›
›

Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 4: Khuếch đại - Hoàng Văn Hiệp

pdf 74 trang ngocly 2620
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 4: Khuếch đại - Hoàng Văn Hiệp", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_ky_thuat_dien_tu_chuong_4_khuech_dai_hoang_van_hie.pdf

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 4: Khuếch đại - Hoàng Văn Hiệp

  1. Kỹ thuật điện tử Hoàng Văn Hiệp Bộ môn Kỹ Thuật máy tính – Khoa Công nghệ thông tin Mob. 091 609 3209 Email: hiephv@it-hut.edu.vn hoangvanhiep1984@gmail.com Computer architecture – HiepHV KTMT
  2. Kỹ thuật điện tử Chương 4. Khuếch đại Hoàng Văn Hiệp Bộ môn Kỹ thuật máy tính, Khoa công nghệ thông tin Trường đại học Bách khoa Hà nội 2 Electronic Technique – HiepHV KTMT
  3. Nội dung chương 4  4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  4.2. Khuếch đại tần số thấp  4.3. Phản hồi âm  4.4. Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  4.5. Khuếch đại transistor nhiều tầng Computer architecture – HiepHV KTMT
  4. Nội dung chương 4  4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  4.2. Khuếch đại tần số thấp  4.3. Phản hồi âm  4.4. Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  4.5. Khuếch đại transistor nhiều tầng Computer architecture – HiepHV KTMT
  5. 4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  a) Khái niệm  Trong qúa trình biến đổi xử lý tín hiệu thường phải xử lý với tín hiệu biên độ rất nhỏ, công suất thấp không đủ kích thích cho tầng tiếp theo làm việc. Như vậy, cần phải gia tăng công suất cho tín hiệu. Mạch điện cho phép ta nhận ở đầu ra ở tín hiệu có dạng như tín hiệu đầu vào nhưng có công suất lớn hơn gọi là mạch khuếch đại.  Quá trình khuếch đại là quá trình biến đổi năng lượng có điều khiển, ở đó năng lượng của nguồn một chiều (không chứa đựng thông tin) được biến đổi thành năng lượng xoay chiều của tín hiệu có mang tin Computer architecture – HiepHV KTMT
  6. 4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  b) Phân loại khuếch đại  Theo phần tử khuếch đại:  Khuếch đại dùng đèn điện tử 3, 4 hoặc 5 cực  Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  Khuếch đại dùng transistor trường  Khuếch đại dùng diode tunen  Khuếch đại IC( vi mạch)  Theo dải tần số làm việc  Theo bề rộng của dải tần số khi cần khuếch đại:  Khuếch đại dải rộng  Khuếch đại dải hẹp. Computer architecture – HiepHV KTMT
  7. 4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  b) Phân loại khuếch đại  Theo dạng tải :  Khuếch đại cộng hưởng (hay chọn lọc) có tải là mạch cộng hưởng  Khuếch đại điện trở(không cộng hưởng ).  Theo đại lượng cần khuếch đại: khuếch đại điện áp, khuếch đại dòng điện, khuếch đại công suất. Computer architecture – HiepHV KTMT
  8. 4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  Phân loại khuếch đại theo tần số  Khuếch đại tín hiệu tần số cực thấp (khuếch đại tín hiệu 1 chiều)  Tần số trong khoảng 0-20Hz. Ví dụ tín hiệu điện tim  Khuếch đại tín hiệu tần số thấp  Tần số trong khoảng 20Hz-200KHz. Ví dụ tín hiệu âm thanh, siêu âm  Khuếch đại tín hiệu tần số cao  Tần số trong khoảng 200KHz-2GHz. Ví dụ sóng mang kênh thông tin radio trong phát thanh, truyền hình  Khuếch đại ánh sáng Computer architecture – HiepHV KTMT
  9. Nội dung chương 4  4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  4.2. Khuếch đại tần số thấp  4.3. Phản hồi âm  4.4. Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  4.5. Khuếch đại transistor nhiều tầng Computer architecture – HiepHV KTMT
  10. 4.2. Khuếch đại tần số thấp 4.2.1. Các thông số kỹ thuật 4.2.2. Các chế độ khuếch đại Computer architecture – HiepHV KTMT
  11. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  1. Hệ số khuếch đại  Là tỷ số giữa đại lượng điện ở đầu ra và đầu vào của mạch khuếch đại.  Các đại lượng đó là điện áp, dòng điện hoặc công suất, tương ứng có hệ số khuếch đại điện áp Ku, hệ số khuếch đại dòng điện KI và hệ số khuếch đại công suất KP. Computer architecture – HiepHV KTMT
  12. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  1. Hệ số khuếch đại  Hệ số khuếch đại điện áp * U U K ra K ra u U u v Ev *  Ku là hệ số khuếch đại riêng của bộ khuếch đại  Vì tầng khuếch đại có chứa các phần tử điện kháng (cuộn cảm, tụ điện) nên Ku là một số phức U U ra ra j( ra v ) j ku K u .e K u e Ev Ev Computer architecture – HiepHV KTMT
  13. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp K u và ku phụ thuộc vào tần số K u f1 ( )Là đặc tuyến biên độ tần số của bộ khuếch đại ku f 2 ( ) Là đặc tuyến pha tần số của bộ khuếch đại Computer architecture – HiepHV KTMT
  14. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Ví dụ đặc tuyến biên độ tần số  Thường hệ số khuếch đại điện áp tính theo decibel K u (dB) 20. lg( K u ) Computer architecture – HiepHV KTMT
  15. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Trên thực tế,giá trị của K u không ổn định. Độ bất ổn định của được định nghĩa như sau: K u dKu BK K u K u Computer architecture – HiepHV KTMT
  16. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Hệ số khuếch đại dòng điện ira K i iv i I ra ra j( ra v ) j ki Ki .e Ki .e I v iv K i (dB) 20.lg ( K i ) Computer architecture – HiepHV KTMT
  17. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Hệ số khuếch đại công suất PR K P PV  Hệ số khuếch đại công suất KP cho ta thấy công suất trung bình ( tác dụng) ra tải của mạch khuếch đại lớn hơn bao nhiêu lần công suất trung bình ( tác dụng) ở đầu vào của nó. Computer architecture – HiepHV KTMT
  18. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Trở kháng vào:  Trở kháng vào của mạch khuếch đại được định nghĩa như sau: U v Z v iv UUrrUZvv* KKuu EUEZZv v v i v  Trong đó Zi trở trong nguồn Zv trở kháng vào của bộ khuếch đại * Ku Ku  Nếu Zi >> Zv thì K 0  Nếu Zi << Zv thì u
  19. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Trở kháng ra:  Trở kháng ra của mạch khuếch đại được định nghĩa là trở kháng trong của nguồn tương đương nếu ta nhìn từ phía tải : U r Z r ir Z t U r Er . Z t Z r  Nếu Zt>>Zr thì U r Er  Nếu Z <<Z thì t r U r 0
  20. Bộ khuếch đại lý tưởng  Bộ khuếch đại điện áp lý tưởng có Ku rất lớn và không phụ thuộc vào nguồn và tải: Ku ZZZv() v ng ZZZr0( r t )  Bộ khuếch đại dòng điện lý tưởng Ki rất lớn không phụ thuộc vào nguồn và tải: Ki Z v 0 Z r
  21. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Hệ số méo  Méo không đường thẳng:  Méo không đường thẳng do tính chất phi tuyến của các phần tử như transistor gây ra thể hiện ở việc xuất hiện những thành phần tần số lạ ở đầu ra mà không có ở đầu vào. Khi Uv chỉ có thành phần tần số ω nhưng đầu ra không chỉ xuất hiện thành phần tần số ω mà còn xuất hiện các thành phần tần số (n. ω), với n=2,3 Các thành phần tần số (n. ω), với n=2,3 gọi là các hài, giả thiết các hài có biên độ tương ứng là Unm ta định nghĩa hệ số méo không đường thẳng như sau: 2 2 2 U 2m U 3m U nm U1m
  22. Hệ số méo  Méo tần số:  Do tính phi tuyến đối với các tần số khác nhau của các phần tử nên hệ số khuếch đại ở các tần số khác nhau sẽ khác nhau. Méo tần số tại tần số f0 được định nghĩa như sau: K u max M ( f 0 ) Ku ( f 0 )
  23. 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Dải động  Dải động được định nghĩa là tỷ số giữa biên độ tín hiệu vào lớn nhất để méo không đường thẳng chưa vượt quá mức danh định và biên độ tín hiệu vào nhỏ nhất để chưa bị ảnh hưởng bởi tạp âm: U S v max d U v min
  24. 4.2.2. Các chế độ khuếch đại  Để phần tử khuếch đại (transistor) làm việc bình thường, tin cậy ở một chế độ xác định thì cần hai điều kiện:  Phân cực tính cho phần tử khuếch đại. (Các phương pháp phân cực cho transistor)  Ổn định chế độ làm việc tĩnh đã được xác lập. (Các phương pháp hồi tiếp)  Khi thỏa mãn hai điều kiện trên thì ta sẽ có:  Khi Uv=0, phương trình đường tải tĩnh có dạng: U CE I C .RC EC  Khi Uv≠0, phương trình đường tải xoay chiều như sau: U CE I C .(RC // Rt ) EC
  25. 4.2.2. Các chế độ khuếch đại
  26. 4.2.2. Các chế độ khuếch đại Nếu Q nằm trong khoảng giữa M và N, trong đó M, N là giao điểm đường thẳng tải với các đường đặc tuyến ra tĩnh ứng với các chế độ tới hạn UBE max và UBE= 0 (IB=0), ta nói tầng khuếch đại làm việc ở chế độ A. Chế độ làm việc này có 2 đặc điểm cơ bản là: vùng làm việc gây ra méo nhỏ nhất và hiệu quả biến đổi năng lượng của tầng là thấp nhất.
  27. 4.2.2. Các chế độ khuếch đại Khi Q dịch dần về phía điểm N, tầng khuếch đại sẽ chuyển dần sang chế độ AB và lúc Q trùng với N, ta nói tầng khuếch đại làm việc ở chế độ B. Đặc điểm của chế độ này là méo lớn. Khi Q nằm ngoài N và lân cận M ta nói tầng khuếch đại đang làm việc ở chế độ khóa với 2 trạng thái tới hạn: Mở bão hòa khi Q nằm gần M Khóa dòng khi Q nằm dưới N
  28. Nội dung chương 4  4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  4.2. Khuếch đại tần số thấp  4.3. Phản hồi âm  4.4. Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  4.5. Khuếch đại transistor nhiều tầng Computer architecture – HiepHV KTMT
  29. 4.3. Phản hồi âm  Phản hồi là gì?  Phản hồi là dẫn tín hiệu từ đầu ra quay về điểm đầu vào  Khối mạch khuếch đại K thực hiện khuếch đại tín hiệu vào. Khối mạch B thực hiện đưa tín hiệu ra quay lại đầu vào. Computer architecture – HiepHV KTMT
  30. 4.3. Phản hồi âm (tiếp)  Phản hồi dương:  Khi tín hiệu ra của khối phản hồi B cùng pha với tín hiệu vào thì sẽ làm tăng đầu vào, đầu ra sẽ tăng.  Đầu ra tăng sẽ làm đầu ra của khối phản hồi B tăng, từ đó đầu vào khối khuếch đại K tăng, lại làm cho đầu ra tăng.  Quá trình cứ diễn ra như vậy, làm cho mạch không ổn định. Trường hợp này gọi là phản hồi dương.  Ứng dụng chính của phản hồi dương là các mạch tạo dao động. Computer architecture – HiepHV KTMT
  31. 4.3. Phản hồi âm (tiếp)  Phản hồi âm:  Khi tín hiệu ra của khối phản hồi B ngược pha với tín hiệu vào thì sẽ làm giảm đầu vào, từ đó làm giảm đầu ra. Trường hợp này được gọi là phản hồi âm hay còn gọi là hồi tiếp âm. Hồi tiếp âm cho phép cải thiện chất lượng một số thông số của mạch khuếch đại vì thế nó được ứng dụng rất rộng rãi. Computer architecture – HiepHV KTMT
  32. 4.3. Phản hồi âm (tiếp)  Phân loại phản hồi  Phản hồi điện áp: Điện áp của khối khuếch đại K là tham số thực hiện hồi tiếp  Phản hồi điện áp nối tiếp: Tín hiệu hồi tiếp nối tiếp với nguồn  Phản hồi điện áp song song: Tín hiệu hồi tiếp song song với tín hiệu nguồn  Phản hồi dòng điện: Dòng điện của khối khuếch đại K là tham số thực hiện hồi tiếp  Phản hồi dòng điện nối tiếp  Phản hồi dòng điện song song Computer architecture – HiepHV KTMT
  33. Phản hồi điện áp nối tiếp  Ta có: U rk U vb U r U vk U rb U v Computer architecture – HiepHV KTMT
  34. Phản hồi điện áp song song UUUrk vb r UUUvk rb v Computer architecture – HiepHV KTMT
  35. Phản hồi dòng điện nối tiếp UUUr rk vb UUUv vk rb Computer architecture – HiepHV KTMT
  36. Phản hồi dòng điện song song UUUr rk vb UUUv vk rb Computer architecture – HiepHV KTMT
  37. Thông số kỹ thuật mạch có phản hồi âm  Xét mạch phản hồi điện áp nối tiếp  Hệ số khuếch đại: U U U K ( ph) r K rk B rb u u U U v vk U vb  Ta có: U v U vk U rb U U U  Chia cả hai vế cho Ur: v vk rb U r U r U r U U U  Mà U rk U vb U r nên v vk rb U r U rk U vb 1 1 B Ku ( ph) Ku K K K ( ph) u u u 1 K .B G Computer architecture – HiepHV KTMT u
  38. Thông số kỹ thuật mạch có phản hồi âm  Trở kháng vào:  Phản hồi nối tiếp  Phản hồi nối tiếp làm tăng trở kháng vào: Z v ( ph nt) G.Z v  Vì mạch khuếch đại điện áp lý tưởng cần Z v nên phản hồi nối tiếp thường được dùng làm khuếch đại điện áp.  Phản hồi song song: Z Z ( ph //) v v G  Dùng cho khuếch đại dòng điện Computer architecture – HiepHV KTMT
  39. Thông số kỹ thuật mạch có phản hồi âm  Trở kháng ra:  Phản hồi điện áp làm giảm trở kháng ra: Z Z ( ph đa) r r G  Dùng phản hồi điện áp làm khuếch đại điện áp (Zr 0)  Phản hồi dòng điện làm tăng trở kháng ra: Z r ( ph dđ) G.Z r  Dùng làm khuếch đại dòng điện Computer architecture – HiepHV KTMT
  40. Thông số kỹ thuật mạch có phản hồi âm  Méo không đường thẳng  Phản hồi âm làm giảm hệ số méo không đường thẳng: ( ph âm) G  Dải động  Phản hồi âm làm tăng dải động S d ( ph âm) G.Sd Computer architecture – HiepHV KTMT
  41. Nội dung chương 4  4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  4.2. Khuếch đại tần số thấp  4.3. Phản hồi âm  4.4. Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  4.5. Khuếch đại transistor nhiều tầng Computer architecture – HiepHV KTMT
  42. 4.4. Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  Tầng khuếch đại E chung  Tầng khuếch đại B chung  Tầng khuếch đại C chung Computer architecture – HiepHV KTMT
  43. Tầng khuếch đại E chung Computer architecture – HiepHV KTMT
  44. Tầng khuếch đại E chung Cp1 và Cp2 là các tụ ghép tầng. Tụ Cp1 loại trừ ảnh hưởng lẫn nhau của nguồn tín hiệu và mạch vào về dòng một chiều. Mặt khác, nó đảm bảo cho điện áp tĩnh base UB0 không bị ảnh hưởng bởi điện trở trong của nguồn tín hiệu. Tụ Cp2 ngăn không cho thành phần 1 chiều mà chỉ cho thành phần xoay chiều ra tải. Tụ điện CE là tụ rẽ nhánh, loại bỏ các thành phần xoay chiều quay trở lại đầu vào để đảm bảo không làm giảm hệ số khuếch đại tín hiệu xoay chiều do hồi tiếp âm. Computer architecture – HiepHV KTMT
  45. Tầng khuếch đại E chung Cặp điện trở R1 và R2 để phân cực tĩnh cho transistor. Mạch này tuân theo nguyên lý phân cực bằng chia áp. RC là tải một chiều. RE đóng vai trò là phần tử hồi tiếp âm dòng điện có tác dụng ổn định nhiệt, đồng thời cấp điện áp một chiều tới cực Emitter. Rt là tải lấy tín hiệu đầu ra. Computer architecture – HiepHV KTMT
  46. Tầng khuếch đại E chung  Chế độ tĩnh  Là chế độ dòng 1 chiều, các tụ coi như hở mạch, như vậy, mạch khuếch đại ở chế độ tĩnh thu được chính là mạch phân cực bằng dòng Emitter. Computer architecture – HiepHV KTMT
  47. Tầng khuếch đại E chung  Chế độ động  Ta sử dụng sơ đồ tương đương xoay chiều tín hiệu nhỏ của transistor, mạch khuếch đại được vẽ lại như sau: Computer architecture – HiepHV KTMT
  48. Tầng khuếch đại E chung  Trở kháng vào uv Z v (R1 // R2 ) // rbe iv rbe rb 1 .r e  với R1//R2 > (2÷3).rbe , tính toán dựa trên các giá trị có thể có của rb, o , re, giá trị của Zv nằm trong khoảng khoảng 1÷3KΩ. Như vậy, trở kháng vào của mạch EC là trung bình. Computer architecture – HiepHV KTMT
  49. Tầng khuếch đại E chung  Trở kháng ra: Z r Rc  Hệ số khuếch đại điện áp:  ut = ic.(RC//RL) = o . ib.(RC//RL)  uv = ib.rbe ut RC // RL K u o uv rbe  Giá trị khuếch đại điện áp có giá trị khá lớn. Tuy nhiên, điện áp ra ngược pha với điện áp vào. Computer architecture – HiepHV KTMT
  50. Tầng khuếch đại E chung  Hệ số khuếch đại dòng điện: iv .(R1 // R2 // rbe ) ib .rbe rbe iv ib . Z v ut ic .(RC // RL ) it RL RL RC // RL Z v Ki . . iv rbe rbe RL rbe ib . ib . Z v Z v  Nếu ta coi Zv ≈ rbe thì ta có: RC // RL K i . RL  Giá trị khuếch đại dòng điện có giá trị khá lớn, K i Computer architecture – HiepHV KTMT
  51. Tầng khuếch đại E chung  Hệ số khuếch đại công suất K p Ku .Ki  Giá trị của Kp đối với mạch mắc EC rất lớn, nằm trong khoảng 200÷5000.  Như vậy, mạch khuếch đại EC thực hiện khuếch đại cả dòng điện và điện áp, trở kháng vào trung bình, trở kháng ra lớn Computer architecture – HiepHV KTMT
  52. Tầng khuếch đại B chung  Tụ C1, C2 là tụ ghép tầng, nhằm ngăn dòng 1 chiều giữa các đầu của mạch. Computer architecture – HiepHV KTMT
  53. Tầng khuếch đại B chung  Chế độ tĩnh:  Khi làm việc ở chế độ tĩnh, các tụ điện coi như hở mạch. Tầng khuếch đại được vẽ lại như sau: Computer architecture – HiepHV KTMT
  54. Tầng khuếch đại B chung  Chế độ động:  Đối với chế độ xoay chiều, có thể coi các tụ điện ngắn mạch. Sơ đồ tương đương ở chế độ xoay chiều của tầng khuếch đại BC được mô tả như sau: Computer architecture – HiepHV KTMT
  55. Tầng khuếch đại B chung  Trở kháng vào: Z v RE // rbe // Z x  Trong đó Zx là trở kháng được tính như sau: ueb rbe .ib rbe Z x re ic .ib  Thay lên trên ta có: Z v RE // rbe // re re  Giá trị của trở kháng vào cho mạch khuếch đại BC là khá nhỏ, đây là nhược điểm chính của tầng khuếch đại này vì trở kháng vào nhỏ sẽ làm tín hiệu ra có hệ số méo lớn. Computer architecture – HiepHV KTMT
  56. Tầng khuếch đại B chung  Trở kháng ra: Z r RC  Hệ số khuếch đại điện áp ic .(RC // RL ) .(RC // RL ) RC // RL K u ib .rbe rbe re  Hệ số khuếch đại dòng điện: (Không khuếch đại dòng điện) Ut iR Z R// R r KKoL .1 v c L e iuU iiv R L r e R L Zv Computer architecture – HiepHV KTMT
  57. Tầng khuếch đại B chung  Hệ số khuếch đại công suất KKKKp u. i u Computer architecture – HiepHV KTMT
  58. Tầng khuếch đại C chung Computer architecture – HiepHV KTMT
  59. Tầng khuếch đại C chung  Chế độ tĩnh:  Ở chế độ tĩnh, các tụ điện hở mạch. Sơ đồ mạch tương đương ở chế độ tĩnh được biểu E diễn như sau: R1 R2 Re Computer architecture – HiepHV KTMT
  60. Tầng khuếch đại C chung  Chế độ động:  Sơ đồ tương đương ở chế độ động được biểu diễn như hình sau: Computer architecture – HiepHV KTMT
  61. Tầng khuếch đại C chung  Trở kháng vào: uv Zv R1 // R2 // rbe Z x iv  trong đó Zx là trở kháng của khối (ic,RE,RL). Trở kháng này có thể tính như sau: ie .(RE // RL ) Z x (1 ).(RE // RL ) ib  thay lên trên, ta có: Z v (R1 // R2 ) // rbe (1 ).(RE // RL )  Như vậy, giá trị điện trở vào của mạch CC là khá lớn. Đây là một trong những ưu điểm quan trọng của tầng CC để làm tầng phối hợp với nguồn tín hiệu có điện trở trong lớn Computer architecture – HiepHV KTMT
  62. Tầng khuếch đại C chung  Trở kháng ra: Zr RE // Z y  trong đó Zy là trở kháng được tính như sau ib .(rbe R1 // R2 ) rbe R1 // R2 Z y ie 1  thay lên trên ta có: (r R // R ) Z R // be 1 2 r E 1  Như vậy, trở kháng ra của mạch khuếch đại CC là rất nhỏ. Computer architecture – HiepHV KTMT
  63. Tầng khuếch đại C chung  Hệ số khuếch đại điện áp: ut ib .Z x (1 ).(RE // RL ) K u 1 uv ib .(rbe Z x ) rbe (1 ).(RE // RL )  Như vậy, mạch khuếch đại CC không khuếch đại điện áp  Hệ số khuếch đại dòng điện ur iR ZZ KKrL vv iuu ivv R L R L Zv  Hệ số khuếch đại dòng điện khá lớn Computer architecture – HiepHV KTMT
  64. Tầng khuếch đại C chung  Hệ số khuếch đại công suất: KKKKp u. i i Computer architecture – HiepHV KTMT
  65. Bảng tổng kết Computer architecture – HiepHV KTMT
  66. Nội dung chương 4  4.1. Khái niệm và phân loại khuếch đại  4.2. Khuếch đại tần số thấp  4.3. Phản hồi âm  4.4. Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực  4.5. Khuếch đại transistor nhiều tầng Computer architecture – HiepHV KTMT
  67. 4.5 Khuếch đại dùng transistor nhiều tầng  Để tăng hệ số khuếch đại và cải thiện chất lượng một số tham số của mạch, người ta thường mắc nối tiếp các tầng khuếch đại với nhau một cách phù hợp. Ở đây, tín hiệu ra của tầng này sẽ là tín hiệu vào cho tầng tiếp theo. Computer architecture – HiepHV KTMT
  68. Các thông số kỹ thuật  Hệ số khuếch đại điện áp U r K u K u1.K u2 K un U v Ku (dB) K u1 (dB) Ku2 (dB) Kun (dB)  Độ bất ổn định BK B1 B2 Bn  Méo K 1 2 n M ( f 0 ) M 1 ( f 0 ).M 2 ( f 0 ) M n ( f 0 ) Computer architecture – HiepHV KTMT
  69. Các phương pháp ghép tầng  Ghép tụ điện Computer architecture – HiepHV KTMT
  70. Các phương pháp ghép tầng  Ghép tụ điện  Giữa đầu ra của tầng trước và đầu vào của tầng sau, tín hiệu được ghép bằng tụ điện.  Nếu có N tầng thì cần ít nhất (N+1) tụ điện vì cần 1 tụ ở nguồn tín hiệu. Phương pháp ghép tầng bằng tụ điện có đặc điểm sau:  + Đơn giản, cách li ảnh hưởng của phân cực một chiều.  + Gây méo tần số thấp  Chú ý cần chọn tụ điện sao cho Zc<<Rv. Computer architecture – HiepHV KTMT
  71. Các phương pháp ghép tầng  Ghép biến áp  Tín hiệu giữa đầu ra của tầng trước và đầu vào của tầng sau được ghép bằng biến áp: Computer architecture – HiepHV KTMT
  72. Các phương pháp ghép tầng  Ghép biến áp  Cách li phân cực.  Cách li điểm đất của hai tầng.  Dải thông tần số hẹp. Computer architecture – HiepHV KTMT
  73. Các phương pháp ghép tầng  Ghép trực tiếp  Tín hiệu giữa đầu ra của tầng trước và đầu vào của tầng sau ghép trực tiếp với nhau hoặc ghép qua điện trở V1 R5 R7 R9 R11 R3 R1 R14 R15 Q1 Q2 Q3 C1 R13 R2 R6 R10 C3 R8 C4 R12 C6 R4 V2 Computer architecture – HiepHV KTMT
  74. Các phương pháp ghép tầng  Ghép trực tiếp  Về mặt tín hiệu đây là phương pháp ghép tốt nhất.  Nhược điểm:  Sự trôi nhiệt dây chuyền  Không cách li một chiều được giữa các tầng. Computer architecture – HiepHV KTMT