Một số bài tập mẫu Mạch điện tử - Chương 3: Khuếch đại công suất âm tần

 95 
Chương 3 : KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN 
____________ 
3-16 
Vì IC = 0,2A nên đây là điểm Q 
bất kỳ. 
a) Độ dốc của đường tải AC : 
50
1
20.)58,1(
111
22
===
LAC RNR
= 0,02 
b) Phương trình đường tải AC 
trong hệ tọa độ tổng quát : 
iC – ICQ = -
ACR
1
(vCE – VCEQ) 
 + Cho vCE = 0 
maxC
i⇒ = ICQ + 
50
20
2,0 +=
AC
CEQ
R
V
= 0,6A 
 + Cho iC = 0 ⇒ 
maxCE
v = VCEQ + ICQ.RAC = 20 + 0,2.50 = 30V 
c) Giá trị đỉnh cực đại của điện áp collector khi không bị sái dạng : 
maxCm
V = min[VCEQ, ICQ.RAC] = min[20 , 0,2.50] = min[20,10] = 10V 
iC(A) 
vCE(V) 0 
Q 
0,2 
iCmax= 0,6 
VCC= 20 vCEmax=30 
DCLL(∞ ) 
ACLL(-0,02) 
20
b
+
CC
=
1,58:1
L
V 20V
R
R
 96 
d) PL = 
50
10
.
2
1
.
2
1
.
2
1 2
2
22
==
L
Cm
L
Lm
RN
V
R
V
 = 1W 
e) PCC = ICQ.VCC = 0,2.20 = 4W 
η = 
4
1
=
CC
L
P
P
= 0,25 = 25% << ηmax = 50% 
3-17 
 Giống hình bài 3-16 có β = 40. 
a) Để điện áp ngõ ra đỉnh – đỉnh cực đại : 
A
R
V
II
AC
cc
CQcm 4,0
50
20
max ==== 
A
h
I
I
fe
CQ
BQ 01,0
40
4,0
=== 
b) 
maxL
P = ACCm RI .
2
1 2
max
 = 
2
1
(0,4)2.50 = 4W 
c) PCC = ICQ.VCC = 0,4.20 = 8W 
ηmax = 
8
4max =
CC
L
P
P
 = 0,5 = 50% 
maxmaxmax LCCLC
PPPP −== = 4W 
3-19 
 • 
 Cho Ip = ICm = 4A; Vp = VCm = 
12V 
a) PL=
2
1
.
2
1
=CmCm IV .4.12= 24W 
b) PCC = ITB.VCC = CC
Cm V
I
.
2
pi
Li
L
-
+
in
in
T1
T2
R
8
24V
v
v
 97 
 = 24.
14,3
4.2
 = 61,15W 
c) 2PC = PCC – PL = 61,15 – 24 = 37,15W 
⇒ PC = 
2
15,37
 = 18,575W 
d) η = 
15,61
24
=
CC
L
P
P
 = 39,24% 
3-20 
 Điện áp collector đỉnh trong mỗi transistor là cực đại : 
 === CCCmp VVV maxmax 24V; maxmax Cmp II = = 8A 
(vì dòng đỉnh tăng cùng tỷ lệ lớn gấp 2 lần so với 3-19) 
 a) 
2
1
.
2
1
maxmaxmax
== CmCmL IVP .24.8 = 96W 
b) PCC = ITB.VCC = CC
C
V
I
.
2
max
pi
 = 
14,3
8.2
.24 = 122,3W 
c) η = 
3,122
96
=
CC
L
P
P
 = 78,5% 
Để PC max ta có : 
 ICm = 
pi
2
8.
2
max pi
=CmI = 5,1A 
 2PC = PCC - CmCmCmCCL VIIVP .
2
1
.
2 2
max
−=
pi
 = 
pi
2
.24.5,1 - 
2
1
.5,1.24 
 ≈ 77,96 – 61,2 = 16,76W ⇒ PC = 8,38W 
 98 
3-21 
 Hệ số ghép biến áp : 
 N = 
40
160
=
s
p
N
N
= 4 
 ILm = 
8
40.22
=
L
L
R
P
= 3,16A ⇒ VLm = LLRP2 
 VLm = 8.40.2 = 25,3V ⇒ VCm = VLm.N = 101,2V 
 Vậy 
minCC
V = 101,2V 
3-23 
• Gọi sái dạng khi chưa có hồi tiếp là D = 10%. 
• Gọi sái dạng khi có hồi tiếp là Df = 1%. 
 Ta có : 
 Df = 
A
D
β+1
 = 10% ⇒ 1 + βA = 10 ⇒ βA = 9 = T 
 ⇒ A = 
02,0
9
=
β
T
 = 450 
3-24 
 Avf = 
v
v
A
A
β+1
 = 20 ⇒ 1 + βAv = 
20
80
=
vf
v
A
A
= 4 
 Mặt khác : 
 Df = ⇒
+ vA
D
β1
 D = Df(1 + βAv) = 0,1.4 = 0,4 = 40% 
3-26 
 99 
a) L
L
CC
LLL R
R
V
RIV ..
maxmax
== = 20V 
 Vì mạch khuếch đại mắc 
collector chung nên giá trị đỉnh ngõ 
vào lớn nhất là : Vin = VL = 20V 
(Av ≈1) 
 b) 
12
20
.
2
1
.
2
1 2
2
max
max
==
L
Lm
L
R
V
P = 16,67W 
c) Vdt = 2VCC = 2.20 = 40V 
3-28 
L
c1in
+
c2 L
E1
E2
B
B
1
2
30V
R
680
R
680
+
C
500uF
R
8
R
0.5
R
0.5
+
C
v
T1
T2
a) Ipa = 
680.2
4,130
2
2 −
=
−
R
VV DCC = 21mA 
- 
L 
CC 
CC 
=20V 
=-20V 
c1 
Y h
+ 
C 
vin 
T2 
V 
+V 
R 
12 
T1 
 100 
b) 
1B
V = VCC – Ipa.R = 30 – 21.10
-3.680 = 15,7V 
2B
V = 
1B
V – 2VD = 15,7 – 1,4 = 14,3V 
c) PL = 
8
10
.
2
1
.
2
1 2
2
=
L
p
R
V
= 6,25W 
 PCC = ITB.VCC = 
69,26
300
)85,0(
30.10
)(
.
. =
+
=
+
=
pipipi LE
CCp
CC
Cm
RR
VV
V
I
 = 11,24W 
 η = 
24,11
25,6
=
CC
L
P
P
 = 55,6% 
d) fL = ≈==
+ − 7,266
10
10.5.5,8.28,6
1
)(2
1 4
4
CEL CRRpi
37,5 Hz 
3-29 
a) R’L + RE = =
cLCfpi2
1
471
10
15.10.5.28,6
1 4
4
=
−
= 21,23 Ω 
⇒ 'LR = 21,23 – 0,5 = 20,73 Ω 
b) ≈
+
=
+
=
)73,205,0(2
30
)(2 '
1
max
LE
CC
Lm
RR
V
I 0,7A (= 0,7065A) 
 73,20.)7,0.(
2
1
.)(
2
1 2'2
maxmax
== LLL RIP = 5,174W 
 PCC = ITB.VCC = =
2
.
2
max CCL VI
pi
30.
14,3
7065,0
= 6,75W 
 η = 
75,6
174,5max =
CC
L
P
P
 = 76,65% (η = 
EL
L
RR
R
+'
'
.
4
pi
 = 76,65%) 

 Bài mẫu : 
 101 
 Cho mạch điện như hình vẽ : 
Q3, Q4 có hfe = 20; rbe = 10Ω; 
Q1, Q2 có hfe = 50; rbe = 100Ω 
a) Tìm 
maxmaxmax
,, CCCL PPP 
trên mỗi BJT, bỏ qua tiêu tán 
của thành phần phân cực. 
b) Hãy vẽ đồ thị biểu diễn 
PCC, PC, PL, η theo ICm của 
Q3, Q4. 
 Bài giải : 
 Vì Q1 và Q2 giống nhau, 
Q3 và Q4 giống nhau nên ta 
chỉ cần tính cho Q1 và Q3. 
a) Để PL max ta có : 
41
15
maxmax3max4 +
=
+
===
LE
CC
LmCmCm
RR
V
III = 3A 
20
3
3
3
3
==
fe
cm
bm
h
I
I = 0,15A 
max 3,4 max
2 21 1. .3 .4
2 2
L Lm LP I R= = = 18W 
3maxC
P tại ICm = 
pi
max
2 CI
= 1,91A 
 2 4.)91,1.(
2
1
15.91,1.
2 2
max
−=
pi
CP = 18,256 – 7,296 = 10,96W 
 ⇒ 
maxC
P = 5,5W 
 3
33,4
2
2 . .
Cm
CC TB CC CC
I
P I V V
pi
= = = 28,66W 
c1
Yh
+
B
B
1
2
in
c2
V
CC
=
CCV- =
LR
4
-15V
R7
1
R6
1
Q4
Q3
v
C
C
R2
15V
R3
R1
R5
100
R4
100
Q1
Q2
 102 
28,66 
P 
Pcc 
PL 
PC 
1,91 3 
Icm 5,33 
5,5 
18 
0 
 η = max 3,4
3,4
18
28,66
L
CC
P
P
= = 62,8% 
 6' .. 3334 RIrIV CmebbmR += = 0,15.10 + 3,1 = 4,5V 
100
5,4
4
4
4
==
R
V
I
R
R = 0,045A = 45 mA 
 ⇒ 
341 bmRCm
III += = 45 +150 =195 mA ≈ 0,2A 
50
10.195 3
1
1
1
−
==
fe
cm
bm
h
I
I = 3,9 mA 
 Ω≈+=+= 23]20.110//[100]//[ 36341 feieAC hRhRR 
 WRIP ACcmL 46,023.)2,0.(
2
1
..
2
1 2
1
2
1max 1
=≈= 
 WV
I
P cc
cm
CC 91,115.
14,3
2,0.22 1
1max ===
pi
%;24
91,1
46,0
1max ==η Pcmax1 tại mA
I
I cmcm 2,124
2 max1
1 ==
pi
WP
P
C
c
5,0
23.)10.2,124(
2
1
15.10.2,124.
2
2
1max
233
max1
=→
−= −−
pi 
b) 
 Nếu Vi = 10V hãy tính các bước như trên . Giả thiết R1 , R2 , R3 rất 
lớn nên bỏ qua: 
 103 
Đặt R=R4hfe1//[rb'e3 + R6hfe1 
+R6hfe1hfe3] 
 =0,5//[0,5K +1k] = 225 
' ' .hfe1
hfe3
hfe3R1hfe14K
R6hfe11KR4hfe1500
rbe3
500
rbe1
100
+
-
Vi
925,0
4225,1,0
4
311
31
'
=
++
=
++
==
KKOKhhRRr
hhR
V
V
A
K
fefeLeb
fefeL
i
L
v 
A
R
V
II
VVAV
L
L
cmLm
iVL
31,2
4
25,9
)(25,910.925,0.
3 ====
===→
A
h
I
I
fẻ
cm
bm 1155,0
20
31,23
3 === 
W
R
V
RIP
L
Lm
LLmL 7,10
4
)25,9(
2
1
2
1
.
2
1 222
3max ≈=== 
WV
I
VccIPcc cc
cm
TB 2215.
14,3
31,2.2.2
. 333 ≈===
pi
AII
P
P
cmcm
CC
L 47,1
2
%;6,48
22
7,10
33
'
3
=====⇒
pi
η