Slide 1

ET3230 Điện tử tương tự I Bài giảng: Hồi tiếp

Nội dung

– Nối tiếp điện áp – Song song điện áp – Nối tiếp dòng điện – Song song dòng điện

• 9.1 Khái niệm về hồi tiếp • 9.2 Các phương pháp hồi tiếp

• 9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông

số của mạch khuếch đại

Slide 2

• 9.4 Các mạch hồi tiếp thực tế

9.1 Khái niệm về hồi tiếp

– Lấy 1 phần tín hiệu đầu ra đưa trở lại đầu

vào, làm thay đổi đầu vào

• Hồi tiếp:

• Phụ thuộc vào cực tính của tín hiệu hồi

Slide 3

tiếp ta có • Hồi tiếp âm • Hồi tiếp dương => các mạch dao động (ĐTTT2)

9.1 Khái niệm về hồi tiếp

β Hệ số hồi tiếp

Slide 4

• Sơ đồ khối của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm

9.1 Khái niệm về hồi tiếp

• Hồi tiếp âm: làm giảm HSKĐ nhưng mang

Slide 5

lại nhiều ưu điểm – Tăng trở kháng vào – Giảm trở kháng ra – Ổn định HSKĐ điện áp – Cải thiện đáp ứng tần số – Giảm nhiễu – Mở rộng vùng hoạt động tuyến tính

9.2 Các phương pháp hồi tiếp

• Dựa vào cách lấy tín hiệu đầu ra đưa hồi

tiếp lại đầu vào: hồi tiếp dòng điện, hồi tiếp điện áp

• Dựa vào cách ghép tín hiệu hồi tiếp về đầu vào: Hồi tiếp nối tiếp, hồi tiếp song song

– Hồi tiếp nối tiếp điện áp – Hồi tiếp song song điện áp – Hồi tiếp nối tiếp dòng điện – Hồi tiếp song song dòng điện

Slide 6

• Có 4 loại:

9.2.1 Hồi tiếp nối tiếp điện áp

• Tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với điện áp đầu ra và

Slide 7

nối tiếp với tín hiệu vào

9.2.2 Hồi tiếp song song điện áp

• Tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với điện áp đầu ra và

Slide 8

song song với tín hiệu vào

9.2.3 Hồi tiếp nối tiếp dòng điện

• Tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với dòng điện đầu ra

Slide 9

và nối tiếp với tín hiệu vào

9.2.4 Hồi tiếp song song dòng điện

• Tín hiệu hồi tiếp tỷ lệ với dòng điện đầu ra

Slide 10

và song song với tín hiệu vào

Nối tiếp điện áp

Song song điện áp

Nối tiếp dòng điện

Song song dòng điện

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ

A

HSKĐ không có hồi tiếp

i

i

I o I I

V o I I

I o V i V

V o V i V

f

f

f

HS hồi tiếp

β

o

o

HSKĐ khi có hồi tiếp

fA

I o I I

f V o V o I

s

I I o V s

V o V o V s

s

Slide 11

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ

– Chỉ phụ thuộc vào loại hồi tiếp nối tiếp hay

song song

– Không phụ thuộc vào hồi tiếp dòng điện hay

hồi tiếp điện áp

Slide 12

• Ảnh hưởng của hồi tiếp đối với HSKĐ

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ

– Chỉ phụ thuộc vào loại hồi tiếp nối tiếp hay

song song

– Không phụ thuộc vào hồi tiếp dòng điện hay

hồi tiếp điện áp

– Ta xét loại hồi tiếp điện áp

Slide 13

• Ảnh hưởng của hồi tiếp đối với HSKĐ

Ảnh hưởng của hồi tiếp đối với HSKĐ

− f

i

=

f ⇒ = A f

+

A Aβ

1

= V V V i S AV= V o Vβ= V o V o V S

Slide 14

• Hồi tiếp điện áp nối tiếp

Ảnh hưởng của hồi tiếp đối với HSKĐ

+ I f

i

i

I s V o I

=

f ⇒ = A f

+

= I AI= Vβ= o V o I

A Aβ

1

s

+

Aβ= 1g g

Hệ số KĐ khi có hồi tiếp sẽ giảm đi lần so với khi không có hồi tiếp; hệ số được gọi là độ sâu hồi tiếp

Slide 15

• Hồi tiếp điện áp song song

song song

– Không phụ thuộc vào hồi tiếp dòng điện hay

hồi tiếp điện áp

– Ta xét loại hồi tiếp điện áp

Slide 16

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ • Ảnh hưởng của hồi tiếp đến trở kháng vào – Chỉ phụ thuộc vào loại hồi tiếp nối tiếp hay

+ V V f i

=

β

Z

A

( + 1

)

⇒ = Z if

i

V s I

V s V i V

i

f

= I Z= i i = β β V o

= AV i

Slide 17

Hồi tiếp nối tiếp điện áp

+ I f

i

i

i

I

Vβ=

f

o

=

⇒ = Z if

I s V o I

= I AI= Vβ=

f

o

1

V i I

Z Aβ +

s

Slide 18

Hồi tiếp song song điện áp

tiếp điện áp

– Không phụ thuộc vào loại hồi tiếp nối tiếp hay

song song

– Ta xét loại hồi tiếp nối tiếp

Slide 19

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ • Ảnh hưởng của hồi tiếp đến trở kháng ra – Chỉ phụ thuộc vào hồi tiếp dòng điện hay hồi

= V IZ

+ AV i

o

Z

0

V

⇒ = = of

o =⇒ =− V i

f

V s

V I

Z Aβ +

1

V

Vβ=

f

o

Slide 20

Hồi tiếp nối tiếp điện áp

V

f

V s V

f

o

β

Z

Z

A

( + 1

)

⇒ = = of

o

V I

=

I

− AV i

=⇒ =− V 0 i Iβ= V Z

o

Slide 21

Hồi tiếp nối tiếp dòng điện

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ • Ảnh hưởng của hồi tiếp với trở kháng vào,

Nối tiếp điện áp

Nối tiếp dòng điện

Aβ+

Aβ+

trở kháng ra

)

)

( 1iZ

ifZ

( 1iZ

1

1

Song song dòng điện iZ Aβ+

Aβ+

Aβ+

)

)

( 1oZ

( 1oZ

ofZ

1

Song song điện áp iZ Aβ+ oZ Aβ+

1

oZ Aβ+

Slide 22

=

A

V o V i V

f

β =

V o

=

A

f

1

V o V S

=

Z

Z

A = Aβ + ) + Aβ

if

i

o

=

Z

of

1

( 1 Z Aβ +

Slide 23

Hồi tiếp nối tiếp điện áp

=

A

i

V o I I

β =

=

A

f

f V o V o I

A = Aβ +

1

S

i

=

Z

if

1

o

=

Z

of

1

Z Aβ + Z Aβ +

Slide 24

Hồi tiếp song song điện áp

=

A

I o V i V

SV

f

β =

I

=

A

f

1

o I o V s

=

Z

Z

if

i

=

Z

Z

A = Aβ + ) + Aβ ) + Aβ

( 1 ( 1

of

o

Slide 25

Hồi tiếp nối tiếp dòng điện

=

A

i

I o I I

f

β =

I

o

o

=

A

f

I I

A = Aβ +

1

S

i

=

Z

if

1

o

=

Z

of

1

Z Aβ + Z Aβ +

Slide 26

Hồi tiếp song song dòng điện

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ

– Bộ KĐ có HT âm có thì hệ số KĐ có

1Aβ 

hồi tiếp sẽ là

β≈ 1

fA

– Có thể xem như mạch chỉ đơn thuần là điện trở, HSKĐ khi có hồi tiếp không phụ thuộc vào tần số dù cho HSKĐ của bộ KĐ phụ thuộc vào tần số

– Méo tần số được giảm đáng kể trong mạch

có hồ tiếp âm điện áp

Slide 27

• Giảm méo tần số

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ

– Khi có hồi tiếp sẽ làm giảm nhỏ tín hiệu nhiễu (ví dụ tiếng ù của nguồn cung cấp) và giảm nhỏ méo phi tuyến

– Nhiễu và đ méo phi tuyến giảm lần

1

Aβ+

thì HSKĐ cũng giảm đi

– Để có thể giảm được méo phi tuyến mà vẫn

có HSKĐ cần thiết, có thể sử dụng phần tử có HSKĐ lớn

Slide 28

• Giảm tạp âm và méo phi tuyến

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ

– Hồi tiếp làm tăng dải tần của bộ KĐ

B>

fB

Slide 29

• Dải tần khi có hồi tiếp

dA

f

≈

=

khi

1Aβ 

1 β +

1

9.3 Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số của mạch KĐ

1 dA β A A

A

f

– Mạch có hồi tiếp, HSKĐ có độ ổn định cao

Aβ

hơn mạch khi không có hồi tiếp với hệ số là

Slide 30

• Ảnh hưởng đến độ ổn định HSKĐ dA A A

9.4 Các mạch hồi tiếp thực tế

A ,

o

,

– Xác đinh loại hồi tiếp – Tính các tham số của mạch không có hồi tiếp Z Zβ ,i , – Tính các tham số của mạch khi có hồi tiếp A Z Z , if

of

f

Slide 31

• Phân tích mạch KĐ có hồi tiếp

9.4 Các mạch hồi tiếp thực tế

=

= −

A

g R m L

+

)

R L

D

1

o

f

=

β

V o V i ( = R R R R 2 V − R = 2 + R R 1 2

V o

−

=

A

f

A β

+

+

A

g

1

1

m

1

 

1

khi

≈

=−

1Aβ 

A

f

= R R L 2 1 β

g R m L ( )  + R R  2 + R R 2 R 2

Slide 32

• Hồi tiếp nối tiếp điện áp fV điện áp phản hồi nối tiếp với nguồn tín hiệu

9.4 Các mạch hồi tiếp thực tế

=

A

≈ − g R R m D S

V o V i I

=

β

− 1 = R F

f V o

−

=

A

f

A = β +

V o I

1

s

g R R R = m D S F + A R g R R m D S

−

=

A vf

V o V s

V I = o s I V s s

g R R = m D F + g R R m D S

R F

Slide 33

• Hồi tiếp song song điện áp

9.4 Các mạch hồi tiếp thực tế

Vs

+ Vi - + Vf -

Slide 34

• Hồi tiếp nối tiếp dòng điện

9.4 Các mạch hồi tiếp thực tế

=

=

A

− β

I o V i

β I b I r b e

1 = − r e

V

−

f

β

=

=

= − R E

I

I R o E I

o

o

=

A

f

A β

+

A

= 1

I o V s

1 = − + r R e E

=

=

A vf

= A R f C

V o V s

I R o o V s

R = − C + r R e E

Slide 35

• Hồi tiếp nối tiếp dòng điện

9.4 Các mạch hồi tiếp thực tế

=

A

I o I

i

I

I

f

2

β =

+

I

I

R

o

f = 2 E

R = E + r R 2 E e

f

Slide 36

• Hồi tiếp song song dòng điện

Tóm tắt

• Các phương pháp hồi tiếp • Ảnh hưởng của hồi tiếp đến các thông số

Slide 37

của mạch KĐ

Bài tập

• Đọc chương 19 (Khuếch đại công suất)

trong tài liệu tham khảo [1]

– Chương 18: 1, 2, 3, 4, 5

Slide 38

• Bài tập [1]: