Bài giảng Vô tuyến điện đại cương: Chương 9 - TS. Ngô Văn Thanh

Chương 9 trang bị cho người học những kiến thức về khuếch đại transistor. Nội dung chính trong chương này gồm: Khuếch đại chung cực phát, hiệu suất cực đại của mạch khuếch đại loại A, hệ số khuếch đại, giản đồ I-V, điện trở cực gốc, suy biến cực phát, cực phát dẫn theo, khuếch đại vi sai, transistor trường, cực nguồn dẫn theo.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Vô tuyến điện đại cương: Chương 9 - TS. Ngô Văn ThanhVÔ TUYẾN ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG TS. Ngô Văn Thanh Viện Vật Lý Hà Nội - 20162 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 Tài liệu tham khảo [1] David B. Rutledge, The Electronics of Radio (Cambridge University Press 1999). [2] Dennis L. Eggleston, Basic Electronics for Scientists and Engineers (Cambridge University Press 2011). [3] Jon B. Hagen, Radio-Frequency Electronics: Circuits and Applications (Cambridge University Press 2009). [4] Nguyễn Thúc Huy (1998), Vô tuyến điện tử, NXB KHKT [5] Đỗ Xuân Thụ, Nguyễn Đức Nhuận (1990), Kỹ thuật điện tử, NXB KHKT [6] Phạm Văn Đương (2004), Cơ sỡ kỹ thuật khuếch đại, NXB KHKT Website : http://iop.vast.ac.vn/~nvthanh/cours/votuyendien/ Email : nvthanh@iop.vast.ac.vn3 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 CHƯƠNG 9. KHUẾCH ĐẠI TRANSISTOR 1. Khuếch đại chung cực phát 2. Hiệu suất cực đại của mạch khuếch đại loại A 3. Hệ số khuếch đại 4. Giản đồ I-V 5. Điện trở cực gốc 6. Suy biến cực phát 7. Cực phát dẫn theo 8. Khuếch đại vi sai 9. Transistor trường 10. Cực nguồn dẫn theo4 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 1. Khuếch đại chung cực phát Common-Emitter Amplifier  Mạch điện có transistor npn  Điện trở tải R ; điện áp cung cấp : Vcc  Điện áp của tín hiệu xoay chiều : Vo  Cực phát tiếp mát • Tín hiệu vào được tạo bởi cực gốc và cực phát • Tín hiệu ra được tạo bởi cực góp và cực phát => mạch khuếch đại chung cực phát  Điện áp trên cực gốc bị giới hạn bởi điện áp tới trên diode của cực phát Vf  Khi Vo > 0 đủ lớn : diode ở cực phát mở => có dòng chạy qua cực gốc.  Khi Vo < 0 : điện áp trên cực gốc cũng âm => dòng qua cực gốc ngàng chạy  Khi có dòng chạy qua cực gốc, • có dòng cường độ lớn chạy qua cực góp, và qua tải => Điện áp ở cực góp bị sụt giảm. • Nếu điện áp cực góp nguồn đủ lớn: transistor mở hoàn toàn.5 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 1. Khuếch đại chung cực phát  Chú ý : transistor chỉ làm việc ½ thời gian. điện áp đầu ra có dạng một nửa hình sin. Cải tiến :  Bù điện áp cho cực gốc để giữ transistor không bị đóng  Đưa thêm điện áp DC vào cực gốc (điện áp dịch) : => sử dụng mạch chia điện áp trên điện trở giữa nguồn và đất (mát). => liên tục có dòng điện qua cực gốc  Điện áp cực góp có dạng hình sin đầy đủ.6 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 2. Hiệu suất cực đại của mạch khuếch đại loại A Hiệu suất cực đại của mạch khuếch đại loại A Giả thiết : điện áp ra biến thiên từ 0 đến Vcc  Dòng qua cực gốc biến thiên từ 0 đến :  Định nghĩa hiệu suất : • P : là công suất tải • Po : là công suất nguồn cung cấp một chiều (DC)  Ta có: • Io : dòng trung bình qua cực góp : suy ra :  Công suất xoay chiều (AC) trên tải :  Cuối cùng: ta có hiệu suất cực đại trên điện trở tải của mạch khuếch đại loại A7 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 2. Hiệu suất cực đại của mạch khuếch đại loại A Công suất DC trên tải  Một nửa công suất từ nguồn bị tiêu hao chính là công suất tiêu thụ DC trên tải. Công suất DC trên transistor  Điện áp và dòng điện trung bình qua transistor == đi qua điện trở  Điện áp và dòng điện AC toàn phần trên transistor == đi qua điện trở => nhưng lệch pha 180o. Công suất xoay chiều  Công suất < 0 : • Transistor sinh ra công suất xoay chiều • Điện trở tiêu thụ công suất AC. • ½ công suất tiêu thụ DC ở transistor được chuyển thành công suất AC.8 Ngô Văn Thanh – Viện Vật lý @ 2016 2. Hiệu suất cực đại của mạch khuếch đại loại A Những hạn chế của mạch khuếch đại loại A  ½ công suất DC bị tiêu hao trên điện trở  Nhiều tải không thể nối trực tiếp với nguồn. Sử dụng biến áp để khắc phục  Điện trở tải không nối trực tiếp với cực góp  Điện trở giữa nguồn và transistor = zero.  Điện áp trung bình ở cực góp = Vcc  Điện áp và dòng điện toàn phần lớn gấp đôi so với trước đây  Công suất của nguồn :  Điện trở tải hiệu dụng : n : tỷ số giữa 2 cuộn dây  Công suất trung bình :  P = Po/2 : hiệu suất là 50%  Dòng điện cực đại : • n : điều khiển dòng toàn ...