71

Khi s
ử
d
ụ
ng FET trong các m
ạ
ch
đ
i
ệ
n t
ử
, c
ầ
n l
ư
u ý t
ớ
i m
ộ
t s
ố

đặ
c
đ
i
ể

trên th
ự
c t
ế
g
ầ
n nh
ư
không làm
t
ổ
n hao công su
ấ
t c
ủ
a tín hi
ệ
u,
đ
i
ề
u này có
đượ
c do c
ự
c
đ
i
ề
u khi

13
Ω so v
ớ
i lo
ạ
i tranzito bipolal
dòng
đ
i
ệ
n dò
đầ
u vào g
ầ
n nh
ư
b
ằ
ng không, v
ớ
i công ngh
ệ
CMOS
đ
i
ề
u này g
ầ
n
đạ

i nh
ữ
ng tín hi
ệ
u y
ế
u và v
ớ
i m
ạ
ch
đ
i
ệ
n t
ử
digital khi
đ
òi h
ỏ
i cao v
ề
m
ậ
t
độ
tích
h
ợ
p các ph

đố
i x
ứ
ng gi
ữ
a 2 c
ự
c máng (D) và ngu
ồ
n (S). Do
đ
ó các
tính ch
ấ
t c
ủ
a FET h
ầ
u nh
ư
không thay
đổ
i khi
đổ
i l
ẫ
n vai trò hai c
ự
c này.
- v

GS
= 0. Do v
ậ
y chúng
đượ
c g
ọ
i chung là h
ọ
FET
th
ườ
ng m
ở
. Ng
ượ
c l
ạ
i, v
ớ
i MOSFET ch
ế

độ
gi
ầ
u, dòng I
D
=0 lúc U
GS

-Trong vùng g
ầ
n g
ố
c c
ủ
a h
ọ

đặ
c tuy
ế
n ra c
ủ
a FET khi U
DS

≤
1,5V, dòng c
ự
c
máng I
D
t
ỉ
l
ệ
v
ớ
i U

ỏ
khi khi U
GS
càng âm v
ớ
i lo
ạ
i kênh n, ho
ặ
c
ng
ượ
c l
ạ
i I
D
càng nh
ỏ
khi U
GS
> 0 càng nh
ỏ
v
ớ
i lo
ạ
i kênh p. Hình 2.54 mô t
ả
h
ọ

ấ
t này c
ủ
a FET, có th
ể
xây d
ự
ng các b
ộ
ph
ậ
n áp có
đ
i
ề
u khi
ể
n
đơ
n gi
ả
n nh
ư
hình 2.55.
Khi
đ
ó h
ệ
s
ố

ọ
n R>> r
DS0

để
d
ả
i η
đủ
r
ộ
ng. L
ư
u ý
là khi U
DS
> 1V tính ch
ấ
t tuy
ế
n tính gi
ữ
a I
D
và U
DS
( v
ớ
i các U
GS

2

đư
a m
ộ
t ph
ầ
n
đ
i
ệ
n áp U
DS
t
ớ
i c
ự
c c
ử
a b
ổ
sung cho U
GS
bù l
ạ
i
ph
ầ
n cong c
ủ

ế
n tính hoá trong m
ộ
t
đ
o
ạ
n U
DS
t
ừ
1V t
ớ
i 1,5V.

73
Hình 2.55: Nguyên lí bộ phân áp có điều khiển dùng JFET
-T
ươ
ng t
ự
nh
ư
v
ớ
i tranzito l
ưỡ

p trong th
ự
c t
ế
. Hai d
ạ
ng MC và NC cho trên hình 2.56 v
ớ
i các tham s
ố

tóm t
ắ
t c
ủ
a t
ừ
ng lo
ạ
i trong ý ngh
ĩ
a là m
ộ
t t
ầ
ng khu
ế
ch
đạ
i

K
u
=
[ ]
)//(1
1
DSS
rRS+

K
u
= -S(R
D
//r
DS
) = -SR
D

Đ
i
ệ
n tr
ở
vào
R
vào
= r
GS
→


ạ
i FET kênh p trong các m
ạ
ch
đ
i
ệ
n, c
ầ
n
thay
đổ
i c
ự
c tính các
đ
i
ệ
n áp ngu
ồ
n c
ũ
ng nh
ư
c
ự
c tính các
đ
iôt và t
ụ

nh
ư
v
ớ
i hai lo
ạ
i tranzito l
ưỡ
ng c
ự
c npn và pnp t
ươ
ng
ứ
ng
đ
ã xét.

74Hình 2.56: Nguyên lí mạch Sc và Dc
2.3. KHUẾCH ĐẠI
2.3.1. Những vấn đề chung
a – Nguyên lý xây dựng một tầng khuếch đại
M
ộ
t
ứ
ng d

n c
ủ
a tín hi
ệ
u (mà th
ườ
ng g
ọ
i là m
ạ
ch khu
ế
ch
đạ
i). Th
ự
c ch
ấ
t khuy
ế
ch
đạ
i là m
ộ
t quá trình bi
ế
n
đổ
i n
ă

u (có quy lu
ậ
t bi
ế
n
đổ
i m
ạ
ng thông tin c
ầ
n thi
ế
t).Nói cách khác,
đ
ây là m
ộ
t quá
trình gia công x
ử
lí thông tin d
ạ
ng analog.
Hình 2.57
đư
a ra c
ấ
u trúc nguyên lí
để
xây d
ự

ệ
n tr
ở
thay
đổ
i theo s
ự

đ
i
ề
u khi
ể
n c
ủ
a
đ
i
ệ
n áp
hay dòng
đ
i
ệ
n
đặ
t t
ớ
i c
ự

ủ
a m
ạ
ch ra bao g
ồ
m tranzito và
đ
i
ệ
n tr
ở
R
C
và t
ạ
i l
ố
i ra ví d
ụ
l
ấ
y gi
ữ
a 2
c
ự
c colect
ơ
và emit
ơ

ă
ng lên nhi
ề
u l
ầ
n.
Để

đơ
n gi
ả
n, gi
ả
thi
ế
t
đ
i
ệ
n áp vào
c
ự
c
đ
i
ề
u khi
ể
n có d
ạ

đ
i
ệ
n và
đ
i
ệ
n áp tín hi
ệ
u vào) c
ầ
n ph
ả
i coi nh
ư
là t
ổ
ng các
thành ph
ầ
n xoay chi
ề
u (dòng
đ
i
ệ
n và
đ
i
ệ

thành ph
ầ
n m
ộ
t chi
ề
u, ngh
ĩ
a là I
0

≥
I
m
và U
0

≥
U
m
. N
ế
u
đ
i
ề
u ki
ệ
n
đ

làm méo tín hi
ệ
u d
ạ
ng ra.

75
Hình 2.57: Nguyên lý xây dựng tầng khuếch đại

Để

đả
m b
ả
o công tác cho t
ầ
ng khu
ế
ch
đạ
i m
ạ
ch ra c
ủ
a nó ph
ả
i có thành ph

ệ
u c
ầ
n khu
ế
ch
đạ
i, ng
ườ
i ta
đặ
t thêm
đ
i
ệ
n áp m
ộ
t chi
ề
u U
V0
(hay là dòng
đ
i
ệ
n m
ộ
t
chi
ề

ế
ch
đạ
i. Tham s
ố
c
ủ
a ch
ế

độ
t
ĩ
nh theo m
ạ
ch vào (I
vo
, U
vo
) và theo m
ạ
ch ra (I
o
, U
o
)
đặ
c tr
ư
ng cho tr

ườ
i ta
đị
nh ngh
ĩ
a các ch
ỉ
tiêu
và tham s
ố
c
ơ
b
ả
n sau:
H
ệ
s
ố
khu
ế
ch
đạ
i
K=
Đạ
i l
ượ
ng
đầ

c:
K= K exp(j )
k
ϕ

Ph
ầ
n mô
đ
un
K
th
ể
hi
ệ
n quan h
ệ
v
ề
c
ườ
ng
độ
(biên
độ
) gi
ữ
a các
đạ
i l

ϕ
ph
ụ
thu
ộ
c vào t
ầ
n s
ố

ω
c
ủ
a tín hi
ệ
u vào. N
ế
u bi
ể
u di
ễ
n K = f
1
(
ω
)
ta nh
ậ
n
đượ

=f
2
(
ω
)
đượ
c g
ọ
i là
đặ
c tính pha - t
ầ
n s
ố
c
ủ
a nó.
Th
ườ
ng ng
ườ
i ta tính K theo
đơ
n v
ị
logarit g
ọ
i là
đơ
n v

ng là
k
1
…k
n
thì h
ệ
s
ố
khu
ế
ch
đạ
i t
ổ
ng c
ộ
ng c
ủ
a b
ộ
khu
ế
ch
đạ
i xác
đị
nh b
ở
i:

ể
u di
ễ
n quan h
ệ
U
ra
=f
3
(U
vào
)
l
ấ
y
ở
m
ộ
t t
ầ
n s
ố
c
ố

đị
nh c
ủ
a d
ả

ớ
i m
ộ
t b
ộ
khu
ế
ch
đạ
i
đ
i
ệ
n áp
t
ầ
n s
ố
th
ấ
p cho trên hình 2.58:
•
Tr
ở
kháng l
ố
i vào và l
ố
i ra c
ủ

i l
ượ
ng ph
ứ
c : Z= R + jX
•
Méo không
đườ
ng th
ẳ
ng do tính ch
ấ
t phi tuy
ế
n các ph
ầ
n t
ử
nh
ư
tranzito gây ra
th
ể
hi
ệ
n trong thành ph
ầ
n t
ầ
n s

nói chung có các thành ph
ầ
n n
ω
(n = 0,1,2…)

77

v
ớ
i các biên
độ
t
ươ
ng
ứ
ng là U
nm
lúc
đ
ó h
ệ
s
ố
méo không
đườ
ng th
ẳ
ng do t
ầ

ố
ch
ỉ
tiêu quan tr
ọ
ng nh
ấ
t c
ủ
a 1 t
ầ
ng hay (m
ộ
t b
ộ
khu
ế
ch
đạ
i
g
ồ
m nhi
ề
u t
ầ
ng). C
ă
n c
ứ

ố
K có b
ộ
khu
ế
ch
đạ
i
đ
i
ệ
n áp (v
ớ
i yêu c
ầ
u c
ơ
b
ả
n là có K
umax
, Z
vào
>> Z
nguồn
và Z
ra
<< Z
tải
, b

i
ệ
n (v
ớ
i K
imax
,Z
vào

<< Z
nguồn
, Z
ra
>> Z
tải
).
C
ũ
ng có th
ể
phân lo
ạ
i theo d
ạ
ng
đặ
c tính
K
= f
1

đạ
i t
ầ
n s
ố
cao , b
ộ
khu
ế
ch
đạ
i ch
ọ
n l
ọ
c t
ầ
n
s
ố
… ho
ặ
c theo các ph
ươ
ng pháp ghép t
ầ
ng…
c – Các chế độ làm việc cơ bản của một tầng khuếch đại

Để

u ki
ệ
n c
ơ
b
ả
n:
•
Xác l
ậ
p cho các
đ
i
ệ
n c
ự
c baz
ơ
, colect
ơ
và emit
ơ
c
ủ
a nó nh
ữ
ng
đ
i
ệ

ph
ươ
ng pháp phân c
ự
c ki
ể
u dòng hay ki
ể
u
đị
nh áp nh
ư

đ
ã trình bày
ở
ph
ầ
n 2.2.3 khi
nói t
ớ
i tranzito.
•

Ổ
n
đị
nh ch
ế


hoàn toàn ph
ụ
thu
ộ
c vào
đ
i
ệ
n áp
đ
i
ề
u khi
ể
n
đư
a t
ớ
i l
ố
i vào.
Đ
i
ề
u này th
ườ
ng
đượ
c th
ự

ề
u ki
ệ
n trên,
đ
i
ể
m làm vi
ệ
c t
ĩ
nh c
ủ
a tranzito s
ẽ
c
ố

đị
nh
ở
1 v
ị

trí trên h
ọ

đặ
c tuy
ế

(2-107)
Khi U
vào

≠
0 U
CE
+ I
c
E
c
(2-108)
Ph
ươ
ng trình (2-107) cho ta xác
đị
nh 1
đườ
ng th
ẳ
ng trên h
ọ

đặ
c tuy
ế
n ra c
ủ
a
tranzito g

ả
i xoay chi
ề
u
đặ
c tuy
ế
n ra
độ
ng c
ủ
a t
ầ
ng
khuy
ế
ch
đạ
i (h.2.59).
Đ
i
ể
m làm vi
ệ
c t
ĩ
nh P xác
đị
nh b
ở

độ
làm vi
ệ
c khác nhau
c
ủ
a m
ộ
t t
ầ
ng khu
ế
ch
đạ
i nh
ư
sau: