:
= - 36.7 ib
Þ vce = RliL = - 36.7´103 ´ ib
40
Cấu hình E chung (Common Emmiter -
CE) – Ví dụ 1 (cont)
bbbbbi iiiiKK
vi 183.1
8300
1
10000
1
830
3.8
1
10
1
=+÷
ø
ö
ç
è
æ +=+÷
ø
ö
ç
è
æ +=
S öû du ïng KCL ngoõ va øo: 
=-=== )183.1/1)(7.36(
i
b
b
L
i
L
i i
i
i
i
i
i
A -31
Nha än xe ùt 2: S o s a ùnh vô ùi ví duï 1 (Ai = -34), a ûnh höô ûng cu ûa hoe le ân Ai
la ø khoâng ña ùng ke å.
S uy ra:
41
Cấu hình B chung (Common Base – CB)
ie
eb
febfecbe h
v
hihiii
-
+=+=+= )1()1(
·Caùc thoâng s oá hybrid:
veb = hib(-ie) + hrbvcb
ic = hfbie + hoevcb
Löu yù: Chie àu qui öô ùc 
cu ûa ie, ic.
·Xaùc ñònh ca ùc thoâng s oá hybrid: Duøng ma ïch töông ñöông CE
42
Cấu hình B chung (Common Base – CB) 
(cont)
, s uy ra:
EQ
T
fe
ie
cbe
eb
i
eb
ib I
V
h
h
vi
v
i
v
h =
+
=
=-
==
10
10 +
=
=
=
fe
fe
cbe
c
fb h
h
vi
i
h
0=
=
ecb
c
ob iv
i
h
fe
oe
ecb
c
ob h
h
iv
i
h
+
=
=
=
10
üTrô û kha ùng ngoõ va øo hib: 
üÑoä lô ïi ñie än a ùp ngöô ïc hrb : hrb » 10 –4 : Thöôøng boû
qua.
üÑoä lô ïi doøng thua än hfb : 
üDaãn na ïp ngoõ ra hob : S ö û du ïng ma ïch töông ñöông CE coù hoe :
Theo ñònh nghóa:
Töø ma ïch CE: ic = - ib; ihoe = (hfe +1)ib
Þ vcb = vce + veb = (-ib)(hfe + 1)(1/hoe) + (-ib)(hie)
Þ vcb » (-ib)(hfe + 1)(1/hoe) = (ic)(h-fe + 1)(1/hoe)
Þ
43
Cấu hình B chung (Common Base – CB) 
(cont)
Nha än xe ùt: i) hrb va ø hob thöô øng ra át nhoû: Boû qua
ii) Ca ùc thoâng s oá hybrid CB (hib, hfb, hob) coù ñöô ïc ba èng ca ùch 
la áy ca ùc thoâng s oá CE töông ö ùng chia cho (1+hfe)
44
Cấu hình B chung (Common Base – CB) 
– Ví dụ 3
98.0
1
=
+
=
fe
fe
fb h
h
h
fe
ie
ib h
h
h
+
=
1 fe
oe
ob h
h
h
+
=
1
÷
ø
ö
ç
è
æ
+
-
+
-==
16100
100
5500
500
)98.0(
i
L
i i
i
A
i
L
i
L
i
L
v i
i
r
R
v
v
A ==
a) Xa ùc ñònh ca ùc thoâng s oá CB cuûa ví du ï 1, cho 1/hoe = 10K.
b) TS T tre ân ñöô ïc s ö û du ïng trong ca áu hình CB vôùi ri = 100; RL = 5K. 
Xa ùc ñònh ñoä lô ïi doøng Ai ; a ùp Av , trô û kha ùng va øo Zi; ra Zo
; = 16W; = 2´10-6; hrb = 0.
= 0.83
Zi = 16W
Z0 = 500K
Töø ví du ï 1: hfe = 50; hie = 0.83K; hoe = 10 –4 mho; hre = 0.
S uy ra:
Maïch töông ñöông:
= 41.5
45
Cấu hình C chung (Common Collector –
CC) (Mạch Emitter Follower – EF)
[ ]efebiebb Rhihiv )1( ++=
[ ]
[ ]úû
ù
ê
ë
é
+++
++
ú
û
ù
ê
ë
é
++
+
==
efeiebi
efeieb
efeie
efe
i
e
v RhhRr
RhhR
Rhh
Rh
v
v
A
)1(//
)1(//
)1(
)1(
·Tính cha át: - Ñoä lô ïi a ùp Av » 1
- Trô û kha ùng ngoõ va øo lô ùn, trô û kha ùng ngoõ ra nhoû: Impedance 
trans former
·P ha ân tích: - Maïch töông ñöông duøng thoâng s oá hybrid ca áu hình CC.
- Bie án ñoåi töông ñöông s ö û du ïng thoâng s oá hybrid ca áu hình 
CE. 
Thay TS T ba èng ma ïch töông ñöông ca áu hình CE:
üNhìn tö ø cö ïc B:
vb = vbe + ieRe. Do vbe = ibhie va ø ieRe = (hfe + 1)ibRe
Þ Maïch töông ñöông (c h ua ån ib)Þ
Þ
46
Cấu hình C chung (Common Collector –
CC) (cont)
efeiei RhhZ )1( ++=va ø
ebebii vvirv ++=
,,
1+
=
fe
e
b h
i
i eib
fe
e
iebiebe ihh
i
hihv =
+
==
1
eeibe
fe
i
i vihih
r
v ++÷
÷
ø
ö
ç
ç
è
æ
+
=
1
,
,
üNhìn tö ø cö ïc E:
Bie án ñoåi Thevenin ngoõ va øo: Thay TS T ba èng ma ïch töông ñöông CE:
KVL:
Do va ø
Þ Þ Maïch töông ñöông (c h ua ån ie)
47
Cấu hình C chung (Common Collector –
CC) (cont)
Þ
1
,
+
+=
fe
i
ibo h
r
hZ
P h a ûn a ùn h trô û kh a ùn g :
P ha ûn a ùnh tö ø Emitter ® Bas e (chua ån ib)
Doøng / (hfe + 1) (Ví du ï: ie ® ie/(hfe + 1))
Trô û kha ùng ´ (hfe + 1) (Ví du ï: Re ® Re(hfe + 1))
Aùp: Khoâng ñoåi (Ví du: ve ® ve)
P ha ûn a ùnh tö ø Bas e ® Emitter (chua ån ie)
Doøng ´ (hfe + 1) (Ví du ï: ib ® ib(hfe + 1))
Trô û kha ùng / (hfe + 1) (Ví du ï: r’i ® r’i / (hfe + 1))
Aùp: Khoâng ñoåi 
48
Cấu hình C chung (Common Collector –
CC) – Ví dụ 4
[ ]efeiei
i
Lc
c
fei
Rhhr
r
RR
R
hA
)1(,
,
++++
-=
Ví d u ï 4: P ha ân tích ma ïch 
s au duøng pha ûn a ùnh trô û
kha ùng
Bieán ñoåi ma ïch töông ñöông:
49
Cấu hình C chung (Common Collector –
CC) – Ví dụ 5
)1()//(
)1(
1 +++
+
+
=
feeiebi
fee
ib
b
i hRhRr
hR
rR
R
vv
e
e R
v
i 1=
e
fbefbc R
v
hihi 1== 12 vR
R
hRiv
e
c
fbcc -=-=
Ví d u ï 5: Tính v1 va ø v2 cu ûa ma ïch ña ûo pha (phas e inverter) s au:
P ha ûn a ùnh trô û kha ùng cö ïc E le ân ma ïch cö ïc B Þ Maïch töông ñöông (b)
Doøng ie :
Þ Ngoõ ra cö ïc C:
Neáu choïn hfbRc (» Rc) = Re Þ v2 = - v1 : Ña ûo pha.
Þ