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

Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 9 - Lưu Đức Trung

Chia sẻ: Bạch Khinh Dạ Lưu | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:80

Thêm vào BST
Báo xấu
25
lượt xem 4
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 9 - Lưu Đức Trung cung cấp cho học viên các kiến thức về các khuếch đại nhiều tầng; các khuếch đại ghép xoay chiều nhiều tầng; các khuếch đại ghép một chiều; các khuếch đại vi sai; mạch tương đương một chiều của bộ khuếch đại ghép xoay chiều ba tầng;... Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung bài giảng!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Bài 9 - Lưu Đức Trung

  1. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG   9.1 Các khuếch đại ghép xoay chiều nhiều tầng 9.2 Các khuếch đại ghép một chiều 9.3 Các khuếch đại vi sai BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1
  2. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG 9.1 Các khuếch đại ghép xoay chiều nhiều tầng Ta sẽ  bắt đầu nghiên cứu các bộ  khuếch đại nhiều tầng  bằng cách phân tích một bộ khuếch đại ghép xoay chiều ba  tầng trên hình 9.1.1. Chức năng của các tầng khác nhau có thể  xem trên mạch  tương đương xoay chiều trung tần của bộ khuếch đại trên  hình 9.1.2, trong đó tất cả  các tụ  được thay thế  bằng cách  ngắn mạch. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 2
  3. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG MOSFET  M1  hoạt   động   theo   cấu   trúc   cực   nguồn   chung,  cung cấp một điện trở  đầu vào lớn với hệ  số  khuếch đại  điện áp vừa phải. Transistor lưỡng cực Q2 với cấu trúc cực emitter chung tạo  ra tầng thứ hai với hệ số khuếch đại điện áp cao. Transistor Q3, mạch lặp emitter, tạo ra một điện trở  đầu ra  thấp và làm đệm cho tầng có hệ  số  khuếch đại cao, Q2, từ  một điện trở tải khá thấp (250  ). Trên hình 9.1.2, các điện trở  phân cực base được thay thế  bởi RB2 = R1||R2 và RB3 = R3||R4. Trong bộ  khuếch đại trên hình 9.1.1, cả  đầu vào và đầu ra  của bộ khuếch đại được ghép xoay chiều qua tụ C1 và C6. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 3
  4. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Việc bỏ  qua các tụ  C2 và C4 nhằm thu được hệ số  khuếch  đại điện áp cực đại từ hai bộ khuếch đại đảo. Các tụ  C3  và  C5  ghép nối các tầng nhằm truyền tín hiệu  xoay chiều giữa các bộ khuếch đại và ngăn các tín hiệu một  chiều. Do đó, mỗi điểm Q riêng lẻ của các transistor không bị ảnh  hưởng bởi sự ghép nối các tầng lại với nhau. Hình 9.1.2 cho thấy mạch tương đương một chiều của bộ  khuếch đại mà trong đó tất cả các tụ được bỏ đi. Sự cách ly  ba tầng khuếch đại transistor được thể hiện trên hình này. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 4
  5. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Hình 9.1.1 Bộ khuếch đại ghép xoay chiều ba tầng BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 5
  6. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG a)  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 6
  7. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG b)  Hình 9.1.2 (a) Mạch tương đương để phân tích xoay chiều.  (b) Mạch tương đương một chiều của bộ khuếch đại ghép  xoay chiều ba tầng BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 7
  8. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Hệ số khuếch đại điện áp Mạch tương tương đương xoay chiều của bộ  khuếch  đại ba tầng trên được vẽ đơn giản hoá như  trên hình 9.1.3,  trong đó ba cặp điện trở song song đã được kết hợp lại như  sau: RI1 = 620 Ω || 17.2 kΩ = 598 Ω,  RI2 = 4.7 kΩ || 51.8 kΩ =  4.31 kΩ và RL3 = 3.3 kΩ || 250 Ω = 232 Ω. Hệ số khuếch đại  điện áp chung của cả bộ khuếch đại có thể  được tính như  sau: BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 8
  9. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG vo vo v3 v2 v1 v1 Aυ =  =   = Aυ3Aυ2Aυ1  (9.1.1) vi v3 v2 v1 vi vi với:  v1 Rin  =  R R (9.1.2) vi I in BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 9
  10. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG a)  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 10
  11. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG b) Hình 9.1.3 (a) Mạch tương đương xoay chiều đơn giản hoá  của bộ khuếch đại ba tầng. (b) Mạch tương đương tín hiệu  nhỏ  của bộ khuếch đại ba tầng. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 11
  12. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Ta thấy rằng hệ số khuếch đại điện áp chung được xác  định bởi tích số  của các hệ  số  khuếch đại riêng trên mỗi  tầng, cũng như  tín hiệu điện áp bị  suy hao khi đi qua điện  trở nguồn. Ta sẽ  sử  dụng các kiến thức về  bộ  khuếch  đại một  transistor để xác định công thức tính hệ số khuếch đại điện  áp ba tầng. Tầng thứ nhất là một bộ khuếch đại cực nguồn  chung với hệ số khuếch đại cuối là: BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 12
  13. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG v2 Aυ1 =  = ­gm1RL1 (9.1.3) v1 Trong đó RL1 tương ứng với điện trở tải tổng cộng được  nối với cực máng của  M1. Từ  mạch xoay chiều trên hình  9.1.3 (a) và mạch tín hiệu nhỏ   ở  hình  9.1.3 (b), ta có thể  thấy rằng RL1 bằng RI1 mắc song song với Rin2, điện trở đầu  vào  ở  cực base của Q2. Vì Q2 là là một tầng mắc E chung,  Rin2 = rπ2: RL1 = 598 Ω || rπ2 = 598 Ω || 2390 Ω = 478 Ω (9.1.4) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 13
  14. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG và hệ số khuếch đại của tầng thứ nhất là: v2 Aυ1 =  = ­0.01 S × 478 Ω = ­ 4.78 (9.1.5) v1 BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 14
  15. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Hình 9.1.4 Điện trở đầu vào của bộ khuếch đại ba tầng Hệ   số   khuếch   đại   cuối   của   tầng   thứ   hai   (một   bộ  khuếch đại mắc E chung): v3 Aυ2 =  = ­gm2RL2 (9.1.6) v2 Trong đó  RL2  tương  ứng với tổng điện trở  tải nối với  collector của Q2. Trên hình 9.1.4, RL2 bằng tổ hợp song song  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 15
  16. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG của RI2 và Rin3, với Rin3 tương ứng với điện trở đầu vào của  Q3. Q3 là một mạch lặp emitter với Rin3 = rπ3 + (βo3 + 1)RL3.  Do đó RL2 sẽ bằng: RL2 = RI2 || [rπ3 + (βo3 + 1)RL3] = 4310 Ω || [1000 Ω + (81)232  Ω] = 3.54 kΩ (9.1.7) và hệ số khuếch đại của tầng thứ hai là: Aυ2 = ­62.8 mS × 3.54 kΩ = ­222 (9.1.8) BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 16
  17. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Cuối cùng, hệ số khuếch đại của tầng mạch lặp emitter  là: vo ( o 3 1) RL 3 (81)232 Aυ3 =  =  r ( 1) R  =  1000 (81)232  = 0.950 v3 3 o3 L3 (9.1.9) Trước   khi   có   thể   hoàn   thành   việc   tính   toán   hệ   số  khuếch đại điện áp theo công thức (9.1.1), ta phải tính được  điện trở vào Rin để xác định tỷ số υ1/υi ở công thức (9.1.2). BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 17
  18. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Điện trở đầu vào Điện trở  đầu vào  Rin  của bộ  khuếch đại có thể  được  xác định bằng cách tham khảo các hình từ  9.1.2 đến 9.1.4.  Vì dòng ig trên hình 9.1.4 bằng 0, ta dễ dàng thấy được điện  trở  tại nguồn  υx  chính là  Rin  =  RG  = 1MΩ. Chú ý rằng kết  quả này độc lập với phần mạch nối với cực nguồn hay cực   máng của M1. BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 18
  19. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG Hệ số khuếch đại điện áp nguồn tín hiệu Thay giá trị của hệ số khuếch đại từng tầng và các điện  trở   vào   công   thức   (9.1.1)   và   (9.1.2)   ta   tính   được   hệ   số  khuếch đại điện áp của cả bộ khuếch đại: Rin 1M Aυ = Aυ3Aυ2Aυ1   = (0.95)(­222)(­4.78)  =  R I Rin 10k 1M +998 (9.1.10) Ta   thấy   rằng   mạch   khuếch   đại   ba   tầng   là   một   bộ  khuếch đại không đảo với hệ số khuếch đại điện áp xấp xỉ  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 19
  20. BÀI 9 CÁC KHUẾCH ĐẠI NHIỀU TẦNG 60 dB và điện trở đầu vào bằng 1 MΩ. Vì điện trở đầu vào  lớn, chỉ  có một phần rất nhỏ  (khoảng 1%) tín hiệu vào bị  hao phí tại điện trở nguồn. Điện trở đầu ra Điện trở đầu ra Rout của bộ khuếch đại là điện trở thấy  được khi nhìn ngược trở lại bộ khuếch đại từ  vị  trí của tụ  C6, như  trên các hình 9.1.1 và 9.1.2. Để  tính  Rout, cần sử  dụng điện áp kiểm thử  υx  ở đầu ra bộ bộ khuếch đại (xem  hình 9.1.5), ta thấy rằng điện trở đầu ra của cả bộ khuếch  BÀI GIẢNG KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 20
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2428 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

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

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
8=>2