bai giang ki thuat mach dien tu

286 505 0
bai giang ki thuat mach dien tu

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

Thông tin tài liệu

Đào Thanh Toản Phạm Thanh Huyền Võ Quang Sơn - - Vr Vro Bài giảng Kỹ thuật mạch điện tử Chuyên ngành: KTVT, KTTT, ĐKH-THGT Hà nội 5/ 2005 BomonKTDTĐHGTVT Lời nói đầu: Bài giảng Kỹ thuật Mạch Điện tử đợc biên soạn dựa giáo trình tài liệu tham khảo nay, đợc dùng làm tài liệu tham khảo cho sinh viên ngành: Kỹ thuật Viễn thông, Kỹ thuật Thông tin, Tự động hoá, Trang thiết bị điện, Tín hiệu Giao thông Trong trình biên soạn, tác giả đợc đồng nghiệp đóng góp nhiều ý kiến, cố gắng sửa chữa, bổ sung cho sách đợc hoàn chỉnh hơn, song chắn không tránh khỏi thiếu sót, hạn chế Chúng mong nhận đợc ý kiến đóng góp bạn đọc! Xin liên hệ: daothanhtoan@uct.edu.vn Chơng I Những khái niệm chung sở phân tích mạch điện tử I Mạch điện tử: Mạch điện tử loại mạch có nhiệm vụ gia công tín hiệu theo thuật toán khác nhau, chúng đợc phân loại theo dạng tín hiệu đợc xử lý Tín hiệu: số đo điện áp huặc dòng điện trình, thay đổi tín hiệu theo thời gian tạo tin tức hữu ích Tín hiệu đợc chia làm loại tín hiệu tơng tự Anolog tín hiệu só Digital Tín hiệu tơng tự tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian nhận giá trị khoảng biến thiên Tín hiệu số: tín hiệu đợc rời rạc hoá mặt thời gian lợng tử hoá mặt biên độ, đợc biểu diễn tập hợp xung điểm đo rời rạc Tín hiệu đợc khuếch đại; ®iỊu chÕ; t¸ch sãng; chØnh l−u; nhí; ®o ; trun đạt; điều khiển; biến dạng; tính toán mạch điện tử Để gia công loại tín hiệu số tơng tự dùng loại mạch bản: mạch tơng tự mạch số, khuôn khổ giáo trình xem xét mạch tơng tự Với mạch điện tử tơng tự, quan tâm tới thông số: biên độ tín hiệu độ khuếch đại tín hiệu Biên độ tín hiệu: liên quan mật thiết đến độ xác trình gia công tín hiệu xác định mức độ ảnh hởng nhiễu đến hệ thống Khi biên độ tín hiệu nhỏ mV, huặc àV, nhiễu lấn át tín hiệu, thiết kế hệ thống điện tử cần lu ý nâng cao biên độ tín hiệu tầng đầu hệ thống Khuếch đại tín hiệu chức quan trọng mạch tơng tự, thực trực tiếp huặc gián tiếp phần tử chức hệ thống, thông thờng hệ thông lại chia thành tầng gia công tín hiệu, tầng khuếch đại công suất Hiện mạch tổ hợp(IC) tơng tự đợc dùng phổ biến, đảm bảo tiêu kỹ thuật mà có độ tin cậy cao chi phí thấp, nhiên chúng đợc dùng chủ yếu cho tín hiệu có phạm vi tần số thấp Xu hớng phát triển kỹ thuật mạch điện tử tơng tự nâng cao độ tích hợp, khả ứng dụng mạch II Các kiến thức transistor Xem lại giáo trình Cấu kiện Điện tử, nội dung sau: 1-Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, 2-Có cách mắc BJT(FET) : EC(SC); CC(DC); BC(GC) 3-Các ứng dụng BJT FET, tuỳ theo việc phân cực mà T làm việc theo chế độ sau: + Chế độ khuếch đại tín hiệu: phân cực chế độ khuếch đại + Làm việc chế độ khoá: miền bão hoà miền cắt 4- Các sơ đồ tơng đơng T 5-Đặc tính tần số T 6-Sơ đồ cách tính toán cuả T khuếch đại tín hiệu nhỏ 7- So sánh BJT FET, Gợi ý : Fet có u điểm kích thớc điện áp cung cấp(dẫn đến công suất tiêu thụ) nhỏ độ tin cậy cao BJT, nhng Fet lại có nhợc điểm điện dẫn g nhỏ nhạy cảm với điện tích tĩnh, Fet thờng đợc tích hợp mạch IC, BJT th−êng dïng cho m¹ch rêi III M¹ch cÊp nguån ổn định chế độ làm việc 1.Đặt vấn đề: Trong tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ, điểm làm viƯc n»m miỊn tÝch cùc cđa BJT, miỊn thắt FET, chế độ tĩnh, cực T có dòng điện tĩnh Ic(TD); IB(IG) điện áp chiều UCE(UDS); UBE(UGS) Điểm làm việc tơng ứng với chế độ điểm làm việc tĩnh Q Khi có tín hiệu vào điện áp dòng điện thay đổi xung quanh giá tri tĩnh, để đảm bảo cho tầng làm việc bình thờng điều kiện khác nhau, việc cung cấp điện áp thích hợp cho cực, cần phải ổn định điểm làm việc tĩnh chọn, không chất lơng làm việc tầngbị giảm sút 2.Với BJT a Sơ đồ ổn đinh tuyến tính: Sơ đồ phổ biến sơ đồ hồi tiếp- chiều: nhằm biến đổi điện áp mạch vào T cho hạn chế di chuyển điểm tĩnh đặc tuyến ra, gây nên yếu tố ổn định Sơ đồ nh sau: Ví dụ hình a: Vcc Vcc Rc R1 Uv C2 I1 C1 C1 R1 Q2 Uv Ur Ur Re Q1 R2 h.b Vcc h.a Rc Q3 Uv Ur R1 I1 C5R2 h.c C2 M¹ch cung cÊp ổn định điểm làm việc hồi tiếp âm điện áp EC; hb:CC; hc: BC BomonKTDTĐHGTVT Nguyên tắc ổn định: có nguyên nhân ổn định làm cho dòng chiều ICEo colector tăng điện UCEo giảm, dòng định thiên IBo= UCEo/R1 giảm theo, làm ICEo giảm xuống, nghĩa dòng tĩnh ban đầu giữ nguyên Cũng dùng sơ đồ hồi tiếp dòng điện: Nguyên tắc ổn ®Þnh nh− sau: Vcc Vcc Rc C1 C1 C2 R1 Uv Uv Ur Q1 R2 Re R1 Q2 R2 C2 Ur Re Ce Vcc R1 hb Rc Q3 Uv Re Ur 1k C 1uF R2 hc Sơ đồ cung cấp ổn định điểm làm việc hồi tiếp dòng điện chiều EC; hb: CC; hc: BC Khi IC tăng, điện áp UEo=Ie Re, tăng điện áp Ue lấy phân áp R1 R2 không đổi, nên U BEo=IBR2- UEo giảm làm cho IB giảm, IC không tăng Tụ Ce có tác dụng tránh hồi tiếp xoay chiều a Sơ đồ ổn đinh phi tuyến : áp dụng phơng pháp bù nhiệt nhờ phần tử có tham số phụ thuộc vào nhiệt độ nhứ T, D, Điện trở nhiệt, phơng pháp thích hợp cho mạch tổ hợp - Nếu D T nh hình a đợc sản xuất từ loại bán dẫn nh nhau, nhiệt độ mặt ghép chúng nh nhau, đặc tính nhiệt điện áp B-E điện áp hạ D nh nhau; UBE; UD có chiều ngợc nhau, nên ảnh hởng nhiệt độ đợc bù hoàn toàn - Sơ đồ hình B làm việc theo nguyên tắc đó, mắc nối tiếp R2 với D phân cực thuận, R1, R2, D tạo thành mạch phân áp đa điện áp vào B, chọn R22 Từ ta thấy dùng I để điều khiển trị số I C2 Để I1 ổn định, đơn giản nối A víi Vcc qua R Ucc Ucc Ucc Ucc R A Q1 Q2 Q1 Q2 Trong mạch tổ hợp, tránh chế tạo điện trở có trị số lơn, khó có dòng I1 nhỏ, để đạt đợc I1 nhỏ thờng dùng sơ đồ bên phải 3.với FET Vấn đề ổn định nhiệt FET làm cho điểm làm việc không phụ thuộc vào độ tạp tán tham số FET, không phụ thuộc nhiệt độ, thời gian, biến đổi điện áp nguồn cung cấp, giống BJT biện pháp ổn định nhiệt FET dùng nguyên tắc hồi tiếp - dòng điện điện áp ví dụ: Các loại sơ đồ hồi tiếp - dòng điện thông qua RS có dạng nh− h×nh sau: NÕu coi IG=0, ta cã U'G=IDRS + UGS; biểu thức cho biết dạng đờng điện trở Rs với độ dốc: UDD Sơ đồ có nhợc điểm số điện trở dùng nhiều: chuyển đổi DA N bit cần 2(N-1) điện trở(Phơng pháp thang điện trở cần dùng N điện trở) I0 I0 I0 I0 K (tÝn hiÖu sè) I i0 R ch + R2 C 2R i1 R R i n-2 RN Ur i n-1 2R 2R 21 R1 UM 2R 2N-2 2N-1 c, Chuyển đổi DA phơng pháp m hoá Shannon-Rack K2 - Thực trình chuyển đổi nối tiếp bit, tín hiệu điều khiển số đợc đa vào tuần từ : LSB > MSB đến khoá điều khiĨn K1 - NÕu thêi gian chun ®ỉi bit T nửa thời gian đầu T/2 K2 mở, K1 đóng(tín hiệu 1) huặc K1 mở(tín hiệu 0) Khi K1 đóng(bit 1) tụ điện đợc nạp ®iƯn Sang nưa thêi gian thø2 T/2, K1 më vµ K2 đóng, tụ C phóng điện qua R U C giảm dần 27 Quá trình lặp lặp lại lần lợt đa đến bít điều khiĨn K1, nh− vËy thêi gian chun ®ỉi N bit NT Sau khoảng thời gian NT điện áp lại tụ điện áp tơng tự cần chuyển đổi Với thời gian T theo điều kiện: T =1,4RC (14) 27 RC R1 V1 -10m/10mV Rs C1 0.01 C C2 0.01 Q1 2N2222 E 1kHz R2 C3 1uF RE Phần tập: I Bài tập Transistor chế độ động Bài Cho mạch nh h×nh BiÕt R1 = 20K; R2 = 2K; Rc = 10K; RE= 1K; RL = 10K BiÕt βdc = 100; Rs = 1K Viết biểu thức điện áp trở tải RL Vcc=12V Vcc H1 RL Bài Cho mạch CC nh hình Với R1 = 30K; R2 = 3K; RE = 12K; RL = 2K Rs=1K Tìm biểu thức tính giá trị điện áp Vcc V1 -10m/10mV H2 R1 C2 0.01 Rs Q1 2N2222 1kHz R2 C1 RE Bài Cho mạch CB nh h×nh H3 R1=20K; R2=2K; Rc= RL BiÕt Rs=50; RE = 20K; 10K; RE = 1K Tìm biểu thức tính giá trị điện áp RL với RL = 5,1K V1 -10m/10mV 1kHz Rs C1 1uF Q1 NPN RE C2 H3 R1 Vcc Rc C R2 RL II Bµi tËp KTĐT - Phần Khuếch đại công suất Cho mạch khuếch đại chế độ A Vcc L C2 R2 C1 Q1 NPN RL + R1 Vin RE - CE Cho R1, R2, Re, RL, tham số: UBE, , câu hỏi: a.Viết phơng trình vẽ đờng tải tĩnh, động b.TÝnh c«ng st ra, c«ng st cung cÊp mét chiỊu, hiệu suất Bộ khuếch đại ghép biến áp: Vcc n:1 R2 C1 RL Q1 NPN Vin + - R1 RE CE Cho R1, R2, Re, RL, c¸c tham sè: UBE, , câu hỏi: a.Viết phuơng trình vẽ đờng tải tĩnh động b.Tính công suất ra, công suất cung cÊp mét chiỊu, hiƯu st III PhÇn KhÕch đại thuật toán 5k IDEAL IDEAL Vout Vout 2k R3 5k 10k 10k Bài - 10: Tìm điện áp sở điện áp vào R5 mạch sau: 60 5k 5k 1k V1 5k V2 U1 10k IDEAL 10k IDEAL Vout V1 10k V2 5k 1k H×nh H×nh 10k 1k 3k V1 V1 Vout 10k IDEAL Vout 10k 20k V2 R2 5k H×nh H×nh H×nh 4k V1 1k IDEAL V1 V2 50k Vout 5k 2k IDEAL V2 V3 25k V3 10k 5k H×nh 10k 1k H×nh 10k 8k 30k V1 V2 V3 V4 6k IDEAL 10k Vout V3 5k V4 H×nh Vout IDEAL 10k 10k 10k IDEAL 10k IDEAL 10k 10k Vout 10k 10k V1 H×nh V2 100k 50k IDEAL IDEAL V1 100k 50k V1 Vout1 Hình 10 50k Trong sau (từ 11-15) thiết kế mạch KĐTT để có đợc mối quan hƯ sau: Bµi 11 v0 = 3v1 + 11v2 - v3 - 10v4 Bµi 12 v0 = 8v1 + 81v2 - 24v3 - 39v4 Bµi 13 v0 = 60v1 + 18v2 - 3v3 - 11v4 Bµi 14 v0 = 3v1 + 4v2 +63 v3 -14v4 – 55v5 Bµi 15 Thiết kế mạch (sử dụng KĐTT) thực hàm: db y = 2.a + 21 + 31 ∫ c dt dt Bài 16 Thiết kế mạch (sử dụng KĐTT) thực hàm: db y = 32 a – – 52 ∫ c dt dt Bµi 17 Thiết kế mạch thực hàm: Y=37lnx+23expx Bài 18 Thiết kế mạch thực hàm: Y=37lnx1+2x1.x2 Bài 19 Thiết kế mạch thực hàm: Y=31lnx1+9x1/x2 Bài 20 Thiết kế mạch thực hàm: Y=7expx1-2x1.x2+x1/x2 (với a, b, c, x1, x2 điện áp vào; y, Y giá trị điện áp ra) Tài liệu tham khảo: 1.Electronics circuits, Ghausi, ISBN Editor , 1982 2.Kỹ thuật Mạch điện tử, Phạm Minh Hà, NXB KHKT 1999 3.Điện tử Công suÊt, NguyÔn BÝnh, NXB KHKT 2000 4.Industrial Electronics and control, SK BHATTACHARYA, ISBN Editor, 1995 Mục lục: Chơng I Những khái niệm chung sở phân tích mạch điện tö I Mạch điện tử: II.C¸c kiÕn thøc transistor III Mạch cấp nguồn ổn định chế độ lµm viƯc 2.Víi BJT 3.víi FET Ch−¬ng Håi tiÕp .9 I Kh¸i niƯm: 1.Định nghÜa: Các phơng trình bản: .11 III Phơng pháp phân tích mạch có håi tiÕp: 12 a, b, c, d, Hồi tiếp âm dòng điện, ghép nối tiếp 12 Hồi tiếp âm điện áp, ghép nối tiếp 13 Hồi tiếp âm điện áp, ghÐp song song 14 Håi tiÕp ©m dòng điện, ghép song song 15 IV ảnh hởng hồi tiếp đến thống số mạch 16 Chơng Các sơ đồ tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng Transistor 17 I Kh¸i niƯm 17 II.Phân tích mạch khuếch đại sơ đồ tơng đơng .17 1.Mạch tơng đơng Transistor 17 2.Mạch tơng đơng kiểu EC: .18 3.Mạch tơng đơng kiểu BC: 18 4.Mạch tơng đơng kiểu CC: 19 5.Phân tích mạch khuếch đại mạch tơng đơng 19 III Tính toán thông số chế độ ®éng .20 IV Transistor Tr−êng- FET 21 V Các phơng pháp Ghép tầng khuếch đại 23 1.GhÐp RC 23 2.GhÐp biÕn ¸p 24 3.GhÐp trùc tiÕp 25 4.C¸c kiĨu ghÐp transistor kh¸c 25 5.Mạch khuếch đại vi sai 26 Chơng Khuếch đại công suất 29 I Định nghĩa phân loại .29 II.M¹ch khuÕch ®¹i chÕ ®é A 29 III Mạch khuếch đại chế độ B 30 a.Mạch khuếch đại ®Èy kÐo 31 b.M¹ch khuếch đại đẩy kéo, đối xứng bù (ngợc) 32 c.Mạch khuếch đại kết cuối đơn với nguồn cung cấp 33 d.Mạch khuếch đại kết cuối đơn với nguồn cung cấp 34 IV Mạch khuếch đại chế độ C 34 Ch−¬ng Khuếch đại thuật toán 37 I khuếch đại thuật toán (Operational Amplifier) 37 II.các tham số k®tt 38 III IV 1.Hệ số khuếch đại hiệu Kd 38 2.Dòng vào tĩnh điện áp lệch kh«ng 39 3.Tû sè nÐn tÝn hiệu đồng pha 39 Các sơ đồ KĐTT 40 1.Bộ khuếch đại đảo 40 2.Mạch khuếch đại không đảo .41 3.Mạch khuếch ®¹i tỉng .42 4.M¹ch khuếch đại hiệu 42 5.Mạch tích phân 43 6.Mạch vi phân 44 7.Mạch so sánh .45 8.M¹ch khuÕch ®¹i logarit .45 9.M¹ch exp: 46 10 Mạch nhân(chia) tơng tự: 47 Phần Bài tập 47 1.Bµi to¸n thuËn 47 2.Bài toán ngợc .49 Chơng Mạch lọc tích cực 53 I Kh¸i niƯm vỊ mạch lọc tần số 53 II.Mạch lọc thụ động 54 III M¹ch läc tÝch cùc 56 Thực mạch lọc thông thấp thông cao bậc 58 2.Thực mạch lọc thông thấp thông cao bậc cao, n>2 61 3.Mạch lọc chọn lọc mạch lọc thông dải 61 4.M¹ch nÐn chän läc 64 Chơng 6.Các mạch dao động 66 I Kh¸I niƯm 66 1.Điều kiện dao động đặc điểm mạch tạo dao động Tính toán mạch dao động 68 II.Các loại mạch dao động 70 1.M¹ch dao ®éng L,C 70 2.Mạch dao động R,C 76 3.Mạch dao động dùng thạch anh 82 Chơng7 điều chế biên độ .87 I Định nghĩa 87 II.điều biên(AM) 87 Phổ tín hiệu điều biên .87 Quan hệ lợng điều chế biên độ 88 3.Các tiêu dao động điều biên 89 4.Phơng pháp tính toán mạch điều biên 91 5.Mạch điều biên cụ thể .93 III Điều chế đơn biªn 96 1.Kh¸i niƯm 96 2.Các phơng pháp điều chế đơn biên .96 IV.điều tần(fm) điều pha(PM) 100 Các công thức mối quan hệ hai phơng pháp .100 16 68 2, Phỉ cđa dao ®éng điều tần điều pha .101 3, Mạch điều tần điều pha 101 16 4.Một số biện pháp để nâng cao chất lợng tín hiệu điều tần 108 Chơng Giải điều chế(tách sóng) .109 I Kh¸i niƯm: 109 1.Các tham số tách sóng biên độ: 109 2.Mạch tách sóng biên độ: 110 III Tách sóng tín hiệu điều tần 115 Mạch có dạng nh hình vẽ dới đây: 116 IV Vòng khóa pha PLL(Phase Locked Loop) 123 1.CÊu t¹o .123 2.Nguyên tắc hoạt động: 124 3.øng dơng cđa PLL 125 Chơng Trộn tần 127 I Kh¸i niƯm 127 1.Định nghĩa: 127 2.Nguyên lý trộn tần: 127 II.Hệ phơng trình đặc trng: .128 III NHiễu mạch trộn tần 129 IV M¹ch trén tÇn 130 1.Mạch trộn tần dùng Diode 130 2.Mạch trộn tần dùng phần tử khuyếch đại 133 Chơng 10 Chuyển đổi tơng tự số 141 chuyển đổi số tơng tự 141 I C¬ së lý thuyÕt 141 1.Kh¸i niƯm chung: 141 2.C¸c tham số 143 3.Nguyên tắc làm việc ADC: 143 II.Các phơng pháp cụ thể: 145 1.Chuyển đổi tơng tù – sè: 145 2.ChuyÓn ®ỉi sè – t−¬ng tù (DA) 151 Phần tập: 154 I Bài tập Transistor chế độ động .154 II.Bài tập KTĐT - Phần Khuếch đại công suất 155 1.Cho mạch khuếch đại chế độ A .155 2.Bộ khuếch đại ghép biến áp: 155 III Phần Khếch đại thuật toán .155 Tài liệu tham kh¶o: 158 ... đơng mạng cực I Khái niệm - Transisor linh ki n phi tun, nh−ng xÐt víi tÝn hiƯu phạm vi biến thiên nhỏ mức độ phi tuyến ảnh hớng không lớn, nên xem nh mạch tuyến tính, T đợc vẽ thành mạch tơng đơng... Các ki n thức transistor Xem lại giáo trình Cấu ki n Điện tử, nội dung sau: 1-Cấu tạo, nguyên lý hoạt động, 2-Có cách mắc cđa BJT(FET) : EC(SC); CC(DC); BC(GC) 3-C¸c øng dơng cđa BJT FET, tu ... bình thờng điều ki n khác nhau, việc cung cấp điện áp thích hợp cho cực, cần phải ổn định điểm làm việc tĩnh chọn, không chất lơng làm việc tầngbị giảm sút 2.Với BJT a Sơ đồ ổn đinh tuyến tính: Sơ

Ngày đăng: 19/11/2017, 08:17

Từ khóa liên quan

Mục lục

  • ----- -----

  • Chơng I. Những khái niệm chung và cơ sở phân tích mạch điện tử

  • chơng 2. Hồi tiếp

  • Chơng 3. Các sơ đồ cơ bản của tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng Transistor

    • với Ki là hệ số khuếch đại tính

    • Vì những nhợc điểm nh vậy, biến áp sẽ không đợc sử dụng trong các mạch tần số thấp, tín hiệu nhỏ. Nó chỉ đợc dùng nhiều trong các mạch khuếch đại tần số cao điều chỉnh kênh thu, trong đó biến áp sử dụng để tạo mạch cộng hởng.

  • CHơng 4 . Khuếch đại công suất

    • Chỉ xem xét thành phần công suất liên quan tới tín hiệu , ta có: Pu = Vs2 / 2*RL .

    • Từ đây, có thể nhận thấy là hiệu suất sẽ lớn nhất khi Vs đạt giá trị max. Theo lý thuyết, Vsmax = Vcc/2 ; và trong điều kiện lý tởng hiệu suất lớn nhất đạt 25%. Thực tế, hiệu suất của mạch khuếch đại chế độ A chỉ đạt khoảng 20%.

    • 1. Công suất hữu ích Pu:

    • 2. Công suất cung cấp bởi nguồn Pcc.

    • từ đó, ta thấy rằng Pcc là max khi VM đạt max có nghĩa bằng Vcc. Lúc này:

    • PD sẽ lớn nhất khi VM = 2*Vcc/ . Lúc này:

    • và đạt xấp xỉ Pumax/5.

    • Tín hiệu vào và ra của mạch khuếch đại là cùng pha; cũng sẽ có méo qua điểm 0 đáng kể với mạch này. Méo qua điểm 0 là do 2 transistor T1 và T2 chỉ dẫn khi điện áp VBE của chúng đạt tới ngỡng dẫn (khoảng 0,7V). Ngợc lại chúng sẽ ngắt khi VBE rơi xuống thấp hơn 0,7V.

    • Một mạch kết cuối đơn đợc cho ở hình bên

    • Khi tín hiệu sin v(t) = VM*sin (wt) , đợc đa tới đầu vào mạch khuếch

  • Chơng 5. Khuếch đại thuật toán

    • Khuếch đại thuật toán (KĐTT) là một thuật ngữ đợc đa ra để chỉ một bộ khuếch đại đặc biệt có thể có nhiều cấu hình hoạt động khác nhau bằng cách ghép nối thích hợp các thành phần bên ngoài. Các bộ KĐTT đợc ứng dụng đầu tiên trong các máy tính tơng tự với các phép tính số học đơn giản nh cộng, trừ, nhân, chia, vi phân và tích phân. Khả năng này là kết quả của sự kết hợp giữa hệ số khuếch đại lớn và hồi tiếp âm.

    • đơn giản minh hoạ cấu trúc bên trong của bộ KĐTT.

    • Dòng vào lệch không là hiệu dòng vào ở hai đầu vào

    • Thông thờng Io = 0,1It. Hai thông số này cho thấy tính không lý tởng của bộ KĐTT thực, chúng phụ thuộc vào nhiệt độ.

    • Vì không có tín hiệu nào đợc đa tới bộ khuếch đại và giả thiết không có ảnh hởng của dòng lệch cũng nh dòng phân cực thì điện áp ra chỉ có do điện áp lệch không. Đo đợc Vro cho phép tính giá trị của điện áp lệch không Vr. Khi đó nếu ta đa một điện áp bằng nhng đảo dấu so với điện áp lệch không vào đầu vào thì điện áp đầu ra sẽ bằng 0.

    • Với Kc là hệ số khuếch đại đồng pha (KĐTT lý tởng Kc = 0, tức là Vr

    • Để đánh giá khả năng làm việc của bộ KĐTT thực so với bộ KĐTT lý tởng ngời ta đa ra hệ số CMRR để so sánh giữa hệ số khuếch đại hiệu Kd và hệ số khuếch đại đồng pha Kc

    • (khoảng 76dB 100dB)

    • Các công thức trên đúng cho mạch KĐTT thực tế có hệ số khuếch đại lớn và trở kháng vào cao.

    • Dấu - biểu thị đầu ra sẽ ngợc pha với tín hiệu vào.

    • Vì mạch KĐTT lý tởng có hệ số khuếch đại vô cùng nên điện áp V1=V2. Do vậy, dòng I qua R1 là:

    • Toàn bộ dòng điện này sẽ chảy qua R2 do trở kháng đầu vào bằng vô cùng. Do vậy, điện áp ra là:

    • Nếu tỷ số R2/R1=R4/R3 thì ta có:

    • Vr = (V2 - V1)*R2/R1.

    • vì Vr = -Vv, nên:

    • tích phân 2 vế, ta có:

    • vậy điện áp ra sẽ bằng tích phân của điện áp vào chia cho hằng số thời gian = RC

    • Biến có thể đợc định nghĩa nh là thời gian cần thiết cho điện áp Vr

    • Nếu tín hiệu vào là tín hiệu dc, điện áp ra sẽ bằng 0V, vì tụ ngăn cản dòng dc. Nghĩa là hệ số khuếch đại sẽ bằng 0 với thành phần tín hiệu dc. Khi tần số tăng, biên độ điện áp ra cũng nh hệ số khuếch đại cũng tăng từ công thức trên ta thấy: Vr tỷ lệ với (dựa vào đây ngời ta xây dựng mạch biến

    • số khuếch đại gia tăng theo tần số, nên nhiễu giao thoa tại tần số cao sẽ đợc khuếch đại gây biến dạng tín hiệu ban đầu. Do vậy điện trở R1 sẽ đợc mắc nối tiếp với tụ C nh hình trên để giới hạn hệ số khuếch đại của mạch vi phân, với tỷ số R/R1 tại tần số cao khi dung kháng của tụ là rất nhỏ (nói cách khác là mở rộng dải tần hoạt động của mạch)

    • Xét mạch trong hình bên, giả thiết KĐTT là lý tởng, khi Vv>Vref thì đầu ra của bộ so sánh sẽ đạt tới mức

    • Khi vBE tăng, dòng collector cũng tăng. Do trở kháng vào rất cao (vì thế dòng đi vào đầu vào đảo có thể bỏ qua), dòng collector của T sẽ bằng dòng qua R. Điều này khiến điện áp lệch giảm và do đó điện áp ra cũng giảm. Để

    • đồng thời, ta có quan hệ giữa điện áp base-emitter và dòng base:

    • trong đó: iB là dòng base.

    • Thay giá trị của ic trong (1) vào ta có:

    • Nh vậy điện áp đầu ra là một hàm logarit của điện áp đầu vào

    • Bạn đọc chứng minh tơng tự để tìm ra dạng kết quả:

    • áp dụng KCL cho nút P ta có:

    • Tơng tự, áp dụng dòng điện nút cho nút N ta có:

    • Thay VN = VP ta đợc:

      • Bài tập mẫu:

    • Viết phơng trình KCL tại điểm N với giả thiết trở kháng vào của bộ khuếch đại rất lớn nên coi nh không có dòng vào cửa đảo.

    • Cũng với giả thiết nh trên ta coi nh không có dòng vào cửa thuận. Khi

    • Theo tính chất của bộ khuếch đại thuật toán điện áp tại cửa đảo bằng

    • Từ phân tích lý thuyết ngời ta đa ra cách làm nh sau:

    • + Tính:

    • Y = Yj = Y1 + Y2 + +Ym

    • Z = X- Y 1

    • Rf/Z

      • Chú ý: nên chọn giá trị của Rf cỡ 100k - 200k

        • Bài tập mẫu:

      • Giải:

      • X = Xi = 10 + 6 +4 = 20

      • Z = X - Y 1 = 20 -7 1 = 12

      • Kết quả là ta có mạch nh sau:

      • 3. Thiết kế một mạch KĐTT có phơng trình của điện áp đầu ra chứa cả biểu thức tính tổng, hiệu, vi phân và tích phân.

        • Bài tập mẫu:

      • Giải:

      • áp dụng tính nh các bài tập đã biết ta có kết quả nh sau:

      • Kết quả là ta có mạch sau:

  • Chơng 5 .Mạch lọc tích cực.

  • Chơng 6.Các mạch dao động

    • Q1

  • đ

    • Vcc

    • 1

    • 1

    • 1 1 1

    • Vcc

    • Vcc

    • Vout

    • 1

    • 1

    • 1

    • Chơng7. điều chế biên độ

    • Chơng 8. Giải điều chế(tách sóng)

      • C. Tách sóng tín hiệu đơn biên

      • 2

    • Chơng 9. Trộn tần

    • chơng 10. Chuyển đổi tơng tự số và chuyển đổi số tơng tự

    • Phần bài tập:

    • Tài liệu tham khảo:

      • Chơng I. Những khái niệm chung và cơ sở phân tích mạch điện tử 4

      • Chơng 2. Hồi tiếp 9

      • Chơng 4 . Khuếch đại công suất 29

      • Chơng 5. Khuếch đại thuật toán 37

      • Chơng 8. Giải điều chế(tách sóng) 109

      • Chơng 9. Trộn tần 127

      • Chơng 10. Chuyển đổi tơng tự số 141

      • và chuyển đổi số tơng tự 141

      • Phần bài tập: 154

      • Tài liệu tham khảo: 158

Tài liệu cùng người dùng

  • Đang cập nhật ...

Tài liệu liên quan