Giới Thiệu Môn Học Mạch Điện Tử

1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

MẠC ĐIỆN
H
TỬ
Giới thiệu
môn học

1


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Mạch điện tử
• Mục tiêu:
• Cung cấp kiến thức cơ bản để phân tích, thiết
kế các mạch điện tử ở
tần số thấp.
• Trình
bàybiết,
đáp ứng
của mạch
khuếch
đại
• Các
hiểu
cáctần

kỹsốnăng
cần đạt
được
và đồ thị Bode.
sau
khi
học
:
• Trình bày các mạch khuếch đại thuật toán cơ
• Nắm vững cách phân tích mạch diode,
bản.
transistor.
• Nắm vững mô hình tương đương các linh kiện
trong phân tích tín hiệu

2


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Đề cương môn học
• Thời lượng:

60 tiết
• Lý thuyết: 45

• Nội
tiết dung môn học:

•• Chương
0. Giới thiệu môn
Bài tập: 15
học
tiết
• Chương 1. Diode bán dẫn
• Chương 2. Transistor 2 lớp
tiếp giáp – BJT
• Chương 3. Mạch khuếch đại
FET

- 2 tiết
- 8 tiết
(BT)
- 10 tiết
(BT)
- 8 tiết
(BT)

3


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Đề cương môn học (tt)
• Đánh giá:
• Giữa kì (30%): gồm chương 1, chương 2
và chương 3.

• Cuối kì (70%): tất cả các chương.
• Tài liệu tham khảo:
• Giáo trình chính
• Tập slides bài giảng Mạch điện tử.
• Lê Tiến Thường, “Giáo trình Mạch điện tử 1

và 2”.
• Tham khảo:
• D. L. Schilling, Charles Belove, “ Electronics

4


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Đề cương môn học (tt)
• Cách học:
• Học tập từ slide bài giảng
• Đọc thêm các giáo trình khác và
sách tham khảo
• •Điểm
thưởng:
tối
Làm bài
tập

đa 2 điểm
• Sửa bài tập trên lớp

• Làm bài tập/kiểm tra tại lớp

(không báo trước)
• Làm bài tập lớn (nếu có)

5


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

LIÊ HỆ
N
Đặng Ngọc Hạnh

Bộ môn Viễn Thông (Tầng
trệt – 113B3)
Email: hanhdn@hcmut
.edu.vn

6


1/14/2013

7

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
• Môn học trước: Giải tích mạch,

Linh kiện điện và
• Môn học song hành: Tín hiệu Hệ
thống

điện tử


1/14/2013

8

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Phần tử tuyến tính và phi tuyến
•

Phần tử tuyến tính là phần tử có đồ thị biểu diễn quan hệ
dòng áp là 1 đường thẳng. Ngược lại là phần tử phi tuyến.
I(m
A)

•

I(m
A)

Tuyến

tính

Tuyến tính

U(
v)

• Đặc tuyến(V-A) là

đường thẳng
• Có thể áp dụng nguyên

Phi
tuyến

•

Phi
tuyến
U(
v)

• Đặc tuyến (V-A) không là

đường thẳng


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
• Các định luật,

cơ bản:

quy tắc
• Phân dòng –

phân áp
• Định lý Thévenin và Norton
• Kirchhoff 1 &
2
• Nguyên lý xếp
chồng
• Nguyên lý tỷ lệ

9


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
•

E

Quy tắc phân áp

•

Khi có nhiều điện trở mắc nối tiếp và biết điện
áp E trên toàn bộ các
điện trở đó thì điện áp rơi trên 1 điện trở bất
R
kỳ: R R
+
–

1

2

n

10


1/14/2013

11

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
• Ví dụ: cho

điện như hình vẽ tính

mạch

•

Ta
có :
E

• Do u1 = i1R1, u2 =

i2R2 nên:

+

U và U2
1
?

i

R

1

1

–

i

u
1

X

R
2

i2

u
2


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

12

Kiến thức nền
• Quy tắc phân dòng:
• Quy tắc phân dòng áp dụng cho trường hợp
N
I
0
hai hay nhiều điện trở
i1
mắc song song. Nếu biết trước I0 tại nút N ta
R1

• có:
Điện áp trên R1 và R2 phải bằng nhau:
R2

i2


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
• Định luật Kirchhoff 1:
• Tổng các dòng điện đi vào 1 nút bằng tổng các
dòng điện đi ra khỏi nút
đó. Hay “tổng đại số các dòng điện tại một nút
bằng 0”
 Ví
dụ:

I
1

R
1

I
2

R

2

I
3

R
3

Ta có: I1 - ( I2 +

13


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

14

Kiến thức nền
• Định luật Kirchhoff 2:
• “Tổng đại số các sụt áp trên các phần tử thụ
động của một vòng kín
bằng tổng đại số các sức điện động có trong
vòng kín đó”.
• Hoặc là: “Tổng đại số các sụt áp của các
Vínhánh trong một vòng kín
R
I
I R

dụ: bằng không”.
K2 cho vòng I:
1
4
1
3
I
I3(R4 + R5) –
I
R 2 I
V
I2.R3 = 0
I
3
R

R
5


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

15

Kiến thức nền
• Nguyên lý xếp chồng:
• Đáp ứng tạo bởi nhiều nguồn kích thích tác động
đồng thời thì bằng

tổng các đáp ứng tạo bởi mỗi nguồn kích thích
tác động riêng rẽ.
• Chú ý: chỉ áp dụng nguyên lý xếp chồng khi
mạch là tuyến tính, còn các
• Nguyên
lý phi
tỷ lệ:
trường hợp
tuyến thì không áp dụng được!
• Nếu
tấtthự
cảccác
nguồn
trong một
Trong
tế khi
giảikích
mạchthích
ta thường
giả sử gần
mạch
tuyến
tính
đều được
đúng là
tuyến
tính
hay cho
phần
động

vùnngg được
tuyến
tăng
lên các
K lần
thì tử
tất hoạt
cả các
đáptrong
ứng cũ


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

16

Kiến thức nền
• Định lý Thévenin-Norton
• Có thể thay tương đương một mạng một cửa
tuyến tính bởi một nguồn
dòng bằng dòng điện trên cửa khi ngắn mạch
mắc song song với trở
kháng tương đương Thévenin của mạng một cửa.


1/14/2013

17

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
Bài tập: Cho mạch điện như hình
vẽ.

K
1

K
2

R1

R2

V
1

V
2

R
3
R
4
sau:

1. k3 đóng. Tính Vo theo V1, V2 trong các trường hợp

2. k3 hở, C∞ . Tính Vo theo V1, V2
trong các trường hợp sau:
a) k1 đóng
a) k1 b)
đóng
= Vdc
k2V1đóng

C
K
3 R
o

V
o


1/14/2013

18

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
I

1. Sơ đồ mạch

R

1
V
1

K
1

•Ta có:
• I=I1+I2 (K1)
• I(R1+R3)+I1R4=V1

(K2)
• I2R0- I1R4=0 (K2)
• V0= I2.R0

R
3

V0 =

R
4

I
1
K
2

V1.R4 .RO

(R1 + R3 )
(R4 + RO )

I
2
Ro

V
0


1/14/2013

19

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền

I

2. Sơ đồ mạch

R
3

R
2
+ Φ) V
2

(2π
V2 V COS
f .t
2
=
•Tương tự như trường hợp trên ta thay

I
R 1
4

I
R2
o

và R1
V1
R
•Do mạch chỉ có điện và V bằng
bằng 2
2
trở nên V0 V
V
2
V0 =
V V .cos(2π f .t

(R2 .R
+ R3 )(R4

.R
+ RO2 ) 4 O

0

=

cùngOpha

+ Φ)

V
0


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
c. Sơ đồ mạch

R
1
V
1

R
2
V

2

R
3

Áp dụng nguyên lý xếp chồng:

R
4

R
o

20


1/14/2013

21

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
• Triệt tiêu

nguồn
• Ta có sơ
đồ:
I=

V2:

R
1
V
1

V1
(R4 / / RO + R3 ) /
/ R2 + R1

I
R
2

I1 =

R
3I

I
2
R
o

1 R
4

I .R2
R4 / RO + R3

/ + R2

I2 =

4 +
IR1.R
4
RO

Vo1=Ro.I2
V =
R4 R+4 RO . R4 / / ROR+2 R3 + R2 (R4 / /

•

O1

V
01


1/14/2013

22

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
V1:

• Triệt tiêu

nguồn
• Ta có sơ
đồ:
VO 2 =

R

4

R
1
V
1
.

R

R
3

R
2
V
2
1

R
4

V

R4 + R2 O R4 / / RO + R3 + R1
= (R4 / / RO + R3 ) / / R1 + R2

V0 VO cos f .t +
2
2 ( 2π Φ )

R
o

Vo
2


1/14/2013

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

23

Kiến thức nền
•

Theo

nguyên lý xếp chồng ta có: Vo = Vo1 +

f .t +

Vo2
R4 + RO R4 / / RO + R3 + R2 (R4 / /
( 2π Φ ) +
ROR+ R3 ) / / R2 R+ R1
•
V
V
Với:
R
R
4
.
1
V =
R4 + R2 O R4 / / RO + R3 + R1 (R4 / /
RO + R3 ) / / R1 + R2

VO = VO 2 cos

4

1

O2

2


1/14/2013

24

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
2. k3 hở, tụ C bằng vô cùng
a. k1 đóng mạch hở nên Vo= 0
b. Sơ đồ mạch

Vth =

V2
R24 R3 +
.R
+ R4

Vt
h

Rt = + R3 /
h
(R2 ) / R4

Rt
h

I
R0
o

V
0

Vo R + R
V
th
=
th

o


1/14/2013

25

Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM

Kiến thức nền
c. Do thành phần DCkhông qua

R
1

•Làm tương tự phần
VO 2 =

R

4

R
2
V
2

t nên ta có mạch
ụ
R R
3 4

R
o

A/ ta có :
.

R

1

V

R4 + R2 O R4 / / RO + R3 + R1
= (R4 /cos
V0 VO / RO +fR.t3 )+/ / R1 + R2

Vo
2