intTypePromotion=1
ADSENSE

Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 8 - Lưu Đức Trung

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:128

7
lượt xem
1
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 8 - Lưu Đức Trung cung cấp cho học viên các kiến thức về các khuếch đại một transistor; phân loại khuếch đại; các khuếch đại đảo – emitter chung và cực nguồn chung; các mạch lặp - khuếch đại collector chung và cực máng chung; các khuếch đại không đảo – Base chung và cực cửa chung; tụ đi vòng và ghép;... 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 8 - Lưu Đức Trung

  1. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT  TRANSISTOR   8.1 Phân loại khuếch đại 8.2 Các khuếch đại đảo – emitter chung và cực nguồn chung 8.3 Các mạch lặp ­ khuếch đại collector chung và cực máng  chung 8.4 Các khuếch đại không đảo – Base chung và cực cửa  chung 8.5 Tụ đi vòng và ghép  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1
  2. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 2
  3. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 3
  4. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR 8.1 Phân loại khuếch đại Tín   hiệu   đưa   vào   tranzitor   qua   các   cực   base   hay   cực  cổng và tín hiệu ra được lấy từ cực collector hay cực máng. Tuy nhiên, tranzitor có ba cực phân biệt và rất có thể  được sử dụng để đưa tín tiệu để khuếch đại vào, gồm cực  base, cực emitter và cực collector   cho BJT, cực cửa, cực  nguồn và cực máng đối với FET. Chúng ta sẽ thấy một cách ngắn gọn rằng chỉ cực base  và cực emitter hay cực cửa và cực nguồn là hữu ích vào lúc  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 4
  5. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR tín hiệu được đưa vào; cực collector và cực emitter, hay cực  máng và cực nguồn là hữu ích để lấy tín hiệu ra. Có nhiều loại cấu hình khuếch đại, hầu như  đều sử  dụng giống nhau mạch phân cực bốn điện trở  minh họa  trong hình 8.1.1. Cách mắc thêm các tụ  điện rồi sẽ  được sử  dụng để  thay đổi tín hiệu vào và ra và thay đổi tính chất xoay chiều  của các bộ khuếch đại. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 5
  6. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Hình 8.1.1 Mạch khuếch đại thế hiệu bốn­điện trở cho (a)  BJT và (b) MOSFET BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 6
  7. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Tín hiệu vào và ra – BJT Với   BJT   trong   hình   8.1.1(a)   mô   hình   chuyển   vận   tín  hiệu rộng đưa ra sự  trợ  giúp thích đáng cho vị  trí của tín  hiệu đầu vào. Trong miền tích cực của BJT: � �vBE � � ic = I s � exp � � � � �VT � � BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 7
  8. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR iC I S � �vBE � � iB = = exp � � β F β F � �VT � � (8.1.1) � � IS � �vBE � � iE = exp � � � � αF � �VT � � Để làm cho iC, iF, iB biến đổi có ý nghĩa, ta cần thay đổi  điện áp trên cặp cực base ­ emitter vBE theo hàm mũ. Bởi vì  vBE là tương đương với v BE vB vE (8.1.2) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 8
  9. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Một điện áp tín hiệu vào có thể được đưa vào mạch để  biến  đổi   điện   áp tại  hoặc cực  base  hay cực  emitter  của   tranzitor. Chú ý rằng ta đã bỏ  qua điện áp Early trong công  thức 8.1.1, nó biểu thị  rằng thay đổi điện áp cực collector  không có tác dụng với dòng của các cực. Do vậy các cực  collector không thích hợp cho việc đưa tín hiệu vào. Kể  cả  với các giá trị hữu hạn của điện áp Early, các biến đổi dòng  với điện áp góp là nhỏ, đặc biệt khi so sánh với sự  phụ  thuộc hàm mũ của các dòng trên  vBE  – một lần nữa, cực  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 9
  10. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR collector không được sử  dụng như  một điểm đưa tín hiệu  vào. Sự  thay đổi đáng kể  về  dòng trên cực collector và cực  emitter có thể tạo ra tín hiệu điện áp cao giữa các điện trở  cực collector và cực emitter,  R3  và  R4  trong hình 8.1.1. Do  đó, các tín hiệu có thể được đưa ra khỏi bộ khuếch đại tại  cực collector và cực emitter. Tuy nhiên, do dòng ở cực base  iB là một thừa số của  F, nhỏ hơn cả  iC hay iE, nên cực base  không thường được dùng như một cực đầu ra. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 10
  11. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Tín hiệu vào và ra – FET Một tập các tham số  tương tự  như  trên có thể  được  dùng cho FET trong hình 8.1.1(b) dựa vào biểu thức cho  dòng cực máng MOSFET kênh n khi ngắt ra: Kn 2 iS iD v GS v TN  và iG = 0 (8.1.3) 2 Để làm cho iD và iS biến đổi nhiều, ta cần thay đổi điện  áp cực cổng­nguồn vGS. Vì vGS tương đương với vGS vG v S (8.1.4) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 11
  12. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Một tín hiệu điện áp đầu vào có thể  được đưa vào để  làm thay đổi tín hiệu trên hoặc là cực cổng hoặc là cực  nguồn của FET. Thay đổi điện áp cực máng chỉ  đem lại  hiệu ứng không quan đáng kể đối với các dòng của các cực  vào ra (với     ≠ 0), vậy cực máng không thích hợp cho tín  hiệu xen vào. Như với BJT, sự thay đổi dòng đáng kể ở cực  máng và cực nguồn có thể  tạo ra tín hiệu điện áp cao giữa  các điện trở, R3 và R4, cực máng và cực nguồn của tranzitor  trong hình 8.1.1(b). Tuy nhiên, cực cổng không hữu ích để là  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 12
  13. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR một cổng ra tín hiệu, bởi vì dòng ở cực cổng luôn là không.  Một tập các đối số giống hệt nhau được cho với JFET. Tóm lại, hiệu  ứng khuếch đại đòi hỏi một tín hiệu cần  được đưa vào hoặc cặp cực base/emitter hoặc cổng/nguồn  của tranzitor trong hình 8.1.1: các tín hiệu ra có thể  được  lấy   từ   cặp   cực   collector/emitter   hay   cực   máng/nguồn.  Không thực hiện  đưa tín hiệu vào cực collector  hay cực   máng, và cũng không lấy tín hiệu ra từ  cực base hay cực   cổng. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 13
  14. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Các ràng buộc này thu  được ba kiểu bộ  khuếch  đại:  mạch emitter chung/nguồn chung (C­E/C­S – Common –  Emitter/ Common­ Source), mạch base­chung/cửa­chung  (C­B/C­G   ­   Common   –   Base/   Common­   Gate),  mạch  collector   chung/máng   chung   (C­C/C­D   ­   Common   –  Collector/ Common­ Drain). Các bộ  khuếch đại này được phân loại theo cấu trúc của  mạch tương đương xoay chiều; mỗi loại được bàn luận chi  tiết trong vài mục tiếp theo. Như  trên đã nói, các mạch ví  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 14
  15. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR dụ  sẽ  sử  dụng các mạch khuếch đại bốn điện trở  giống  nhau trong hình 8.1.1 để thiết lập điểm­Q trong các loại bộ  khuếch đại. Các mắc và nối vòng tụ điện sẽ được sử dụng  để thay đổi các mạch tương đương xoay chiều. Chúng ta sẽ  thấy các đặc trưng xoay chiều của các bộ khuếch đại là rất  khác nhau. Các bộ khuếch đại C­E và C­S phổ biến Các mạch trong hình 8.1.2 là các bộ khuếch đại C­E và C­S. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 15
  16. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Trong các mạch này, điện trở  R4  trong hình 8.1.1 được  tách thành hai phần, với chỉ một điện trở  R6 được nối vòng  bởi tụ điện C2. Bằng   cách   không   nối   vòng   tất   cả   điện   trở   các   cực  emitter hay nguồn của tranzitor, chúng ta có được một sự  xem xét khá uyển chuyển khi thiết lập các giá trị  điện áp  khuếch đại, điện trở vào và điện trở ra của bộ khuếch đại. Trong mạch C­E hình 8.1.2(a) tín hiệu được xen vào cực  base và lấy ra từ cực emitter của BJT. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 16
  17. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Cực emitter là cực chung giữa các cổng vào và ra. Trong  mạch C­S hình 8.1.2(b), tín hiệu được xen vào cực cổng và  lấy ra từ cực máng của MOSFET. Cực cổng là cực chung cho đầu vào và đầu ra. Quan sát các mạch tương đương xoay chiều đơn giản  hóa các bộ khuếch đại trong các hình 8.1.2(c) và 8.1.2(d). Chúng ta thấy rằng các mô hình mạng này giống hệt  nhau. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 17
  18. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Các điện trở RE và RS nối cực emitter hay cực nguồn với   đất, biểu diễn phần không nối vòng của điện trở  khuếch  đại điện áp ban đầu R4. Sự  có mặt của  RE  và  RS  trong mạch tương đương xoay  chiều đã tăng thêm mức độ linh hoạt cho người thiết kế, và  cho phép lợi dụng để tăng điện trở đầu vào, đầu ra và phạm  vi tín hiệu đầu vào. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 18
  19. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR Việc phân tích so sánh sẽ chứng tỏ rằng mạch C­E và C­ S   có   thể   hỗ   trợ   điều   tiết   các   giá   trị   điện   áp   cao,   dòng  khuếch đại, điện trở vào và ra. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 19
  20. BÀI 8 CÁC KHUẾCH ĐẠI MỘT TRANSISTOR BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2