Điện Tử Học - Vi Mạch Điện Tử Ứng Dụng part 17 pptx

Chương 6 11

6.4 Giải tích đồ thò và phân cực
6.4.1 Phân cực JFET:

9 DCLL: V
DD
= v
DS
+ i
D
(R
d
+ R
s
)
9 Phương trình phân cực: v
GS
= - i
D
R
s
(Xem i
G
≈ 0)
Nhận xét: Mạch tự phân cực (self-bias): Do v
GS
< 0 tạo ra bời R
s

Ví dụ

: Thiết kế mạch với tónh điểm Q: V
DSQ
= 15V; I
DQ
= 3,5 mA
Thay vào DCLL: R
d
+R
s
= (V
DD
– V
DSQ
) / I
DQ
= (30 – 15) / 3,5 = 4,3 KΩ
Từ đặc tuyến VA: V
GSQ
= -1 V ⇒ R
s
= - V
DSQ
/ I
DQ
= 1V / 3,5 mA = 286 Ω
⇒ R
d
≈ 4 KΩ
Chọn R
s

= 270 Ω và R
d
= 3,9 KΩ



Chương 6 12

6.4.2 Phân cực MOSFET:
Cổng phân cực thuận (forward-biased gate) sử dụng mạch phân cực ngoài (tương tự BJT):

9 DCLL: V
DD
= v
DS
+ i
D
(R
d
+ R
s
)
9 Phương trình phân cực: v
GS
=
SDDD
RiV
RR
R
−

⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
21
1
= V
GG
– i
D
R
s

trong đó: V
GG
=
DD
V
RR
R
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜

⎜
⎝
⎛
+
21
1
: Điện áp cung cấp cho cực cổng
Nhận xét: R
s
: Cải thiện sự ổn đònh tónh điểm Q bằng dòng DC hồi tiếp.
R
3
: Không có tác dụng DC, dùng để tăng trở kháng ngõ vào AC.
Bài toán
: Xàc đònh mạch phân cực (V
GG
, R
s
, R
d
) để cực tiểu hóa sự thay đổi Q theo t
0

Chương 6 13

Từ phương trình:
2
2/3
0
'

1
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
+
⎟
⎠
⎞
⎜
⎝
⎛
=
po
GS
poD
V
v
T
T
Ii

⇒ Độ nhạy:
po
S
po

DSGG
opo
DD
i
T
V
R
V
iRV
TTI
TdT
idi
S
D
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛
−
++
−
==
1)/(21
2/3
/
/

2/3'

Nhận xét: R
s
≠ 0 làm giảm độ nhạy i
D
theo t
0
→ Cải thiện độ ổn đònh
Để cực tiểu
D
i
T
S
:
⇒ V
GG
= 2V
GSQ
+ V
po

R
s
=
DQ
poGSQ
I
VV +

6.5 Giải tích tín hiệu lớn – Sự sái dạng
<Xem TLTK>







Chương 6 14

6.6 Giải tích tín hiệu nhỏ
6.6.1 Mạch tương đương tín hiệu nhỏ:
Mạch tương đương tìn hiệu nhỏ (tần số dải giữa):

 Điện trở gate-source:
h
i
= r
gs
= ∞→
∂
∂
Q
G
GS
i
v

: Hở mạch
 Hệ số khuếch đại áp ngược: h
r
≈ 0
Chương 6 15

 Độ xuyên dẫn (transconductance):
g
m
=
Q
GS
DS
v
i
∂
∂
(S)
Từ công thức:
2
2
1][
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝
⎛

+=−=
po
GS
poTNGSnDS
V
v
IVvki


⇒ g
m
=
DSQn
Ik2
 Điện trở drain-source:
r
ds
=
Q
DS
DS
i
v
⎟
⎟
⎠
⎞
⎜
⎜
⎝

⎛
∂
∂

Lý thuyết: r
ds
→ ∞
Thực tế: r
ds
≈ 20 – 500 KΩ; r
ds
∼ 1/I
DQ

 Hệ số khuếch đại:

Q
GS
DS
v
v
∂
∂
−=
µ
= g
m
r
ds

6.6.2 Mạch khuếch đại áp cực nguồn chung (CS):
Mạch CS
:
Chương 6 16


Mạch tương đương tín hiệu nhỏ
:

Trở kháng vào nhìn từ nguồn: Z
i
= R
3
+ (R
1
// R
2
)
Trở kháng ra nhìn từ tải: Z
o
= R
d
// r
ds

Hệ số khuếch đại áp:
ii
i
oLm

i
L
v
rZ
Z
ZRg
v
v
A
+
−== )//(

Chương 6 17

Ví dụ: Xác đònh A
v
, Z
i
, Z
o
của mạch KĐ dùng MOSFET sau:


Mạch tương đương tín hiệu nhỏ:

Tại D:
Lds
ds
gsm
f

dsgs
Rr
v
vg
R
vv
i
//
+=
−
=