Bài giảng điện tử tương tự 1 mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ sử dụng transistor trường

4.396 Điện tử tương tự 1
Bài giảng: Mạch khuếch đại tín hiệu
nhỏ sử dụng transistor trường

Slide 1


Nội dung
• 6.1 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ sử dụng
transistor trường
• 6.2 Phân tích mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ sử
dụng transistor trường
– 6.2.1 Mạch chung nguồn, phân cực bằng dòng cố
định
– 6.2.2 Mạch mắc chung nguồn, tự phân cực
– 6.2.3 Mạch mắc chung nguồn, phân cực bằng mạch
phân áp
– 6.2.4 Mạch mắc chung máng (mạch lặp nguồn)
– 6.2.5 Mạch mắc chung cửa

• 6.3 Tổng kết đặc điểm của các mạch khuếch đại
tín hiệu nhỏ sử dụng transistor trường
Slide 2


6.1 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ sử
dụng FET
• Trở kháng vào
• Trở kháng ra

Z o (FET) = rd

Z i (FET) = ∞
1
=
yos

∆VDS
rd =
∆I D

• Điện áp VGS điều khiển dòng I D

∆I D = g m ∆VGS

VGS = constant

hỗ dẫn truyền đạt

∆I D
gm =
∆VGS
Slide 3


6.1 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ sử
dụng FET
• Xác định g m sử dụng đặc tuyến truyền đạt
gm = m

∆y

=
∆x

∆I D
=
∆VGS

Slide 4


6.1 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ sử
dụng FET
• Xác định g m

2 I DSS
gm =
VP

 VGS 
1
 −
 VP 

 VGS 
2 I DSS
, g m 0 = g m V =0
g m = g m 0 1
−
VP 
VP


• Ảnh hưởng của I D lên g m
ID
VGS
ID
=
⇒ gm = gm0
1−
I DSS
VP
I DSS
GS

Slide 5


6.1 Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ sử
dụng FET

Slide 6


6.2 Phân tích mạch KĐ TH nhỏ sử dụng FET
• 6.2.1 Mạch chung nguồn, phân cực bằng
dịng cố định
• 6.2.2 Mạch mắc chung nguồn, tự phân
cực
• 6.2.3 Mạch mắc chung nguồn, phân cực
bằng mạch phân áp
• 6.2.4 Mạch mắc chung máng (mạch lặp

nguồn)
• 6.2.5 Mạch mắc chung cửa
Slide 7


6.2.1 Mạch mắc CS, PC bằng dòng cố định

Z i = RG

Z o = RD rd

Av = −g m ( RD rd )

Vi , Vo

ngược pha

* rd ≥ 10 RD
Z o ≈ RD
Av ≈ − g m RD
Slide 8


6.2.2 Mạch mắc CS, tự phân cực

Z i = RG

Z o = RD rd

Av = −g m ( RD rd )

Vi , Vo

ngược pha

* rd ≥ 10 RD
Z o ≈ RD
Av ≈ − g m RD
Slide 9


6.2.3 Mạch mắc CS, PC bằng mạch phân áp

Z i = R1 R2
Z o = RD rd

Av = −g m ( RD rd )

Vi , Vo

ngược pha

* rd ≥ 10 RD
Z o ≈ RD
Av ≈ − g m RD
Slide 10


6.2.4 Mạch mắc CD (mạch lặp nguồn)

Z i = RG

Z o = RS rd 1 g m
g m ( RS rd )
Av =
1 + g m ( RS rd )
Vi , Vo cùng pha
* rd ≥ 10 RS
Z o ≈ RS 1 g m
g m RS
Av ≈
1 + g m RS
Slide 11


6.2.5 Mạch mắc chung cửa
 rd + RD 
Z i = RS 

 1 + g m rd 
Z o = RD rd
RD
g m RD +
rd
Av =
RD
1+
rd

Vi , Vo

cùng pha

* rd ≥ 10 RS
Z i ≈ RS 1 g m , Z o ≈ RD

Av ≈ g m RD
Slide 12


D-MOSFET

Slide 13


E-MOSFET

(

g m = 2k VGS

Q

)

VGS (Th ) −
Slide 14


E-MOSFET – CS phân cực kiểu hồi tiếp

RF + rd RD
Zi =
1 + g m ( rd RD )
Z o = RF rd RD

Av = −g m ( RF rd RD )
Vi , Vo

ngược pha

* RF  rd RD , rd ≥ 10 RD
RF
Zi ≈
, Z o ≈ RD
1 + g m RD

Av ≈ − g m RD
Slide 15


E-MOSFET – CS phân cực bằng mạch phân áp

Z i = R1 R2
Z o = RD rd

Av = −g m ( RD rd )

Vi , Vo

ngược pha

* rd ≥ 10 RD
Z o ≈ RD
Av ≈ − g m RD
Slide 16


6.3 Tổng kết đặc điểm của các mạch KĐ
tín hiệu nhỏ sử dụng FET
CS

CG

CD

Zi

Lớn

Nhỏ

Lớn

Zo

Trung bình

Trung bình

Nhỏ

Av

Trung bình

Trung bình

Nhỏ (<1)

Pha giữa tín
hiệu vào và ra

Đảo pha

Đồng pha

Đồng pha

Slide 17


Ví dụ
• Thiết kế mạch KĐ có Av = 8 , điểm làm việc VGS

RD , RS ?

Slide 18

Q

1
= VP
4


Tóm tắt
• Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ sử dụng
FET
• Cách phân tích mạch KĐ tín hiệu nhỏ sử
dụng FET

Slide 19


Bài tập
• Đọc chương 10 (Ảnh hưởng của điện trở
nguồn và điện trở tải) trong tài liệu tham
khảo [1]
• Bài tập [1]:
– Chương 9: 1, 5, 12, 17, 19, 23, 27, 32, 33, 37,
38, 43, 44

Slide 20