Mạch Khuếch Đại Dùng Bjt

     

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (307.37 KB, 14 trang )




Bạn đang xem: Mạch khuếch đại dùng bjt

Chương 4: Mạch khuếch đại dùng BJTBài giảng môn Kỹ thuật điện tửChương 4: Mạch khuếch đại dùng BJTMạch khuếch đại là mạch điện tử trong đó với một sự biến đổi nhỏ củađại lượng điện ở đầu vào sẽ gây ra sự biến đổi lớn của đại lượng điện của đầura. Các phần tử cơ bả n của mạch điện là BJT có thể mắc theo sơ đồ B, E, CNội dung của chương này trình bày các kiểu mạch khuếch đại tín hiệunhỏ cơ bản dùng BJT như mạch EC, BC, CC và các mạch khuếch đại công suất(khuếch đại tín hiệu lớn). Từ đó ta tính toán các thông số của mạch như hệ sốkhuếch đại điện áp, hệ số khuếch đại dòng điện, dạng sóng tại các vị trí trongmạch...Mục đích của chương này giúp sinh viên nắm được nguyên lý làm việccủa các mạch khuếch đại, các thông số cơ bản để ứng dụng trong việc thiết kếmạch.Các chỉ tiêu cơ bản của một mạch khuếch đại:Hình 4.1. Mạng bốn cực đại diện cho mạch khuếch đại.Nguồn tín hiệu vS được đưa đến ngõ vào của linh kiện điện tử, như BJT...Nhờ vai trò hoạt động của BJT, trên điện trở tải Rt sẽ nhận được tín hiệu đãđược khuếch đại nghĩa là tín hiệu này biến thiê n cùng quy luật với tín hiệu vSnhưng có biên độ lớn hơn nhiều.Tuỳ theo dạng của tín hiệu cần khuếch đại mà chia thành các loại mạchkhuếch đại cơ bản sau: Mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm (khuếch đại DC). Mạch khuếch đại tín hiệu xoay chiều bao g ồm mạch khuếch đại tần số thấp,trung bình và tần số cao.Trong chương này, ta xét các mạch khuếch đại tần số trung bình.
Để đơn giản, giả thiết rằng nguồn tín hiệu vS cần khuếch đại có dạnghình sin, tín hiệu ra trên tải vẫn có dạng hình sin (mạch khuếch đại lý tưởng).Trong điều kiện đó, các đại lượng xoay chiều trong mạch như điện áp vào, dòngđiện vào, điện áp ra trên tải, dòng điện ra trên tải là những đại lượng hình sin.Tín hiệu nhỏ là các đại lượng ở đầu vào, đầu ra biến thiên trong phạm vihẹp. Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ thường được đặt đầu tiên của một thiết bịkhuếch đại để khuếch đại tín hiệu còn chưa lớn. Dưới đây ta khảo sát các mạchkhuếch đại tín hiệu nhỏ theo phương pháp giải tích nghĩa là thay thế các mạchcụ thể bằng sơ đồ tương đương xo ay chiều, sau đó tính toán các thông số đặctrưng của mạch: hệ số khuếch đại điện áp, hệ số khuếch đại dòng điện , pha củađiện áp vào và điện áp ra ...vSMạchkhuếchđạiRtrSChương 4: Mạch khuếch đại dùng BJTBài giảng môn Kỹ thuật điện tử4.1. Sơ đồ tương đương của BJT đối với tín hiệu nhỏ xoay chiều theo thamsố chuẩn:4.1.1. Mạch CE (Common Emittter):Hình 4.2. Sơ đồ tương đương của BJT đối với mạch CETrong đó rbe
=rb+ (1+ )re (4.1a)re : điện trở vi phân của tiếp xúc JE. re=26mV/ IE. (4.1b)rb: điện trở khối vùng Baze.rc: điện trở vi phân của tiếp giáp JC.ib: nguồn dòng điện được điều khiển bởi dòng ib.4.1.2. Mạch BC ( Common Base ):Hình 4.3. Sơ đồ tương đương của BJT đối với mạch CB
Trong đó reb= re + rb/(1+ ) (4.2)re : điện trở vi phân của tiếp x úc JE. re=26mV/ IE.rb: điện trở khối vùng Baze.rc: điện trở vi phân của tiếp giáp JC.ie: nguồn dòng điện được điều khiển bởi dòng ieCB
EĐiện áp raĐiện áp vào rbeibrceBĐiện áp vàoĐiện áp raC rebieErcbChương 4: Mạch khuếch đại dùng BJTBài giảng môn Kỹ thuật điện tử4.1.3. Mạch CC: (Common Collector)Hình 4.4. Sơ đồ tương đương của BJT đối với m ạch CCTrong đó rbe=rb+ (1+ )rere : điện trở vi phân của tiếp xúc JE. re
=26mV/ IE.rb: điện trở khối vùng Baze.rc: điện trở vi phân của tiếp giáp JC.ib: nguồn dòng điện được điều khiển bởi dòng ib4.1.4. Nguyên tắ c vẽ sơ đồ tương đương đối với tín hiệu xoay chiều;Các tụ coi như nối tắt vì các tụ này có dung kháng rất nhỏ (gần như bằngkhông ở tần số làm việc của mạch)Nguồn một chiều Vcc coi như nối tắt vì giả thiết là nguồn lý tưởng cónội trở bằng 0.4.2. Mạch khuếch đại CE4.2.1. Sơ đồ mạch:Hình 4.5. Sơ đồ mạch khuếch đại CE4.2.2. Tác dụng linh kiện:R1,R2 : Điện trở phân cực;R
C : Điện trở tải cực C.Vcc: nguồn một chiều;vS: nguồn xoay chiều.CBE rbeibrceĐiện áp vàoĐiện áp ravtReC2VccRcCEC1RtvSR1R2Chương 4: Mạch khuếch đại dùng BJTBài giảng môn Kỹ thuật điện tử


Xem thêm: 4 Bài Văn Tả Cây Hoa Mai Ngày Tết Hay Nhất, Tả Cây Mai Lớp 4

rS: nội trở nguồn xoay chiều;CE : nối tắt thành p hần xoay chiều ở cực E.Re : Điện trở ổn định nhiệt; Rt : điện trở tải.C1: tụ liên lạc ngõ vào, ngăn thành phần 1chiều về vS.C2: tụ liên lạc ngõ ra, ngăn thành phần 1 chiều về phía tải. Nguyên lý hoạt động:Điện áp vào vS đưa đến đầu vào của mạch làm th ay đổi trạng thái hoạt độngcủa BTJ, các dòng điện base ib, ic có thể tăng hay giảm theo điện áp vào vs. Điệnáp biến thiên trên điện trở RC
tạo nên điện áp xoay chiều trên cực Collector.Điện áp này qua tụ C2 được đưa đến điện trở Rt của mạch khuếch đại.Hình 4.6. Dạng sóng của nguồn tín hiệu, tại cực C, và tại ngõ ra.4.2.3. Sơ đồ tương đương:Hình 4.7. Sơ đồ tương đương của mạch CE.4.2.4. Tính toán tham số của mạch:4.2.4.1. Điện trở vào của mạch:vSttvCvRttB CitRt ibRcrceR1//R2r
SvS rbeib iV icEChương 4: Mạch khuếch đại dùng BJTBài giảng môn Kỹ thuật điện tử ebbbebbbeebbbbebebeVrriirriiirriiu
rrRRR11//)//(21(4.3)Nếu R1//R2 >>rbethì RV=rbe4.2.4.2. Hệ số khuếch đại dòng điện KiHệ số khuếch đại dòng điện Ki là tỷ số của dòng điện ra và dòng điện
VậyttCVViRRRrRK//..(4.4)Hệ số khuếch đại dòng điện Ki phụ thuộc vào của BJT, giá trị điện trởcủa bộ phân áp, điện trở Rc, Rt. Nếu ta chọn R1//R2>>rV, Rc>>Rt thì Ki.
Mạch EC có hệ số khuếch đại dòng điện lớn.4.2.4.3. Hệ số khuếch đ ại điện áp KuHệ số khuếch đại điện áp Ku là tỷ số của điện áp trên tải và điện áp vàocủa mạch. VstCVVtstiVsVttsTVTuRrRRrRRrRKRri
RivvvvK//..(4.5) Nếu R1//R2>>rV, rs rất nhỏ, lớn thì hệ số khuếch đại điện áp Ku lớn. Dấu trừ biểu thị điện áp ra với điện áp vào ngược pha nhau.Bài tập 1:Cho sơ đồ mạch như hình vẽ sau.v


Xem thêm: Vài Nét Cơ Bản Về Tác Giả Đặng Trần Côn Và Đoàn Thị, Đặng Trần Côn

*
Mạch điện tử - chương 4 - Ảnh hưởng của nội trở nguồn tín hiệu và tổng trở tải lên mạch khuếch đại 15 2 4