Bài giảng Mạch điện tử - Chương 2: Transistor 2 lớp tiếp giáp - BJT

Mạch khuếch đại C chung • Phản ánh trở kháng: • Phản ánh từ Emitter  Base (chuẩn ib) • Dòng / (hfe + 1) (Ví dụ: ie  ie/(hfe + 1)) • Trở kháng  (hfe + 1) (Ví dụ: Re  Re(hfe + 1)) • Áp: Không đổi (Ví du: ve  ve) • Phản ánh từ Base  Emitter (chuẩn ie) • Dòng  (hfe + 1) (Ví dụ: ib  ib(hfe + 1)) • Trở kháng / (hfe + 1) (Ví dụ: r’i  r’i / (hfe + 1)) • Áp: Không đổi

pdf57 trang | Chia sẻ: linhmy2pp | Ngày: 19/03/2022 | Lượt xem: 169 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Mạch điện tử - Chương 2: Transistor 2 lớp tiếp giáp - BJT, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 1 MẠCH ĐIỆN TỬ Chương 2. Transistor 2 lớp tiếp giáp - BJT 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 2 Nội dung • Giới thiệu • Dòng chảy trong BJT • Phân cực BJT • Giải tích mạch BJT bằng đồ thị • Sơ đồ tương đương thông số H-chế độ tín hiệu nhỏ • Phân tích mạch khuếch đại dùng BJT • Mạch khuếch đại E chung • Mạch khuếch đại B chung • Mạch khuếch đại C chung 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 3 Giới thiệu • 1948: Transistor đầu tiên (Bell Lab) • Các loại transistor (TST): BJT, FET • BJT: Bipolar Junction Transistor: Transistor hai lớp tiếp giáp • Cấu tạo: 2 lớp tiếp xúc p-n ghép đối đầu nhau • Phân loại: pnp & npn • Ký hiệu: 3 cực B, C & E • Hoạt động phân cực: tắt, bão hòa, dẫn khuếch đại & đảo Hình dạng BJT trong thực tế 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 4 Dòng chảy trong BJT • Với BJT-npn: Có các dòng khuếch tán, dòng lỗ trống dòng ngược. • Với BJT-pnp: 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 5 Dòng chảy trong BJT • Vùng khuếch đại: • EB: Phân cực thuận • CB: Phân cực nghịch IC  I E  ICBO I  I  I E B C  I B  (1)I E  ICBO 1  ICBO I B   IC       Đặt   hệ số khuếch đại dòng 1 Lưu ý: cấu hình B chung (CB – common Base Configuration) 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 6 Mối nối Emitter – Base (EB) • Xem mối nối EB như một Diode phân cực thuận hoạt động độc lập (iD = iE; vD = vEB) • DCLL và đặc tuyến EB 1 VEE iE   vEB  Re Re • Mạch tương đương đơn giản v = V = V E EBQ  (0.7V: Silicon; 0.2V: Germanium) rd = 0 VEE VEBQ I EQ  Re 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 7 Mối nối Collector – Base (CB) • Từ quan hệ: I C   I E  I CBO  mạch tương đương của mối nối CB I I E IE IC C E E C C VEBQ I VEBQ I Diode lyù E ICBO E töôûng IB IB B B 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 8 Mối nối CB Ví dụ 1: Cho mạch điện như hình vẽ:   1, ICBO  0; VEE = 2V; Re = 1k; VCC = 50V; Rc = 20k; vi = 1sint. Tính iE và vCB. Re E C 1 3 V  v V 2 B EE i EBQ (mA) Rc iE   1.3 1.0sint v Re i VEE VCC vCB  VCC  RciC  VCC  RciE iE E C iC VEE VEBQ Rc Re vCB  VCC  Rc  vi Rc R R VEBQ e e vi C B vCB  24  20sint (V) V EE VCC Hệ số khuếch đại tín hiệu xoay chiều: Av = 20 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 9 Khuếch đại dòng trong BJT  Quan hệ giữa iC và iB (bỏ qua ICBO): iC   iB với   1 Hệ số khuếch đại tín hiệu nhỏ iC    iB   iB iC  Suy ra:    iB  h fe iB iB Xem gần đúng: hfe    hFE Lưu ý:  của các TST cùng loại có thể thay đổi theo từng TST. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 10 Khuếch đại dòng trong BJT Ví dụ 2: Cho mạch điện như hình vẽ. Xác định hệ số khuếch đại dòng tín hiệu nhỏ. Cấu hình E chung (CE – Common Emitter configuration) Transistor npn VBB  vi VBEQ C  Ngõ vào: i   I  i iB 1 iC B BQ b 2 R Rb B 3 c R E b VBB VBEQ vi Với I BQ  và ib  vi R R VCC b b VBB  Ngõ ra: iC   iB   (I BQ  ib )  ICQ  ic Hệ số khuếch đại dòng tín hiệu nhỏ ic Ai    ib 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 11 Đặc tuyến VA ngõ ra, cấu hình E chung • Vùng bão hòa: vCE  VCEsat Quan hệ giữa iC và iB là không tuyến tính • Vùng chủ động: VCEsat  vCE  βVCEO Quan hệ tuyến tính:  i   i  I C B  CBO Giới hạn dòng: IC-cutoff  iC  ICmax 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 12 Đặc tuyến VA ngõ ra, cấu hình E chung Ví dụ 3: VCC = 10V, Rb = 10K, Rc = 1K. TST:  = 100, VBE = 0.7V, VCEsat=0.1V. Tìm điều kiện làm việc (IC và VCE) của TST khi: a) VBB = 1.5V b) VBB = 10.7V ; VBB VBE I B  VCE  VCC  IC Rc Rb 3 R 2 b 1 Rc a) IB = 0.08mA; IC = IB = 8mA  VCE = 2V: TST hoạt động trong vùng tích cực. VBB b) I = 1mA; Giả sử I = I = 100mA VCC B C B  VCE = -90 !!! TST hoạt động trong vùng bão hòa: VCE = VCEsat = 0.1 VCC VCE 10  0.1 IC    9.9mA Rc 1K 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 13 Đặc tuyến VA ngõ ra, cấu hình E chung (cont) • Mạch tương đương ic 1 C + hfeib R0 vce _ 1 Mạch phân cực • 2 nguồn đơn/1 nguồn đôi • 1 nguồn đơn • Ổn định phân cực • β thay đổi  điện trở • Nguồn phân cực thay đổi  diode Zener • Vγ thay đổi  diode Mạch phân cực Dùng 2 nguồn đơn: Mối nối B-E: VRIVBB B B  VVBB   IB RB VV III   BB   0 ECB V RB  do đó điều kiện VVBB   Tiếp xúc pnp phân cực thuận, với mặc định V=0.7V Mạch phân cực Dùng 2 nguồn đơn: Mối nối B-C • Điều kiện để tiếp xúc B-C phân cực ngược VVVRIVVCB C  B   C C  CC   VRIVV     CC C C BE CB • Có thể kiểm tra theo V CE VVVVRIVCE C  E  CC  C C  CEsat Mạch phân cực Ví dụ: cho VVBB  2 RkB 10 VVCC 12  100 Tìm R c để mạch phân cực đúng Giải: VV 2 0.7 I BB  100.  13 mA C Rk10 B RIVVC C CC CEsat VCC 12 RkC   1  ImC 3 Mạch phân cực Dùng 1 nguồn đôi: • Tại mối nối B-E: VRIV EE EE  0 VV I  EE  0 E RE VVEE  • Tại mối nối B-C (phân cực ngược) V Ta kiểm tra theo điều kiện VCE VVVVRIRIVCE C  E  CC  C C () E E  EE VVIRRVCC EE  C() C  E  CEsat Mạch phân cực Dùng 1 nguồn đơn: dùng biến đổi Thevenin  V 2.2 Mạch phân cực Dùng 1 nguồn đơn: Trong đó: RR1. 2 RRRB 1/ / 2 RR12 R2 VV BBCC RR12 Mạch tương tự với trường hợp 2 nguồn VVBB   IIIECB    0 RB VVVVRIVCE C  E  CC  C C  CEsat Mạch phân cực Ổn định phân cực: Trường hợp  thay đổi: thêm RE Đối với mạch: VV BB  IICB RB Mạch hoạt động không ổn định do I C phụ thuộc chủ yếu vào   Mắc thêm điện trở RE Mạch phân cực Ổn định phân cực:  Mạch phân cực Ổn định phân cực: Mong muốn I C  thì  R R 10 B  E  Gần đúng:   1 RRBE   10 Mạch phân cực Ổn định phân cực: Nguồn phân cực thay đổi: Mắc thêm diode zener Mạch phân cực Ổn định phân cực: V  thay đổi: mắc thêm diode Diode dùng ổn định mối nối B-E 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 26 Giải tích mạch BJT bằng đồ thị Mạng phân cực (Mạch tương đương Thevenin): R2 RL R1 VBB  VCC R1  R2 1 2 VCC R R 3 1 2 Rb  ii R1  R2 R1 Re Thiết kế: R RL b R1  1VBB /VCC 1 R2 2 VCC 1 3 VCC VCC Rb Rb R2  Rb 1 VBB Re R1 VBB VBB 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 27 Giải tích mạch BJT bằng đồ thị • Hoạt động của mạch khuếch đại (DC) • Ngõ ra: VCC  vCE  iC RL  iE Re • Với iC = iE  iE, suy ra: V CC  vCE  iC (RL  R e ) :DCLL • Ngõ vào: VBB  iB Rb  vBE  iE Re V  v V  v • Bỏ qua ICBO: i = (1-)i , suy ra: i  BB BE  BB BE B E E R  (1)R 1 e b R  R e 1  b • Để loại bỏ sự thay đổi của iE do  thay đổi, chọn Re >> Rb/(1+). • Điểm tĩnh Q (ICQ, VCEQ): V V BB BEQ  RL  ICQ  I EQ  VCEQ  VCC  (VBB  0.7)1  Re  Re  11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 28 Giải tích mạch BJT bằng đồ thị • Tín hiệu nhỏ: ic  iC  ICQ v  v V ce CE CEQ • Quan hệ pha: ib tăng, ic, ie tăng, vce giảm Điều kiện để iC có thể dao động cực đại (max swing): (Giả sử V = 0 và I = 0) CEsat C-cutoff VV V / 2 II min , CEQ CEsat I  CC V  V / 2 CMms CQ CQ CEQ CC RAC RL  Re VVVRICEMmsmin CEQ CEsat , AC . CQ 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 29 Giải tích mạch BJT bằng đồ thị Ví dụ 4: Tìm Q để có max swing DCLL: 9 V  I (1000  200) 1 +9V CEQ CQ R2 RL 1k VCC / 2 Max swing: ICEQ   3.75mA  = 100 RL  Re R1 Re 200 VCEQ = VCC / 2 = 4.5 V 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 30 Giải tích mạch BJT bằng đồ thị Ví dụ 5: Tìm R1 và R2 trong ví dụ 4 để đạt được Max Swing VBQ = VBE + VEQ = VBE + IEQ  Re  VBE + ICQ  Re 1 +9V 1 Chọn Re >> Rb/(1+), thường chọn: Rb  Re (1  ) RL 10 1k Rb VBB = VRb + VBQ = IBQRb + VBQ  (ICQ/)(0.1Re) + VBE + ICQRe  = 100 VBB = VBE + ICQ(1.1Re) = 0.7 + (3.75E-3)(1.1)(200) = 1.525 V Re 200 VBB Suy ra: Rb R1  = 2.4K 1VBB /VCC VCC R2  Rb = 11.8K VBB 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 31 Tụ Bypass vô hạn Re: + Tạo dòng phân cực ICQ và tăng độ ổn định phân cực. _ Giảm hiệu suất; _ Giảm hệ số khuếch đại đối với tín hiệu nhỏ xoay chiều. Sử dụng tụ bypass Giả sử Ce, đối với tín hiệu xoay chiều: ZC = 1/(jC)  0 DCLL: R DC  RL  Re RL i 1 VCC iB C IC   VCE  VCC RDC RDC i ii E Rb ACLL: v ce  RLic Re Ce Rac  RL VBB 1  ic   vce (Gốc tọa độ Q) Rac 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM Tụ Bypass vô hạn RDC  RL  Re 1 VCC 32 RL DCLL: IC   VCE  Rac  RL i RDC RDC iB C VCC i iE i Rb ACLL: vce  RLic Re Ce 1  i   v (Gốc tọa độ Q) VBB c ce Rac Max Swing: Q trung điểm ACLL  VCEQ  ICQ Rac Thay vào DCLL: 1 VCC ICQ   ICQ Rac  RDC RDC V I  CC VCC  CQ VCEQ  RDC  Rac 1 RDC / Rac 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 33 Tụ ghép (coupling capacitor) vô hạn Tụ ghép: Ngăn dòng DC qua tải. VCC DCLL: R = R + R DC e c 1 Rc ACLL: Rac = Rc // RL Cc V CC i iC Max Swing: ICQ  B iL RDC  Rac ii iE Rb RL VCC VCEQ  1 R / R VBB DC ac Re Ce Rc Dòng qua tải (AC): iL  ic RL  Rc 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 34 Mạch Emitter Follower VCC VCC R2 vB = vBE + vE Cb Cb Xem vBE  VBE = 0.7 vi Rb vi = vb  ve: “Follower” Re vi R1 Re VBB a) Mạch Emitter Follower b) Mạch tương đương VCC Cb DCLL: RDC = Re Ce ACLL: R = R // R vi Rb ac e L Re RL VBB c) Mạch Emitter Follower với tải AC 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 35 Mở rộng - Mạch phân cực Base – Injection • Xét mạch Emitter Follower với phân cực Base–Injection sau: VCC Tính toán mạch phân cực: R2 Ngõ vào: VCC = VR2 + VBEQ + Vre VCC  R2(ICQ/) + VBEQ + ReICQ Cb VCC VBEQ Ce ICQ  Re R2 /  vi Re RL Ngõ ra: VCEQ = VCC - ReICQ Thiết kế mạch phân cực: Chọn điểm tĩnh Q V V  R I Tính R  CC BEQ e CQ 2 I /  CQ 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 36 Mở rộng • Nguồn của mạch khuếch đại • Có thể thay đổi điện áp nguồn cung cấp cho mạch khuếch đại để thay đổi mức DC của ngõ ra (Vẫn bảo đảm TST phân cực đúng). Ví dụ 6: Xét mạch CE sau DCLL: RDC = Rc + Re +VCC 1 VCC VEE IC   VCE  R2 Rc RDC RDC Cb ACLL: Rac = Rc + Re vo Với tín hiệu ac, các nguồn một chiều (VCC, VEE) vi ngắn mạch: Phân tích như các phần trước. R1 Re Ví dụ: Chọn RCICQ = VCC Mức DC ngõ ra: v0-DC = 0 (Không cần dùng tụ -VEE coupling ngõ ra) 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 37 MẠCH ĐIỆN TỬ Phân tích & Thiết kế mạch tín hiệu nhỏ tần số thấp 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 38 Chế độ tín hiệu nhỏ • Mô hình tương đương mạng 2 cửa dạng hybrid • Mô hình tương đương E chung • Mô hình tương đương B chung • Phân tích mạch chế độ tín hiệu nhỏ • Mạch CE • Mạch CB • Mạch CC • Kỹ thuật phản ánh trong BJT: bảo toàn áp • Mô hình tương đương mạch khuếch đại Mạng 2 cửa • Mạng 2 cửa : v1, i1, v2, i2 • Các thông số đặc trưng : Trở kháng (impedance), dẫn nạp (addmittance ), hybrid • Các thông số hybrid : • v1 = h11i1 + h12v2 • v2 = h21i1 + h22v2  Các thông số Hybrid v1 hiir 1 h v 2 • Với TST : v2 hfo i 1 h v 2 • Định nghĩa: v • h  1 Trở kháng ngõ vào khi ngắn mạch ngõ ra. ivi 2 0 1 v1 • h  Độ lợi áp ngược (reverse voltage gain) khi hở mạch ngõ vào. riv 1 0 2 i • h  2 Độ lợi dòng thuận (forward current gain) khi ngắn mạch ngõ ra. fvi 2 0 1 i h  2 • oi 1  0 Dẫn nạp ngõ ra khi hở mạch ngõ vào. v2 Lưu ý: v1, i1, v2, i2, là các đại lượng tín hiệu nhỏ -Các thông số hybrid h phụ thuộc vào tĩnh điểm Q của TST -Các thông số hybrid h cho các cấu hình khác nhau (CE, CB, CC) được ký hiệu bằng cách thêm vào các chỉ số thích hợp (e, b, c). Ví dụ: hfe là hf cho cấu hình CE, 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 41 Mạch khuếch đại E chung • Mạng 2 cửa: 4 chân ( 4 cực ). • BJT : 3 chân  1 chân dùng chung cho 2 cửa • Mô hình tương đương E chung 25mV hrie () d ICQ hfe   hre  0 hoe  0 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 42 Mạch khuếch đại E chung Sử dụng nguyên lý xếp chồng (Superposition): •DC: Chương 2 •AC: Tín hiệu nhỏ: Biến đổi mạch tương đương Xác định các hệ số hybrid cho cấu hình CE: 1.Độ lợi điện áp ngược hre : Thường rất nhỏ, bỏ qua. 1.Dẫn nạp ngõ ra hoe: Hệ số góc của đặc tuyến (iC,vCE) tại Q. ic iC hoe   vce ib  0 iB Q - 4 Thường hoe  10 S, và (1/hoe) // RL ( 1  2K)  Bỏ qua hoe. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 43 Mạch khuếch đại E chung Mạch tương đương của TST: 3. Độ lợi dòng thuận hfe : ic iC h fe    hFE   i Q i Q b B 4. Trở kháng ngõ vào hie : vbe vBE vBE VT hie    h fe  mh fe ib Q iB Q iE Q ICQ 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 44 Mạch khuếch đại E chung Ví dụ 1: Cho mạch sau, giả sử hfe = hFE = 50. Xác định: a. Tĩnh điểm Q b. Mạch tương đương tín hiệu nhỏ, giả sử bỏ qua hoe và hre c. Độ lợi dòng Ai = iL / ii d. Trở kháng ngõ vào nhìn từ nguồn dòng e. Trở kháng ngõ ra nhìn từ tải 1K a. Tĩnh điểm Q: 10 10 50 V  24  4V Rb  = 8.3K BB 10  50 10  50 VBB VBE VBB VBE 4  .7 ICQ    = 1.5mA; Re  Rb /  Re 2.2 VCEQ  VCC  (Rc  Re )ICQ = 15V 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 45 Mạch khuếch đại E chung b) Mạch tương đương tín hiệu nhỏ: 25mV 25 hie  h fe  50 = 833 ICQ 1.5 Bỏ qua hoe và hre iL iL ib c) Độ lợi dòng Ai: Ai   ii ib ii i R i (R //r ) L  (50) c = - 39.6; b b i  = 0.85  Ai = (0.85)(-39.6) = -34 ib Rc  RL ii (Rb //ri )  hie d) Trở kháng ngõ vào: Zi  ri // Rb //hie = 700 e) Trở kháng ngõ ra: Zo = RC = 3.8K 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 46 Mạch khuếch đại E chung Ví dụ 2: Tìm độ lợi dòng của mạch khuếch đại trong ví dụ 1, -4 -4 giả sử: hre = 10 và h0e = 10 mho Mạch tương đương: Ngõ ra: [(1/ hoe ) // Rc ] iL  h fe ib = - 36.7 ib [(1/ hoe ) // Rc ]  RL  vce = RliL = - 36.7103  ib -4 Sử dụng KVL ngõ vào: vb = 830ib + 10 vce = (830 – 3.67)ib  830ib Nhận xét 1: Ảnh hưởng của hre là không đáng kể 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 47 Mạch khuếch đại E chung Sử dụng KCL ngõ vào:  1 1   1 1  ii  vb     ib  830ib     ib  1.183ib 10K 8.3K  10000 8300 iL iL ib Suy ra: Ai    (36.7)(1/1.183)  -31 ii ib ii Nhận xét 2: So sánh với ví dụ 1 (Ai = -34), ảnh hưởng của hoe lên Ai là không đáng kể. 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 48 Mạch khuếch đại B chung Các thông số hybrid: veb = hib(-ie) + hrbvcb ic = hfbie + hoevcb Lưu ý: Chiều qui ước của ie, ic. Xác định các thông số hybrid: Dùng mạch tương đương CE  veb ie  ib  ic  (1 h fe)ib  (1 h fe) hie 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 49 Mạch khuếch đại B chung v v h V Trở kháng ngõ vào h : h  eb  eb  ie  T ib ib i  i v  0 h 1 I i e cb fe EQ –4 Độ lợi điện áp ngược hrb : hrb  10 : Thường bỏ qua. ic h fe Độ lợi dòng thuận hfb : h fb   ie vcb  0 h fe 1 Dẫn nạp ngõ ra hob : Sử dụng mạch tương đương CE có hoe: Từ mạch CE: ic = - ib; ihoe = (hfe +1)ib  vcb = vce + veb = (-ib)(hfe + 1)(1/hoe) + (-ib)(hie)  vcb  (-ib)(hfe + 1)(1/hoe) = (ic)(hfe + 1)(1/hoe) ic hoe  Theo định nghĩa: hob   vcb ie  0 1 h fe Nhận xét: i) hrb và hob thường rất nhỏ: Bỏ qua ii) Các thông số hybrid CB (hib, hfb, hob) có được bằng cách lấy các thông số CE tương ứng chia cho (1+hfe) 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 50 Mạch khuếch đại B chung 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 51 Mạch khuếch đại B chung Ví dụ 3: a) Xác định các thông số CB của ví dụ 1, cho 1/hoe = 10K. b) TST trên được sử dụng trong cấu hình CB với ri = 100; RL = 5K. Xác định độ lợi dòng Ai ; áp Av , trở kháng vào Zi; ra Zo Từ ví dụ 1: hfe = 50; hie = 0.83K; hoe = 10 –4 mho; hre = 0. Suy ra: h fe h h ie  oe -6 h fb   0.98 ; h ib  = 16 ; hob  = 210 ; hrb = 0. 1 h fe 1 h fe 1 h fe Mạch tương đương: iL 500  100  Ai   (0.98)   ii 500  5 100 16 = 0.83 v R i L L L Zi = 16 Av   = 41.5 vi ri ii Z0 = 500K 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 52 Mạch khuếch đại C chung • Tính chất: • Độ lợi áp Av  1 • Trở kháng ngõ vào lớn, trở kháng ngõ ra nhỏ: Impedance transformer • Phân tích: • Mạch tương đương dùng thông số hybrid cấu hình CC. • Biến đổi tương đương sử dụng thông số hybrid cấu hình CE. Thay TST bằng mạch tương đương cấu hình CE: 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 53 Mạch khuếch đại C chung Thay TST bằng mạch tương đương cấu hình CE: Nhìn từ cực B: vb = vbe + ieRe. Do vbe = ibhie và ieRe = (hfe + 1)ibRe  vb  ibhie  ib(h fe 1)Re   Mạch tương đương (chuẩn ib) ve  (1 h fe)Re  Rb //hie  (1 h fe)Re    Av      vi hie  (1 h fe)Re ri  Rb //hie  (1 h fe)Re  vaø Zi  hie  (h fe 1)Re 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 54 Mạch khuếch đại C chung • Nhìn từ cực E: • Biến đổi Thevenin ngõ vào: Thay TST bằng mạch tương đương CE: , , • KVL: vi  ri ib  vbe  ve i i • Do i  e và v  h i  h e  h i b h 1 be ie b ie h 1 ib e fe fe  r,  v,   i i  h i  v  i   e ib e e  h fe 1  Mạch tương đương (chuẩn i ) , e ri  Zo  hib  h fe 1 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 55 Mạch khuếch đại C chung • Phản ánh trở kháng: • Phản ánh từ Emitter  Base (chuẩn ib) • Dòng / (hfe + 1) (Ví dụ: ie  ie/(hfe + 1)) • Trở kháng  (hfe + 1) (Ví dụ: Re  Re(hfe + 1)) • Áp: Không đổi (Ví du: ve  ve) • Phản ánh từ Base  Emitter (chuẩn ie) • Dòng  (hfe + 1) (Ví dụ: ib  ib(hfe + 1)) • Trở kháng / (hfe + 1) (Ví dụ: r’i  r’i / (hfe + 1)) • Áp: Không đổi 11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 56 Mạch khuếch đại C chung Ví dụ 4: Phân tích mạch sau dùng phản ánh trở kháng •Biến đổi mạch tương đương: , Rc ri A  h i fe R  R , c L ri  hie  (h fe 1)Re  11/2/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM 57 Mạch khuếch đại C chung Ví dụ 5: Tính v1 và v2 của mạch đảo pha (phase inverter) sau: Phản ánh trở kháng cực E lên mạch cực B  Mạch tương đương (b) Rb Re (h fe 1) v1  v  v Dòng i : i  1 i e e Rb  ri (ri // Rb )  hie  Re (h fe 1) Re v1 Rc  ic  h fbie  h fb Ngõ ra cực C: v2  ic Rc  h fb v1 Re Re Nếu chọn hfbRc ( Rc) = Re  v2 = - v1 : Đảo pha.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfbai_giang_mach_dien_tu_chuong_2_transistor_2_lop_tiep_giap_b.pdf
Tài liệu liên quan