Bài giảng mạch điện tử potx

Bài giảng thương mại điện tử


1


Chương 1
KHUẾCH ĐẠI VÀ CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG

§1-1 ĐỊNH NGHĨA PHÂN LOẠI
1. Định nghĩa:
Khuếch đại là làm gia tăng tín hiệu về mặt năng lượng. Năng lượng của tín hiệu chính là công
suất của tín hiệu. Như vậy khuếch đại là nâng cao công suất của tín hiệu.
Theo định luật bảo toàn và chuyển hóa năng lượng thì bản chất của khuếch đại là mạch biến đổi
năng lượng có điều khiển. Ở đây dùng nguồn tín hiệu có công suất nhỏ để điều khỉên, biến đổ năng
lượng của của nguồn chung cấp một chiều thành tín hiệu có năng lượng lớn hơn.
Công suất của tín hiệu điện là tích số của điện áp và dòng điện P=U.I. Do đó để năng luợng tín
hiệu lớn hơn có thể gia tăng biên độ điện áp hoặc dòng điện.
2. Phân loại
Dựa vào nhiều dấu hiệu để phân loại mạch khuếch đại
a. Theo dạng tín hiệu

- Khuếch đại tín hiệu nhỏ
- Khuếch đại tín hiệu lớn
Chúng ta thường hiểu đơn giản mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ là tín hiệu vào – ra đủ nhỏ. Hiểu
như vậy chua đủ, để hiểu đầy đủ có thể nhắc lại đặc tuyến truyền đạt của transistor như hình vẽ:








b. Theo tần số của tín hiệu
- Bộ khuếch đại một chiều (Khuếch đại biến thiên chậm)
- Mạch khuếch đại tần số thấp
- Mạch khuếch đại tần số cao
c. Theo phần tử tích cực xây dựng mạch khuếch đại
- Mạch khuếch đại dùng đèn điện tử
- Mạch khuếch đại dùng transistor lưỡng hạt (BJT)
- Mạch khuếch đại dùng transistor trường (FET)
I
C

I
B

B

A

I
CB

I
CA

I
BA

I
BB

H1
-1 Đ
ặc tuyến truyền đạt của transistor
Trên đặc tuyến này chỉ có đoạn đặc tuyến A – B là có
dạng tuyến tính nên I
V
chỉ thay đổi trong đoạn I
BA
đến I
BB
.
Và dòng ra thay đổi trong đoạn I
CA
đến I
CB
lúc này dòng ra
thay đổi tuyến tính với dòng vào và không bị méo. Nếu tín
hiệu vào bé quá hoặc lớn quá thì tín hiệu ra thay đổi không

tỉ lệ với tín hiệu vào nên sinh ra méo dạng. Chúng ta gọi bộ
khuếch đại tín hiệu nhỏ là bộ khuyếch đại mà tín hiệu vào
của nó chỉ thay đổi trong vùng tuyến tính của đặc tuyến
truyền dẫn (đoạn AB). Vì vậy bộ khuếch đại tín hiệu nhỏ
c
òn

g
ọi

l
à

b
ộ

khu
ếch

đ
ại

tuy
ến

t
ính
.

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software

For evaluation only.


1


- Mạch khuếch đại dùng tổ hợp mạch (IC)
Do đèn điện tử hiẹn nay hâu như không còn sử dụng nên trong tài liệu này không đề cập đến các
mạch khuếch đại dùng đèn điện tử

§1-2 CÁC THÔNG SỐ ĐẶC TRƯNG CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI

1. Sơ đồ khối
Bộ khuếch đại điện tử là bộ khuếch đại 4 cực và thường có sơ đồ khối như sau:








Ký hiệu ► mô tả đây là một bộ khuếch đại
2. Hệ số khuếch đại:
Hệ số khuếch đại là đại lượng đánh giá khuếch đại của một bộ khuếch đại, có ký hiệu là K. K
được tính theo công thức:



Có ba hệ số khuếch đại chủ yếu đó là:

Hệ số khuếch đại điện áp

v
ra
U
U
U
K 

Hệ số khuếch đại dòng điện

v
ra
U
I
I
K 

Hệ số khuếch đại công suất

v
ra
U
P
P
K 

3. Hiệu suất:
Là tỉ số của công suất tín hiệu ra và công suất của nguồn cung cấp tính theo %

%
v
ra
P
P



4. Các thông số vào ra:
a. Thông số vào
e
n
và Z
n
là sức điện động và trở kháng trong của nguồn tín hiệu đặt vào mạch khuếch đại.
Zv là trở kháng vào của mạch khuếch đại: nó đặc trưng cho sự tiêu hao tín hihiệu ở lối vào:

v
v
v
I
U
Z 

e
n

Z
N

Z
R

Z
V

I
V

U
V

I
R

U
R

Z
T

K
H1
-2 Sơ đồ khối của bộ khuếch đại
K

=

Đ
ại

l
ư
ợng

ra

Đ
ại

l
ư
ợng

v
ào

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


Như vậy ta thấy rằng Zv tỉ lệ nghịch với dòng đầu vào, do đó yêu cầu trở kháng vào càng lớn thì
tiêu hao năng lượng tín hiẹu vào càng nhỏ.
b. Thông số ra
Trở kháng ra là đại lượng đặc trưng cho nội trở trong của nguồn tín hiệu ra của bộ khuếch đại trở
kháng ra được tính bằng công thức:

ra
ra
ra
I
U
Z 

Trở kháng ra thì tỉ lệ nghịch với dòng đầu ra. Nó đánh giá khả năng cấp dòng điện cho tải của bộ
khuếch đại. Do đó yêu cầu đối với một bộ khuếch đại là trở kháng ra càng nhỏ càng tốt.
c. Phối hợp trở kháng
Phối hợp trở kháng giữa các bộ khuếch đại, hoặc giữa bộ khuếch đại với nguồn tín hiệu vào hoặc
giữa bộ khuếch đại với tải. Là đảm bảo sao cho sự tiêu hao năng lượng hữu ích là bé nhất.
Nếu trở kháng vào của bộ khuếch đại càng lớn thì dòng tiêu thụ tín hiệu càng nhỏ. Tức là nó dễ
phối hợp trở kháng với nguồn tín hiệu vào.
Nếu trở kháng ra của một bộ khuếch đại càng nhỏ khi cấp dòng điện cho tải sự tiêu hao của
nguồn tín hiệu ra càng ít. Ta nói bộ khuếch đại dễ phối hợp trở kháng ra với tải.
5. Đặc tuyến biên độ

6. Đặc tuyến biên độ tần số












minmax
fff 
Yêu cầu giải thông của một bộ khuếch đại càng lớn càng tốt
7. Méo tín hiệu:
a. Định nghĩa
U
ra

H1
-3 Đặc tuyến biên độ của bộ KĐ
Đặc tuyến biên độ là đường biểu diễn mối quan hệ giữa
biên độ của tín hiệu ra với biên độ của tín hiệu vào . Tức là
)(
vra
UfU  hoặc )(
vra
IfI  tại một tần số nào đó. Ví dụ

đường đặc tuyến biên độ của một bộ khuếch đại âm tần tại
tần số 1Khz được vẽ như hình H1-3.
Yêu cầu của đường đặc tuyến biên độ là càng tuyến
tính càng tốt.
U
ra

K (U)

1

0.707
f
min
f
m
ax
∆f

f
Là đường biễu diễn mối quan hệ giữa hệ số
khuếch đại hoặc biên độ của tín hiệu ra với tần số
của tín hiêu vào. Với một bộ khuếch đại chuẩn đặc
tuyến biên độ - tần số có dạng như hình H1-4.
Qua đặc tuyến biên độ - tần số chúng ta có thể
xác định được giải thông của một bộ khuếch đại.
Là giới hạn tần số mà trong đó hệ số khuếch đại
hoặc biên độ suy giảm đi 0.707 =
2
1

lần
H1
-
4 Đ
ặc tuyến bi
ên đ
ộ tần số

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


Méo tín hiệu là sự sai khác về dạng của tín hiệu ra với tín hiệu vào.
Méo tín hiệu do hai nguyên nhân cơ bản là:
- Do đặc tuyến truyền đạt của phần tử khuếch đại không đường thẳng
- Hệ số khuếch đại không đồng đề trong cả dải tần công tác.
b. Méo phi tuyến
Méo phi tuyến do đặc tuyến biên đông không đường thẳng. Điều này dẫn đến khi tín hiệu vào
của mạch khuếch đại chỉ có một tần số ω, thì trong thành phần đầu ra xuất hiện các thành phần tần
số lạ nω.
Giả sử ở đầu vào chỉ có một tín hiệu xoay chiều


tUU
vMv

cos. thì khi đặc tuyến biên độ của

bộ khuếch đại không đường thẳng thì ta có tín hiệu ra là:
tnUtUtUtUUU
nMMMMra

cos 3cos.2coscos.
3.210

Trong đó chỉ có một thành phần U
1M
có tần số giống tần số tín hiệu vào được gọi là thành phần
cơ bản còn các thành phần có có tần số bội của tần số cơ bản (nω) được gọi là sóng hài nếu n=2 gội
là sóng hài bậc 2, n=3 gọi là sóng hài bậc 3…và nó chính là nguyên nhân dẫn đến méo tín hiệu. Khi
sóng hài bậc càng cao thì biên độ càng giảm.
Để đánh giá méo không đường thẳng ta có hệ số meo không đường thẳng được tính theo công
thức:
%

1
22
3
2
2
m
nmmm
U
UUU 


hệ số méo không đường thẳng càng bé càng tốt
c. Méo tuyến tính (méo tần số)

Là méo do hệ số khuếch đại không đồng đều trong cả dải tần công tác. Nguyên nhân chủ yếu là
do trong mạch khuếch đại có các phần tử dẫn điện phụ thuộc vào tần số
. như cuộn cảm, tụ điện và đặc biệt là các tụ ký sinh điều đó làm biến dạng tín hiệu đầu ra dẫn
đến méo. Méo tần số làm hẹp dải thông của mạch khuếch đại.


Câu hỏi ôn tập cuối chương
Câu 1: Khuếch đại là gì? Trình bày cách phân loại của các mạch khuếch đại điện tử.
Câu 2: Trình bày các thông số đặc trưng cơ bản của mạch khuếch đại.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


Chương 2
HỒI TIẾP
§2-1 KHÁI NIỆM VÀ PHÂN LOẠI HỒI TIẾP
1. Định nghĩa
Hồi tiếp là ghép một phần tín hiệu ra (điện áp hoặc dòng điện) của mạng 4 cực (Phần tử khuếch
đại là transistor hoặc khuếch đại thuật toán) về đầu vào thông qua một mạng bốn cực. mạng bốn cực
này được gọi mà mạng hồi tiếp.

Trong đó:
Us : là tín hiệu vào
Uv : là tín hiệu vào phần tử khuếch đại
Ur : là tín hiệu ra
Uf : là tín hiệu hồi tiếp
K : là hàm truyền của khâu khuếch đại
β : Là hệ số hồi tiếp.
Hồi tiếp đóng một vai trò quan trọng trong kỹ thuật mạch điện tử tương tự. Nó cho phép cải
thiện các tính chất của bộ khuếch đại như: trở kháng vào, trở kháng ra, băng thông vv. Điều này sẽ
được phân tgích kỹ ở phần tiếp theo.
2. Phân loại hồi tiếp.
Có nhiều dấu hiệu để phân loại hồi tiếp cụ thể như sau:
a. Dựa vào pha của tín hiệu hồi tiếp và tín hiệu vào
- Hồi tiếp âm: là tín hiệu hồi tiếp ngược pha với tín hiệu vào
- Hồi tiếp dương: là tín hiệu hồi tiếp đồng pha với tín hiệu vào.
b. Dựa vào cách lấy tín hiệu hồi tiếp ở đầu ra
- Hồi tiếp điện áp: Là tín hiệu hồi tiếp tỉ lệ với điện áp ra
- Hồi tiếp dòng điện: Là tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với dòng điẹn đầu ra.
c. Dựa vào cách đưa tín hiệu hồi tiếp trở về đầu vào
- Hồi tiếp nối tiếp: Tín hiệu hồi tiếp nối tiếp với tín hiệu vào
- Hồi tiếp song song: Tín hiệu hồi tiếp mắc song song với tín hiệu vào
Tuy nhiên trong các mạch khuếch đại người ta chỉ sử dụng hồi tiếp âm vì nó cải thiện được các
thông số của mạch. Còn hồi tiếp dương làm cho mạch hoạt động mất ổn định. Tuy nhiên hồi tiép
dương có tác dụng trong các mạch dao động, điều này được đề cập trong chương mạch dao động.
Còn ở đây chỉ phân tích mạch có hồi tiếp âm. Tổng hợp lại có 4 mạch hồi tiếp âm chủ yếu như sau
d. Các mạch hồi tiếp âm:

+(-)


K

β
U
s

U
r
U
v

U
f
=β.U
r

H2
-
1 Sơ đ
ồ khối của mạch hồi tiếp


K

β

U
s

U
r
U
v

U
f
=β.U
r

R
t

H2-2 Hồi tiếp điện áp nối tiếp
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1







Hồi tiếp điện áp nối tiếp (hình 2-2): Tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với điện áp đầu ra và nối tiếp với tín

hiệu vào











Hồi tiếp điện áp song song (hình 2-3): Tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với điện áp đầu ra và song song với
tín hiệu vào.











Hồi tiếp dòng điện nối tiếp (Hình 2-4) tín hiệu hồi tiếp tỉ lệ với dòng điện đầu ra và nối tiếp với
tín hiệu vào

Hồi tiếp dòng điện song song (hình 2-5) tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với dòng điện đầu ra và song song
với tín hiệu vào
Hồi tiếp nối tiếp làm tăng trở kháng vào, còn hồi tiếp song song làm giảm trở kháng vào. Hồi
tiếp điện áp làm giảm trở kháng ra, còn hồi tiếp dòng điện làm tăng trở kháng ra. trở kháng vào lớn

K

β
I
s
U
r
U
v
I
f
=β.U
r

R
t

H2-3 Hồi tiếp điện áp song song

I
v

K

β
U
s

I
r

U
v

U
f
=β.U
r

R
t

H2-4 Hồi tiếp dòng điện nối tiếp

K

β
I
s

I
r
= I
t

U
v
I
f
=β.U
r

R
t

H2-5 Hồi tiếp dòng điện song song
I
v
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


và trở kháng ra nhỏ là mang muốn của hầu hết các tầng khuếch đại. Cả hai yêu cầu đều được đáp
ứng trong hồi tiếp điện áp nối tiếp.

§2-2 PHƯƠNG TRÌNH CƠ BẢN CỦA MẠNG BỐN CỰC HỒI TIẾP
1. Sơ đồ khối tổng quát

Để phân tích và viết phương trình cơ bản của mạng bốn cực có hối tiếp ta xét sơ đồ khối tổng
quát của một mạng bốn cực có hồi tiếp như sau:










Trong đó:
- Xv : là tín hiệu vào
- Xr : là tín hiệu ra
- Xht: là tín hiệu hồi tiếp
- Xn : Làd tín hiệu nguồn của bộ khuếch đại
- Xh : là tín hiệu thực đưa vào phần tử khuếch đại
- K : là hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại
- β : là hệ số truyền đạt của mạch hồi tiếp
- Kn: là hệ số của mạch ghép
2. Phương trình cơ bản
Từ sơ đồ khối tỏng quát ta có phương trình cơ bản của mạch khuếch đại có hồi tiếp như sau:
+ Xr = K.Xh
+ Xv = Kn.Xn
+ Xh = Xv – Xht Nếu tín hiệu vào và tín hiệu hồi tiếp ngược pha
+ Xh = Xv + Xht Nếu tín hiệu vào và tín hiệu hồi tiếp đồng pha
+ Xht = β. Xr
Tư đó suy ra được
+

K

β
X
n

Xr Xh
Xht
H2
-
6

Sơ đ
ồ khối

t
ô
ng qu
át

c
ủa mạch

khu
ếch

đ
ại

c
ó


h
ồi tiếp

K
n

X
V

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1



.1
'
K
K
X
X
K
v
r




Ta có hệ số khuếch đại toàn phần của mạch là:

n
n
r
tp
KK
X
X
K .
'


Trong đó : K’ là hàm truyền của một mạng 4 cực có hồi tiếp
Ktp Là hàm truyền toàn phần của nó
Kn Là hàm truyền đạt của khâu ghép
Nếu ta gọi Kv = K.β là hệ số khuếch đại vòng


.11 KKg
v
 độ sâu hồi tiếp.
Các tham số Kv và g là những tham số để đánh giá mức độ thay đổi các tham số của bộ khuếch
đại do hồi tiếp gây ra. Và đánh giá độ ổn định của bộ khuếch đại đó
Nếu g > 1 tức K’ < K Tức là mạch hồi tiếp làm giảm hệ số khuếch đại ta có hồi tiếp âm
Nếu g <1 tức K’ > K tức là mạch hồi tiếp làm tăng hệ số khuếch đại ta có hồi tiếp dương. Hồi
tiếp dương làm tăng hệ số khuếch đại nhưng làm giảm các thông số khác của một mạch khuếch đại

đặc biệt là độ ổn định. Chính vì vậy nó chỉ sư dụng trong các mạch dao động mà không sử dụng
trong các mạch khuếch đại
Nếu g = 1 K’=K có mạch dao động (ở chế độ xác lập)

§2-3 TÁC DỤNG CỦA HỒI TIẾP ÂM

1. Ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến hệ số khuếch đại
Khi không có hồi tiếp: K là hệ số khuếch đại. Khi có hồi tiếp: β là hế số hồi tiếp của khâu hồi
tiếp thì hệ số khuếch đại của mạch giảm đí (1 + Kβ) lần so với khi không có hồi tiếp. Chi tiết hệ số
khuếch đại của khâu khuếch đại, hệ số hồi tiếp của khâu hồi tiếp và hế số khuếch đại của mạch có
hồi tiếp được thể hiện ơ bảng 2-1 sau

Điện áp
Nối tiếp
Điện áp
Song song
Dòng điện
nối tiếp
Dòng điện
song song
Hệ số khuếch đại khi
không có hồi tiếp
K
v
r
U
U

v
r

I
U

v
r
U
I

v
r
I
I

Hế số hồ tiếp β
r
f
U
U

r
f
U
I

r
f
I
U

r

f
I
I

H
ệ số khuếch đại khi
có hồi tiếp
K
f

s
r
U
U

s
r
I
U

s
r
U
I

s
r
I
I

Bảng 2-1 Hệ số khuếch đại, hệ số hồi tiếp và hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp

a. Hồi tiếp âm điện áp nối tiếp


K

β

U
s

U
r
U
v

U
f
=β.U
r

R
t

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1

Từ sơ đồ khối của mạch hồi tiếp âm điện áp nối tiếp ta có:
Khi không có hồi tiếp thì hệ số khuếch đại là

s
r
U
U
K 

Khi có hồi tiếp âm thì tín hiệu vào là

fsv
UUU 

Do đó hệ số khuếch đại của mạch sẽ là:

fs
r
v

r
UU
U
U
U
K


'

Mà ta có:


rfsfsvr
UKUKUKUKUUKUKU
s



Suy ra


rs
UKUK

.1. 
Vi vậy hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp sẽ là:


.1 K

K
U
U
K
s
r
f



Từ đó ta thấy rằng khi có hồi tiếp âm thì mạch khuếch đại điện áp nối tiếp sẽ có hệ số khuếch đại
giảm đi 1 + K.β lần so với khi không có hồi tiếp
b. Hồi tiếp điện áp song song
Sơ đồ hồi tiếp điện áp song song như hình H2-8 sau:










Công thức tính hệ số khuếch đại của mạch
Khi không có hồi tiếp (I
f
=0) hệ số khuếch đại sẽ là
s
r

I
I
K 

Khi có hồi tiếp hệ số khuếch đại sẽ là

K

β
I
s
U
r
U
v
I
f
=β.U
r

R
t

H2-8 Hồi tiếp điện áp song song
I
v
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.

1



v
r
I
I
K 

Mà khi có hồi tiếp âm thì
fsv
III 
vì vậy

fs
r
II
I
K



fsr
IKIKI 

Do I
f
= β.I
r

nên
rsr
IKIKI


→ K.Is = (1 + K.β).Ir

.1 K
K
I
I
K
s
r
f



Hệ số khuếch đại dòng điện của mạch hồi tiếp điện áp song song sẽ giảm đi 1+K.β lần so với khi
không có hồi tiếp.
2. Ảnh hưởng của hồi tiếp đến trở kháng vào
a. Hồi tiếp điện áp nối tiếp
Mạch hồi tiếp điện áp nối tiếp có sơ đồ khối như hình vẽ sau:

Mạch hồi tiếp điện áp nối tiêpa được thể hiện chi tiết như ở hình vẽ H2-9
Ta có:
v
vs
v
rs
v
fs
v
v
v
Z
UKU
Z
UU
Z
UU
Z
U
I










Suy ra
vsvv
UKUZI



vvvvvvvs
ZIKZIUKZIU


Từ đó ta có khi có hồi tiếp thì trở kháng vào của mạch sẽ là:

 
vvv
v
s
vf
ZKZKZ
I
U
Z 1



Kết luận: Khi có hồi tiếp điện áp nối tiếp thì trở kháng vào sẽ tăng lên một lượng là (1+Kβ) lần

khi không có hồi tiếp. Điều này đúng cho cả mạch hồi tiếp điện áp nối tiếp và hồi tiếp dòng điện nối
tiếp.
b. Hồi tiếp điện áp song song




U
s

Z
v

Z
R

Z
V

Z
R

U
V

U
f
=β.U
r

U
R

Z
T

K
H2
-
9

Sơ đ
ồ khối của bộ khuếch đại

c
ó

h
ồi

ti
ếp

đ
i
ện

áp

n
ối

ti
ếp


β
I
s
Z
v

Z
R

Z
V

Z
R

U
V

I
f
=β.U
r

U
R

Z
T

K

β
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1











Hồi tiếp điện áp song song được thể hiện chi tiết trong hình vẽ H2-10
Với sơ đồ hồi tiếp điện áp song song ta có trở kháng vào khi có hồi tiếp dược tính theo công thức
sau:




.1
.
. K
Z
I
U
I
I
I
U
UI
U
II
U
I
U
Z
v
v
r
v
v
v
v
rv
v
sv

v
s
v
vf








Như vậy ta thấy rằng đối với mạch hồi tiếp điện áp song song trở kháng vào giảm đi 1+K.β lần
so với khi không có hồi tiếp. Điều này cũng đúng cho cả mạch hồi tiếp dòng điện song song.
3. Ảnh hưởng của hồi tiếp đến trở kháng ra.
Trở kháng ra chỉ phụ thuộc và hồi tiếp điện áp hay hồi tiếp dòng điện mà không phụ thuộc vào
hồi tiếp nối tiếp hay hồi tiếp song song. Để thuận tiên ta chỉ nghiên cứu mạch hồi tiếp nối tiếp.
a. Hồi tiếp điện áp nối tiếp











Trở kháng ra được xác định bằng điện áp cung cấp U gây ra dòng điện I, khi ngắn mạch Us (Us

= 0) điện áp ra được tính:

vr
UKZIU 
Nếu U
s
= 0 thì U
v
= - U
f

Vì vậy ta có:
UKZIUKZIU
rfr






UKUKUZI
r

.1 

Vì vậy trở kháng ra khi có hồi tiếp điện áp nối tiếp sẽ là:

.1 K
Z
I

U
Z
r
rf



Kết luận: Trong mạch khuếch đại điện áp nối tiếp làm trở kháng ra của mạch đi 1+K.β lần so với
khi không có hồi tiếp.
U
s
Z
v

Z
R

Z
V

Z
Rf

U
U
f
=β.U
r

U

Z
T

K.U
v
H2
-11 Sơ đồ khối của bộ khuếch đại hồi tiếp điện áp nối tiếp

β
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


b. Hồi tiếp dòng điện nối tiếp.












Trở kháng ra khi có hồi tiếp nối tiếp dòng điện được xác định bằng tín hiệu U ở đầu ra tạo ra

dòng điện I khi ngắn mạch U
s
tỉ số giữa U và I chính là trở kháng đầu ra. Trong hình H2-11 chỉ rõ
chi tiết hồi tiếp dòng điện nối tiếp. giá trị của trở kháng ra được tính như sau:
Với U
s
= 0 thì U
v
= U
f
ta có:
IK
Z
U
UK
Z
U
UK
Z
U
I
r
f
r
v
r




UKZ
r
 ).1(


).1(

KZ
I
U
Z
rrf


Như vầy hồi tiếp dòng điện nối tiếp làm trở kháng ra tăng 1+Kβ lần
Bảng tổng kết ảnh hưởng của hồi tiếp đến trở kháng vào ra
Điện áp nối tiêp Dòng điện nối tiêp Điện áp song song Dòng điện song song
Z
vf




.1 KZ
v

Tăng




.1 KZ
v

Tăng



.1/ KZ
v

Giảm



.1/ KZ
v

Giảm
Z
rf




.1/ KZ
r


Giảm




.1 KZ
r


Tăng



.1/ KZ
r


Giảm



.1 KZ
r


Tăng
Bảng 2-2 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến trở kháng vào và ra

Ví dụ : Xác định hệ số khuếch đại điẹn áp, trở kháng vào và ra của mạch khuếch đại có hồi tiếo
điện áp nối tiếp. với K=-100, Zv = 10KΩ, Zr = 20KΩ, hệ số hồi tiếp a. β=-0.1, b. β=-0.5
Giải: Sử dụng các công thức trong phần lý thuyết đã nêu ta có:
a)
  

09.9
100.1.01
100
.1







K
K
K
f




 K
K
Z
Z
r
rf
82.110.82.1
11
10.20
.1
3

3





 KKZZ
vvf
11010.11011.10.10.1
33


b)
  
96.1
51
100
1005.01
100
.1









K

K
K
f




 16.392
51
10.20
.1
3

K
Z
Z
r
rf

U
s
Z
v

Z
R

Z
V

Z
Rf

U
U
f
=β.
I
r

U
Z
T

I
r
=K.U
v
H2
-11 Sơ đồ khối của bộ khuếch đại hồi tiếp dòng điện nối tiếp


β
I
v

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.

1




 KKZZ
vvf
51010.51051.10.10.1
33


Từ ví dụ trên cho ta thấy rằng khi hệ số hồi tiếp thay đổi thì sẽ làm thay đổi hệ số khuếch đại, trở
kháng vào, trở kháng ra của mạch.
4. Ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến méo tần số:
Theo phân tích ở những phần trên ta thấy rằng khi có hồi tiếp âm có:

.1 K
K
K
f


nếu K.β>>1
thì lúc này

1
.

K
K

K
f
: khi đó có thể xem mạch khuếch đại đơn thuần như một điện trở, nó
không phụ thuộc vào tần số. cho dù mạch khuếch đại có chứa những phần tử phụ thuộc vào tần số.
Thực tế thì méo tần số giảm là do sự thay đổi hệ số khuếch đại theo tần số trong mạch có hồi tiếp âm
điện áp được giảm đáng kể.
5. Ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến tạp âm và méo phi tuyến.
Khi có hồi tiếp âm làm nhỏ tín hiệu nhiễu (ví dụ tiếng ù của nguốn cung cấp) và giảm nhỏ méo
phi tuyến.
Khi hệ số khuếch đại giảm đi 1 + K.β lần thì độ méo phi tuyến cũng giảm đi 1 + K.β. Vì vậy để
giảm được méo phi tuyến mà vẫn đảm bảo được hệ số khuếch đại cần thiết ta sử dụng phần tử có hệ
số khuếch đại lớn hoặc số tầng khuếch đại tăng lên.
Kết luận: Khi có hồi tiếp âm thì giảm được tạp âm và giảm được méo phi tuyến.
6. Ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến hệ số khuếch đại và dải tần
Theo công thức tính hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp âm là:

1
.1



K
K
K
K
K
f

Như vậy khi K.β>>1 thì hệ số khuếch đại


1
K
.
















Trong hình H2-11 chỉ ra mối quan hệ giữa hệ số khuếch đại và tần số làm việc. Khi có hồi tiếp
âm dải tần làm việc B
f
sẽ rộng hơn dải tần làm việc B khi không có hồi tiếp các giới hạn tần số trên
và dưới được xác định khi hệ số khuếch đại của mạch giảm đi
2
lần (3dB)
7. Ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến độ ổn đinh hệ số khuếch đại.
K
K
0

K
0
/0.7
K
f

K
f
/0.7
B

B
f

f
H2
-11 Đặc tuyến tần số của mạch KĐ khi có hồi tiếp
Nếu
1.


K
, hệ số khuếch đại của mạch

1
K
. Ở tần số thấp, đặc tuyến biên độ
tần số có độ dốc khá lớn do dung kháng
trong mạch khuếch đại khá lớn, ngược lại

ở tần số cao đặc tuyến dốc xuống, dung
kháng trong mạch khuếch đại rất nhỏ. Do
vậy hệ số khuếch đại của mạch ở các tần
số khác nhau sẽ rất khác nhau (H2-11).
Khi mà hế số khuếch đại giảm xuống thấp
đến giá trị mà hệ số

.K
Không còn lớn
hơn nhiều so với 1, thì công thức

1
K

không còn đúng nữa
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


Ở đây chúng ta chỉ quan tâm đến vấn đề ổn định hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp so với khi
không có hồi tiếp.
Hệ số ổn định hệ số khuếch đại khi không có hồi tiếp được thính theo công thức:
K
d
K

Khi có hồi tiếp ta có hệ số khuếch đại là


K
K
K
f


1
, lấy vi phân 2 vế ta có:
K
d
KK
d
K
f
K
f
.
.1
1




Khi
1.


K
ta có:

K
d
KK
d
K
f
K
f
.
.
1



Nhìn vào công thức trên ta thấy mạch có hồi tiếp, hệ số khuếch đại có độ ổn đinh hơn mạch khi
không có hồi tiếp với hệ số

.K
.
Ví dụ: Một mạch khuếch đại có hệ số khuếch đại bằng -1000, hệ số khuếch đại có độ thay đổi
20% theo nhiệt độ, Hãy tính sự thay đổi của hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp âm là -0.1.
Giải:
Sử dụng công thức
%2.0%20.
)1000).(1.0(
1
.
.
1




K
d
KK
d
K
f
K
f


Như vậy độ ổn định hệ số khuếch đại tăng lên 100 lần khi không có hồi tiếp. Hệ số khuếch đại
thay đổi từ 1000 sai số 20% xuống 10 và sai số chỉ còn 0.2%.

§2-4 CÁC MẠCH HỒI TIẾP THỰC TẾ

1. Mạch hồi tiếp điện áp nối tiếp sử dụng JFET
a. Sơ đồ mạch điện:








b. Hệ số khuếch đại của mạch
Nếu không có hồi tiếp thì hệ số khuếch đại của mạch là:
Lm

v
r
Rg
U
U
K .
Trong đó


21
//// RRRRR
tDL

+Ec

R
D

R
1

R
2

R
t

U
s

U
r

+

+

-

-

C
D

H2
-
12 M
ạch khu
ếch đại nối tiếp điện áp d
ùng JFET

Một phần tín hiệu ra thông qua cặp
điện trở R1 và R2 được đưa trở về đầu
vào. Điện áp này chính là điện áp hồi tiếp
Uf và nối tiếp với nguồn tín hiệu Us nên
có mạch hồi tiếp điện áp nối tiếp.
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.

1


Khi có hồi tiếp:
Hệ số hồi tiếp:

21
2
RR
R
U
U
r
f





Hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp

m
Lm
f
g
RR
RR
Rg
K
K

K
.
.
1
.
1
21
21








Nếu
1.


K

21
21
.
1
RR
RR
K
f





Ví dụ: Hãy tính hệ số khuếch đại khi không có hồi tiếp và khi có hồi tiếp đối với mạch khuếch
đại H2-12 với các thông số: R
1
= 80

K
, R
2
= 20

K
, R
t
= 10

K
, và g
m
= 4000
S


Giải:
Tính điện trở tương đương R
L
Nếu bỏ qua điện trở R

1
+R
2
=100

K
ta có:






 K
KK
KK
RR
RR
R
Dt
Dt
L
5
1010
10.10.

Hệ số khuếch đại khi chưa có hồi tiếp




20)5.(10.4000.
6


KSRgK
Lm

Hệ số hồi tiếp của mạch là:

2.0
2080
20
21
2








KK
K
RR
R


Hệ số khuếch đại của mạch khi có hồi tiếp
  

4
2.0.201
20
.1







K
K
K
f


2. Mạch hồi tiếp âm dòng điện nối tiếp:
Là mạch lấy một phần dòng điện đầu ra đưa trở về nối tiếp với nguồn tín hiệu vào:
a. Sơ đồ hồi tiếp dòng điện nối tiếp dùng transistor









R

b

R
c

U
s
R
E

U
v
U
r
+

-

+

-

+

-

Đây là mạch khuếch đại dùng transistor,
đòng điện hồi tiếp nối tiếp được lấy từ cực
Emiter. Dòng điện này qua điện trở R
E

tạo ra
điện áp hồi tiếp ngược pha với nguồn tín hiệu
vào. Kết quả làm nhỏ điện áp U
r
. Muốn bỏ hồi
tiếp dòng điện nối tiếp về mặt thành phần xoay
chiều chỉ cần loại bỏ R
E
hoặc mắc thêm tụ có
giá trin đủ lớn song song với điện trở R
E

H2
-13 Mạch KĐ hồi tiếp âm dòng điện nối tiếp

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1








b. Tính các thông số
Sơ đồ tương đương của mạch

Khi có hồi tiếp
Hệ số khuếch đại
 
efeve
fe
eve
fe
e
eve
fe
s
r
f
Rhh
h
Rh
h
R
Rh
h

K
K
U
I
K
.
1
.1 




















Trở kháng vào, Trở kháng ra
 










ve
efe
crrf
h
Rh
RKZZ
.
1.1


efeve
ve
efe
vevvf
Rhh
h
Rh
hKZZ .
.
1).1( 












Hệ số khuếch đại điện áp K
uf
khi có hồi tiếp được xác định
efeve
cfe
cvfc
s
r
s
cr
s
r
uf
Rhh
Rh
RKR
U
I
U
RI

U
U
K
.
.

.














c. Ví dụ:
Tính hệ số khuếch đại điện áp của mạch H2-13 với các số liệu cụ thể như sau:
R
b
= 470

, R
c
= 2,2K


, R
e
= 510

, U
s
= 10mv rms, h
fe
= 120, h
ve
= 900

, nguồn cung cấp
U
CC
= 16V
Giải:
Khi không có hồi tiếp:
085,0
510900
120







eve

fe
v
r
Rh
h
U
I
K

U
s

U
r

I
b

I
b
=I
c

R
b

h
ve

R

e
h
fe
.I
b

R
c
H2
-14 Sơ đồ tương đương
Khi không có hồi tiếp
Dựa vào sơ đồ tương đương của
H2-14 ta có:
 
eve
fe
eveb
feb
v
r
Rh
h
RhI
hI
U
I
K







.

Trở kháng vào và trở kháng ra


eveevebv
RhRhRZ  //
cr
RZ 
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


510
e
v
r
R
I
U


Hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp

3
10.92,1
35,44
085,0
.1







K
K
U
I
K
v
r
f

Hệ số khuếch đại điện áp khi có hồi tiếp





2,410.2,2.10.92,1.
33



cf
s
r
uf
RK
U
U
K

Hệ số khuếch đại điện áp khi không có hồi tiếp
3,293
5,7
10.2,2
3





e
c
u
r
R
K

3. Mạch khuếch đại hồi tiếp điện áp song song sử dụng JFET
a. Sơ đồ mạch và sơ đồ tương đương

b. Công thức tính hệ số khuếch đại điện áp
Khi không có hồi tiếp U
f
= 0
Hệ số khuếch đại

sDm
v
r
RRg
I
U
K 

Hệ số hồi tiếp

fr
f

RU
I
1



Khi có hồi tiếp hệ số khuếch đại của mạch sẽ là:

sDmf
fsDm
s
r
f
RRgR
RRRg
K
K
I
U
K


.1 






Hệ số khuếch đại điện áp khi có hồi tiếp

 
sDmf
f
Dm
ssDmf
fsDm
s
s
S
r
uf
RRgR
R
Rg
RRRgR
RRRg
U
I
I
U
K


1
.


.
















+U
cc

R
D
R
f

R
s

U
s

U

r

+

-

C
D

H2
-
1
5

M
ạch khuếch đại điện áp
song song

R
s

R
f

U
r

R
D
I

s

I
f

I
v

H2
-16 Sơ đồ tương đương
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


Ví dụ: Tính hệ số khuếch đại khi không có hồi tiếp và khi có hồi tiếp cho mạch khuếch đại hồi
tiếp điện áp song H2-15 với các thông số của mạch g
m
= 5 mS, R
D
= 5,1K

, R
s
= 1K

, và R
f

=
20K


Giải:
Khi không có hồi tiếp hệ số khuếch đại điện áp là





5,2510.1,510.5.
33


Dmu
RgK

Khi có hồi tiếp hệ số khuếch đại điện áp là

 
2,1144,0.4,25
)10.1).(10.1,5).(10.5(10.20
10.20
).5,25(


3333
3






sDmf
f
Dmuf
RRgR
R
RgK


Câu hỏi ôn tập cuối chương
Phần câu hỏi lý thuyết
Câu 1: Trình bày khái niệm, phân loại và các loại mạch hồi tiếp
Câu 2: Trình bày phương trình cơ bản của mạng bốn cực có hồi tiếp
Câu 3: Trình bày ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến hệ số khuếch đại của mạch.
Câu 4: Trình bày ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến trở kháng vào của mạch khuếch đại
Câu 5: Trình bày ảnh hưởng của hồi tiếp âm đến trở kháng ra của mạch khuếch đại
Câu 6: Trình bày ảnh hưởng của hồi tiếp âm méo tần số, dải tần và độ ổn định hệ số khuếch đại
Câu 7: Vẽ mạch điện và công thức tính hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại có hồi tiếp âm điện áp
nối tiếp dùng transistor trường JFET
Câu 8: Vẽ mạch điện và công thức tính hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại có hồi tiếp âm dòng
điện nối tiếp dùng transistor lưỡng hạt BJT
Câu 9: Vẽ mạch điện và công thức tính hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại có hồi tiếp âm điện áp
song song dùng transistor trường JFET.

Phần bài tập:

+Ec

R
D

R
1

R
2

R
t

U
s

U
r

+

+

-

-

C
D


Bài 1:
Cho mạch khuếch đại sử dụng JFET
bên. Hãy cho biết đây là mạch khuếch đại
sử dụng hồi tiếp nào. Tính hệ số khuếch
đại khi không có hồi tiếp và khi có hồi
tiếp đối với mạch khuếch đại với các
thông số: R
1
= 90

K

, R
2
= 10

K
, R
t
=
10

K
, và g
m
= 4000
S


R
b

R
c

U
s
R
E

U
v

U
r
+

-

+

-

+

-

Bài 2
Cho mạch khuếch đại sử dụng BJT bên.
Hãy cho biết đây là mạch khuếch đại sử dụng
hồi tiếp nào. Tính hệ số khuếch đại điện áp của
mạch với các số liệu cụ thể như sau:
R
b
= 510

, R
c
= 2,7K

, R
e
= 670


, U
s
=
10mv rms, h
fe
= 120, h
ve
= 850

, nguồn cung
cấp U
CC
= 16V

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1

+U
cc

R
D
R
f

R
s

U
s

U
r

+

-

C
D

Bài 3:
Cho mạch khuếch đại sử dụng JFET bên. Hãy
cho biết đây là mạch khuếch đại sử dụng hồi tiếp
nào. Tính hệ số khuếch đại khi không có hồi tiếp và
khi có hồi tiếp với các thông số của mạch g
m
= 7
mS, R
D
= 5,1K

, R
s
= 1K

, và R
f
= 20K



Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.

1


Chương 3
MẠCH TẠO THIÊN ÁP

§3-1 ĐẶC TÍNH CƠ BẢN CỦA TRANSISTOR LƯỠNG CỰC
BJT (Bipolar Juction Transistor)
1. Cấu trúc của BJT
BJT là một linh kiện bán dẫn gồm 3 lớp bán dẫn P và N ghép xen kẽ nhau. Như vậy có 2 cách
ghép và sinh ra 2 loại transistor
P-N-P là transistor thuận
N-P-N là transistor ngược
Cấu tạo và ký hiệu của nó như sau

BJT có 3 cực cơ bản là Emitter (E), Base (B), và Collector (C)
Miền Emitter có nồng độ pha tạp cao đóng vai trò phát xạ các hạt dẫn điện cực nối với miền này
gọi là cực Emitter
Miền Base được pha tạp ít nhất, độ rộng nhỏ so với kích thược toàn bộ transistor (tỷ lệ 3,8 :
0,025 = 152 : 1) đóng vai trò truyền đạt hạt dẫn điện cực nối với miền này gọi là cực Base
Miền Collector pha tạp ít hơn E nhiều hơn B, đóng vai trò thu gom các hạt tải điện. Điện cực nối
với miền này gọi cực Collector.
Trong transistor hình thành 2 tiếp giáp P-N là:
Tiếp giáp giữa miền Emitter và miền Base gọi là tiếp giáp Emitter kí hiệu J
E

Tiếp giáp giữa miền Collector và miền Base gọi là tiếp giáp Collector kí hiệu J
C

2. Nguyên lý hoạt động
Để mô tả hoạt động ta lấy transistor làm ví dụ. Và ta phân cực lần lượt cho từng tiếp giáp của
Transistor như hình vẽ sau:







P N P
0,025mm

3,8
mm

E

C

B
+

-

U
EE

+

-

U
CC

N P N
0,025mm

3,8
mm

E

C

B
+

-

U
EE

+

-

U
CC

E

E

B B
C

C

H3
-1 Cấu trúc và ký hiệu BIT thuận và

ngược

E

C

B
+

-

U
EE


E

C

B
+

-

U
CC

H3-2 Chuyển tiếp Emitter phân cực thuận
Dòng
h
ạt
đa s

ố

Vùng nghèo

H3-2 Chuyển tiếp Collector phân cực ngược

Vùng nghèo

Dòng
h
ạt thiểu

s
ố

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1






Trường hợp 1: Khi tiếp giáp collector không phân cực. còn tiếp giáp emitter phân cực thuận như
hình H3-2. Lúc này miền điện tích không gian của tiếp giáp emitter giảm. Mức giảm tùy thuộc vào
điện áp phân cực dẫn đến các hạt tải điện đa số sẽ khuếch tán từ miền emitter sang miền base.
Trường hợp 2: Khi tiếp giáp emitter không phân cực còn tiếp giáp collector phân cực ngược,

không có dòng của các hạt đa số chỉ có dòng của các hạt thiểu số.












thành dòng I
C
. Dòng I
C
này được tạo thành bởi hai thành phần: dòng của các hạt đa số từ miền
emitter và dòng của các hạt thiểu số. Dòng của các hạt thiểu số được gọi là dòng rò ký hiệu là I
CB0
,
dòng I
CB0
có giá trị cỡ nA tới vài
A


Áp dụng định luật Kirchhoff ta có I
E
= I

C
+ I
B


§3-2 CÁC CÁCH MẮC CƠ BẢN CỦA TRANSISTOR

1. Khái niệm
Transistor là một phần tử 3 cực nhưng khi làm việc với tín hiệu xoay chiều thì nó như một mạng
hai cửa bốn cực. Nên về mặt tín hiệu xoay chiều phải có một cực chung. Mỗi cực chung có một cách
mắc. Vì vậy có 3 cách mắc cơ bản tùy thuộc vào cực nào chung.
Nếu cực Base chung có cách mắc Base chung ký hiệu là OB hay CB
Nếu cực Emitter chung có cách mắc Emitter chung ký hiệu là OE hay CE
Nếu cực Collector chung có cách mắc Colletor chung ký hiệu là OC hay CC
2. Mạch Base chung
a. Sơ đồ minh họa







b. Đặc tuyến



E

C

B

+

-

U
EE

+

-

U
CC

H3
-4 Nguyên tắc hoạt động của transistor PNP

I
E

I
B

I
C

Vùng nghèo

Dòng h
ạt đa số

Dòng h
ạt thiểu số

Trường hợp 3: Tiếp giáp emitter J
E
phân
cực thuận còn tiếp giáp colletor J
C
phân cực
ngược. Do J
E
phân cực thuận nên các hạt dẫn
điện khuếch tán qua tiếp giáp emitter tới miền
base tạo thành dòng I
E.
Tại miền base các hạt đa
số này chủển thành các hạt thiểu số, một phần
tái hợp với các hạt tải điện ở miền base tạo
thành dòng I
B
. Do độ rộng của miền B rất
mỏng, tiếp giáp colletor phân cực ngược nên
dưới tác động U
BB
sẽ bị cuốn sang collector tạo
E

C

B

I
E

I
C

I
B

E

C

B

I
E

I
C

I
B

H3

-5 Sơ đồ minh họa của cách mắc CB của transistor thuận và ngược

I
C
(mA)

I
E
(mA)
7
6
5
4
U
CB
=20v

U
CB
=10v

U
CB
=1v
7
6
5
4
3
I

=
2
mA

I
E
=3mA
I
E
=4mA
I
E
=5mA
I
E
=6mA
I
E
=7mA
Vùng tích cực Vùng bão hòa
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1

Đặc tuyến của mạch OB có 2 đặc tuyến cơ bản đó là đặc tuyến vào và đặc tuyến ra.
Trong đó đặc tuyến vào: Là dường biễu diễn mối quan hệ giữa dòng vào I
E
và điện áp vào U
BE

khi điện áp ra U
BC
không thay đổi như vậy ứng với mỗi giá trị điện áp U
BC
sẽ có một đường đặc
tuyến ra và nó có dạng như hình vẽ H3-6
Đặc tuyến ra: Là đường biễu diễn mối quan hệ giữa dòng ra I
C
và điện áp ra U
CB
khi dòng vào I
E

không thay đổi như vậy mỗi giá trị của dòng vào có một đường đặc tuyến ra. Tổng hợp tất cả các
đường đặc tuyến vào ta có họ đặc tuyến ra như hình vẽ H3-6
Đặc tuyến ra dược chia làm 3 vùng chủ yếu:
+ Vùng cắt: Là vùng mà

0
E
I

+ Vùng bão hòa: là vùng khi điện áp U
BC
rất bé
+ Vùng tích cực
Vùng tích cực được dùng để khuếch đại tín hiệu (nên còn gọi là vùng khuếch đại). Trong vùng
tích cực tiếp giáp J
E
phân cực thuận còn tiếp giáp J
C
được phân cực ngược. Ở vùng thấp nhất của
vùng tích cực (đường I
E
= 0), dòng I
C
là dòng bão hòa ngược I
CB0
. Dòng I
CB0
rất nhỏ cỡ
A

và
thường dùng dòng I
C0
thay cho dòng I
CB0

Hình 3-7










c. Hệ số


Trong chế độ một chiều, để đánh giá mức hao hụt dòng khuếch tán trong miền base, người ta
định nghĩa hệ số truyền dạt dòng điện
dc



E
C
dc
I
I



Với IC, IE là các dòng điện tại điểm làm việc. Theo đặc tuyến ra hình H3-6 thì
1



, nhưng
thực tế

thường trong khoảng 0,9 – 0,998
Trong chế độ xoay chiều, khi điểm làm việc thay đổi trên đặc tuyến ra hệ số

xoay chiều được
định nghĩa
E

C

B

I
E
=0

I
C0
=I
CB0

H3
-7 Sơ đồ minh họa dòng I
C
khi I
E

= 0

Khi transistor hoạt động ở vùng tích cực có mối
quan hệ gần đúng
CE
II 
Vùng cắt là vùng mà ở đó dòng I
C
= 0. Trong
vùng cắt tiếp giáp Emitter và tiếp giáp collector đều
phân cực ngược
Vùng bão hòa là vùng ở bên trái đường U
CB
= 0
trên đặc tuyến ra. Trong vùng bão hòa tiếp giáp
Emitter và tiếp giáp collector đều phân cực thuận
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1



E
C
ac
I
I






Hệ số
ac

còn được gọi là hệ số base chung, hệ số ngắn mạch, hệ số ngắn mạch, hay hệ số
khuếch đại. Thông thường giá trị
acdc


3. Mạch Emitter chung OE, CE
a. Sơ đồ mạch OE









Sơ đồ cách mắc OE được minh họa như hinh H3-8
b. Đặc tuyến

Trong cách mắc OE đặc tuyến vào là đường biểu diễn mối quan hệ giữa dòng vào I
B
và điện áp
vào U
BE
khi điện áp ra U
CE
không đổi H3-9
Đặc tuyến ra là đường biểu diễn mối quan hệ giữa dòng điện ra I
C
và điện áp ra U
CE
khi dòng
vào I
B
không đổi. Như vậy ứng với giá trị của dòng I
B
ta sẽ có một đường đặc tuyến. Tổng hợp tất cả
các đường đặc tuyến ra ta có họ đặc tuyến ra như hình H3-9. Trên đặc tuyến ra độ lớn của I
B

cỡ
A

còn độ lớn của I
C
cỡ mA. Vùng tích cực của cách mắc OE là miền ở bên phải đường nét đứt
U
CEbh
và phía trên đường Ib = 0.
Vùng phía trái đường U
CEbh
là vùng bão hòa. Vùng cắt là vùng phía dưới đường I
b
= 0. Trong
vùng tích cực tiếp giáp emitter phân cực thuận còn tiếp giáp collector phân cực ngược, vùng này để
khuếch đại điện áp hoặc khuếch đại dòng điện, hoặc khuếch đại công suất.
Theo đặc tuyến ra thì I
b
= 0 thì dòng 0
C
I điều này được giải thích như sau.
Ta có:
0
.
CBEC
III 






0CBBCC
IIII 


I
E

I
B

I
C

I
E

I
B

I
C

H3
-8 Sơ đồ minh họa của cách mắc CE của transistor thuận và ngược
I
C
(mA)

)( AI

B


U
BE
(V)

U
CE
(V)

100

90

80

70

60

50

40

30

20

10

0.2

0.4

0.6

0.8

U
CE
=20v

U
CE
=10v

U
CE
=1v
7
6
5
4
3
2
1
0

5

1
0
15

I
B
=0

AI
B

10
20

Vùng cắt
Vùng tích c
ực

Vùng bão hòa

H3
-9 Đặc tuyến vào và ra của mạch OE

30

40

50

60

70

U
CEbh

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.


1


Suy ra:






1
1
II
I
B
C

Khi Ib = 0, chọn
996,0



ta có:

996,011
0.
0




CB
C
I
I




0
250
CBC
II 
Như vậy nếu , khi dòng I
b
= 0, thì dòng mAAI
C
25.01.250 


Dòng I
C
lúc đó chính là dòng I
CE0
. Như vậy
0
0
0
1



B
I
CB
CE
I
I


c. Hệ số


Trong chế độ một chiều, để đánh giá khả năng điều khiển của dòng I
B
đối với dòng I
C
, người ta
định nghĩa hệ số khuếch đại dòng điện


:

B
C
dc
I
I



Với dòng IC và IB là giá trị dòng điện tại điểm làm việc. Thông thường

có giá trị trong
khoảng từ 50 đến 500.
Trong chế độ xoay chiều, hệ số

xoay chiều được định nghĩa

constU
B
C
ac
CE
I
I






d. Quan hệ giữa

và


Ta có: I
E
= I
C
+ I
B

Mặt khác:

C
B
C
E
I
I
I
I  ,

Kết hơp các điều kiện trên ta có:

1







1






4. Mạch Collector chung OC, CC









Đặc tuyến vào và đặc tuyến ra của cách mắc CC tương tự như cách mắc CE, bằng cách thay I
C

bởi I
E
, U
CE
bởi U
EC
.

I
C

I
B

I
E

I
C

I
B

I
E

H3
-10 Sơ đồ minh họa của cách mắc CC của transistor ngượcvà thuận

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software
For evaluation only.