intTypePromotion=1

Bài giảng Mạch điện tử: Chương 4 - ĐH Bách khoa TP. HCM

Chia sẻ: Sơn Tùng | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:33

0
364
lượt xem
91
download

Bài giảng Mạch điện tử: Chương 4 - ĐH Bách khoa TP. HCM

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng "Mạch điện tử - Chương 4: Mạch khuếch đại liên tầng" cung cấp cho người học các kiến thức: Mạch khuếch đại Cascade, mạch khuếch đại vi sai (difference amplifier), mạch khuếch đại Darlington, mạch khuếch đại Cascode. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Mạch điện tử: Chương 4 - ĐH Bách khoa TP. HCM

  1. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 1 MẠCH ĐIỆN TỬ Chương 4. MẠCH KHUẾCH ĐẠI LIÊN TẦNG
  2. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 2 NỘI DUNG • Mạch khuếch đại Cascade • Mạch khuếch đại vi sai (difference amplifier) • Mạch khuếch đại Darlington • Mạch khuếch đại Cascode
  3. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 3 Mạch khuếch đại Cascade • Xét mạch ghép AC (ac-coupling) sau
  4. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 4 Mạch khuếch đại Cascade • Phân tích DC, xác định tĩnh điểm: • Hai tầng độc lập (do ghép AC) • Có thể gây méo dạng. • Phân tích AC (tín hiệu nhỏ): Mạch tương đương iL iL ib 2 ib1  h fe 2 RC 2   h fe1Rb 2   Rb' 1  ' • Độ lợi dòng: Ai       ii ib 2 ib1 ii  RC 2  RL   Rb' 2  hie 2   Rb' 1  hie1 
  5. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 5 Mạch khuếch đại Cascade Ví dụ 1: Xác định độ lợi áp và biên độ dao động cực đại điện áp ngõ ra. Giả sử hfe = 100
  6. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 6 Mạch khuếch đại Cascade • Xác định tĩnh điểm: • Tầng 2: • Tầng 1: Rb1 = R1 // R2 = 9.09K; VBB = VCCR1/(R1 + R2) = 1.82V V BB  V BEQ I CQ1   1.3mA Re1  Rb1 / h fe1 • Mạch tương đương tín hiệu nhỏ VT VT hie1  h fe1  1920 hie2  h fe 2  260 I CQ1 I CQ 2
  7. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 7 Mạch khuếch đại Cascade • Độ lợi áp:
  8. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 8 Mạch khuếch đại Cascade • Xét mạch khuếch đại ghép trực tiếp
  9. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 9 Mạch khuếch đại Cascade • Ảnh hưởng DC giữa 02 tầng • Không bị méo dạng. • Xác định tĩnh điểm: • Để đơn giản, xem IB = 0 trong các tính toán tĩnh điểm. • VBE1 = 0.7V  I3 = 0.7/600 = 1.17 mA  IC2 = IE2 = I3 = 1.17 mA  VCE2 = 9 – (1.17mA)(1.3K + 1.8K + 0.6K) = 4.7V • VE2 = (1.17mA)(1.8K + 0.6K) = 2.8V • VC1 = VB2 = VBE + VE2 = 0.7 + 2.8 = 3.5V = VCE1  IC1 = (9 – 3.5)/2.2K = 2.5 mA
  10. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 10 Mạch khuếch đại Cascade • Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: V V hie1  h fe1 T  1K hie2  h fe 2 T  2.14 K I CQ1 I CQ 2 v L v L ib2 ib1   100  2.2   1 (0.6 // 0.8)  Av     100  1.3K    v i ib2 ib1 v i  2.2  hie2   0.2 K  (0.6 // 1.8 // hie1 ) K (0.6 // 0.8)  1 Av = 4000
  11. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 11 Mạch khuếch đại vi sai • Xét mạch khuếch đại
  12. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 12 Mạch khuếch đại vi sai • Phân tích tĩnh điểm VE1 = VE2 = (IE1 + IE2)Re – VEE = 2IE1Re – VEE = 2IE2Re – VEE • Do tính đối xứng, tách thành 2 mạch (Re  2Re) VCEQ1 = VCEQ2 = VCC + VEE – ICQ(Rc + 2Re)
  13. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 13 Mạch khuếch đại vi sai Ví dụ 4: Trong mạch bên Cho VCC = VEE = 10V; Rb = 0.2K; Re = 0.9K; Rc = 0.2K; RL = 10. Theo phân tích tĩnh điểm: ICQ = (10 – 0.7) / (20.9) = 5.17 mA VCEQ = 10 + 10 – 5.17(0.2 + 20.9) = 9.66V
  14. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 14 Mạch khuếch đại vi sai • Phân tích tín hiệu nhỏ : • Phản ánh mạch cực B (nguồn i1 và i2) về cực E: • Đặt i0 = (i1 + i2)/2 và i = i2 – i1  i1 = i0 – (i/2) và i2 = i0 + (i/2)
  15. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 15 Mạch khuếch đại vi sai • Dùng phương pháp chồng chập cho mạch tương đương tín hiệu nhỏ, tách thành 2 mode: • Mode chung (common mode): i1 = i2 = i0 • Tách đôi: Re  2Re • Do đối xứng: ie1c = ie2c  iRe = 2ie1c = 2ie2c  ve = (2Re)ie2c
  16. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 16 Mạch khuếch đại vi sai • Mode vi sai (differential mode): i2 = - i1 = i/2 • ie1d = - ie2d  iRe = 0  ve = 0 • Ngắn mạch Re 
  17. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 17 Mạch khuếch đại vi sai • Chồng chập tín hiệu: Rb Rb • ie2 = ie2c + ie2d = i0  i 2 Re  hib  Rb / h fe 2(hib  Rb / h fe )  Rc • iL = iie 2 = Aci0 + Adid Rc  RL • Trong đó:  Rc Rb • Độ lợi mode chung Ac  Rc  RL 2 Re  hib  Rb / h fe  Rc Rb • Độ lợi mode vi sai: d A  Rc  RL 2(hib  Rb / h fe )
  18. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 18 Mạch khuếch đại vi sai • Tỷ số triệt tín hiệu đồng pha CMRR (Common Mode Rejection Ratio) • Mạch khuếch đại vi sai lý tưởng: Ac = 0: iL = AdI • Định nghĩa: Ad CMRR  Ac • Mạch thực tế: 2 Re  hib  Rb / h fe Re CMRR   2(hib  Rb / h fe ) hib  Rb / h fe • (Giả sử Re >> hib + Rb/hfe)
  19. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 19 Mạch khuếch đại vi sai Ví dụ 5: Cho mạch trong ví dụ 4. Tính CMRR. Giả sử i0 = 1A, Xác định giá trị tín hiệu ngõ vào mode vi sai để ngõ ra mode vi sai tối thiểu lớn hơn 100 lần ngõ ra mode chung. Ac  - 0.1 Ad  - 14  iL = -0.1i0 – 14i CMRR = Ad / Ac = 140 (43dB) Để ngõ ra mode vi sai  100ngõ ra mode chung: 14i  100(0.1i0)  i  100(i0 / CMRR) = 0.7 A
  20. 11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 20 Mạch khuếch đại vi sai • Phương pháp tăng CMRR

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

Đồng bộ tài khoản