Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 10 - Lưu Đức Trung
lượt xem 4
download
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 10 - Lưu Đức Trung cung cấp cho học viên các kiến thức về đáp ứng tần số và phản hồi; đáp ứng tần số khuếch đại; khuếch đại điện áp – phản hồi nối tiếp – sơn; khuếch đại điện trở truyền đạt – phản hồi sơn – sơn; khuếch đại dòng – phản hồi sơn – nối tiếp; khuếch đại điện dẫn truyền đạt – phản hồi nối tiếp – nối tiếp;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!
Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!
Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 10 - Lưu Đức Trung
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI 10.1 Đáp ứng tần số khuếch đại 10.2 Khuếch đại điện áp – phản hồi nối tiếp – sơn 10.3 Khuếch đại điện trở truyền đạt – phản hồi sơn – sơn 10.4 Khuếch đại dòng – phản hồi sơn – nối tiếp 10.5 Khuếch đại điện dẫn truyền đạt – phản hồi nối tiếp – nối tiếp BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI 10.1 Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại Hình 10.1.1 là đồ thị Bode cho biên độ của hệ số khuếch đại điện áp của một khuếch đại lý thuyết. Không kể đến các điểm cực và điểm không, hàm truyền đạt điện áp Av(s) có thể được viết bằng tỷ số của hai đa thức theo s: N s a 0 a1 s a 2 s 2 ... a m s m Av s (10.1.1) Ds b0 b1 s b2 s 2 ... bn s n BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 2
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Có thể kết hợp thành hàm FL(s) và các điểm cùng với đáp ứng tần số cao trên vùng trung tần có thể được nhóm thành hàm FH(s). Dùng FL và FL, Av(s) có thể được viết lại là: Av(s) = AmidFL(s)FH(s) (10.1.2) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 3
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Hình 10.1.1 Đồ thị Bode cho hàm truyền đạt khuếch đại tổng quát BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 4
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Trong đó Amid là hệ số khuếch đại trung tần trong vùng giữa các tần số cắt trên và dưới (ωL và ωH tương ứng). Với Amid rõ ràng trong phương trình 10.1.2, FL(s) và FH(s) phải được viết thành hai dạng chuẩn đặc biệt được xác định trong các phương trình 10.1.3 và 10.1.4: L L L s s ... s FL s s Z1 L s Z2 L ... s Zk L (10.1.3) P1 P2 Pk BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 5
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI s s s 1 H 1 H ... 1 H Z1 Z2 Zl FH s (10.1.4) s s s 1 H 1 H ... 1 H P1 P2 Pl Ta chọn cách biểu diễn FH(s) để cho biên độ của nó tiến tới 1 ở các tần số thấp hơn tần số cắt trên ωH FH j 1 với H Zi , H Pi với i = 1 … l (10.1.5) Do vậy ở các tần số thấp, hàm truyền đạt A(s) trở thành AL(s) AmidFL(s) (10.1.6) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 6
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Ta chọn dạng FL(s) để cho biên độ của nó tiến tới 1 ở các tần số lớn hơn ωL FL j 1 với H Zj , H Pj với j = 1 … k (10.1.7) Do vậy ở các tần số cao, hàm truyền đạt A(s) có thể được tính xấp xỉ là: AH(s) AmidFH(s) (10.1.8) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 7
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Đáp ứng tần số thấp Trong rất nhiều thiết kế, các điểm không của FL(s) có thể được đặt ở các tần số đủ thấp để không ảnh hưởng đến tần số cắt dưới ωL. Hơn nữa, một trong các cực tần số thấp trong hình 10.1.1, là ωP2, có thể được thiết kế lớn hơn nhiều các cực khác. Với các điều kiện này, phần tần số thấp của hàm truyền đạt có thể được viết xấp xỉ là s FL s (10.1.9) s P2 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 8
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Cực ωP2 được gọi là cực tần số thấp chủ đạo và tần số cắt dưới xấp xỉ là: ωL ωP2 (10.1.10) Đáp ứng tần số cao Trong vùng trên trung tần, Av(s) có thể được biểu diễn bằng cách tính xấp xỉ tần số cao của nó: AH(s) AmidFH(s) (10.1.11) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 9
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Rất nhiều điểm không của FH(s) thường ở tần số vô hạn hay rất cao mà chúng không ảnh hưởng đến giá trị của FH(s) gần ωH. Hơn nữa, nếu một trong các tần số điểm cực chẳng hạn như ωP3 trong hình 10.1.1 nhỏ hơn nhiều so với các điểm khác, thì sẽ tồn tại điểm cực tần số cao chủ đạo trong đáp ứng tần số cao và ta có thể biểu diễn FH(s) bằng cách tính xấp xỉ: 1 FH(s) 1 s (10.1.12) P3 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 10
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI 10.2 Khuếch đại điện áp phản hồi nối tiếp – sơn Chúng ta sẽ bắt đầu phân tích với cấu trúc này (xem hình 18.3). Trong phân tích này, rõ ràng là các tham số h là các tham số hai cổng phù hợp để phân tích cấu trúc này. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 11
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Hình 10.2.1 Khuếch đại phản hồi nối tiếpsơn. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 12
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Tính hệ số khuếch đại điện áp Phân tích bắt đầu bằng việc mô tả bộ khuếch đại và mạch phản hồi với các mô tả hai cổng tham số h: v1A h11A i1 h12A v 2 A A A (10.2.1) i 2 h i 21 1 h v 22 2 và v1F h11F i1 h12F v 2 F F F (10.2.2) i 2 h i 21 1 h v 22 2 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 13
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Điện áp vào tổng thể v1 của khuếch đại phản hồi sẽ là tổng các điện áp vào của từng cổng hai cực: v1 v1A v1F (10.2.3) Và do đầu ra mắc sơn, nên dòng tổng i2 ở đầu ra là tổng của các dòng điện ở đầu ra của từng cổng 2 cực: i2 i2A i2F (10.2.4) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 14
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Thay các phương trình 10.2.1 và 10.2.2 vào các phương trình 10.2.3 và 10.2.4, ta sẽ thu được công thức hai cổng cho toàn bộ khuếch đại phản hồi: v1 h11A h11F i1 h12A h12F v 2 A F A F (10.2.5) i2 h21 h i 21 1 h22 h v2 22 Ở đây chúng ta thấy sự hợp lý đằng sau việc chọn các tham số h là chúng cho phép các tham số của hai mạch có thể cộng với nhau. Do các tham số tương ứng của cả hai BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 15
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI mạch luôn đi cùng nhau trong phương trình 10.2.5, nên chúng ta sẽ định nghĩa một ký hiệu gọn hơn: T A F h ij h ij h ij (10.2.6) Do vậy các phương trình hai cổng trở thành v1 h11T i1 h12T v 2 T T (10.2.7) i2 h i 21 1 h v 22 2 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 16
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Hệ số khuếch đại điện áp vòng đóng được tính từ phương trình 18.2 bằng cách giải v2 theo vi: v2 h21A Av A F (10.2.8) vi h h 21 12 RI h11T h22 T GL Bằng cách chia cả tử số và mẫu số cho số hạng tử số thứ hai, phương trình 18.16 có thể được sắp xếp lại thành dạng chuẩn của một hệ thống phản hồi: BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 17
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI h21A RI h11T h22 T GL A Av h21A 1 A (10.2.9) 1 h12F RI h11T h22 T GL Trong đó h21A A RI h11T h22 T GL và h12F (10.2.10) 10.3 Các khuếch đại điện trở truyền đạt Phản hồi sơn sơn BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 18
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI Khuếch đại điện trở truyền đạt là một loại quan trọng nữa của khuếch đại, được sử dụng rộng rãi trong các hệ thống truyền thông quang học để biến đổi các tín hiệu quang từ cáp quang thành tín hiệu điện. Ví dụ, ii và RI là một mô hình cho bộ dò diod quang ở đầu ra của cáp quang. Mạch khuếch đại điện trở truyền đạt được tạo bằng cách dùng cách mắc phản hồi sơnsơn trong hình 10.3.1, trong đó mạch khuếch đại và mạch phản hồi được nối song song từng cái. Mục đích của khuếch đại phản hồi sơnsơn là để BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 19
- BÀI 10 ĐÁP ỨNG TẦN SỐ VÀ PHẢN HỒI cung cấp điện trở vào thấp đến mức tất cả các dòng điện từ nguồn ii vào mạch khuếch đại cũng như điện trở ra thấp để điều khiển các tải ngoài. Do các điện áp cổng vào như nhau và các điện áp cổng ra cũng giống nhau cho mạch khuếch đại và các mạch hai cổng phản hồi, nên các tham số y là phù hợp cho phân tích cấu tạo này. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 20
CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD
-
Giáo trình bài giảng Kỹ thuật điện tử part 2
24 p | 1079 | 309
-
Giáo trình bài giảng Kỹ thuật điện tử part 1
24 p | 888 | 280
-
Giáo trình bài giảng Kỹ thuật điện tử part 3
24 p | 639 | 218
-
Giáo trình bài giảng Kỹ thuật điện tử part 4
24 p | 413 | 139
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Nguyễn Duy Nhật Viễn
52 p | 262 | 80
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 3 - Lý Chí Thông
21 p | 323 | 55
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử ( Nguyễn Duy Nhật Viễn) - Chương 1
52 p | 253 | 45
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương V - Lê Thị Kim Anh
19 p | 209 | 43
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử số: Bộ nhớ bán dẫn
48 p | 182 | 26
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 5 - Lý Chí Thông
7 p | 186 | 24
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Phần 1 - Trần Thanh Toàn
46 p | 107 | 23
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 4 - Lý Chí Thông
18 p | 210 | 23
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 1 - Lý Chí Thông
23 p | 222 | 23
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 2 - Lý Chí Thông
9 p | 214 | 17
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 6 - Lý Chí Thông
10 p | 141 | 16
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 1 - Hoàng Văn Hiệp
63 p | 116 | 12
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 1 - Lưu Đức Trung
25 p | 32 | 5
-
Bài giảng Kỹ thuật điện tử (Electronics) - ThS Nguyễn Tấn Phúc
23 p | 52 | 3
Chịu trách nhiệm nội dung:
Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA
LIÊN HỆ
Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM
Hotline: 093 303 0098
Email: support@tailieu.vn