Giáo trình Kỹ thuật mạch điện tử 1 (Phần 1)
NỘI DUNG CHÍNH
1.1. Mạch chỉnh lưu nửa bán kì
Mục tiêu : Biết được sơ đồ mạch điện và tác dụng linh kiện,dạng sóng và mức điện
áp ngõ vào và ra của mạch chỉnh lưu một bán kỳ.
1.1.1. Mạch điện và tác dụng linh kiện
1.1.1.1. Mạch điện
Hình 1.1 Mạch chỉnh lưu bán kỳ.
1.1.1.2. Tác dụng của linh kiện11
- Biến thế: Làm biến đổi mức điện áp nguồn xoay chiều ở ngõ vào, thành một hay
nhiều mức điện áp nguồn xoay khác nhau ở ngõ ra theo yêu cầu của tải.
- Diode: Dùng để chỉnh lưu nguồn xoay chiều thành nguồn một chiều.
- Điện trở tải Rtải: Thiết bị tiêu thụ điện.
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Kỹ thuật mạch điện tử 1 (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Kỹ thuật mạch điện tử 1 (Phần 1)
1 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CÔNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chủ biên: TRẦN VĂN DŨNG -------***--------- GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ I ( Lưu hành nội bộ) HÀ NỘI 2012 2 LỜI NÓI ĐẦU Trong chương trình đào tạo của các trường trung cấp nghề, cao đẳng nghề Điện tử dân dụng thực hành nghề giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện tay nghề cho học sinh. Việc dạy thực hành đòi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị đầy đủ đồng thời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với yêu cầu thực tế. Nội dung của giáo trình “KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ I” đã được xây dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung giảng dạy của các trường, kết hợp với những nội dung mới nhằm đáp ứng yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,. Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ hiểu, bổ sung nhiều kiến thức mới và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề cập những nội dung cơ bản, cốt yếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều chỉnh cho thích hợp và không trái với quy định của chương trình khung đào tạo cao đẳng nghề. Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc chắn không tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự tham gia đóng góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các chuyên gia kỹ thuật đầu ngành. Xin trân trọng cảm ơn! Tuyên bố bản quyền 3 Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường với mục đích làm tài liệu giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh viên nên các nguồn thông tin có thể được tham khảo. Tài liệu phải do trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội in ấn và phát hành. Việc sử dụng tài liệu này với mục đích thương mại hoặc khác với mục đích trên đều bị nghiêm cấm và bị coi là vi phạm bản quyền. Trường Cao đẳng nghề Công nghiệp Hà Nội xin chân thành cảm ơn các thông tin giúp cho nhà trường bảo vệ bản quyền của mình. 4 MỤC LỤC BÀI 1: CÁC MẠCH CHỈNH LƯU .................................................................. 10 1.1.Mạch chỉnh lưu nửa bán kì .......................................................................... 10 1.2.Mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 diode ......................................................... 13 1.3.Mạch chỉnh lưu toàn kỳ hình cầu dùng 4 Diode .......................................... 17 1.4.Mạch chỉnh lưu hình cầu nguồn đối xứng dùng 4 Diode ............................. 21 1.5.Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp ................................................................ 26 1.6.Mạch chỉnh lưu nhân ba điện áp .................................................................. 29 Bài tập: ............................................................................................................. 33 BÀI 2: CÁC MẠCH LỌC NGUỒN CƠ BẢN ................................................. 34 2.2.Mạch lọc dùng tụ điện C ............................................................................. 36 2.3.Mạch lọc dùng RC ...................................................................................... 41 2.4.Mạch lọc dùng cuộn dây L .......................................................................... 45 2.5.Mạch lọc dùng cuộn dây LC ....................................................................... 47 2.6.Mạch lọc cộng hưởng RC ........................................................................... 48 BÀI 3: MẠCH XÉN VÀ MẠCH GHIM ÁP ..................................................... 50 3.1.Khái niệm về mạch xén ............................................................................... 50 3.2.Mạch xén trên dùng Diode .......................................................................... 51 3.3.Mạch xén dưới dùng Diode ......................................................................... 55 3.4.Mạch xén 2 mức dùng Diode ...................................................................... 59 3.5.Mạch xén 2 mức dùng Diode Zenner .......................................................... 62 3.6.Mạch ghim áp ở mức không ........................................................................ 65 5 3.7.Mạch ghim đỉnh trên mức không ................................................................ 67 3.8.Mạch ghim đỉnh dưới mức không ............................................................... 70 Bài tập .............................................................................................................. 74 BÀI 4: MẠCH VI PHÂN VÀ TÍCH PHÂN ..................................................... 76 4.1.Mạch vi phân .............................................................................................. 76 4.2.Mạch tích phân............................................................................................ 89 Bài tập: ............................................................................................................. 102 BÀI 5:NHỮNG VẤN ĐỀ CHUNG CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ .......................................................................................................................... 103 5.1.Định nghĩa mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ ................................................... 103 5.2.Các chế độ công tắc của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ ............................... 104 5.3.Hồi tiếp ....................................................................................................... 110 Bài tập: ............................................................................................................. 114 BÀI 6: CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG TRANSISTOR LƯỠNG CỰC................................................................................................... 115 6.1.Mạch khuếch đại cực phát chung (CE) ........................................................ 116 6.2.Mạch khuếch đại cực gốc chung (CB) ......................................................... 125 6.3.Mạch khuếch đại cực góp chung (CC) ........................................................ 130 Bài tập: ............................................................................................................. 135 BÀI 7: CÁC MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ DÙNG TRANSISTOR TRƯỜNG ......................................................................................................... 136 7.1.Mạch khuếch đại cực nguồn chung (CS) ..................................................... 136 7.2.Mạch khuếch đại cổng chung CG................................................................ 143 6 7.3.Mạch khuếch đại máng chung CD .............................................................. 148 7.4. .................................................................................................................... Ưu nhược điểm của các mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng Transistor trường ....... 153 Bài tập : ............................................................................................................ 154 BÀI 8: CÁC KIỂU MẠCH GHÉP TẦNG KHUẾCH ĐẠI .............................. 155 8.1.Các vấn đề chung của mạch ghép tầng ........................................................ 155 8.2.Mạch ghép tầng khuếch đại bằng RC .......................................................... 158 8.3.Mạch ghép tầng bằng biến áp ...................................................................... 161 8.4.Mạch ghép tầng trực tiếp ............................................................................. 164 8.5.Mạch khuếch đại CASCODE ...................................................................... 169 8.6.Mạch khuếch đại DALINGTON ................................................................. 176 Bài tập: ............................................................................................................. 181 Bài 9: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐƠN HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ ĐỘ A .......................................................................................................................... 182 9.1.Định nghĩa và phân loại mạch khuếch đại công suất ................................... 182 9.2.Mạch khuếch đại công suất đơn hoạt động chế độ A có tải là điện trở ........ 184 9.3.Mạch khuếch đại công suất đơn hoạt động ở chế độ A có tải ghép biến áp...188 Bài tập: ............................................................................................................. 197 BÀI 10: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO SONG SONG GHÉP BIẾN ÁP HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ ĐỘ B VÀ AB. .............................................. 199 10.1.Những vấn đề chung về tầng khuếch đại công suất đẩy kéo ...................... 199 10.2.Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song ghép biến áp hoạt động ở chế độ B .................................................................................................................. 202 7 10.3.Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song hoạt động ở chế độ AB.206 10.4.Ưu nhược điểm của mạch khuếch đại công suất đẩy kéo song song ghép biến áp hoạt động ở chế độ B và AB ......................................................................... 211 Bài tập: ............................................................................................................. 212 BÀI 11. MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO NỐI TIẾP OTL HOẠT ĐỘNG CHẾ ĐỘ AB ......................................................................................... 213 11.1.Định nghĩa mạch khuếch đại công suất nối tiếp OTL ................................ 213 11.2.Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OTL hoạt động ở chế độ AB..213 Bài 12: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO NỐI TIẾP OCL HOẠT ĐỘNG CHẾ ĐỘ AB ......................................................................................... 222 12.1.Định nghĩa ................................................................................................ 222 12.2.Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp OCL hoạt động ở chế độ AB. .......................................................................................................................... 223 BÀI 13. CÁC MẠCH BẢO VỆ TRANSISTOR CÔNG SUẤT LỚN ............... 232 13.1.Định nghĩa ................................................................................................ 232 13.2.Mạch bảo vệ Transistor công suất lớn bằng phương pháp giảm tổng trở ngõ vào. ................................................................................................................... 232 13.3.Mạch bảo vệ Transistor công suất lớn bằng phương pháp cắt nguồn cho các Transistor công suất lớn .................................................................................... 234 13.4.Lắp ráp và cân chỉnh các mạch bảo vệ Transistor công suất lớn ................ 235 13.5.Kiểm tra chẩn đoán, sửa chữa các hỏng hóc của các mạch bảo vệ. ............ 236 BÀI 14: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU BIẾN THIÊN CHẬM GHÉP TRỰC TIẾP ................................................................................................................. 237 8 14.1.Những vấn đề chung về mạch khuếch đại biến thiên chậm........................ 237 14.2.Mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp ba tầng .............. 238 14.3.Các phương pháp giảm độ trôi điểm không của mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp .................................................................................. 241 14.4.Lắp ráp và cân chỉnh các mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp 3 tầng ......................................................................................................... 242 14.5.Kiểm tra chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa các mạch khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm ghép trực tiếp .................................................................................. 245 Bài 15: KHUẾCH ĐẠI MỘT CHIỀU CÓ BIẾN ĐỔI TRUNG GIAN ............. 246 15.1.Sơ đồ khối chức năng của mạch khuếch đại một chiều có biến đổi trung gian .......................................................................................................................... 246 15.2.Mạch điều chế dùng transistor ................................................................... 248 15.3.Mạch khuếch đại một chiều có biến đổi trung gian ................................... 249 BÀI 16: MẠCH ỔN ÁP ................................................................................... 250 16.1.Định nghĩa mạch ổn áp ............................................................................. 251 16.2.Mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng transistor .......................................... 251 16.3.Mạch ổn áp tuyến tính nối tiếp dùng OP-AMP .......................................... 256 16.4.Mạch ổn áp tuyến tính mắc song song dùng Transistor ............................. 258 16.5.Mạch ổn áp song song dùng Op-Amp ....................................................... 260 16.6.Mạch ổn áp dùng IC .................................................................................. 262 16.7.Mạch ổn áp dùng IC có thể cân chỉnh được điện áp ra .............................. 264 16.8.Các mạch ổn áp dùng IC cải tiến ............................................................... 265 Bài tập : ............................................................................................................ 266 9 BÀI 17: MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI ........................................................... 270 17.1.Các vấn đề chung về mạch khuếch đại vi sai ............................................. 270 17.2.Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại một chiều ............. 271 17.3.Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại xoay chiều ngõ vào đơn .................................................................................................................... 273 17.4.Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại xoay chiều ngõ vào vi sai ..................................................................................................................... 278 17.5.Mạch khuếch đại vi sai hoạt động ở chế độ khuếch đại xoay chiều ngõ vào đồng pha ........................................................................................................... 280 17.6.Mạch khuếch đại vi sai có tải động (kiểu gương dòng điện) ...................... 281 BÀI 18: VI MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP-AMP) ...................... 284 18.1.Định nghĩa và kí hiệu của vi mạch thuật toán ............................................ 284 18.2.Các tính chất cơ bản của OP-AMP ............................................................ 286 18.3.Các tham số cơ bản của bộ KDTT ............................................................. 287 18.4.Giới thiệu một số vi mạch khuếch đại thuật toán thông dụng .................... 289 18.5.Thực hành các mạch ứng dụng cơ bản: ..................................................... 292 18.6.Kiểm tra mạch khuếch đại ......................................................................... 297 10 BÀI 1: CÁC MẠCH CHỈNH LƯU Mã mô đun MĐ 13. 01 GIỚI THIỆU Các mạch điện tử đều dùng đến linh kiện tích cực để tạo ra hay biến đổi hoặc xử lý các tín hiệu (điều chế, khuếch đại, chuyển đổi sang tín hiệu khác . . ... ng dụng của mạch ghép tầng trực tiếp. 8.4.1. Mạch điện và tác dụng linh kiện 8.4.1.1. Mạch điện Hình 8.9 Sơ đồ mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp 8.4.1.2. Tác dụng linh kiện - Điện trở R11, R12 tạo cầu phân áp cấp nguồn cho cực B Transistor Q1. - Điện trở RC1, RE1 tạo phân cực điểm làm việc Q Transistor Q1. - Điện trở RC2, RE2 tạo phân cực điểm làm việc Q Transistor Q2. - Tụ điện Ci, C0 ngăn thành phần một chiều ngõ vào và ra. Hình 8.10 Mô phỏng mạch ghép trực tiếp 165 8.4.2. Tính toán phân cực DC - Tính 1211 1211 12111 1211 12 1 , RR RR RRRV RR R V bCCBB - Tính 1 11 1 1 1 1 1 25 . 7,0 CQ feie E b BB CQ I mV hmh R R V I - Tính 1112 CCQCCCB RIVVV , 22 2 1 2 2 0,7 25 . .BE ie fe E E V mV I h m h R I 8.4.3. Tính toán các thông số AC 8.4.3.1. Sơ đồ mạch tương đương AC Hình 8.11 Mạch tương đương (AC) 8.4.3.2. Hệ số khuếch đại áp in out V V V A 2 1 11 2 2 2 1 1 2 1 1 . .out out b b C V fe fe C L in b b in C V V i i R A h h R R V i i V R Z Z Với giá trị 1111 1 Efeie RhhZ , và 2222 1 Efeie RhhZ Chứng minh: Điện áp tại LCfe b out LCbfeout RRh i V RRihV 22 2 222 Điện áp tại 22222222222 1 bbEfeieeEbieb iZiRhhiRihV Điện áp tại 21 1 1 1 2 22 21 21 112 . ZR R h i i Zi ZR ZR ihV C C fe b b b C C bfeb Điện áp tại 1 1 11111111111 1 1 ZV i iZiRhhRiihVV in b bbEfeieEebieBin 166 8.4.3.3. Hệ số khuếch đại dòng in o i i i A 11 1 21 1 2 2 21 1 1 2 2 ZR R ZR R RR R hh i i i i i i i i A b b C C LC C fefe in b b b b o in o i Chứng minh: Điện áp tại LC C fe b o LoLCbfeout RR R h i i RiRRihV 2 2 2 2 222 Điện áp tại 11 11 1111 ZR R i i iZZRiV b b in b bbinin 8.4.3.4. Trở kháng ngõ vào: 1 1 in in b in V Z R Z i 8.4.3.5. Trở kháng ngõ ra: 2 0 C out out R i V Z khi Vin =0 8.4.4. Ưu nhược điểm của mạch ghép tầng trực tiếp 8.4.4.1. Ưu điểm - Không bị ảnh hưởng đáp ứng tần số, ổn định nhiệt, dễ chế tạo dưới dạng vi mạch. Hệ số khuếch đại áp AV, dòng Ai rất lớn nên thường dùng trong các mạch khuếch đại tín nhỏ. 8.4.4.2. Nhược điểm - Mạch có hệ số khuếch đại lớn, tín hiệu ngõ ra bị ảnh hưởng khi ngõ vào bị tác động nhỏ. - Chế độ một chiều giữa các tầng liên quan chặt chẽ nhau, nên việc định điểm làm việc tĩnh giữ các tầng sẽ khó khăn hơn ghép RC. 8.4.5. Ứng dụng của mạch điện - Thường dùng mạch khuếch đại công suất có dãy tần hoạt động rộng. 8.4.6. Ráp mạch ghép tầng trực tiếp Bước 21. Lắp mạch như hình 8.12 Bước 22. Cấp nguồn Vi ’ tín hiệu sin có biên độ Vm= 1V, tần số f =1kHz tại A. 167 Hình 8.12 Mạch thực hành khuếch đại ghép trực tiếp Bước 23. Tính hệ số khuếch đại áp (sử dụng dao động ký Osillocope) - Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp Vi, CH2 (CHB) đo điện áp Vo. - Chỉnh biến trở VR sao cho điện áp Vo đạt giá trị lớn nhất và không bị méo dạng. Vẽ dạng sóng điện áp Vi(V), điện áp Vo1(V) vào hình 8.13 Hình 8.13 168 - ................................................. Đo biên độ đỉnh Vi = , biên độ đỉnh Vo = ................................................... - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = Bước 24. Tính độ lệch pha Cách xác định góc lệch pha theo công thức Bước 25. Đo điện áp Vo1 , và Vo, vẽ vào hình 8.14 Hình 8.14 169 - ................................................. Đo biên độ đỉnh Vi = , biên độ đỉnh Vo1 = ................................................... - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = - ................................................. Tính góc lệch giữa Vo1 với Vi : φ1 = φo1 – φi = - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = Bước 26. Mắc thêm tải RL - Hãy tiến hành thực hiện lại các bước từ bước1 đến bước 5. Bước 27. Lập bảng so sánh khi mắc thêm điện trở RL. Hệ số Av1 AV2 AV φ Không có RL Có RL Bước 28. Nhận xét và giải thích kết quả đo trong hai trường hợp có tải RL và không tải. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 8.5. Mạch khuếch đại CASCODE Mục tiêu: Biết được sơ đồ mạch điện, nguyên lý hoạt động, vẽ mạch tương đương và tính toán được các thông số như độ lợi dòng,áp,tổng trở vào ra,hiểu được các đặc tính và ứng dụng của mạch ghép tầng khuếch đại CASCODE. 8.5.1. Mạch điện và tác dụng linh kiện 8.5.1.1. Mạch điện 170 Hình 8.15 Sơ đồ mạch khuếch đại ghép Cascode 8.5.2. Tác dụng linh kiện - Điện trở Rb1, Rb2, Rb3 tạo cầu phân áp cấp nguồn cho cực B Transistor Q1 và Q2. - Điện trở RC tạo phân cực và phối hợp tải ra. - RE tạo ổn định nhiệt và phân cực Transistor T1, T2 . - Tụ điện C1 nối tắt cực B transistor Q2. - Tụ điện CE nối tắt cực E transistor Q1 - Tụ điện Ci, C0 ngăn thành phần một chiều ngõ vào và ra. 171 8.5.3. Tính toán các thông số DC - Điện áp tại cực B của Q2 : CC bbb b b V RRR R V 321 3 1 - Dòng điện E b E R V I 7,01 1 - Ta có 221112 CECECE IIIIII 8.5.4. Tính toán các thông số AC 8.5.4.1. Sơ đồ mạch tương đương AC Hình 8.16 Mạch tương đương (AC) ghép Cascode 8.5.4.2. Hệ số khuếch đại áp AV: 12 1 2 1 1 2 2 1 1 ie LC fe fe fe in b b b b out in out V h RR h h h V i i i i V V V A Chứng minh: Dùng 2 Transistor cùng mã số nên hfe1 = hfe2 = hfe - Điện áp tại LCfe b out LCbfeout RRh i V RRihV 22 2 222 - Dòng điện 2 1 1 2 1122 1 1 fe fe b b bfebfe h h i i ihih - Điện áp tại 1 1 111 1 iein b bieBin hV i ihVV 172 8.5.4.3. Hệ số khuếch đại dòng in o i i i A 1 2 1 1 2 2 ieb b LC C fe in b b b b o in o i hR R RR R h i i i i i i i i A Với giá trị 32 bbb RRR Chứng minh: - Điện áp tại LC C fe b o LoLCbfeout RR R h i i RiRRihV 2 2 222 - Điện áp tại 1 1 111 ieb b in b bieiebinin hR R i i ihhRiV 8.5.4.4. Trở kháng ngõ vào Zin - Ta có 111 ieb in in inbinin hR i V ZZRiV 8.5.4.5. Trở kháng ngõ ra Zout - Ta có C out out R i V Z 0 khi Vin =0 8.5.5. Các đặc tính của mạch CASCODE - Mạch ghép ngõ vào tầng 1 theo kiểu E chung (ngõ vào cực B, ra cực C), tầng 2 ghép kiểu B chung (ngõ vào cực E, ra cực C). Giữa hai tầng ghép nối tiếp nhau. - Mạch có tín hiệu ngõ vào và ra đảo pha nhau. 8.5.6. Ứng dụng của mạch điện - Thường dùng trong mạch khuếch đại dòng áp của mạch công suất tần số cao. 8.5.7. Ráp mạch khuếch đại CASCODE Bước 1. Ráp mạch như hình vẽ 8.17 173 Hình 8.17 Mô phỏng mạch khuếch đại ghép cascode Bước 2. Cấp nguồn Vi ’ tín hiệu sin có biên độ Vm= 1V, tần số f =1kHz tại A. Bước 3. Nối 2 điểm B1 và B2 Bước 4. Tính hệ số khuếch đại áp , và tính độ lệch pha φ. (sử dụng dao động ký Osillocope) - Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp Vi, CH2 (CHB) đo điện áp Vo. - Chỉnh biến trở VR sao cho điện áp Vo đạt giá trị lớn nhất và không bị méo dạng. Vẽ dạng sóng điện áp Vi(V), điện áp Vo1(V) vào hình 8.18 - ................................................. Đo biên độ đỉnh Vi = , biên độ đỉnh Vo = ................................................... - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = Bước 5. Tính độ lệch pha 174 Hình 8.18 Bước 6. Đo điện áp Vo1 , và Vo, vẽ vào hình 8.19 Hình 8.19 - ................................................. Đo biên độ đỉnh Vi = , biên độ đỉnh Vo1 = ................................................... 175 - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = - ................................................. Tính góc lệch giữa Vo1 với Vi : φ1 = φo1 – φi = - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = Bước 7. Xác định trở kháng ngõ vào Zi: - Mắc nối tiếp điện trở RV =220Ω giữa B1 và B2 . - Đo điện áp tại B1 (VB1), và điện áp tại B2 ( VB2). - Tính trở kháng ngõ vào Bước 8. Xác định trở kháng ngõ ra Zo: - Mắc thêm điện trở RL =3,3kΩ. - Đo điện áp ngõ ra V01 khi chưa mắc tải. - Đo điện áp ngõ ra V01 khi mắc tải. - Tính trở kháng ngõ ra . Bước 9. Lập bảng so sánh khi mắc thêm điện trở RL. Hệ số AV φ Zin Zo Kết quả Bước 10. Nhận xét và giải thích kết quả đo: .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 8.5.8. Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch - Khi tín hiệu ngõ ra Vo không đạt yêu cầu, việc đầu tiên chúng ta kiểm tra đo Vi có tín hiệu vào không? Sau đó đo điện áp ngõ ra Vo1, nêu ngõ ra Vo1 không có tín hiệu thì ta lại kiểm ta ở tầng 1( mạch điện bị hở không? C1815 còn tốt không? ), trường hợp ngõ ra Vo1 có tính hiệu thì ta phải kiểm tra tầng 2(mạch điện bị hở không? A1015 còn tốt không? ) 176 8.6. Mạch khuếch đại DALINGTON Mục tiêu: Biết được sơ đồ mạch điện, nguyên lý hoạt động, vẽ mạch tương đương và tính toán được các thông số như độ lợi dòng,áp,tổng trở vào ra,hiểu được các đặc tính và ứng dụng của mạch khuếch đại DALINGTON. 8.6.1. Mạch điện và tác dụng linh kiện 8.6.1.1. Mạch điện Hình 8.20 Mạch khuếch đại ghép Dalington 8.6.1.2. Tác dụng linh kiện - Điện trở R1, R2 tạo cầu phân áp cấp nguồn cho cực B Transistor T1. - Điện trở RE tạo điện áp cho cực E ở ngõ ra. - Tụ điện Ci, Co lọc tín hiệu một chiều ở ngõ vào và ra. 177 Hình 8.21 Mô phỏng mạch khuếch đại ghép Dalington 8.6.2. Sơ đồ mạch AC tương đương Hình 8.22 Sơ đồ mạch AC tương đương 8.6.3. Tính toán các thông số của mạch điện 8.6.3.1. Tính toán thành phần DC - Tính giá trị tương đương 21 21 21 21 2 1 , RR RR RRRV RR R VV bCCBBB - Tính dòng điện 2 2 212 4,1 EQ BEQ E BB EQ I II R V I - Tính giá trị 1 11 25 . CQ feie I mV hmh và 2 22 25 . CQ feie I mV hmh 178 8.6.3.2. Hệ số khuếch đại áp in out V V V A Eib fe ib C in e e out in out V Rh h h R V i i V V V A 2 2 1 2 2 Với giá trị 1 1 1 1 fe ie ib h h h , 2 2 2 1 fe ie ib h h h Chứng minh: - Điện áp tại C e out Ceout R i V RiV 2 2 - Dòng điện 12 1 2 11212222 111111 fefe b e bfefeefebfee hh i i ihhihihi - Điện áp tại Ee ef e ie efef e ieEebiebieB Ri h i h hh i hRiihihV 2 2 2 2 21 2 1222111 111 - Ta có Eib ef ibin e eEib ef ib bin Rh h hV i iRh h h VV 2 2 1 2 22 2 1 1 1 1 1 8.6.3.3. Hệ số khuếch đại dòng in o i i i A Eib fe ib fefe b b in e in o i Rh h h hh R R i i i i A 2 2 1 21 2 111 Với giá trị 21 RRRb 8.6.3.4. Trở kháng ngõ vào: 1 2 2 1 2 21 2 . 1 11 1 ib b ib E fein in b ibin ib E fefe fe h R h R hV Z R hi h R hh h 8.6.3.5. Trở kháng ngõ ra : 2 2 1 0 1 ib fe ib E out out h h h R i V Z khi Vin =0 8.6.4. Ứng dụng của mạch điện 179 - Thường dùng trong các mạch khuếch đại công suất. 8.6.5. Ráp mạch khuếch đại DALINGTON Bước 1. Lắp mạch như hình 8.23 Hình 8.23 Mạch thực hành khuếch đại ghép Dalington Bước 2. Cấp nguồn Vi ’ tín hiệu sin có biên độ Vm= 1V, tần số f =1kHz tại A. Bước 3. Nối 2 điểm B1 và B2 Bước 4. Tính hệ số khuếch đại áp , và tính độ lệch pha φ. (sử dụng dao động ký Osillocope) - Chọn kênh CH1 (CHA) đo điện áp Vi, CH2 (CHB) đo điện áp Vo. - Chỉnh biến trở VR sao cho điện áp Vo đạt giá trị lớn nhất và không bị méo dạng. Vẽ dạng sóng điện áp Vi(V), điện áp Vo1(V) vào hình 8.24 - ................................................. Đo biên độ đỉnh Vi = , biên độ đỉnh Vo = ................................................... - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = Bước 5. Tính độ lệch pha 180 Hình 8.24 - ................................................. Đo biên độ đỉnh Vi = , biên độ đỉnh Vo1 = ................................................... - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = - ................................................. Tính góc lệch giữa Vo1 với Vi : φ1 = φo1 – φi = - ................................................. Tính hệ số khuếch đại áp = Bước 6. Xác định trở kháng ngõ vào Zi: - Mắc nối tiếp điện trở RV =220Ω giữa B1 và B2 . - Đo điện áp tại B1 (VB1), và điện áp tại B2 ( VB2). - Tính trở kháng ngõ vào Bước 7. Xác định trở kháng ngõ ra Zo: - Mắc thêm điện trở RL =3,3kΩ. - Đo điện áp ngõ ra V01 khi chưa mắc tải. - Đo điện áp ngõ ra V01 khi mắc tải. - Tính trở kháng ngõ ra . Bước 8. Lập bảng so sánh khi mắc thêm điện trở RL. 181 Hệ số AV φ Zin Zo Kết quả Bước 9. Nhận xét và giải thích kết quả đo .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. .............................................................................................................................. 8.6.6. Kiểm tra và sửa chữa các hỏng hóc của mạch - Khi tín hiệu ngõ ra Vo không đạt yêu cầu, việc đầu tiên chúng ta kiểm tra đo Vi có tín hiệu vào không? Sau đó đo điện áp tại cực B(T1), nếu có ta kiểm tra tới cực B( T2). Trường hợp cực B( T2) không có tín hiệu ta kiểm tra transistor (T1), nếu cực B( T2) có tín hiệu ta kiểm tra transistor (T2). Bài tập: 1) Nêu nhiệm vụ, yêu cầu của bộ khuếch đại điện áp. Hệ số khuếch đại của mạch có nhiều tầng. 2) Thế nào là phối hợp trở kháng? Điều kiện phối hợp trở kháng giữa các tầng khuếch đại. 3) Vẽ sơ đồ, phân tích ứng dụng các linh kiện, giải thích sơ đồ tương đương, đặc điểm, ứng dụng của mạch khuếch đại ghép tụ điện. 4) Vẽ sơ đồ, phân tích ứng dụng các linh kiện, giải thích sơ đồ tương đương, đặc điểm, ứng dụng của mạch khuếch đại ghép biến áp. 5) Vẽ sơ đồ, phân tích ứng dụng các linh kiện, đặc điểm, ứng dụng của mạch khuếch đại ghép trực tiếp. 6) Vẽ sơ đồ, phân tích ứng dụng các linh kiện, đặc điểm, ứng dụng của mạch khuếch đại Darlington. Bài tập 1. Cho mạch khuếch đại gồm 2 tầng như hình 8.18. a) Hãy phân tích tác dụng các linh kiện, đặc điểm, nguyên lý làm việc của mạch. b) Cho IDSS=6mA; UP=-3V; =150. Xác định hệ số khuếch đại điện áp của mạch điện. Bài tập 2. Cho tầng khuếch đại Darlington như hình 8.19. Tính Ku.
File đính kèm:
- giao_trinh_ky_thuat_mach_dien_tu_1_phan_1.pdf