Bài tập mạch điện tử 2 - Chương 4 : khuếch đại công suất âm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (130.96 KB, 7 trang )
<span class='text_page_counter'>(1)</span><div class='page_container' data-page=1>
fo=30Mhz
rb,e=1K
rbb'=0
hfe=100
fT=500Mhz
Cb'c=2p
T
e
b
fe
e
b
<sub>r</sub>
h
C
ω
1
'
'
=
→
Cb'e=31,8pF
4_3 Cho mạch khuếch đại cộng hưởng như sau :
R2
R1
100
L
->oo
->oo
->oo
i
Vcc
i L Ce
Cc1
RFC Cc2
R
1k
Re
1k
10k
Sơ đồ thay thế Rb=1K//10K~1K,qm=hfe/rb'e=0,1mho
1K <sub>1K</sub> <sub>1k</sub>
'
B
b'
e
'
b
L
L
m '
<sub>b</sub>
g v
i
i <sub>L</sub> Rb r C R
V
Ta coù R=Rb//rb'e=0,5K
Cb' = Cb'e + CM = 31,8p + (1+gmRL)Cb'c
= 31,8p + (1+0,1.103)2p = 234pF
Cộng hưởng tại fo = 30 Mhz thì
)
(
30
2
1
'
Mhz
LC
f
b
o
=
=
π
suy ra : H
f
C
L
o
b
µ
π
π
234.10 .4 (30.10 ) 0,121
)
2
(
1
2
6
2
12
2
'
=
=
= <sub>−</sub>
♦ Băng thông :
)
(
36
,
1
10
.
234
.
500
.
2
1
2
1
12
'
Mhz
RC
BW
b
=
=
= <sub>−</sub>
π
π
</div>
<span class='text_page_counter'>(2)</span><div class='page_container' data-page=2>
)
(
1
. '
'
ω
ω
ω
ω
oo
i
m
i
b
b
L
i
L
i
jQ
R
g
i
v
v
i
i
i
A
−
+
−
=
=
=
Với :
Q
<sub>i</sub>=
ω
<sub>o</sub>RC
<sub>b</sub>'=
6
,
28
.
3
.
10
7.
5
.
10
2.
234
.
10
−12≈
22
neân :
Aim = -gmR = -0,1.500 = -50
)
10
.
3
10
.
3
(
22
1
1
50 <sub>7</sub>
7
ω
ω
<sub>−</sub>+
−
=
⇒
j
A<sub>i</sub>
4_4 Thiết kế mạch cơng hưởng đơn có :
Aim = 10db = 3,16 ri = 1K
fo = 40 Mhz RL = 1K
BW = 1Mhz Vcc = 10 V
Cuộn dây có Q = 50;
Sơ đồ cần thiết kế có dạng như sau :
iC
iL
1k
e
1k'
b
L
L
m '
b
g v
i
i
r
L
i r Rp C R
V
ở đây ta chọn transistor có :
gm=0,01 mho ; rbb'=0 ; hfe = 100
Cb'c = 10p, Cb'e=1000p <sub>2</sub>
2
'
10
10
−
=
=
m
fe
e
b
g
h
r
Ta coù :
6
10
2
1
=
=
RC
BW
</div>
<span class='text_page_counter'>(3)</span><div class='page_container' data-page=3>
vaø
c
o
c
o
e
b
i
Q
C
Q
C
r
Rp
r
R
ω
ω
+
=
+
+
=
+
+
=
−3'
10
.
4
,
1
2500
1
1000
1
1
1
1
1
với
c
c
r
L
Q =
ω
: hệ số tổn hao của cuộn dâyDo đó :
)
50
)
'
1110
(
10
.
4
,
1
.(
)
'
1110
(
2
1
106 3 pF C
C
pF
BW <sub>+</sub> o +
+
=
= −
ω
π
hay
)
50
)
'
1110
(
10
.
4
,
1
[
10
.
2
1
)
'
1110
( 3
6
C
pF
C
C
pF<sub>+</sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub> − <sub>+</sub>
ω
o +π
hay
<sub>6</sub>
3
6
10
.
2
10
.
4
,
1
)
10
.
50
2
2
1
(
π
π
π
−=
− fo
C
suy ra :
1110
10
.
1
,
1
50
40
1
10
.
22
,
0 9
9
=
=
−
= − −
C pF
Ta nhận thấy :
C = 1110+C' = 1110pF -> transistor có các thông số không thỏa. Chọn
lại transistor có
Cb'c = 2p rb'e=2500
Cb'e = 32p hfe = 100
gm = 0,01 fT = 500Mhz
Khi đó :
Cb'e + ( 1 + gmRL )Cb'c = 54 pF
suy ra
C' = 1100 -54 = 1046 pF = 0,001uF
Sơ đồ như sau :
H
C
L
o
µ
ω
0
,
0144
1
2
=
</div>
<span class='text_page_counter'>(4)</span><div class='page_container' data-page=4>
i i
' <sub>L</sub>
>
i<sub>L</sub> V<sub>L</sub>
R
L
i r C
R = ri//Rp//rb'e Rp = Qc.
ω
<sub>o</sub><sub>.</sub>L= 1,81KAim = -gmR = -0,01.512 = -5,12 > 3,16 : chưa tối ưu
4_5<sub> : </sub>
RL
i
i=1K
n:1
m:1
1k
L2
L1
i r
Các điều kiện : Aim cực đại tại fo = 30Mhz
để đơn giản hóa ta giả sử n=m
Sơ đồ cần thiết kế :
RL
i
i=1K
n:1
m:1
2N422
3
Rg
1k
L2
L1
i r
Các thông số của FET : rds = 5K , Cgs = 6p , Cgd = 2p
gm = 0,003 mho
Phản kháng trở kháng t ải : R'L = n2RL
2N4223
</div>
<span class='text_page_counter'>(5)</span><div class='page_container' data-page=5>
2
i a
g v<sub>m g</sub>
i '<sub>L</sub>
a Cgd(1+gm(rds//R ))2 '<sub>L</sub>
>
iL
R
rds
Cgs
L1
r
i
đặt : Ci = a2[Cgs + Cgd(1 + gm(rds//R'L))]
Giả sử rds<<R'L = n2RL ta có
Ci = a2[Cgs + Cgd(1 + gmrds)] = 38a2pF
Tần số cộng hưởng
2
6
2
12
2
1
1
2
)
10
.
30
(
4
10
38
1
1
π
ω
= = <sub>−</sub> =a
L
C
L <sub>i</sub>
o
hay : L1a2 = 0,73.10-6 (1)
maø Avm=Aim(rds//R'L)/ri = nên
Avm=-agm(rds//R'L) = -agmrds
với giả sử rds<<n2RL thì
5
1
5
2 <sub>>></sub> <sub>=</sub> <sub>=</sub>
K
K
L
ds
R
r
n hay n2<sub>>=50 </sub>
Chọn n2 = 64 -> n=8; vì nếu chọn n lớn hơn nữa thì Avm giảm
Khi đó
Avm = -1/8.0,003.5.103 = -1,87
Có thể tăng Avm
− họn n = 8 và m ≠n Khi đó a=1/m
− Nếu chọn m=1 thì :
Avm=-qmrds=-15
Khi đó Ci = 38pF nên từ (1) suy ra
L1 = 0,73(uH)
♦ Băng thông :
)
(
19
,
1
10
.
38
10
.
2
1
2
1
12
3 MHz
C
r
BW
i
i
=
=
= <sub>−</sub>
</div>
<span class='text_page_counter'>(6)</span><div class='page_container' data-page=6>
pF
p
p
C
p
pF
f
g
C
mho
g
T
m
e
b
m
38
22
16
16
2
100
10
2
1
,
0
2
1
,
0
10
100
9
'
3
=
+
=
→
=
=
=
=
=
=
π
π
π
Đặt :
=
=
=
=
=
K
K
K
e
b
c
L
K
e
b
r
R
R
R
R
R
R
1
1
//
10
//
//
1
//
'
2
1
'
với <sub>b</sub><sub>e</sub>
o
e
b
bb
e
b
e
b
r
C
r
r
r
R
<sub>2</sub> <sub>'</sub>'
'
'
'
)
.
(
//
≈
=
ω
Mạch cộng hưởng tại fo = 100Khz nên :
)
(
1
)
(
1
1
1
2
2 C C L C C
L
o = <sub>+</sub> = <sub>+</sub>
ω
Băng thông :
3,1.10 ( )
)
(
2
1 3
1
Hz
C
C
R
BW =
+
=
π
Đơn giản ta có thể chọn C1 = C2 , L1 = L2 : Khi đó
BW
R
L
C
C
C
C
O
2
.
1
1
2
1
2
1
<sub>π</sub>
ω
=
=
+
=
+
Nhận xét :
Có thể tính ở tần số giữa ( bỏ qua C : C = 0) vi :
M
C
r<sub>b</sub><sub>e</sub>
o 26,3
1
'
=
<<
ω
Khi dó ta cũng co kết quả :
C1 = C2 = 0,0513 uF
L1 = L2 = 50 uH
Suyra :
7
3
2
3
2
2
2
1
10
.
2
10
.
1
,
3
)
10
.
100
(
2
2
.
4
.
2 = = =
=
π
π
π
π
ω
BW
f
BW
L
R <sub>O</sub> <sub>o</sub>
</div>
<span class='text_page_counter'>(7)</span><div class='page_container' data-page=7>
H
L
L 50
µ
10
.
2
10
7
3
1
2 = = =
)
(
0513
,
0
10
.
1
,
3
.
10
2
1
.
.
2
1
3
3
1 F
BW
R
C
C
µ
π
π
= ==
+
nên C1 = C2 = 0,0513 uF - 38pF = 0,0513uF
Độ lợi
2
2
1
<sub></sub>
−
+
−
−
=
ω
ω
ω
ω
oo
i
m
m
i
jQ
g
R
g
A
</div>
<!--links-->
