 |
|
|
Công cụ bài viết | Kiểu hiển thị |
|
#1
16-04-2013, 09:29 AM
|
|||
|
|||
Bài 5 - Các mạch khuếch đại BJT tín hiệu nhỏ
Bài 5 - Các mạch khuếch đại BJT tín hiệu nhỏ Bài 1 - Lý thuyết bán dẫn Bài 2- Phân tích mạch chứa diode Bài 3 - Transistor lưỡng cực (Bipolar Junction Transistor) Bài 4 - Transistor hiệu ứng trường (Field-Effect Transistors) Bài 5 - Các mạch khuếch đại BJT tín hiệu nhỏ Bài 6 - Mạch khuếch đại đa tầng Bài 7 - Khuếcg đại hồi tiếp âm và dao động sin Bài 8 - Các mạch sử dụng OPAMP Bài 9 - Mạch sửa dạng sóng tuyến tính RC Bài 10 - Mạch xén và mạch so sánh Bài 11 - Mạch kẹp và mạch giao hoán Bài 12 - Mạch dao động đa hài (multivibrator) 5.1 Các nguyên tắc cơ bản về khuếch đại AC Ở phần trước chúng ta đã biết về tín hiệu DC, điểm tĩnh, và đặc điểm transistor cũng như cách xác định các điện áp, dòng DC ngõ ra ứng với ngõ vào là tín hiệu DC. Phần này, chúng ta sẽ nghiên cứu đáp ứng ngõ ra trong trường hợp dòng hoặc điện áp ngõ vào có sự thay đổi nhỏ. Ví dụ như nếu tăng điện áp ngõ vào V[SUB]BE[/SUB] của một transitor NPN được mắc CE sẽ làm tăng dòng I[SUB]B[/SUB] dẫn đến dòng I[SUB]C[/SUB] tăng theo vì I[SUB]C[/SUB] = βI[SUB]B[/SUB]. Cũng như vậy, việc tăng điện áp ngõ vào làm tăng điện áp ngõ ra. Khi sự biến thiên ngõ vào đủ nhỏ để tạo sự thay đổi vể dòng và áp ngõ ra nằm trong giới hạn của đặc tính transitor, chúng ta nói rằng transitor đang hoạt động dưới điều kiện tín hiệu nhỏ. Chính xác hơn, hoạt động tín hiệu nhỏ xuất hiện khi các sự biến thiên ngõ ra quá nhỏ đến nỗi các thông số linh kiện thay đổi không đáng kể( như α, β,...). Chúng ta nghiên cứu hoạt động tín hiệu nhỏ trên quan điểm xem transitor như một bộ khuếch đại ac. Độ lợi bộ khuếch đại: Khi 1 thiết bị có lượng thay đổi điện áp ngõ ra lớn hơn lượng thay đổi điện áp ngõ vào, ta gọi thiết bị đó là bộ khuếch đại áp AC. Độ lợi áp AC, ký hiệu là A[SUB]v[/SUB], là tỉ số giữa độ thay đổi áp ngõ ra và độ thay đổi áp ngõ vào: [SUB]  [/SUB] (5-1)Vì vậy, một bộ khuếc đại AC sẽ có A[SUB]v[/SUB]>1. Hình 5.1 minh họa khái niệm này. Chú ý rằng trong hình 5.1, chỉ có các thành phần AC của ngõ vào và của ngõ ra được sử dụng để tính độ lợi áp AC.  Hình 5.1: Một bộ khuếch đại áp AC, tổng lượng biến thiên áp ngõ ra, [SUB]  [/SUB], lớn hơn tổng lượng biến thiên áp ngõ vào, [SUB] [/SUB].Cả hai tín hiệu ngõ ra và ngõ vào được đặt lên trên các mức DC, nhưng các giá trị DC này không được tính trong độ lợi áp AC. Các giá trị rms (hiệu dụng) của các thành phần ngõ vào và ngõ ra AC có thể được tính như sau: [SUB]  [/SUB] (5-2)Nếu không cần thiết đề cập đến giá trị rms thì sau này, chúng ta sẽ bỏ kí hiệu rms, và tự hiểu v[SUB]o[/SUB] và v[SUB]in[/SUB] là các giá trị rms. Độ lợi dòng AC, A[SUB]i[/SUB], được xác định là tỉ số của tổng lượng biến thiên dòng ngõ ra và tổng lượng biến thiên dòng ngõ vào: [SUB]  [/SUB] (5-3)Thiết bị có A[SUB]i[/SUB]>1 gọi là bộ khuếch đại dòng. Tổng quát, một bộ khuếch đại AC có thể có A[SUB]v[/SUB]>1, hoặc A[SUB]i[/SUB]>1, hoặc cả hai; nói cách khác, có thể khuếch đại cả dòng hoặc áp hoặc cả hai. Độ lợi công suất, A[SUB]p[/SUB], được định nghĩa là tỉ số công suất ngõ ra trên công suất ngõ vào, và có thể được tính bằng tích của độ lợi áp và độ lợi dòng: [SUB]  [/SUB] (5-4)Mặc dù từ “độ lợi” ngầm chỉ rằng có sự gia tăng mức tín hiệu, nhưng giá trị độ lợi vẫn có thể bé hơn 1. Ví dụ, nếu một bộ khuếch đại có độ lợi áp là 0.5, thì có nghĩa là sự biến thiên áp ngõ ra bằng một nửa của áp ngõ vào. Trong trường hợp này, chúng ta nói rằng bộ khuếch đại làm suy giảm tín hiệu điện áp cung cấp cho nó. Điện trỏ ngõ vào và ngõ ra Điện trở ngõ vào một bộ khuếch đại là tổng trở tương đương tại các đầu ngõ vào của nó. Điện trở ngõ vào DC, R[SUB]in[/SUB], là điện trở mà nguồn DC “nhìn vào” khi được kết nối với các đầu ngõ vào, và điện trở AC, r[SUB]in[/SUB], là điện trở mà nguồn ngõ vào AC nhìn các đầu vào. Trong cả hai trường hợp, điện trở ngõ vào được tính là tỉ số của điện áp ngõ vào và dòng điện ngõ vào: [SUB]  [/SUB] (5-5)Công suất ngõ vào AC được tính bằng cách sử dụng mối quan hệ công suất thông thường sau: [SUB]  [/SUB] (5-6)Điện trở ngõ ra của một bộ khuếch đại là tổng trở tương đương tại các đầu ngõ ra. Điện trở ngõ ra tương tự với điện trở tương đương Thevenin mắc nối tiếp với ngõ ra nếu bộ khuếch đại được thay thế bằng mạch tương đương Thevenin. Giống như điện trở ngõ vào, điện trở ngõ ra có thể được xác định là điện trở DC R[SUB]o[/SUB], hoặc điện trở ac, r[SUB]o[/SUB]. Công suất ngõ ra được tính bằng phương trình 5-6, với thay thế o(out) cho in trong mỗi số hạng. Thí dụ 5-1 Hình 5-2 biểu diễn biểu tượng thông thường của một bộ khuếch đại: một khối tam giác với ngõ ra tại một đỉnh. Theo hình vẽ, áp ngõ vào bộ khuếch đại là v[SUB]in[/SUB] = 0.7 + 0.008sin[SUP]3[/SUP]t (V). Bộ khuếch đại có độ lợi dòng AC là 80. Nếu dòng ngõ vào là i[SUB]in[/SUB](t) = 2.8x10[SUP]-5[/SUP]+4x10[SUP]-6[/SUP]sin10[SUP]3[/SUP]t A, và thành phần AC của áp ngõ ra là 0.4 Vrms, tính: (1) A[SUB]v[/SUB], (2) R[SUB]in[/SUB], (3) r[SUB]in[/SUB], (4)i[SUB]o[/SUB] (rms), (5)r[SUB]o[/SUB], và (6) A[SUB]p[/SUB]?  Hình 5-2: thí dụ 5-1 Giải
[SUB]  [/SUB]
[SUB]  [/SUB]
[SUB]  [/SUB]
[SUB]  [/SUB]
[SUB]  [/SUB]Chú ý rằng độ lợi công suất cũng có thể được tính ở thí dụ này là tích của độ lợi áp và độ lợi dòng như sau: A[SUB]p[/SUB] = A[SUB]v[/SUB]A[SUB]i [/SUB]= (70.7)80 = 5656. Sự sai khác nhỏ giữa hai kết quả này do lỗi làm tròn mà thôi. Điện trở nguồn Mỗi nguồn tín hiệu đều có điện trở nội (điện trở tương đương Thevenin của nó), mà chúng ta xem như là điện trở nguồn, r[SUB]s[/SUB]. Khi nguồn tín hiệu được nối với ngõ vào bộ khuếch đại, điện trở nguồn là nối tiếp với điện trở ngõ vào, r[SUB]in[/SUB], của bộ khuếch đại. Chú ý trong hình 5-3 rằng r[SUB]s[/SUB] và r[SUB]in[/SUB] hình thành mạch phân áp ớ ngõ vào bộ khuếch đại. Áp ngõ vào tại bộ khuếch đại là [SUB]  [/SUB] (5-7)và, Cho nên [SUB]  [/SUB] (5-8)Phương trình 5-8 cho thấy độ lợi áp tổng giữa áp nguồn và ngõ ra bộ khuếch đại, v[SUB]o[/SUB]/v[SUB]s[/SUB], bằng với độ lợi áp bộ khuếch đại giảm đi 1 hệ số là r[SUB]in[/SUB]/(r[SUB]s[/SUB]+r[SUB]in[/SUB]). Nếu r[SUB]in[/SUB] lớn hơn r[SUB]s[/SUB] thì r[SUB]in[/SUB]/(r[SUB]s[/SUB]+r[SUB]in[/SUB])[SUB]  [/SUB]1, vì vậy độ lợi áp tổng bị giảm một lượng là do ảnh hưởng của mạch phân áp. Cho nên, tổng quát cho bộ khuếch đại cần có điện trở ngõ vào càng lớn càng tốt.[TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5 – 3: r[SUB]S[/SUB] và r[SUB]in[/SUB] phân chia điện áp ở ngõ vào bộ khuếch đại. Độ lợi áp từ nguồn tới ngõ ra bị giảm 1 lượng r[SUB]in[/SUB]/(r[SUB]S[/SUB]+r[SUB]in[/SUB]). [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Mặt khác, nếu muốn khuếch đại dòng, thì bộ khuếch đại phải có điện trở ngõ vào càng nhỏ càng tốt. Khi r[SUB]in[/SUB] nhỏ, phần lớn dòng được nguồn phát ra sẽ được phân phối tới ngõ vào bộ khuếch đại. Điều này được minh họa ở hình 5-4, với nguồn là nguồn dòng tương đương (Norton), (để tính độ lợi, ngõ ra được nối xuống đất; điều này bảo đảm rằng tất cả dòng khuếch đại được đổ tới ngõ ra).  Hình 5-4: Bộ khuếch đại dòng có điện trở ngõ vào nhỏ để tỉ số r[SUB]s[/SUB]/(r[SUB]s[/SUB]+r[SUB]in[/SUB]) đạt gần bằng 1. Ở hình 5-4, dòng đổ vào ngõ vào vào bộ khuếch đại là dòng nguồn i[SUB]s[/SUB] được giảm 1 lượng r[SUB]s[/SUB]/(r[SUB]s[/SUB]+r[SUB]in[/SUB]). Vì vậy, r[SUB]in[/SUB] cần phải nhỏ hơn r[SUB]s[/SUB] để cho r[SUB]s[/SUB]/(r[SUB]s[/SUB]+r[SUB]in[/SUB]) gần bằng 1. Độ lợi dòng tổng từ nguồn tới ngõ ra là: [SUB]  [/SUB] (5-9)
|
| CHUYÊN MỤC ĐƯỢC TÀI TRỢ BỞI |
|
|
|
#2
16-04-2013, 09:29 AM
|
|||
|
|||
|
Thí dụ 5-2 Một bộ khuếch đại được cho như hình 5-5 với: A[SUB]v[/SUB] = 10 và A[SUB]i[/SUB] = 10, được lái bởi một nguồn có điện trở nguồn 1000[SUB]  [/SUB]. Tính độ lợi áp tổng và độ lợi dòng, từ nguồn đến ngõ ra, với:(1) r[SUB]in[/SUB] = 10k[SUB] [/SUB], và (2) r[SUB]in[/SUB] = 100[SUB][/SUB]. (Giả sử rằng ngõ ra hở khi tính độ lợi áp, và nối đất khi tính độ lợi dòng). Hình 5-5 (Thí dụ 5-2) Giải
Thí dụ này cho thấy khi r[SUB]in[/SUB] = 10r[SUB]s[/SUB], độ lợi áp giảm đi 10% và độ lợi dòng giảm 90%; khi r[SUB]in[/SUB]=0.1r[SUB]s[/SUB], độ lợi áp giảm 90% và độ lợi dòng giảm 10%. Điện trở tải Một bộ khuếch đại ac luôn được dùng để cung cấp áp, dòng hoặc/và công suất cho một vài loại tải được nối ở ngõ ra. Tải này có thể là 1 loa, anten, còi, động cơ điện, hoặc bất kỳ các thiết bị hữu ích nào khác. Thông thường, tải là ngõ vào cho một bộ khuếch đại AC khác. Bộ khuếch đại được phân tích bằng cách thay thế tải của nó bằng điện trở tải tương đương (hoặc tổng trở). Khi một điện trở tải R[SUB]L[/SUB] được nối với ngõ ra một bộ khuếch đại, thì cũng có phân áp giữa điện trở ngõ ra bộ khuếch đại và điện trở tải. [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5 – 6: Áp ngõ ra của 1 bộ khuếch đại ac chia giữa r[SUB]o[/SUB] và điện trở tải R[SUB]L[/SUB] [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Hình 5-6 cho thấy một mạch tương đương Thevenin ngõ ra của một bộ khuếch đại AC với áp ngõ ra là v[SUB]o[/SUB] có được từ nguồn áp trở nội r[SUB]o[/SUB] mắc nối tiếp. Như đã thấy trên hình, áp trên tải v[SUB]L[/SUB] là:[SUB]  [/SUB] (5-10)Đối với một khuếch đại áp, r[SUB]o[/SUB] nên nhỏ hơn R[SUB]L[/SUB] để có được áp v[SUB]o[/SUB] tối đa trên tải. Bằng cách chuyển đổi ngõ ra bộ khuếch đại thành mạch tương đương Norton, ta có được: [SUB]  [/SUB] (5-11)Khi xét ảnh hưởng của cả r[SUB]s[/SUB] và R[SUB]L[/SUB], độ lợi áp tổng từ nguồn đến tải là: [SUB]  [/SUB] (5-12)Tương tự, độ lợi dòng tổng là: [SUB]  [/SUB] (5-13)với i[SUB]s[/SUB] là dòng nguồn tương đương (Norton), v[SUB]s[/SUB]/r[SUB]s[/SUB]. Nhắc lại rằng thuyết truyền công suất cực đại chỉ rằng công suất cực đại được truyền từ nguồn đến tải khi điện trở nguồn bằng điện trở tải. Vì vậy, công suất cực đại truyền từ nguồn tín hiệu tới bộ khuếch đại khi r[SUB]s[/SUB] = r[SUB]in[/SUB]. Tương tự, công suất cực đại truyền từ bộ khuếch đại ra tải khi R[SUB]L[/SUB] = r[SUB]o[/SUB]. Vì vậy, độ lợi công suất tổng từ nguồn ra tải sẽ cực đại khi r[SUB]s[/SUB] = r[SUB]in[/SUB] và R[SUB]L[/SUB] = r[SUB]o[/SUB]. Bộ khuếch đại phối hợp với nguồn khi r[SUB]s[/SUB] = r[SUB]in[/SUB], và phối hợp với tải của nó khi R[SUB]L[/SUB] = r[SUB]o[/SUB]. Mục đích phân cực Trong hầu hết các bộ khuếch đại transitor đơn, áp ngõ ra phải luôn dương hoặc luôn âm. Trong trường hợp đó, dạng sóng ngõ ra không thể là dạng AC thuần túy được, vì theo định nghĩa, sóng AC thay đổi giữa dương và âm. Mục đích việc phân cực trong bộ khuếch đại transitor là thiết lập mức DC ngõ ra ở giữa tầm có thể có của áp ngõ ra để một dạng sóng AC xuất hiện trên nó. Hình 5-7 minh họa điều này. Ngõ vào AC làm cho áp ngõ ra thay đổi trên dưới mức áp phân cực, nhưng các giá trị tức thời của ngõ ra luôn luôn dương (trong ví dụ này). Nói cách khác, dạng sóng ngõ ra là: [SUB]  [/SUB] (5-14)với V[SUB]B[/SUB] là áp phân cực, hoặc là thành phần DC, của ngõ ra, và A là giá trị đỉnh của tín hiệu sin, thành phần AC. Như đã biết, tầm giá trị này từ V[SUB]B [/SUB]– A đến V[SUB]B[/SUB] + A.  Hình 5-7: Mục đích phân cực là cung cấp mức dc mà tại đó sự biến thiên ac có thể xuất hiện Dễ thấy rằng giá trị V[SUB]B[/SUB] và A phải bảo đảm sao cho V[SUB]B[/SUB] + A không lớn hơn giá trị cực đại (dương) của áp ngõ ra và V[SUB]B[/SUB] – A không nhỏ hơn giá trị nhỏ nhất giá trị nhỏ nhất (dương) của áp ngõ ra. Nếu 2 điều kiện trên không thỏa, thì áp ngõ ra sẽ bị cắt (xén). Hình 5 – 8 minh họa xén âm và xén dương do V[SUB]B[/SUB] quá lớn hoặc quá nhỏ, và A lại quá lớn. Với xén do biên độ A quá lớn, hình 5 – 8(c), người ta gọi bộ khuếch đại bị lái quá mức (overdriven). [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5 – 8: Tín hiệu bị xén là do mức dc không thích hợp và do quá biên độ [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Nhiệm vụ bộ khuếch đại là tạo ra dạng sóng là 1 dạng khuếch đại sóng ngõ vào. Vì vậy, xén tín hiệu cần tránh, còn gọi là làm méo tín hiệu, và xén là một thí dụ của xén biên độ. Trong bộ khuếch đại transitor, áp min và max của ngõ ra là áp bão hòa (saturation) và áp cắt (cutoff). Vì vậy, giá trị min ngõ ra có thể là 1 áp bão hòa vài chục Volt, và giá trị max ngõ ra có thể là áp cắt (cutoff) bằng áp cung cấp. Tụ ghép Trong nhiều ứng dụng khuếch đại, nguồn hoặc tải, hoặc cả hai, không thể bị ảnh hưởng bởi áp DC hoặc không cho phép có dòng DC. Ví dụ, loa được thiết kế để chỉ đáp ứng với các dao động AC và hoạt động không tốt nếu có dòng DC. Để ngăn chặn dòng DC ở áp ngõ ra bộ khuếch đại đi vào tải, người ta sẽ ghép một tụ nối tiếp với tải. Tương tự, đế chặn dòng DC từ bộ khuếch đại vào nguồn tín hiệu, hoặc ngược lại, một tụ được ghép nối tiếp với nguồn. Các kết nối tụ như trên được minh họa ở hình 5-9. Người ta gọi đây là tụ ghép (coupling capacitor), hoặc tụ chặn (blocking capacitor), bởi vì chúng chặn dòng DC. Các tụ này phải đủ lớn tổng trở thật nhỏ đối với tín hiệu AC.  Hình 5-9: Sử dụng các tụ ghép để chặn dòng DC giữa bộ khuếch đại và nguồn tín hiệu và giữa bộ khuếch đại và tải
|
|
#3
16-04-2013, 09:29 AM
|
|||
|
|||
|
Tuyến tính và méo dạng
Một bộ khuếch đại tốt phải có dạng sóng ngõ ra là một bản sao “thật giống” với dạng sóng ngõ vào (hoặc là bản sao nhưng ngược pha với ngõ vào). Dĩ nhiên điều này không cho phép xén xảy ra. Nếu không xét đến xén, việc sóng ngõ ra có giống sóng ngõ vào hay không còn phụ thuộc vào độ tuyến tính mạch khuếch đại. Tuyến tính nghĩa là bất kỳ sự biến thiên nào của ngõ ra đều phải tỉ lệ trực tiếp với sự biến thiên ngõ vào. Thí dụ, [SUB]  [/SUB] khi [SUB] [/SUB]=0.01V, [SUB] [/SUB]bằng 2V khi [SUB][/SUB]=0.02V, và [SUB][/SUB]=0.5V khi [SUB][/SUB]=0.005V. Độ tuyến tính của transitor được quyết định bằng cách tính phạm vi mà tương đương với việc tăng dòng cực nền áp ứng với các đường cong trên đặc tính ngõ ra CE. Nếu chúng ta giả sử rằng dòng ngõ vào tỉ lệ với áp ngõ vào (xem như mối nối B-E là tuyến tính), thì sự thay đổi áp ngõ vào sẽ gây nên áp ngõ ra thay đổi trong phạm vi tỉ lệ dọc trên đường tải. Điều này chỉ xảy ra chỉ khi các đường cong ứng với dòng nền cố định được đặc ngang bằng nhau. Hình 5 -16 minh họa điều này, một đặc tính ngõ ra CE cố ý méo dạng để cho thấy rõ các khoảng cách không đồng dạng. Chú ý rằng khoảng cách giữa các đường cong tăng lớn hơn các giá trị của dòng cực nền. Trong hình vẽ, dòng cực nền được cho là thay đổi sin trên dưới 20[SUB] [/SUB]A với giá trị tĩnh là 50[SUB][/SUB]A. Sự thay đổi từ 50[SUB][/SUB]A đến 70[SUB][/SUB]A làm cho I[SUB]C[/SUB] biến thiên từ 4mA đến 6mA, nhưng sự thay đổi từ 50[SUB][/SUB]A đến 30[SUB][/SUB]A chỉ làm cho I[SUB]C[/SUB] thay đổi trong tầm 4mA đến 2mA. Tương tự, sự thay đổi của V[SUB]CE[/SUB] từ (12.5V) – (2.5V) = 10V khi I[SUB]B[/SUB] tăng đến 70[SUB][/SUB]A, nhưng V[SUB]CE [/SUB]chỉ thay đổi (17.5V) – (12.5V) = 5V khi I[SUB]B[/SUB] giảm còn 30[SUB][/SUB]A. Ta thấy rõ rằng ngõ ra bị méo dạng, dạng sóng không đồng dạng. Hình 5 – 16 Khi I[SUB]B[/SUB] tăng khoảng đều thì đặc tuyến lại dịch khoảng không bằng nhau, nghĩa là phi tuyến, gây ra sái dạng ở ngõ ra. Vùng tích cực của đặc tính ngõ ra transitor là vùng mà các đường cong dòng cực nền thường xấp xỉ hoặc bằng nhau. Vì vậy, vùng tích cực thường được gọi là vùng tuyến tính. Dĩ nhiên, đường đặc tính như hình 5 – 16 rõ ràng là không tuyến tính. Trong thí dụ này, phi tuyến là do thông số thiết bị (như [SUB]  [/SUB]) thay đổi đáng kể trong vùng hoạt động. Phân tích tín hiệu nhỏ linh kiện này vì vậy sẽ được giới hạn trong phạm vi nhỏ dọc trên đường tải.Ảnh hưởng điện trở tải trong hoạt động AC Chúng ra sẽ xét xem ảnh hưởng của điện trở tải R[SUB]L[/SUB] được nối vào ngõ ra mạch khuếch đại CE. Hình 5 – 17 cho thấy 1 tụ điện được ghép với 1 điện trở tải 6k[SUB] [/SUB]. Chú ý rằng khi xét AC, thì điện trở R[SUB]L[/SUB] sẽ song song với R[SUB]C[/SUB]. Nguồn áp DC bị ngắn mạch khi phân tích tín hiệu AC, cho nên điện trở 3k[SUB][/SUB] trên hình 5 – 17 bị nối đất qua nguồn 18V, và áp AC tại cực thu “nhìn” 3k[SUB][/SUB] song song với 6k[SUB][/SUB]. Nói tóm lại, cần để ý rằng khi phân tích AC, như nguồn v[SUB]s[/SUB], chúng ta ngắn mạch tất cả nguồn áp DC.[TABLE] [TR] [TD][TABLE="width: 100%"] [TR] [TD]Hình 5 – 17: Bộ khuếch đại CE của hình 5 – 11, được bổ sung thêm tụ ghép vào điện trở tải [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Điện trở tải ac, kí hiệu là r[SUB]L[/SUB], chính là R[SUB]C[/SUB] song song với R[SUB]L[/SUB]: [SUB]  [/SUB] (5 – 16)Trong thí dụ này, r[SUB]L[/SUB] = (3k[SUB] [/SUB])//(6k[SUB][/SUB]) = 2k[SUB][/SUB]. Dĩ nhiên là điện trở tải DC vẫn là 3k[SUB][/SUB], bởi vì tụ điện đã ngăn không cho dòng DC qua điện trở 6k[SUB][/SUB].Sự khác nhau giữa điện trở tải ac và DC có nghĩa là chúng ta không tính áp ngõ ra bằng đường tải với R[SUB]C[/SUB] = 3k[SUB] [/SUB]. Thay vào đó, chúng ta sẽ dùng đường tải ac, với r[SUB]L[/SUB]=2k[SUB][/SUB]. Đường tải dựa trên R[SUB]C[/SUB] được gọi là đường tải DC. Bởi vì đường tải ac là tập hợp tất cả các điểm kết hợp giữa dòng và áp cực thu, nên nó phải gồm cả điểm mà ngõ vào ac = 0. Điểm này chính là điểm Q của đường tải DC, suy ra là đường tải ac và DC giao nhau tại điểm Q. Hình 5 – 18 cho thấy đường tải DC và ac cùng được vẽ trên 1 đặc tính ngõ ra.Chú ý là đường tải ac dốc hơn đường tải DC. Nhớ rằng độ dốc đường DC là -1/R[SUB]L[/SUB], trong khi của đường ac là -1/r*[SUB]L, [/SUB]mà r[SUB]L[/SUB] [SUB]  [/SUB] (5 – 17)[SUB]  [/SUB] (5 – 18 ) Hình 5 – 18: Đường tải DC và ac với I[SUB]Q[/SUB] là giá trị tĩnh của I[SUB]C[/SUB] V[SUB]Q[/SUB] là giá trị tĩnh của V[SUB]CE[/SUB] I[SUB]o[/SUB] và V[SUB]o[/SUB] là giá trị dòng I[SUB]C[/SUB] và áp V[SUB]CE[/SUB] của đường tải AC trên trục tọa độ. Đối với thí dụ này, ta có: [SUB]  [/SUB]Cần nhắc lại rằng đường tải ac là tập hợp tất cả các trường hợp kết hợp có thể có của áp CE và dòng cực thu, và đường tải DC thì không có điều này. Rất dễ nhầm lẫn rằng đường tải DC chi phối áp qua R[SUB]C[/SUB] và đường tải ac lại chi phối áp qua R[SUB]L[/SUB]. Cần nhớ rằng dòng và áp trên R[SUB]L[/SUB] có dạng sóng thuần ac gồm phần dương và âm, vì tụ chặn đã ngăn thành phần DC của sóng cực thu. Sự khác nhau duy nhất giữa v[SUB]L* [/SUB]và áp cực thu là thành phần DC! Một điều nữa là đường tải ac làm cho biên độ của áp ac ngõ ra nhỏ hơn so với áp ngõ ra do đường tải DC. Điều này được minh họa trong hình 5 – 19, với các điện áp ngõ ra đều được vẽ dựa trên cả 2 đường tải ac và DC. Sự biến thiên dòng cực nền đều như nhau trong 2 trường hợp, và dễ thấy rằng đường tải ac có độ dốc hơn làm cho biên độ ngõ ra nhỏ hơn. Việc nối 1 tải ac vào ngõ ra bộ khuếch đại luôn luôn làm giảm biên độ ngõ ra ac của nó.   [TABLE="align: left"] [TR] [TD][/TD] [/TR] [TR] [TD][/TD] [TD]  [/TD][/TR] [/TABLE] Hình 5 – 19 Nếu điện trở nền R[SUB]B[/SUB] thay đổi, điểm Q sẽ dịch đến 1 vị trí mới trên đường tải DC. Do đường tải ac cũng đi qua điểm Q nên nó cũng sẽ bị dịch theo. Như trên hình 5 – 20, các đường tải ac song song ứng với các điểm Q khác nhau, vì chúng có cùng độ dốc là -1/r[SUB]L[/SUB].
|
|
#4
16-04-2013, 09:29 AM
|
|||
|
|||
|
Hình 5 – 24: Khai triển mạch tương đương của bộ khuếch đại mắc B chung [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5 – 25: Mạch tương đương CB thực tế được gọn lại với điều kiện (thường gặp): r[SUB]e[/SUB]||R[SUB]E[/SUB] [SUB] [/SUB]r[SUB]e[/SUB] và R[SUB]C[/SUB]||r[SUB]c[/SUB][SUB][/SUB]R[SUB]C[/SUB][/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Độ lợi dòng trong hình 5 – 25 là [SUB]  [/SUB] (5 – 28)Vì vậy, độ lợi dòng của mạch khuếch đại mắc CB luôn luôn bé hơn 1. Một mạch khuếch đại CB trên hình 5 – 26(a) được lái bởi nguồn có nội trở là r[SUB]S[/SUB]. Điện trở tải là R[SUB]L[/SUB]. hình 5 – 26b cho thấy mạch tương đương AC giả sử rằng R[SUB]E[/SUB]||r[SUB]e[/SUB][SUB] [/SUB]r[SUB]e[/SUB], r[SUB]c[/SUB]||R[SUB]C[/SUB][SUB][/SUB]R[SUB]C[/SUB]. Hình 5 – 26c trình bày mạch khuếch đại với transitor được thay thế bằng 1 khối đơn có các thông số từ phương trình 5 – 26 đến 5 – 28. Chú ý rằng nguồn áp trong hình 5 – 26(c) là tương đương Thevenin của nguồn dòng trong hình 5 – 25.Độ lợi áp và độ lợi dòng tổng quát từ nguồn đến tải của bộ khuếch đại AC được cho trong phương trình 5 – 12 và 5 – 13, phần 5-1. Áp dụng các phương trình này cho hình 5 – 26(c), ta có: [SUB]  [/SUB] (5 – 29) a) Bộ khuếch đại CB với tải R[SUB]L[/SUB] và được lái bởi nguồn có nội trở r[SUB]S[/SUB]  b) Mạch tương đương ac của hình a)  c) Mạch như hình b) với transitor được thay thế bằng 1 khối khuếch đại đơn giản Hình 5 – 26: Bộ khuếch đại CB có điện trở nguồn và điện trở tải và [SUB]  [/SUB] (5 – 30)với i[SUB]S[/SUB] là nguồn dòng tương đương (Norton) bằng v[SUB]S[/SUB]/r[SUB]S[/SUB]. Áp AC ngõ ra từ bộ khuếch đại CB là cùng pha với áp AC ngõ vào. Chúng ta có thể suy ra điều này bằng cách viết lại phương trình 4 – 17 để có phương trình sau: V[SUB]CB[/SUB] = V[SUB]CC[/SUB] - I[SUB]C[/SUB]R[SUB]C[/SUB] (5 – 31) Nếu tăng áp (ngõ vào) mối nối EB làm giảm phân cực thuận mối nối này và vì vậy làm giảm dòng cực phát. Nhưng dòng cực phát giảm lại làm cho dòng cực thu giảm, vì I[SUB]C [/SUB]= [SUB]  [/SUB]I[SUB]E[/SUB]. Giảm I[SUB]C[/SUB] dẫn đến R[SUB]C[/SUB]I[SUB]C[/SUB] trong phương trình 5 – 31 giảm dẫn đến V[SUB]CB[/SUB] tăng. Tóm lại, dòng cực phát (E) tăng sẽ làm cho dòng cực thu (C) tăng, và như vậy ngõ vào và ngõ ra cùng pha.Cần phân biệt điện trở ngõ vào và điện trở ngõ ra của riêng transitor và của một tầng khuếch đại. Chính vì vậy, ta sử dụng thêm kí hiệu (stage) sau r[SUB]in[/SUB] và r[SUB]o[/SUB] để chỉ rằng đó là của tầng khuếch đại.  (a) Một tầng khuếch đại CB  (b) Mạch tương đương ac của (a) Hình 5 – 27: r[SUB]in[/SUB](stage) và r[SUB]o[/SUB](stage) là điện trở ngõ vào và ngõ ra của tầng khuếch đại tổng quát Một mạch khuếch đại CB như hình 5 – 27 với các ký hiệu quy ước như trên, chú ý: [SUB]  [/SUB] (5 – 32)[SUB]  [/SUB] (5 – 33)Các phương trình 5 – 34 tổng kết tất cả phương trình trong phân tích tín hiệu nhỏ tầng khuếch đại mắc B chung (CB) Các phương trình tín hiệu nhỏ mắc B chung  [SUB]  [/SUB] (tại nhiệt độ phòng) [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD](5 – 34) [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE] [SUB]  [/SUB]
|
|
#5
16-04-2013, 09:29 AM
|
|||
|
|||
|
Hình 5 – 32
Bộ khuếch đại E chung và mạch tương đương ac. Với dấu trừ chỉ rằng ngõ ra và ngõ vào nghịch pha nhau, nhu đã trình bày ở phần 5 – 2. Độ lợi dòng của transitor là tỉ số dòng ngõ ra i[SUB]c[/SUB] và dòng ngõ vào của nó i[SUB]b[/SUB]: [SUB]  [/SUB] (5 – 40)Phương trình 5 – 39 và 5 – 40 cho thấy rằng mạch khuếch đại CE cung cấp độ lợi áp và độ lợi dòng đều lớn hơn 1. Điện trở ngõ vào của tầng khuếch đại của hình 5 – 32(b) là: [SUB]  [/SUB] ( 5 – 41)Trong nhiều mạch thực tế như hình 5 – 32(a), R[SUB]B[/SUB] lớn hơn [SUB] [/SUB]r[SUB]e[/SUB] rất nhiều và phương trình 5 – 41 còn lại là: r[SUB]in[/SUB](stage) [SUB][/SUB] [SUB][/SUB]r[SUB]e[/SUB]. Tuy nhiên, đối với nhiều mạch phân cực cải tiến hơn chúng ta sẽ gặp thì sẽ khác.Hình 5 – 33 trình bày 1 tầng khuếch đại CE gồm cả điện trở nguồn và điện trở tải. Áp dụng phương trình 5 – 12 và 5 – 13 để tính độ lợi áp và độ lợi dòng tổng, ta có: [SUB]  [/SUB] ( 5 – 42)[SUB]  [/SUB] ( 5 – 43)với i[SUB]S[/SUB] = v[SUB]S[/SUB]/r[SUB]S[/SUB]. Các phương trình 5 – 44 tổng kết lại tất cả phương trình phân tích tín hiệu nhỏ cho tầng khuếch đại mắc CE: [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5 – 33 Tầng khuếch đại E chung có điện trở nguồn và điện trở tải [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Các phương trình tín hiệu nhỏ mắc E chung  [SUB]  [/SUB][SUB][/SUB] (tại nhiệt độ phòng) [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD](5 – 44) [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE] [SUB]  [/SUB] Thí dụ 5 – 5 Tìm áp ngõ ra của mạch khuếch đại như hình 5 – 34, giả sử rằng r[SUB]S[/SUB] = 0.  Hình 5 – 34 (Thí dụ 5 – 5) Giải Để tìm r[SUB]e[/SUB], ta phải tính dòng tĩnh cực thu: [SUB]  [/SUB]Vì vậy, r[SUB]e[/SUB] = 0.026/(7.15x10[SUP]-3[/SUP])=3.64[SUB] [/SUB]. Từ phương trình 5-39, A[SUB]v[/SUB] = -R[SUB]C[/SUB]/r[SUB]e[/SUB] = -10[SUP]3[/SUP]/3.64 = -274.7. Do r[SUB]S[/SUB] = 0, phương trình 5-43 trở thành[SUB]  [/SUB]Nên, biên độ của v[SUB]L[/SUB]là v[SUB]L[/SUB] = (249.7)(20mA rms) = 4.99V rms.
|
|
#6
16-04-2013, 09:29 AM
|
|||
|
|||
|
Ảnh hưởng của điện trở tải AC Còn một cách khác để xét phương trình độ lợi áp là xem độ lợi là 1 hàm của điện trở tải AC r[SUB]L[/SUB]. Để tập trung xét riêngvấn đề này, chúng ta giả sử rằng bộ khuếch đại CE được lái bởi 1 nguồn có nội trở r[SUB]S[/SUB] = 0, vì vậy phương trình 5-42 trở thành: [SUB]  [/SUB] (5 – 45)Phương trình này có thể viết lại: [SUB]  [/SUB] (5-46)Áp dụng phương trình 5-46 cho thí dụ 5-5, ta có: [SUB]  [/SUB]Vì vậy, biên độ của v[SUB]L[/SUB] là v[SUB]L[/SUB] = (249.7)v[SUB]S[/SUB] = 249.7(20mV rms) = 4.99 V rms. Phương trình 5-46 chứng tỏ rằng độ lợi áp mạch khuếch đại tỉ lệ trực tiếp với điện trở tải r[SUB]L[/SUB] = R[SUB]L[/SUB]||R[SUB]C[/SUB]. Vì R[SUB]L[/SUB]||R[SUB]C[/SUB] < R[SUB]C[/SUB], nên khi mắc thêm R[SUB]L [/SUB]vào mạch khuếch đại luôn làm giảm độ lợi áp. Ảnh hưởng này tương tự như khi chúng ta phân tích đồ thị mạch khuếch đại CE (xem hình 5-19 và thí dụ 5-3). [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5 – 35 Đường tải ac giới hạn dao động áp ngõ ra khoảng nhỏ nhất giữa V[SUB]Q[/SUB] và I[SUB]Q[/SUB]r[SUB]L[/SUB] [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Một kết quả nữa của việc mắc điện trở tải R[SUB]L[/SUB] ghép tụ là giảm dao động áp ngõ ra cực đại của bộ khuếch đại. Ta thấy từ phương trình 5-17, 5-18 là đường tải AC giao với trục V[SUB]CE[/SUB] tại V[SUB]o[/SUB] = V[SUB]Q[/SUB]+I[SUB]Q[/SUB]r[SUB]L[/SUB] và giao với trục I[SUB]C* [/SUB]tại I[SUB]o[/SUB] = I[SUB]Q[/SUB] + V[SUB]Q[/SUB]/r[SUB]L[/SUB], với I[SUB]Q[/SUB] và V[SUB]Q[/SUB] là tọa độ điểm Q. Chính vì vậy, dễ thấy rằng biên độ dương áp ngõ ra không thể vượt quá áp phân cực 1 lượng lớn hơn I[SUB]Q[/SUB]r[SUB]L[/SUB] (xem hình 5-35). Áp ngõ ra có thể dao động trên điểm Q 1 lượng I[SUB]Q[/SUB]r[SUB]L[/SUB] và dưới điểm Q 1 lượng là V[SUB]Q[/SUB]. Suy ra, sự biến thiên lớn nhất áp ngõ ra là min giữa V[SUB]Q[/SUB] và I[SUB]Q[/SUB]r[SUB]L[/SUB]. Bởi vì, nếu ngõ ra dao động dương quá I[SUB]Q[/SUB]r[SUB]L, [/SUB] đỉnh dương của nó sẽ bị xén, và nếu ngõ ra dao động dưới quá V[SUB]Q[/SUB] , đỉnh âm sẽ bị xén. Thí dụ 5-6 Tìm áp đỉnh-đỉnh cực đại mà nguồn ở hình 5-36 có thể cung cấp mà không gây xén ngõ ra bộ khuếch đại. [TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5-36 (Thí dụ 5 – 6) [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Giải. Trước tiên, chúng ta tính các giá trị tĩnh: [SUB]  [/SUB]Vì vậy, áp ngõ ra dao động lớn nhất trên V[SUB]Q[/SUB]=7.34V là I[SUB]Q[/SUB]r[SUB]L[/SUB]=(5.11mA)(892[SUB] [/SUB])=4.56V. Vì V[SUB]Q[/SUB] = 7.34V, sự dao động cực đại ngõ ra quanh điểm Q là min(4.56V, 7.34V)=4.56V. Do vậy, biên độ đỉnh - đỉnh AC lớn nhất ở ngõ ra là 2[SUB] [/SUB]4.56=9.12V[SUB]p-p[/SUB].Để xác định áp nguồn có thể cung cấp 9.12V[SUB]p-p[/SUB] ngõ ra, chúng ta phải tìm độ lợi tầng khuếch đại. I[SUB]E[/SUB] [SUB] [/SUB] I[SUB]C[/SUB] = 5.11 mAr[SUB]E [/SUB]= [SUB]  [/SUB]Để áp dụng phương trình độ lợi áp (5-42), chúng ta phải tính r[SUB]in[/SUB](stage) = R[SUB]B[/SUB]||([SUB] [/SUB]r[SUB]e[/SUB]):[SUB]  [/SUB]Áp dụng phương trình 5-42, ta có: [SUB]  [/SUB]Vì vậy, áp nguồn đỉnh – đỉnh cực đại là: [SUB]  [/SUB]
|
|
#7
16-04-2013, 09:29 AM
|
|||
|
|||
|
Mô hình khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc CC (C chung)
Hình 5-39(a) cho thấy một mạch khuếch đại mắc C chung (collector) và hình 5-39(b) trình bày mạch đáp ứng tương đương tín hiệu nhỏ. Chú ý là cực thu ở hình 5-39(b) được nối đất, vì nguồn V[SUB]CC[/SUB] được nối trực tiếp với cực thu và các nguồn DC được ngắn mạch khi xét AC. Điện trở tải R[SUB]L[/SUB] không xét ở phần này. Như trong mô hình CE, điện trở giữa cực nền (B) và cực phát (E) là [SUB] [/SUB]r[SUB]e[/SUB], xem như xấp xỉ bằng [SUB] [/SUB]r[SUB]e[/SUB]. Điện trở tổng ngõ vào tại cực nền transitor (giữa nền và đất) là:[SUB]  [/SUB] (5-51) (a) Một bộ khuếch đại C chung  (b) Mạch tương đương tín hiệu nhỏ của (a) Hình 5 – 39 Bộ khuếch đại C chung và mạch tương đương tín hiệu nhỏ Để ý là mạch CC thì v[SUB]in[/SUB] là áp AC giữa cực nền (B) và cực thu (C), cũng có nghĩa là áp giữa cực nền và đất. Dòng ngõ vào i[SUB]in[/SUB] cũng chính là i[SUB]b[/SUB]. Tạm thời chúng ta sẽ thay [SUB] [/SUB]r[SUB]e[/SUB] trong hình 5-39(b) bằng giá trị chính xác hơn là ([SUB][/SUB]+1)r[SUB]e[/SUB]. Dùng định luật Kirchhoff về áp cho cực B và đất trong hình 5-39(b), ta có:[SUB] [/SUB][SUB] [/SUB] (5-52)Thay (5-52) vào (5-51), ta được: [SUB]  [/SUB] (5-53)với [SUB] [/SUB]+1 [SUB][/SUB][SUB][/SUB], ta có:[SUB]  [/SUB] (5-54)Trong nhiều mạch thực tế,R[SUB]E[/SUB] >> r[SUB]e[/SUB], nên r[SUB]in[/SUB] có thể được xấp xỉ là: [SUB]  [/SUB] (5-55)Từ hình 5-39(b), dễ thấy rằng: [SUB]  [/SUB] (5-56)Phương trình 5-43, và 5-55 cho thấy rằng đặc điểm quan trọng nhất của bộ khuếch đại CC trong các ứng dụng thực tế là: điện trở ngõ vào của nó có thể rất lớn hơn so với các mô hình khác. Ví dụ, với R[SUB]E[/SUB] = 1k[SUB] [/SUB] và [SUB][/SUB]=100, sẽ có r[SUB]in[/SUB] [SUB] [/SUB].Nhớ lại chương 4 là áp ngõ ra của mô hình CC chính là áp CE. Vì cực C nối đất, áp AC ngõ ra cũng là áp giữa cực E và đất (xem hình 5-39(b)). Vì vậy, độ lợi áp của Transitor CC là: [SUB]  [/SUB] (5-57)Thay thế v*[SUB]in [/SUB]vào phương trình 5-52, ta có: [SUB]  [/SUB] (5-58)Do r[SUB]e[/SUB]+R[SUB]E[/SUB] > R[SUB]E[/SUB], phương trình 5-58 chứng tỏ rằng transitor luôn luôn có độ lợi áp nhỏ hơn 1. Như đã đề cập trên, thường sử dụng R[SUB]E[/SUB]>>r[SUB]e[/SUB], vậy ta có xấp xỉ sau: [SUB]  [/SUB] (5-59)Phương trình 5-59 cho thấy v[SUB]o[/SUB]/v[SUB]in[/SUB] xấp xỉ bằng 1, có nghĩa là [SUB]  [/SUB], tức là áp ngõ ra bằng áp ngõ vào: ngõ ra và ngõ vào bị “chia cắt” điện trở AC của mối nối BE phân cực thuận. Hay nói cách khác, áp ngõ vào (cực B với đất) giống với áp ngõ ra (cực E với đất), ngoại trừ bị mất 1 lượng nhỏ trên mối nối. Chú ý rằng không có đảo pha giữa ngõ ra và ngõ vào.Dòng ngõ vào và dòng ngõ ra là i[SUB]b[/SUB] và i[SUB]e[/SUB], ta có độ lợi dòng như sau: [SUB]  [/SUB] (5-60)Do vậy, trong khi độ lợi áp CC thì bé hơn 1, độ lợi dòng lại lớn hơn 1, suy ra độ lợi công suất: [SUB]  [/SUB] (5-61)Ta đã có: [SUB]  [/SUB], suy ra là điện trở nhìn vào cục nền lớn gấp ([SUB][/SUB]+1) lần điện trở thực sự nối giữa cực B và đất (phương trình 5-54). Ngược lại, điện trở nhìn vào cực E nhỏ hơn ([SUB][/SUB]+1) lần điện trở từ cực E trở về nguồn tín hiệu. Điện trở ngõ ra tầng CC trong hình 5.39, r[SUB]o[/SUB](stage), là điện trở nhìn vào cực E song song với R[SUB]E[/SUB]. Vì vậy, ta có:[SUB]  [/SUB] (5-62)với R’[SUB]B[/SUB] là điện trở nhìn từ cực B trở về nguồn tín hiệu. Hình 5.40 cho thấy R’[SUB]B[/SUB] được xác định trong mạch tương đương AC cực B. R’[SUB]B[/SUB] được tính bằng cách ngắn mạch nguồn tín hiệu xuống đất, nên: [SUB]  [/SUB] (5-63)Lấy (5-63) trừ cho (5-62) ta được: [SUB]  [/SUB] (5-64)[TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5-40 R’[SUB]B[/SUB] là điện trở tương đương Thevenin nhìn từ cực nền trở về nguồn. R’[SUB]B[/SUB] = R[SUB]B[/SUB]||r[SUB]S[/SUB] [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Phương trình 5-64 cho thấy điện trở ngõ ra của bộ dẫn cực E có thể khá nhỏ. Thí dụ, với R[SUB]E[/SUB] = 1k[SUB] [/SUB], r[SUB]e[/SUB] = 25[SUB][/SUB], R[SUB]B[/SUB] = 100k[SUB][/SUB], r[SUB]S[/SUB] = 50[SUB][/SUB] và [SUB][/SUB]=100, ta có:[SUB]  [/SUB]Khi r[SUB]S[/SUB] = 0, chú ý rằng R[SUB]B[/SUB]||r[SUB]S[/SUB] = 0và phương trình 5-64 trở thành: [SUB]  [/SUB] (5-65)Hình 5-41 cho thấy điện trở tải được ghép cực E thông qua tụ ghép. Vì tổng trở AC nối giữa cực E và đất là r[SUB]L[/SUB] = R[SUB]E[/SUB]||R[SUB]L[/SUB], nên điện trở ngõ vào từ phương trình 5-54 và 5-56 trở thành: [SUB]  [/SUB] (5-66)[SUB]  [/SUB] (5-67)Sự xấp xỉ ở 2 phương trình trên là do [SUB]  [/SUB] (5-68)[TABLE] [TR] [TD][TABLE] [TR] [TD]Hình 5 – 41 Mạch theo cực phát với điện trở tải R[SUB]L[/SUB] [/TD] [/TR] [/TABLE] [/TD] [/TR] [/TABLE]  Độ lợi áp tổng của tầng khuếch đại, tính cả điện trở tải và điện trở nguồn, có thể được xác định như sau: [SUB]  [/SUB] (5-69)với r[SUB]L[/SUB] = R[SUB]E[/SUB] || R[SUB]L[/SUB] Với r[SUB]S[/SUB] nhỏ, phương trình 5-69 được tính gần đúng như sau: [SUB]  [/SUB] (5-70)(Phương trình 5-69 chính xác khi r[SUB]S[/SUB]=0) Mặc dù bộ theo cực phát có độ lợi nhỏ hơn 1, nhưng nó có thể được sử dụng để cải thiện độ lợi áp của hệ thống khuếch đại lớn hơn. Bởi vì điện trở ngõ vào của nó lớn, nên nó không là 1 “tải gánh nặng” cho ngõ ra của một bộ khuếch đại khác. Nói khác cách, tải có được trong mạch theo cực phát nối với 1 bộ khuếch đại khác rõ ràng không có giảm độ lợi áp của bộ khuếch đại đó. Tương tự, với điện trở ngõ ra của bộ theo cực phát nhỏ nên nó có thể lái 1 tải “nặng” (điện trở nhỏ), tải này có thể làm giảm độ lợi áp nếu không có điện trở ngõ ra nhỏ. Vì những lý do đó, bộ khuếch đại theo cực phát rất hữu ích khi là một tầng trung gian giữa bộ khuếch đại và tải. Khi đó, nó được gọi là bộ khuếch đại đệm, hoặc là bộ khuếch đại cách ly, bởi vì nó cách ly rất hiệu quả bộ khuếch đại khác với ảnh hưởng tải R[SUB]L[/SUB]. Điều này được minh họa với thí dụ sau đây.
|
| CHUYÊN MỤC ĐƯỢC TÀI TRỢ BỞI |
|
|
|
| Công cụ bài viết | |
| Kiểu hiển thị | |
|
|
[/SUB]
[/SUB]
Dạng hẹp
