Bài tập điện tử tương tự II có giải mẫu

56

Phần 2 : MỘT SỐ BÀI TẬP MẪU

Chương 1:
ĐÁP ỨNG TẦN SỐ THẤP

1.1 a) Sớ đồ mạch và sơ đồ tín hiệu bé :
R
E
R
b
C
E
R
L
i
>
i
L
5uF
i
4k
1k
100
i
L
R
L
fe

E
h
C
R
b
i
>
i
c
.Re
=1
K
5k
.ib
<
ib
1k
hfe
hfe
hie
4k
i

b) Thiết lập hàm truyền :
A
i
=
i
b
b

L
i
L
i
i
i
i
i
i
.=
Trong đó :

50−=−=
fe
b
L
h
i
i


)10.4(
10.29
8.0
)/1)(Re//1(
3
3
+
+
≈

+++
=
s
s
schfehieR
R
i
i
b
b
i
b

Vậy :



Tiệm cận biên độ
)10.4(
)10.2(
40
)10.4(
)10.2(
40
3
3
5
3
+
+

=
+
+
=
ω
ω
j
j
s
s
A
i

A
i
=-40
)10.4(
)10.2(
3
3
+
+
s
s



57

32

26

)(log scale
ω

1
ω

2
ω

dbA
i
Lúc này ta coi như Re bò bypass nên

mA
RR
Vcc
I
k
ec
smCQ
67.6
3
20
2
)_(
==
+

=

Mạch ổn đònh DC tốt khi h
ie

<<R
b
<<h
fe
R
e

ta chọn :
k
efeb
RhR 5
10
1
==

h
ie
=1,4.50.
Ω= 261
67,6
25

A
im
A

io
Tiệm cận tần sô thấp :
)26(20
4
2
.40)0( dbA
i
==→
ω

Tiệm cận tần số cao :
)32(40)( dbA
i
=∞→
ω

Giản đồ Bode :








1.2 a) Xác đònh R
1
,R
2
để xảy ra max_swing :

1K
1K
i
=
Vcc
20V
+
Vbb
Rc
Ce
i
Rb
Re


Suy ra
V
BB
=o.7
V
+I
CQ
R
e
~7,4V
Từ V
BB
và R
b
suy ra










=
−
=
==
k
V
V
R
R
K
V
RV
R
cc
BB
b
BB
bcc
9,7
1
15,13

.
1
2

0


58

100
128
114
86
0
2
10
12 300 400 2000
A,db
)(log scale
ω

b) Tần số` thấp 3 db xác đònh như sau :
Ta có thời hằng nạp và xả của tụ :
t=C
e
[R
e
//(hib +
)]
fe

b
h
R
=C
e
[10
3
//(5+100)]=99,1 C
e
suy ra
ee
L
CCt
01,0
1,99
11
===
ω


F
RR
C
bE
E
µ
ω
1000
)10//105(10
1

)//(
1
3'
1
≈==

1.3 Cho biểu thức

)2000)(12)(2(
)400)(300)(10(
10)(
4
+++
+
+
+
=
sss
sss
sA

a) Tiệm cận biên dộ :

1.4 a) Sơ đồ tín hiệu bé :
Tìm hàm truyền :

i
b
b
b
b
L
i
L
i
i
v
v
i
i
i
i
i
A ==

Trong đó :

59

h
fe
=100

h
ie
=1
K


fe
b
L
h
i
i
−=

R
b
R
c
R
E
R
i
i
L

V
50k
Cc1
500k
Vcc
1k
i
100

i
L
V
b
i
i
C
.ib
<
i
L
>
i
b
V
hfeRe
Rb
hie
Cc1
Rc
hfe

r
i




efeieefeieb
b
RhhRhhv
i
+
≈
++
=
1
)1(
1



[ ]
)//(
1
)//(.
1
efeiebi
efeiebi
i
b
RhhR

sCc
r
RhhRr
i
v
+++
+
=

Do ñoù :

)//(
1
)]//([
.
1
efeiebi
efeiebi
efeie
fe
i
RhhR
sCc
r
RhhRr
Rhh
h
A
+++
+

+
−
=

Ñaët R
b
'
=R
b
//(h
ie
+ h
fe
R
e
)=500
K
//(1
k
+ 100.0,01
k
)~11
k



60

'
1

'
.
1
1
.
bi
eib
bi
i
R
sCc
r
Rh
Rr
A
++
+
−
=




1)(
.
1
'
1
'
++

+
−
=
CcRr
sCc
Rh
Rr
A
bi
eib
bi
i

)(
1
.
//
'
1
'
bi
eib
bi
i
RrCc
s
s
Rh
Rr
A

+
+
+
−
=

Thay số vào ta có :
1
3
1
33
10.61
1
82
)10.1110.50(
1
.
)1,001,0(
11//50
Cc
s
s
Cc
s
s
A
KK
KK
im
+

−=
+
+
+
−
=

Tần số 3 db bằng 10Hz nên :

FCc
Cc
L
µω
26,0
10.61
1
10.2
1
1
3
=→=Π=

nên :

8,62
10.82
3
+
−=→
s

s
i
v
i
L



♦ Giản đồ Bode :
-Tiệm cận tần số thấp :
0)0( =→
ω
i
A
(db)
-Tiệm cận tần số cao :
)(38)( dbA
i
=∞→
ω




8,62
82
+
−=
s
s

A
i


61

A
im
0
A
i
,db
38
L
ω
)(log scale
ω

Cc
1
10uF

h
fe
=50

1-6 a) Sơ đồ mạch và sơ đồ tín hiệu bé :

R
E
R
i
R
1
R
2
R
L
=
i
100
i
1k
Vcc 20V
100k
10k
10k
Cc2
20uF

1k

i
L
.ib
i
>
i
b
i
(1+hfe)
1/
>
1k
sCc2
Re
5k
Rb
hie
1k
hfe
r
i

♦ Điều kiện tónh :






==
≈=
V
BB
kkk
b
V
R
81,1
110
10
.20
10100//10


62

K
ie
e
fe
b
BB
CQ
hmA
R
h
R
V
I 34,0

7,3
25
.50)(7,3
7,0
==→=
+
−
=

Đặt
-
3
5
1
1
10
10.51
]
1
//)[1(
+
=+=
s
sCc
RhZ
efe

-
ssCc
RZ

L
4
3
2
2
10.5
10
1
+=+=

Hàm truyền :
12
.
.
.
ZhR
R
ZR
Rh
i
i
i
i
i
i
A
ieb
b
c
efe

i
b
b
L
i
L
i
+++
−
===



Xây dựng A
i
bằng cách khác :
♦ Điểm zero :
srad
CcR
e
/1000
1
;0
1
===
ωω

♦ Điểm cực
srad
h

hR
RCc
fe
ieb
e
a
/1485
)]
1
//([
1
1
=
+
+
=
ω

25
][
1
2
=
+
=
Lc
b
RRCc
ω

♦ Độ lợi tầng giữa
24. −=
++
−
==
∞→
feb
b
Lc
cfe
i
L
im
hR
R
RR
Rh
i
i
A
ω




)1485)(25(
)1000(
.
21

500
++
+
−=
ss
ss
A
i


63

0)( =++
BEEECQe
fe
b
VVIR
h
R

Suy ra


)(2,4
1
50
1
7,05
mAI
K

K
VV
CQ
=
+

=

neõn :
K
ie
h 3,0
2
,
4
25
50 ==

Z
in





=
=
20
1
fe

EQ
h
mAI

A
i
24
16
0 148510
3
25



suy ra :






1.7
Tửứ sụ ủo ta coự :
r
i
R
b
R
E
Vcc

=
-5V
+
-
Vi
5V
Cc2
RL
10k
1k
1k
Cc1
10

Ta coự
KKKK
efeiebin
RhhRZ 1)503,0//(1])1([
'
+=++=

neõn :
F
Z
Cc
ZCcZrCc
ininini
à

200
10.5
111
)(
1
3
1
11
===
+
=

1.9
R
c
R
b
R
E





=
=
20
1
fe
EQ

h
mAI
B B
i
R
L
=
>
i
L
1 k
C c2
C e
1 k
V cc
1 k
+
V
1 k
i

)1485)(25(
)1000(
24
++
+
=
ss
ss
A

i

64

K
ie
h 5,0
1
25
.20 ==



>
1/
L
hfe/
L
i
i
>
ib
Vb
-
hie
Rb
i
sCe
hfeRe
R

sCc1
Rc
hfeib

Ta có :
-
e
fe
b
ibee
e
C
h
R
hRC
.75
1
)]//([
1
≈
+
=
ω

-
2
3
2
2
10.2

1
][
1
Cc
RRCc
Lc
=
+
=
ω

Xảy ra điểm cực kép tại
srad /10
=
ω
thì

srad
e
/10
2
==
ωω
nên


♦ Để tần số 3 db là 10 rad/s với C
e
=1333uF thì nếu không kể đến sự
gây méo của Cc

2
thì
srad
eL
/10==
ωω
. Do đó ta chọn
srad
L
/1
2
=<<
ωω
nên
srad /1
2
=
ω
suy ra :
FCcsrad
Cc
µω
500/1
10.2
1
2
2
3
2
=→==

Vậy


♦ Xây dựng hàm truyền A
i
khi C
e
=1333uF, Cc
2
=500uF
Đặt Z
1
= h
fe
.(R
e
// (1/sC
e
))
Z
2
=R
L
+ 1/sCc
2
.
Ta có
FCc
FC

e
µ
µ
50
1933
2
=
=

C
e
= 1333uF

C
c
2
= 500uF


65

h
fe
=100

h
ie
= 1
K

12

ZhR
R
ZR
R
h
i
i
i
i
i
i
A
ieb
b
c
c
fe
i
b
b
L
i
L
i
+++
===

0)1)((
)1(
.
1)(

2
2
+++
+
++
=
sRChRR
CRR
sCcRR
sCcR
hA
eeiebe
eeb
Lc
c
fei


]1)10(][)([
)1( 10
3
2
2
3
++++++

+
=
sRCcRhRhsrRhC
ssRCRhCc
A
Lbieefeebiee
eebfe
i

Thay soỏ


)75,10)(1(
)75,0(
67,6
++
+

ss
ss


Caựch khaực
-ẹieồm zero
srad
CR
ee
/75,0
10.1333.10
11

,0
63
===



-ẹieồm cửùc :-
srad
h
R
hRC
fe
b
ibee
/75,10
10.1333.76,69
1
)]//([
1
6
1

+
=




67,6. =
++

=
ieb
b
Lc
Lfe
im
hR
R
RR
Rh
A

Vaọy :







1.11


)100093)(1(43
)10001333(20
++
+
=
ss
ss

A
i

)1)(7,10(
)75,0(
.67,6
++
+
=
ss
ss
A
i

R
1
R
2
Ri
C
R
C
i
i 100k
10k
Vcc
1k
10k
10uF

66











i
b
100K
1K
i
L
1/
L
'
L
<
i
V
+
-
V
R
10K

hfeib
R
sC
R 10 K
hie
ri
i
i
c
i
L

Do r
i
>>h
ie
nên có thể bỏ qua r
i

♦ Độ lợi vòng T
''
0
'
.
L
b
efe
L
b
efe

i
L
L
v
i
i
i
Rh
v
i
Rh
v
v
T
i
−=−==
=

với :

1)(
1
1
1
++
=
++
=
CshR
Rh

sC
sC
i
i
ie
ie
b


ieie
ie
ie
L
hRRCshRCs
Cshr
hR
sC
R
v
i
+++
++
=






++

=
2)(
1)(
)//(
1
1
'

nên
C
i
C
i
L
L
i
>
i
b
R
hfei
b
R
2
R
1
hie
ri
i

67


21011
10
]2)([
1
10
3
3
+
−
=
+++
−=
shRshRCR
hT
ieie
fe





♦ Độ lợi không hồi tiếp :
21011
)20(10
1
//
1

//
.
3
0
,
+
+−
=
++
+
−===
=
s
s
h
sC
RR
sC
RR
h
i
i
i
i
i
i
A
ie
fe
i

b
b
L
v
i
L
i
L

suy ra



♦ Tần số 3db
)/(110 srad
L
=
ω

♦ Giản đô Bode

1-13
1,19
1
91
+
−=
s
T

)110(11
)20(1000
1 +
+−
=
−
=
s
s
T
A
A
i
if

0
db
A
if
,

24
39
20
L
ω
)(log scale
ω


68

∞→
21
,CcCc

Do R
g
.>>r
i
nên : v
g
~v
i
R
g
R
s1
R
s2
R

d
R
L
r
i
L
VDD
V
Cc2
100k
100uF
250
250
100k
Cc1
+
-
Vi
5k
5k

Sơ đồ tín hiệu bé :
r
i
R
g
5K
100k
250
250

D
gs
+
-
Vi1
5k
100k
+
-
uv
rds
Rs1
Rd
R
L
Rs2
100uF

Dùng tương đương Thevenin như trên ta có :
L
vg~vi
g
~
uvi
(u+1)
//Rl
V
Rd
Z
+

-
Vi1
5k
100k
+
-
uv
rds

với :
sC
RRZ
ss
1
//
21
+=+



25. ==+
mds
gr
µ


69

a) Xác đònh hàm truyền :
dsLd

Ld
i
L
v
rZRR
RR
v
v
A
+++
−
==
)1(//
//
µ
µ

Do R
d
<<R
L
nên R
d
//R
L
~R
d
nên

µµ

µ
µ
µ
µ
dsd
d
dsd
d
v
r
Z
R
R
rZR
R
A
+
+
+
−
=
+++
−
=
)1(
)1(

Cuối cùng ta được :

ddssdsdss

sd
v
RrRrRRsCR
sCRR
A
+++++++
+−
=
)1(])1([
)1.(
12
2
µµ

Thay số :

)7,55(
)40(
57,7
)184033(
)40(250
+
+
−≈
+
+
−
=
s
s

s
s
A
v

♦ Cách khác :
-Điểm zero :
)/(40
1
2
1
srad
CR
s
==
ω

-Điểm cực :
75,55
)]
1
//
//([
1
12
2
=
+
+
+

=
µ
ω
Ldds
ss
RRr
RRC

Sở dó phải chia cho
)1(
+
µ
là bởi lẽ ;
-Theo sơ đồ mạch

)])1//(()1.[(
1
12 ddsss
RrRR
C
t
++++
+
=
µµ
µ


( )







+
+
++
+
=
1
(1//
1
12
µ
µ
µ
dds
ss
Rr
RR
C









+
+
+=
)
1
//(
12
µ
dds
ss
Rr
RRC
( bỏ qua R
L
do quá lớn )
-Độ lợi tầng giữa :


70



575,7
)1(
1
−=
+++
−
==
∞→

dsds
d
i
L
vm
RRr
R
v
v
A
µ
µ
ω

Do đó ta cũng có biểu thức giống trên:

)7,55(
)40(
575,7
+
+
−=
s
s
A
v

b)Nếu ghép tụ ở 2 đầu R
s
=R

s1
+ R
s2
thì :

dsd
d
v
rZR
R
A
+++
−
=
'
)1(
µ
µ
với Z
'
=(R
s1
+R
s2
)//1/sC
Thay số ta có :

46
)20(
5,12

+
+
−=
s
s
A
v

->Băng thông giảm và độ lợi tăng

1-12

R
1
R
2
R
3
1K
R
E
=10
V
E
1k
1k
5k
5k
Vcc
V

Cc
+
-
Vi
ri
1K
1/
hfeRe
100k
hie
0.6k
Rb
3.5k
sCc
+
-
Vi1
ri

♦ Điều kiện tónh
KKKK
b
V
BB
RV 5,35//51;510
5
5
5
=+==
+

=

suy ra :

k
ie
K
K
VV
CQ
hmA
o
I 6,0
15.4
25
10015,4
1
100
5,3
7,5
==→=
+
−
=



71

♦ Chế độ xoay chiều : do h

fe
R
E
= 100
K
>>h
ie
->v
E
~V
B

Ta có :

sCc
rRhhR
RhhR
v
v
v
v
A
iefeieb
efeieb
i
b
i
E
v
1

)//(
)//(
+++
+
+
=≈=

Thay số ta có ;

521.10.83,22
.10.62,17
5
5
+
=
sCc
sCc
A
v

♦ Tần số 3db :
Cc
Cc
L
83,22
521.10
10.83,22
521
5
5

−
==
ϖ

Theo gia thuyết
ππω
102 ==
LL
f
nên

)(26,7
10.83,22
521.10
5
FCc
µ
π
==
−


72

i
B=B
1
b
//r
b'e

b'e
m
v
c
i
L
b
i
g
C
R
R
r
bb'
b
i
b'e
b'e
M
b'
v
m
L
i
L
L
R
g
V
C

C1
i
r1
R2
R4
1k
R3
1k
Vcc
+
Vbb
Ii
R
g
V
C
C1
i
r1
R2
R4
1k
R3
1k
Vcc
+
Vbb
Ii

Với giả thiết C
b'c
= 0 thì C
M
= 0; r
bb'
= 0 : ngắn mạch B - B'.
Sơ đồ chỉ còn lại như sau :







Theo giả thiết ta có :
I
CQ
= 2 mA suy ra :
h
ie
=
2
25.
fe
h
= 12,5.h
fe

mà :

h
ie
= r
bb'
+ r
b'e
= r
b'e
(r
bb'
= 0)
Do vậy :
12,5.h
fe
= r
b'e
(1)
→
g
m
=
5,12
1
'
=
eb
fe
r
h
= 0.08 mho

Tần số cao 3 dB :
f
h
=
ebebMebeb
CRCCR
''''
2
1
)(2
1
ππ
=
+

với : R
b'e
= (r
i
// R
b
+ r
bb'
) // r
b'e
= R
b
// r
b'e
(r

bb'
= 0; r
i
=
∞
)
nên :
2
-
1


73

f
h
=
ebebb
CrR
''
.//2
1
π
(2)
Độ lợi dòng tần giữa :
A
im
=
i
b

b
L
i
L
i
v
v
i
i
i
'
'
.=
= -g
m
.R
b
// r
b'e

Theo giả thiết :
im
A
= 32 dB = 40
Suy ra :
R
b
// r
b'e
=

Ω== 500
08,0
40
m
im
g
A

với :
R
b
= 10
3
Ω → r
b'e
=
=
−
500
10
10.500
3
3
10
3
Ω
Từ (2) ta có :
C
b'e
=

500.10.800.2
1
//.2
1
3
'
π
π
=
ebbh
rRf
= 400 pF
Từ (1) suy ra :
h
fe
=
5,12
10
5,12
3
'
=
eb
r
= 80
Vậy :
h
fe
= 80; r
b'e

= 1K; C
b'e
= 400 pF

2-2
Cho sơ đồ mạch như sau :

Các thông số :
- ω
r
= 10
9
rad/s
- h
fe
= 100
- C
b'c
= 5pF
- r
bb'
= 0
- I
EQ
= 10 mA
i
CC
L
i
L

Q1
NPN
+V
i
20uF
20uF
20uF
R
1k
100
1k10k
1k
10k

74

→





==
==
==
pFgC
mhoIg
KKKR
Tmeb
EQm

b
400/
4,040
9,010//1
'
ω


i
L
i
L
i
c1
b
b'e
b'e
e
e
c2
m
v
b'e
+C
M
c
B'
E
g
R

C
R
r
i
C
C
C
R
R
r


a) Tính độ lợi tần giữa A
im
: cho ngắn mạch các tụ C
c1
, C
c2
, C
e
và bỏ
qua các phần tử C
b'e
, C
b'c
(cho hở mạch hai đầu các phần tử ấy).
Khi đó :
A
im
=

i
eb
eb
L
i
L
i
v
v
i
i
i
'
'
.=
∞→
ω

với : *
Lc
c
m
eb
L
RR
R
g
v
i
+

−= .
'

*
ebbi
bi
eb
i
eb
rRr
Rr
r
i
v
'
'
'
//
//
.
+
=

Vậy :

38
)//(
).//(

'

'
=
++
−=
ebbi
ebbi
Lc
c
mim
rRr
rRr
RR
R
gA


b) Tìm tần số 3 dB f
h
:
Ta có :
C
b'e
=
400
10
4,0
9
==
T
m

g
ω
pF

75

Xét ở tần số cao ta sẽ thấy rằng các tụ ghép ngoài C
c1
, C
c2
, C
e
có trở
kháng rất bé do ω rất lớn → ngắn mạch các tụ ghép ngoài.
Sơ đồ chỉ còn :
b
i
b'eb'e
r
i
//r
B'
L
i
c
v
m
+C
M L
b'c

C
R
R
g
C
R
i

Và :
C
M
= [1 + g
m
.(R
c
//R
L
)]C
b'c

C
M
= (1 + 0,4.500).5 pF
C
M
= 1000 (pF)
Tần số cao 3 dB :
ω
h
=

)(
1
'' Mebeb
CCR +
(R
b'e
= r
i
// R
b
// r
b'e
= 196 Ω)
ω
h
=
12
10).1000400.(196
1
−
+
= 3,64 (Mrad/s) <<
cbcL
CRR
'
)//(
1

→ tính toán là hợp lý.
Vậy :

ω
h
= 3,64 Mrad/s
2-5
Cho sơ đồ mạch như sau với các thông số : ω
T
= 10
9
rad/s, C
b'e
= 6
pF, r
bb'
= 0; I
EQ
= 1 mA, h
fe
= 20 → g
m
= 0,04 mho.
i
c1
i
L
EE
-
i
c2
r
i

bb' e'
R
E
//R
L
C'
=
+r
R'
b'c
Yh
Yh
R
C
+
-
v
+
-
v
V
Vcc
Q1
NPN
C
C
1k
1k
0.5k

76

R’ = r
b’e
+ h
fe
R
e
’, C’ =
'
'
1
em
eb
Rg
C
+


* Độ lợi tần giữa : hở mạch C
b'c
, C' :
A
vm
=
ebiLefe
Lefe
rrRRh
RRh

'
)//(
)//(
++
= 0,9
* Tần số cao 3 dB : R' = r
b'e
+ h
fe
R
e
' >> R
e
' : bỏ qua R
e
'.
Do đó tần số xảy ra điểm cực :
ω
1
=
)')((
1
)'('
1
'
'
'
'
CCRhr
CCR

cbefeeb
cb
++
=
+

Thay số :
R' = h
fe
.
CQ
I
25
+ h
fe
.R
E
//R
L
= 10,5 K
C' =
''
'
1
/
1
em
Tm
em
eb

Rg
g
Rg
C
+
=
+
ω
= 2 pF
Suy ra :
ω
1
= 12 Mrad/s : cho Z
i

Để tính tần số ω
h
ta xét hai trường hợp sau :
ω
β
=
12
''
10.40.500
1
.
1
−
=
ebeb

Cr
= 50 (Mrad/s)
a) Nếu ω < ω
β
: bỏ qua C'. Khi đó :
A
v
=
i
b
b
e
i
e
v
v
v
v
v
v
'
'
.=

Trong đó :
*
1
'
≈
b

e
v
v

*
1/
1
'
+
=
ii
b
sv
v
ω
với ω
i
=
'
'
1
icb
RC

=
'
i
R
r
i

+ r
bb'


77

ω
h
= 230 Mrad/s

A
im

≈
1

Do ta đang xét ω < ω
β
ma ω
β
<< ω
i
nên :
≈
i
b
v
v
'
1

Suy ra : A
v
= 1 : không có tần số cao 3 dB.
b) Nếu ω >> ω
β
: bỏ qua R'. Khi đó :
A
v

))('(]')[(1
'1
'
''2
'
'''
''
cbiecbiie
e
i
b
CRCRsCRCRRs
sCR
v
v
++++
+
=≈

Thay số :
A

v
=
1829
9
10
.
3
.
10
.
5
.
1
101
−−
−
+
+
+
s
s
s

A
v
=
)/1)(/1(
10/1
'
2

'
1
9
ωω
ss
s
++
+
với





=
=
srad
srad
/10.43,1
/10.23,0
9'
2
9'
1
ω
ω

Suy ra :

292218

182
)10 ().10.31(
10.1
s
A
v
ωω
ω
+−
+
=
−
−

Cho
2/1=
v
A
ta có :
1 - 6.10
-18
ω
2
+ 9.10
-36
ω
4
+ 25.10
-18
ω

2
= 2 + 2.10
-18
ω
2

hay :
4.10
-36
ω
4
+ (25.10
-18
- 6.10
-18
- 2.10
-18
)ω
2
- 1 = 0
4.10
-36
ω
4
- 17.10
-18
ω
2
- 1 = 0
Giải phương trình trên ta được ω

h
= 0,23.10
9
rad/s = 230 Mrad/s >> ω
β
.
Vậy :

có thể lấy xấp xỉ ω
h
= ω
1
'



2-6
Cho sơ đồ mạch như sau :
- ω
T
= 10
9
rad/s
- C
b'c
= 6p

78

- r

bb'
= 0
- I
EQ
= 1 mA
- h
fe
= 20
Transistor Q
2
được ghép dạng B chung với Q
1
nhằm mục đích làm
giảm điện dung Miller C
M
. Tần số 3 dB ngắn mạch B chung f
α

≈
f
T
. Do
đó ta chỉ xét Q
2
ở tần số thấp và Q
1
ở tần số cao nên R
e1
bò ngắn mạch.
Sơ đồ thay thế :

bò ngắn mạch (nối mass). Ở đây ta đã bỏ qua một tụ C
b’e
mắc song song
R
c2
do quá nhỏ.
Trong đó :
C
M
= (1 + g
m
.R
c1
//
1
'
+
fe
eb
h
r
).C
b’c
= 11,85 pF
≈
12 pF
a) Tính A
im
: ngắn mạch các tụ ghép ngoài, hở mạch các tụ ghép trong

ta sẽ có sơ đồ sau để tính A
im
và ngắn mạch các điện trở trong trừ điện
trở r
b’e
.
Ta có :
A
im
=
i
eb
eb
e
e
L
i
L
i
v
v
i
i
i
i
i
1
'
1
1

'
1
=
∞→
ω

A
im
= -h
fb
.
)//.(.
1
1
2
2
ieb
ibc
cm
Lc
c
hR
hR
Rg
RR
R
++

A
im

=
))((
)//(
1
12
ibcLs
iebcmc
hRRR
hRRgR
++
−

Thay số :
A
im

)2510)(1010(
)500//10.(10.04,0.10
333
333
++
−
≈
= -6,5.
Vậy :
A
im
= -6,5
b) Tìm tần số cao 3 dB ω
h

:

79

ω
h
=
12
''
10).1240.(33,333
1
))(//(
1
−
+
=
+
Mebebb
CCrR
= 57,7 Mrad/s
Vậy :
ω
h
= 58 Mrad/s
* Ta thấy tụ C
M
có giá trò rất nhỏ là do R
c1
//
1

'
+
fe
eb
h
r
mà
1
'
+
fe
eb
h
r
= h
ib

có giá trò nhỏ. Nếu không mắc thêm Q
2
vào thì :
C
M
= (1 + g
m
.R
c1
// R
L
).C
b’c

=120 pF
Khi đó :
ω
h
=
12
10).12040(33,333
1
−
+
= 18,75 Mrad/s : nhỏ hơn trường
hợp trên rất nhiều.
Do đó ghép thêm Q
2
làm tăng băng thông của mạch.

2-9

i
i
L
Z
Z
i
o
Q2
2N4223
100k
Vcc
20V

20uF
1k
4k
r6 20uF
+
-
v1

r
ds
= 5K, C
gs
= 6p, C
gd
= 2p, g
m
= 0,003 mho

→
g
m
r
ds
= µ =15
Giả sử FET được phân cực ở chế độ tónh với các thông số như trên.
* Xét sơ đồ mạch ở tần số thấp :
a) Trở kháng vào :

80

∞=→+=
ig
c
i
ZR
sC
Z
1
'
1

•
∞→
'
i
Z
khi ω
→
0
• Nếu mạch hoạt động ở tần số ω <<
gc
RC
1
1
= 0,5 Hz thì
1
'
1
c
i

sC
Z ≈
.
b) Trở kháng ra :
1
1
1
//
1
22
'
+
+≈
+
+=
µµ
ds
c
ds
ds
c
o
r
sC
r
r
sC
Z

•

∞→
'
o
Z
khi ω
→
0
• Nếu :
ω <<
dsc
rC
2
1
+
µ
= 1,6 Hz thì
1
'
1
c
o
sC
Z ≈
.

c) Độ lợi áp :
A
v
=
i

g
g
s
s
L
i
L
v
v
v
v
v
v
v
v
=

với :
•
501.
.
2
2
+
=
+
=
s
s
sCR

sCR
v
v
cL
cL
s
L

•
(
)
( )
1
/1//
/1//
2
2
+
++
+
=
µ
ds
cLs
cLs
g
s
r
sCRR
sCRR

v
v

Ở tần số ω >>
2
1
cL
CR
= 50 Hz thì
1
//
//
+
+
=
µ
ds
Ls
Ls
g
s
r
RR
RR
v
v
= 0,72