Đáp ứng tần số thấp của mạch khuyếch đại ghép RC

1

BÀI GIẢNG TÓM TẮT MÔN : ĐIỆN TỬ 2
Người soạn : TS.Phạm Hồng Liên

Chương 1 : ĐÁP ỨNG TẦN SỐ THẤP CỦA MẠCH KHUẾCH
ĐẠI GHÉP RC

I. Đáp ứng tần số thấp của bộ khuếch đại dùng tranistor
:
1. Tụ điện bypass emitter : H.1_1
L
i
i
o->o
->oo
E
+
Vbb
C
i
Vcc
Cc2
Cc1
r
Rb
R
Re
Rc

L
i
'
Rb

1+hfe
hib
>
ie
<
ic
Rc
ie
Ce
i
R
Re

E
E
1
2
E
C
R
R


ta sẽ có R
b'

=
)1(
1
//
*
1E
Rhib
hfe
Rbri
++
+
(có r
i
,có R
E1
)
i
i
'=
)2(
1
//
//
*
1Eib
ib
ib
Rh
hfe
rR

rR
++
+
( có r
i
,có R
E1
)
Đặt R
b'
=
hib
hfe
R
b
+
+1
(1)
(khi không có r
i
)
R
b'
=
hib
hfe
Rr
bi
+
+1

//
(1')
(khi có r
i
)

i
i'
=
)2(
1
hib
hfe
R
R
b
b
+
+

(khi không có r
i
)

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

hib
hfe
rR
rR
ib
ib
+
+
( khi có r
i
}
Đặt biệt khi có R
e1
,R
e2
như hình vẽ :


2

Dạng hàm truyền tổng quát : A
i
=A
im
)3(
2
1
ω
ω
+

+
s
s

A
im
=-
'b
b
R
R
=-
)4(
1
hib
hfe
R
R
b
b
+
+
(không có r
i
,không có R
L
)
A
im
=-

)'4(
1
//
////
'
hib
hfe
rR
rR
R
rR
ib
ib
b
ib
+
+
−=
(có r
i
, không có R
L
)
A
im
=-
)"4(
1
//
////

1
'
E
ib
ib
b
ib
Rhib
hfe
rR
rR
R
rR
++
+
−=
(có r
i
, có R
E1
, không có R
L
)

A
im
=-
)4(
1
//

////
1
'
•
++
+
+
−=
+
E
ib
ib
LC
C
LC
C
b
ib
Rhib
hfe
rR
rR
RR
R
RR
R
R
rR


(có r
i
, có R
E1
và có cả R
L
)
)5(
1
1
EE
CR
=
ω

)6(
)'//(
1
2
bEE
L
RRC
==
ωω

( R'
b
thay đổi như trên)
A
io

=A
im
)7(
2
1
ω
ω








A
i

A
im
1
ω

L
ω
ω
=
2

)/( srad

ω

A
io

3

0

2. Tụ ghép C
c1
: H 1-7

i
L
L
i
i
->oo
+
Vbb
i
Vcc
Cc2
Cc1
r
Rb
R
Re
Rc

i
b
L
i
<
ic
i
(1+
hfe)R
e
fb
ib
L
i
h
hie
r
Cc1
Rc
i
R
Rb


Đặt R'
b
=R
b
//[hie+(1+hfe)R

E
] (1) ( không có tụ C
E
)
R'
b
=R
b
//hie (1') (có tụ C
E
->
∞
hoặc R
E
= 0 )
Dạng hàm tryền cơ bản : A
i
=A
im
L
s
s
ω
+

(2)
A
im
=-
E

bi
Rhib
Rr
+
'//
(3) ( không có tụ C
E
, không có R
L
)
A
im
=-
hib
Rr
bi
'//
(3') ( có tụ C
E
, hoặc R
E
=0)
A
im
=-
E
bi
LC
C
Rhib

Rr
RR
R
+
•
+
'//
(3")
( không có tụ C
E
, có R
L
)
1
1
( ' )
L
i b C
r R C
ω =
+
(4)

3. Cacù tụ ghép cực nền (C
c1
) và tụ ghép collector (C
c2
) :
A
i

A
im
L
ω

)/( srad
ω


4

ω
0
A
i
A
im
L
ω

0
ω
A
im
A
i
L
ωωω
21

L
i
i
>
i
L
+
Vbb
i
Vcc
Cc2
Cc1
r
Rb R
Re
Rc


ic
i
l
L
i i
(1+
hfe)
Re
ib
L

i
>
ib
fe
Cc2
h
hie
r
Cc1
Rc
i
R
Rb


Hàm truyền cơ bản :
A
i
=A
im
21
ωω
+
⋅
+
s
s
s
s
(1)

A
im
=-
E
bi
LC
C
Rhib
Rr
RR
R
++
'//

(2)
)4(
)(
1
&)3(
)'(
1
2
2
1
1
cLCcbi
CRRCRr
+
=
+

=
ωω

Trường hợp
21
ωωω
==
o
khi đó :
A
i
=A
im
2
2
)(
o
s
s
ω
+
(5);
OL
ωω
55,1
=
(6)
Trường hợp
21
ωω

≠
:


5

0

ω

2
6
2
4
2
2
2
2
1
4
1
2
2
2
1
2
ωωωω
ωω
ω
++

+
+
=
L
(7)

4. nh hưởng kết hợp của các tụ ghép và tụ bypass :
L
i
i
>
i
L
Ce
+
Vbb
i
Vcc
Cc2
Cc1
r
Rb
R
Re
Rc


B3 : Tính Cc2 và Cc1 theo :
1
)'(2

1
1
CcRr
f
bi
L
Cc
+Π
=
(3)

2)'(2
1
2
CcRr
f
bi
L
Cc
+Π
=
(4)


II. Đáp ứng tần số thấp của bộ khuếch đại dùng FET
:
1. Tụ bypass cực nguồn :
L
i
->oo

o->o
Rd
VDD
Cs
Rs
+
-
Vi
Cc2
r
Cc1
R
Rg

l
rds

-

+

Rd

R



dsm
rg
=

µ
(1)
ii
ig
g
i
vv
rR
R
V ≈
+
='
(2) vì R
g
>>r
i

B1 :
Ebi
LL
CRr
ff
CE
)'(2
1
+Π
=

tính C
E

B2 :
CECvCc
LLL
fff
10
1
21
==

L
ω

A
im
)1/(
+
µ
Cs

Rs)1(
+
µ

i
V '
µ

V
L

6

V'
I
=
ii
gi
g
VV
Rr
R
≈
+
(1)
Hàm truyền cơ bản :
Av=Avm
L
s
s
ϖ
+
(2)
Avm=-g
m
R// (3)
)]([
1
2
ddsLc

L
RrRC ++
=
ϖ
(4)
A
V
A
Vm
1
ω
L
ω
ω
=
2
ω
0

Avm
L
ω
ω
A
v

2
1
'
'

ω
ω
+
+
==
s
s
Avm
V
V
Av
i
L
(3) Avm=-g
m
R// (4)
R//=r
ds
//R
d
//R
L
(5) ;
ss
CR
1
1
=
ω
(6)

]
)//()1(
)//(
[
1
2
Lddss
Ldds
ss
L
RRrR
RRr
RC
+++
+
==
µ
ωω
(7)
Av
o
=Avm
2
1
ω
ω
+
+
s
s

(8)

2. Tụ ghép cực máng :
L
i
->oo
->oo
>
i
L
+
Cc2
+
Cc1
Rd
VDD
Cs
Rs
+
-
Vi
r
R
Rg


Vi
r
i
Vgs

g Vgs
m
V
L
RL
Rd
rds
+
-
Rg


3. Tụ ghép cực cổng :
L
i
->oo
->oo
>
i
L
+
Cc2
+
Cc1
Rd
VDD
Cs
Rs
+
-

Vi
r
R
Rg


7

Vi
r
i
Vgs
g Vgs
m
>
i
L
+
Cc1
RL
Rd
rds
+
-
Rg

Av=Avm
L
s
s

ϖ
+
(1)
Avm=-g
m
R
//
(2); R
//
=r
ds
//R
d
//R
L
(3) Avm
)(
1
1
gic
L
RrC +
=
ϖ
(4)
Vì R
g
thường rất lớn nên
L
ϖ

rất nhỏ. Đối với FET méo tần số thấp chủ
yếu do C
s
gây ra.