Mạch khuếch đại đa tầng

Mạch khuếch đại đa tầng được dùng để làm tăng độ lợi hoặc làm thay đổi các chỉ tiêu kĩ thuật của các tầng khuếch dại riêng lẻ như: làm tăng hay giảm tổng trở vào, hay tổng trở ra của các tầng theo yêu cầu thực tế. Thông thường Mạch khuếch đại đa tầng được ghép chuỗi và mạch tương đương.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạch khuếch đại đa tầngChương 3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG3.1 CÁC YÊU CẦU TRONG MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐA TẦNG3.1.1 Đại cương • Mạch khuếch đại đa tầng được dùng để làm gia tăng độ lợi hoặc làm thay đổi các chỉ tiêu kỹ thuật của các tầng khuếch đại riêng rẻ như: làm tăng hay giảm tổng trở vào, hoặc tổng trở ra của các tầng theo yêu cầu thực tế. Thông thường mạch khuếch đại đa tầng được ghép chuỗi như Hình 3.1, và mạch tương đương của toàn mạch như Hình 3.2 Ii1 Ii2 Iin Ion Zs Io1 Io2 AV1 AV2 AVn Vi1 Z = Vi2 Vin Zon=Von VL Vs ∼ i1 ZiT AI1 Zo1 Zi2 AI2 Zo2 Zin AIn ZoT Hình 3.1 Sơ đồ khối mạch đa tầng ghép chuỗi dạng tứ cực Ii1 Iin Zs AVT Vi1 Z ZoTVoT R VL Vs ∼ iT AIT Hình 3.2 Sơ đồ khối mạch đa tầng tương đương dạng tứ cực Với mạch điện theo hình 3.1 ta thấy ngay các kết quả o Tổng trở ngõ vào toàn mạch chính là tổng trở vào của tầng 1: Z iT = Z i1 . o Tổng trở ra toàn mạch chính là tổng trở của tầng cuối: Z oT = Z on . o Độ lợi điện thế toàn mạch và độ lợi dòng toàn mạch có thể có giá trị gần đúng như sau: AVT ≈ AV 1 . AV 2 .... AVn AIT ≈ Ai1 . Ai 2 .... Ain o Suy ra độ lợi công suất toàn mạch: APT = AVT . AIT • Tuy khi ghép chuỗi các tầng khuếch đại lại với nhau một số vấn đề kỹ thuật mới đặt ra mà nếu không giải quyết sẽ làm ảnh hưởng đến cách hoạt động và chất lượng của toàn mạch như: o Vấn đề phân cực và ổn định cho mỗi tầng o Phối hợp trở kháng giửa các tầng o Đáp ứng tần số của toàn mạch đồi với tín hiệu vào o Nội âm của mạch…. • Và dĩ nhiên để làm giảm nhẹ công việc tính toán trong khi phân giải và thiết kế toàn mạch, ta phải tím ra phương pháp tổng quát và nhanh chóng hơn đồng thời có thể áp dụng cách tính thủ công và cả tính bằng phần mền áp dụng trên máy vi tính (PSPICE, MATLAB…). Các vấn đề ổn định cho mỗi tầng, và đáp ứng tần số …, vấn đề phối hợp trở kháng và phương pháp phân giải mạch.3.1.2 Phối hợp trở kháng Trong mạch khuếch đại transistor có 3 cách ráp cơ bản và có các đặc tính khácnhau được tóm tắt như ở Hình 3.3 Zi nhỏ CB AV lớn; AI nhỏ CB ZO = 100 KΩ 25 - 30 Ω Hay tải lớn Zi TB ZO = vài KΩ - 50 KΩ CE AV TB; AI TB CE 300-1K Ω Hay tải trung bình Zi lớn ZO = vài chục Ω - 5 KΩ CC AV < 1; AI TB CC 100K Ω -500K Ω Hay tải thấp Hình 3.3 Sơ đồ tóm tắt ba dạng mạch khuếch đại dùng transistor • Nếu yêu cầu của mạch khuếch đại là phải có tổng trở vào trung bình và tổng trở ra nhỏ để tránh làm giảm độ lợi khi điện trở tải có trị số thấp. Trường hợp này được thực hiện với tầng ngõ vào ráp dạng cực phát chung, tầng ngõ ra ráp cực thu chung hay còn gọi khuếch đại thu phát. • Nếu yêu cầu của mạch khuếch đại tổng trở vào và tổng trở ra thấp. Ta phải thực hiện ngõ vào ráp theo cực nền chung, ngõ ra ráp theo cực thu chung.• Với mạch khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo được ráp theo cực thu chung để có tổng trở ra rất nhỏ(vài Ω ) vì tải là loa có trị số Z L = 4Ω ÷ 8Ω . Kết quả mặc dù trong cách ráp này độ lợi thế AV = 1, độ lợi công suất rất lớn vì có sự phối hợp trở kháng ( Z 0 ≈ Z L ) theo nguyên lý truyền công suất cực đại.• Nguyên lý truyền công suất cực đại: o Xét mạch điện theo hình vẽ: Rs V ∼ s I RL Hình 3.4 Sơ đồ mạ ...