Bài Giảng Mạch Khuếch Đại Liên Tầng

1. 1
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
MẠCH ĐIỆN TỬ
Chương 4.
MẠCH KHUẾCH ĐẠI
LIÊN TẦNG

2. 2
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
NỘI DUNG
•
Mạch
•
Mạch
•
Mạch
• Mạch
khuếch
khuếch
khuếch
đại
đại
đại
Cascade
vi sai (difference
amplifier)
Darlington
Cascode

3. 3
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại
Cascade
• Xét mạch ghép AC (ac-coupling) sau

4. 4
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
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
R'
   
 −h
−h
R
R' 
i i i i
= 
fe 2 C 2
 
fe1 b 2
 
b1

• Độ lợi dòng:
L L b 2 b1
A = =
 
i
R'
R'
i i i i R + R + h + h
b 2 b1 i  C 2
L   b 2 ie 2   b1 ie1 
i

5. 5
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
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

6. 6
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại
Cascade
•
Xác định tĩnh điểm:
• Tầng 2:
•
Tầng 1:
VBB
Rb1 = R1 // R2 = 9.09K;
= VCCR1/(R1 + R2) = 1.82V
VBB − VBEQ
= ≈ 1.3mA
I CQ1 +
Re1 Rb1 h fe1
/
• Mạch tương đương tín hiệu nhỏ
VT
V T
= h ≈ 260Ω
h
= ≈ 1920Ω
hie1 h fe1
ie2 fe 2
I CQ2
I CQ1

7. 7
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại Cascade
• Độ lợi áp:

8. 8
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại
Cascade
• Xét mạch khuếch đại ghép trực tiếp

9. 9
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
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

10. 10
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại Cascade
• Mạch tương đương tín hiệu
nhỏ:
h = h
VT
VT ≈ 2.14K
h = ≈ 1K
h ie2 fe 2
ie1 fe1
I CQ2
I CQ1
v L v L ib2 ib1
vi
 − 100 × 2.2  1 (0.6 // 0.8) 
= [
− 100 × 1.3K ]
A = =
 
v
vi ib2 ib1
2.2 +
hie2 0.2K + (0.6 // 1.8 // hie1 )K (0.6 // 0.8) + 1

Av = 4000

11. 11
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại vi
sai
• Xét mạch khuếch đại

12. 12
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
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)

13. 13
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
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 = 10Ω.
Theo phân tích tĩnh điểm:
ICQ = (10 – 0.7) / (2×0.9) = 5.17 mA
VCEQ = 10 + 10 – 5.17(0.2 + 2×0.9) = 9.66V

14. 14
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
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)

15. 15
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại vi sai
•
Dùng phương pháp chồng chập cho
mạch
hiệu nhỏ, tách thành 2 mode:
tương đương tín
• Mode chung (common mode):
i1
=
i2
=
i0
• Tách đôi: Re → 2Re
• Do đối xứng: ie1c
=
ie2c
⇒
iRe
=
2ie1c = 2ie2c ⇒ ve = (2Re)ie2c
Tải bản FULL (file ppt 33 trang): bit.ly/3p8Jk9a
Dự phòng: fb.com/TaiHo123doc.net

16. 16
11/26/2012 Khoa Điện – Điện tử - ĐHBK Tp.HCM
Mạch khuếch đại vi sai
• Mode vi sai (differential mode):
i2
= -
i1 = ∆i/2
ie1d
= -
ie2d
⇒
iRe = 0 ⇒ ve = 0
•
• Ngắn mạch Re ⇒
4028631