Chương 4: Ảnh hưởng của nội trở nguồn và tổng trở tải
Chương 4
ẢNH HƯỞNG CỦA NỘI TRỞ NGUỒN TÍN HIỆU (R
S
) VÀ
TỔNG TRỞ TẢI (R
L
) LÊN MẠCH KHUẾCH ÐẠI
Trong các chương trước, chúng ta đã phân tích và tính toán các thông số của mạch
khuếch đại dùng BJT và FET khi không có tải và nguồn tín hiệu được xem như lý tưởng
(không có nội trở). Thực tế, nguồn tín hiệu luôn có nội trở R
S
và mạch có tải R
L
. Nội trở
R
S
và tải R
L
như vậy sẽ làm thay đổi các thông số của mạch như tổng trở vào, tổng trở ra,
độ lợi điện thế và độ lợi dòng điện. Nội dung của chương này là khảo sát ảnh hưởng của
R
S
và R
L
lên các thông số.
4.1 HỆ THỐNG 2 CỔNG (two-port systems)
Người ta thường xem BJT và FET như một hệ thống 2 cổng (hay tứ cực) như hình 4.1
Trong đó v
i
0
. Vậy:
Nên E
th
=A
VNL
.v
i
Ta có thể dùng R
i
=Z
i
=v
i
/i
i
để biểu diễn mạch ngõ vào và dùng nguồn Thevenin
E
th
=A
VNL
.V
i
và Z
0
=R
0
để biểu diễn ngỏ ra của hệ thống 2 cổng.
Trương Văn Tám IV-1 Mạch Điện Tử
.
Thí dụ: Cho mạch phân cực cố định như hình 4.3. Hãy vẽ mạch tương đương 2
cổng.
Giải:
Phân giải mạch này ta tìm được: Z
i
=1.07kΩ; Z
0
=3kΩ; A
VNL
=-280.11 (xem lại
chương 2)
Dùng các dữ kiện này ta vẽ lại mạch tương đương 2 cổng như hình 4.4.
Dấu trừ trong nguồn điện thế phụ thuộc có nghĩa là nguồn điện thế thật sự ngược với
nguồn điều khiển chỉ định trên hình vẽ. Nó cũng cho thấy độ lệch pha 180
0
giữa điện thế
ngõ vào và ngõ ra.
Trong thí dụ trên, điện trở R
C
=3kΩ được đưa vào để xác định độ lợi điện thế không
tải. Sự phân tích trong chương này sẽ xem các điện trở phân cực là thành phần của độ lợi
không tải, tải R
L
sẽ được nối vào các cực của ngõ ra.
4.2 HIỆU ỨNG CỦA TỔNG TRỞ TẢI R
đều qua cùng một điểm Q.
Trương Văn Tám IV-3 Mạch Điện Tử
Chương 4: Ảnh hưởng của nội trở nguồn và tổng trở tải
Khi chưa mắc tải R
L
, nếu ta áp một tín hiệu nhỏ hình sin vào cực nền của transistor ,
dòng điện cực nền của transistor sẽ biến động từ I
B1
đến I
B3
nên điện thế ngỏ ra V
CE
cũng
biến động như hình vẽ. Nếu ta mắc tải R
L
vào, vì sự biến động của I
B
vẫn không thay đổi
nhưng độ dốc của đường thẳng lấy điện đã thay đổi (đứng hơn) nên tín hiệu ra V
B
CE
nhỏ
hơn.
4.3 ẢNH HƯỞNG CỦA NỘI TRỞ NGUỒN R
S
Bây giờ ta quay lại ngõ vào của hệ thống 2 cổng và khảo sát ảnh hưởng của nội trở
của nguồn tín hiệu lên độ lợi của mạch khuếch đại.
Với hệ thống 2 cổng bên trên ta có:
4.4 ẢNH HƯỞNG CHUNG CỦA R
S
VÀ R
L
:
Hình 4.9 là một nguồn tín hiệu với nội trở R
S
và một tải R
L
được mắc vào hệ thống 2
cổng với các thông số riêng Z
i
=R
i
, A
VNL
, Z
0
=R
0
như đã định nghĩa.
Ở ngõ vào ta có:
Kiểu mạch phân cực cố định đã được xác định các chi tiết trong các phần trước.
Mạch tương đương với nội trở nguồn R
S
và tải R
L
như hình 4.10.
Ta có:
Trương Văn Tám IV-6 Mạch Điện Tử