Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

BAØI GIAÛNG TOÙM TAÉT MOÂN: ÑIEÄN TÖÛ I BAØI GIAÛNG TOÙM TAÉT MOÂN: BAØI GIAÛNG TOÙM TAÉT MOÂN: BAØI GIAÛNG TOÙM TAÉT MOÂN:

Ngöôøi soaïn: TS. Phaïm Hoàng Lieân.

Giaùo trình chính: Maïch Ñieän Töû 1 – Leâ Tieán Thöôøng, ÑHBK – Tp.HCM.

Chöông 1: Diode baùn daãn. Chöông 1: Diode baùn daãn. Chöông 1: Diode baùn daãn. Chöông 1: Diode baùn daãn.

I.I.I.I. Diode chænh löu: Diode chænh löu: Diode chænh löu: Diode chænh löu:

1111---- Quan heä giöõa ñieän aùp vaø doøng ñieän cuûa Diode (H2 Quan heä giöõa ñieän aùp vaø doøng ñieän cuûa Diode (H2----1):1):1):1): Quan heä giöõa ñieän aùp vaø doøng ñieän cuûa Diode (H2 Quan heä giöõa ñieän aùp vaø doøng ñieän cuûa Diode (H2

(1-1)

i

I

exp

=

0

D

  

 − 

qV D nKT

  

 1  

: Doøng ñieän trong Diode (A).

iD

VD : Hieäu ñieän theá ôû hai ñaàu Diode (V).

I0

q

: Doøng ñieän baõo hoøa ngöôïc (A). : Ñieän tích electron 1,6.10-19 J/V. : Haèng soá Bolzman 1,38.10-23 J/0K.

K

N

: Haèng soá coù giaù trò trong khoaûng (1÷2) phuï thuoäc vaøo loaïi baùn daãn.

Goïi ñieän theá nhieät:

(1-2)

VT =

KT q

Töø (1-1) ta coù:

(1-3)

i

I

exp

I

exp

=

0

D

0

  

 − 

  

  

V D nV T

V D nV T

  

 1 ≈ 

ÔÛ nhieät ñoä T=3000K, töông öùng T=270C, ta coù VT≈25÷26mV. Khi ñoù ñieän trôû

ñoäng cuûa Diode ñöôïc tính bôûi phöông trình:

(1-4)

(

)

=

=

Ω

r d

i

nV T i

nV T I +

D

C

D

Ñaëc tuyeán Volt-Ampere cuûa Diode treân (H2-2)

Kieåu maãu maïch töông ñöông cuûa Diode treân (H2-3a,b,c).

2222---- Phöông trình ñöôøng taûi cuûa Diode (H2 Phöông trình ñöôøng taûi cuûa Diode (H2----5).5).5).5). Phöông trình ñöôøng taûi cuûa Diode (H2 Phöông trình ñöôøng taûi cuûa Diode (H2

Phöông trình ñöôøng taûi moät chieàu cuûa Diode (DCLL)

(1-5)

=

+

V S

V D

RI 1D

-1-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-1-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

Phöông trình ñöôøng taûi xoay chieàu cuûa Diode (ACLL)

(1-6)

v

v

=

+

s

d

)R//R(i d 1 L

Töø (1-5) vaø (1-6) treân heä toïa ñoä toång quaùt ta coù:

d

DQ

D

D

d

DQ

v v V i& i I (1-7) = + = +

(cid:1) VD vaø iD laø thaønh phaàn töùc thôøi cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän.

(cid:1) VDQ vaø IDQ laø caùc giaù trò moät chieàu cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän.

(cid:1) vd vaø id laø caùc giaù trò xoay chieàu cuûa ñieän aùp vaø doøng ñieän.

Vôùi:

Vaäy phöông trình ñöôøng taûi xoay chieàu ACLL trong heä toïa ñoä toång quaùt seõ laø:

DQ

D

L

1

s

DQ

D

v V i)(R//R( I (1-8) − −= − v) +

3333---- Chænh löu ñieän aùp xoay chieàu: Chænh löu ñieän aùp xoay chieàu: Chænh löu ñieän aùp xoay chieàu: Chænh löu ñieän aùp xoay chieàu:

a- Chænh löu baùn soùng: (H2-6)

v

v

sin

=

t ω

s

max

Ñieän aùp ñaàu vaøo:

Ñieän aùp trung bình DC treân taûi:

V

=

=

DC

R

V max π

R L R +

V L max π

L

S

(1-9)

max

b- Chænh löu toaøn soùng: (H2-8a,b,c)

DC

(1-10) Ñieän aùp trung bình Dc treân taûi: V = V2 L π

4444---- Maïch loïc: 9a,b) (H2----9a,b) Maïch loïc: (H2 9a,b) 9a,b) (H2 (H2 Maïch loïc: Maïch loïc:

Khi coù tuï C maéc song song vôùi RL trong caùc maïch chænh löu ta coù quan heä giöõa ñieän aùp trung bình treân taûi vôùi bieân ñoä ñieän aùp ñaàu vaøo vaø ñieän trôû RL vaø tuï ñieän C nhö sau:

max

DC

max

5555---- Maïch nhaân ñoâi ñieän aùp: 11a,b) (H2----11a,b) Maïch nhaân ñoâi ñieän aùp: (H2 11a,b) 11a,b) (H2 (H2 Maïch nhaân ñoâi ñieän aùp: Maïch nhaân ñoâi ñieän aùp:

-2-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-2-

V V (1-11) V = − = I DC fC4       CfR4 L 1CfR4 + L

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

Ñieän aùp ra gaàn gaáp ñoâi ñieän aùp vaøo.

(H3----1)1)1)1) Caùc tham soá cô baûn cuûa diode Zener:::: (H3 1111---- Caùc tham soá cô baûn cuûa diode Zener (H3 (H3 Caùc tham soá cô baûn cuûa diode Zener Caùc tham soá cô baûn cuûa diode Zener

II.II.II.II. Diode oån aùp Zener: Diode oån aùp Zener: Diode oån aùp Zener: Diode oån aùp Zener:

Ñieän aùp oån ñònh VZ khi doøng ñieän qua zener thay ñoåi trong khoaûng Izmin ÷

z

min

z

max

I I . (1-12) ≈ Izmax. Thöïc teá 1 10

Ñieän trôû ñoäng taïi ñieåm laøm vieäc.

(1-13) r d = dV Z dI

Diode Zener lyù töôûng ñöôïc coi coù rd ≈ 0Ω.

R = t

V Z I

Z

Ñieän trôû tónh: (1-14)

t

Heä soá oån ñònh:

S

=

=

=

V Z I

dI Z dV Z

I/ Z V/ Z

dI Z dV Z

Z

R r d

(H3----2)2)2)2) Maïch oån aùp duøng Diode Zener: (H3 2222---- Maïch oån aùp duøng Diode Zener: (H3 (H3 Maïch oån aùp duøng Diode Zener: Maïch oån aùp duøng Diode Zener:

(1-15)

I

=

Maïch treân hình 3-2 luoân thoûa maõn heä phöông trình:

I + +

R =

  

I L Z VRIV Z R

S

i

(1-16, 1-17)

(cid:2) IZmin khi ILmax vaø VSmin

(cid:2) IZmax khi ILmin vaø VSmax

Trong ñoù chæ coù VZ ≈ const, coøn caùc ñaïi löôïng khaùc coù theå bieán ñoåi nhöng phaûi thoûa maõn ñieàu kieän:

Töø (1-16) vaø (1-17) tuøy töøng tröôøng hôïp cuï theå maø ta coù theå suy ra caùc heä phöông trình khaùc nhau.

Ví duï neáu Ri = const thì ta coù heä phöông trình:

(1-18) (VSmin – VZ)(ILmin + IZmax) = (VSmax – VZ)(ILmax ± IZmin)

-3-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-3-

Ví duï neáu Ri =const vaø RL = const nghóa laø IL = const thì ta coù heä phöông trình:

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

(1-19) VSmin = (IZmin + IL)Ri + VZ = IminRi + VZ

(1-20) VSmax = (IZmax + IL)Ri + VZ = ImaxRi + VZ

V Z

Chuù yù vì VL = VZ ≈ const neân khi IL thay ñoåi ta coù:

R

=

minL

I

L

max

V Z

(1-21)

R

=

L

max

I

minL

-4-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-4-

(1-22)

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

Chöông II: Transistor hai lôùp tieáp giaùp (BJT) Chöông II: Transistor hai lôùp tieáp giaùp (BJT) Chöông II: Transistor hai lôùp tieáp giaùp (BJT) Chöông II: Transistor hai lôùp tieáp giaùp (BJT)

ôû cheá ñoä tín hieäu lôùn. ôû cheá ñoä tín hieäu lôùn. ôû cheá ñoä tín hieäu lôùn. ôû cheá ñoä tín hieäu lôùn.

I.I.I.I. Caùc tham soá cô baûn cuûa Transistor. (H2----1)1)1)1) Caùc tham soá cô baûn cuûa Transistor. (H2 (H2 (H2 Caùc tham soá cô baûn cuûa Transistor. Caùc tham soá cô baûn cuûa Transistor.

+ Heä soá truyeàn ñaït doøng ñieän phaùt khi maéc Base chung

Soá löôïng ñieän töû tôùi ñöôïc Collector α = Soá löôïng ñieän töû phaùt ñi töø cöïc Emitter

Thoâng thöôøng α = 0,95 ÷ 0,99, lyù töôûng α = 1.

+ Heä soá truyeàn ñaït doøng ñieän khi maéc Emitter chung:

=β (vaøi chuïc ÷ vaøi traêm laàn). 1 α α−

+ Doøng ñieän ra ôû cöïc Collector:

(2-1) IC = αIE + ICBO

Trong ñoù ICBO laø doøng ñieän phaân cöïc ngöôïc hay coøn goïi laø doøng nhieät, thöôøng raát nhoû.

+

(2-2) IE = IC + IB

1

⇒

(2-3) suy ra IB = (1-α)IE – ICBO

I

I

I

I

=

−

=

−

≈

B

C

CBO

CBO

α− α

I C β

I C β

  

  

(2-4)

(2-5) ÔÛ taàn soá thaáp (H2-1) ta coù: hfe = β = hFE

II.II.II.II. Maïch phaân cöïc cho Transistor: Maïch phaân cöïc cho Transistor: Maïch phaân cöïc cho Transistor: Maïch phaân cöïc cho Transistor:

Ta coù phöông trình taûi moät chieàu:

1111---- Maïch phaân cöïc Collector: Maïch phaân cöïc Collector: Maïch phaân cöïc Collector: Maïch phaân cöïc Collector: +VCC RC ICQ + VCEQ - VCC = VCEQ + ICQRC + IEQRE

-5-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-5-

(2-6) ≈ VCEQ + ICQ(RC + RE) RE

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

V

V

−

CC

CEQ

⇒

R

R

+

=

E

C

I

CQ

(2-7)

RE

CC

RE thöôøng ñöôïc tính theo coâng thöùc thöïc nghieäm:

R

=

≈

E

V I

V)3,01,0( ÷ I

EQ

CQ

(2-8)

V

V

−

CC

CEQ

Thay vaøo (2-7) deã daøng tính ñöôïc RC.

R

=

C

I

CQ

(2-7’) Neáu RE = 0 töø (2-7) ta coù:

2222---- Maïch phaân cöïc Base: Maïch phaân cöïc Base: Maïch phaân cöïc Base: Maïch phaân cöïc Base:

a- Maïch ñònh doøng Base:

(2-8) Ta coù: RbIBQ + VBE + IEQRE = VCC

R

V

+

RI7,0 +

=

b

EQ

E

CC

+VCC VBE laø ñieän aùp môû cuûa Transistor, coøn kyù hieäu laø Vγ nhö H2-2 chöông 1. VBESi ≈ 0,7v vaø VBEGe ≈ 0,2v. Ngaøy nay chuû yeáu duøng Transistor Silic neân töø (2-8) ta coù : RC ICQ Rb

I EQ 1 +β

IBQ

V

V

−

CC

CC

I

=

≈

RE Suy ra:

EQ

R

R

+

+

E

E

R b 1 +β

7,0 R b 1 +β

vì VCC >>0,7v (2-9)

Phöông phaùp naøy ít ñöôïc duøng do doøng IBQ phuï thuoäc nhieàu vaøo nhieät ñoä. Phöông phaùp naøy chæ ñöôïc duøng ñoái vôùi maïch maéc Collector chung ñeå naâng cao trôû khaùng vaøo.

b- Maïch ñònh aùp Base: (H2-3)

IBQ +VCC RC I2 R2

IBQ

-6-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-6-

VCC I1 R1 ii RL IEQ RE RE Rb VBB

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

V

V

=

BB

CC

R 1 RR + 1

2

Ta coù: (2-10)

R

=

b

2 R

R

RR 1 +

1

2

(2-12)

R

R

R

=

=

1

b

b

V

V

V CC −

BB

CC

BB

1

−

1 V V

CC

CC

(2-13)

R

R = 2

b

V V

BB

(2-14)

Phöông trình taûi DC: VCC = VCEQ + ICQ(RC + RE)

AÙp duïng ñònh luaät KII ta coù: ΣVkín = 0, suy ra:

(2-15)

V

V

+

+

=

IR b

BQ

BE

RI EQ

E

BB

V

−

BB

⇒

(2-16)

I

I

≈

=

coi VBE = 0,7v

EQ

CQ

R

+

E

7,0 R b 1 β+

Thay vaøo (2-14) ta tính ñöôïc VCEQ.

Thoâng thöôøng khi thieát keá ta thöôøng choïn RE >> (1-α)Rb ñeå oån ñònh doøng IEQ.

Vì vaäy neáu chöa bieát Rb ta thöôøng choïn:

(2-17)

R

R)1

R

=

( +β

≈

β

b

E

E

1 10

1 10

Phöông phaùp phaân cöïc Base naøy hay ñöôïc duøng nhaát.

c- Maïch ñònh doøng Emitter:

AÙp duïng ñònh luaät KII ΣVkín = 0 ta coù:

V

V

(2-18)

+

+

=

IR b

BQ

BE

RI EQ

E

EE

IBQ

+VCC RC

Suy ra:

Rb

V

−

EE

(2-19)

I

=

vôùi VBE = 0,7v

EQ

R

+

E

IEQ RE -VEE

7,0 R b 1 +β

-7-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-7-

(2-11)

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

Phöông trình taûi DC trong tröôøng hôïp naøy seõ laø:

(2-20)

VCC + VEE = VCEQ + ICQ(RC + RE)

Phöông phaùp phaân cöïc Base naøy chæ ñöôïc duøng khi maïch yeâu caàu chaát löôïng cao nhö maïch khueách ñaïi vi sai, maïch khueách ñaïi thuaät toaùn (KÑTT) vì noù phaûi toán theâm moät nguoàn cung caáp.

III. Giaûi tích maïch Transist III. or baèng ñoà thò: Giaûi tích maïch Transistor baèng ñoà thò: III.III. or baèng ñoà thò: or baèng ñoà thò: Giaûi tích maïch Transist Giaûi tích maïch Transist

1111---- Boä khueách ñaïi maéc Emitter chung: Boä khueách ñaïi maéc Emitter chung: Boä khueách ñaïi maéc Emitter chung: Boä khueách ñaïi maéc Emitter chung:

Ta coù theå chia thaønh 4 loaïi maïch cô baûn nhö sau:

a- Khoâng coù CE, khoâng coù CC: (H2-3)

Boä khueách ñaïi coù theå ñöôïc thieát keá ôû cheá ñoä toái öu (soùng ra toát nhaát) hoaëc ôû

cheá ñoä baát kyø.

Cheá ñoä toái öu: Thieát keá sao cho soùng ra lôùn nhaát vaø khoâng bò meùo (Icmmax Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu:

hoaëc VLmax), thöôøng chöa bieát caùc ñieän trôû phaân cöïc R1, R2.

Töø ñoà thò (H3-2), ta thaáy soùng ra seõ lôùn nhaát khi:

(2-21)

I

I

=

=

cm

max

ÖCQT

R

V CC R +

DC

AC

V

I

R

V

(2-22)

=

=

cm

max

AC

TÖCE

TÖCQ

Vôùi sô ñoà (H3-1) ta coù: RAC = RDC = RC + RE neân töø (2-21) vaø (2-22) ta suy ra:

V

(2-23)

I

=

TÖCQ

R(2

CC +

C

)R E

V

(2-24)

=

CEQ

TÖ

V CC 2

Cheá ñoäbaát kyø: Thöôøng cho tröôùc R1, R2 hoaëc VCEQ hoaëc ICQ. AÙp duïng caùc Cheá ñoäbaát kyø: Cheá ñoäbaát kyø: Cheá ñoäbaát kyø:

coâng thöùc (2-10, 11, 14, 16) seõ xaùc ñònh ñöôïc (ICQ, VCEQ)

(cid:1) Neáu ICQ < ICQTÖ thì Icm = ICQ.

(cid:1) Neáu ICQ > ICQTÖ thì Icm = iCQmax – ICQ.

-8-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-8-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

b- Coù CE, khoâng coù CC (Tuï Bypass Emitter) (H2-5)

oái öu: Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä t oái öu: oái öu: Cheá ñoä t Cheá ñoä t

RDC = RC + RE vaø RAC = RC thay vaøo (2-21) ta ñöôïc:

V

(2-25)

I

I

=

=

=

cm

max

CQ

TÖ

R

R

R

R2

V CC +

CC +

DC

AC

E

C

V

(2-26)

V

V

I

R

=

=

=

=

cm

max

AC

CEQ

TÖ

TÖCQ

C R

R2

RV CC +

E

C

E

2

+

CC R R

C

Cheá ñoä baát kyø: Cheá ñoä baát kyø: ñöôïc tính toaùn theo caùc coâng thöùc (2-10, 11, 14, 16) vaø ñaëc Cheá ñoä baát kyø: Cheá ñoä baát kyø: tuyeán taûi AC ñöôïc veõ nhö sau:

iC(mA)

iCmax1

ACLL

−

TÖ

1 R

  

  

AC

2ICQTÖ iCmax2

Q2

DCLL

−

R

DC

  

  

1 DCR

QTÖ

V CC R + AC ICQTÖ

Q1

VCE(V)

VCETÖ

2VCETÖ

VCC

0

VCEmax1

VCEmax2

(2-27)

i

I

V

−

−=

−

( v

)

C

CQ

CEQ

CE

1 R

AC

V

CEQ

(2-28)

i

I

=

+

Cho VCEQ = 0 ⇒

C

max

CQ

R

AC

(2-29)

Cho iC = 0 ⇒ vCEmax = VCEQ + ICQRAC

Phöông trình (2-28) vaø (2-29) ñeå xaùc ñònh iCmax vaø vCEmax trong caùc tröôøng hôïp ñieåm tónh Q baát kyø

-9-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-9-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

c- Khoâng coù CE, coù CC:

Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu:

R

R

R

=

+

DC

C

E

+VCC RC

CC→∞

R

R

=

+

AC

E

iL

RR C L R R +

C

L

Rb

RL

ii

RE

VBB

Thay vaøo (2-21) ta ñöôïc:

V

CC

(2-30)

I

I

=

=

Cm

max

TÖCQ

R

R2

+

+

C

E

RR C L R R +

C

L

(2-31)

V

V

I

R

=

=

CE

max

AC

TÖCE

TÖCQ

V

CC

(2-32)

I

I

=

=

Lm

max

Cm

max

R

R

R C R +

R C R +

L

C

C

L

R

R2

+

+

C

E

RR L C R R +

C

L

V

CC

(2-33)

V

I

R

=

=

Lm

max

Lm

max

L

RR C L R R +

C

L

R

R2

+

+

C

E

RR C L R R +

C

L

Cheá ñoä baát kyø nhö treân nhöng chuù yù:

(cid:2)

ICQ < ICQTÖ : ICm = ICQ.

(cid:2)

ICQ > ICQTÖ : ICm = iCmax – ICQ.

(cid:2)

(2-34)

I

I

=

Lm

Cm

R

R C R +

L

C

(2-35)

(cid:2) VLm = ILmRL.

d- Coù CE, coù Cc: (tuï gheùp voâ haïn) (H2-6)

R

R

R

=

+

DC

C

E

R

=

AC

L R

RR C R +

C

L

-10-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-10-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

thay vao (2-21) ta ñöôïc:

V

CC

(2-36)

I

I

=

=

Cm

max

TÖCQ

R

R

+

+

C

E

RR C L R R +

C

L

V

CC

(2-37)

V

V

=

=

×

Cm

max

CEQ

TÖ

RR C L R R +

C

L

R

R

+

+

C

E

RR C L R R +

C

L

V

CC

(2-38)

I

I

=

=

×

Lm

max

Cm

max

R

R

R

R

R C +

R C +

C

L

C

L

R

R

+

+

C

E

L R

R

RR C +

C

L

V

CC

(2-39)

V

I

R

=

=

Lm

max

Lm

max

L

RR L C R R +

C

L

R

R

+

+

C

E

RR C L R R +

C

L

Cheá ñoä baát kyø xaùc ñònh nhö treân.

So saùnh 4 tröôøng hôïp treân ta nhaän thaáy taùc duïng cuûa caùc tuï CE vaø CC laø laøm taêng bieân ñoä doøng ñieän ra vaø ñieän aùp ra (so saùnh caùc coâng thöùc (2-21), (2-25), (2-30) vaø (2-36)).

e- Tính toaùn coâng suaát:

(cid:2) Coâng suaát nguoàn cung caáp:

(2-40)

PCC = VCCICQ

(cid:2) Coâng suaát trung bình tieâu taùn treân taûi:

(2-41)

=

=

P L

2 PI Lm L

1 2

1 2

2 V Lm R

L

ÔÛ cheá ñoä toái öu: ICmmax = ICQTÖ neân ñoái vôùi tröôøng hôïp a vaø b ta

coù:

(2-42)

I

R

I

R

=

=

vì RL = RC

P L

max

2 Cm

C

max

C

2 TÖCQ

1 2

1 2

Coøn ñoái vôùi tröôøng hôïp c vaø d thì do RC ≠ RL neân ta coù:

(2-43)

I

R

=

P L

max

2 Lm

L

max

1 2

(cid:2) Coâng suaát tieâu taùn treân Collector:

-11-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-11-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

I

(2-44)

R(

R

=

−

+

−

P C

P CC

C

I)R E

2 CQ

AC

2 Cm 2

(cid:2) Hieäu suaát:

(2-45)

=η

P L P CC

max

(2-46)

η

=

max

P L P CC

ÔÛ cheá ñoä lôùp A hieäu suaát cöïc ñaïi

%25

η

max =

max

(2-47)

(cid:2) Heä soá phaåm chaát:

= 2

P C P L

max

2222---- Boä Boä Boä Boä khueách ñaïi maéc Collector chung: khueách ñaïi maéc Collector chung: khueách ñaïi maéc Collector chung: khueách ñaïi maéc Collector chung:

+VCC

+VCC

+VCC

RC

RC

RC

R2

Rb

CC CE→∞

CC CE→∞

CC CE→∞

VL

VL

VL

R1

RE

RE

RE

RL

Rb

RL

RL

-VEE

(cid:2) Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu: Cheá ñoä toái öu:

(cid:1) Trong caû 3 hình neáu khoâng coù CC ta coù:

R

R

R

=

+

DC

C

E

R

R

=

+

AC

C

RR E L R R +

E

L

thay vaøo coâng thöùc (2-21), (2-22) ta seõ coù:

V

CC

(2-48)

I

I

≈

=

Em

max

TÖCQ

R2

R

+

+

C

E

L R

R

RR E +

E

L

V

CC

(2-49)

R

V

I

R

=

=

×

+

AC

C

CEQ

TÖ

TÖCQ

RR L E R R +

  

  

E

L

R2

R

+

+

C

E

RR L E R R +

E

L

-12-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-12-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

(cid:1) Trong caû 3 hình neáu coù CC ta coù:

R

R

R

=

+

DC

C

E

R

=

AC

L R

RR E R +

E

L

thay vaøo coâng thöùc (2-21), (2-22) ta seõ coù:

V

CC

(2-50)

I

I

≈

=

Em

max

TÖCQ

R

R

+

+

C

E

L R

R

RR E +

E

L

V

CC

(2-51)

V

I

R

=

=

×

AC

CEQ

TÖ

TÖCQ

RR L E R R +

  

  

E

L

R

R

+

+

C

E

RR L E R R +

E

L

Ta luoân coù:

(2-52)

I

I

=

Lm

max

Cm

max

R

R E R +

L

E

(2-53)

V

I

R

I

=

=

Lm

max

Lm

max

L

Cm

max

RR E L R R +

E

L

(cid:2) Cheá ñoä baát kyø: Cheá ñoä baát kyø: Tính theo caùc coâng thöùc ñöôïc xaây döïng trong phaàn maïch Cheá ñoä baát kyø: Cheá ñoä baát kyø: phaân cöïc cho Transistor.

Ñaëc tuyeán taûi moät chieàu DCLL vaø ñaëc tuyeán taûi xoay chieàu ACLL

ñöôïc veõ töông töï nhö trong maïch khueách ñaïi Emitter Common.

3333---- Boä khueách ñaïi maéc Base chung: Boä khueách ñaïi maéc Base chung: Boä khueách ñaïi maéc Base chung: Boä khueách ñaïi maéc Base chung:

CC→∞

Ri +

Cb→∞

VL

RC

Vi

RL

-

(cid:2) Cheá ñoä toái öu:

R2

R1

+VCC

R =

DC R

C

R

=

AC

L R

R

RR C +

C

L

Thay vaøo (2-21), (2-22) ta ñöôïc:

-13-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-13-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

V

(2-54)

I

I

=

=

Cm

max

TÖCQ

R

+

C

CC RR C L R R +

C

L

V

(2-55)

V

V

I

R

=

=

=

×

Cm

max

AC

CEQ

TÖ

TÖCQ

RR L C R R +

  

  

C

L

R

+

C

CC RR C L R R +

C

L

(2-56)

I

I

=

Lm

max

Cm

max

R

R C R +

L

C

V

I

R

(2-57)

=

Lm

max

Lm

max

L

(cid:2) Cheá ñoä baát kyø: ñöôïc tính tröïc tieáp töø maïch

-14-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-14-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

OÅn ñònh phaân cöïc cho Transistor BJT Chöông III: OÅn ñònh phaân cöïc cho Transistor BJT Chöông III: OÅn ñònh phaân cöïc cho Transistor BJT OÅn ñònh phaân cöïc cho Transistor BJT Chöông III: Chöông III:

Chöông naøy nhaèm nghieân cöùu söï dòch chuyeån ñieåm Q theo ICBO, VBE khi thay ñoåi nhieät ñoä vaø theo β khi bò laõo hoùa. Coi gaàn ñuùng caùc ñaïi löôïng VCC, VBB khoâng thay ñoåi.

Neáu söï thay ñoåi ICBO, VBE vaø β laø nhoû thì bieán xeùt ICQ seõ laø haøm tuyeán tính

theo caùc bieán khaùc.

(3-1)

ICQ = ICQ(ICBO, VBE, β)

(cid:1) Thöøa soá oån ñònh doøng ñieän:

CQ

b

(3-2)

S

=

1 +≈

I

R R

I ∂ I ∂

CBO

E

(cid:1) Thöøa soá oån ñònh ñieän aùp:

(3-3)

S

=

−≈

V

1 R

I ∂ CQ V ∂

BE

E

(cid:1) Thöøa soá oån ñònh heä soá khueách ñaïi:

I

I

∆

S

(3-4)

=

=β

R

CQ β∆

1CQ β

E ) R1

  

  

  

  

1

b

R R + b ( +β+ 2

E

Vôùi

&

I

I

I

(3-5)

∆

=

−

β−β=β∆ 1

2

CQ

2CQ

1CQ

Khi ñoù söï thay ñoåi cuûa ICQ seõ ñöôïc tính baèng coâng thöùc:

I ∆

+

β∆+

∆

CQ

IS ∆= I

CBO

βSVS V E

b

V

1

I

(3-6)

β∆

=

+

−

∆

+

CBO

BE

R R

1 R

R

E ) R1

  

 ∆ 

E

E

I 1CQ β 1

R R + b ( +β+ 2

E

b

Chuù yù ∆VBE thöôøng coù giaù trò aâm.

-15-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-15-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

Chöông IV. Thieát keá vaø phaân tích tín hieäu nhoû taàn soá thaáp. Chöông IV. Thieát keá vaø phaân tích tín hieäu nhoû taàn soá thaáp. Chöông IV. Thieát keá vaø phaân tích tín hieäu nhoû taàn soá thaáp. Chöông IV. Thieát keá vaø phaân tích tín hieäu nhoû taàn soá thaáp.

I. Caùc thoâng soá Hybrid: Caùc thoâng soá Hybrid: Caùc thoâng soá Hybrid: Caùc thoâng soá Hybrid:

(cid:1) Trôû khaùng vaøo khi ngaén maïch taûi:

h

=

i

0

=

2

v 1 vi 1

(cid:1) Ñoä lôïi ñieän aùp ngöôïc khi hôû maïch nguoàn:

h

=

r

0

=

v 1 iv 1 2

(cid:1) Ñoä lôïi doøng ñieän thuaän khi ngaén maïch taûi:

h

=

f

0

=

2

i 2 vi 1

h

(cid:1) Toång daãn ngoõ ra khi hôû maïch nguoàn:

=

o

0

=

i 2 iv 1 2

ÖÙng vôùi caùc caùch maéc khaùc nhau EC, BC hay CC maø chöõ thöù hai ñöôïc chæ

ñònh. Ví duï: hie, hib, hic, ...

II. Caùch maéc Emitter chung: Caùch maéc Emitter chung: Caùch maéc Emitter chung: Caùch maéc Emitter chung:

mh

Trôû khaùng vaøo khi ngaén maïch taûi:

(4-1)

h = ie

fe

V T I

EQ

(4-2)

Trong ñoù: - VT =25mV ôû 3000K (270C)

- m = 1 ÷ 2 phuï thuoäc vaøo chaát baùn daãn. Ví duï BJT Silic coù m = 1,4

khi ñoù:

(4-3)

h4,1

h = ie

fe

V T I

EQ

* Ñoái vôùi H4-1a, coù maïch töông ñöông ruùt goïn H4-4, ta coù:

(cid:1) Heä soá khueách ñaïi doøng ñieän:

h

L

(4-4)

A

h

=

=

−=

( −=

)

i

fe

i b i

i L i

i i

R

h

R b +

i

b

i

b

ie

1

+

fe h ie R

b

(4-5)

Neáu hie << Rb ta coù Aimax = -hfe

(cid:1) Trôû khaùng vaøo:

(4-6)

Z

h

=

≈

neáu hie << Rb

i

ie

ie h

R

hR b +

b

ie

(cid:1) Trôû khaùng ra:

(4-7)

Z

=

∞≈

vì hoe = 10-4 ÷ 10-5

o

1 h

oe

-16-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-16-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

* Ñoái vôùi H4-5, coù maïch töông ñöông H4-6 ta coù:

(cid:1) Heä soá khueách ñaïi doøng ñieän:

b

L

A

h

h

(4-8)

=

=

−=

i

fe

fe

i L i

i i

i i

R

R

( r i R//

) h

R

R

R C +

R C +

R// b ) +

  −= 

  

i

b

i

C

L

( r i

b

ie

C

L

1

+

1 h ie R//

r i

b

(4-9)

Neáu RC >> RL & Rb//ri >> hie ta coù: Aimax = -hfe

(cid:1) Trôû khaùng vaøo:

(4-10)

Z = i

r i

h//R// b

ie

(cid:1) Trôû khaùng ra:

(4-11)

Z

R//

R

=

o

C

C

1 h

  

 ≈ 

oe

* Ñoái vôùi H4-17 ta coù:

(cid:1) Heä soá khueách ñaïi doøng ñieän:

R

R//

L

b

C

(4-12)

A

h

=

=

i

fe

i L i

i i

i i

R

( r i h +

)

i

b

i

) b ) E ( Rh1 ++ fe

ie

( R//r i

b

RC +

L

  −=  

   

Z

=

(cid:1) Trôû khaùng vaøo:

(4-13)

i

[ h//R//r b i

ie

( ) Rh1 ++ fe

]E

(cid:1) Trôû khaùng ra:

(4-14)

Z =

o R

C

Sô ñoà EC hay ñöôïc duøng nhaát do coù Ai, Av lôùn

III. Caùch maéc Base chung: Caùch maéc Base chung: Caùch maéc Base chung: Caùch maéc Base chung:

Töø maïch H4-9, H4-10, vaø H4-11 caùc tham soá cuûa caùch maéc Base chung (BC)

coù theå ñöa veà caùc tham soá cuûa caùch maéc Emitter chung (EC) nhö sau:

(cid:1) Trôû khaùng vaøo khi ngaén maïch taûi:

(4-15)

h

=

ib

h ie h1 +

fe

(cid:1) Ñoä lôïi doøng ñieän thuaän khi ngaén maïch taûi:

(4-16)

h

=

fb

h fe h1 +

fe

(cid:1) Toång daãn ra khi hôû maïch nguoàn:

-17-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-17-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

(4-17)

h

=

ob

h oe h1 +

fe

Nhö vaäy ñeå tính caùc tham soá cuûa sô ñoà B.C chæ caàn bieát caùc tham soá cuûa sô ñoà E.C. Vì hfb ≤ 1 neân sô ñoà B.C ít ñöôïc duøng ôû phaïm vi taàn soá thaáp, nhöng ñöôïc duøng raát nhieàu ôû phaïm vi taàn soá cao ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa caùc ñieän dung kyù sinh.

IV. Caùch maéc Collector chung: Caùch maéc Collector chung: Caùch maéc Collector chung: Caùch maéc Collector chung:

Töø H4-14 vaø H4-15 ta coù:

(4-18)

Vb = Vbe + iERE

(4-19)

Vbe = ibhie

(4-20)

VE = iERE = ib(1 + hfe)RE

Suy ra:

(4-21)

Vb = ibhie + ib(1 + hfe)RE = ib[hie + (1 + hfe)RE]

(4-22)

A

=

=

v

V E i

V E V i

b

i b V b

V b V i

(4-23)

R)h1(

=

+

fe

E

V E i

b

(4-24)

=

h

R)h1(

1 ++

i b V b

ie

fe

E

Goïi:

R

R)h1(

(4-25)

=

++

' b

[ h//R b

ie

fe

]E

(4-26)

R

=

=

' b

V b V i

1 V i

V i Rr + i

' b

' R b Rr + i

' b

Thay (4-23, 24, 26) vaøo (2-22) ta ñöôïc:

E

(4-27)

A

=

=

v

h

R)h1( + fe R)h1( ++

V E V i

fe

E

ie

' R b Rr + i

' b

vôùi R’b theo (4-25).

(4-28)

Trôû khaùng vaøo cuûa sô ñoà H3-7 : Zi = hie + (1 + hfe)RE

Töø sô ñoà H3-8 ta xaùc ñònh ñöôïc trôû khaùng ra:

-18-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-18-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

' b

(4-29)

Z

h

=

=

+

o

ib

=

r R// i h1 +

V E 0Vi − i E

fe

Nhö vaäy ñeå tính caùc tham soá cuûa maïch C.C ta cuõng chæ caàn bieát tham soá cuûa maïch E.C. Sô ñoà C.C coù Av << 1 nhöng coù trôû khaùng vaøo raát lôùn, trôû khaùng ra raát nhoû neân thöôøng ñöôïc laøm taàng ñeäm, hoaëc taàng khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn ra ñeå phoái hôïp trôû khaùng vôùi loa. Noù cuõng hay ñöôïc duøng trong caùc boä khueách ñaïi thuaät toaùn (KÑTT).

-19-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-19-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

Transistor hieäu öùng tröôøng. Chöông V: Transistor hieäu öùng tröôøng. Chöông V: Transistor hieäu öùng tröôøng. Transistor hieäu öùng tröôøng. Chöông V: Chöông V:

I.

Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa JFET: Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa JFET: Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa JFET: Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa JFET:

VDS: ñieän aùp giöõa cöïc maùng vaø cöïc nguoàn.

(5-1)

VDS (taïi ñieåm ngheõn) = Vp = Vpo + VGS

(cid:1) Vpo: ñieän theá ngheõn ñöôïc tra treân ñoà thò.

(cid:1) VGS: ñieän aùp giöõa cöïc coång vaø cöïc nguoàn.

thuûng Breakdown

laø moät haøm cuûa ñieän aùp GS:

(5-2)

theá ñaùnh V

BV

Ñieän BV =

+

GS

DSS

DSX

Trong ñoù BVDSS laø ñieän theá Breakdown öùng vôùi VGS = 0.

Taïi vuøng baõo hoøa, doøng dieän maùng ñöôïc tính gaàn ñuùng:

3

2

GS

GS

po

D

po

po

(5-3) I I 2 = + + − vôùi VGS < 0 V3 V V V           1      

Ipo: doøng ñieän ngheõn ñöôïc tra treân ñoà thò.

Töø (5-3) ta thaáy:

(cid:1) Khi VGS = 0 ta coù: ID = Ipo

(5-4)

(cid:1) Khi VGS = -Vpo ta coù: ID = 0

(5-5)

II. Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa IGFET: Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa IGFET: Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa IGFET: Lyù thuyeát hoaït ñoäng cuûa IGFET:

Ñieän aùp giöõa cöïc maùng vaø cöïc nguoàn:

(5-6) VDS(taïi ñieåm ngheõn) = Vp = Vpo + VGS

2

DS

(5-7) BVDSX = BVDSS + VGS

D

po

po

(5-8) I I = + V V  1       

(cid:1) Khi VGS = 0 ta coù: ID = Ipo

(5-9)

(cid:1) Khi VGS = -Vpo ta coù ID = 0

-20-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-20-

(5-10)

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

1111---- Phaân cöïc JFET: Phaân cöïc JFET: Phaân cöïc JFET: Phaân cöïc JFET:

III. Giaûi tích ñoà thò vaø phaân cöïc: Giaûi tích ñoà thò vaø phaân cöïc: Giaûi tích ñoà thò vaø phaân cöïc: Giaûi tích ñoà thò vaø phaân cöïc:

(5-11) Phöông trình taûi DC (DCLL): VDD = VDS + ID(Rd + RS)

(5-12) Do IG ≈ 0 neân maïch töï phaân cöïc: VGS = -IDRS

2222---- Phaân cöïc JGFET: Phaân cöïc JGFET: H5-14 Phaân cöïc JGFET: Phaân cöïc JGFET:

(5-13) Phöông trình taûi DC (DCLL): VDD = VDS + ID(Rd + RS)

Ñònh nghóa nguoàn aùp cung caáp cho cöïc coång laø:

V

V

=

GG

DD

R 1 RR +

1

2

(5-14)

Theo ñònh luaät KII ∑Vkín = 0 ta coù:

(5-15) IG(Rb + R3) + VGS + IDRS = VGG

Do IG ≈ 0 neân ta coù:

V

V

V

=

−

=

−

GS

GG

RI SD

DD

RI SD

R 1 RR + 1

2

(5-16)

V

V

+

po

GG

V

V

Ñeå ID ít thay ñoåi theo nhieät ñoä ta phaûi choïn:

=

−

GSQ

GG

2

(5-17)

GSQ

po

GG

Suy ra: V V2 V (5-18) = +

po

S

GSQ I

DQ

V V + R (5-19) =

Caùc giaù trò cho bôûi phöông trình (5-17, 18, 19) seõ xaùc ñònh ñieåm tónh Q vaø cöïc tieåu hoùa söï phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä cuûa tónh ñieåm.

IV. Giaûi tích tín hieäu lôùn, söï saùi daïng: Giaûi tích tín hieäu lôùn, söï saùi daïng: Giaûi tích tín hieäu lôùn, söï saùi daïng: Giaûi tích tín hieäu lôùn, söï saùi daïng:

2

GS

Ñoái vôùi IGJET:

po

D

po

(5-20) I I 1 = + V V        

-21-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-21-

Ñöa tín hieäu AC vaøo cöïc coång:

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

GS

GSQ

i

GSQ

im

V V V cos t (5-21) = + Vv = + ω 0

2

2

Thay (5-21) vaøo (5-20) ta ñöôïc:

im

im

im

D

GSQ V

po 2

po

po

po

po

Thaønh

bình

DC

I V V (5-22) I 1 1 cos cos = + + + 1 2 V V V V                 1     I2     14444 3  V  t 2 t +ω ω  po 0 0 V  po 44 2144444 44 3 2 3 44444 phaàn haøi baäc hai Thaønh phaàn haøi baäc nhaát   GSQ + V  4444 2 Thaønh phaàn trung

2

Khi Vim = 0 ta coù:

DQ

po

po

(5-23) I I 1 = + V GSQ V        

Khi Vim << VGSQ + Vpo thì söï dòch chuyeån cuûa doøng DC coù theå boû qua.

im

V V

Heä soá meùo haøi baäc 2:

20

log

D

20

log

=

=

2

V im 20

+

po V GSQ V

po

   

  14  

      

      

(5-24) khi Vpo =1V; VGSQ =4V

V. Giaûi tích tín hieäu nhoû vaø maïch töông ñöông: Giaûi tích tín hieäu nhoû vaø maïch töông ñöông: Giaûi tích tín hieäu nhoû vaø maïch töông ñöông: Giaûi tích tín hieäu nhoû vaø maïch töông ñöông:

Töø H5-1 ta coù:

=

∞→

(cid:1) Ñieän trôû rgs:

r gs

∂ GS Qi ∂ g

(cid:1) Ñoä xuyeân daãn:

I2

po

(5-25)

g

1

=

=

+

m

V

V GSQ V

po

po

i ∂ D QV ∂ GS

   

   

FET(A

)

(5-26)

=

−=

V

Rg Lm

V ds V gs

(5-27) (boû qua rds)

(cid:1) Ñieän trôû maùng nguoàn:

DQ

(cid:1) Heä soá khueách ñaïi:

1 (5-28) ≈ = r ds I V ∂ DS Qi ∂ D

=µ

=

rg dsm

V ∂ DS QV ∂ GS

-22-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-22-

(5-29)

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

1)1)1)1) Boä khueách ñaïi cöïc nguoàn chung: Boä khueách ñaïi cöïc nguoàn chung: H5-17 Boä khueách ñaïi cöïc nguoàn chung: Boä khueách ñaïi cöïc nguoàn chung:

(5-30) Trôû khaùng vaøo nhìn töø nguoàn: Zi = R3 + (R1//R2)

(5-31) Trôû khaùng ra nhìn töø taûi: Zo = Rd//rds

(

V

m

o

)

3

2

1 (5-32) A −≈ = = −= Z//Rg L Rg Lm V L V i V L V gs V gs V i 1 + R +   )           r i ( R//R 1

vôùi ri << R3 + (R1//R2) vaø RL << Zo.

2)2)2)2) Maïch phaùt theo nguoàn: Maïch phaùt theo nguoàn: H5-20 Maïch phaùt theo nguoàn: Maïch phaùt theo nguoàn:

(5-33) Phöông trình taûi DC: VDD = VDS + ID(RS1 + RS2)

(5-34) Ñieän aùp töï phaân cöïc: VGSQ = -IDQRS1

SQ =

V Thöïc teá VGSQ chæ vaøi volt, trong khi do ñoù RS1 << RS2. V DD 2

=

Z o

rds 1 +µ

(5-35) Trôû khaùng tra nhìn töø ñieän trôû nguoàn RS:

A

=

' V

∞→

1

µ +µ

S

V S RV g

Heä soá khueách ñaïi ñieän aùp: (5-36)

R

1

Trôû khaùng vaøo:

Z

=

( +µ≈

i

) 1 R1

1

−

1

R

µ +µ

R 2S R +

  

  

2S

1S

(5-37) do RS1 << RS2

−=

V 01 R

V 02 R

S

d

Maïch taùch pha H5-6 coù (5-38)

(cid:1) Heä soá khueách ñaïi ñieän aùp: A’1 ≈ 1

d

(cid:1)

(5-39)

Z

≈

+

=

o

R 1

1 g

1

r + ds +µ

R d +µ

m

(cid:1)

Trôû khaùng ra: (5-40)

(5-41) Trôû khaùng ra töø H5-8 laø: Zo = rds + RS(µ + 1)

-23-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-23-

3) Maïch khueách ñaïi cöïc coång chung Maïch khueách ñaïi cöïc coång chung:::: H5-9 Maïch khueách ñaïi cöïc coång chung Maïch khueách ñaïi cöïc coång chung

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

V sg

d

(cid:1)

R

=

=

sg

i

R 1

r + ds +µ

i

(cid:1) Heä soá khueách ñaïi:

Trôû khaùng vaøo: (5-42)

A

=

=

V

d

V d V i

+

r i

R 1

R d r + ds +µ

-24-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-24-

(5-43)

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

Chöông VI: Maïch Transisrtor gheùp lieân taàng Chöông VI: Maïch Transisrtor gheùp lieân taàng Chöông VI: Maïch Transisrtor gheùp lieân taàng Chöông VI: Maïch Transisrtor gheùp lieân taàng

1)1)1)1) Transistor gheùp Cascading: Transistor gheùp Cascading: Transistor gheùp Cascading: Transistor gheùp Cascading:

a) Taàng E.C-E.C: H6-1

L

2b

' 2b

Ñoä lôïi doøng ñieän:

A

=

=

=

i

i L i

i i

i i

i 1b i

− R

R

Rh 2C2fe R +

Rh 1fe h +

' R 1b h +

  

     

  

  

  

i

2b

1b

i

2C

L

− ' R 2b

2ie

' 1b

1íe

(6-1)

vôùi R’b1 = ri//Rb1 vaø R’b2 = Rc1//Rb2

(6-2) Trôû khaùng vaøo: Zi = ri//Rb1//hie1

(6-3) Trôû khaùng ra: Zo = Rc2

Neáu trong H1-1 khoâng coù CE1 vaø CE2 thì:

i

' 1b +

' 1b

1íe

1E

' 2b

2ìe

' 2b Rh 2fe

2E

2C

L

R (6-4) A = − R R R h Rh 2C 2fe R + Rh − 1fe h + + +                   Rh 1fe

(6-5) Zi = ri//Rb1//[hie1 + (1 + hfe1)RE1]

Zo = Rc2

b) Taàng E.C-C.C hình baøi taäp 6-3

’

ib1 iC1 ib2 RE2hfe2

VL Rb1 hie1 RC1 hie2 Rb2 ii iL RLhfe2 hfe1ib1 Zi Zo

L

Ñoä lôïi doøng ñieän:

i

i

L

i

A = = i L i i L 'i 'i i i 1b i (6-6)

2E R

)

( R

)

1b      

2E

L

( R//R 1C

2b

2ie

2fe

2E

L

1b

1íe

= R// R Rh 2fe R + R//R 1C 2b h h + + R 1b h +            

-25-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-25-

(6-7) Zi = Rb1//hie1

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

2b

o

2E

2ib

2fe

(6-8) Z = + R//R 1C h   h//R    

L

* Neáu khoâng coù CE1 khi ñoù:

i

i

L

i

2E R

1b +

)

)

1b   

( R//R 1C

2b

( R//R 2E

L

2fe

1b

1íe

1E

2ie

2E

L

A = = i L i i L 'i 'i i i 1b i (6-9) R = R h + R//R 1C 2b h h + + Rh 2fe R +                Rh 1fe

2b

(6-10) Zi = Rb1//[hie1 + hfe1RE1]

o

2E

2ib

2fe

2)2)2)2) Maïch khueách ñaïi vi sai: Maïch khueách ñaïi vi sai: Maïch khueách ñaïi vi sai: Maïch khueách ñaïi vi sai:

(6-11) Z = + R//R 1C h   h//R    

Töø H6-4 ta coù:

EE

1EQ

2EQ

b

E

fe

V − (6-12) I I = = R2 + 7,0 R h

(6-13) VCEQ1 = VCEQ2 ≈ VCC + VEE – ICQ(RC + 2RE)

Caùc doøng ñieän coù theå ñöôïc phaân thaønh hai thaønh phaàn:

2

i i 1

+ Moát chung

0

i (6-14) = + 2

+ Moát vi sai

i

i =∆

−

i 1

2

(6-15)

R

1b

Ñoä lôïi doøng ñieän moát chung:

A

C

R

R C R +

b

  

  −= 

L

C

R2

h

+

+

E

ib

R h

     

     

fe

(6-16)

R

b

Ñoä lôïi doøng ñieän moát vi sai:

A

−=

d

R

R C R +

L

C

b

+

ib

R h

  h2 

  

fe

-26-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-26-

(6-17)

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

(6-18) vì vaäy iL = ACi0 + Ad∆i

Tyû soá neùn tín hieäu ñoàng pha:

b

ib

E R h

fe

R (6-19) CMRR ≈ h +

Ñeå taêng CMRR ta duøng nguoàn doøng cöïc phaùt.

3)3)3)3) Caùch gheùp Darlington: Caùch gheùp Darlington: Caùch gheùp Darlington: Caùch gheùp Darlington:

Töø H6-10, aùp duïng ñònh luaät K II. ΣVkin = 0 ta coù:

(6-20) IB1Rb + VBE1 + VBE2 + ICQ2RE = VBB1

R

RI7,07,0

V

+

+

+

=

b

2CQ

E

1BB

I 2CQ hh 1fe

2fe

(6-21)

Toång quaùt doøng ñieän ra ICQ2 ñöôïc tính:

1BB

2CQ

E

2fe

V (6-22) I = R + 4,1 − R b hh 1fe

R >> E

R b hh 1fe

2fe

V

4,1

−

thì (6-22) trôû thaønh: Neáu

I

≈

2CQ

1BB R

E

(6-23)

Trong ñoù

V

V

=

1BB

CC

R 1 RR +

1

2

(6-24)

R

=

b

RR 1 2 RR +

1

2

(6-25)

Phöông trình taûi moät chieàu ôû ñaàu ra:

( R

CC

2CE

2C

E

2CE

2CQ

C

)E

2fe

V V V I R (6-26) = + + ≈ + + RI 2C I 2CQ h   IR C   + 

-27-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-27-

(6-27) VCE1 = VCE2 – VBE2 = VCE2 – 0,7

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

I

=

1CQ

I 2CQ h

2fe

(6-28)

L

A

=

=

i

i L i

i i

i 2b i

i

2b

i

R

b

Töø H3-2 ta coù:

Rh 2fe C R R +

b

  −= 

  

C

L

h

h

+

+

1ib

2ie

R h

     

1fe

−=

hh 1fe

2fe

R

      R C R +

1ie

C

L

1

+

1 h2 R

b

(6-29)

3

−

3 −

1ie

Chuù yù:

2ie

2fe

2fe

1ib

1EQ

1EQ

2fe

1fe

(6-30) h h4,1 h4,1 h = = = = 10.25 I 10.25 h I h h

(6-31) Trôû khaùng vaøo: Zi = hie1 + hfe1hie2 ≈ 2hie1

Trôû khaùng ra: Zo = RC

* Maïch Darlington cuõng coù theå lam vieäc ôû cheá ñoä toái öu khi ñoù:

(6-32) RDC = RC + RE

(6-33) RAC = RC//RL

Doøng ñieän ra ôû cheá ñoä toái öu:

CC

cm

max

CQ

2

TU2

DC

AC

C

E

C

L

V (6-34) I I = = = R V CC R + R R + + RR C L R R +

V

V

I

R.

=

=

cm

max

CEQ

CEQ

AC

2

TU2

TU2

(6-35)

I

I

=

Lm

max

cm

max

2

R

R C R +

L

C

V

I

R

(6-36)

=

Lm

max

Lm

max

L

(6-37)

-28-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-28-

* Maïch Darlington cuõng coù theå maéc theo kieåu C.C.

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

+VCC

IC1 RC R2 C1→∞ T1 C2→∞

VL Ri R1 ii RL T2 IE1=IB2 RE

Zi Zo

ib1

’

hfe1hie2 hie1 iL

VL

ii Ri Rb REhfe1hfe2 RLhfe1hfe2 Zo

L

Heä soá khueách ñaïi:

i

i

L

i

i

b

A = = i L i i L 'i 'i i i 1b i (6-38)

2fe

1b R E +

)

)

E

L

( R//R i

b

1fe

1ie

E

2fe

b

= hh 1fe R R h2 + R//R ( hhR//R + L

A

Rhh

=

=

=

T

2fe

1fe

L

iR LL i

V L i

R

h2

R E R +

+

)

)

i

i

E

( R//R i

b

L

R//R i ( hhR//R + L

1fe

E

2fe

ie 1

(6-39)

A

A

=

=

=

V

i

R L R

V L V i

iR LL iR i

i

i

(6-40)

Z

Trôû khaùng vaøo:

=

+

)

[

i

h2//R//R b

i

1ie

( hhR//R L

1fe

E

]2fe

(6-41)

b

Trôû khaùng ra:

o

E

2ib

2fe

-29-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-29-

Z (6-42) = +  h2//R      R//R i hh 1fe

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

4)4)4)4) Maïch khueách ñaïi Cascode: Maïch khueách ñaïi Cascode: H6 H6 H6 H6----13131313 Maïch khueách ñaïi Cascode: Maïch khueách ñaïi Cascode:

(cid:1) Cheá ñoä DC: Cheá ñoä DC: Töø hình veõ neáu I2 >> IB1 vaø I2 >> IB2 ta coù: Cheá ñoä DC: Cheá ñoä DC:

T1 maéc theo kieåu EC, T2 maéc theo kieåu BC. Do ñoù ñaây laø boä khueách ñaïi lieân taàng E.C-B.C.

V

V

=

2BB

CC

R

RR + 1 2 RR + + 1

2

3

(6-43)

V

V

=

1BB

2BB

R 1 RR +

1

2

(6-44)

1BB

1C

1E

2

E

1fe

V (6-45) I I ≈ = R + 7,0 − R//R 1 h

(6-46) VCE1 = VBB2 – VBE2 – RCIC1 – REIC1 = VBB2 – 0,7 – IC1(RC + RE)

(cid:1) Cheá ñoä AC: Cheá ñoä AC: Cheá ñoä AC: Cheá ñoä AC:

L

2e

(6-47) VCE1 = VCC – IC1RL – VBB2 + 0,7

i

i

2e

1b

A = = i L i i i i i i 1b i (6-48)

( −=

)( −

1fe

2fb

i  )  

2

1ie

L

h h h    R//R 2 1 ) ( R//R + 1

A

=

=

=

T

AR L

i

V L i

Ri L i

i

i

(6-49)

(6-50) Trôû khaùng vaøo: Zi = R1//R2//hie1

-30-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-30-

(6-51) Trôû khaùng ra: Zo = ∞

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

: Maïch khueách ñaïi hoài tieáp. Chöông VII: Maïch khueách ñaïi hoài tieáp. Chöông VII : Maïch khueách ñaïi hoài tieáp. : Maïch khueách ñaïi hoài tieáp. Chöông VII Chöông VII

1. Khaùi nieäm cô baûn veà maïch hoài tieáp: Khaùi nieäm cô baûn veà maïch hoài tieáp: Khaùi nieäm cô baûn veà maïch hoài tieáp: Khaùi nieäm cô baûn veà maïch hoài tieáp:

Nguoàn Taûi

Boä khueách ñaïi AV

Maïch hoài tieáp β

Hoài tieáp laø hieän töôïng ñöa tín hieäu töø ngoõ ra cuûa boä khueách ñaïi ngöôïc trôû veà ngoõ vaøo. Hoài tieáp goàm 3 loaïi:

+ Hoài tieáp noäi boä sinh ra do tính chaát vaät lyù cuûa Transistor. Ví duï: hoài tieáp qua Cb’c khi maéc E.C.

+ Hoài tieáp kí sinh: sinh ra do caùc phaàn töû gheùp maïch: ñieän caûm, bieán aùp, töï caûm ...

⇒ Hai loaïi hoài tieáp treân laø khoâng mong muoán vì noù laøm xaáu ñi caùc chæ tieâu kyõ thuaät cuûa boä khueách ñaïi.

+ Hoài tieáp beân ngoaøi: do ta maéc vaøo ñeå caûi thieän caùc chæ tieâu kyõ thuaät cuûa boä khueách ñaïi. Khi caùc phaàn töû hoài tieáp laø thuaàn trôû ta coù hoài tieáp khoâng phuï thuoäc taàn soá vaø khoâng ñaûo pha, khi hoài tieáp bao goàm caùc khaâu RC, L, bieán aùp, Transistor, ... thì hoài tieáp phuï thuoäc taàn soá vaø ñaûo pha.

Neáu hoài tieáp ñöa veà ñoàng pha vôùi tín hieäu vaøo, ta goïi laø hoài tieáp döông vaø chæ duøng trong caùc boä dao ñoäng. Neáu hoài tieáp ñöa veà ngöôïc pha vôùi tín hieäu vaøo ta goïi laø hoài tieáp aâm vaø chuùng ñöôïc söû duïng raát nhieàu trong caùc boä khueách ñaïi ñeå caûi thieän caùc chæ tieâu kyõ thuaät. Trong chöông naøy ta chæ xeùt hoài tieáp aâm.

Phaân loaïi hoài tieáp: Phaân loaïi hoài tieáp: Phaân loaïi hoài tieáp: Phaân loaïi hoài tieáp:

+ Tuøy theo ñieän aùp hoài tieáp (Vf) tyû leä vôùi ñieän aùp ra (Vo), doøng ñieän ra (Io) hay tyû leä vôùi caû hai maø hoài tieáp thuoäc loaïi hoài tieáp ñieän aùp, hoài tieáp doøng ñieän hay hoài tieáp hoãn hôïp. Ñeå phaân bieät ba loaïi hoài tieáp naøy ta duøng pheùp thöû:

-31-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-31-

• Ngaén maïch taûi maø maát hoài tieáp (Vf = 0) thì ñoù laø hoài tieáp ñieän aùp. • Hôû maïch taûi maø maát hoài tieáp (Vf = 0) thì ñoù laø hoài tieáp doøng ñieän. • Caû khi ngaén maïch vaø hôû maïch taûi maø vaãn coøn hoài tieáp (Vf ≠ 0) thì ñoù laø hoài tieáp hoãn hôïp.

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

+ Tuøy theo ñieän aùp hoài tieáp ñöa veà ngoõ vaøo maéc noái tieáp hoaëc maéc song song vôùi nguoàn tín hieäu vaøo maø ta coù hoài tieáp noái tieáp (sai leäch aùp) hoaëc hoài tieáp song song (sai leäch doøng).

+ Nhö vaäy ta coù boán loaïi hoài tieáp hay duøng

2. AÛnh höôûng cuûa hoài tieáp aâm ñeán caùc tham soá cuûa boä khueách ñaïi: AÛnh höôûng cuûa hoài tieáp aâm ñeán caùc tham soá cuûa boä khueách ñaïi: AÛnh höôûng cuûa hoài tieáp aâm ñeán caùc tham soá cuûa boä khueách ñaïi: AÛnh höôûng cuûa hoài tieáp aâm ñeán caùc tham soá cuûa boä khueách ñaïi:

• Hoài tieáp aùp, sai leäch aùp. • Hoài tieáp aùp, sai leäch doøng. • Hoài tieáp doøng, sai leäch aùp. • Hoài tieáp doøng, sai leäch doøng.

a) Ñoái vôùi ñoä lôïi aùp khi coù hoài tieáp aâm AVf:

A

=

Vf

A V A1 β+

V

(7-1)

+ AV: ñoä lôïi aùp khi chöa coù hoài tieáp.

+ β: heä soá hoài tieáp.

V

b) Ñoái vôùi söï maát oån ñònh cuûa ñoä lôïi aùp:

q =

(7-2)

+ Heä soá baát oån ñònh cuûa AV:

dA A

V

q

=

(7-3)

+ Heä soá baát oån ñònh cuûa AV khi coù hoài tieáp aâm:

f

q A1 β+

V

c) Aûnh höôûng ñeán meùo taàn soá vaø meùo pha:

+ Heä soá meùo taàn soá:

M

1

=

A A

0 ≥ f

(cid:3) A0: ñoä lôïi daõy giöõa. (cid:3) Af: ñoä lôïi taïi f.

(7-4)

+ Heä soá meùo taàn soá khi coù hoài tieáp aâm µf laø:

=−

1M f

1

1M − A β+

V

(7-5)

M

=

f

1

A

M β+

V

⇒ (7-5’)

+ Ñoä dòch pha khi chöa coù hoài tieáp laø ϕ, ñoä dòch pha khi coù hoài tieáp aâm ϕf :

-32-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-32-

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

=ϕ f

ϕ A1 β+

V

(7-6)

(cid:1) Heä soá meùo phi tuyeán:

L

L

d) AÛnh höôûng ñeán heä soá meùo phi tuyeán vaø taïp aâm

2 m2

2 nm

2 m2

2 nm

2 m3 V

m1

2 m3 I m1

V V V I I I + + + + + + (7-7) = =γ

(cid:1) Heä soá meùo phi tuyeán khi coù hoài tieáp aâm:

Trong ñoù Vnm (Inm) laø thaønh phaàn haøi baäc thöù n (n = 1, 2, 3, ...)

=γ f

γ A1 β+

V

(cid:1)

(7-8)

V

=

TAf

V TA A1 β+

V

Taïp aâm khi coù hoài tieáp aâm: (7-9)

Z

A1Z

(cid:1) Hoài tieáp noái tieáp:

e) Aûnh höôûng ñeán trôû khaùng vaøo:

=

β+

(

i

)V

if

(cid:1) Hoài tieáp song song:

(7-10)

Z

=

if

Z i A1 β+

V

(7-11)

Z

A1Z

(cid:1) Hoài tieáp doøng ñieän:

f) AÛnh höôûng ñeán trôû khaùng ra:

=

β+

(

o

)V

of

(cid:1) Hoài tieáp ñieän aùp:

(7-12)

Z

=

of

Z o A1 β+

V

(7-13)

3. Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch doøng ñieän: Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch doøng ñieän: Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch doøng ñieän: Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch doøng ñieän:

Töø H7-2 ta coù ñoä lôïi doøng thuaän:

i

if

' i

(7-14) A AA = = 0G = i

i

⇒ ñoä lôïi doøng khi coù hoài tieáp aâm:

A

=

=

if

A i T1 −

+

A RGA1 i

i

L

(7-15)

-33-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-33-

Ñoä lôïi voøng ñöôïc ñònh nghóa:

Khoa Ñieän – Ñieän Töû.

Kyõ thuaät maïch Ñieän Töû I

i

L

i

f

(7-16) T = −= RGA i 0 = V L ' iV L

A

=

−=

if

i L i

R R

i

L

f

Neáu –T >> 1 ta coù: (7-17)

A

=

−=

vf

V L V i

R r i

(7-18)

if

Trôû khaùng vaøo khi coù hoài tieáp: Z (7-19) = Z i T1 −

of

Z (7-20) Trôû khaùng ra khi coù hoài tieáp: = Z o T1 −

(cid:1) Ñoä lôïi ñieän aùp khi khoâng coù hoài tieáp:

4. Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch ñieän aùp: Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch ñieän aùp: Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch ñieän aùp: Hoài tieáp ñieän aùp, sai leäch ñieän aùp:

A

A

A

=

=

V

vf

' v

K

0

=

v

(cid:1) Ñoä lôïi ñieän aùp khi coù hoài tieáp:

V

(7-21)

A

=

=

=

vf

A AK1

+

A V T1 −

V L V i

V

V

(cid:1) Ñoä lôïi voøng T:

(7-22)

' V

V

(cid:1) Trôû khaùng vaøo khi coù hoài tieáp:

T (7-23) = −= −= AK V AK V = V L ' 0VV i L

Z

=

)T1(Z −

if

i

(cid:1) Trôû khaùng ra khi coù hoài tieáp:

(7-24)

of

-34-

Toùm Taét Baøi Giaûng.

-34-

Z (7-25) = Z o T1 −