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

Khuếch đại là quá trình biến đổi năng lượng có điều khiển, ở đó năng lượng của nguồn cấp 1 chiều được biến đổi thành dạng năng lượng tín hiệu khác ở đầu ra (lớn hơn về mặt biên độ dòng điện hoặc điện áp). Để tìm hiểu sâu hơn về vấn đề này mời các bạn tham khảo "Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 4 - Khuếch đại".
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật điện tử: Chương 4 - Khuếch đạiChương 4 : Khuếch đại Khuếch đại là quá trình biến đổi năng lượng có điều khiển, ở đó năng lượng của nguồn cấp 1 chiều được biến đổi thành dạng năng lượng tín hiệu khác ở đầu ra (lớn hơn về mặt biên độ dòng điện hoặc điện áp) Phân loại theo tần số khuếch đại  Khuếch đại tần số cực thấp(tín hiệu 1 chiều) ▪ Tần số trong khoảng 0-20Hz (tín hiệu điện tim)  Khuếch đại tín hiệu tần số thấp ▪ Tần số trong khoảng 20-200kHz(tín hiệu âm thanh, siêu âm)  Khuếch đại tín hiệu tần số cao ▪ Tần số trong khoảng 200kHz- 2GHz(sóng mang kênh thông tin radio, truyển hinh…..) Hệ số khuếch đại  Hệ số khuếch đại điện áp  Hệ số khếch đại dòng điện Trở kháng vào ra Hệ số méo Dải động U ra U ra K  * u Ku  Uv EvNói chung, vì tầng khuếch đại có chứa các phần tử điện kháng nên Kulà một số phức.   U ra U ra j ( ra  v )  Ku    .e  K u e j ku Ev Ev Do các tâng khuếch đại thường có các phần tử điện kháng và cảm kháng nên |Ku| và |ψku| thay đổi theo 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. Ví dụ về đặc tuyến biên độ - tần số của bộ khuếch đại được biểu diễn như hình vẽ sau: Thường người ta tính biên độ hệ số khuếch đại |Ku| theo đơn vị decibel   K u (dB)  20. lg( K u )   Trên thực tế,giá trị của K u không ổn định. Độ bất ổn định của K u được định nghĩa như sau: K u dK u BK   Ku Ku i ra Ki  iv   iraI ra j ( ra  v )Ki    .e  K i .e j ki iv Iv   K i (dB)  20.lg ( K i ) Trở kháng vào của mạch khuếch đại được định nghĩa như sau: Uv Zv  iv Ur Ur Uv Zi Ku   .  Ku . * Ev U v Ev Zi  Zv nếu Zi>>Zv thì K u  K u * nếu Zi Trở kháng ra của mạch khuếch đại được định nghĩa là trở kháng trong của nguồn tương đương nếu ta nhìn từ phía tải : Ur Zr  ir Zt U r  Er . Zt  Zr nếu Zt>>Zr thì U r  Er nếu Zt Bộ khuếch đại điện áp lý tưởng có Ku rất lớn và không phụ thuộc vào nguồn và tải: K u    Z v   Z  0  r Bộ khuếch đại dòng điện lý tưởng Ki rất lớn không phụ thuộc vào nguồn và tải: K i    Z v  0 Z    r 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 nhưng đầu ra không chỉ xuất hiện thành phần tần số mà còn xuất hiện các thành phần tần số (n. ), với n=2,3... Các thành phần tần số (n. ), 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: U 22m  U 32m  ...U nm 2   U 1m 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: Ku M ( f0 )  max Ku ( f0 ) 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: Uv Sd  max Uv min Để phần tử khuếch đại (transistor) là ...