Tải bản đầy đủ (.pdf) (7 trang)

Điện Tử - Kỹ Thuật Mạch Điện Tử part 14 pptx

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (321.31 KB, 7 trang )


92

Đ
i

n tr

R
1
, R
2
dùng
để
xác
đị
nh ch
ế

độ
t
ĩ
nh c

a t

ng.
Để
t
ă
ng


đ
i

n tr

vào, có
th

không m

c
đ
i

n tr

R
2
. Vi

c tính toán ch
ế

độ
m

t chi

u t
ươ

ng t

nh
ư

đ
ã làm v

i
t

ng EC.
Để
kh

o sát các tham s

c

a t

ng theo dòng xoay chi

u, c

n chuy

n sang
s
ơ


đồ
thay th
ế
.
Đ
i

n tr

vào c

a t

ng R
v
= R
1
//R
2
//r
v
.
Ta có U
v
= I
B
[ r
B
+ (1 +

β
)(r
e
+ R
e
// R
t
)]
Chia U
v
cho I
B
ta có
r
v
= r
b
+ (1 +
β
)(r
e
+ R
e
// R
t
) (2-141)
T

bi


u th

c (2-141) nh

n th

y r
v
c

a tranzito trong s
ơ

đồ
CC l

n h
ơ
n trong s
ơ

đồ

EC. Vì r
e
th
ườ
ng r

t nh


h
ơ
n R
E
//R
t
, còn r
b
nh

h
ơ
n s

h

ng th

hai v
ế
ph

i c

a bi

u
th


c (2-141),nên
đ
i

n tr

c

a t

ng l

p l

i E b

ng:
R
v


R
1
//R
2
(1 +
β
)( R
e
// R

t
) (2-142)
N
ế
u ch

n b

phân áp
đầ
u vào có
đ
i

n tr

l

n thì
đ
i

n tr

vào c

a t

ng s


l

n. Ví d

,
β
= 50 ; R
e
// R
t
= 1k

thì R
v
= 51k

. Tuy nhiên khi
đ
i

n tr

vào t
ă
ng, thì không th

b


qua

đượ
c
đ
i

n tr

r
c(E)
m

c r

v

i m

ch vào c

a t

ng (h.2.67b). Khi
đ
ó
đ
i

n tr

vào

c

a t

ng s

là :
R
v
= R
1
//R
2
// [(1 +
β
)( R
e
// R
t
)] r
c(E)
(2-143)
Đ
i

n tr

vào l

n là m


t trong nh

ng
ư
u
đ
i

m quan tr

ng c

a t

ng CC, dùng
để
làm
t

ng ph

i h

p v

i ngu

n tín hi


u có
đ
i

n tr

trong l

n. Vi

c xác
đị
nh h

s

khu
ế
ch
đạ
i
dòng K
i
c
ũ
ng theo ph
ươ
ng pháp gi

ng nh

ư
s
ơ

đồ
E
c
. Công th

c (2-133)
đ
úng
đố
i v

i
t

ng CC. Vì dòng I
t



đ
ây ch

là m

t ph


n c

a dòng I
E
nên bi

u th

c (2-134) s

có d

ng
( )
t
tE
Bt
R
//RR
I
β
1I
+=
(2-144)
và xét
đế
n (2-134) ta có
( )
t
tE

v
v
vt
R
//RR
.
r
R
β
1II
+=
(2-145)
H

s

khu
ế
ch
đạ
i dòng trong s
ơ

đồ
CC
t
tE
v
v
i

R
//RR
.
r
R
β
).(1K
+=
(2-146)
ngh
ĩ
a là nó c
ũ
ng ph

thu

c vào quan h

R
v
và r
v
, R
E
và R
t
, gi

thi

ế
t R
v
= r
v
thì
( )
t
tE
i
R
//RR
.
β
1K
+=
(2-147)
Khi R
E
= R
C

đ
i

n tr

R
t
gi


ng nhau, thì h

s

khu
ế
ch
đạ
i
đ
òng
đ
i

n trong s
ơ

đồ
CC
và EC g

n b

ng nhau.
H

s

khu

ế
ch
đạ
i
đ
i

n áp K
u
theo (2-138) ta có :

93

( )
vn
tE
u
RR
//RR
.
β
1K
+
+=
(2-148)
Để
tính h

s


K
u
, ta coi R
v
>> Rn và R
v
tính g

n
đ
úng theo (2.142): R
v


(1+
β
)(R
E
// R
t
),
khi
đ
ó K
u


1. T

ng CC dùng

để
khu
ế
ch
đạ
i công su

t tín hi

u trong khi gi

nguyên tr


s


đ
i

n áp c

a nó.
Vì K
u
= 1 nên h

s

khu

ế
ch
đạ
i công su

t K
p
x

p x

b

ng K
i
v

tr

s

.
Đ
i

n tr

ra c

a t


ng CC có giá tr

nh

(c



),
đượ
c tính 'b

i
EE
21nB
EEr
//rR
β
1
//R//RRr
r//RR
=









+
+
+=
(2-149)
T

ng CC
đượ
c dùng
để
bi

n
đổ
i, tr

kháng ph

i h

p m

ch ra c

a t

ng khu
ế
ch

đạ
i
v

i t

i có
đ
i

n tr

nh

, có vai trò nh
ư
1 t

ng khu
ế
ch
đạ
i công su

t
đơ
n ch
ế

độ

A
không có bi
ế
n áp ra.
c Tầng khuếch đại bazo chung (BC)
Hình 2.68a là s
ơ

đồ
t

ng khu
ế
ch
đạ
i BC. Các ph

n t

E
e
, R
e

để
xác
đị
nh dòng
t
ĩ

nh l
E
. Các ph

n t

còn l

i c
ũ
ng có ch

c n
ă
ng gi

ng s
ơ

đồ
EC. V

nguyên lí
để
th

c
hi

n s

ơ

đồ
BC ta có th

ch

dùng m

t ngu

n E
C.


Hình 2.68: a) Sơ đồ khuếch đại BC và kết quả mô phỏng


94


Hình 2.68: b) Sơ đồ thay thế
Để
kh

o sát các tham s

c

a t


ng khu
ế
ch
đạ
i BC theo dòng xoay chi

u ta s

d

ng s
ơ

đồ
t
ươ
ng
đươ
ng hình 2.68b.
R
v
= R
E
// [ r
E
+ ( 1 -
α
)r
B

] (2-150)
T

(2-150) ta th

y
đ
i

n tr

vào c

a t

ng
đượ
c xác
đị
nh ch

y
ế
u b

ng
đ
i

n tr


r
E

vào kho

ng (10
÷
50)

.
Đ
i

n tr

vào nh

là nh
ượ
c
đ
i

m c
ơ
b

n c


a t

ng BC vì t

ng
đ
ó s

là t

i l

n
đố
i v

i ngu

n tín hi

u vào.
Đố
i v

i thành ph

n xoay chi

u thì h


s

khu
ế
ch
đạ
i dòng
đ
i

n s


α
= I
C
/ I
E

α
< l. H

s

khu
ế
ch
đạ
i dòng
đ

i

n K
i
tính theo s
ơ

đồ
hình 2.68b s


t
tc
i
R
//RR
α
.K
=
(2-151)
H

s

khu
ế
ch
đạ
i
đ

i

n áp
vn
tc
u
RR
//RR
α
.K
+
=
(2-152)
T

(2-152) ta th

y khi gi

m
đ
i

n tr

trong c

a ngu

n tín hi


u vào s

làm t
ă
ng h


s

khu
ế
ch
đạ
i
đ
i

n áp.

Đ
i

n tr

ra c

a t

ng BC

R
r
= R
c
// r
c(B)


R
c
(2-153)
c

n chú ý r

ng
đặ
c tuy

n t
ĩ
nh c

a tranzito m

c BC có vùng tuy
ế
n tính r

ng nh


t nên
tranzito có th

dùng v

i
đ
i

n áp colect
ơ
l

n h
ơ
n s
ơ

đồ
EC (khi c

n có
đ
i

n áp


đầ

u
ra l

n). Trên th

c t
ế
t

ng khu
ế
ch
đạ
i BC có th

dùng làm t

ng ra c

a b

khu
ế
ch
đạ
i,
còn t

ng CC dùng làm t


ng tr
ướ
c cu

i. Khi
đ
ó t

ng CC s

là ngu

n tín hi

u và có
đ
i

n
tr

trong nh

(
đ
i

n tr

ra) c


a t

ng BC.
d – Tầng khuếch đại đảo pha
T

ng
đả
o pha (t

ng phân t

i) dùng
để
nh

n
đượ
c hai tín hi

u ra l

ch pha nhau
180
o
. S
ơ

đồ

t

ng
đả
o pha v

trên hình 2.69a. Nó có th

nh

n
đượ
c t

s
ơ

đồ
EC hình

95

2.64 khi b

t

C
E
và m


c t

i th

hai R
t2
vào R
E
qua C
p3
. Tín hi

u ra l

y t

colect
ơ

emit
ơ
c

a tranzito. Tín hi

u ra U
r2
l

y t


emit
ơ

đồ
ng pha v

i tín hi

u vào U
v
(h.2.69b,c)
còn tín hi

u ra U
rl
l

y t

colect
ơ
(h.2.69c) ng
ượ
c pha v

i tín hi

u vào.
D


ng tín hi

u v

trên hình 2.69b, c, d

Hình 2.69: Sơ đồ tầng đảo pha và biểu đồ thời gian
Đ
i

n tr

vào c

a t

ng
đ
ào pha tính t
ươ
ng t

nh
ư
t

ng CC:
R
v

= R
1
// R
2
// [ r
B
+ ( 1 +
β
)(r
E
+ R
E
// R
t2
)] (2-154)
ho

c tính g

n
đ
úng
R
v


( 1 +
β
) ( r
E

+ R
E
// R
t2
) (2-155)
H

s

khu
ế
ch
đạ
i
đ
i

n áp


đầ
u ra 1 xác
đ
inh t
ươ
ng t

nh
ư
s

ơ

đồ
EC, còn


đầ
u
ra 2 xác
đị
nh t
ươ
ng t

nh
ư
s
ơ

đồ
CC.
vn
t1c
u1
RR
//RR
β
.K
+
−≈

(2-156)
( )
vn
t2E
u2
RR
//RR
.
β
1K
+
+≈
(2-157)
N
ế
u ( 1 +
β
)(R
E
// R
t2
)=
β
(R
c
//R
t1
) thi hai h

s


khu
ế
ch
đạ
i này s

gi

ng nhau. T

ng
đả
o
pha c
ũ
ng có th

dùng bi
ế
n áp, s
ơ

đồ
nguyên lí nh
ư
hình 2.70.

96



Hình 2.70: Sơ đồ tầng đảo pha dùng biến áp
Hai tín hi

u ra l

y t

hai n

a cu

n th

c

p có pha l

ch nhau 180
o
so v

i
đ
i

m O.
N
ế
u hai n


a cu

n th

c

p có s

vòng b

ng nhau thì hai
đ
i

n áp ra s

b

ng nhau.
M

ch
đả
o pha bi
ế
n áp
đượ
c dùng vì d


dàng thay
đổ
i c

c tính c

a
đ
i

n áp ra và còn
có tác d

ng
để
ph

i h

p tr

kháng.
2.3.3. Khuếch đại dùng tranzito trường (FET)
Nguyên lí xây d

ng t

ng khu
ế
ch

đạ
i
đ
ùng tranzito tr
ườ
ng c
ũ
ng gi

ng nh
ư
t

ng
dùng tranzito l
ưỡ
ng c

c,
đ
i

m khác nhau là tranzito tr
ườ
ng
đ
i

u khi


n b

ng
đ
i

n áp.
Khi ch

n ch
ế

độ
t
ĩ
nh c

a t

ng dùng tranzito tr
ườ
ng c

n
đư
a t

i
đầ
u vào (c


c c

a)
m

t
đ
i

n áp m

t chi

u có tr

s

và c

c tính c

n thi
ế
t.
a - Khuếch đại cực nguồn chung (SC)

Hình 2.71a: Sơ đồ tầng khuếch đại cực nguồn chung (SC)

97



Hình 2.71b: Đồ thị xác định chế độ tĩnh của tầng khuếch đại cực nguồn chung (SC)
S
ơ

đồ
khu
ế
ch
đạ
i SC dùng MOSFET có kênh n
đặ
t s

n cho trên hình 2.71a. T

i R
Đ

đượ
c m

c vào c

c máng, các
đ
i

n tr


R
1
, R
G
, R
S
dùng
để
xác l

p U
GSO


ch
ế

độ
t
ĩ
nh.
Đ
i

n tr

R
S
s


t

o nên h

i ti
ế
p âm dòng m

t chi

u
để


n
đị
nh ch
ế

độ
t
ĩ
nh khi thay
đổ
i
nhi

t
độ

và do tính t

n m

n c

a tham s

tranzito. T

C
S

để
kh

h

i ti
ế
p âm dòng xoay
chi

u. T

C
p1

để
ghép t


ng v

i ngu

n tín hi

u vào. Nguyên t

c ch

n ch
ế

độ
t
ĩ
nh c
ũ
ng
gi

ng nh
ư
s
ơ

đồ
dùng tranzito l
ưỡ

ng c

c (h.2.64). Công th

c (2.119) và (2.120),


đ
ây có th

vi
ế
t
đướ
c d

ng.
U
Dso
> U
rm
+

U
DS
(2-158)
I
Do
> I
Dm

(2-159)
Đ
i

m làm vi

c t
ĩ
nh P d

ch chuy

n theo
đườ
ng t

i m

t chi

u s

qua
đ
i

m a và b
(h.2.71).
Đố
i v


i
đ
i

m a, I
D
= 0, U
PS
= +E
D,

đố
i v

i
đ
i

m b, U
DS
= 0, I
D
= E
D
(R
D
+ R
S
).

Đườ
ng t

i xoay chi

u xác
đị
nh theo
đ
i

n tr

R
t~
= R
D
//R
t
. Trong b

khu
ế
ch
đạ
i nhi

u
U
Pmax


U
GS


P
Dmax

I
Dmax

C

U
DS
V
I
D
mA
P

D
d



U
DS0

I

D0


98

t

ng thì t

i c

a t

ng tr
ướ
c chính là m

ch vào c

a t

ng sau có
đ
i

n tr

vào R
v


đủ
l

n.
Trong nh

ng tr
ườ
ng h

p nh
ư
v

y thì t

i xoay chi

u c

a t

ng xác
đị
nh ch

y
ế
u b


ng
đ
i

n tr

R
D
(
đượ
c ch

n t

i thi

u c
ũ
ng nh

h
ơ
n R
V
m

t b

c n


a). Chính vì v

y
đố
i v

i
t

ng ti

n khu
ế
ch
đạ
i thì
độ
d

c c

a
đườ
ng t

i xoay chi

u (
đườ
ng c-d) không khác l


m
so v

i
đườ
ng t

i m

t chi

u và trong nhi

u tr
ườ
ng h

p ng
ườ
i ta coi chúng là

ch
ế

độ

t
ĩ
nh có :

U
DSO
= E
D
– I
DO
(R
D
+ R
S
) (2-160)
trong
đ
ó I
DO
là dòng máng t
ĩ
nh. U
DSO

đ
i

n áp c

c máng - ngu

n t
ĩ
nh.

Đ
i

n áp U
GSO
chính là tham s

c

a
đặ
c tuy
ế
n ra t
ĩ
nh (máng)
đ
i qua
đ
i

m t
ĩ
nh P
(h.2.71).
D

a vào
đặ
c tuy

ế
n c

a FET ta th

y

ch
ế

độ
t
ĩ
nh,
đ
i

n áp phân c

c có th

có c

c
tính d
ươ
ng ho

c âm
đố

i v

i c

c ngu

n và th

m chí có th

b

ng không.
Kh

o sát tr
ườ
ng h

p U
GSO
< 0
Đ
i

n tr

R
S
và R

G
(h.2.71)
để
xác
đị
nh
đ
i

n áp U
GSO
< 0 trong ch
ế

độ
t
ĩ
nh. Tr

s


c

c tính c

a
đ
i


n áp trên
đ
i

n tr

R
S
là do dòng
đ
i

n I
SO
= I
DO
ch

y qua nó quy
ế
t
đị
nh,
đ
i

n tr

R
S


đượ
c xác
đị
nh b

i :
R
S
= U
GSO
/ I
DO
(2-161)
Đ
i

n tr

R
G

để
d

n
đ
i

n áp U

GSO
l

y trên R
S
lên c

c c

a c

a FET.
Đ
i

n tr

R
G
ph

i
ch

n nh

h
ơ
n
đ

i

n tr

vào vài b

c n

a.
Đ
i

u này r

t c

n thi
ế
t
để
lo

i tr



nh h
ưở
ng
c


a tính không

n
đị
nh theo nhi

t
độ
và tính t

n m

n c

a các tham s

m

ch vào
đế
n
đ
i

n tr

vào c

a t


ng. Tr

s

R
S
th
ườ
ng ch

n t

1
÷
5M

.
Ngoài vi

c
đả
m b

o
đ
i

n áp yêu c


u U
GSO
,
đ
i

n tr

R
S
còn t

o ra h

i ti
ế
p âm dòng
1 chi

u trong t

ng, ng
ă
n c

n s

thay
đổ
i dòng I

DO
do tác d

ng c

a nhi

t
độ
và tính t

n
m

n c

a tham s

tranzito và vì th
ế


n
đị
nh ch
ế

độ
t
ĩ

nh c

a t

ng.
Để
t
ă
ng tính

n
đị
nh
thì c

n t
ă
ng R
S
nh
ư
ng ph

i
đả
m bào giá tr

U
GSO
.Trong tr

ườ
ng h

p này ph

i bù
đ
i

n
áp U
SO
b

ng cách cung c

p cho c

c c

a
đ
i

n áp U
GO
qua
đ
i


n tr

R
1
.
1G
G
DSDOGOSOGSO
RR
R
.E.RIUUU
+
−=−=
(2-162)

G
GSOSO
GD
1
R
UU
.RE
R


=
(2-163)
Đ
i


n áp ngu

n cung c

p
E
D
= U
DSO
+ U
SO
+ I
DO
.R
D
(2-164)
Tr

s

R
D


nh h
ưở
ng
đế
n
đặ

c tính t

n s

c

a t

ng, nó
đượ
c tính theo t

n s

trên
c

a d

i t

n. V

i quan
đ
i

m m

r


ng d

i t

n thì ph

i gi

m R
D
. Sau khi
đ
ã ch

n
đ
i

n tr


trong c

a tranzito r
i
, thì ta có th

ch


n R
D
= (0,05
÷
0,15)r
i

Vi

c ch

n
đ
i

n áp U
SO
c
ũ
ng theo nh

ng
đ
i

u ki

n gi

ng nh

ư

đ
i

n áp U
EO
trong t

ng
EC, ngh
ĩ
a là t
ă
ng
đ
i

n áp U
SO
s

làm t
ă
ng
độ


n
đị

nh c

a
đ
i

m làm vi

c t
ĩ
nh do R
S

×