intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE

Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 10 - Lưu Đức Trung

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:37

33
lượt xem
4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

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!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 10 - Lưu Đức Trung

  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 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
  2. 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
  3. 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
  4. 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
  5. 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
  6. 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
  7. 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
  8. 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
  9. 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
  10. 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
  11. 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
  12. 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
  13. 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
  14. 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
  15. 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
  16. 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
  17. 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
  18. 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
  19. 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
  20. 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
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2