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

Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 4 do Hoàng Văn Hiệp biên soạn hướng đến trình bày các vấn đề cơ bản về khái niệm và phân loại khuếch đại; khuếch đại tần số thấp; phản hồi âm; khuếch đại dùng transistor lưỡng cực;...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 4 - Hoàng Văn Hiệp 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 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 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 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 4.1. 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 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 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 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 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 4.2. 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 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 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 ra U ra K u Ku Uv 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 ra U ra j ( v) j Ku .e ra Ku e ku Ev Ev Computer architecture – HiepHV KTMT 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp Ku và ku phụ thuộc vào tần số K u f1 ( )Là đặc tuyến biên độ tần số của bộ khuếch đại ku f2 ( ) Là đặc tuyến pha tần số của bộ khuếch đại Computer architecture – HiepHV KTMT 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 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 Ku được định nghĩa như sau: Ku dK u BK Ku Ku Computer architecture – HiepHV KTMT 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Hệ số khuếch đại dòng điện i ra Ki iv ira I ra j ( v) Ki .e ra K i .e j ki iv Iv K i (dB) 20.lg ( K i ) Computer architecture – HiepHV KTMT 4.2.1. Các thông số kỹ thuật khuếch đại tần số thấp  Hệ số khuếch đại công suất PR KP PV  Hệ số khuếch đại công suất KP cho ta thấy công suất tr ...