Chương 2 18 2.9.2 Nguồn của mạch khuếch đại Có thể thay đổi điện áp nguồn cung cấp cho mạch khuếch đại để thay đổi mức DC của ngõ ra (Vẫn bảo đảm TST phân cực đúng). Ví dụ 6 : Xét mạch CE sau Cb R2 R1 Re +VCC vi Rc -VEE DCLL: R DC = R c + R e DC EECC CE DC C R VV V R I   1 ACLL: R ac = R c + R e Với tín hiệu ac, các nguồn một chiều (V CC , V EE ) ngắn mạch: Phân tích như các phần trước. Ví dụ: Chọn R C I CQ = V CC Mức DC ngõ ra: v 0-DC = 0 (Không cần dùng tụ coupling ngõ ra) v o 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com Chương 3 1 CHƯƠNG 3: ỔN ĐỊNH PHÂN CỰC (Bias Stability) CHO BJT 3.1 Giới thiệu 3.2 nh hưởng của E lên tónh điểm Q 3.3 nh hưởng của nhiệt độ lên tónh điểm Q 3.4 Phân tích hệ số ổn đònh 3.5 Bổ chính nhiệt dùng Diode 3.6 nh hưởng của nhiệt độ và các thông số kỹ thuật 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com Chương 3 2 3.1 Giới thiệu 9 Tónh điểm Q 9 Sự thay đổi của tónh điểm Q: Nhiệt độ, E, nguồn cung cấp, … 3.2 Ảûnh hưởng của E lên tónh điểm Q Rb Rc Re VBB VCC Lưu ý : Phân tích có thể dùng cho CB, CE, CC x Tổng quát: Khuếch đại dòng: CBO E CBO B C IIIII   D E E )1( KVL mối nối BE: e E B Eb B B B RIVRI V   be beCBOBEBB CQ RR R R IVV I )1( )()( D D   x Xét ảnh hưởng của E lên tónh điểm Q: Xem D| 1; V BE | 0.7(Si) và I CBO (R e + R b ) << (V BB - V BE )  E / 7.0 be BB CQ RR V I   | x Để giảm ảnh hưởng của E lên I CQ , chọn R e >> R b / E  e BB CQ R V I 7.0  | Thiết kế : 1. Chọn tónh điểm Q 2. Chọn 10 min e b R R E ; tính toán mạch phân cực như trong chương 2 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com Chương 3 3 Các kỹ thuật phân cực sử dụng hồi tiếp (feedback) x Khái niệm hồi tiếp x Hồi tiếp dòng (current feedback) E / B E BECC CQ RR VV I   hay B E BECC BQ RR VV I   E x Hồi tiếp dòng và áp (current & voltage feedback) ECQBEFBQCCQCC RIVRIRIV    |  ECQBE FCQ CCQCC RIV RI RI V  E  E / B E C BECC CQ RRR VV I   hay: B E C BECC BQ RRR VV I   )( E 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com Chương 3 4 3.3 nh hưởng của nhiệt độ lên tónh điểm Q x nh hưởng của nhiệt độ: 9 Điện áp ngưỡng: )( 1212 TTkVVV B E B E B E   ' với k = 2.5 mV / o C (Si) 9 Dòng phân cực nghòch bão hòa:   )( 12 12 TTK CBOCBO eII  với K = 0.07 / o C  T eI T II T I TK CBOCBOCBOCBO '  '  ' ' ' )1( 112 x Tónh điểm Q: Xem D| 1 và R e >> R b / E; từ công thức tổng quát:  )1( e b CBO e BEBB CQ R R I R VV I   |  T I R R T V RT I CBO e b BE e CQ ' ' ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © §  ' '  ' ' 1 1  ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © § '  ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © §  ' ' ' T e I R R R k T I TK CBO e b e CQ 1 1 1    11 1  ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © §  ' ' 'TK CBO e b e CQ eI R R R Tk I x Ví dụ: Xét mạch điện trong phần (3.2) với: R b = 400; R e = 100; I CQ = 10 mA tại 25 o C. Tìm sự thay đổi của I CQ khi nhiệt độ lên đến 55 o C với a) Silicon; b) Germanium. 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com Chương 3 5 Tổng quát:   1 100 400 1 100 )2555(105.2 )2555(07.0 1 3  ¸ ¹ · ¨ © §  u ' u  eII CBOCQ 1 3 361075.0 CBOCQ II u '  a) Silicon: I CBO1 = 1 PA 'I CQ = 0.786 mA b) Germanium: I CBO1 = 100 PA 'I CQ = 4.35 mA Nhận xét: i) 'I CQ (Silicon) << 'I CQ(Germanium) ii) Với Silicon, 'I CQ chủ yếu do 'V BE 3.4 Phân tích hệ số ổn đònh (stability analysis) x Bài toán: I CQ = I CQ (I CBO , V BE , E, …) sẽ thay đổi như thế nào khi các biến phụ thuộc thay đổi x Giả thuyết: Giả sử các biến phụ thuộc thay đổi một lượng nhỏ, sử dụng khai triển Taylor:  ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © § w w  ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © § w w  ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © § w w E E d I dV V I dI I I dI CQ BE BE CQ CBO CBO CQ CQ x Đònh nghóa: Hệ số ổn đònh (stability factors) CBO CQ CBO CQ I I I I I S w w | ' ' ; B E CQ B E CQ V V I V I S w w | ' ' ; EE E w w | ' ' CQCQ II S Lưu ý 1 : Các hệ số ổn đònh được tính tại điểm Q danh đònh (nominal Q) Với các thay đổi nhỏ: 'I CQ | dI CQ ; 'I CBO | dI CBO ; 'V BE | dV BE ; 'E | dE Suy ra: 'I CQ | S I 'I CBO + S V 'V BE + S E 'E + … 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com Chương 3 6 Lưu ý 2: Thực tế, E thay đổi rất nhiều, khi đó 'I CQ vẫn được tính từ công thức trên với S E được tính trực tiếp theo đònh nghóa: E E ' ' CQ I S x Xét mạch trong phần 3.2: be beCBOBEBB CQ RR R R IVV I )1( )()( D D   Tính các hệ số ổn đònh: (Giả sử R e >> R b / E| (1-D)R b ) 9 e b be be CBO CQ I R R RR RR I I S |   w w 1 )1( D 9 ebe B E CQ V RRRV I S 1 )1( |   w w D D 9 Tính S E : Tính trực tiếp từ đònh nghóa, sử dụng E E D  1 và giả sử bỏ qua I CBO  eb EEBB CQ RR VV I )1( )(   | E E  eb eb CQ CQ RR RR I I )1( )1( 2 1 1 2 1 2   E E E E  >@ eb eb CQ CQ CQ CQCQ RR RR I I I II )1( )( 2111 12  ' '  EE E  » ¼ º « ¬ ª   ¸ ¸ ¹ · ¨ ¨ © § ' ' { eb eb CQCQ RR RR II S )1( 21 1 EEE E 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com . (Giả sử R e >> R b / E| (1-D)R b ) 9 e b be be CBO CQ I R R RR RR I I S |   w w 1 )1( D 9 ebe B E CQ V RRRV I S 1 )1( |   w w D D 9 Tính S E : Tính trực tiếp từ đònh. và các thông số kỹ thuật 0ҥFKÿLӋQWӱ http://www.khvt.com Chương 3 2 3.1 Giới thiệu 9 Tónh điểm Q 9 Sự thay đổi của tónh điểm Q: Nhiệt độ, E, nguồn cung cấp, … 3.2 Ảûnh hưởng của E lên. nhiệt độ lên tónh điểm Q x nh hưởng của nhiệt độ: 9 Điện áp ngưỡng: )( 1212 TTkVVV B E B E B E   ' với k = 2.5 mV / o C (Si) 9 Dòng phân cực nghòch bão hòa:   )( 12 12 TTK CBOCBO eII 