Bài giảng điện tử tương tự
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (5.28 MB, 227 trang )
L I NÓI Ð U
Ði
n t tuong t là môn h c co s , nh m cung c p cho ngu i h c nh ng ki n th c co b n
nh
t d phân tích, thi t k các m ch di n trong h th ng m ch di n t . T p bài gi ng này du c
chia thành 7 chuong. Trong m i chuong có b n ph n. Ph n gi i thi u chung nêu các v n d ch
y u c a ch
uong. Ph
n n i dung phân tích chi ti t các v n d ch y u dó. Ph n tóm t t t ng h p l i
các yêu c
u quan tr ng c a ch
uong mà ngu
i h c c n n m du c. Ph n cu i n
êu các câu h
i v
à bài
t p. Ð nghiên c u tài li u du c thu n l i, ngu i h c c n có tru c ki n th c c a các môn h c Lý
thuy
t m ch v
à C
u ki n di n t .
Chuong 1: M
ch khu ch d i tranzito. Ð c p các cách m c m ch khu ch d i c
o b
n, v n d
h i ti p trong m ch khu ch d i, cách ghép gi a các t ng trong m t b khu ch d i, các m ch
khu
ch d i công su t và m t s m ch khu ch d i khác: nhu khu ch d i Cascade, khu ch d i
Darlington, m
ch khu ch d i d i r ng, m ch khu ch d i c ng hu ng.
Chuong 2: B
khu ch d i thu t toán (BKÐTT) n
êu các d
c di m v
à tính ch
t c a b khu ch
d i thu t toán, các bi n pháp ch ng trôi và bù di m không c a khu ch d i thu t toán, cung nh
u
các
ng d ng c a nó: m ch khu ch d i, m ch c ng, m ch tr , m ch vi phân, m ch tích phân,
m ch t o h
àm lôga, hàm m
u, m ch nhân t
uong t
, m ch l c tích c c.
Chuong
3: M
ch t o dao d ng sin: d nh nghia, di u ki n c a m ch t o dao d ng sin. Phân tích
m ch t o dao d ng sin ghép bi n áp, dao d ng sin ghép RC, m ch dao d ng sin ba di m. M ch t o
dao d
ng sin n d nh t n s d
ùng ph
n t áp di n th ch anh. M ch t o sin ki u x p x tuy n tính.
Chuong 4: M
ch xung, n
êu các tham s
c a tín hi u xung, tranzito v
à BKÐTT làm vi
c ch
d xung, các m ch t o xung: g m m ch da hài t dao d ng, da hài d i, trigger, dao d ng ngh t,
m ch h n ch , m ch t o di n áp rang c
ua, m
ch t o da
o d
ng di u khi n b ng di n áp (VCO).
Chuong 5: Các m ch bi n d i t n s . Ði u biên, các m ch di u biên, di u ch don biên.
Ði
u t n và di u pha, m ch di u t n di u pha. Tách sóng: các m ch tách sóng di u biên, di u t n,
di
u pha. Tr n t n, m ch tr n t n.
Nhân chia t
n s d
ùng vòng gi
pha (PLL).
Chuong 6: Chuy n d i A/D, D/A. Gi i thích quá trình bi n d i A/D và các m ch th c hi n.
Gi
i thích quá trình bi n d i D/A và các m ch th c hi n. Nêu tóm t t quá trình chuy n d i A/D,
D/A phi tuy
n.
Chuong 7: M ch cung c p ngu n. Phân tích m ch cung c p ngu n m t chi u: bi n áp, ch nh
luu, l c v
à
n áp. Phuong pháp b o v quá dòng, quá áp c a b ngu n. Cu i chuong trình bày
ngu
n chuy n m ch: s
o d
kh i, ch c nang các kh i v
à nguyên lý ho
t d ng c a b ngu n n
ày.
Cu
i cùng là ph
n hu ng d n tr l i các câu h i v
à gi
i các b
ài t
p d giúp ngu i h c có th
t ki m tra ki n th c c a m
ình.
M c d
ù d
ã có nhi
u c g ng, nh
ung do th
i gian ng n, tr
ình
d c
òn có h
n n
ên t
p b
ài gi
ng
ch
c c
òn thi
u sót, r t mong b n d c góp
ý ki
n d s a ch a, b sung th
êm, xin c
m
on!
Tác gi
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
3
CHUONG 1: M
CH KHU CH Ð I TRANZITO
GI
I THI U CHUNG
Chuong này cung c p cho ngu i h c các ki n th c co b n v m ch khu ch d i, bao g m
các v
n d sau:
- Ð nh nghia m ch khu ch d i, các ch tiêu và tham s chính c a m t b khu ch d i: H
s
khu
ch d i di n
áp
, h
s
khu
ch d i d
òng
di n, h
s
khu
ch d i công su t, tr
kh
áng
v
ào
, tr
kh
áng
ra, m
éo
t n s
, m
éo
phi
tuy
n
, hi
u
su
t.
- Nguyên t c chung phân c c cho tranzito ch d khu ch d i. V i tranzito lu ng c c
thu
n PNP c n cung c p di n
áp
m t
chi
u U
BE
< 0, U
CE
< 0. V i tranzito ngu c NPN c n
cung
c p di n
áp
m t
chi
u U
BE
> 0, U
CE
> 0. M ch di n cung c p ngu n m t chi u phân c c
cho
tranzito c
ó
: b
n
ph
uo
ng ph
áp
: ph
uo
ng ph
áp
d nh d
òng
cho c
c g c
, ph
uo
ng ph
áp
d nh
áp
cho c
c
g c
, ph
uo
ng ph
áp
cung c
p và n d nh di m l
àm
vi
c d
ùng
h i
ti
p â
m
di n
áp
m t
chi
u
, ph
uo
ng
ph
áp
cung c
p
và
n d nh di m l
àm
vi
c d
ùn
g h i
ti
p â
m d
òng
di n.
- V n d h i ti p, h i tíêp trong các t ng khu ch d i: h i ti p duong, h i ti p âm, h i ti p
dòng
di
n, h i ti p di n áp, h i ti p m c song song, h i ti p m c n i ti p. nh hu ng c a h i ti p
d n các ch ti
êu k
i thu t c a m ch.
- Các so d khu ch d i co b n dùng tranzito lu ng c c: t ng khu ch d i phát chung, t ng
khu
ch d i góp chung v
à t
ng khu ch d i g c chung.
- Các so d khu ch d i dùng tranzito tru ng xét hai lo i: t ng khu ch d i c c ngu n chung,
t ng khu ch d i c c máng chu
ng.
- T ng
khu
ch d i d o pha có: m ch
khu
ch d i d o pha chia t i, m ch
khu
ch d i d o
pha
gh
ép
bi
n
áp
.
- Phuong pháp ghép t ng trong b khu ch d i: phuong pháp ghép t ng b ng t di n, ghép
t ng b ng bi n áp, ghép t ng tr c ti p.
- M t s m ch khu ch d i khác: m ch khu ch d i Darlington, m ch khu ch d i Casc t,
m ch khu ch d i gi i r ng, m ch khu ch d i c ng hu ng.
- M ch khu ch d i công su t: d c di m c a m ch
khu
ch d i cô
ng su
t
, c
ác
ch
d
l
àm
vi
c
c a t ng
khu
ch d i A, B, AB, C. Yêu c u c a t ng
khu
ch d i công su t cho công su t ra l n
,
m
éo
nh
và
hi
u
su
t cao. M ch khu ch d i công su t don l
àm
vi
c
ch
d
A
d
gi
m m
éo
nh
ung có
hi
u
su
t
th
p. M ch khu ch d i công su t d y kéo d
ùng
hai tranzito thu ng cho l
àm
vi
c
ch
d
AB (g n
B)
d
có cô
ng
su
t ra l n, m
éo
nh
mà
hi
u
su
t cao. M ch
khu
ch d i
công su t d y k
éo
d
ùng
tranzito c
ùng
lo
i có m ch
gh
ép
bi
n
áp
, m ch
kh
ông d
ùng
bi
n
áp
. C
ác
m ch
khu
c
h
d i n
ày
c n có m ch
khu
ch d i d y
pha ph
í
a tr
u c
. M
ch
khu
ch d i cô
ng su
t d y
k
éo
d
ùng
tranzi
to kh
ác
lo
i có u
u
di m
kh
ô
ng c
n t ng
khu
ch d i d o
pha.
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
4
K t thúc ch
uong 1 yêu c
u ngu i h c n m du c các m ch khu ch d i d
ã nêu. Hi
u du c tác
d ng các linh ki n trong m ch. Ch d c p di n m t chi u và nguyên lý làm vi c c a m ch. Tính
toán du
c m t s ch ti
êu k
thu t ch y u theo di u ki n cho tru c.
Khi phân tích t ng khu ch d i tín hi u nh , ta dùng phuong pháp m ch di n tuong duong
xoay chi u, t n s trung bình. Ph n m ch khu ch d i công su t, do tín hi u vào l n nên dùng
phuong pháp d
th có d chính xác cao.
N I DUNG
1.1. Ð NH NGHIA, CÁC CH TIÊU VÀ CÁC THAM S CO B N C A M CH
KHU
CH Ð I
1.1.1. Ð
nh nghia m ch khu ch d i
M t trong s nh ng ng d ng quan tr ng nh t c a tranzito l
à s
d ng nó trong các m ch d
làm tang cu ng d di n áp hay d
òn
g di n c a tín hi u mà thu ng g i là m ch khu ch d i.Th c
ch
t khu ch d i là m t quá trình bi n d i nang lu ng có di u khi n, dó nang lu ng m t chi u
c a ngu n cung c p, không ch a thông tin, du c bi n d i thành nang lu ng xoay chi u theo tín
hi
u di u k
hi
n d u v
ào, ch
a d ng thông tin, l
àm cho tín hi
u ra l n l
ên nhi
u l n v
à không méo.
Ph
n t di u khi n dó là tranzito. So d t ng quát c a m ch khu ch d i nh
u
hình 1-1, trong
dó
E
n
là ngu
n tín hi u v
ào, R
n
là di
n tr trong c a ngu n tín hi u, R
t
t
i noi nh
n tín hi u ra.
Hình 1-2 dua ra c u trúc nguyên lý d xây d ng m t t ng khu ch d i. Ph n t co b n l
à
ph
n t di u khi n tranzito có di n tr thay d i theo s di u khi n c a di n áp hay d
òng
di
n d t
t i c c di u khi n (c c g c) c a nó, qua dó di u khi n quy lu t bi n d i d
òng
di
n c a m ch ra
bao g
m tranzito v
à di
n tr R
C
. T
i l i ra gi a c c góp v
à c
c phát, ngu i ta nh n du c m t di n
áp bi n thiên cùng quy lu t v i tín hi u vào nhung d l n du c tang lên nhi u l n. Ð don gi n,
gi
t
hi
t di n áp d t v
ào c
c g c có d ng h
ình sin.
T so d hình 1-2 ta th y r ng d
òng
di
n và di n áp xoay chi u m ch ra (t l v i d
òng
di
n và di n áp tín hi u vào) c n ph i coi là t ng các thành ph n xoay chi u d
òng
di
n và di n áp
trên n n c a thành ph n m t chi u I
0
và U
0
. Ph i d m b o sao cho biên d thành ph n xoay chi u
không vu
t quá th
ành ph
n m t chi u, nghia l
à
II
0
và
UU
0
. N u di u ki n dó không du c
Hình 1
-
1: So d
t ng quát c a m ch khu ch d i.
I
v
M ch
khuy
ch d i
Ngu
n cung c p
(E
C
)
U
v
R
n
E
n
I
r
U
r
R
t
U
v
t
U
r
t
~
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
5
tho
mãn thì dòng
di
n, di n áp m ch ra trong t ng kho ng th i gian nh t d nh s b ng không
và s
l
àm méo d
ng tín hi u.
Nhu v y d d m b o công tác cho t ng khu ch d i (khi tín hi u vào là xoay chi u) th
ì
m ch ra c a nó ph i t o n
ên thành ph
n d
òng m
t chi u I
0
và di
n áp m t chi u U
0
. Chính vì v
y,
m ch vào c a t ng, ngoài ngu n tín hi u c n khu ch d i, ngu i ta cung ph i d t thêm di n áp
m t chi u U
V0
(hay dòng
di
n m t chi u I
V0
). Các thành ph n d
òng
di
n và di n áp m t chi u dó
xác d nh ch d làm vi c tinh c a t ng khu ch d i. Tham s c a ch d tinh theo m ch vào (I
V0
,
U
V0
) và theo m
ch ra (I
0
, U
0
) d
c tr
ung cho tr
ng thái ban d u c a s
o d
khi ch
ua có tín hi
u v
ào.
Hình 1
-
2:
a. Nguyên lý xây d
ng m t t ng khu ch d i.
b. Bi
u d th i gian.
1.1.2. Các ch
ti
êu và tham s
c
o b
n c a m t t
ng khu
ch d i
Ð dánh giá ch t lu ng c a m t t ng khu ch d i ngu i ta dua ra các ch tiêu và tham s c
o
b n sau:
1.1.2.1. H
s khu ch d i.
Nói chung vì t
ng khu ch d i có ch a các ph n t di n kháng n
ên K là m
t s ph c.
K
=
K
e
xp(j.
k
)
Ph
n mô dun |K| th hi n quan h v cu ng d (biên d ) gi a các d i lu ng d u ra và d u
vào, ph n góc
k
th
hi n d d ch pha gi a chúng. Nhìn chung d l n c a |K| v
à
k
ph
thu c v
ào
t n s
c a tín hi u v
ào. N
u bi u di n |K| = f
1
( ) ta nh n du c du ng cong g i là d c tuy n bi
ên
d - t n s c a t ng khu ch d i. Ðu ng bi u di n
k
=f
2
(
) g
i l
à d
c tuy n pha - t n s c a nó.
Thu
ng ngu i ta tính |K| theo d
on v
logarit, g i l
à don v
d xi ben (dB)
I
0
P
ÐK
U
v
t
i
R
C
U
r
U
r
t
+E
C
R
t
C
E
B
U
v
a.
U
0
i
u
ra
I
ˆ
U
ˆ
0
0
b.
t
t
Ð i lu ng d u ra
Ð i lu ng t
uong
ng d u v
ào
K =
(1
-
1)
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
6
K
lg
20
)
dB
(K
(1
-
2)
Khi ghép liên ti p n t ng khu ch d i v i các h s khu ch d i t
uong
ng là K
1
, K
2
, K
n
thì
h s khu ch d i chung c a b khu ch d i xác d nh theo:
K = K
1
.K
2
K
n
.
hay
K(dB) = K
1
(dB) + K
2
(dB) + + K
n
(dB)
(1
-
3)
Ð c tuy n bi
ên d
c a t ng khu ch d i l
à du
ng bi u di n quan h U
ra
=f
3
(U
v
) l
y m t t n
s c d nh c a gi i t n c a tín hi u v
ào.
D ng di n hình c a
K
=f
1
( ) và U
ra
=f
3
(U
v
) d
i v i m t b khu ch d i di n áp t n s th p
cho t
i h
ình 1
-
3.
1.1.2.2. Tr
kháng l i v
ào và l
i ra
Tr
kháng v
µo, trë kh¸ng ra
c a t ng khu ch d i du c d nh nghia (theo h
ình 1
-
1a)
V
V
V
I
U
Z
;
r
r
r
I
U
Z
(1
-
4)
Nói chung chúng là các d
i lu ng ph c: Z = R+jX.
1.1.2.3. Méo t
n s
Méo t
n s l
à méo do d
khu ch d i c a m ch khu ch d i b gi m v
ùng hai d
u gi i t n.
vùng t n s th p có méo th p M
t
,
vùng t n s cao có méo t n s cao M
C
. Chúng du c xác d nh
theo bi
u th c:
C
0
C
t
0
t
K
K
M;
K
K
M
(1
-
5)
Hình 1
-
3: a. Ð
c tuy n bi
ên d
- t n s
b. Ð
c tuy n bi
ên d
(f = 1kHz) c a m t b khu ch d i t n s th p
0 10
2
10
4
2.10
4
(Hz)
f
|K|
(a)
K
0
U
vào
(mV)
U
ra
(V)
(b)
0
K
0
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
7
Trong dó:
K
0
là h
s khu ch d i v
ùng t
n s trung b
ình.
K
C
là h
s khu ch d i v
ùng t
n s cao.
K
t
là h
s khu ch d i v
ùng t
n s th p.
M
éo t
n s cung có th du c tính theo d
on v
d xi ben.
1.1.2.4. Méo không du
ng th ng (méo phi tuy n).
Méo không du
ng th ng do tính ch t phi tuy n c a các ph n t nhu tranzito gây ra th hi n
trong tín hi u d u ra xu t hi n thành ph n t n s m i (không có d u vào). Khi u
vào
ch
có th
ành
ph
n t n s
thì u
ra
nói chung có các thành ph n n
(v
i n = 0,1,2 ) v i các biên d t
uong
ng
là Û
n
. Lúc dó h
s méo không du ng th ng do t ng khu ch d i gây ra du c dánh giá l
à:
%
U
)U
UU(
/
n
1
21
22
3
2
2
(1
-
6)
1.1.2.5. Hi
u su t c a t ng khu ch d i
Hi
u su t c a m t t ng khu ch d i l
à d
i lu ng du c tính b ng t s gi a công su t tín hi u
xoay chi
u d
ua ra t
i P
r
v i công su t m t chi u c a ngu n cung c p P
0
.
0
P
P
r
Trên dây d
ã nêu m
t s ch ti
êu quan tr
ng c a m t t ng (hay m t b khu ch d i g m nhi u
t ng). Can c vào các ch tiêu này ngu i ta có th phân lo i các b khu ch d i v i các tên g i v i
d c di m khác nhau. Ví d theo h s khu ch d i K có b khu ch d i di n áp. Lúc n
ày yêu c
u c
o
b n l
à có K
Umax
, Z
vào
>> Z
ngu
n
và Z
ra
<< Z
t i
; b
khu ch d i d
òng
di
n v i K
i max
, Z
vào
<< Z
ngu
n
, Z
ra
>> Z
t i
hay b
khu ch d i công su t c n K
Pmax
, Z
vào
Z
ngu
n
, Z
ra
Z
t i
.
Cung có th phân lo i theo d ng d c tuy n t n s
K
= f
1
(
), t
dó có b khu ch d i m t chi u,
b khu ch d i t n s th p, b khu ch d i t n s cao, b khu ch d i ch n l c t n s v.v.
1.2. PHÂN C
C V
À CH
Ð L
ÀM VI
C M T CHI U
1.2.1. Nguyên t
c chung ph
ân c
c tranzito
Mu
n tranzito làm vi c nhu là m t ph n t tích c c thì các tham s c a nó ph i tho m
ãn
di
u ki n thích h p. Nh ng tham s này c a tranzito nh
u
ph n c u ki n di n t dã nghiên c u,
chúng ph
thu c r t nhi u v
ào di
n áp phân c c các chuy n
ti
p góp, phát. Nói m t cách khác các
giá tr tham s ph thu c vào di m làm vi c c a tranzito. M t cách t ng quát, dù tranzito du c
m c theo ki u nào, mu n nó làm vi c ch d khu ch d i c n có các di u ki n sau: chuy n ti p
g c-
phát luôn phân c
c thu n
, chuy
n ti p g c -
góp luôn phân c
c ngu c.
Ð i v i tranzito n-p-
n di
u ki n phân c c d nó l
àm vi
c ch d khu ch d i l
à:
U
BE
= U
B
- U
E
> 0
U
CE
= U
C
- U
E
> 0 (1
-
7)
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
8
và
U
E
< U
B
< U
C
Trong dó U
E
, U
B
, U
C
là di
n th các c c phát, g c, góp c a tranzito nh
u trên h
ình 1
-
3.
V i tranzito p-n-
p thì
di
u ki n phân c c có d u ngu c l i.
Hình 1
-
4 bi
u di n di n áp v
à dòng
di
n phân c c c a tranzito ch
d khu ch d i
1.2.2. M
ch cung c p di n áp phân c c cho tranzito
Ð cung c p di n áp phân c c cho tranzito ngu i ta thu ng d
ùng m
t ngu n chung. H
ình 1
-
4 bi
u th các m ch c p di n dó.
Hình 1-5a c p di n áp cho c c g c theo ph
uong
pháp d nh d
òng.
Ði
n áp U
BE0
du
c l y t
ngu
n E
C
d n qua di n tr R
B
vào c c g c. Ði n tr R
B
có tr s l n hon nhi u so v i di n tr m t
chi
u c a m t ghép g c-
phát, do dó d
òng
d nh thi
ên I
B0
du
c xác d nh g n dúng.
I
B
I
C
U
C
U
E
U
B
U
CE
>0
U
BE
>0
I
B
U
B
(a)
I
C
U
C
U
E
U
CE
<0
U
BE
<0
(b)
Hình 1
-
4:
a) Bi
u di n di n áp v
à dòng
di
n phân c c tranzito n-p-
n.
b) Tranzito p
-n-
p.
I
P
+I
B0
C
P2
U
BE0
U
B
(a)
R
C
R
B
I
B0
+E
C
C
P1
C
P2
R
2
(b)
R
C
R
1
I
B0
+E
C
C
P1
I
P
Hình 1
-
5: M
ch c p di n cho tranzito
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
9
B
C
B
R
E
I
0
Dòng
di
n m t chi u d u ra (d
òng c
c góp) I
C0
và di
n áp m t chi u d u ra U
CE0
:
I
C0
=
.I
B0
; U
CE0
= E
C
-I
C0
.R
C
(1
-
8)
M ch n
ày don gi
n nh
ung d
n d nh di m l
àm vi
c kém.
Hình 1
-
5b cung c
p di n cho c c g c theo ph
uong pháp d
nh áp nh b phân áp R
1
, R
2
m c
song song v i ngu n cung c p c c góp E
C
. Ði n áp t i di m làm vi c c a c c g c du c xác d nh
theo bi
u th c:
U
BE0
= I
P
.R
2
= E
C
-
(I
P
+I
B0
).R
1
(1
-
9)
Trong dó I
P
là dòng phân áp ch
y qua di n tr R
1
, R
2
. Thu
ng ch n I
P
>>I
B0
, do dó bi
u th c
trên g
n dúng:
1
.RIEU
pC
BE
(1
-
10)
Ta th y U
BE0
không ph thu c vào các tham s c a tranzito và nhi t d n
ên
n d nh. R
õ
ràng dòng I
P
càng l
n U
BE0
càng
n d nh, nh
ung khi dó R
1
, R
2
ph
i có giá tr nh .
Thu
ng ch n I
P
=(0,3
3).I
Bmax
(1
-
11)
Trong dó I
Bmax
là dòng xoay chi u trong m ch c c g c v i m c tín hi u vào l n nh t. Lúc
này thiên áp U
BE0
h u nhu không ph thu c tr s dòng c c g c I
B0
, do dó có th dùng cho m ch
khu
ch d i tín hi u l n (ch d B). Tuy nhiên khi tr s R
1
, R
2
nh
thì công su t tiêu th ngu n
c
ung tan
g.
Ð nâng cao d n d nh di m làm vi c ngu i ta hay dùng các m ch cung c p di n áp phân
c c sau.
Hình 1
-
6 là so d
cung c p v
à
n d nh di m l
àm vi
c b ng h i ti p âm di n áp m t chi u.
Hình 1
-
7:
So d
cung c p v
à
n
d nh di m l
àm vi
c nh h i ti p âm
dòng
di
n m t chi u.
U
R2
C
p2
R
2
R
C
R
1
+E
C
C
p1
U
E
R
E
C
E
U
BE
+E
C
R
C
R
B
C
p2
C
p1
I
B
U
CE0
U
B
E0
Hình 1
-
6:
M ch c
ung c
p v
à
n d nh
di
m l
àm vi
c b ng h i ti p âm di n áp
m t chi u.
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
10
So d hình 1-6 ch khác so d hình 1-
5a
ch di n tr R
B
du
c n i lên c c góp. dây R
B
v a làm nhi m v dua di n áp vào c c g c b ng phuong pháp n d nh dòng c c g c, v a d n
di
n áp h i ti p v m ch v
ào.
Nguyên lý
n d nh nh
u sau:
N u có m t nguyên nhân m t n d nh nào dó làm cho dòng m t chi u I
C0
trên c c góp tang
lên thì
di
n th U
CE0
gi
m l
àm U
BE
gi
m, kéo theo d
òng I
B0
gi
m l
àm cho I
C0
gi
m (v
ì I
C0
=
.
0B
I
),
ngh
ia l
à dòng I
C0
ban d
u du c gi nguy
ên.
Hình 1
-
7 là so d
cung c p v
à
n d nh di m l
àm vi
c nh h i ti p âm d
òng
di
n m t chi u.
Trong so d
n
ày R
E
làm nhi
m v h i ti p âm d
òng
di
n m t chi u. Nguy
ên t
c n d nh nh
u
sau: khi I
C0
tang do nhi t d tang hay do d t p tán tham s c a tranzito th
ì
di
n áp h trên R
E
(U
E0
=I
E0
.R
E
) tang. V
ì
di
n áp U
R2
l y tr
ên di
n tr R
2
h u
nhu không d
i n
ên di
n áp U
BE0
= U
R2
-
U
E0
gi
m, l
àm cho I
B0
gi
m, do dó I
C0
không tang lên du
c, t c l
à I
C0
du
c gi n d nh. N u nhi t
d gi m làm I
C0
gi
m thì nh m ch h i ti p âm d
òng
di
n m t chi u, U
BE0
l i tang, làm cho I
B0
tang, I
C0
tang gi
cho I
C0
n d nh.
1.3. H
I TI P TRONG CÁC T NG KHU CH Ð I
H i ti p là vi c th c hi n truy n tín hi u t d u ra v d u v
ào b
khu ch d i. Th c hi n h i
ti
p trong b khu ch d i s c i thi n h u h t các ch tiêu ch t lu ng c a nó và làm cho b khu ch
d i có m t s
tính ch t d c bi t. Du i dây ta s phân tích nh ng quy lu t chung khi th c hi n h i
ti
p trong b khu ch d i. Ði u này cung d c bi t c n thi t khi thi t k b khu ch d i b ng IC
tuy
n tính.
Hình 1
-
8 là so d
c u trúc b khu ch d i có h i ti p
M ch h i ti p có h s truy n d t , ch rõ quan h gi a tham s (di n áp, d
òng
di
n) c a
tín hi
u ra m ch dó v i tham s (di n áp, d
òng
di
n) c a m ch ra b khu ch d i.
H s khu ch d i K v
à h
s truy n d t c a m ch h i ti p
nói chung là nh
ng s ph c.
K
=
K.exp(j
K
)
=
.exp(j
)
Ngh
ia là ph i chú ý d n kh nang d ch pha mi n t n s th p và t n s cao do t n t i các
ph
n t di n kháng trong m ch khu ch d i cung nh
u
m ch h i ti p. N u b khu ch d i làm vi c
t n s trung bình, còn trong m ch h i ti p - không có thành ph n di n kháng thì h s K v
à
là
Ð u ra
K
Ð u v
ào
Hình 1
-
8: So d
kh i b khu ch d i có h i ti p
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
11
nh
ng s th c. N u di n áp h i ti p t l v i di n áp ra c a b khu ch d i ta có h i ti p di n áp, n u
t l v i d
òn
g di
n ra ta có h i ti p d
òng
di
n. Có th h i ti p h n h p c d
òng
di
n v
à di
n áp.
Xét
d u vào, khi di n áp dua v h i ti p n i ti p v i ngu n tín hi u vào thì ta có h i ti p
n i ti p. Khi di n áp h i ti p d t t i d u vào b khu ch d i song song v i di n áp ngu n tín hi u
thì có h
i ti p song song.
Hai d c di m trên xác d nh m t lo i m ch h i ti p c th : h i ti p di n áp n i ti p ho c
song song, h i ti p d
òng
di
n n i ti p ho c song song, h i ti p h n h p n i ti p ho c song song.
Hình
1-
9 minh ho
m t s thí d v nh ng m ch h i ti p ph bi n nh t trong khu ch d i.
N u khi h i ti p n i ti p nh hu ng d n tr s di n áp vào b n thân b khu ch d i u
y
, thì khi
h i ti p song song s nh hu ng d n tr s d
òng
di
n vào b khu ch d i. Tác d ng c a h i ti p có
th
làm tang, khi
K
+
= 2n
, ho c gi m khi
+
= (2n +1).
(n là s nguyên duong) tín hi u
t ng h p d u v
ào b
khu ch d i du c g i l
à h
i ti p d
uong và tuong
ng g i l
à h
i ti p âm.
H i ti p âm cho phép c i thi n m t s ch tiêu c a b khu ch d i, vì th nó du c dùng r t
r ng r
ãi.
Ð dánh giá nh hu ng c a h i ti p d n các ch tiêu c a b khu ch d i ta s xét thí d
h i ti p di n áp n i ti p h
ình 1
-
9a.
H s khu ch d i khi có h i ti p:
V
r
ht
U
U
K
ht
VY
UUU
(1
-
12)
Hình 1
-
9: M
t s m ch h i ti p thông d ng:
a. H
i ti p n i ti p di n áp
b. H
i ti p d
òng
di
n
c. H
i ti p song song di n áp
y
u
v
u
R
n
u
r
R
t
K
~
v
u
I
ht
I
r
n
E
c.
I
v
u
r
R
t
K
~
I
v
I
r
I
t
n
E
u
ht
R
n
I
t
y
u
v
u
K
~
u
r
R
t
I
v
I
r
I
t
n
E
u
ht
R
n
a.
b.
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
12
Chia c
hai v c a (1-
12) cho Ura, ta có:
r
ht
r
V
r
Y
U
U
U
U
U
U
hay
ht
KK
11
(1
-
13)
dây
ht
r
u
u
là h
s truy n d t c a m ch h i ti p.
T (1-
13) ta tìm
du
c:
K
K
K
ht
.1
(1
-
14)
Ð d
on gi
n vi c phân tích ta d
ua vào tr
s th c K v
à:
.1 K
K
K
ht
(1
-
15)
Theo (1-15) khi 1 > K.
> 0 thì h s khu ch d i c a b khu ch d i có h i ti p K
ht
l n h
on
h s khu ch d i c a b n thân b khu ch d i K. Ðó chính là h i ti p duong, U
ht
dua t i d u v
ào
b khu ch d i c
ùng pha v
i di n áp v
ào U
v
, t
c l
à U
y
= U
v
+U
ht
.
Ði
n áp ra b khu ch d i khi có h i ti p d
uong là:
U
r
= K.(U
v
+ U
ht
) > K.U
v
và do dó K
ht
>K
Tru
ng h p K.
1 (khi h
i ti p d
uong) d
c trung cho di
u ki n t kích c a b khu ch d i.
Lúc này d
u ra c a b khu ch d i xu t hi n m t ph t n s không ph thu c v
ào tín hi
u d u v
ào.
V i tr s ph c
K
và
b t d ng th c
.K
1 t
uong
ng v i di u ki n t kích m t t n s c
d nh v
à tín hi
u d u ra g n v i d ng h
ình sin. B
khu ch d i trong tru ng h p n
ày làm vi
c nh
u
m t m ch t o dao d ng h
ình sin.
Khi K.
<0 thì
K
K
K
K
ht
.1
(1
-
16)
dó là h i ti p âm (U
ht
ngu
c pha v i U
v
) và U
y
= U
v
- U
ht
, nghia là h s khu ch d i c a b
khu
ch d i có h i ti p âm K
ht
nh
h
on h
s khu ch d i khi không có h i ti p.
Ð dánh giá d n d nh h s khu ch d i khi có h i ti p, th c
hi
n vi phân bi u th c
.1 K
K
K
ht
Có
.)1(
.)1
.(
2
K
K
dK
K
dK
dK
ht
=
2
).1( K
dK
(1
-
17)
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
13
Bi
n d i (1-
17) và chú ý
d n (1-
16) ta nh
n du c bi u th c d c tr
ung cho s
thay d i t
uong
ng c a h s khu ch d i.
ht
ht
K
dK
=
.1
/
K
K
dK
(1
-
18)
T (1-18) th y s thay d i t
uong d
i h s khu ch d i c a b khu ch d i khi có h i ti p âm
nh
hon 1 + K.
l n so v i khi không h i ti p. Ð n d nh h s khu ch d i s tang khi tang d
sâu h i ti p. Ví d , gi thi t s thay d i tuong d i c a h s khu ch d i dK/K = 20% v
à
1+K.
=100 thì s thay d i tuong d i c a h s khu ch d i c a b khu ch d i có h i ti p l
à
dK
ht
/K
ht
= 0,2%.Tính ch t này d c bi t quý giá trong di u ki n h s khu ch d i thay d i do s
thay d i c a tham s theo nhi t d nh t là d i v i tranzito và s hoá già c a chúng. N u h s
khu
ch d i K l n và h i ti p âm sâu thì th c t có th lo i tr s ph thu c c a h s khu ch d i
vào s thay d i các tham s trong b khu ch d i. Khi dó trong m u s c a (1-16) có th b qua 1
và h
s khu ch d i c a nó do h s truy n d t c a m ch h i ti p quy t d nh.
1
ht
K
(1
-
19)
Ngh
ia l
à th
c t k
hông ph
thu c v
ào K và m
i s thay d i c a nó.
Ví d
K = 10
4
và
= 10
-2
thì
:
100
1
ht
K
Ý nghia v t lý c a vi c tang d n d nh c a h s khu ch d i có h i ti p âm l
à
ch khi
thay d i h s khu ch d i K th
ì
di
n áp h i ti p s b thay d i d n d n thay d i di n áp U
y
(hình
1.9a) theo hu ng bù l i s thay d i di n áp ra c a b khu ch d i. Gi s khi gi m K do s thay
d i tham s b khu ch d i s làm cho U
ht
gi
m và U
r
gi
m, di n áp U
y
= U
v
- U
ht
tang d n d n U
r
tang, chính
là ngan c
n s gi m c a h s khu ch d i K (h
ình 1
-
9a).
Tang d
n d nh c a h s khu ch d i b ng h i ti p âm du c dùng r ng r
ãi
d c i thi n d c
tuy
n biên d , t n s (hình 1-10) c a b khu ch d i nhi u t ng ghép di n dung. V
ì
mi n t n s
th
p và cao h s khu ch d i b gi m. Tác d ng h i ti p âm mi n t n s k trên s y u vì h s
khu
ch d i K nh v
à s
d n d n tang d khu ch d i gi i bi
ên t
n v
à m
r ng gi i thông f c a b
khu
ch d i.
f
K
u
K
uh
t
2
u
K
2
uht
K
K
f
f
ht
0
Hình 1
-
10:
nh hu
ng c a h i
ti
p âm d n d c tuy n bi
ên d
-
t n s
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
14
H i ti p âm cung làm gi m méo không du ng th ng c a tín hi u ra và gi m nhi u (t p âm)
trong b
khu ch d i.
Du
i dây ta s kh o sát nh hu ng c a h i ti p âm d n di n tr v
ào b
khu ch d i.
V
R
=
V
V
I
U
Hình 1
-
9a th
c hi n h i ti p âm n i ti p.
ht
YV
UUU
.
M t khác ta có
Y
ht
UKU
. Vì v
y:
Vht
R
=
V
Y
I
UK
).
.1(
=
).1.( KR
V
(1
-
20)
Nhu
v y th c hi n h i ti p âm n i ti p l
àm tang di
n tr v
ào c
a b khu ch d i l
ên (1+K.
)
l n. Ði u này r t c n thi t khi b khu ch d i nh n tín hi u t b c m bi n có di n tr trong l n
ho
c b khu ch d i d
ùng tranzito lu
ng c c.
Tuong t
, di n tr ra c a b
khu
ch d i l
à:
rht
R =
).1( K
R
r
(1
-
21)
Ngh
ia là gi m di (1+K. ) l n. Ði u này d m b o di n áp ra c a b khu ch d i ít ph thu c
vào s
thay d i di n tr t i R
t
.
T nh ng phân tích trên, có th rút ra nh ng quy lu t chung nh hu ng c a h i ti p âm d n
ch
ti
êu b
khu ch d i l
à:
M i lo i h i ti p âm d u làm gi m tín hi u trên d u vào b khu ch d i (U
y
hay I
y
) và do dó
làm gi
m h s khu ch d i K
ht
, làm tang d
n d nh c a h s khu ch d i c a b khu ch d i.
Ngoài ra h
i ti p âm n i ti p h
ình 1
-
9a,b làm tang di
n tr v
ào.
H i ti p di n áp n i ti p (hình 1-9a) làm n d nh di n áp ra, gi m di n tr ra R
rht
. Còn h i
ti
p d
òng
di
n n i ti p (h
ình 1
-
9b
) làm
n d nh d
òng
di
n ra I
t
, tang di
n tr ra R
rht
.
H i ti p âm song song (h
ình 1
-
9c) làm tang d
òng
di
n v
ào, làm gi
m di n tr v
ào R
vht
, c
ung
nhu di
n tr ra R
rht
.
C n nói thêm là h i ti p duong thu ng không dùng trong b khu ch d i nhung nó có th
xu
t
hi
n ngoài ý mu n do ghép v di n bên trong hay bên ngoài g i là h i ti p ký sinh, có th
xu
t hi n qua ngu n cung c p chung, qua di n c m ho c di n dung ký sinh gi a m ch ra và m ch
vào c
a b khu ch d i.
H i ti p ký sinh làm thay d i d c tuy n biên d
- t n s c a b khu ch d i do làm tang h
s khu ch d i các do n riêng bi t c a gi i t n ho c th m chí có th làm cho b khu ch d i b t
kích ngh
ia l
à xu
t hi n dao d ng m t t n s xác d nh.
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
15
Ð lo i b hi n tu ng trên có th dùng các b l c thoát, dùng dây d n b c kim, b trí m ch
in và các linh ki
n h p lý.
Du
i dây l
à các thí d
v nh ng m ch h i ti p âm thu ng g p (h
ình 1
-
11)
h
ình 1
-
11a trên di
n tr R
E
có h
i ti p âm d
òng
di
n m c n i ti p.
Trong m ch h
ình 1
-
11b
ta th y, n u xét t ng t ng ri
êng bi
t thì trên
21
,
EE
RR d u th c hi n
h i ti p âm d
òng
di
n m c n i ti p. Ngoài ra còn có h i ti p âm di n áp n i ti p l y t c c góp
c a tranzito T
2
v c c phát c a tranzito T
1
qua C và R. Nhu v
y tr
ên R
E1
c
ó c
hai lo i h i ti p âm
di
n áp v
à dòng
di
n.
1.4. CÁC SO Ð
C
O B
N D
ÙNG TRANZITO LU
NG C C (BJT).
Du
i dây s trình bày phuong pháp phân tích t ng khu ch d i dùng tranzito lu ng c c theo
ba cách m
c m ch: phát chung (EC), góp chung (CC), v
à g
c chung (B
C). Gi
thi t tín hi u v
ào là
hình sin
mi n t n s trung b
ình vì v
y tr kháng c a t coi nh
u b
ng không, c
òn
nh hu ng di n
dung ký sinh c a so d và tranzito, cung nhu s ph thu c v h s khu ch d i d
òng
,
c a
tranzito vào t
n s coi nh
u không dán
g k
.
1.4.1. T
ng khu ch d i phát chung (EC)
M ch di n nguy
ên lý m
t t ng khu ch d i EC cho tr
ên hình 1
-
12.
Trong so d này C
P1
, C
P2
là các t n i t ng. T Cp
1
lo
i tr tác d ng nh hu ng l n nhau c a
ngu
n tín hi u v
à m
ch v
ào v
d
òng m
t chi u. T C
P2
ng
an thành ph
n m t chi u v
à ch
cho th
ành
ph
n xoay chi u ra t i. R
1
, R
2
d xác d nh ch d tinh c a t ng, c p di n m t chi
u cho c
c B.
R
C
: t i m t chi u c a t ng.
R
E:
di
n tr n d nh nhi t, C
E
t thoát th
ành ph
n xoay chi u xu ng mát.
E
n
:
ngu
n tín hi u v
ào,
Hình 1
-
11: So d
các m ch h i ti p âm.
a) H
i ti p d
òng
di
n tr
ên R
E
; b) H
i ti p di n áp nh kh
âu RC
T
1
~
C
P2
R
C1
R
1
R
2
R
E1
R
n
E
n
U
v
C
P1
U
r
+E
b)
R
C2
R
E2
R
3
R
4
C
P3
T
R
C
~
C
P2
R
C
R
1
R
2
R
E
R
n
E
n
U
v
C
P1
U
r
+E
a)
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
16
R
n
: di
n tr trong c a ngu n tín hi u.
Rt: di
n tr t i.
Nguyên lý làm vi c c a t ng EC nhu sau: khi dua di n áp xoay chi u t i d u vào xu t hi n
dòng xoay chi u c c g c c a tranzito và do dó xu t hi n dòng xoay chi u c c góp m ch ra c a
t ng. Dòng này gây h áp xoay chi u trên di n tr R
C
. Ði n áp dó qua t C
P2
dua d n d u ra c a
t ng t c là t i R
t
. Có th th c hi n b ng hai phuong pháp co b n là phuong pháp d th d i v i
ch
d m t chi u v
à phuong pháp gi
i tích dùng so d t
uong duon
g d
i v i ch d xoay chi u tín
hi
u nh .
Phuong pháp d th d a vào d c tuy n vào và ra c a tranzito có uu di m là d dàng tìm
du
c m i quan h gi a các giá tr bi
ên d
c a th
ành ph
n xoay chi u (di n áp ra
r
U
và dòng
di
n
ra
r
I
) và là s
li u ban d u d tính toán. Tr
ên d
c tuy n h
ình (1
-
13a), v
du ng t i m t chi u (A-
B). S ph thu c U
CE0
= f(I
C0
) có th t
ìm
du
c t phuong trình cân b ng di n áp m ch ra c a
t ng:
U
CE0
= E
C
- I
C0
.R
C
- I
E0
R
E
=
E
C
- I
C0
R
C
-
0C
I
.R
E
(1
-
22)
Vì h
s
g n dúng 1, n
ên có th
vi t
U
CE0
= E
C
- I
C0
(R
C
+R
E
)
(1
-
23)
Bi
u th c (1-23) là phuong tr
ình
du
ng t i m t chi u c a t ng. D a vào d c tuy n vào I
B
=
f(U
BE)
ta ch n dòng c c g c tinh c n thi t I
B0
, chính là xác d nh du c to d di m P là giao di m
c a du ng I
B
= I
B0
v i du ng t i m t chi u tr
ên d
c tuy n ra h
ình 1
-
13a.
Ð xác d nh thành ph n xoay chi u c a di n áp ra và dòng ra c c góp c a tranzito ph i
dùng du ng t i xoay chi u c a t ng. Chú ý r ng di n tr xoay chi u trong m ch c c phát c a
tranzito b ng không (vì có t C
E
m c song song v i di n tr R
E
) còn t i R
t
du
c m c vào m ch
c c góp, v
ì
di
n tr xoay chi u c a t Cp
2
r t nh b qua.
Hình 1
-
12: T
ng khu ch
d i E chung
I
V
C
P1
U
BE
T
~
R
1
R
2
R
n
E
n
U
V
C
P2
R
C
R
E
C
E
U
CE0
I
B0
I
C
I
t
R
t
U
r
U
E0
I
E0
+E
C
I
P
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
17
N u coi di n tr xoay chi u c a ngu n cung c p E
C
b ng không, th
ì
di
n tr xoay chi u c a
t ng g m hai di n tr R
C
và R
t
m c song song, nghia l
à
R
t~
=R
t
//R
C
. T dó th y r
õ
di
n tr t i m t chi u c a t ng R
t=
=R
C
+ R
E
l n hon di n tr t i
xoay chi u Rt
~
. Khi có tín hi u vào, di n áp và dòng
di
n là t ng c a thành ph n m t chi u v
à
xoay chi
u, du ng t i xoay chi u di qua di m tinh P. Ð d c c a du ng t i xoay chi u l n h
on d
d c du ng t i m t chi u. Xây d ng du ng t i xoay chi u theo t s s gia c a di n áp và dòng
di
n
CE
U =
C
I
.(R
C
// Rt). Khi cung c p di n áp vào t i d u vào c a t ng thì trong m ch c c
g c xu t hi n thành ph n dòng xoay chi u i
b
liên quan d n di n áp vào U
v
theo d c tuy n v
ào
c a tranzito.Vì dòng c c góp t l v i dòng c c g c qua h s , trong m ch c c góp cung có
thành ph n dòng xoay chi u i
C
và di n áp xoay chi u U
ra
liên h v i i
C
b ng du ng t i xoay
chi
u. Khi dó du ng t i xoay chi u d c trung cho s thay d i giá tr t c th i dòng c c góp i
C
và
di
n áp trên tranzito U
C
hay ngu
i ta nói dó là s d ch chuy n di m làm vi c. Ði m làm vi c d ch
t P di l
ên
ng v i 1/2 chu k duong và d ch chuy n di xu ng ng v i 1/2
chu k
âm c a tín hi u
vào. N
u ch n tr s tín hi u v
ào thích h
p v
à ch
d tinh dúng th
ì tín hi
u ra c a t ng khu ch d i
không b méo d ng. Vi c ch n di m làm vi c tinh và tính toán s du c th c hi n theo m t t ng
khu
ch d i c th . Nh ng tham s ban d u d tính toán là biên d di n áp ra
r
U
và dòng
di
n t i
t
I
, công su t t i P
t
và di n tr t i R
t
. Gi a nh ng tham s này có quan h ch t ch v i nhau, n
ên
v nguy
ên t
c ch c n bi t hai trong nh ng tham s dó l
à d
d tính các tham s c
òn l
i.
Hình 1
-
13: Xác d
nh ch d tinh c a t ng EC
a) Trên d
c tuy n ra
b) Trên d
c tuy n v
ào
I
B2
I
B1
I
B
=0
u
C
I
C
C
P
CCP
D
B
P
A
C
I
ˆ
I
C0
C
u
ˆ
U
C0
I
B
=I
B0
a)
I
C0
(E)
v
u
ˆ
B
I
ˆ
u
BE
u
C
u
B
I
B
b)
P
u
B0
0
I
B
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
18
Ð tín
hi
u ra không b méo d ng, các tham s c a ch d tinh ph i tho mãn nh ng di u
ki
n sau: (h
ình 1
-
13a).
00 CrC
UUU
(1
-
24)
)(
00
EIII
CCC
(1
-
25)
dây
0C
U
là di
n áp c c góp ng v i do n d u c a d c tuy n ra (c
òn g
i l
à di
n áp U
CE
bão hoà)
)(
0
EI
C
là dòng c
c góp ban d u ng v i nhi t d c c d i, chính l
à d
c
ao c
a du ng d c
tuy
n ra tinh ng v i d
òng I
B
=0.
Quan h
d
òng
C
I
v i di n áp ra có d ng
tC
r
C
R
//
R
U
I
~R
U
t
r
(1
-
26)
Ð tang h s khu ch d i c a t ng, tr s R
C
ph
i ch n l n h
on R
t
t 3
5 l
n.
D a v
ào dòng I
C0
d
ã ch
n, tính d
òng c
c g c tinh:
I
B0
=
)(
00
EII
CC
(1
-
27)
t dó d
a vào d
c tuy n v
ào c
a trazito t
ìm
du
c di n áp
0
BE
U ng v i
0B
I d
ã tìm
du
c.
Dòng c
c phát tinh có quan h v i d
òng
0B
I
và I
C0
theo bi
u th c.
00
00
000
)()1
.(
)(
)(
).
1(
CC
CC
CBE
IEI
EII
EIII
(1
-
28)
Khi ch
n E
C
(n
u nh
u không cho tru
c), c n ph i theo di u ki n:
E
C
=U
C0
+I
C0
.Rc+U
E0
.
(1
-
29)
dây
U
E0
= I
E0
.R
E
Khi xác d
nh tr s U
E0
ph
i xu t phát t quan di m tang di n áp U
E0
s l
àm tang d
n d nh
nhi
t cho ch d tinh c a t ng (vì khi R
E
l n s làm tang d sâu h i ti p âm m t chi u c a t ng),
tuy nhiên lúc dó c n ph i tang di n áp ngu n cung c p E
C
. Vì v y mà U
E0
thu
ng ch n b ng
(0,1
0,3) E
C
Chú ý d
n bi u th c (1-
29) ta có:
9,07,0
.
00 CCC
C
RIU
E
(1
-
30)
Ði
n tr R
E
có
th
tính t
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
19
0
0
C
E
E
I
U
R
(1
-
31)
Khi tính các ph
n t c a b phân áp d u v
ào c
n l
uu
ý v
i quan di m n d nh nhi t cho ch
d tinh c a t ng, sao cho s thay d i c a dòng c c g c tinh I
B0
(do d không n d nh nhi t c a
di
n áp U
BE0
) ph
i ít nh hu ng d n s thay d i di n áp U
B0.
Mu
n v y thì dòng phân áp I
P
qua b
phân áp R
1
R
2
ph
i l n hon dòng I
B0
qua di n tr R
1
. Tuy nhiên v i di u ki n I
P
>>
I
B0
thì R
1
, R
2
s ph i nh v
à chúng s
gây ra r m ch tín hi u v
ào, làm gi
m di n tr v
ào c
a t ng khu ch d i.
Vì th
khi tính các ph n t c a b phân áp v
ào ta ph
i h n ch theo di u ki n:
VB
rRRR )52(
//
21
.
(1
-
32)
0
)52(
BP
II
. (1
-
33)
dây r
V
là di n tr vào c a tranzito, d c trung cho di n tr xoay chi u m ch g c -
phát
(r
V
=
B
BE
IU /
)
Ði
n tr R
1
,R
2
có th
tính theo:
p
B
I
U
R
0
2
=
p
E
BE
I
UU
0
(1
-
34)
0
0
1
Bp
BC
II
UE
R
(1
-
35)
Khi ch
n tranzito c n chú ý d n các tham s gi i h n nh
u: d
i t n s công tác (theo t n s f
hay
f ) cung nhu các tham s v d
òng
di
n, di n áp và công su t. D
òng
di
n c c góp cho phép
c c d i I
C.C.P
ph
i l n hon tr s t c th i l n nh t trong khi làm vi c, nghia l
à
P.C.CC
CO
C
II
ˆ
I
max
I
. V
m t di n áp ngu i ta thu ng ch n tranzito theo U
C0.C.P
>
E
C
. Công
su
t ti
êu hao trên c
c góp P
C
=U
C0
.I
C0
ph
i nh h
on công su
t c c d i cho phép c a tranzito P
C.C.P
.
Ðu
ng cong công su t gi i h n cho phép là du ng hypecbon. Ð i v i m i di m c a nó ta có
U
C0.CP
.I
C.CP
=P
C.CP
.
Tóm l i vi c tính ch d c a t ng khu ch d i là gi i quy t nhi m v ch n h p lý các ph n
t c a s
o d
d nh n du c nh ng tham s c n thi t c a tín hi u ra tr
ên t
i.
Các h s khu ch d i d
òng
di
n K
i
, di n áp K
u
và công su t K
p
cung nhu di n tr vào R
V
,
di
n tr ra R
r
là nh
ng ch ti
êu quan tr
ng c
a t ng khu ch d i. Nh ng ch ti
êu dó có th
xác d nh
du
c khi tính toán t ng khu ch d i theo dòng xoay chi u. Phuong pháp gi i tích d a trên co s
thay th tranzito và t ng khu ch d i b ng so d tuong duong dòng xoay chi u ch d tín hi u
nh
. S
o d
thay th t ng EC v tr
ên hình 1
-
14,
dây tranzito du c thay b ng s
o d
thay th tham
s v t lý. Tính toán theo dòng xoay
chi
u có th th c hi n du c khi s d ng so d thay th
tranzito v i các tham s r , trong dó r
B
là di n
tr
kh i vùng c c g c, r
E
là di n tr vi phân c a
ti
p giáp phát, r
C
di
n tr vi phân c a ti p giáp góp.
Ð don gi n ta gi thi t t ng khu ch d i du c tính mi n t n s trung bình, tín hi u vào là
hình sin và
di
n tr c a ngu n cung c p d i v i dòng xoay chi u b ng không. Các t C
p1,
C
p2,
C
E
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
20
có tr kháng r t bé, xem nhu b ng không.
Dòng
di
n và di n áp trong so d tính theo tr s hi u
d ng. Ði n tr v
ào c
a t ng:
R
V
=R
1
//R
2
//r
V
(1
-
36)
Vì
di
n tr
trong c
a ngu n d
òng I
B
h
ình 1.14 r
t l n, c
òn r
C
(E) + R
C
//R
t
>> r
E
nên:
EEBB
BE
rIrIU
hay là
B
BE
IU
EB
rr
).
1(
(1
-
37)
Chia c
hai v c a ph
uong tr
ình (1
-
37) cho I
B
ta có:
r
V
= r
B
+ (1+
).r
E
.
Tính g n dúng b c m t c a R
V
theo r
V
và giá tr có th c a r
B
,
, r
E
v i di u ki n R
1
//R
2
(2
3)r
V
ta s
có R
V
c a t ng EC không vu t quá (1
3)K
Xác d
nh h s khu ch d i d
òng
di
n c a t ng: K
i
= I
t
/I
V
t h
ình 1
-
14 có:
B
I
V
V
V
r
R
I
(1
-
38)
Khi xác d nh dòng I
t
qua I
B
thì không tính d n r
E
vì nó r t nh so v i di n
tr
c a các ph n
t m ch ra:
t
tCC
Bt
R
RREr
II
////
)(
(1
-
39)
Ð ý d n bi u th c (1-
38) ta có:
t
tCC
V
V
Vt
R
RREr
r
R
II
////
)(
(1
-
40)
và h
s khu ch d i d
òn
g xác d
nh b i:
t
tCC
V
V
i
R
RREr
r
R
K
////
)(
(1
-
41)
~
<<
I
V
B
r
B
I
B
I
C
I
t
C
U
t
R
t
R
C
r
C
C
C
r
E
E
E
n
R
n
U
V
I
B
I
E
R
1
R
2
Hình 1
-
14: So d
thay th t ng khu ch d i EC b ng tham s v
t lý.
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
21
H s khu ch d i dòng K
i
t l v i h s
c a tranzito, các di n tr phân áp c p di n m t
chi
u c c g c v
à di
n tr R
C
, R
t
. Bi
u th c (1-41) cho ta th y c n ch n R
1
//R
2
>>r
V
và R
C
> R
t
.
N u coi R
V
r
V
và r
C
(E) >>R
C
//R
t
thì h
s khu ch d i d
òng g
n dúng.
t
tC
i
R
RR
K
//
.
(1
-
42)
Nhu v y t ng EC có h s khu ch d i dòng tuong d i l n, và n u nhu R
C
>> R
t
thì nó g n
b ng h s khu ch d i
c a tranzito.
Xác d
nh h s khu ch d i di n áp c a t ng
n
r
u
E
U
K
Vn
t
i
VnV
tt
u
RR
R
K
RRI
RI
K .
)
.(
.
(1
-
43)
Thay (1
-
42) vào (1
-
43) ta có:
Vn
tC
u
RR
RR
K
//
.
(1
-
44)
T (1-
44) ta th
y n u
càng l
n v
à di
n tr m ch ra c a t ng c
àng l
n so v i di n tr m ch
vào thì h s k
hu
ch d i càng l n. Ð c bi t, h s khu ch d i di n áp s tang khi di n tr trong
c a ngu n tín hi u gi m.
T ng khu ch d i EC th c hi n d o pha c a di n áp ra d i v i di n áp vào. Vi c tang di n áp
vào s
l
àm tang d
òng c
c g c v
à dòng c
c góp c a tranzito, h áp tr
ên R
c
tang làm gi
m di n áp tr
ên
c c góp. Vi c d o pha trong t ng khu ch d i EC du c bi u th b ng d u “-
” trong bi
u th c K
u
H s khu ch d i công su t
iu
V
r
P
KK
P
P
K .
trong so d
EC kho ng (0,2
5).10
3
l n.
Ði
n tr ra c a t ng.
// ( )
r C C
R R r E
(1
-
45)
Vì r
C
(E) >> R
C
nên R
r
= R
C
1.4.2. T
ng khu ch d i góp chung (CC)
Hình 1-15a là so d t ng khu ch d i CC, còn g i là t ng l p E v
ì
di
n áp ra c a nó l y
c c E c a tranzito, v tr s g n b ng di n áp vào (
V
BE
Vr
UUUU ) và trùng pha v i di n
áp vào.
Ði
n tr R
E
trong so d
dóng vai tr
ò nh
u R
C
trong EC, ngh
ia l
à t
o n
ên m
t di n áp bi n d i
d u ra trên nó. T C có nhi m v dua tín hi u ra t i R
t
.
Ði
n tr R
1
, R
2
là b phân áp c p di n
m t chi u cho c c g c, xác d nh ch d tinh c a t ng. Ð tang di n tr v
ào thu
ng ngu i ta không
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
22
m c di n tr R
2
. Tính toán ch d m t chi u tuong t nhu tính toán t ng EC. Ð kh o sát các
tham s
c a t ng theo d
òng
xoay chi
u, c n chuy n sang s
o d
thay th (h
ình 1.15b)
Ði
n tr v
ào c
a t ng: R
V
=R
1
//R
2
//r
V
.
Ta có
BV
IU
)
Rt
//
Rr
).(
1(r
EEB
.
Chia U
V
cho I
B
ta có:
).
Rt
//
Rr
).(
1(rr
EEBV
(1
-
46)
T bi u th c (1-46) ta th y r
V
c a tranzito trong so d CC l n hon trong so d EC. Vì r
E
thu
ng r t nh hon R
E
//R
t
, còn r
B
nh
hon s h ng th hai c a v ph i bi u th c (1-46), nên di n
tr
v
ào c
a t ng l p c c ph
át E b
ng:
).
R
//
R
).(
1
//(
R
//
RR
tE21V
(1
-
47)
N u ch n b phân áp d u v
ào R
1
, R
2
l n th
ì
di
n tr v
ào s
l n. Tuy nhi
ên khi dó không th
b qua di n tr r
C
(E) m
c song song v i m ch v
ào, nên di
n tr v
ào ph
i
tính:
//
R
//
RR
21V
)R
//
R
).(
1(
tE
//r
C
(E)
(1
-
48)
Ði
n tr vào l n là m t trong nh ng uu di m quan tr ng c a t ng góp chung, dùng d l
àm
t ng ph i h p v i ngu n tín hi u có di n tr trong l n.
Vi
c x
ác d
nh h s khu ch d i d
òng K
i
c
ung theo ph
uong pháp gi
ng nh
u so d
EC. Công th c
(1
-
38) dúng v
i t ng CC. V
ì dòng I
t
dây ch
l
à m
t ph n c a d
òng I
E
nên bi
u th c (1-
39) có d
ng:
t
tE
Bt
R
R
//
R
.I
).
1(I
(1
-
49)
Và xét d
n (1-
39) ta có:
t
tE
V
V
Vt
R
R
//
R
.
r
R
).
1
.(
II
(1
-
50)
Hình 1
-
15: a
.
So d
t ng khu ch d i CC;
b.
So d
thay th
U
BE
+
E
C
I
B
E
n
I
B
I
E
E
R
t
I
t
I
V
I
bo
R
n
R
2
I
C0
U
v
I
E
T
C
P2
Ur
R
E
I
t
R
t
a.
R
1
C
P1
<<
B
I
V
r
B
C
r
C
U
r
R
E
r
E
R
1
//R
2
U
V
R
n
E
n
D
b.
I
C
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
23
H s khu ch d i d
òng trong s
o d
CC:
t
tE
V
V
i
R
R
//
R
.
r
R
).
1(K
(1
-
51)
ngh
ia l
à nó ph
thu c v
ào quan h
R
V
và r
V
, R
E
và R
t
. Gi
thi t R
V
=r
V
thì
t
tE
i
R
R
//
R
).
1(K
(1
-
52)
Khi R
E
= R
C
và di n tr R
t
gi
ng nhau thì h s khu ch d i
dßng
®iÖn trong so d phát
chung và góp chung g
n b ng nhau.
H s khu ch d i di n áp tính theo (1-
43) ta có:
Vn
tE
u
RR
R
//
R
).
1(K
(1
-
53)
Khi
V
R
>>
n
R và g n dúng R
V )RR
).(
1(
tE
thì K
u
1. Nhu v y t ng khu ch d i góp
chung d
khu ch d i công su t tín hi u trong khi gi nguy
ên tr
s di n áp c a nó.
Vì K
u
=1 nên h
s khu ch d i K
p
x p x b ng K
i
v tr s .
Ði
n tr ra c a t ng CC:
EE
21nB
EEr
r
//
R)
1
R
//
R
//
Rr
r
//(
RR
(1
-
54)
Ði
n tr ra c a t ng nh c (1
50)
. Nó du c dùng d ph i h p m ch ra c a t ng khu ch
d i v i t i có di n tr nh , khi dó t ng góp chung dùng làm t ng ra c a b khu ch d i có vai tr
ò
nhu m
t t ng khu ch d i công su t d
on ch
d A không có bi n áp ra.
1.4.3 T
ng khu ch d i g c chung (BC).
Hình (1-16a) là so d m t t ng khu ch d i g c chung. Các ph n t R
1
, R
2
, R
E
dùng d xác
d nh ch d tinh I
E
. Các ph
n t c
òn l
i cung c
ó ch
c nang gi ng s
o d
EC.
Ð kh o sát các tham s c a t ng khu ch d i BC theo dòng xoay chi u ta s d ng so d
tuong duong h
ình 1
-
16b.
EV
RR
//
BE
rr
).
1(
(1
-
55)
T (1-55) ta th y di n tr vào c a t ng du c xác d nh ch y u b ng di n tr r
E
vào kho ng
(10 50)
. Ði n tr vào nh là nhu c di m co b n c a t ng BC vì t ng dó s là t i l n d i v i
ngu
n tín hi u v
ào.
Ð i v i thành ph n xoay chi u thì h s khu ch d i d
òng
di
n c a tranzito l
à:
E
C
I
I
và
<1. H
s khu ch d i d
òng c
a t ng l
à:
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
24
t
tC
i
R
R
//
R
.K
(1
-
56)
H s khu ch d i di n áp:
Vn
tC
u
RR
R
//
R
.K
(1
-
57)
T (1-57) ta th y khi gi m di n tr trong c a ngu n tín hi u vào s làm tang h s khu ch
d i di n áp.
Ði
n tr ra c a t ng BC l
à:
CCCr
RErRR )(
//
(1
-
58)
C n chú ý r ng d c tuy n tinh c a tranzito m c BC có d tuy n tính l n nên tranzito có th
dùng v
i di n áp c c góp l n hon so d EC. Chính vì v y t ng khu ch d i BC
du
c dùng khi c n
có di
n áp d u ra l n.
1.5. T
NG KHU CH Ð I Ð O PHA
T ng d o pha dùng d khu ch d i tín hi u và cho ra hai tín hi u có biên d b ng nhau
nhung pha l
ch nhau 180
0
(hay ngu
c pha nhau).
So d
t ng khu ch d i d o pha chia t i v h
ình 1
-
17a. Tín hi
u l y ra t c c phát v
à c
c góp
c a tranzito. Tín hi u ra
2r
U l y t c c phát d ng pha v i tín hi uv
ào U
V
còn tín hi
u ra
1r
U l y t
c c góp ngu c pha v i tín hi u v
ào. D
ng tín hi u v tr
ên hình 1
-
17b
, c, d.
Ta s
kh o sát ch ti
êu c
a t ng tính t
uong t
nh
u t
ng CC.
21V
R
//
RR
//
)R
//
Rr
).(
1(r
2tEEB
(1
-
59)
ho
c tính g n dúng:
)R
//
Rr
).(
1(R
2tEEV
(1
-
60)
I
E
I
V
C
P2
C
B
I
B
r
E
U
r
C
P1
I
C
+E
C
R
1
R
C
R
n
E
n
u
V
R
E
R
t
R
2
I
B
T
a.
<<
I
V
b.
.
I
C
r
C
R
E
R
n
R
C
r
B
R
t
U
r
I
1
B
C
E
U
Hình 1
-
16: a. So d
khuy
ch d i BC
b. So d
thay th
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
25
H s khu ch d i di n áp d u ra 1 xác d nh tuong t nhu so d EC, c
òn
d u ra 2 xác
d nh t
uong t
nh
u so d
CC.
Vn
1tC
u
RR
)R
//
R(
.K
1
(1
-
61)
Vn
2tE
u
RR
)R
//
R(
).
1(K
2
(1
-
62)
N u ch n R
C
=R
E
và có
2t1t
RR
thì
giá tr h s khu ch d i
1
u
K g n dúng b ng
2
u
K và so d này còn g i là m ch d o pha
chia t
i.
T ng d o pha cung có th dùng bi n
áp, so d
nguy
ên lý nh
u h
ình
1-
18.
Hai tín hi u l y ra t hai n a cu n th
c p có pha l ch nhau 180
0
so v
i di m 0.
Khi hai n a cu n th c p có s v
òng
b ng nhau thì hai
di
n áp ra s b ng nhau.
M ch này có h s khu ch d i l n, d d
àng
thay d i c c tính c a di n áp ra và còn có tác
d ng ph i h p tr kháng nhung c ng k nh,
n ng n v
à méo l
n n
ên hi
n nay ít du c d
ùng.
U
C0
C
P2
a)
U
V
t
0
Hình 1
-
17: a) So d
t ng d o pha
b) c) d) Bi
u d th i gian
R
1
R
C
R
n
R
2
R
E
R
t
2
R
t
1
C
P3
C
P1
E
n
+E
C
U
r1
U
r2
U
V
T
_
U
r2
0
t
2
ˆ
r
U
U
r
t
0
U
C0
c)
d)
b)
1
ˆ
r
U
Hình 1
-
18: So d
t ng d o pha d
ùng bi
n áp
C
P
T
R
1
L1
R
n
R
2
R
E
C
E
E
n
+E
C
U
V
_
U
r1
U
ra2
L
2
Chuong 1: M
ch khu ch d i Tranzito
26
1.6. CÁC SO Ð
C
O B
N D
ÙNG TRANZITO TRU
NG(FET).
Nguyên lý xây d ng t ng khu ch d i dùng tranzito tru ng cung gi ng nhu t ng d
ùng
tranzito lu ng c c. Ði m khác nhau là tranzito tru ng di u khi n b ng di n áp. Khi ch n ch d
tinh c a t ng dùng tranzito tru ng c n dua t i d u vào (c c c a G) m t di n áp m t chi u có giá
tr
v
à c
c tính c n thi t.
1.6.1. T
ng khu ch d i c c ngu n chung (SC)
So d
khu ch d i SC d
ùng MOSFET có kênh n d
t s n cho tr
ên hình 1
-
19a.
T i R
D
du
c m c vào c c máng D, các di n tr R
1
, R
G
, R
S
dùng d xác l p U
GS0
ch d
tinh. Ði n tr R
S
s t o ra h i ti p âm d
òng
di
n m t chi u d n d nh ch d tinh khi thay d i
nhi
t d v
à do tính t
n m n c a tham s tranzito. T C
S
dùng d
kh h i ti p âm d
òng xoay chi
u.
T C
P1
d ghép t ng v i ngu n tín hi u vào. Nguyên t c ch n ch d tinh cung gi ng nhu so d
tranzito lu ng c c hình 1-12. Công th c (1-24) và (1-25) dùng d ch n ch d tinh, dây có th
vi
t du i d ng:
DS
r
0
DS
UUU
(1
-
63)
D
0D
II
(1
-
64)
Ði
m làm vi c tinh P d ch chuy n theo du ng t i m t chi u s qua di m A và B (hình 1-
19b). Ð i v i di m A: I
DS
= 0, U
DS
= +E
D
, d i v i di m B: U
DS
= 0, I
D
= E
D
/(R
D
+R
S
). Ði n tr t i
a)
Hình 1
-
19:
a) So d
t ng khuy ch d i SC.
b) Ð
th xác d nh ch d tinh.
b)
U
V
I
D
I
D0
U
GS0
U
G
+E
E
n
I
D
I
S0
R
1
R
D
R
t
R
S
R
G
R
n
U
S0
U
DS
U
r
C
S
C
P
1
T
C
P
2
U
DS0
U
PMax
U
DS
C A
P
DMax
D
B
P
U
S0
+U
R
U
DS
I
D0
r
U
ˆ
U
0S
i
I
DMax
U
r
U
GS
D
I
