bai tap dien tu tuong tu 9421

HỌC VIỆN CƠNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THƠNG

BÀI TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ
Tài liệu dùng cho hệ Đại học ­ Cao đẳng ngành 
Điện ­ Điện tử và Điện tử ­ Viễn thơng 

Biên soạn: Ths. LÊ ĐỨC TỒN

1


 

HÀ NỘI 2009
Lời nói đầu
        Cuốn này được dùng để  giúp sinh viên học mơn “Điện tử  tương tự”. Đây là 
cuốn tài liệu tham khảo bổ ích cho sinh viên ngành Điện tử ­ Viễn thơng và Điện ­ 
Điện tử. Trong q trình biên soạn tác giả  đã trình bày nội dung theo trình tự  các 
chương của cuốn bài giảng “Điện tử tương tự”. 
      Nội dung cuốn sách được chia làm 3 phần:
Phần 1 Tóm tắt ngắn gọn lý thuyết theo thứ tự các chương.
Phần 2 Bài tập có lời giải để giúp sinh viên làm quen với cách giải. 
Phần 3 Bài tập cho sinh viên tự giải.
      Trong q trình biên soạn mặc dù đã có nhiều cố gắng, nhưng khơng thể tránh  
được sai sót, tác giả mong nhận được sự góp ý của bạn đọc để sửa chữa và bổ sung 
thêm.

Tác giả 

2

PHẦN I  TĨM TẮT LÝ THUYẾT

Chương I

KHUẾCH ĐẠI VÀ  CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG
KHUẾCH ĐẠI

I. Các tham số cơ bản của một tầng khuếch đại
       Khuếch đại là q trình biến đổi năng lượng có điều khiển,  ở  đó năng lượng  
một chiều của nguồn cung cấp (khơng chứa thơng tin) được biến đổi thành năng 
lượng xoay chiều theo tín hiệu điều khiển đầu vào (chứa thơng tin) làm cho tín hiệu 
ra lớn lên nhiều lần và khơng méo. 
1. Hệ số khuếch đại

­

Khuếch đại điện áp ta có KU.

­

Khuếch đại dịng điện ta có KI.

­

Khuếch đại cơng suất ta có KP.

Vì tầng khuếch đại có chứa các phần tử điện kháng nên K là một số phức.
=  K  exp(j. k)
       Phần mơ đun |K| thể hiện quan hệ về cường độ (biên độ) giữa các đại lượng  

đầu ra và đầu vào, phần góc  k thể hiện độ dịch pha giữa chúng. Nhìn chung độ lớn 
của |K| và  k phụ thuộc vào tần số   của tín hiệu vào. 
       Đồ  thị  hàm│K| = f( ) gọi là đặc tuyến biên độ  ­ tần số của tầng khuếch đại. 
Đồ thị hàm  k=f( ) gọi là đặc tuyến pha ­ tần số của tầng khuếch đại.
Có thể tính │K| theo đơn vị dB theo cơng thức:
│K| (dB) = 20lg│K|
 Nếu có n tầng khuếch đại mắc liên tiếp thì hệ số khuếch đại sẽ là:
KTP = K1.K2…..Kn
3


 
Với đơn vị dB sẽ là:
KTP(dB) = K1(dB) + K2(dB) +…….+ Kn(dB)
2. Trở kháng lối vào và lối ra
Trở kháng lối vào, lối ra của tầng khuếch đại được định nghĩa:
                

.
.

3. Méo tần số
     Méo tần số là méo do độ khuếch đại của mạch khuếch đại bị giảm ở vùng hai  
đầu giải tần. ở vùng tần số thấp có méo thấp M t, ở vùng tần số cao có méo tần số 
cao MC. Chúng được xác định theo biểu thức:
Trong đó:

K0 là hệ số khuếch đại ở vùng tần số trung bình.

                        

KC là hệ số khuếch đại ở vùng tần số cao. 

                        

Kt là hệ số khuếch đại ở vùng tần số thấp.

4. méo phi tuyến
Méo phi tuyến là khi UV chỉ có thành phần tần số   mà đầu ra ngồi thành phần hài 
co bản   cịn xuất hiện các thành phần hài bậc cao n  (n = 2, 3, 4...) với biên độ 
tương ứng giảm dần. Méo phi tuyến là do tính chất phi tuyến của các phần tử như 
tranzito gây ra. 
Hệ số méo phi tuyến được tính:         
5. Hiệu suất của tầng khuếch đại
        Hiệu suất của một tầng khuếch đại là đại lượng được tính bằng tỷ  số  giữa  
cơng suất tín hiệu xoay chiều đưa ra tải  Pr với cơng suất một chiều của nguồn cung  
cấp P0.
II. Phân cực và chế độ làm việc một chiều của Tranzito lưỡng cực
1. Ngun tắc chung phân cực tranzito lưỡng cực
     Có hai cách phân áp cho Tranzito là phương pháp định dịng và định áp Bazơ như 
hình vẽ:

4


Hình 1.1 là phương pháp định dịng Bazơ, từ sơ đồ ta có:
 (vì UBE0 nhỏ).
Hình 1.2 là phương pháp định áp Bazơ, thực tế thì IB0 << IP nên ta có:
 2. Hiện tượng trơi điểm làm việc và các phương pháp ổn định
      Trong q tình làm việc của Tranzito điểm làm việc tĩnh có thể bị dịch chuyển 

do nhiệt hay tạp tán của nó. Để  giữ  điểm làm việc của Tranzito  ổn định người ta 
dùng các phương pháp ổn định điểm làm việc. 
      Có hai phương pháp ổn định:
a.  Ổn định tuyến tính: dùng hồi tiếp âm một chiều làm thay đổi thiên áp mạch vào  
của Tranzito để hạn chế sự di chuyển của điểm làm việc.
      Hình 1­3 là sơ  đồ   ổn định điểm làm việc bằng hồi tiếp âm điện áp.  Ở  đây R B 
vừa làm nhiệm vụ đưa điện áp vào cực gốc bằng phương pháp định dịng Bazơ, vừa 
dẫn điện áp hồi tiếp về  mạch vào. Nếu có một ngun nhân mất  ổn định nào đó 
làm cho dịng một chiều IC0 tăng lên thì điện thế UCE0 giảm (do UCE   UCC – IC0.RC) 
làm UBE0 giảm, kéo theo dịng IB0 giảm làm cho IC0 giảm (vì IC0 =  .), nghĩa là dịng IC0 
ban đầu được giữ ổn định tương đối.
     Hình 1­4 là sơ đồ ổn định điểm làm việc bằng hồi tiếp âm dịng điện. Trong sơ 
đồ này RE làm nhiệm vụ hồi tiếp âm dịng điện một chiều. Khi IC0 tăng do nhiệt độ 
tăng hay do độ  tạp tán tham số  của tranzito thì điện áp hạ  trên RE     (UE0  = IE0.RE) 
tăng. Vì điện áp UR2 lấy trên điện trở R2 hầu như khơng đổi nên điện áp          U BE0 = 
UR2 ­ UE0 giảm, làm cho IB0 giảm, do đó IC0 khơng tăng lên được, tức là IC0 được giữ 
ổn định tương đối.
b. Ổn định phi tuyến: dùng phương pháp bù nhiệt nhờ các phần tử có tham số  phụ 
thuộc vào nhiệt độ như tranzito, điốt, điện trở nhiệt.
III. Phân cực và chế độ làm việc một chiều của Tranzito trường
      Về  ngun tắc, việc cung cấp và  ổn định điểm làm việc của Tranzito trường  
cũng giống như với Tranzito lưỡng cực. Đối với Tranzito trường xác định điểm làm  
việc thơng qua ID, UGS, và UDS. Để  JFET làm việc trong miền khuếch đại phải có 
các điều kiện sau:
1. 0 <  ID  <  IDSS
2. Điện áp cực cửa – cực nguồn: 

5

UP < UGS với kênh n

Lời nói đầu
PHẦN I

TĨM TẮT LÝ THUYẾT………………….…………...………….4

Chương 1

KHUẾCH ĐẠI VÀ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN TRONG
KHUẾCH ĐẠI

I. Các tham số cơ bản của một tầng khuếch đại……………………………………….4
II. Phân cực và chế độ làm việc một chiều của Tranzito lưỡng cực………………5
III. Phân cực và chế độ làm việc một chiều của Tranzito trường……………..…..7
IV. Hồi tiếp trong mạch khuếch đại………………………………………………..8
Chương II   CÁC SƠ ĐỒ CƠ BẢN CỦA TẦNG KHUẾCH ĐẠI 
TÍN HIỆU NHỎ
I. Sơ đồ dùng Tranzito lưỡng cực………………………………….………..……11
II. Sơ đồ dùng Tranzito trường………………………………..………………….13
III. Ảnh hưởng của nội trở nguồn tín hiệu và điện trở  tải đến mạch khuếch đại…
15
Chương III TẦNG KHUẾCH ĐẠI CƠNG SUẤT
I. Chế độ cơng tác và điểm làm việc của tầng khuếch đại cơng suất……..…..…..16
II. Tầng khuếch đại cơng suất chế độ A…………………………………….……17
III. Tầng khuếch đại cơng suất đẩy kéo……………………………………….….21
Chương IV  BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TỐN
I. Tính chất và tham số cơ bản……………………………………….……….…..28
II. Các mạch khuếch đại…………………………………………….……………30
III. Các mạch điện ứng dụng bộ KĐTT .................................................................32

Chương V      MẠCH TẠO DAO ĐỘNG ĐIỀU HỊA
I. Khái niệm chung về dao động………………………………………...………..40
II. Mạch dao động LC……………………………………………………………40
III. Mạch dao động RC…………………………………………….…….……….42
125


 
IV. Mạch dao động dùng thạch anh……………………………….……………...44

Chương  VI       MẠCH XUNG
I. Khái niệm chung……………………………………………….……………….46
II. Trigơ………………………………………………………….……..…………47
III. Mạch dao động đa hài……………………………………………….………..49
IV. Mạch hạn biên…………………………………………...…………………...52
V.  Mạch tạo xung răng cưa………………………………………………..……..54
Chương VII   CHUYỂN ĐỔI TƯƠNG TỰ SỐ VÀ SỐ TƯƠNG TỰ
I. Nguyên tắc chuyển đổi tương tự ­ số (ADC)…………………………….…….57
II. Một số phương pháp chuyển đổi AD……………………………….…..……..58
III. Chuyển đổi DA…………………………………………………………….…61
Chương 8    MẠCH CUNG CẤP NGUỒN MỘT CHIỀU
I. Khái niệm chung………………………………………………………………..63
II. Biến áp và chỉnh lưu…………………………………………………………...63
III. Bộ lọc nguồn……………………………………………………………….…65
IV. Mạch ổn áp……………………………………………………………….…..68
PHẦN II

BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI……….…………………...…….75

PHẦN III                BÀI TẬP TỰ GIẢI............................................................116

126