Tài liệu Kỹ thuật điện tử - Nguyễn Thành Trung

ơ đồ tương đương của BJT ở hình trên là dạng đầy đủ. Ngoài sơ đồ tương
đương dạng đầy đủ còn có sơ đồ tương đương dạng đơn giản thu được từ sơ đồ tương
đương dạng đầy đủ bằng cách bỏ qua các thông số không thực sự quan trọng. Sơ đồ
tương đương của BJT dạng đơn giản như sau:
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

77
Kü thuËt ®iÖn tö
Trong sơ đồ trên r’b bị bỏ qua vì ảnh hưởng của nó là nhỏ, r’c bị bỏ qua vì nó quá
lớn (hàng trăm KÙ).
Trong sơ đồ tương đương của BJT r’e là thông số rất quan trọng. r’e chính là điện
trở xoay chiều giữa B và E khi tiếp giáp JE được phân cực thuận.
r’e được xác định theo công thức: r 'e =
25mV
I E

trong đó IE là dòng điện emitơ một
chiều.
Colectơ đóng vai trò như một nguồn dòng điện cung cấp dòng điện â ac Ib
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

78
Kü thuËt ®iÖn tö
3.2.2.2 Các bước phân tích tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT
Việc phân tích tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT trải qua hai bước
Bước 1: Phân tích phân cực
Mục tiêu chính của bước này là xác định điểm làm việc Q(VCE, IC) và một số đại
lượng 1 chiều khác. Từ đó, ta đánh giá được giới hạn của biên độ tín hiệu vào để tín
hiệu ra không bị méo.
Trong bước này cần:
+Tìm sơ đồ mạch phân cực từ sơ đồ mạch khuếch đại (sơ đồ tương đương 1 chiều)
+Tìm điểm làm việc của tầng Q(VCE, IC)
Lưu ý:
Để tìm được sơ đồ mạch phân cực từ sơ đồ tầng khuếch đại ta làm như sau:
+Tất cả các tụ điện trong tầng khuếch đại thay thế bằng hở mạch
+Lựa ra phần mạch có chứa BJT đó chính là sơ đồ mạch phân cực
Bước 2: phân tích xoay chiều
Mục tiêu chính của bước này là xác định được khả năng khuếch đại tín hiệu của
tầng thông qua việc tìm các thông số:
+Hệ số khuếch đại điện áp (Av)
+Hệ số khuếch đại dòng điện(Ai)
+Hệ số khuếch đại công suất(Ap)
+Trở kháng vào của tầng(Rin)
+Trở kháng ra của tầng(Rout)
Trong bước này cần:
+Tìm sơ đồ tương đương xoay chiều từ sơ đồ tầng khuếch đại
+Tìm Av, Ai, Ap, Rin, Rout
Lưu ý:
Để tìm được sơ đồ tương đương xoay chiều từ sơ đồ tầng khuếch đại ta làm như
sau:
+Tất cả các tụ điện trong tầng thay thế bằng ngắn mạch(đoạn dây nối tắt)
+Cácđiểm nối với nguồn nuôi một chiều thay thế bằng việc nối với điểm GND
của mạch.
3.2.2.3 Phân tích tầng khuếch đại emitơ chung (CE)
Sơ đồ tầng khuếch đại E chung:
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

79
Kü thuËt ®iÖn tö
Bước 1: Phân tích phân cực
-Sơ đồ mạch phân cực
Sơ đồ mạch phân cực trên thu được sau khi thay thế các tụ bằng hở mạch và chọn
ra phần mạch chứa BJT. Bây giờ ta tính các đại luợng 1 chiều và tìm điểm làm việc Q.
Tìm VB
Ta có RIN(base) = βDCRE;
Nếu RIN(base) >=10R2 thì VB =
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh
VCC
R1 + R2

R2

80
Kü thuËt ®iÖn tö
Nếu RIN(base)<10R2 thì VB =
Tìm VE
B
Tìm IE
VE
I E =
R E
Tìm IC

VCC
R1 + R2 // RIN (base)

(R2 // RIN (base))
I C =
â DC
â DC + 1

I E
Tìm VCE
VCE = VCC − I CR C - IER E
Tìm VCB
VCB = VCE - VBE
Bước 2 Phân tích xoay chiều
-Sơ đồ tương đương xoay chiều
-Áp dụng các quy tắc trình bày ở mục 3.2.2.2 ta tìm được sơ đồ tương đương xoay chiều
của mạch như sau:
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

81
VE = VB – 0.7 V
Kü thuËt ®iÖn tö
-Tìm trở kháng vào của tầng
Rin =

Vin
I in

= R1 // R2 // Rin (base) =

1
1 1 1
R1 R2 Rin (base)

; trong đó Rin(base) được gọi là điện
trở lối vào bazơ xoay chiều. Điện trở này được xác định như sau:
Rin (base) =
Lưu ý:

Vb
I b

I e r 'e
I b
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

82
+ +
= = (â ac + 1)r 'e
Kü thuËt ®iÖn tö
Nếu ở sơ đồ tương đương xoay chiều xuất hiện điện trở mắc giữa cực E với GND
thì Rin(base) = (βac + 1)(r’e + RE).
-Tìm hệ số khuếch đại điện áp(Av, Avs)
Avs =
Vout
Vs
V
Vin
có thể tìm ra Avs nếu biết được Rs.
AV
Av =
Vout
Vin
V
Vb
Av =
I c (Rc // RL )
I e .r 'e

=
â ac
â ac + 1
R // R
r'e
Avs
Ta
có
V in = I in ( R 1 // R 2 // R in ( base )) =
V s
R s + R 1 // R 2 // R in ( base )

( R 1 // R 2 // R in ( base ))
nên Vs = Vin s

R1 // R2 // Rin (base)
Vout
Vs
R1 // R2 // Rin (base)
Rs + R1 // R2 // Rin (base)

Av
Lưu ý:
Hệ số khuếch đại điện áp ở trên được tính cho trường hợp có tải, muốn tìm hệ số
khuếch đại điện áp khi không tải ta chỉ việc bỏ RL
-Tìm hệ số khuếch đại dòng điện
Vout
Ai =
I out
I in
=
R c //R L
Vin
R // R // Rin (base)
R c //R L
R 1//R 2 //R in (base)
-Tìm hệ số khuếch đại công suất
Ap = Av Ai
-Tìm trở kháng ra của tầng(khi không tải)
Để tìm trở kháng ra của tầng ta làm như sau:
+Thay thế các nguồn độc lập bằng 0(các nguồn phụ thuộc giữ nguyên)
+Thay thế tải bằng một nguồn giả định Vtest
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

83; Av = out ; nếu Rs rất nhỏ thì Avs = AV; thông thường ta tính toán Av. Từ AV ta
= out ; với mạch trên Vout = I c (Rc // RL );Vb = I e .r 'e nên ta có
. c L
R + R1 // R2 // Rin (base)
từ đó suy ra Avs = =
= Av 1 2
Kü thuËt ®iÖn tö
+ Rout =

Vtest
I test
Rout =

Vtest
I test

= RC
Trường hợp có tải Rout = RC//RL
3.2.2.3 Phân tích tầng khuếch đại colectơ chung (CC)
-Sơ đồ tầng khuếch đại colectơ chung
Tầng khuếch đại colectơ chung còn được gọi là tầng lặp lại Emitơ. Tầng này tín
hiệu vào và tín hiệu ra đồng pha nhau.
Bước 1: Phân tích phân cực
-Sơ đồ mạch phân cực
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

84
Kü thuËt ®iÖn tö
-Tìm VB
Ta có RIN(base) = βDCRE;
Nếu RIN(base) >=10R2 thì VB =
VCC
R1 + R2

R2
Nếu RIN(base)<10R2 thì VB =
Tìm VE
B
Tìm IE
VE
I E =
R E
Tìm IC

R1 + R2 // RIN (base)
VCC

(R2 // RIN (base))
I C =
â DC
â DC + 1

I E
Tìm VCE
VCE = VCC − I E R E
Tìm VCB
VCB = VCE - VBE
Bước 2 phân tích xoay chiều
-Sơ đồ tương đương xoay chiều
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

85
VE = VB – 0.7 V
Kü thuËt ®iÖn tö
-Tìm hệ số khuếch đại điện áp
Av =
Vout
Vin

=

I e (Re + r 'e ) R e + r'e

=

(≈ 1) (Re = RE//RL) trong trường hợp không tải
thì Re = RE. Vì r’e<<Re nên Av gần như bằng 1.
-Tìm hệ số khuếch đại dòng điện
Ve
I e R e Ve R in R
I in Vin Vin R e R e
R in
-Tìm hệ số khuếch đại công suất
Ap = AvAi
-Tìm trở kháng vào của tầng
Rin =
Vin
I in

I b

// R // R // R + r
-Tìm trở kháng ra của tầng
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

86
I e Re Re
Ai = = = = Av in
= R1 2 + Rin (base) = R1 2 + = R1 2 + (â ac + 1)(Re e' )
Vin
Kü thuËt ®iÖn tö
Rout =

Vtest
I test

//(r

) ; điện trở này nhỏ cỡ vài ohm
3.2.2.3 Phân tích tầng khuếch đại bazơ chung (CB)
-Sơ đồ tầng khuếch đại Bazơ chung
-Bước 1: Phân tích phân cực
-Sơ đồ mạch phân cực
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

87
= RE e' + s
R // R1 // R2
Kü thuËt ®iÖn tö
Tìm VB
Ta có RIN(base) = βDCRE;
Nếu RIN(base) >=10R2 thì VB =
VCC
R1 + R2

R2
Nếu RIN(base)<10R2 thì VB =
Tìm VE
B
Tìm IE
VE
I E =
R E
Tìm IC
VCC
R1 + R2 // RIN (base)

(R2 // RIN (base))
I C =
â DC
â DC + 1

I E
Tìm VCE
VCE = VCC − I CR C - I ER E
Tìm VCB
VCB = VCE - VBE
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

88
VE = VB – 0.7 V
Kü thuËt ®iÖn tö
-Bước 2: Phân tích xoay chiều
-Sơ đồ tương đương xoay chiều
-Tìm trở kháng vào
Rin = RE // r'e
-Tìm hệ số khuếch đại điện áp Av
Vout I (R // R )
Vin I e (r 'e // RE )

. C L
-Tìm hệ số khuếch đại dòng Ai
I out I c
I in I e
â ac
â ac + 1
-Tìm hệ số khuếch đại công suất Ap
Ap = Av Ai
-Tìm trở kháng ra của tầng
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

89
Av = = c C L =
Ai = = =
Kü thuËt ®iÖn tö
Rout =

Vtest
I test

= RC (trong trường hợp có tải RL thì Rout = (RC//RL)
3.3
Khuếch đại đặc biệt Darlington
Qua phân tích các tầng khuếch đại ta thấy trở kháng vào của tầng phụ thuộc vào
βac, βac giới hạn giá trị cực đại của trở kháng vào. Có một cách để tăng trở kháng vào của
tầng là sử dụng cặp darlington.
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

90
Kü thuËt ®iÖn tö
Để xây dựng cặp darlington sử dụng 2 BJT nối với nhau theo quy tắc: cực
colectơ của hai BJT được nối với nhau, cực emitơ của BJT thứ nhất được nối với cực B
của BJT thứ hai như hình trên với cách mắc như vậy coi như ta được BJT có hệ số βac =
βac1.βac2
Cặp Darlington thường được mắc trong tầng đệm (tầng khuếch đại CC) nằm giữa
tầng có trở kháng ra cao và tải có trở kháng nhỏ.
3.4 Mạch ghép nối giữa các bộ khuếch đại
3.5 Khuếch đại công suất
3.5.1 Định nghĩa, phân loại, đặc điểm
Mạch khuếch đại công suất có nhiệm vụ tạo ra một công suất đủ lớn cho tín hiệu
để kích thích tải. Công suất ra có thể từ vài trăm mw đến vài trăm watt. Như vậy mạch
công suất làm việc với biên độ tín hiệu lớn ở lối vào do đó ta không thể dùng mạch
tương đương tín hiệu nhỏ để khảo sát mà thường dùng phương pháp đồ thị.
Tùy theo chế độ làm việc của transistor, người ta thường phân mạch khuếch đại
công suất ra thành các loại chính như sau:
- Khuếch đại công suất chế độ A: Tín hiệu được khuếch đại gần như tuyến tính, nghĩa là
tín hiệu lối ra thay đổi tuyến tính trong toàn bộ chu kỳ của tín hiệu lối vào (Transistor
hoạt động ở chế độ khuếch đại ở cả hai nửa chu kì của tín hiệu lối vào).
- Khuếch đại công suất loại AB: Transistor được phân cực ở gần vùng ngưng. Tín hiệu
lối ra thay đổi hơn một nửa chu kỳ của tín hiệu vào (Transistor hoạt động hơn một nữa
chu kỳ - dương hoặc âm - của tín hiệu lối vào).
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

91
Kü thuËt ®iÖn tö
- Khuếch đại công suất loại B: Transistor được phân cực tại V =0 (vùng ngưng). Chỉ
BE
một nửa chu kỳ âm hoặc dương - của tín hiệu lối vào được khuếch đại.
- Khuếch đại công suất loại C: Transistor được phân cực trong vùng ngưng để chỉ một
phần nhỏ hơn nửa chu kỳ của tín hiệu lối vào được khuếch đại. Mạch này thường được
dùng khuếch đại công suất ở tần số cao với tải cộng hưởng và trong các ứng dụng đặc
biệt.
Hình vẽ dưới đây thể hiện dòng điện Ic đối với các chế độ khuếch đại
3.5.2 Khuếch đại công suất kiểu đơn chế độ A
a) Sơ đồ mạch khuếch đại
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

92
Kü thuËt ®iÖn tö
b)Khảo sát phân cực
+Sơ đồ mạch phân cực
+Điểm làm việc Q(VCE, IC)
Từ mạch điện ta có: I B =
VCC − 0 .7
RB

suy ra I C = â DC I B ;VCE = VCC − I C RC
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

93
Kü thuËt ®iÖn tö
Để có được hiệu suất lớn nhất ta nên phân cực sao cho điểm làm việc Q nằm
chính giữa đường tải tĩnh như hình vẽ trên.
c) Khảo sát xoay chiều
Đối với tầng khuếch đại công suất ta khảo sát xoay chiều bằng phương pháp đồ
thị.
C CE
(tín hiệu ra) sẽ thay đổi
quanh điểm làm việc Q. Với tín hiệu vào nhỏ, thì dòng điện bazơ thay đổi rất ít nên
dòng điện I và điện thế V ở lối ra cũng thay đổi ít quanh điểm làm việc.
C CE
Khi tín hiệu vào lớn, điện áp ra sẽ thay đổi rất lớn quanh điểm làm việc Q dòng
I sẽ thay đổi quanh giới hạn 0 mA và V /R . Ðiện áp V
C CC C CE
0V và nguồn VCC.
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh
thay đổi giữa hai giới hạn
94
Khi đưa tín hiệu Vi tới lối vào dòng I và điện áp V
Kü thuËt ®iÖn tö
d)Khảo sát công suất
*Công suất cung cấp cho tầng khuếch đại
Công suất đưa vào tầng khuếch đại là do VCC cung cấp, vì thế công suất cung cấp
là: P (dc) = VCC I CQ
*Công suất ra
Dòng điện ra và điện áp ra thay đổi quanh điện áp và dòng điện tại điểm làm việc
tĩnh, cung cấp công suất xoay chiều trên tải RC. Công suất này lớn hay nhỏ tuỳ vào tín
hiệu vào lớn hay nhỏ. Công suất xoay chiều trên tải RC có thể được xác định bằng một
số cách.
+Tính theo giá trị hiệu dụng
Po (ac ) = VCE (rms ) I C (rms )
Po (ac ) = I C2 (rms ) RC
+Tính theo điện áp đỉnh
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

Po (ac ) =
VC2 (rms )
RC

95
i
Kü thuËt ®iÖn tö
Po (ac ) =

V CE ( p ) I C ( p )
2
I
2
( p ) R C
2
2
Po (ac ) = CE
2 R C
+Tính theo điện áp đỉnh-đỉnh
Po (ac) =
VCE ( p − p)I C ( p − p)
8
I
2
( p − p)RC
8
2
Po (ac) = CE
8RC
*Hiệu suất biến đổi năng lượng
Hiệu suất biến đổi năng lượng được xác định theo công thức
%ç = 100 ×
Po (ac)
Pi (dc)

%
Ta tìm hiệu suất cực đại đối với tầng khuếch đại công suất chế độ A kiểu đơn
max VCE ( p − p) = VCC
max I C ( p − P) =
Vcc
Rc
2
max PO (ac) = CC CC C = CC
8 8RC
2
max Pi (dc) = VCC (max I C ) = CC CC C = CC
8 2RC
max %ç =
max PO (ac)
max Pi (dc)
V 2 / 8RC
VCC / 2RC

= 25%
3.5.3 Khuếch đại công suất kiểu đẩy kéo chế độ B
Ở tầng khuếch đại công suất chế độ B tranzito được phân cực ở chế độ B(điểm
làm việc Q trùng với điểm ngưng dẫn. Nếu sử dụng 1 tranzito thì chỉ khuếch đại được ½
chu kì của tín hiệu vào (hoặc ½ chu kì âm, hoặc ½ chu kì dương). Tầng khuếch đại công
suất kiểu đẩy kéo chế độ B sử dụng 2 tranzito mỗi tranzito có nhiệm vụ khuếch đại ½
chu kì.
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

96Po (ac ) = C
V
( p )
Po (ac) = C
V ( p − p)
V (V
/ R )
V
V (V
/ R )
V
x100% = CC2
Kü thuËt ®iÖn tö
Sơ đồ khối tầng khuếch đại công suất chế độ B
*Công suất cung cấp
3.6 Khuếch đại thuật toán
3.6.1 Khái niệm chung
3.6.1.1
Danh từ :”khuếch đại thuật toán”(operational amplifier) thuộc về bộ khuếch đại
dòng một chiều có hệ số khuếch đại lớn, có hai đầu vào vi sai và một đầu ra chung.
Tên gọi này có quan hệ tới việc ứng dụng đầu tiên của chúng chủ yếu để thực
hiện các phép tính cộng, trừ, tích phân, vvHiện nay các bộ khuếch đại thuật toán đóng
vai trò quan trọng và được ứng dụng rộng rãi trong kỹ thuật khuếch đại, tạo tín hiệu hình
sin và xung, trong bộ ổn áp và bộ lọc tích cực v.v
3.6.1.2 Ký hiệu của khuếch đại thuật toán
Vn: điện áp đầu vào đảo
Vp: điện áp đầu vào thuận
Vo: điện áp đầu ra
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh
97
Kü thuËt ®iÖn tö
-V : nguồn âm
+V: nguồn dương
Trong một số trường hợp ta không để các đầu nối tới nguồn nuôi trong kí hiệu
khuếch đại thuật toán khi đó ta có kí hiệu đơn giản hơn như sau:
3.6.1.3 Mô hình tương đương bộ khuếch đại thuật toán
A: là hệ số khuếch đại hở vòng,
Vo = A.Vin = A(Vp – Vn)
A có giá trị lớn cỡ hàng vạn tới hàng triệu, Ri lớn cỡ mega ohm, Ro nhỏ cỡ ohm.
3.6.2 Bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

98
Kü thuËt ®iÖn tö
Với bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng ta có:
+Ip = In = 0
+Rin = ∞
+Rout = 0
+A = ∞
Với bộ khuếch đại thuật toán lý tưởng ta có hai quy tắc quan trọng là:
-Dòng điện vào khuếch đại thuật toán bằng không
-Điện áp tại lối vào đảo bằng điện áp tại lối vào thuận(Vp = Vn
3.6.2 Phân tích bộ khuếch đại sử dụng khuyếch đại thuật toán
3.6.2.1 Bộ khuếch đại không đảo
-Sơ đồ mạch khuếch đại
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

99
Kü thuËt ®iÖn tö
-Sơ đồ mạch tương đương
Do In = Ip = 0 nên I1 = I2 =>

R1 R 2

=

R
R1
− V = V

A

+ 1
R1
A

) ⇒ G = =
Vin

R1
1 +

+ 1
+ 1
A
Như vậy ta có Vo = G.Vin (G > 0) biểu thức trên chứng tỏ mạch trên là mạch khuếch đại
không đảo. Nếu bộ khuếch đại thuật toán là lý tưởng thì A → ∞ khi đó ta có
Vo = (
R2
R1

+ 1)Vin
3.6.2.2 Bộ khuếch đại đảo
-Sơ đồ mạch
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

100
− Vn Vn − Vo
⇒ Vo n ( 2 + 1)
= V
Mà Vo = A(Vin n ) ⇒ Vin = + Vn n (1 +
Vo
R2
Vo
R2
R2
R1
Kü thuËt ®iÖn tö
-Sơ đồ tương đương
Do mạch trên là mạch tuyến tính nên ta có thể áp dụng nguyên lý xếp chồng tại
nút mạch 1.
Theo nguyên lý xếp chồng thì :Vn = Vno + Vnin ; với Vn0 là điện áp tại nút 1 khi Vin
= 0 Vnin là điện áp tại nút 1 khi Vno = 0. Việc áp dụng nguyên lý này được thể hiện trên
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

101
Kü thuËt ®iÖn tö
hình

vẽ

dưới

đây:
Như vậy Vn = Vo

R 1
R 1 + R 2

+ Vin

R 2
R 1 + R 2
Vo = A(V p − Vn ) = − AVn ⇒ Vn = −
Vo
A
Vo
A
R 1
R 1 + R 2

+ Vin
R 2
R 1 + R 2
1
A
R1
R1 + R2
) = Vin
R 2
R 1 + R 2
⇒ Vo = −(
AR 2
R 1 + R 2 + AR 1
)Vin = −
A

R
R2

Vin
⇒ Vo = −
1
+ (1 + )
A A R2

Vin
Biểu thức trên chứng tỏ mạch trên là mạch khuếch đại đảo. Khi A =>∞ thì
Vo = −
R2
R1

Vin
3.6.2.3 Bộ cộng đảo
-Sơ đồ mạch
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

102
⇒ − = Vo
Mà ⇒ −Vo ( +
1 + ( A + 1) 1
1 1 R1
Kü thuËt ®iÖn tö
-Ta phân tích để chứng tỏ mạch trên là mạch cộng đảo
Tại nút N1 ta có I1 + I2 + I3 = IF mà theo định luật Ohm ta có:
I1 =
Vin1 − V N1
R1
V V
R1
− VN 1
R2
V V
R2
− VN 1
R3
V
R3
I F =
VN1 - V o
R F

= −
Vout
R F
Vậy
Vin1
R1
Vin 2 Vin3 Vo
R2 R3 R F
1 1 1
R1 R2 R3

)Vin Khi R1 = R2 = R3 = RF = R thì
ta có Vout = −(Vin1 + Vin 2 + Vin 3 )
3.6.2.4 Bộ khuếch đại hiệu
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

103
= in1 ; I 2 = in 2
= in 2 ; I 3 = in3
= in3 (vì VN1 = Vp = 0)
+ + = − ⇒ Vo = −RF (
+ +
Kü thuËt ®iÖn tö
Mạch trên là mạch khuếch đại hiệu. Tín hiệu ra tỷ lệ với hiệu của Vin1 và Vin2. Ta
tìm mối quan hệ giữa Vout với Vin1 và Vin2.
Ta có thể áp dụng nguyên lý xếp chồng để tìm ra mối quan hệ này. Theo nguyên
lý xếp chồng thì: Vout = Vout1 + Vout2. Trong đó Vout1 là đầu ra của mạch khi Vin2 = 0;
Vout2 là đầy ra của mạch khi Vin1 = 0;
Vout1 = −Vin1
R2
R1
Vout 2 = Vin 2 (
R4
R3 + R4
R
R1
⇒ Vout = Vin 2 (
R4
R3 + R4
R R
R1 R1
Chọn các điện trở R1 = R2 = R3 = R4 ta có Vout = Vin2 – Vin1. Biểu thức trên chứng
tỏ mạch trên là mạch khuếch đại hiệu.
3.6.2.5 Bộ tích phân
Mạch trên có đầu ra Vout tỷ lệ với tích phân của Vin vì thế gọi là bộ tích phân. Ta
sẽ phân tích để chứng minh điều này.
Ta có:IR = IC (vì Ip = In = 0); mà I R =
Vin - Vn
R
V
R
dVc
dt

= −C
dVout
dt

nên ta
có
Vin
R

= −C
dVout
dt

⇒ Vout = −
1

Vout .dt . Biểu thức trên chứng tỏ mạch trên là bộ tích
phân đảo.
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh
104
)(1 + 2 )
)(1 + 2 ) − Vin1 2
= in ; I C = C
RC ∫
Kü thuËt ®iÖn tö
3.6.2.6 Bộ vi phân
-Sơ đồ mạch
-Mạch trên cho điện áp ra Vout tỉ lệ với vi phân của điện áp vào vì thế có tên là bộ
vi phân. Ta sẽ tìm biểu thức thể hiện mối quan hệ giữa Vout và Vin để chứng minh điều
này.
Ta có Ic = IR; mà
I c = C
dVc
dt

= C
d (Vin − Vn )
dt

= C
dVin
dt

; I R =

=
R R
C
dVin
dt
= − ⇒ Vout = −RC
R
dV in
dt
Biểu thức trên chứng tỏ mạch trên là bộ vi phân đảo.
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

105
Vn - Vout − Vout
Vout
Kü thuËt ®iÖn tö
3.7 Tạo dao động điều hòa
3.7.1 Định nghĩa, tham số cơ bản
Định nghĩa dao động điều hoà:dao động điều hoà
Định nghĩa mạch tạo dao động
Các tham số cơ bản:
3.7.2 Sơ đồ khối, điều kiện tạo dao động
-Sơ đồ khối
Mạch tạo dao động điều hoà gồm 2 khối chính là khối khuếch đại và khối phản
hồi. Khối khuếch đại là khối khuếch đại không đảo có hệ số khuếch đại Av, khối phản
hồi có hệ số truyền đạt là β.
-Điều kiện tạo dao động điều hoà
3.7.3 Tạo dao động LC
3.7.4 Tạo dao động RC
3.8 Nguồn chỉnh lưu
3.8.1 Định nghĩa, sơ đồ khối
Nguồn chỉnh lưu hàm chỉ bộ nguồn được xây dựng dựa trên việc chỉnh lưu dòng điện
xoay chiều thành dòng điện một chiều. Sơ đồ khối của nguồn chỉnh lưu được thể hiện
trên hình vẽ:
3.8.2 Các mạch chỉnh lưu một pha cơ bản
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

106
Kü thuËt ®iÖn tö
Mạch chỉnh lưu là bộ phận mạch không thể thiếu được trong nguồn chỉnh lưu.
Các mạch chỉnh lưu làm nhiệm vụ biến dòng điện xoay chiều hình sin thành dạng nửa
hình sin để thực hiện được điều này là nhờ tính chất van của điốt
Một số mạch chỉnh lưu một pha đã được nghiên cứu trong chương 2 bao gồm
:Mạch chỉnh lưu ½ chu kì, mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kì và mạch chỉnh lưu cầu.
3.8.3 Mạch lọc trong bộ nguồn chỉnh lưu
Điện áp sau chỉnh lưu cần qua mạch lọc để giảm bớt độ thăng giáng. Các mạch
lọc được xây dựng trên các linh kiện tụ điện, cuộn cảm, điện trở.
3.8.4 ổn áp trong bộ nguồn chỉnh lưu
Mạch ổn áp là bộ phận mạch cuối cùng trong bộ nguồn chỉnh lưu. Mạch ổn áp có
nhiệm vụ ổn định điện áp trước sự biến động của điện áp vào bộ nguồn và sự biến động
của tải. Tuy nhiên sự biến động này phải nằm trong một dải xác định tuỳ thuộc vào linh
kiện và kết cấu của mạch.
Tài liệu tham khảo
[1] Tập thể tác giả : Đỗ Xuân Thụ, ... Kỹ thuật điện tử, Nhà xuất bản Giáo dục, 1999
[2] Phạm Minh Hà : Kỹ thuật mạch điện tử, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật , Hà
Nội, 1997
[3] Nguyễn Thúy Vân : Kỹ thuật số, Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, 1995
[4] Phạm Minh Việt, Trần Công Nhượng : Kỹ thuật mạch điện tử phi tuyến, Nhà xuất
bản Giáo dục, Hà Nội, 2001
[5] Đỗ Xuân Thụ, Nguyễn Viết Nguyên : Bài tập kỹ thuật điện tử, Nhà xuất bản Giáo
dục, Hà Nội, 1999
Bé m«n Kü thuËt m¸y tÝnh

107