Bài giảng Mạch điện tử nâng cao: Chương 2 - ThS. Nguyễn Thanh Tuấn

Bài giảng "Mạch điện tử nâng cao - Chương 2: Đáp ứng tần số" cung cấp cho người học các kiến thức: Tổng quan về đáp ứng tần số, phân tích đáp ứng tần số thấp, phân tích đáp ứng tần số cao. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Mạch điện tử nâng cao: Chương 2 - ThS. Nguyễn Thanh Tuấn Chương 2: Đáp ứng tần số Th.S. Nguyễn Thanh Tuấn Bộ môn Viễn thông (B3) nttbk97@yahoo.com 1 Nội dung • Tổng quan về đáp ứng tần số. • Phân tích đáp ứng tần số thấp. • Phân tích đáp ứng tần số cao. 2 Tổng quan về đáp ứng tần số • Đáp ứng biên độ và đáp ứng pha • Đáp ứng tần số dạng tổng quát của MKĐ • Phương pháp vẽ tiệm cận (biểu đồ Bode) 3 Đáp ứng biên độ và đáp ứng pha • A = a+bj = |A|∠A – Biên độ | A| a 2 b2 – Pha b A arctg ( ) a • Zc = 1/jωC = 1/j2πfC là một hàm theo f – f = 0: Zc = ∞: Chế độ DC – f ≠ 0: Chế độ AC • Nguyên nhân của việc đáp ứng tần số là do: – Bên ngoài: tụ ghép và tụ bypass (vùng tần số thấp) – Bên trong: điện dung ký sinh giữa các chân BJT (vùng tần số cao) 4 Đáp ứng tần số dạng tổng quát |A| Am Tần số Tần số thấp cao Am ------- 2 Tần số giữa fL B fH fL fH • Ở dãy tần số thấp: các tụ gắn bên ngoài. • Ở dãy tần dãy giữa: không xét ảnh hưởng của tụ. • Ở dãy tần số cao: các điện dung ký sinh bên trong của linh kiện. 5 Phương pháp vẽ tiệm cận 1) Tìm độ lợi |Ai|, chuyển sang |Ai|dB 2) Vẽ từng thừa số, sau đó cộng các đồ thị riêng lẻ lại với nhau j z Chuyển sang dB: VD: A( ) Am j p 2 2 2 2 A( ) dB 20lg Am 20lg z 20lg p (2) (3) (1) >> z: 20dB/dec >> p: 20dB/dec Hằng số 7 Thang logarith |A|dB -2 -1 0 1 2 3 lgω 0.01 0.1 1 10 100 1000 ω (rad/s) 8 Trở kháng tương đương RC 9 Đáp ứng tần số thấp • Mô hình tương đương tín hiệu nhỏ tần số thấp – BJT – FET • Ảnh hưởng của tụ thoát • Ảnh hưởng của tụ ghép • Ảnh hưởng của tụ thoát và tụ ghép 10 Mô hình tương đương của BJT/FET tín hiệu nhỏ tần số thấp 11 Ảnh hưởng của tụ thoát 12 iL iL ib RC Rb / / Ri Ai (s) . h fe . ii ib ii RC RL Rb / / Ri hie Re* / /Ce* 1 s RC Rb / / Ri Re .Ce Ai (s) h fe . . RC RL Rb / / Ri hie s 1 Ce*.( Re* / /( Rb / / Ri hie ) 13 s Ai ( s) Aim . z1 (s j ) s p1 RC Rb / / Ri • Aim = Ai (jω)| ω => +∞ = h fe . RC RL Rb / / Ri hie 1 • ωz1 = zero của hàm truyền đạt Re .Ce 1 • ωp1 = Ce* .( Re* / /( Rb / / Ri hie ) cực của hàm truyền đạt 14 Giản đồ bode của hàm truyền: ωz1 < ωp1 – Ta có biểu thức: 2 2 2 2 | Ai ( ) |dB 20log | Aim | 20log z1 20log p1 z1 z1 | Ai ( ) |dB Aio 20log(| Aim | ) Độ dốc 0dB/dec p1 1 z1 p1 | Ai ( ) |dB 20log(| Aim |. ) 20log p1 Độ dốc 20dB/dec p1 | Ai ( ) |dB 20log(| Aim |) Độ dốc 0dB/dec 15 z1 Aio Aim * p1 ωz1 ωp1 = ωL 16 Tìm tần số cắt thấp ωL = 2πfL : 2 2 | Aim | L z1 | Aim | | Ai ( L ) | | Aim | 2 2 2 2 L p1 2 2 2 2 2( L z1 ) L p1 2 2 2 L p1 2 z1 • Nhận xét: điều kiện để có ωL >0: 2 ...