Đang tải... (xem toàn văn)
Bài tập điện tử tương tự II có giải mẫu
56 Phần 2 : MỘT SỐ BÀI TẬP MẪU Chương 1: ĐÁP ỨNG TẦN SỐ THẤP 1.1 a) Sớ đồ mạch và sơ đồ tín hiệu bé : R E R b C E R L i > i L 5uF i 4k 1k 100 i L R L fe E h C R b i > i c .Re =1 K 5k .ib < ib 1k hfe hfe hie 4k i b) Thiết lập hàm truyền : A i = i b b L i L i i i i i i .= Trong đó : 50−=−= fe b L h i i )10.4( 10.29 8.0 )/1)(Re//1( 3 3 + + ≈ +++ = s s schfehieR R i i b b i b Vậy : Tiệm cận biên độ )10.4( )10.2( 40 )10.4( )10.2( 40 3 3 5 3 + + = + + = ω ω j j s s A i A i =-40 )10.4( )10.2( 3 3 + + s s 57 32 26 )(log scale ω 1 ω 2 ω dbA i Lúc này ta coi như Re bò bypass nên mA RR Vcc I k ec smCQ 67.6 3 20 2 )_( == + = Mạch ổn đònh DC tốt khi h ie <<R b <<h fe R e ta chọn : k efeb RhR 5 10 1 == h ie =1,4.50. Ω= 261 67,6 25 A im A io Tiệm cận tần sô thấp : )26(20 4 2 .40)0( dbA i ==→ ω Tiệm cận tần số cao : )32(40)( dbA i =∞→ ω Giản đồ Bode : 1.2 a) Xác đònh R 1 ,R 2 để xảy ra max_swing : 1K 1K i = Vcc 20V + Vbb Rc Ce i Rb Re Suy ra V BB =o.7 V +I CQ R e ~7,4V Từ V BB và R b suy ra = − = == k V V R R K V RV R cc BB b BB bcc 9,7 1 15,13 . 1 2 0 58 100 128 114 86 0 2 10 12 300 400 2000 A,db )(log scale ω b) Tần số` thấp 3 db xác đònh như sau : Ta có thời hằng nạp và xả của tụ : t=C e [R e //(hib + )] fe b h R =C e [10 3 //(5+100)]=99,1 C e suy ra ee L CCt 01,0 1,99 11 === ω F RR C bE E µ ω 1000 )10//105(10 1 )//( 1 3' 1 ≈== 1.3 Cho biểu thức )2000)(12)(2( )400)(300)(10( 10)( 4 +++ + + + = sss sss sA a) Tiệm cận biên dộ : 1.4 a) Sơ đồ tín hiệu bé : Tìm hàm truyền : i b b b b L i L i i v v i i i i i A == Trong đó : 59 h fe =100 h ie =1 K fe b L h i i −= R b R c R E R i i L V 50k Cc1 500k Vcc 1k i 100 i L V b i i C .ib < i L > i b V hfeRe Rb hie Cc1 Rc hfe r i efeieefeieb b RhhRhhv i + ≈ ++ = 1 )1( 1 [ ] )//( 1 )//(. 1 efeiebi efeiebi i b RhhR sCc r RhhRr i v +++ + = Do ñoù : )//( 1 )]//([ . 1 efeiebi efeiebi efeie fe i RhhR sCc r RhhRr Rhh h A +++ + + − = Ñaët R b ' =R b //(h ie + h fe R e )=500 K //(1 k + 100.0,01 k )~11 k 60 ' 1 ' . 1 1 . bi eib bi i R sCc r Rh Rr A ++ + − = 1)( . 1 ' 1 ' ++ + − = CcRr sCc Rh Rr A bi eib bi i )( 1 . // ' 1 ' bi eib bi i RrCc s s Rh Rr A + + + − = Thay số vào ta có : 1 3 1 33 10.61 1 82 )10.1110.50( 1 . )1,001,0( 11//50 Cc s s Cc s s A KK KK im + −= + + + − = Tần số 3 db bằng 10Hz nên : FCc Cc L µω 26,0 10.61 1 10.2 1 1 3 =→=Π= nên : 8,62 10.82 3 + −=→ s s i v i L ♦ Giản đồ Bode : -Tiệm cận tần số thấp : 0)0( =→ ω i A (db) -Tiệm cận tần số cao : )(38)( dbA i =∞→ ω 8,62 82 + −= s s A i 61 A im 0 A i ,db 38 L ω )(log scale ω Cc 1 10uF h fe =50 1-6 a) Sơ đồ mạch và sơ đồ tín hiệu bé : R E R i R 1 R 2 R L = i 100 i 1k Vcc 20V 100k 10k 10k Cc2 20uF 1k i L .ib i > i b i (1+hfe) 1/ > 1k sCc2 Re 5k Rb hie 1k hfe r i ♦ Điều kiện tónh : == ≈= V BB kkk b V R 81,1 110 10 .20 10100//10 62 K ie e fe b BB CQ hmA R h R V I 34,0 7,3 25 .50)(7,3 7,0 ==→= + − = Đặt - 3 5 1 1 10 10.51 ] 1 //)[1( + =+= s sCc RhZ efe - ssCc RZ L 4 3 2 2 10.5 10 1 +=+= Hàm truyền : 12 . . . ZhR R ZR Rh i i i i i i A ieb b c efe i b b L i L i +++ − === Xây dựng A i bằng cách khác : ♦ Điểm zero : srad CcR e /1000 1 ;0 1 === ωω ♦ Điểm cực srad h hR RCc fe ieb e a /1485 )] 1 //([ 1 1 = + + = ω 25 ][ 1 2 = + = Lc b RRCc ω ♦ Độ lợi tầng giữa 24. −= ++ − == ∞→ feb b Lc cfe i L im hR R RR Rh i i A ω )1485)(25( )1000( . 21 500 ++ + −= ss ss A i 63 0)( =++ BEEECQe fe b VVIR h R Suy ra )(2,4 1 50 1 7,05 mAI K K VV CQ = + = neõn : K ie h 3,0 2 , 4 25 50 == Z in = = 20 1 fe EQ h mAI A i 24 16 0 148510 3 25 suy ra : 1.7 Tửứ sụ ủo ta coự : r i R b R E Vcc = -5V + - Vi 5V Cc2 RL 10k 1k 1k Cc1 10 Ta coự KKKK efeiebin RhhRZ 1)503,0//(1])1([ ' +=++= neõn : F Z Cc ZCcZrCc ininini à 200 10.5 111 )( 1 3 1 11 === + = 1.9 R c R b R E = = 20 1 fe EQ h mAI B B i R L = > i L 1 k C c2 C e 1 k V cc 1 k + V 1 k i )1485)(25( )1000( 24 ++ + = ss ss A i 64 K ie h 5,0 1 25 .20 == > 1/ L hfe/ L i i > ib Vb - hie Rb i sCe hfeRe R sCc1 Rc hfeib Ta có : - e fe b ibee e C h R hRC .75 1 )]//([ 1 ≈ + = ω - 2 3 2 2 10.2 1 ][ 1 Cc RRCc Lc = + = ω Xảy ra điểm cực kép tại srad /10 = ω thì srad e /10 2 == ωω nên ♦ Để tần số 3 db là 10 rad/s với C e =1333uF thì nếu không kể đến sự gây méo của Cc 2 thì srad eL /10== ωω . Do đó ta chọn srad L /1 2 =<< ωω nên srad /1 2 = ω suy ra : FCcsrad Cc µω 500/1 10.2 1 2 2 3 2 =→== Vậy ♦ Xây dựng hàm truyền A i khi C e =1333uF, Cc 2 =500uF Đặt Z 1 = h fe .(R e // (1/sC e )) Z 2 =R L + 1/sCc 2 . Ta có FCc FC e µ µ 50 1933 2 = = C e = 1333uF C c 2 = 500uF 65 h fe =100 h ie = 1 K 12 ZhR R ZR R h i i i i i i A ieb b c c fe i b b L i L i +++ === 0)1)(( )1( . 1)( 2 2 +++ + ++ = sRChRR CRR sCcRR sCcR hA eeiebe eeb Lc c fei ]1)10(][)([ )1( 10 3 2 2 3 ++++++ + = sRCcRhRhsrRhC ssRCRhCc A Lbieefeebiee eebfe i Thay soỏ )75,10)(1( )75,0( 67,6 ++ + ss ss Caựch khaực -ẹieồm zero srad CR ee /75,0 10.1333.10 11 ,0 63 === -ẹieồm cửùc :- srad h R hRC fe b ibee /75,10 10.1333.76,69 1 )]//([ 1 6 1 + = 67,6. = ++ = ieb b Lc Lfe im hR R RR Rh A Vaọy : 1.11 )100093)(1(43 )10001333(20 ++ + = ss ss A i )1)(7,10( )75,0( .67,6 ++ + = ss ss A i R 1 R 2 Ri C R C i i 100k 10k Vcc 1k 10k 10uF [...]... phần tử Cb'e, Cb'c (cho hở mạch hai đầu các phần tử ấy) Khi đó : Aim = với : iL ii = ω →∞ i L v b 'e vb 'e ii Rc iL = −gm Rc + R L vb 'e ri // Rb v * b 'e = rb 'e ri // Rb + rb 'e ii * Vậy : Aim = − g m (r // Rb ).rb 'e Rc = 38 i Rc + RL (ri // Rb ) + rb 'e b) Tìm tần số 3 dB fh : Ta có : Cb'e = gm ωT = 0,4 = 400 pF 10 9 74 Xét ở tần số cao ta sẽ thấy rằng các tụ ghép ngoài Cc1, Cc2, Ce có trở... rb 'e ).Cb’c = 11,85 pF ≈ 12 pF h fe + 1 a) Tính Aim : ngắn mạch các tụ ghép ngoài, hở mạch các tụ ghép trong ta sẽ có sơ đồ sau để tính Aim và ngắn mạch các điện trở trong trừ điện trở rb’e Ta có : Aim = iL ii = ω →∞ i L ie vb1' e1 ie v b ' e ii 1 1 Rc 2 g R Aim = -hfb m c1 ( Rb // hie ) Rc 2 + RL Rc1 + hib − Rc 2 g m Rc1 ( Rb // hie ) Aim = ( Rs + RL )( Rc1 + hib ) Thay số : Aim ≈ − 10 3.0,04.10... chiều : do hfeRE = 100K>>hie->vE~VB Ta có : Rb //( hie + h fe + Re ) Av = v E vb ≈ = vi vi Av = 17,62.10 5 Cc.s 22,83.10 5 Cc.s + 521 Rb //( hie + h fe Re ) + ri + Thay số ta có ; ♦ Tần số 3db : 521 10 −5.521 ϖL = = 22,83.10 5 Cc 22,83Cc Theo gia thuyết ω L = 2πf L = 10π nên 10 −5.521 Cc = = 7,26( µF ) 22,83.10π 71 1 sCc 2-1 Vcc R4 1k rbb' V Ii iL L R3 1k + Vbb r1 R2 ii b'e b C1 b'e C RL Mg vb' m Với giả... Av = 1 + ω 2 10 −18 (1 − 3.10 −18.ω 2 ) 2 + (ω s.10 9 ) 2 Cho Av = 1 / 2 ta có : 1 - 6.10-18ω2 + 9.10-36ω4 + 25.10-18ω2 = 2 + 2.10-18ω2 hay : 4.10-36ω4 + (25.10-18 - 6.10-18 - 2.10-18)ω2 - 1 = 0 4.10-36ω4 - 17.10-18ω2 - 1 = 0 Giải phương trình trên ta được ωh = 0,23.109 rad/s = 230 Mrad/s >> ωβ Vậy : ωh = 230 Mrad/s Aim ≈ 1 có thể lấy xấp xỉ ωh = ω1' 2-6 Cho sơ đồ mạch như sau : - ωT = 109 rad/s - Cb'c... (rbb' = 0; ri = ∞ ) nên : 72 R c fh = 1 2πRb // rb 'e C b 'e (2) Độ lợi dòng tần giữa : Aim = i L i L vb ' = = -gm.Rb // rb'e ii v b ' ii Theo giả thiết : Aim = 32 dB = 40 Suy ra : Aim Rb // rb'e = gm = 40 = 500Ω 0,08 với : 500.10 3 = 103 Ω Rb = 10 Ω → rb'e = 3 10 − 500 3 Từ (2) ta có : Cb'e = 1 2πf h R b // rb ' e = 1 2π 800.10 3 500 = 400 pF Từ (1) suy ra : hfe = rb 'e 10 3 = = 80 12,5 12,5 Vậy : hfe... số thấp 3 dB : ωL = 50 Hz (Trên thực tế hàm truyền Av có 3 điểm cực song có 2 điểm cực xấp xỉ bằng nhau) * Tần số cao : ngắn mạch các tụ ghép ngoài : 1) Nếu ω Băng thông giảm và độ lợi tăng 1-12 Vcc R2 =10 V 5k Cc ri 1K + Vi ri R3 1k V E R1... đích làm giảm điện dung Miller CM Tần số 3 dB ngắn mạch B chung fα ≈ fT Do đó ta chỉ xét Q2 ở tần số thấp và Q1 ở tần số cao nên Re1 bò ngắn mạch Sơ đồ thay thế : bò ngắn mạch (nối mass) Ở đây ta đã bỏ qua một tụ Cb’e mắc song song Rc2 do quá nhỏ Trong đó : CM = (1 + gm.Rc1 // rb 'e ).Cb’c = 11,85 pF ≈ 12 pF h fe + 1 a) Tính Aim : ngắn mạch các tụ ghép ngoài, hở mạch các tụ ghép trong ta sẽ có sơ đồ sau...R1 R2 i > b i i R 10 K i 100K ri hie hfei b hie V L R 10K sC 1/ + hfeib iL R 1K L V' L - Do ri>>hie nên có thể bỏ qua ri ♦ Độ lợi vòng T T= vL vL = − h fe Re ' ii = 0 ib vL ' = − h fe Re ib i i vL ' với : 1 ib 1 sC = = 1 i ( R + hie )Cs + 1 + hie + R sC (r + hie )Cs + 1 i 1 = = ' 1 ( RCs + hie Cs ) R + 2 R + hie vL R + //( R . 56 Phần 2 : MỘT SỐ BÀI TẬP MẪU Chương 1: ĐÁP ỨNG TẦN SỐ THẤP 1.1 a) Sớ đồ mạch và sơ đồ tín hiệu bé : R E R b C E R L i > i L 5uF i 4k 1k 100 i L R L fe E h C R b i > i c .Re =1 K 5k .ib < ib 1k hfe hfe hie 4k i . r i R g 5K 100k 250 250 D gs + - Vi1 5k 100k + - uv rds Rs1 Rd R L Rs2 100uF Dùng tương đương Thevenin như trên ta có : L vg~vi g ~ uvi (u+1) //Rl V Rd Z + - Vi1 5k 100k + - uv rds với : sC RRZ ss 1 // 21 +=+ . h fe R E = 100 K >>h ie ->v E ~V B Ta có : sCc rRhhR RhhR v v v v A iefeieb efeieb i b i E v 1 )//( )//( +++ + + =≈= Thay số ta có ; 521.10.83,22 .10.62,17 5 5 + = sCc sCc A v