Điện Tử Học - Vi Mạch Điện Tử Ứng Dụng part 14 ppt

Chương 5 11
x Mode vi sai (differential mode): i
2
= - i
1
= 'i/2
i
e1d
= - i
e2d
 i
Re
= 0  v
e
= 0.
Ngắn mạch R
e
 i
e2d
=
)/(2
febib
b
hRh
iR

'
x Chồng trập (superposition):
i
e2
= i

e2c
+ i
e2d
= i
hRh
R
i
hRhR
R
febib
b
febibe
b
'


 )/(2/2
0
i
L
=
2ie
Lc
c
i
RR
R


= A

c
i
0
+ A
d
i
d
trong đó: A
c
=
febibe
b
Lc
c
hRhR
R
RR
R
/2 

: Độ lợi dòng mode chung
A
d
=
)/(2
febib
b
Lc
c
hRh

R
RR
R


: Độ lợi dòng mode vi sai
5.3.1 Tỷ số triệt tín hiệu đồng pha CMRR (Common Mode Rejection Ratio):
Mạch khuếch đại vi sai lý tưởng: A
c
= 0: i
L
= A
d
'i
Mạch thực tế: Đònh nghóa: CMRR =
c
d
A
A
CMRR =
febib
e
febib
febibe
hRh
R
hRh
hRhR
/)/(2
/2


|


(Giả sử R
e
>> h
ib
+ R
b
/h
fe
)
0ҥFKÿLӋQWӱ

Chương 5 12
Ví dụ 5: Cho mạch trong ví dụ 4. Tính CMRR. Giả sử i
0
= 1PA, xác đònh giá trò tín hiệu ngõ vào
mode vi sai để ngõ ra mode vi sai tối thiểu lớn hơn 100 lần ngõ ra mode chung.
A
c
| - 0.1
A
d
| - 14
 i
L
= -0.1i
0

– 14'i
CMRR = A
d
/ A
c
= 140 (43dB)
Để ngõ ra mode vi sai t 100ungõ ra mode chung: 14'i t 100u(0.1i
0
)
'i t 100u(i
0
/ CMRR) = 0.7 PA
5.3.2 Nguồn dòng cực phát (Emitter)
Để tăng CMRR: Tăng R
e
: Sử dụng nguồn dòng tại cực E.
Dùng TST T3 tại cực E:
i
C3
=
e
BBEE
R
VV 7.0
= const.
 Xem T3 là nguồn dòng
x Phân tích tónh điểm:
I
CQ3
=

e
BBEE
R
V
V
7.0
0ҥFKÿLӋQWӱ

Chương 5 13
Do tính đối xứng: I
CQ1
= I
CQ2
=
e
BBEE
CQ
R
VV
I
2
7.0
2
3


V
C3
= V
E1

= V
E2
= - R
b
I
b
– V
BE
=
fe
CQb
h
IR
1
7.0 
 V
CEQ1
= V
CEQ2
= V
C1
– V
E1
= (V
CC
– R
c
I
CQ1
) – (

fe
CQb
h
IR
1
7.0 
)
V
CEQ3
= V
C3
– V
E3
= (
fe
CQb
h
IR
1
7.0 
) - (-V
EE
+ R
e
I
CQ3
)
x Phân tích tín hiệu nhỏ:
Tương tự phần trên, thay R
e

bằng 1/h
oe
.
Nhận xét: 1/h
oe
rất lớn: CMRR được tăng đáng kể.
Chỉnh cân bằng: (Balance control)
Thực tế: T1 và T2 khác nhau 
Dùng biến trở R
v
giữa E1 và E2 để
chỉnh cân bằng.
0ҥFKÿLӋQWӱ

Chương 5 14
Điều kiện cân bằng: I
CQ1
= I
CQ2
KVL: R
b
I
B1
+ V
BE1
+ R
1
I
EQ1
= R

b
I
B2
+ V
BE2
+ R
2
I
EQ2
 (R
b
/ h
fe1
+ R
1
)I
EQ1
+ V
BE1
= (R
b
/ h
fe2
+ R
2
)I
EQ2
+ V
BE2
Giả sử V

BE1
= V
BE2
, cân bằng  R
b
/ h
fe1
+ R
1
= R
b
/ h
fe2
+ R
2
Mặt khác: R
1
+ R
2
= R
v
 R
1
=
¸
¸
¹
·
¨
¨

©
§

21
11
22
fefe
bv
hh
RR
và R
2
=
¸
¸
¹
·
¨
¨
©
§

21
11
22
fefe
bv
hh
RR
Phân tích tín hiệu nhỏ:

Khi cân bằng: I
CQ1
= I
CQ2
 h
ib1
= h
ib2
= h
ib
Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: Giống trường hợp đối xứng, trong đó
h
ib1
+ R
b1
/ h
fe1
m h
ib1
+ R
b1
/ h
fe1
+ R
1
=
¸
¸
¹
·

¨
¨
©
§

21
11
22
fefe
bv
ib
hh
RR
h
h
ib2
+ R
b2
/ h
fe2
m h
ib2
+ R
b2
/ h
fe2
+ R
2
=
¸

¸
¹
·
¨
¨
©
§

21
11
22
fefe
bv
ib
hh
RR
h
 A
d
=
)]/1/1)(2/(2/[2
21 fefebvib
b
Lc
c
hhRRh
R
RR
R



: Giảm so với trường hợp không dùng R
v
A
c
=
)]/1/1)(2/(2/[)/1(2
213 fefebviboe
b
Lc
c
hhRRhh
R
RR
R


0ҥFKÿLӋQWӱ

Chương 5 15
Ví dụ 6: Thiết kế mạch sau để có CMRR = 100 (40dB). Tải 1K ghép AC. TST có h
fe
= 100.
Theo hình vẽ: R
1
= R
2
= 50 :; h
fe1
= h

fe2
=
100.
Sử dụng công thức tính A
d
và A
c
ở phần chỉnh cân bằng, thay 1/h
oe
bằng R
e
, suy ra:
CMRR =
ib
e
ib
ibe
c
d
h
R
h
hR
A
A

|



60100/20001002
100/1000502
Yêu cầu: CMRR t 100  R
e
t 100(60 + h
ib
)
Giả sử I
CQ1
= I
CQ2
= 1mA  h
ib
= 25 : R
e
t 8.5K. Chọn R
e
= 10K.
Tính V
EE
: V
EE
= R
b1
I
B1
+ V
BE1
+ R
1

I
E1
+ R
e
(2I
1
) = 20.8V
DCLL: R
DC
= R
c
+ R
2
+ 2R
e
ACLL: R
ac
= R
c
// R
L
0ҥFKÿLӋQWӱ

Chöông 5 16
5.4 Caáu hình Darlington
Phaân tích tónh ñieåm:
9 DCLL cho T
2
: V
CC

= V
CE2
+ R
c
(I
C1
+ I
C2
) + R
e
I
E2
Do I
C1
| I
E1
= I
B2
= I
C2
/ h
fe2
<< I
C2
 I
C1
+ I
C2
| I
C2

| I
E2
 V
CC
= V
CE2
+ (R
c
+ R
e
)I
C2
 DCLL: I
C2
=
ce
CC
CE
ce
RR
V
V
RR 



2
1
9 ACLL cho T
2

: R
ac
= (R
L
// R
c
)
9 Tính tónh ñieåm Q
:
TST T
2
: V
BB
= V
CC
R
1
/ (R
1
+ R
2
); R
b
= R
1
// R
2

)/(
4.1

21
2
fefebe
BB
CQ
hhRR
V
I



 V
CEQ2
tính töø DCLL
TST T
1
: V
CEQ1
= V
CEQ2
– 0.7; I
CQ1
= I
CQ2
/ h
fe2
0ҥFKÿLӋQWӱ

Chương 5 17
Phân tích tín hiệu nhỏ:

Phản ánh mạch cực B
1
của T
1
o Cực E
1
và mạch cực E
2
của T
2
o Cực B
2
Tónh điểm: I
CQ2
= h
fe2
I
CQ1
 h
ie2
=
112
2
2
2
CQ
T
CQfe
T
fe

CQ
T
fe
I
V
Ih
V
h
I
V
h
= h
ib1
Suy ra: A
i
=
211
112
)/(
)/(
ieibfeb
febfe
Lc
cfe
i
L
hhhR
hRh
RR
Rh

i
i


|
=
11
12
2
ibfeb
bfe
Lc
Cfe
hhR
Rh
RR
Rh


A
i
=
1
21
2
)(
ieb
b
Lc
c

fefe
hR
R
RR
R
hh


 Xem 2TST ghép Darlington  1 TST có: h
ìe
= 2h
ie1
và h
fe
= h
fe1
h
fe2
0ҥFKÿLӋQWӱ