Slide 1
ET3230 Điện tử tương tự I Bài giảng: Đáp ứng tần số
Nội dung
• 8.1 Đặc tuyến tần số của mạch khuếch đại • 8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch khuếch
đại dùng BJT/FET
• 8.3 Hiệu ứng Miller và ảnh hưởng của
điện dung Miller
• 8.2 Đáp ứng tần số cao của mạch khuếch
đại dùng BJT/FET
• 8.5 Đáp ứng tần số của mạch khuếch đại
Slide 2
nhiều tầng
8.1 Đặc tuyến tần số của mạch khuếch đại
• Đáp ứng tần số của 1 bộ KĐ là khoảng tần
– Khoảng tần số này gọi là dải thông • Tại các tần số phía trên và phía dưới
số – Trong đó bộ KĐ hoạt động với ảnh hưởng của các tụ điện và dung kháng của các linh kiện có thể bỏ qua
Slide 3
khoảng “mid-range”, dung kháng sẽ ảnh hưởng tới hệ số KĐ của bộ KĐ
8.1 Đặc tuyến tần số của mạch khuếch đại • Đồ bị Bode biểu diễn đáp ứng tần số của
Slide 4
1 bộ KĐ
− f 1
2
8.1 Đặc tuyến tần số của mạch khuếch đại
• Dải thông của bộ KĐ được xác định bởi tần số cắt phía trên và tần số cắt phía 2f = dưới BW f 1f
• Tần số cắt là tần số tại đó hệ số KĐ giảm
Slide 5
đi 3dB (0,707 lần)
Slide 6
8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng BJT/FET
C C ,S C
Slide 7
8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng BJT • Tại các tần số thấp, các tụ điện ghép ( ) EC và tụ điện bypass ( ) sẽ có các dung kháng => ảnh hưởng tới trở kháng của mạch
=
f
SL
1 +
( π 2
R S
) R C i
S
=
rβ
R i
R R 1
e
2
Slide 8
• Ảnh hưởng của tụ 8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng BJT SC
=
f
CL
1 +
( π 2
R o
) R C L C
=
R o
R r C o
Slide 9
• Ảnh hưởng của tụ 8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng BJT CC
=
f
EL
1 R Cπ 2
e
S
=
+
R e
R E
r e
' R S β
=
' R S
R R R 1
S
2
Slide 10
• Ảnh hưởng của tụ 8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng BJT EC
SC • Xét , tính
SLf
=
=
rβ
R i
R R 1
e
2
1 +
( π 2
R S
S
8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng BJT
) R C i CLf
CC • Xét , tính
=
=
R o
R r C o
1 +
( π 2
R o
) R C L C
f SL
EC • Xét , tính
=
+
ELf R e
R E
r e
' R S β
=
f
EL
1 R Cπ 2
e
S
=
' R S
R R R 1
S
2
Slide 11
f CL
8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng BJT
f
,
f
,
f
• Tần số giới hạn dưới là tần số cao nhất
L S
L C
L E
Slide 12
trong
C C C
,
G
C
S
Slide 13
• Xét 3 tụ điện 8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng FET ,
8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng FET
=
f
GL
1 +
R
sig
• Ảnh hưởng của tụ GC
( π 2
) R C i G
R=
R i
G
Slide 14
8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng FET
=
f
CL
1 +
( π 2
R o
) R C L C
=
R o
R r D d
Slide 15
• Ảnh hưởng của tụ CC
=
R e
+
+
+
R
1
=
( 1
g r m d
r d
R R D L
• Ảnh hưởng của tụ 8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng FET SC
)
R S ) ( /
f
EL
1 R Cπ 2
eq
S
=
R eq
R S
dr ≈ ∞ ⇒
1 g
m
Slide 16
GC • Xét , tính
GLf
=
f
R=
R i
G
1 +
R
sig
8.2 Đáp ứng tần số thấp của mạch KĐ dùng FET
GL
) R C i G CLf
( π 2 CC • Xét , tính
=
=
R o
R r D d
1 +
( π 2
R o
) R C L C
SC • Xét , tính
=
SLf R e
+
+
R
=
g r m d
R R D L
R S ) ( /
f CL
)
f
EL
1 R Cπ 2
eq
S
=
R eq
R S
( 1 1 dr ≈ ∞ ⇒
+ r d 1 g
m
Slide 17
8.4 Hiệu ứng Miller và ảnh hưởng của điện dung Miller
– Điện dung ở cửa vào và cửa ra tăng lên
• Do điện dung giữa cửa vào và cửa ra của linh kiện • Do hệ số KĐ của bộ KĐ
Slide 18
• Đối với các bộ KĐ đảo
8.4 Hiệu ứng Miller và ảnh hưởng của điện dung Miller
=
C
• Điện dung Miller đầu vào
( 1
) − A C v
f
iM
:Điện dung hồi tiếp
fC
Slide 19
=
1
C
C
f
oM
1 − A v
8.4 Hiệu ứng Miller và ảnh hưởng của điện dung Miller
C
C≈
Thông thường ⇒ 1 vA
f
oM
Slide 20
• Điện dung Miller đầu ra
Slide 21
8.4 Đáp ứng tần số cao của mạch KĐ dùng BJT/FET
,
,
C C C ce
be
bc
– Tụ điện ký sinh của BJT: – Tụ điện nối dây:
C C , W W i o
Slide 22
8.4.1 Đáp ứng tần số cao của mạch KĐ dùng BJT • Các tụ điện ảnh hưởng tới đáp ứng tần số cao
=
+
+
C
+ C
C
C o
Wo
+ C ce
M
i
C be
M
o
= C C W i
i
Slide 23
8.4.1 Đáp ứng tần số cao của mạch KĐ dùng BJT
=
f
=
f
iH
oH
1 R Cπ 2
i
o
Th 2
=
R
=
1 R Cπ 2 R R r o
C
L
R
2Th
Th 1 R R R R 1 i
2
S
Th 1
=
C
+
+
C o
Wo
+ C ce
M
o
i
i
C M ( + − 1
C be + C be
) A C v bc
=
= C C W i = C iW
C
Wo
+ C ce
C bc
1 − A v
Slide 24
+ C + 1
8.4.1 Đáp ứng tần số cao của mạch KĐ dùng BJT
C C C
,
gs
gd
ds
– Tụ ký sinh của FET: – Tụ nối dây:
C C , W W i o
Slide 25
8.4.2 Đáp ứng tần số cao của mạch KĐ dùng FET • Các tụ điện ảnh hưởng tới đáp ứng tần số cao ,
=
+
+
+
+
C
C
C
C
C
C o
Wo
ds
M
i
gs
M
o
= C C W i
i
Slide 26
8.4.2 Đáp ứng tần số cao của mạch KĐ dùng FET
=
R
=
R R r d
D
L
R
2Th
R R sig G
1Th
=
=
f
f
oH
iH
1 R Cπ 2
o
i
Th 2
Th 1
=
R
1 R Cπ 2 R R r d
D
=
R
R R sig G
1Th
=
L + C
C
ds
Wo
2Th C o
M
o
+
+
i
gs
i
=
C
+ C
C
C + C
C M ( + − 1
Wo
ds
gd
gs
) A C v
gd
= C C W i = C iW
1 − A v
+ C + 1
Slide 27
8.4.1 Đáp ứng tần số cao của mạch KĐ dùng FET
• Mỗi 1 tầng KĐ có 1 đáp ứng tần số • Đầu ra của 1 tầng KĐ sẽ bị ảnh hưởng bởi các điện dung của tầng tiếp theo, đặc biệt khi xác định đáp ứng tần số cao
Slide 28
8.5 Đáp ứng tần số của mạch KĐ nhiều tầng
Tóm tắt
• Đáp ứng tần số thấp, cao của mạch
khuếch đại dùng BJT/FET
• Hiệu ứng Miller và ảnh hưởng của điện
Slide 29
dung Miller
Bài tập
• Đọc chương 18 (Các mạch hồi tiếp: phần 18.1 đến 18.4) trong tài liệu tham khảo [1]
– Chương 11: 10, 11, 15, 17, 18, 19, 22, 26, 28,
29
Slide 30
• Bài tập [1]:
