›
›

Bài giảng Mạch điện tử - Chương 4: Mạch khuyếch đại liên tầng

Download
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
1
MẠCH ĐIỆN TỬ  
Chương 4.  
MẠCH KHUẾCH ĐẠI LIÊN TẦNG  
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  
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
3
Mạch khuếch đại Cascade  
• Xét mạch ghép AC (ac-coupling) sau  
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 ib2 ib1  
A    
Rb'1  
h R  
hfe1Rb2  
C2   
fe2  
• Độ lợi dòng:  
i
'
ii ib2 ib1 ii  
RC2 RL Rb2 h  
Rb'1 h  
ie2  
ie1  
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  
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  
VBB VBEQ  
ICQ1   
1.3mA  
Re1 Rb1 / hfe1  
• Mạch tương đương tín hiệu nhỏ  
VT  
VT  
hie2 hfe2  
260  
hie1 h fe1  
1920  
ICQ2  
ICQ1  
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
7
Mạch khuếch đại Cascade  
• Độ lợi áp:  
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
8
Mạch khuếch đại Cascade  
• Xét mạch khuếch đại ghép trực tiếp  
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  
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
10  
Mạch khuếch đại Cascade  
• Mạch tương đương tín hiệu nhỏ:  
VT  
VT  
hie2 h fe2  
2.14K  
hie1 hfe1  
1K  
ICQ2  
ICQ1  
ib2 ib1  
vL vL  
Av    
vi ib2 ib1 vi  
  
100 2.2  
1
(0.6// 0.8)  
100 1.3K  
  
2.2 h  
0.2K (0.6//1.8// h )K (0.6// 0.8) 1  
  
ie2  
ie1  
Av = 4000  
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
11  
Mạch khuếch đại vi sai  
• Xét mạch khuếch đại  
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)  
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) / (20.9) = 5.17 mA  
VCEQ = 10 + 10 – 5.17(0.2 + 20.9) = 9.66V  
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)  
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  
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   
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
17  
Mạch khuếch đại vi sai  
• Chồng chập tín hiệu:  
Rb  
Rb  
i0   
i  
• ie2 = ie2c + ie2d =  
2Re h Rb / hfe  
2(h Rb / hfe )  
ib  
ib  
Rc  
Rc RL  
iie2  
• iL =  
= Aci0 + Adid  
• Trong đó:  
Rc  
Rb  
• Độ lợi mode chung  
A   
c
Rc RL 2Re h Rb / hfe  
ib  
Rc  
Rb  
A   
• Độ lợi mode vi sai:  
d
Rc RL 2(h Rb / hfe )  
ib  
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 = AdI  
• Định nghĩa:  
Ad  
CMRR   
A
c
• Mạch thực tế:  
CMRR   
2Re h Rb / hfe  
Re  
ib  
2(h Rb / hfe ) h Rb / hfe  
ib  
ib  
• (Giả sử Re >> hib + Rb/hfe)  
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 = 1A, 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 – 14i  
CMRR = Ad / Ac = 140 (43dB)  
Để ngõ ra mode vi sai 100ngõ ra mode chung:  
14i 100(0.1i0)  
 i 100(i0 / CMRR) = 0.7 A  
11/26/2012  
Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM  
20  
Mạch khuếch đại vi sai  
• Phương pháp tăng CMRR  
Tải về để xem bản đầy đủ
pdf 33 trang baolam 16800 Free
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Mạch điện tử - Chương 4: Mạch khuyếch đại liên tầng", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

File đính kèm:

  • pdfbai_giang_mach_dien_tu_chuong_4_mach_khuyech_dai_lien_tang.pdf