Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
C
h
ư
ơ
n
g
3
C MCH KHUCH ĐI N HIU BÉ
3.1
. TÓM TT PHN LÝ THUYT
v
ới b khuếch đi
điện tử ng transistor làm việc chế đ tín hiệu th
ưòng dựa vào các loi
sơ đ cmg đương.
Transistor thưng được biểu diễn bng hai loi đ
ơng đương:
-
Loi thứ nht gi là đồ ơng đưcmg vật lý hay sơ
đồ ofng đưcfng
The ĩg transi
hình T và ng có n gi là sơ đ ơng đương
(
stor model).
-
Loi thứ hai đưc gi là sơ đ ơng đưong tham
' bao gm các tham
s trkng, điện dn hoc hn hợp.
C hai
loi
sơ đ
tương đương của transistor
thể coi
l
à
kng
phụ
thuộc vào tn s đến mt phạm vi k cao:
-
Đi
vi
c
loi
transistor
lưỡng
cực
(
BJT)
khi
tần
số
n
hiệu
(0
,l-f 0,5)f,.
f,<
FET)
khi
-
Đối
với
các
loại
transistor hiệu
ng
tng
(
tần
stín
hiệu
f,<(10^ 150)MHz.
phạm vi tần s cao hơn những s liệu trên, khi sử dụng các
loi sơ đ
tương đưofng phi được lựa chn mt cách thích hợp và không
được bỏ qua
nh hưởng của c tký sinh (Cj(;s) bản thân transistor
đến sự truyền đt n
hiệu qua nó.
tuyến
Volt-Am
Với
mi
kiểu
mc
đối
vi
transistor
ba
họ
đặc
pe
quan trng: họ đc tuyến vào, họ đc tuyến ra và h
đặc tuyến truyền đt.
Có thể xây dựng đường ti mt chiều (R.) và đưng ti xoa
y chiều (R_)
trên
c
họ
đặc
tuyến
bản
của
transistor
xác
đ
nh
c
tham
số
mt
chiều cũng như xoay chiều của tầng khuếch đại điện tử.
6
6
5-250
BTKTĐINT.B
lOMoARcPSD| 48599919
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
điện
Các
thông
s k
thut
bn
đối
vi
tầng
khuếch
đại
t
dùng
transistor bao gm; trở kng vào (Ry), trỏ kng ra
(R^a), c hs khuếch
đại điện áp
(
K
u
)
ng điện
(
K
ị),
ng sut
(
K
p
).
Hệ s khuếch đi nhiều tng ghép liên tiếp bằng tích c
ác hệ s thành phn.
3.2
. BÀI TP CÓ LI GII
(
8
^
i tp 3-1. Cho tầng khuếch đại dùng BJT như trên
nh 3-1.
a) Xác đnh r^.
b) Xác định trở kng vào của tng Ry.
)
vi fo = oo
c) Xác định trở kng ra của tng
(
d) Xác định hs khuếch đại điện áp Ku (với ĨQ = oo)
e) Xác định hs khuếch đại ng điện
K
¡
vi ĨQ = ũo
(
)
E
.J
2
V
CO
II
u
Cj
10
|iF
p
=100
r„=50kQ
nh 3-1
Bài gii
Chọn transistor T loi Si và thiên áp Uggo =0,7V
IgQ
slà:
a) Dòng tĩnh
12
V-0,7V
,
I
bo
=
=
24,04^iA
Rg
470
kQ
Dòng tĩnh
IgQ
slà:
1
,0
=(1 +
P)l
30
=(l + 100)24,04.10-'A = 2,428mA
Điện trở r, đưc xác định:
67
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
1
^0
2
,428.10-'
b) Trở kng vào được tính:
Ry
Rb // TvT
trong đó
T
vt
- trở kng vào của transistor
fy^ = pr,= 100.10,71 = l,071kQ
Ry = 470//1,071 = l,069kQ.
c) Trở kng ra của tầng được tính:
R„ = Rc // ĨQ = Rc //
°0
= Rc = 3kQ.
d) Hệ s khuếch đi điện áp của tng:
r,
10
,
71
e) Vì Rg > lOrvT = lOp.r, (470k0 > 10,71k0)
nên
Kị« p
=100
i tp 3-2. Tính toán lp li cho bài tập trên*hình 3-1
vớ
i ĨQ = 50kQ.
i gii
Ta nhn thấy các thông s trong hai câu a, b skn
g gì thay đổi nên;
a) r,= 10,710
b) Rv= l,071ka
c) Trở kng ra của tầng được tính:
=
R
e
// ro = 3 // 50 = 2,83kũ.
d) Hệ s khuếch đi điện áp của tng.
-264,24
r.
10
,
71
e) Hệ s khuếch đi dòng điện Kj
Y-
_
P-Re-rp
:
100
.
470.50
^3
(
ro+R^XRg + r^^)
(50+ 3)(470 +
1
,071)
Có thể nh K: theo biểu thức kc:
68
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
=94,16
K
,
=
-
K
>
= 2
H
É
Í3
1
)
W
9
3
i tp 3-3. Cho tầng khuếch đi ng transistor
ng cực (BJT) như
trên hình 3-2. y xác định:
R
n
,
lO^iF
^3
6
,
8
kQ
+
E^22V
kn
56
^1
ĩT
R
R,
u
c'lOjiF
p=90
X
-
R
>
8
,
2
kfì
n
<
ra
r C
3
20
|XF
l,5kQ
1
nh 3-2
a)r,
b)
Rv
c) R,, (với fo =
00
)
d) Ku (với To = co)
e) Ki (vi To =
00
)
i gii
Uggo = 0,7V
Chọn transistor T loi Si vói thiên áp
a)
Ta có:
U
=
-M
e
e
.. ^
2.22
^ 2,81V
®
R,+R
2
56+8,2
U
e
=
U
b
-
U
3
eo
= 2.81-0,7 = 2,11V
Ig =
-
^
=
_
_
=
l,41mA .
Kết quả là;
l,5kQ
r,
=
=
18,44Q
Ĩ
e
1.41
69
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
b) Ta có: Rp = R, // Rj = 56kQ // 8,2kQ = 7,15kQ
Rv = Rp// ĨVT = Rp// p.r, = 7,15kQ // 90.18,44n
Rv = 7,15kQ// l,
66
kQ = l,35kQ.
c) R = Rc // fo = Rc // co = Rc =
6
,
8
kO.
d)K
=
-
-
^
= -
^
= -368,76
r.
44
18
,
)
e
= 73,04.
K
^
=
^
= ^
= 4
|
L
L
R, + r„
R,+p.r.
7
,15+1,
66
i tp 3-4. Tính toán lp li cho bài tập trên nh 3-2
. với To = 50kQ.
i gii
Với hai câu a, b shoàn toàn ơng tự trong bài 3-3 ng
a là:
a)r,= 18,44Q
b)
Rv= ỉ,35kQ.
c) R = Rc // ro = R, // ro =
6
,
8
kQ // 50kQ = 5,98
kQ.
^
d)K
=
-
^
= -
= -324,3
r,
18
,
44
_
________
P
'^
p
'^0
_______
__
P-Rp-Fp
_______
ĩq+R
(
ĩq+R(,)(Rp H-ry^-)
(
3
XRP+Pr^)
90.7,15.50
(50+6,8X7
,15 +
1,66)
i
tập 3-5.
Cho
tầng khuếch đi ng
transistor như
trên
nh
3-3
y xác định:
a)re
b)R
v
C)R„
d)
e)
K
vi mch kng t
Q
.
70
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
R.
470
k
U,
+
E,, 20V
2
,
2
k Q
J
c,
10
^F
CIO
ịì
P
K
M
20
r =40ka
0
,56kQ
lỐụF
Hình 3-3
i gii
Chọn transistor T loi s¡ với
Uggo = 0,7V
a) Điện tr
được tính nsau;
J
^
20-0,7
=
f
--------
-
= 35,89|aA
R+(1 + 3)R.
470.10
+
121.0,56.10'
I
eo
=(
P + l)lB0=121.35,89^A = 4,34mA.
í
r
=
_
_Uj
26
EO
4
,
34
=
5,990.
b) Rv =
RJ/
rvT mà ĨVT = P(re + Re) = 120(5,99 + 560) = 67,92kQ.
Rv
=
470kQ//67,92kQ.
c)R
=
R
c//ro
-
Rc
=
2,2kQ.
,
92
r,„
67
VT
R
e) Kị=
-
K
^
,^
= -(-3,89)^?4^ = 104,92.
R
2
,
2
(
^
8
^
i tp 3-6. Tính toán lp li cho bài tập trên nh 3-3 k
hi tụ Q
i gii
Với u a vic tính toán hoàn toàn tuofng tự trong bài
3-5, nga là:
a) r, = 5,99Q
71
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
b) Vì điện
ứở
Re sẽ bị ngn mch đối vi thành phần xoay chiều của tín
hiệu qua tụ Q nên:
mà
Ry = Rg //
=
p.ĩg
nên:
Rv = Rb // p.ĩe = 470kQ // 120.599Q
/
/
=
470kQ
718,8
Q = 717J0Q
.
c) R = Rc = 2,2kQ.
d) K„ =
=
-
^
4
4
^
= -367,28
e)K,=
PR
_
B
Vr
,
99
5
^
120.470.10
470.10^+718,8
= 119,82.
i
tập
3-7
.
Cho tầng
khuếch
đại
dùng
transistor nh
ư trên
nh
3-4
tầng lp emitơ). y xác đnh
(
:
a)r,
b)
Rv
c) R.
d)K,
e)
Ki
i gii
Chọn transistor T loi Si với UggQ = 0,7V
a) Điện tì-
được tính:
72
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
Ti,:
2
0
A
2
^
RB+(l
kQ + 101.3,3kO
+ ß)Rg
220
=
(1
+ ß)ig^ = 101.20,42^A = 2,062mA
-
nên:
r
=
=
-
=
12,610
'
I
eo
2,062
R
b
)
R
v
=
R
b
/
/
rvT
=
b
/
/
ß-re
+
(1
+
P
)
R
e
=
220kQ // 100.12,610 + 101.3,3kü
=
220kn // 334,56kQ =
132,72
kfì.
c) R,, =
R
e
// r, = 3,3kQ // 12,61Q = 12,56Q =
r,.
=
=
0,996
,3.10^ + 12,
61
Uv
r^+Rß
3
7
.
e,K
,=
-
^
= -
-
J
5
^
=
-
3
9
,
6
R^+Tyj
334,
220 +
56
hoc thxác đnh theo biểu thức kc:
=
Ki =
-
K„ ^
= -0,996
-40,
06
'
3
,3kQ
(
8
i tp 3-8. Tính toán lp li như i 3-7 với ĨQ = 25k
^
Q, xem hình 3-4.
i gii
a) Việc tính toán đi với T(. ging như trong bài 3-7 nên:
=
12
,61Q.
b) Vì To «
coQ
hay To < lORß nên Tvt đưc tính như sau:
r„ = ß.r. +
^ I00.12.6in+
»295,7k
l+
ñ
e
i + 3,3k£
25
kQ
ĨQ
v =
và
R
R
b
//
Tvt
=
//
2
2
0
k
0
295,7
kQ
=
1
26
,
1
5
kfì.
c)R = RE//re=12,56Q.
(1
(
+ ß
)
^
100
+
1
)
d)
^
=
--------
-
1
M
I
= 0,996.
1
+ ^
l + n
i
ro
25
73
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
K
e) K¡=
-
^
^
=
-0,996
.
Cho
i
tập
3-9
tầng
khuếch
đại
dùng transistor mc
nh
BC
như
trên
:
3-5
. y xác định
a)r,
b)Rv
C)R
d) K,
e) Ki
126,15
kQ
3
,3kQ
= -38,07.
10
^F
1
1
^
'
MkQ
"Eee
V
lJ
K
c,
t
1
^
t,
-
lO^iF
^
5
kQ
ư
fEcc
IMQ
a = 0,98;ro=
nh 3-5
i gii
Chọn transistor T loi Si với
UggQ = 0,7V
nên
r
,=
Ìi = ^
=
20
Q.
IkQ
EO
b) Trở kng vào khi mc BC sẽ là:
Rv =
R
e
/
/
T
e = IkQ//20Q = 19,61Q.
c) R,, =
R
e
// ro = Rc // IMQ = Rg = 5kQ.
K
-
_ 5.10^
d) K,
= 250
20
l
e) Ki= ii- = -
^
= -
^
= -a
= -0,98 = -
L,
L,
L
0
i tp 3-10. Qio tng khuếch đại dùng transistor như trên
nh
3
-
6
. y
xác đnh:
a)r.
74
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
b) Rv
c) R„
d) K,
e) K¡
i gii
Chọn
transistor
loi
Si
ì
v
U3,
o
,
0
=
.
V
7
a) Từ:
V
9
+
E
I,
R
,180
kQ
lO^i
F
c,
R.,
2
,7kQ
QIO^F
U
R
p
=200
r„=ooQ
ra
nh 3-6
V-0,7V
9
^BO
~
=
------
-----------------
=
1 l,53|.iA
Rg+Rc
180
kQ
+
200
.
2
,7kQ
Lo = (1 + P)Ibo = (1 +
200)11
,53|aA = 2,32m A
EO
b)
2
,
32
p
R
b
11
,
21
1
, 2,7
=
560,5Q
180
200
c) R,, = Rc // ro //
R
b
với ĩo > lORc thì
R
=
Rc //
R
b
và vi Rg »
Rc ta có;
K
Rc
=
đây ta nh được;
R = Rc //
R
b
= 2,7kQ // 180kQ = 2,66kQ.
d)
Ky
=
=
-240,
86
e)
K.=
PR,
11
,21
200.180
= 50.
0
180 +
Rg+pRc
200.2,
7
90
)
i
tập
3-11
. Cho tầng khuếch đi ng transistor ntrên
nh 3-7. Hãy
xác đnh:
a) Rv
b) R
75
lOMoARcPSD| 48599919
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
c)
d) K;
i gii
a) Trở kng vào của tầng
được xác đnh theo biểu thức:
Rv =
e
R
B
/
/
h
330kQ//
=
l,175kQ= l,171kQ.
b) Trở kng ra của tầng
được xác đnh theo biểu thức:
+
E
u
ra
h
,,=
120
h,^=l,!75k
h22e=20jiAA^
nh 3-7
.=
R
1
'22e
/R^ = r //R^= 50kQ // 2,7kQ = 2,56kQ
=:
R,
7
đây:
'22e
20
V
=
50kQ
c) Hệ s khuếch đi điện áp của tng sẽ là:
-262,34
K
„,
.
J
!
L
Z
^
,
lie
1,171
d) Hệ s khuếch đi dòng điện slà;
,=Ị*-=I>j,.=
K
12
0
.
3-12
i
tập
.
Cho
tầng khuếch đi ng
như
transistor
trường
nh
trên
3-8
.
y
xác định:
a)gm
b)r,
Ry
c)
20
V
2
5
kn
R,
D
G
Rv
c,
ư.
Ì
2
V
U.
Up=-8V
ưgso=-
2
V
Ij^=5,625mA
gd=40fiS
Hình 3-8
76
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
d) R.
e)K
,
i gii
a) Từ phương trình Shockley đối với transistor trường loi J
-
FET ta có
:
Sm
ĩ_
2
U
2.10
mA
8
V
Bm
m
ê
U
_
GS„
2,5mS
=
-2
b)
=
''d=
U
= 2,5mS(l
^) = l,
)
88
mS
-8
_Ị
^
ểd
1
=
25kQ
40.10
"*
c)
Ry
=
R
(3
/
/
Tyj =
Rq
/
/
co
R-G
O
I
M
d) R = Ro // Td =
2
kQ // 25kQ =
1
,85kO
e) Ku = -gl(Ro //
rj
= -l,88mS.l,85kO = -3,48.
(
^92^
i
tập
3-13
.
Cho
tầng
khuếch đi lp dùng J-FET
như
trên
nh
3-9
biết
o
thêm:
ư
-
so=
2
,
86
V;
Up
=
-4
V;
=4
,56mA;
=
Idss
16
mA;
=
25
|^s.
y xác định:
a)gm
b)r,
Rv
c)
d) R
0
,05^F
n
....
-
..
i
'E
dd
^V
i f
----
^
Uv
,
aOSMF
K
^ Iivm
>
R,<
>
^2
2
,
2
kQ
3
ra
nh 3-9
i gii
21
a)
g
=
'
Om
«
-
ỊJ
2.16
mA
4
V
=
8
mS
ểtn
êmo^^
=
8
mS(l
=
2,28raS
U
-4
77
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
b)
1
;,=
=
1
=
40kQ
gd
25
^
i
S
c)
v
R
=
R
o
//
T
vt
=
Rg // 00 =
R
g
=
M
Q
I
d) R = r, // R, //
= 40kQ // 2,2kQ //
1
g
m
2
,28mS
= 362,520
tầng
@
i
tập
3-14
.
Cho
khuếch đại dùng D-MOSPET
(
MOSPET
loi
ngo)
như
ừên
nh
3-10
cho
biết
thêm:
Uoso=0,35V;
Iqo = 7,6mA;
Idss
=
6
mA;
ủp =
-3
V;
g,
=
ỈOịi
S.
y
xác định;
a)gm
b)r,
V đồ cfng đương của tầng
c)
d)Rv
e)
R.
f)Ku.
nh 3-10
i gii
= 4mS
a
)
g
=
^
= -
^
^
3
V
u,
g
.
=
g
.
o
a
-
^
)
= 4(l
ư
0
,
35
-3
= 4,046mS
)
b)fd= =
.
-
^
=
100
kO.
gd
c)
đồ ofng đương của tng được vnhư trên hình 3-
1
1
ới đây.
d) Rv = R, // R, // rvT = R, // R
2
//
=
Rj // R, = lOMQ // 1 lOMQ = 9,17MQ.
78
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
e) R = r, // Rd = (100 // l,
8
)
kQ = 1,77kQ
f) Ku = -g.RD = -4,046mS.l,8 = -7,28.
G
D
Uv
1
llOMfi
R
lOMQ
»
------
m
^
c
D
Sm ^GS
lOOkQ
D
^
l,8kn
"
s
Hinh 3-11
(
9
^
i tp 3-15.
Qio mch khu&h đi ng transistor E-MOS
FET ntrên
nh 3-12.
R
+
Edd
12
V
2
kQ
R.^IOMO
c,
U,
R,
1
^F
R
ra
nh 3-12
y xác định:
a) gm
b)r,
Ry
c)
d) R.,
e) Ku
i gii
i; =
6
mA
u;=8V
Ut=3V
gd =
20
ịiS
(0
,24.10-'AA^'
)
k =
-
,24.10'’AA^
0
Ucso
6,4V
=
Itx) =
2
,75mA
a) g, = 2k(U.so-UT) =
2.0,24.10
"^(6,4-3) = l,63mS.
b) r,. =
=
1
gd
20
|aS
=
50kQ
79
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
Rc+r,//Rp
_
10
M + 50kQ//2kQ
~ 1
Í.//R
+
L
(
d
)
~ l + l,63mS(50kQ//2kQ)
Nếu kng tính đến ảnh ởng của
thì:
=
2,42MQ
;
g
____
__
10
=
2,53MQ
+
1,63.2
l + gR^
1
d) R,, = Rc //
r, H
Rd = lOMQ // 50kQ // 2kQ = 1,92kQ.
Khi r^i >
lORp thì trở kháng ra có thđược tính:
Ro//Ro = RD = 2kQ
R„
=
e) Ku = -g^.Ro = -1,63mS.2 = -3,26.
Khi b qua nh hưởng của
vi r<j > lORp.
Khi tính đến
r¿
thì:
Ku = -g,(Rc // ra //
R
d
)
=
-1,
6
ms( 1OMQ // 50kQ // 2kQ) = -3,21.
(
9
3-16
^
i
tập
.
o
tầng
khuếch đi ng J-FET n
UoD 30V
trên
nh
3-13
.
y
xác
định điện trở ti mt chiều
Rp
của
hệ
số
tầng
vód
khuếch đi điện áp Ku = 10.
i gii
Với
Rs
=
Oíì
trên
sơ
đồ
nh
3-13
của
đầu
i
ta
u Q
5
=
ov
và điều đó nghĩa là:
R
II
T
R
g
lOMn
>
Ip55 = 1
Olĩl
A
Up = -4V
g, = 20tiS
nh 3-13
Ku = -gn,Rn. =
-
gm Rra = -gmCRo // r<i) =
-
gm (Rd
// Td)
Từ đó ta tính được:
»
2
I
0
SS
_ 2.10mA
-
gm =
=
5mS
Up
và ta có; Ky = -10 = -SmRp // r^)
10
4
V
nên; Rp //
=
5
mS
=
2kQ
80
lOMoARcPSD| 48599919
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
Mt kc ta :
1
1
rd=
=
g.
20
.
10
-
^
Khi đó: Rd // r, = Rd // 50kQ = 2kQ
50k
=
RoSOkQ
R^+SOkQ
RoSOkQ = 2
(
R
d
+ 50)kQ
Vy Rj) = 2,08kQ chọn điện trở Rß theo tiêu chun sẽ là
Rjj = 2kQ.
(
%)
i
tập
3-17
.
Cho mch khuếch đi ng J-FET n
trên hình
3-14.
y xác định đin trở Rj) và Rs với Ku =
8
Up = -IV
. Biết
Uqs_
=
thêm: Idss =
lOmA;
Up
=
-4V; gj = 20|J,S.
^DSS * ômA
U
p =
-4
V
Ga = 20^lS
nh 3-14
Bài gii
T-
'
_ 2I
dss
_ 2.10mA
-
= 5mS
Ta có;
U,
g =
g
(
l-^
^
)
=
5
m
s(l-^
)
= 3,75mS
mt kc: Ku = -g(RD // r<j)
-8
= -3,75mS(Ro// r,)
6-
250BTKTĐÍNT. A
81
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
nên
R
d
// ra =
R
d
//
^
=
Ri, /
/
-
=
R
d
//50kQ
=
2
,13kQ
|aS
gd
20
Từ đó ta xác định được Ro = 2,2kQ (đúng theo tiêu chun).
Đc đnh điện tr Rs thể xuất phát từ biểu thức;
'^GSO ~^DO^S
^DO
^Dss(^
u
GSO
\2
_
Up
ý =
lOmA
-4
=
5,625mA
Vy Rs =
^
=
177,
80
I
DO
5,625.10
Chọn theo bảng đin trở tiêu chun Rs = 180Q.
i tp 3-18. Qio tng khuếch đi ng J-FET ntrên h
{
^9^
ình 3-14 (xem
s liu bài tập 3-17). y xác định giá tr R|
5
, Rs khi kng tụ Q.
i gii
Khi kng tụ Cs trên mch, c đi lượng tính toán cho chế
độ mt
;
chiều của tng kng gì thay đổi nga là:
ƯQSO = -IV
Ij
3
ò = 5,625iĩiA;
Rs = 180! (ntrong i 3-17).
Biểu thức tính hệ s khuếch đi điện áp Kjj slà:
§m^D
"
l + Sn,Rs
8
=
3
,
75
mS.Rj
3
l + 3,75.10"^180
_ 3,75mS.Rp
1+0,675
từ đó tính được
R
q
slà:
13
4
R
^=-
- = 3,573kQ
°
3
,75mS
Chọn điện trở Rp theo tiêu chun là Rp = 3,6kQ.
82
6-
250BTKTĐINTL
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
(
^98^
i tp 3-19. Cho b khuếch đi điện tử như trên hìn
h
3-15
.
y xác định
K^;
vi
Ry;
Rn.;
u^;
u
U
gso
V;
=-1,9
Ioo=2,8mA
và R,
=
lOkQ.
Ipss =
lOmA;
Up = -4V; T
T
2
cùng loi và ng các tham số.
ra
nh 3-15
Bài gii
êm
o
_
_
2.10
mA
m
o^^
ê
m
S
U
u
4
V
=
5mS
Up
)
= 5mS
1
-1>9
4
J
=
2,6mS
Ku. = Ku, =
=
-ê„Ri = -g„Rs = -2,6mS.2,4kQ =
Hệ s khuếch đi Ku sẽ là:
K,=K,,.K^,^=(-6,2)(-6,2) = 38,4
Điện áp ra slà:
u„ = Ky.Uv = 38,4. lOmV = 384mV
Trở kng vào của bộ khuếch đi là:
Ry = Rg = R
2
3
,3MQ
Trở kng ra của b khuếch đi là;
-
6
,
2
83
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)
R, = R
5
=
=
2,4kD.
Khi mc tải R, = lOkQ, điện áp ra trên tải slà:
u,
=
u
=
i^384mV = 310mV
2
,4 +
10
R„+R,
(
9
^
i tp 3-20. Cho b khuếch đi điện tử dùng BJT như
trên hình 3-16
vi Ub = 4,7V; Ue = 4V; Uc =
i
1
V; Ie = 4mA. y xác định: K^; u;
Rv;
r
I
u, khi
mc
ti
R,
=
1
OkO.
R
iF
10)
h
-
Uv
c,
15
kQ
25
^iV
Ị^
R
<
4
J
:
R,2,2ka
*^
5
q
10
nF
P=20Ó
R
7
>
2
,
2
kO
E,,
+
20
V
4
,7kn
1
,10|iF
C
p
=200
^6
20
mF
nh 3-16
Bài gii
Trước tiên ta xác định điện trTg
26
mV
26
=
^
= 6,5Q
Hệ s khuếch đi đện áp tng 1:
r.
_
R_Rc(//R4//R5//P-r.)
*^u, ~
T
e
T
e
2
,2kQ//(15kQ//4,7kQ//200.6,5Q
đây
6
,5Q
R,,
=
R
3
//(R,//R,//p.rJ
=
3
-102,
84
lOMoARcPSD| 48599919
Downloaded by Ahh Tran
(Tranahh@gmail.com)
Hệ s khuếch đại
slà:
^
8
,4
6
.
=
_
3
= _
^
= _
^
= _
2
:
^
._
3
6
,
5
Ku = Ku,
= (-102,3){-338,46) = 34624
u„ = Kij.Uv = 34624.25^iV = 0,866V
Trở kng vào của bộ khuếch đi là:
Rv = R, // R, // pr, = 4,7kQ // 15kQ // 200.6,50 = 953
.6
Q
Trở kng ra:
Rc
^6
~
2
,
2
kQ.
lOkQ điện áp ra tn tải slà:
Khi mc R, =
6
6
V
u
=
= 0.71V
^
U
=
1
^
0.8
>
2
,4
k
n
^3
0
,05^F
4
,7kQ
4
=
.
1
'5
100
fxF
nh 3-17
i gii
Hệ s khuếch đi ca tầng thứ nht:
85

Preview text:

lOMoAR cPSD| 48599919 C h ư ơ n g 3
CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU BÉ
3.1 . TÓM TẮT PHẦN LÝ THUYẾT
Để phân tích và tính toán các thông số kỹ thuật đối v ới bộ khuếch đại
điện tử dùng transistor làm việc ở chế độ tín hiệu bé th ưòng dựa vào các loại
sơ đồ tưcmg đương.
Transistor thường được biểu diễn bằng hai loại sơ đồ tư ơng đương:
- Loại thứ nhất gọi là sơ đồ tương đưcmg vật lý hay sơ đồ tưofng đưcfng
hình T và cũng có tên gọi là sơ đồ tương đương The (
ĩg transi stor model).
- Loại thứ hai được gọi là sơ đồ tương đưong tham sô' bao gồm các tham
số trở kháng, điện dẫn hoặc hỗn hợp.
Cả hai loại sơ đồ tương đương của transistor có thể coi l à không phụ
thuộc vào tần số đến một phạm vi khá cao:
- Đối với các loại transistor lưỡng cực ( BJT) khi tần số n hiệu
f,< (0 ,l-f 0,5)f,.
- Đối với các loại transistor hiệu ứng trường (F
ET) khi tần số tín hiệu f,<(10^ 150)MHz.
phạm vi tần số cao hơn những số liệu trên, khi sử dụng các loại sơ đổ
tương đưofng phải được lựa chọn một cách thích hợp và không được bỏ qua
ảnh hưởng của các tụ ký sinh (Cj(;s) bản thân transistor
đến sự truyền đạt tín hiệu qua nó.
Với mỗi kiểu mắc đối với transistor ba họ đặc tuyến Volt-Am pe
quan trọng: họ đặc tuyến vào, họ đặc tuyến ra và họ đặc tuyến truyền đạt.
Có thể xây dựng đường tải một chiều (R.) và đường tải xoa y chiều (R_)
trên các họ đặc tuyến cơ bản của transistor xác đ ịnh các tham số một
chiều cũng như xoay chiều của tầng khuếch đại điện tử. 6 6 5-250 BTKTĐIẸNTỬ.B Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
Các thông số kỹ thuật cơ bản đối với tầng khuếch đại điện t ử dùng
transistor bao gồm; trở kháng vào (Ry), trỏ kháng ra (R^a), các hệ số khuếch
đại điện áp (K u ) dòng điện ( K ị), công suất ( K p ).
Hệ số khuếch đại nhiều tầng ghép liên tiếp bằng tích c á
c hệ số thành phần.
3.2 . BÀI TẬP CÓ LỜI GIẢI
( 8 ^ Bài tập 3-1. Cho tầng khuếch đại dùng BJT như trên hình 3-1. a) Xác định r^.
b) Xác định trở kháng vào của tầng Ry.
c) Xác định trở kháng ra của tầng v
( ới fo = o ) o
d) Xác định hệ số khuếch đại điện áp Ku (với ĨQ = oo)
e) Xác định hệ số khuếch đại dòng điện K ¡ v
( ới ĨQ = ũo )
E .J 2 V CO II— u
Cj 10 | iF p =100 r„=50kQ Hình 3-1 Bài giải
Chọn transistor T loại Si và thiên áp Uggo =0,7V
a) Dòng tĩnh IgQ sẽ là: 12 V-0,7V , I bo = = 24,04^iA Rg 470 kQ
Dòng tĩnh IgQ sẽ là: 1 ,0
=(1 + P)l 30 =(l + 100)24,04.10-'A = 2,428mA
Điện trở r, được xác định: 67 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
1 ^0 2 ,428.10-'
b) Trở kháng vào được tính:
Ry Rb // TvT
trong đó T vt - trở kháng vào của transistor
fy^ = pr,= 100.10,71 = l,071kQ
Ry = 470//1,071 = l,069kQ.
c) Trở kháng ra của tầng được tính:
R„ = Rc // ĨQ = Rc // °0 = Rc = 3kQ.
d) Hệ số khuếch đại điện áp của tầng: r, 10 , 71
e) Vì Rg > lOrvT = lOp.r, (470k0 > 10,71k0) nên Kị« p =100
Bài tập 3-2. Tính toán lặp lại cho bài tập trên*hình 3-1 vớ i ĨQ = 50kQ. Bài giải
Ta nhận thấy các thông số trong hai câu a, b sẽ khôgn
có gì thay đổi nên; a) r,= 10,710 b) Rv= l,071ka
c) Trở kháng ra của tầng được tính:
= R e // ro = 3 // 50 = 2,83kũ.
d) Hệ số khuếch đại điện áp của tẩng. -264,24 r.
10 , 71
e) Hệ số khuếch đại dòng điện Kj Y- _ P-Re-rp : 100 . 470.50 ^3
( ro+R^XRg + r^^)
(50+ 3)(470 + 1 ,071)
Có thể tính K: theo biểu thức khác: 68
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
K , = - K > = 2 H É Í3 1 ) W 9 =94,16 3
Bài tập 3-3. Cho tầng khuếch đại dùng transistor lưỡ ng cực (BJT) như
trên hình 3-2. Hãy xác định: + E^22V
^3 6 , 8 kQ R 56kn u n , lO^iF c'lOjiF X - p=90 ^1 R ra
ĩT R > 8 , 2 kfì n <
r C 3 20 |XF l,5kQ R, 1 Hình 3-2 a)r, b) Rv
c) R,, (với fo = 00 ) d) Ku (với To = co) e) Ki (với To = 00 ) Bài giải
Chọn transistor T loại Si vói thiê U
n áp ggo = 0,7V a) Ta có:
U = -M e e .. ^
2.22 ^ 2,81V
® R,+R 2 56+8,2
U e = U b - U 3 eo = 2.81-0,7 = 2,11V
Ig = - ^ = _ _ = l,41mA . l,5kQ Kết quả là; r,
= = 18,44Q Ĩ e 1.41 69 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
b) Ta có: Rp = R, // Rj = 56kQ // 8,2kQ = 7,15kQ
Rv = Rp// ĨVT = Rp// p.r, = 7,15kQ // 90.18,44n
Rv = 7,15kQ// l, 66 kQ = l,35kQ.
c) R„ = Rc // fo = Rc // co = Rc = 6 , 8 kO.
d)K = - - ^ = - ^ = -368,76 r. 44 18 ,
e ) K ^ = ^ = ^
= 4 | L L = 73,04. R, + r„ R,+p.r.
7 ,15+1, 66
Bài tập 3-4. Tính toán lặp lại cho bài tập trên hình 3-2 . với To = 50kQ. Bài giải
Với hai câu a, b sẽ hoàn toàn tương tự trong bài 3-3 ng hĩa là: a)r,= 18,44Q b) Rv= ỉ,35kQ.
c) R„ = Rc // ro = R, // ro = 6 , 8 kQ // 50kQ = 5,98 kQ. d)K = - ^ = - ^ = -324,3 r,
18 , 44
_ ________ P '^ p '^0 _______ __ P-Rp-Fp _______
( ĩq+R(,)(Rp H-ry^-) q+R 3 XRP+Pr^) 90.7,15.50
(50+6,8X7 ,15 + 1,66)
Bài tập 3-5. Cho tầng khuếch đại dùng transistor như trên hình 3-3 Hãy xác định: a)re b)R v C)R„ d)
e) K ị với mạch không có tụ Q . 70
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 + E,, 20V 2 , 2 k Q R. 470 k U,
CIO ịì P J— c, 10 ^F
K M 20 r =40ka 0 ,56kQ lỐụF Hình 3-3 Bài giải
Chọn transistor T loại s¡ với Uggo = 0,7V
a) Điện trở được tính như sau; J ^ 20-0,7 = f
-------- - = 35,89|aA
R„+(1 + Ị3)R. 470.10 + 121.0,56.10'
I eo =( P + l)lB0=121.35,89^A = 4,34mA. í
_Uj _ 26 và r =
= 5,990. EO
4 , 34
b) Rv = RJ/ rvT mà ĨVT = P(re + Re) = 120(5,99 + 560) = 67,92kQ.
Rv = 470kQ//67,92kQ.
c)R„ = R c//ro - Rc = 2,2kQ. r,„ , 67 92 ‘VT R
e) Kị= - K ^ ,^ = -(-3,89)^?4^ = 104,92. R 2 , 2
( ^ 8 ^ Bài tập 3-6. Tính toán lặp lại cho bài tập trên hình 3-3 k hi có tụ Q Bài giải
Với câu a việc tính toán hoàn toàn tuofng tự trong bà i3 -5, nghĩa là: a) r, = 5,99Q 71 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
b) Vì điện ứở Re sẽ bị ngắn mạch đối với thành phần xoay chiều của tín
hiệu qua tụ Q nên: Ry = Rg // = p.ĩg nên:
Rv = Rb // p.ĩe = 470kQ // 120.599Q
= 470kQ / / 718,8 Q = 717J0Q . c) R„ = Rc = 2,2kQ. d) K„ =
= - ^ 4 4 ^ = -367,28 , 5 99 PR 120.470.1 ^ 0 e)K,= B _ = 119,82. Vr 470.10^+718,8
Bài tập 3-7 . Cho tầng khuếch đại dùng transistor nh ư trên hình 3-4 tầ
( ng lặp emitơ). Hãy xác định : a)r, b) Rv c) R. d)K, e) Ki Bài giải
Chọn transistor T loại Si với UggQ = 0,7V
a) Điện tì-ở được tính: 72
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 Ti,:
2 0 A 2 ^
RB+(l + ß)Rg
220 kQ + 101.3,3kO
= (1 + ß)ig^ = 101.20,42^A = 2,062mA nên: r =
= - - ■ = 1 2,610 ' I eo 2,062 b ) R
R v = R b / / rvT = b / / ß-re + (1 + P ) R e
= 220kQ // 100.12,610 + 101.3,3kü
= 220kn // 334,56kQ = 132,72 kfì.
c) R,, = R e // r, = 3,3kQ // 12,61Q = 12,56Q = r,. = = 0,996 Uv r^+Rß ,3.1 3 0^ + 12, 61
e,K ,= - ^
= - - J 5 ^ = - 3 9 , 6 7 . R^+Tyj 220 + 334, 56
hoặc có thể xác định theo biểu thức khác:
Ki = - K„ ^ = -0,996
= -40, 06 ' 3 ,3kQ ( 8
^ Bài tập 3-8. Tính toán lặp lại như bài 3-7 với ĨQ = 25k Q, xem hình 3-4. Bài giải
a) Việc tính toán đối với T(. giống như trong bài 3-7 nên:
= 12 ,61Q.
b) Vì To « coQ hay To < lORß nên Tvt được tính như sau: r„ = ß.r. + ^ I00.12.6in+ »295,7kfì l+ ñ e i + 3,3k£ỉ ĨQ 25 kQ và R v = R b // Tvt
= 2 2 0 k 0 // 295,7 kQ = 1 26 , 1 5 kfì.
c)R„ = RE//re=12,56Q. (1
+ ß ) ^
( 100 + 1 ) d) ^
= -------- - 1 M I = 0,996. 1 + —^ l + n i ro 25 73 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 126,15 kQ
e) K¡= - K ^ ^ = -0,996 = -38,07. 3 ,3kQ
Bài tập 3-9. Cho
tầng khuếch đại c, dùng transistor mắc t— 1 ^— •
10 ^F 1 ' ^ V lJ t, lO^iF BC 1
như trên hình 3-5 K . Hãy xá : c định MkQ - ^ 5 kQ ư a)r, "Eee fEcc b)Rv C)R„
a = 0,98;ro= IMQ d) K, Hình 3-5 e) Ki Bài giải
Chọn transistor T loại Si với UggQ = 0,7V IkQ
nên r ,= Ìỉi = ^
= 20 Q. EO
b) Trở kháng vào khi mắc BC sẽ là:
Rv = R e / / T
e = IkQ//20Q = 19,61Q.
c) R,, = R e // ro = Rc // IMQ = Rg = 5kQ. K - _ 5.10^ d) K, = 250 20 e) Ki= ii- = -
^ = - ^ = -a = -0,98 = - l L, L, L
0 Bài tập 3-10. Qio tầng khuếch đại dùng transistor như trên hì nh 3 - 6 . Hãy xác định: a)r. 74
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 b) Rv c) R„ + E „ V 9 2 ,7kQ d) K, R ,180 kQ U e) K¡ I, QIO^F Bài giải c, lO^i p Chọn =200
transistor loại Si R., F r„=ooQ
v ì U3, o = 0 , 7 V . R ra a) Từ: Hình 3-6 V 9 -0,7V ^BO —
= ------ ----------------- = 1 l,53|.iA Rg+ịỉRc
180 kQ + 200 . 2 ,7kQ ~
Lo = (1 + P)Ibo = (1 +
200)11 ,53|aA = 2,32m A 2 EO , 32 11 , 21 b) = 560,5Q 1 , 2,7 p R b 200 180
c) R,, = Rc // ro // R b với ĩo > lORc thì
R„ = Rc // R b và với Rg » Rc ta có;
K = Rc
đây ta tính được;
R„ = Rc // R b = 2,7kQ // 180kQ = 2,66kQ.
d) Ky =
= -240, 86 11 ,21 PR, 200.180 e) K.= = 50. Rg+pRc
180 + 200.2, 7
090 ) Bài tập 3-11 . Cho tầng khuếch đại dùng transistor như trên hì nh 3-7. Hãy xác định: a) Rv b) R„ 75 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 c) • + E d) K; Bài giải u ra
a) Trở kháng vào của tầng được x
ác định theo biểu thức:
h ,,= 120 Rv =
R B / / h e = 330kQ// h,^=l,!75krì l,175kQ= l,171kQ. h22e=20jiAA^
b) Trở kháng ra của tầng Hình 3-7
được xác định theo biểu thức: 1 R
7/ R^ = r„ //R^= 50kQ // 2,7kQ = 2,56kQ .= =: R, '22e ở đây: = 50kQ '22e 20 V
c) Hệ số khuếch đại điện áp của tầng sẽ là:
K „, . J ! L Z ^ , -262,34 ‘lie 1,171
d) Hệ số khuếch đại dòng điện sẽ là;
K ,=Ị*-=I>j,.= 12 0 .
Bài tập 3-12 . Cho 20 V
tầng khuếch đại dùng transistor kn R, trường như 2 5 D
trên hình 3-8 . Hãy G xác định: Up=-8V Rv c, U. a)gm ưgso=- 2 V ư. Ij^=5,625mA b)r, Ì 2 V gd=40fiS c) Ry Hình 3-8 76
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 d) R. e)K , Bài giải
a) Từ phương trình Shockley đối với transistor trường loại J- FET ta có : 2ĩ_ 2.10 mA Sm„ = 2 ,5mS U 8 V U GS„ _ -2
) = 2,5mS(l— ^) = l, ê m Bm „ 88 mS U -8 _Ị 1 b) ''d= — = 25kQ ^ =
ểd 40.10 "* c)
Ry = R (3 / / Tyj = Rq // co — R-G — I M O
d) R„ = Ro // Td = 2 kQ // 25kQ = 1 ,85kO
e) Ku = -gl(Ro // rj = -l,88mS.l,85kO = -3,48.
( ^92^ Bài tập 3-13 . Cho tầng i
khuếch đại lặp dùng J-FET
'E dd ^V 0 ,05^F
như trên hình 3-9 biết
n .... - ..
i f ---- ^ thêm:
ư o so= - 2 , 86 V; aOSMF Uv , Up ^ Iivm
= -4 V; =4 ,56mA; > R,< > ^2 Idss = 16 mA; = 25 |^s.
2 , 2 kQ 3 Hãy xác định: K ra a)gm b)r, Hình 3-9 c) Rv d) R™ Bài giải 21 2.16 mA a) g = ' = Om - ỊJ 8 mS 4 V « ểtn êmo^^
= 8 mS(l — = 2,28raS U -4 77 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 1
b) 1 ;,= — = = 40kQ
gd 25 ^i S
c) R v = R o // T vt = Rg // 00 = R g = I M Q
d) R„ = r, // R, // — 1 = 40kQ // 2,2kQ // = 362,520 g m 2 ,28mS
@ Bài tập 3-14 . Cho tầng
khuếch đại dùng D-MOSPET
( MOSPET loại nghèo) như
ừên hình 3-10 cho biết thêm: Uoso=0,35V;
Iqo = 7,6mA; Idss = 6 mA;
ủp = -3 V; g, = ỈOịi Hãy xác định; S. a)gm b)r, Hình 3-10
c) Vẽ sơ đồ tưcfng đương của tầng d)Rv e) R. f)Ku. Bài giải
a ) g = ^ = - ^ ^ = 4mS 3 V u,
0 , 35
g . = g . o a - ^ ) = 4(l = 4 ) ,046mS ư -3
b)fd= — = . - ^ = 100 kO. gd c)
Sơ đồ tưofng đương của tầng được vẽ như trên hình 3-
1 1 dưới đây.
d) Rv = R, // R, // rvT = R, // R 2 //
= Rj // R, = lOMQ // 1 lOMQ = 9,17MQ. 78
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
e) R„ = r, // Rd = (100 // l, 8 ) kQ = 1,77kQ
f) Ku = -g„.RD = -4,046mS.l,8 = -7,28. G D
» ------ m
RẬ^ c D D ^ Uv 1 llOMfi lOMQ Sm ^GS lOOkQ l,8kn " s Hinh 3-11
( 9 ^ Bài tập 3-15. Qio mạch khu&h đại dùng transistor E-MOS
F ET như trên hình 3-12.
+ Edd 12 V R 2 kQ
i; = 6 mA R.^IOMO R u;=8V ra Ut=3V U, c, 1 ^F gd =
20 ịiS (0 ,24.10-'AA^' ) R, k = 0,24 .10'’AA- ^ Ucso = 6,4V Hình 3-12 Itx) = 2 ,75mA Hãy xác định: a) gm b)r, c) Ry d) R., e) Ku Bài giải
a) g,„ = 2k(U.so-UT) = 2.0,24.10 "^(6,4-3) = l,63mS. 1
b) r,. = = = 50kQ
gd 20 |aS 79 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 Rc+r,//Rp
_ 10 Mfì + 50kQ//2kQ = 2,42MQ
~ 1 + L ( Í
.//R d ) ~ l + l,63mS(50kQ//2kQ)
Nếu không tính đến ảnh hưởng của thì: ; g ____ __ 10 = 2,53MQ l + g„R^ + 1 1,63.2
d) R,, = Rc // r, H Rd = lOMQ // 50kQ // 2kQ = 1,92kQ. Khi r^i >
l ORp thì trở kháng ra có thể được tính:
R„ = Ro//Ro = RD = 2kQ
e) Ku = -g^.Ro = -1,63mS.2 = -3,26.
Khi bỏ qua ảnh hưởng của với r lORp.
Khi tính đến r¿ thì:
Ku = -g„,(Rc // ra //
R d ) = -1, 6 ms( 1OMQ // 50kQ // 2kQ) = -3,21.
( 9 ^ Bài tập 3-16 . Qìo tầng UoD 30V
khuếch đại dùng J-FET như R
trên hình 3-13 . Hãy xác
định điện trở tải một chiều Rp II T
của tầng vód hệ số
khuếch đại điện áp Ku = 10. R Ip55 = 1
g > lOMn Olĩl A Up = -4V Bài giải g, = 20tiS
Với Rs = Oíì trên đồ
hình 3-13 của đầu bài ta Hình 3-13
u Q 5 = ov và điều đó có nghĩa là: Ku = -gn,Rn. =
- gm„ Rra = -gmCRo // r g =
m „ (Rd / / Td)
Từ đó ta tính được: »
2 I 0 SS _ 2.10mA - gm„ = = 5mS Up 4 V
và ta có; Ky = -10 = -SmSíRp // r^) 10 nên; Rp // = = 2kQ 5 mS 80 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 Mặt khác ta có: 1 1 rd= — = = 5 0kfì g.
20 . 10 - ^
Khi đó: Rd // r, = Rd // 50kQ = 2kQ RoSOkQ R^+SOkQ
RoSOkQ = 2 (R d + 50)kQ
Vậy Rj) = 2,08kQ và chọn điện trở Rß theo tiêu chuẩn sẽ là Rjj = 2kQ.
( %) Bài tập 3-17 . Cho mạch khuếch đại dùng J-FET như trên hình 3-14.
Hãy xác định điện trở Rj) và Rs với Ku = 8 Uqs_ = —Up = -IV . Biết
thêm: Idss = lOmA; Up = -4V; gj = 20|J,S. ^DSS *” ỉômA U p = -4 V Ga = 20^lS Hình 3-14 Bài giải T- '
_ 2I dss _ 2.10mA Ta có; - = 5mS U,
g„ = g ( l-^ ^ ) = 5 m s(l-^ ) = 3,75mS
mặt khác: Ku = -g„(RD // r
-8 = -3,75mS(Ro// r,) 6- 250BTKTĐÍỆNTỬ. A 81 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919 nên
R d // ra = R d // = Ri, / / - ^ = R d //50kQ = 2 ,13kQ gd |a 20 S
Từ đó ta xác định được Ro = 2,2kQ (đúng theo tiêu chuẩn).
Để xác định điện trở Rs có thể xuất phát từ biểu thức; '^GSO “ ~^DO^S u GSO \2 ^DO — _ ý = lOmA = 5,625mA Up -4 ^Dss(^ Vậy Rs = ^
= 177, 80 I DO 5,625.10
Chọn theo bảng điện trở tiêu chuẩn Rs = 180Q. { ^9^ Bà
i tập 3-18. Qio tầng khuếch đại dùng J-FET như trên h ình 3-14 (xem
số liệu bài tập 3-17). Hãy xác định giá trị R|
5 , Rs khi không có tụ Q. Bài giải
Khi không có tụ Cs trên mạch, các đại lượng tính toán cho chế độ một
chiều của tầng không có gì thay đổi nghĩa là: ƯQSO = - ;
IV Ij 3 ò = 5,625iĩiA;
Rs = 180fì! (như trong bài 3-17).
Biểu thức tính hệ số khuếch đại điện áp Kjj sẽ là: §m^D " l + Sn,Rs
3 , 75 mS.Rj 3 _ 3,75mS.Rp
8 = l + 3,75.10"^180 1+0,675
từ đó tính được R q sẽ là: 13 4
R ^=- —- = 3,573kQ
° 3 ,75mS
Chọn điện trở Rp theo tiêu chuẩn là Rp = 3,6kQ. 82 6- 250BTKTĐIỆNTL
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
( ^98^ Bài tập 3-19. Cho bộ khuếch đại điện tử như trên hìn
h 3-15 . Hãy xác định
K^; Ry; Rn.; u^; u với U gso =-1,9 V; Ioo=2,8mA và R, = lOkQ.
Ipss = lOmA; Up = -4V; Tị T 2 cùng loại và có cùng các tham số. ra Hình 3-15 Bài giải _
_ 2.10 mA = 5mS êm o u 4 V U -1>9 ) = 5mS 1 = 2,6mS ê m m o^^ S Up 4 J Ku. = Ku, =
= -ê„Ri = -g„Rs = -2,6mS.2,4kQ = - 6 , 2
Hệ số khuếch đại Ku sẽ là:
K,=K,,.K^,^=(-6,2)(-6,2) = 38,4
Điện áp ra sẽ là:
u„ = Ky.Uv = 38,4. lOmV = 384mV
Trở kháng vào của bộ khuếch đại là:
Ry = Rg = R 2 3 ,3MQ
Trở kháng ra của bộ khuếch đại là; 83 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
R, = R 5 = = 2,4kD.
Khi mắc tải R, = lOkQ, điện áp ra trên tải sẽ là: u,
= — —u = —i^384mV = 310mV ‘ R„+R, ” 2 ,4 + 10
( 9 ^ Bài tập 3-20. Cho bộ khuếch đại điện tử dùng BJT như trên hình 3-16
với Ub = 4,7V; Ue = 4V; Uc = i
1V; Ie = 4mA. Hãy xác định: K^; u„; Rv; r I mắc u, khi tải R, = 1 OkO. • + E,, 20 V R
: R,2,2ka *^ R 15
7 > 2 , 2 kO kQ 5 10) iF
q 10 nF C ,10 |iF h - P=20Ó p Uv =200 c,
25 ^iV R < 4 J Ị^ 4 ,7kn ^6 1 20 mF Hình 3-16 Bài giải
Trước tiên ta xác định điện trở Tg 26 mV 26
= ^ = 6,5Q
Hệ số khuếch đại đỉện áp tầng 1:
r. _ R_Rc(//R4//R5//P-r.) *^u, ~ T T e 2 ,2kQ//(15k e
Q// 4,7kQ//200.6,5Q = -102, 6 3 ,5Q ở đây
R,, = R 3 //(R,//R,//p.rJ 84
Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com) lOMoAR cPSD| 48599919
Hệ số khuếch đại sẽ là:
. = _ ^ = _ ^ = _ ^
= _ 2 : ^ ._ 3 3 8 ,4 6 6 , 5 Ku = Ku,
= (-102,3){-338,46) = 34624
u„ = Kij.Uv = 34624.25^iV = 0,866V
Trở kháng vào của bộ khuếch đại là:
Rv = R, // R, // pr, = 4,7kQ // 15kQ // 200.6,50 = 953 .6 Q Trở kháng ra:
— Rc ” ^6 ~ 2 , 2 kQ.
Khi mắc R, = l OkQ điện áp ra trên tải sẽ là:
u = ^ U = 1 ^ 0.8 6 6 V = 0.71V
> 2 ,4 k n ^3 0 ,05^F 4 ,7kQ 4 = . 1 '5 100 fxF Hình 3-17 Bài giải
Hệ số khuếch đại của tầng thứ nhất: 85 Downloaded by Ahh Tran (Tranahh@gmail.com)