Upload
hoang-beo
View
26
Download
8
Embed Size (px)
DESCRIPTION
bài giảng điện tử thông tin
Citation preview
Trang 1
PHẦN I
LÝ THUYẾT
Trang 2
Chương 1: MẠCH LỌC TÍCH CỰC
1-1 Hàm truyền có đáp ứng phẳng tối đa:
Còn gọi l hàm Butterworth. Khi bậc của bộ lọc tăng ln, tần số cắt không thay đổi, nhưng độ
dốc của bộ lọc tăng dần đến lý tưởng. Khi thiết kế các bộ lọc bậc cao: 3, 4, 5 ta dựa vào bảng các
hàm Butterworth đ chuẩn hĩa.
1-2 Mạch lọc tích cực bậc nhất
a- Mạch lọc thông thấp bậc nhất: LTT1
Hàm truyền: SCR1
A
SV
SVSH
11
0V
1
2
(1)
3
20V
R
R1A (2)
12
CCR
1 (3)
Hàm truyền: SCR1
A
SV
SVSH
12
0V
1
2
(1)
1
20V
R
RA (2)
C1
V2(S)
R1
+ -
R2
R3
Bộ khuếch đại o
đảo
C 0
AV0
H(S)
C1
R1
R2
+ -
Bộ khuếch đại đảo
Trang 3
12
CCR
1 (3)
b- Mạch lọc thông cao bậc nhất
Hàm truyền:
SRC
11
A
SV
SVSH
11
0V
1
2
(1)
1
20V
R
RA (2)
11
tCR
1 (3)
1-3 Mạch lọc tích cực bậc hai
a- Mạch LTT2
AV0 = 1 (1)
21
2
2
0CCR
1 (2)
10C2
2R
(3)
1
22
0
2CR
1C
C1
V2(S)
R1
R2
+ -
0
AV0
H(S)
C1
V2(S)
R
+ -
V1(S)
R
R R
C2
C2
Mạch hồi tiếp m một vòng
Trang 4
1
20V
R
RA (1)
3221
2
0RRCC
1 (2)
Nếu chọn:
2
1
0V2
1
2
b
A1b4
C
C (3)
10
12
Cf4
bR
(4)
0V
21
A
RR (5)
221
2
0
2
23
RCCf4
bR
(6)
Trường hợp 1: AV0 = 1 (R3 = 0).
Nếu chọn 2
1
2
1
2
b
b4
C
C (1)
Thì 10
121
Cf4
bRR
(2)
2121
2
0CCRR
1 (3)
Trường hợp 2: R1 = R2 = R; C1 = C2 = C; AV0 1.
RC
10 (1)
C1
V2(S)
R1
V1(S) R3
R2
C2 + -
Mạch hồi tiếp m 2 vòng
C1 V2(S) R1
R4
V1(S) R3
R2
C2
+ -
Mạch LTT2 dương hồi tiếp dương
Trang 5
4
30V
R
R123A (2)
59,022R
R
4
3 (3)
b- Mạch LTC2
Trường hợp 1: AV0 = 1 v C1 = C2 = C.
21
2
2
0RRC
1 (1)
C
2R
0
1
(2)
2
RR 1
2 (3)
Trường hợp 2: C1 = C2 = C; R1 = R2 = R;
RC
10 (1)
23R
R1A
4
30V (2)
59,022R
R
4
3 (3)
c- Mạch LTD2:
Xt trường hợp C1 = C2 = C ta có:
C1 V2(S)
R1
R4
V1(S) R3
R2
C2
+ -
Bộ LTC dương hồi tiếp dương
C1
V2(S) R1 V1(S)
R3
R2
C2
+ -
Bộ LTD hồi tiếp m 2 vịng
Trang 6
3321
110
R'RC2
1
RRR
RR
C2
1f
(1)
1
3
01
0VR2
R
CR
QA
(2)
21
21330
RR
RRR
2
1CR
2
1Q
(3)
CR
1
Q
fD
3
0
(4)
21
21
RR
RR'R
(5)
Điều kiện: A0L > 2Q2.
Hàm truyền: 2211
21
1
2
RSC1RSC1
RSC
Z
ZSH
(1)
11
1CR2
1f
(2)
22
2CR2
1f
(3)
min max
D
Q
H
C1 R1
R2
C2
+ -
LTD bậc 2
f1 f 0
A
H(dB)
f2 f3
-40dB
Trang 7
21
3RC2
1f
(4)
3
10V
f
flg10dBA
Trang 8
Chương 2: KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN
(KĐCSCT)
2-1 Góc cắt của bộ KĐCSCT:
Góc cắt tính theo độ: T
tT180 000
(1)
Các thành phần dòng điện ra được tính dựa theo hệ số phn giải xung dòng điện ra của Transistor:
- Thành phần trung bình một chiều:
00max0 . mIII
- Thành phần hi bậc nhất:
11max1 . mIII
- Thành phần hi bậc n:
nmnn III .max
2-2 Các mode hoạt động của bộ KĐCSCT lớp C dương Transistor
Dải tần số làm việc của Transistor được chia làm 3 đoạn:
- f0 0,3f: tần số thấp, các tham số được coi l không thay đổi; hfe = 0;
- 0,3f f0 3 f: tần số trung bình, các tham số của Transistor thay đổi v xuất hiện điện trở
ký sinh (rbb’), điện dung ký sinh (Cb’e, Cb’c)
Vm
Vm
Vmin
C A 0
ib
V B
D
Vmax
Vb
iC
Imax
T
t0
t Im
Hình 2-1 Dạng đặc tuyến động v giản đồ thời gian của dòng
điện ở chế độ C
hfe
fcao
0 = hFE
0,7070
f
1
0 0,3f 3f f fT
ftrungbình fthấp
Trang 9
2
0
fe
2
0
0*
f
f1
h
1
(3)
- f0 3 f: tần số cao, các tham số của Transistor thay đổi, xuất hiện rbb’, Cb’e, Cb’c v các điệm
cảm ký sinh Lks.
0
0
0
0f
fjj
(4)
Trong giáo trình Điện tử thông tin chủ yếu chng ta sẽ nghiên cứu bộ KĐCSCT ở tần số
thấp v tần số trung bình v chỉ xt ở chế độ km p. (Transistor như một nguồn dòng)
2-3 Bộ KĐCSCT dương Transistor
1. Bộ KĐCSCT dương Transistor ở chế độ km p mắc Emitter chung.
Các bước thiết kế bộ KĐCSCT khi chưa kể đến ảnh hưởng của mạch ghp đầu vào v đầu ra (Ch
ý: các bước thiết kế không nhất thiết theo trình tự đưa ra)
0- Xác định phạm vi làm việc của Transistor theo (2-2) để vẽ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ cho
đng.
1- VCÁC = (0,5 0,8)VCEmax cho php
2- Chọn góc cắt: = 600 900
3- Chọn hệ số lợi dụng điện p: 1 = 0,85 0,95 = VCm1/VCÁC.
4- Xác định biên độ hi bậc nhất trên Collector: VCm1 = 1VCÁC.
5- Xác định các dòng điện:
*
1
1Cmn
I'I
; 1tñ1c'bTnn RC1'II
BOnB Itcos'Ii ; bmn I'I ; *
COBO
II
; 1Cm
1
0CO II
6- *
M
*
e'b
*
b CC'C ;
1
e'b*
e'b
CC ;
1
11tñc'be'bT*
M
RCCC
1
1tñc'bTe'b*
b
RC1C'C
CC LC
+ VBB
-
Lch
Cng
Cng
Lch
Cng
RE en
Rb
Rn
Cng
LC
|hfe|i’b
C’C
Cb’c
rb’e C*
M Rtđ1
I’n
Rn C*b’e
Trang 10
*
'b
iECCj
1Z
;
1
*
'
*
' 1cbcb CC
Nếu kể cả rb’e ta có: Z’iEC = rb’e//ZiEC
Nếu rb’e >> ZiEC ta có Z’iEC ZiEC
Nếu rb’e so snh được với ZiEC ta có:
2
0
e'b
2
0e'be'b
e'biEC
1
r
Cr1
rZ
7- Biên độ điện p kích thích vào: Vbm1 = I’n|ZiEC|
8- Công suất vào của nguồn kích thích:
iEC
2
ni Z.'I2
1P
9- Xác định trở kháng nguồn tương đương
e'bnn CR
T
fee'be'b
h1Cr
Để dòng điện đầu vào không bị méo thì: n
e'be'bT
fen
C
1
C
hR
2
0
n*
n
1
RZ
10- Thin p Base
)(Z'I7,0
)(Z'IVV
0
*
nn
0
*
nnBEB
11- Điện trở tải tương đương: 1Cm
1Cmtñ
*
LI
VRZ
12- Công suất nguồn cung cấp: PCÁC = ICOVCÁC.
13- Công suất hữu ích trên tải
tñ
2
1Cmtñ
2
1Cm1Cm1CmLR
V
2
1RI
2
1IV
2
1P
14- Công suất tiêu tán trên Collector: PC = PCÁC – PL.
15- Hiệu suất của mạch: )(
)(
2
1
P
P
0
1
CC
L
Trang 11
Trong thực tế thường công suất ra trên tải được biết trước nn ta có thể tính các bước 0 4, 13,
11, 5, . . .
2. Bộ KĐCSCT dương Transistor ở chế độ km p mắc Base chung.
2
0
0*
1
;
e'b*
e'b
CC ;
*
e'b
iECCj
1Z
Các bước thiết kế tương tự như trên.
16. CC
0CL
1f với C
*
c'bC 'CCC
Rtđ1 = 0Q0LC 00
1tñC
Q
RL
với Q0 = 50 100
C
2
0
2CLf4
1C
c'bCC CC'C
Nếu ở đầu vào bộ KĐCSCT có mạch cộng hưởng Lb, Cb thì ta cũng xác định tương tự như trên
với:
bb
0CL
1f ; Rtđ1 = 0Q0LC;
b
2
0
2bLf4
1C
b
*
'bb 'CCC với C*b’ tính theo bước 6 ở trên.
2-4 Bộ nhn tần dương Transistor
Mục đích của bộ nhn tần:
- Nâng cao tần số sóng mang
- Mở rộng thang tần số làm việc
- Nâng cao chỉ số điều chế trong máy phát FM
- Nâng cao độ ổn định tần số vì không có hiện tượng hồi tiếp ký sinh qua Cb’c do tần số hoạt
động đầu vào v đầu ra khác nhau.
i’e LC
|h*fb|ie
C’C
Cb’c
Rtđ1
In
Rn C*b’e
CC LC
+ VBB
-
Lch
Cng
Cng
Lch
Cng
RE
Lb Rb Cb
Cng
i’b
LC |h*
fe|i’b
CC C’b Lb Rtđ2 Rtđ1 rb’e
C*b’e
Trang 12
Tần số cộng hưởng đầu vào:
bb
0VCL
1 với *
e'bbb C'CC
với
e'b*
e'b
CC ; b0101tñ LQR
Tần số cộng hưởng đầu ra:
CC
0raCL
1k ; C020tñn LQkR
Góc cắt tối ưu của bộ nhn tần dương Transistor
k
180TÖ ; k: hệ số nhn tần của bộ nhn
Các bước thiết kế của bộ nhn tần:
0- Xác định phạm vi làm việc của Transistor theo (2-2)
1- VCÁC = (0,5 0,8)VCEmax cho php
2- Chọn góc cắt tối ưu: k
180TÖ
3- Chọn hệ số lợi dụng điện p:
k = 1 =0,85 0,95 = VCm1/VCÁC = VCmk/VCÁC
VCmk = kVCÁC
4- Xác định xung dòng hi bậc k
1bm
*
km
*
kCmk I.'I.I
5- Xác định công suất hữu ích trên tải ứng với hi bậc k
1
1
1
1
11
12
1
2
1L
kL
kCmCm
kCmkCmkLk PPVIVIP
6- Điện trở cộng hưởng tương đương của mạch ra ứng với hi bậc k:
1tñ
k
1
1Cm
1
k
1Cm
Cmk
Cmktñk R
I
V
I
VR
7- Hiệu suất của bộ nhn tần:
CC
Lkk
P
P ; với PCÁC = ICO.VCÁC
8- Do không có hiện tượng hồi tiếp qua Cb’c nn
**
1
1'
k
CmkCmbmnn
IIIII
iB = Incost – IBO với Cmk
k
0
**
COBO I.
1II
Trang 13
9- Trở kháng vào của tầng
*
'b
iECCj
1Z
; với
1
*
'b
e'CbC
Nếu kể cả rb’e ta có Z’iEC = rb’e//ZiEC (tính như trên)
10- Biên độ điện p kích thích vào: Vbm1 = In|ZiEC|
11- Công suất của nguồn kích thích: iEC
2
ni ZI2
1P
12- CBn P,V,Z tính như bộ KĐCSCT
13- Tính mạch cộng hưởng vào:
bb
0CL
1 ; với
010
1tñbb
*
e'bbQ
RL;'CCC
14- Tính mạch cộng hưởng ra
CC
0CL
1k ; với
020
tñnC
Qk
RL
Trang 14
Chương 3: CÁC MẠCH TẠO DAO ĐỘNG
3-1 Các vấn đề chung về mạch tạo dao động
- Bộ tạo dao động ở tần số thấp, trung bình: dương bộ khuếch đại thuật toán + RC hoặc dương
Transistor + RC.
- Bộ tạo dao động ở tần số cao: 0,3f f0 3f dương Transistor + LC hoặc dương Transistor
+ thạch anh
- Bộ tạo dao động ở tần số siêu cao: dương Diode Tunel, Diode Gunn.
- Các tham số cơ bản của mạch dao động: tần số dao động, biên độ điện p ra, độ ổn định tần
số, công suất ra, hiệu suất.
- Trong chương 3 ta chỉ xt mạch dao động LC, dao động thạch anh v chỉ xt điều kiện dao động
của mạch
-
- Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại
*
1
*
2A
**
V
VjexpAA
+ Modul hệ số khuếch đại: *
1
*
2*
V
VA
+ A góc di pha của bộ khuếch đại.
- Hệ số truyền đạt của bộ hồi tiếp
ht
**
jexp
+ Modul hệ số hồi tiếp: *
2
*
1*
V
V
+ B góc di pha của bộ hồi tiếp
- Điều kiện pha để mạch dao động: = B + B = 0,2
- Điều kiện biên bộ để mạch dao động: 1.A**
Bộ khuếch đại A
Bộ hồi tiếp
V1 V2
Trang 15
3-2 Bộ dao động LC dương Transistor
a- Mạch tạo dao động 3 điểm C kiểu Colpits mắc EC
Rb = R1//R2; R’b = Rb//rb’e rb’e (nếu Rb >> rb’e)
Các bước thiết kế bộ tạo dao động 3 điểm C:
1- Xác định phạm vi tần số làm việc của mạch
2- Xác định điều kiện pha
0C
1XX
2
BE1
; 0C
1XX
1
CE2
;
X3 = XÁCB = L > 0
3- Xác định hệ số hồi tiếp
nC
C
V
V
2
1
CE
BE (1)
- Ta thường biết f0, L từ đó suy ra:
21
21
2
0
2tñCC
CC
Lf4
1C
(2)
- n có thể tính theo công thức (3-45) nhưng nhiều khi không đủ dữ liệu để tính
- Nếu mạch làm việc ở tần số thấp ta có thể chọn
n = 0,01 0,05, từ đó tính C1, C2.
- Nếu mạch làm việc ở tần số trung bình, để mạch hoạt động ổ định ta chọn: C’2 = 10Cb’e
C2 = 11Cb’e rồi từ (2) tính C1, thay vào (1) tính n
4- Hệ số khuếch đại của sơ đồ mắc EC
2
11K
2
e11
e21C
n
h//Rp
h
hSZA (3)
- Ở tần số thấp: h21e = hfe, h11e = hie = rb’e
Lch
R1
+VCC
Cng
L
R2
RE
Cb’e
Cng
C1
C2
Vk
C
E
B
L
C1
C2
Vk
C
E
B
Cb’e
Trang 16
- Ở tần số trung bình: 2
0
fe*
e21
1
h|h|
; e'b
e'bC.f2
1r
- Rk = 0LQ0 thường biết trước 0, L, Q0 (4)
- p: hệ số ghp đầu ra của Transistor với khung cộng hưởng
n1
1
CC
C
C
CC
CC
V
Vp
21
2
1
21
21
K
CE
(5)
5- Điều kiện biên độ để mạch dao động: 1.A**
(6)
b- Mạch tạo dao động 3 điểm C kiểu Colpits mắc BC
Giả thiết RE >> hib
- Bước 1 v 2 làm như trên, thường mạch mắc BC làm việc ở tần số thấp.
- Bước 3: Hệ số hồi tiếp:
1 2
1 2 1
2 1 2
BE
BC
C C
V C C C
V C C C
Nếu mạch làm việc ở tần số thấp ta có thể chọn n = 0,1 0,5; từ đó tính C1, C2 vì Ctđ
thường tính được.
Nếu mạch làm việc ở tần số trung bình, tính như trên
- Bước 4:
2
11K
2
b11
b21C
n
h//Rp
h
hSZA
Ở tần số thấp: h21b 1, h11b = hie/hfe
Ở tần số trung bình:
L
C1
C2
Vk
Cb’e
+VCC
R1 R2
RE
Cng
L
C1
C2
Vk
Cb’e
Trang 17
2
T
0
*
b21
1
1|h|
; e'bT
*
b11Cf2
1h
Rk tính như trên.
Hệ số ghp đầu ra của Transistor với khung cộng hưởng:
1V
V
V
Vp
BC
BC
K
BC
- Bước 5: Điều kiện biên độ để mạch dao động: 1.A**
c- Mạch tạo dao động 3 điểm C kiểu Clapp mắc EC
- Các bước thiết kế tương tự như mạch dao động 3 điểm C kiểu Colpits mắc EC, chỉ khác về
Ctđ v hệ số ghp p của Transistor với khung cộng hưởng.
tñ
0LC2
1f
với
021tñ C
1
C
1
C
1
C
1
Nếu ta chọn C1, C2 >> C0 thì Ctđ Co khi đó nhành cộng hưởng nối tiếp L, C0 sẽ quyết định
tần số cộng hưởng của mạch v mạch sẽ ổn định tần số hơn
- Hệ số ghp p: 1
0tñ
K
CE
C
C
1C
C
V
Vp
d- Mạch tạo dao động 3 điểm C kiểu Clapp mắc BC
Lch
R1
+VCC
Cng
L
R2
RE Cb’e
Cng
C1
C2
Vk
C
E
B
C0
L
C1
C2
Vk
C
E
B
C0
Lch
R1
+VCC
L
R2
RE Cng
C1
C2
Vk
C
E
B
C0
L
RE
C1
C2
Vk
C
E
B
C0
Trang 18
Các bước thiết kế tương tự như mạch dao động 3 điểm C kiểu Colpits mắc BC, chỉ khác về Ctđ
v hệ số ghp p.
- Khi biết f0, L ta tính được Ctđ, ta sẽ chọn C0 lớn hơn Ctđ một chút ví dụ: Ctđ = 25pF thì ta
chọn C0 = 30pF.
- Hệ số ghp p: 21
21tñ
21
21
tñ
K
BC
CC
CCC
CC
CC
C
V
Vp
3-3 Các mạch dao động dương thạch anh
a- Sơ đồ tương đương của thạch anh
- Lq, Cq, rq l L, C, r của thạch anh (rq = 0)
- Cp: điện dung gi đỡ (Cp = 10 100pF) (Cq = 0,01 0,1pF)
- Tần số cộng hưởng nối tiếp: qq
qCL
1 (1)
- Tần số cộng hưởng song song:
p
q
q
p
q
q
pq
p
q
pq
pq
q
pC2
C1
C
C1
CC
C
CC
CCL
1
- Trở kháng tương đương của thạch anh:
Zq = Xq = j0Ltđ (3)
Với
p
2
q
0qp
2
0
2
q
0
tñ
CCC
1
L (4)
Để thay đổi tần số cộng hưởng ring của thạch anh ta mắc CS nối tiếp với thạch anh:
rq
Lq
Cp
Cq
Trang 19
pqq
2
0qp
Spqq
2
0Spq
S
tñCCLCC
CCCLCCC
Cj
1Z
(5)
khi đó tần số cộng hưởng nối tiếp của mạch sẽ l
Sp
q
qqCC
C1f'f
(6)
sp
q
q CC
C
2
1
f
f
Để giảm ảnh hưởng của Cp người ta mắc tụ C0 song song với Cq
p0q
q0
q
qp CCneáufCC
C1ff
b- Mạch tạo dao động dương thạch anh với tần số cộng hưởng song song
Để mạch dao động theo kiểu 3 điểm C kiểu Colpits, thạch anh phải tương đương như cuộn
cảm, nghĩa l: q < 0 < p
Thực tế 0 p nhưng để tính toán đơn giản do p q ta coi 2
qp
0
(1)
CS TA
Lch
+VCC
Cng
R2
C1
C2
LTA
Cng
Cng
R1 RE
C1
C2
LtđTA
Trang 20
p
q
qpC2
C1 (2)
Biết 0 , Cq, Cp ta tính được q
- Điện cảm ring của thạch anh: q
2
q
qC.
1L
(3)
- Điện cảm tương đương của thạch anh:
pqq
2
0qp
2
0
2
q
0
tñCCLCC
1
L
(4)
tñ0tñTA LjZ (5)
- 21
21
tñ
2
0
tñCC
CC
L
1C
(6)
Các phần còn lại tính tồn tương tự như mạch dao động 3 điểm C kiểu Colpits mắc EC.
p dụng các công thức (1) (6) ở trên v các công thức trong mạch dao động 3 điểm C
kiểu Colpits mắc BC.
Khi tụ CS mắc nối tiếp với thạch anh nó đóng vai trị như tụ C0 trong mạch dao động 3 điểm
C kiểu Clapp. Khi tính Ltđ, Ctđ ta sẽ chọn CS lớn hơn Ctđ một chút, rồi tính C1, C2 như các
mạch ở trên.
c- Mạch tạo dao động dương thạch anh với tần số cộng hưởng nối tiếp
jXq
0
q p
0
Ltđ
Ctđ Ctđ
C1
C2
TA
RE Mạch B.C
Trang 21
Trong loại mạch ny thạch anh đóng vai trị mạch hồi
tiếp. Chỉ đng tại tần số cộng hưởng nối tiếp của thạch anh
thì Zq 0 khi đó B B’ v mạch sẽ hoạt động như 3
điểm C kiểu Colpits hoặc Clapp v cũng có thể mắc EC
hay BC
3-4 Mạch tạo dao động RC
Đơn giản v thông dụng nhất l mạch dao động cầu Wiew
- Tần số dao động: RC
1
- Điều kiện dao động về biên độ: 1.A.A***
M 3
1 nn 3A
*
- Mặt khác 21
2
1*
R2R3R
R1A
B
R
B’
Z3
Z1
Z2
D2
C
R2
Vin
R
R1
+ -
R
D1
Vout
Trang 22
Chương 4: ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ
4-1 Điều biên
a- Phổ của tín hiệu điều biên v quan hệ năng lượng trong điều biên.
V(t) = Vcost (1)
V0(t) = V0cos0t (2)
VAM(t) = V0(1+mcost)cos0t (3)
)1(V
Vm
0
(4)
tmV
tmV
tVtVAM 00
00
00 cos2
cos2
cos
- Công suất tải tin:L
2
00
R2
VP (6)
- Công suất hai biên tần: 2
mPP
2
0bt (7)
- Công suất điều biên:
2
m1PPPP
2
0bt0AM (8)
V
0 t
Vo
0 t
VAM
0 t
VAM
0 f
V0
0 - 0 + 0
Trang 23
- Hệ số lợi dụng công suất: AM
bt
P
Pk (9)
- Công suất điều biên lớn nhất: 20maxAM m1PP (10)
Để ý l điều kiện để chọn Transistor sao cho
PAMmax < PCmax
b- Điều biên Collector
Điện p Collector biến đổi theo điện p m tần:
tcosVVV CC
*
CC (11)
với 1V
V
CC
1Cm
Để đảm bảo Transistor không bị đánh thủng, phải thỏa mãn điều kiện:
CEOmaxCE0 BVVVV (12)
maxCECCCC000 VV2m1Vm1VmVV2 Đối với điều biên thì
maxCECC V5,0V (13)
Nếu đầu ra của mạch điều biên l mạch lọc có hiệu suất CH thì điều biên Collector có công
suất đỉnh l:
pheùpchomaxC
CH
2
0maxAM P
m1P'P
(14)
Để ý l điều kiện để chọn Transistor có PCmax cho php
Để thiết kế bộ điều biên Collector ta sẽ tiến hành theo hai phần như sau:
- Cho trước
2
m1
PP
PPP
2
AM0
CH
AAM
m
A khi đ biết 0P ta tiến hành các bước
thiết kế như đối với mạch KĐCSCT (mục 2-3)
- Thiết kế phần điều biên: 1Cm0 mVmVV
- Phổ của điều biên tVAM (theo 3) v vẽ phổ
- Tính công suất hai biên tần (theo 7).
- Tính hệ số lợi dụng công suất k (theo 9).
- Kiểm tra điều kiện điện p (theo 12)
- Kiểm tra điều kiện công suất (theo 14).
4-2 Điều tần v điều pha
a- Quan hệ giữa điều tần v điều pha
Dao động điều hịa sóng mang:
tcosVtcosVtV 00000 (1)
Tín hiệu điều chế m tần: tcosVtV (2)
Trang 24
Tín hiệu điều tần
FM:
000FM tsintcosVtV (3)
Trong đó: tcost 0 (4)
Với : lượng di tần cực đại
Chỉ số điều tần:
V
kmf ; k hệ số tỷ lệ (5)
Tín hiệu điều pha PM:
Trong đó: tcost 0 (7)
Với : lượng di pha cực đại
Chỉ số điều pha: kVmp (8)
với k: hệ số tỷ lệ
Quan hệ giữa độ di tần v độ di pha:
tsin..
dt
d
(9)
Từ 3, 6, 9 ta nhận thấy chỉ cần biết tín hiệu điều tần FM sẽ tìm được tín hiệu điều pha PM v
ngược lại.
b- Phổ của tín hiệu điều tần v điều pha
Khi chỉ tính các thành phần Im(mf) 0,01I0f) thì bề rộng dải tần của tín hiệu điều tần chiếm
l:
maxffFM 1mm2D (1)
- Khi mf > 1 ta có biểu thức gần đng:
DFM 2mfmax 2 (2)
gọi l điều tần băng rộng
- Khi mf < 1 DFM 2max (3)
Gọi l điều tần băng hẹp
Để mf const khi tần số thay đổi phía pht phải có mạch pre-emphasis v phía thu có mạch
de-emphasis.
0 + 2
In(m)
0 t
0 -
0 + 0
I0
I1
I1
I2
0 - 2
Trang 25
c- Điều tần bằng Varicap
n
inVe
CC
(1)
Cin: điện dung ban đầu khi e = 0
: hiệu điện thế tiếp xác si 0,7V
n: hệ số phụ thuộc loại varicap .2,1,2
1,
3
1n
eVe pc (2)
với Vpc: điện p phn cực ban đầu cho varicap
tcosVtcosVe 00 (3)
Trong thực tế ta phải tìm mọi cách để giảm ảnh hưởng của điện p co tần trên varicap, khi đó:
tcosVe (4)
Gọi điện p AC trên varicap đ chuẩn hĩa: pcV
ex
(5)
n
pc
in0VV
CC
(6)
0V
n
V Cx1C
(7)
Ty theo cách mắc varicap vào khung cộng hưởng ta có thể tính gần đng độ di tần do varicap
gy ra theo điện p điều chế V.
RD
CD
CV1
CV2
CV0
CV
0
Vpc
V
V
a b c
L CV0 L L CV0
CV0 C3
C4
Trang 26
pc
0aV
Vnf5,0f (8)
30V
0V
pc
0bCC
C
V
Vnf5,0f (9)
40
405,0
CC
C
V
Vnff
Vpc
c
(10)
Mắc Varicap đơn:
Nếu chọn 2
VV CC
CEQ thì 2
VV CC
RE tạo phn cực ngược cho varicap. Điện trở R thường được
chọn vi trăm k. Do dòng trên R bằng 0 nn VR = 0V. Để thiết kế mạch điều tần varicap cần tiến
hành 2 phần
- Phần thứ nhất: thiết kế để mạch thỏa mãn điều kiện dao động về pha v biên độ (giống phần
3-2-b).
- Phần thứ hai: thiết kế mạch điều tần varicap. Ty theo cách mắc varicap vào khung cộng
hưởng theo sơ đồ a, b, c m chọn công thức (8) hoặc (9) hoặc (10) để tính ffV .
Tính f1 = f0 - f Lf4
1C
2
1
21td
CV1
Tính f2 = f0 + f Lf4
1C
2
2
22td
CV2
Vẽ đặc tuyến CV = f(V).
C
+VCC
R2 LK Ra
Cng
CV0
R
Lch
RE R1
C
E LK
B
CV0
C
R
RE
Trang 27
Mắc varicap đẩy ko:
Sơ đồ mắc varicap đẩy ko triệt tiu được hồn tồn sóng cao tần trên varicap nn các công thức 8, 9,
10 ở trên được tính chính xác hơn. 2
C
2
C
CC
CCC 2V1V
2V1V
2V1V0V
nếu 2V1V CC . Về lý thuyết
pF1001C 0V , trên thực tế gi trị hay gặp pF5010C 0V ; ví dụ pF50CC 2V1V
pF25C 0V .
Các bước thiết kế được tiến hành như 2 phần ở trên
d- Ổn định tần số trung tm của tín hiệu điều tần
Các biện php ổn định tần số trung tm f0 được xếp từ đơn giản đến phức tạp:
- Điều tần trực tiếp bằng thạch anh: độ di tần hẹp, chỉ dương trong pht thoại quốc tế.
- Sử dụng thạch anh làm bộ dao động: độ di tần hẹp.
- Ổn định nguồn cung cấp, sử dụng các điện trở b nhiệt.
- Hạ thấp tần số trung gian của bộ điều tần để nâng cao độ ổn định tần số.
C1
+VCC
V
VR L
E
Cng CV1
C2
R2
Lch
RE R1
Cng CV2 Lch
Cng
C1
V
E
B
CV1
C2 Lch
RE
C
CV2
Trang 28
- Sử dụng hệ thống tự động điều chỉnh tần số AFC-F: chỉ điều chỉnh thơ.
- Sử dụng hệ thống tự động điều chỉnh tần số hỗn hợp AFC-F v AFC-P: AFC-F điều chỉnh
thơ, còn AFC-P điều chỉnh tinh đưa 0f .
Trang 29
Chương 5: VỊNG GIỮ PHA PLL
5-1 Những ưu, khuyết điểm của vịng giữ pha PLL
Ưu điểm:
- Khả năng làm việc ở tần số cao.
- Sự độc lập về khả năng chọn lọc v điều hưởng tần số trung tm.
- Những linh kiện bn ngồi ít.
- Dễ dương trong việc điều hưởng
Khuyết điểm:
- Sự thiếu thốn thông tin về biên độ tín hiệu.
- Tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại khĩ.
5-2 Sơ đồ khối v nguyn lý hoạt động của PLL
Vịng điều khiển pha có nhiệm vụ pht hiện v điều chỉnh những sai sĩt về tần số giữa tín hiệu
vào v tín hiệu ra, nghĩa l PLL làm cho tần số ra 0 của tín hiệu song song bm theo tần số
vào i của tín hiệu vào.
Khi tín hiệu vào đ lọt vào dải bắt của PLL, thì tần số f0 của VCO sẽ bm theo tần số vào i
.
5-3 Một số ứng dụng của PLL.
- Tch sóng tín hiệu điều tần.
- Tch sóng tín hiệu điều biên.
- Tổng hợp tần số.
- Nhn tần số bằng “khĩa hi” PLL.
- Điều chế tần số (FSK) v điều chế pha (PSK).
- Đồng bộ tần số.
- Bộ lọc bm theo thông dải hoặc lọc chặn.
Bộ so
pha LTT
VCO
KĐ
Sơ đồ khối của PLL
Vp(t) Vd(t)
Vi(t) = Visinit
Vo(t) = Vocos(ot + )
Trang 30
Chương 6: MÁY PHÁT
6-1 Định nghĩa v phn loại máy phát
Một số chỉ tiu kỹ thuật cơ bản của máy phát:
- Công suất ra của máy phát.
- Độ ổn định tần số: 73
0
1010f
f
- Chỉ số điều chế AM (m), chỉ số điều tần FM (mf)
- Dải tần số điều chế.
6-2 Sơ đồ khối tổng qut của các loại máy phát
- Sơ đồ khối tổng qut của máy phát điều biên (AM).
- Sơ đồ khối tổng qut của máy phát đơn biên (SSB).
- Sơ đồ khối tổng qut của máy phát điều tần (FM).
- Sơ đồ khối tổng qut của máy phát FM stereo.
6-3 Các mạch ghp trong máy phát
Yu cầu chung đối với các mạch ghp.
- Phối hợp trở kháng.
- Đảm bảo dải thông D.
- Đảm bảo hệ số lọc hi cao.
- Điều chỉnh mạch ghp.
Các loại mạch ghp cơ bản.
- Ghp biến p.
- Ghp hổ cảm.
- Ghp hai mạch cộng hưởng.
6-4 Các mạch lọc cơ bản trong máy phát
a- Mạch lọc đơn.
Hệ số phẩm chất của mạch vào:
i
0
i
Li
R
L
R
XQ
(1)
Hệ số phẩm chất của mạch ra:
Vi
C
Ri
RL
L
Trang 31
L0
C
L0 CR
X
RQ (2)
Hệ số phẩm chất tương đương của mạch:
0i
0itñ
xQQQ
(3)
Để truyền đạt công suất lớn nhất v đáp tuyến tần số bằng phẳng nhất ta có
2
QQQQ i
tñ0i (4) với tần số lọc của mạch: LC
10 (5)
b- Mạch lọc đơn.
Khi mạch đối xứng C1 = C2 =C.
C
i
C
L0i
X
R
X
RQQ (1)
với
2
CL
10 (2)
Khi mạch bất đối xứng: C1 C2 ta có.
10tñ
i1C
C
1
Q
RRX
(1)
20tñ
L2C
C
1
Q
RRX
(2)
2C1CL XXX (3)
với Li RRR (4)
0itñ QQQ (5)
c- Mạch lọc đơi.
C1
Vi
C2
Ri
RL
L
C1
Vi
C2
Ri
RL
L1 L2
C3
Trang 32
1Q
RQRX
2
tñ
tñi1C
(1)
R
XXX 3C1C
2C (2)
1Q
RQRX
2
tñ
tñL3C
(3)
Li RRR (4)
2C1C1L XXX (5)
3C2C2L XXX (6)
2
QQQ 0i
tñ
(7)
Trang 33
Chương 7: MY THU
7-1 Định nghĩa v phn loại my thu:
Một số chỉ tiu kỹ thuật cơ bản của my thu:
Độ nhạy: biểu thị khả năng thu tín hiệu yếu của my thu m vẫn đảm bảo:
- Công suất ra danh định PL.
- Tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N).
Độ chọn lọc: l khả năng chn p các dạng nhiễu không phải l tín hiệu cần thu: 1A
AS
f
0E
Chất lượng lập lại tin tức
7-2 Sơ đồ khối tổng qut của my thu:
Sơ đồ khối tổng qut mạch khuếch đại trực tiếp.
Sơ đồ khối tổng qut mạch đổi tần AM v FM.
Sơ đồ khối tổng qut mạch đơn biên (SSB).
7-3 Mạch vào my thu:
Một số chỉ tiu kỹ thuật của mạch vào:
Hệ số truyền đạt: A
0MV
E
VA (1)
Độ chọn lọc f
0E
A
AS (2)
Dải thông D (BW)
Tần đoạn làm việc.
a- Ảnh hưởng của Anten hoặc tầng đầu đến mạch vào
Tần số cộng hưởng của mạch vào: LC
10 (1)
Điện dẫn tương đương lc cộng hưởng:
L
dCdg
R
1
0
0000
tñ (2)
với 0
0Q
1d hệ số tổn hao (3)
Khi có ảnh hưởng của điện dẫn anten:
A0a CjgY (4)
hoặc điện dẫn của mạch vào tầng khuếch đại đầu:
m2Ci m2gi
C g0 L
Trang 34
CjgY i 0 (5)
điện dẫn tưong đương của mạch cộng hưởng trở thành:
i
2
0tñ gmgg (6)
i
2
tñ CmCC (7)
Hệ số phẩm chất của mạch cộng hưởng sẽ giảm từ Q0 xuống Qi theo quan hệ:
0
i
2
0
tñ0
0 g
gm1
g
g
Q
Q
d
d (8)
Nếu i
2CmC (9) kh nhỏ thì độ sai lệch tần số cộng hưởng sẽ l:
C
Cm
2
1
C
C
2
1
f
f i
2
0
0
Nguyn tắc xác định hệ số mắc mạch (m)
- Mức tăng tổn hao không vượt qu giới hạn cho php.
- Sự biến thin của tham số anten v dẫn nạp vào tầng đầu không gy ảnh hưởng đến chỉ
tiu của mạch vào.
Các mạch lọc nhiễu lọt thẳng (nhiễu tần số trung gian)
b- Các mạch ghp anten với mạch cộng hưởng vào
Ở f < 30MHz CA = 50 250pF; rA = 20 60.
Ở f > 30MHz CA = 10 20pF; rA = 10.
7-4 Bộ trộn tần
Thực chất l một tầng khuếch đại cao tầng PF có hai tần số vào khác nhau v đầu ra bộ đổi tần ta
có vơ số tần số thns nfmf . Vì đầu ra bộ đổi tần ta đặt một mạch cộng hưởng tại tần số trung
gian: thnstg fff
Ở băng sóng trung v ngắn: KHz455f tg
Ở băng sóng FM: MHz7,10f tg
7-5 Tch sóng
a- Những chỉ tiu kỹ thuật cơ bản của bộ tch sóng biên độ.
Hệ số truyền đạt: 0iTS
TS0TS
mV
V
V
VA (1)
Trở kháng vào của bộ tch sóng: iTS
iTSiTS
I
VZ (2)
Mo phi tuyến: %100.I
...II
m1
2
m3
2
m2 (3)
b- Tch sóng Diode
Tch sóng nối tiếp: Dựa vào qu trình phĩng nạp của tụ ta sẽ có dạng điện p m tần đ tch
sóng trên điện trở tải RL.
CK R LK C
Trang 35
Điều kiện để tụ C lọc tần số trung gian ở đầu vào:
R1
C
(1)
Điều kiện để RC không gy mo tín hiệu l:
m
m1RC
2 (2)
Vì vậy trong thực tế 1m 8,07,0m
Điện trở vào tch sóng: 2
RR i (3)
Để tính R ta dựa vào bảng sau:
SR 20 50 100 200 1000
ATS 0,75 0,84 0,89 0,93 0,98
Tch sóng song song ít được dương do 3
RR i
c- Tch sóng tần so
Yu cầu của bộ tch sóng tần số.
Hệ số truyền đạt cao Smax lớn: fd
dVS TS0
f
Đặc tuyến truyền đạt phẳng trong một phạm vi tần số rộng.
Điện p vào không cần lớn.
Để ffV TS0 m không phụ thuộc biên độ điện p vào nn trước bộ tch sóng tần số
cần có bộ hạn chế biên độ.
Đặc tuyến truyền đạt phải đối xứng qua gốc tọa độ ffff
Có 3 nguyn tắc để thực hiện tch sóng tần số.
- Biến tín hiệu vào FM thành tín hiệu AM, rồi dương tch sóng biên độ để tch sóng
thường dương IC chuyn dụng như IC để tch sóng.
- Biến tín hiệu FM thành tín hiệu điều chế độ rộng xung rồi thực hiện tch sóng tín
hiệu độ rộng xung nhờ một mạch tích phn.
- Làm cho tần số của tín hiệu FM bm theo tần số VCO của PLL, điện p sai số chính
l điện p cần tch sóng.
Trang 36
PHẦN II
BI TẬP
Trang 37
Chương 1: MẠCH LỌC TÍCH CỰC
Bi 1.3 Thiết kế bộ LLT bậc 2 có tần số cắt trên fc = 1Khz, C1 = 0,1F, |Av0| = 1 trong hai trường
hợp:
1. Bộ LLT có hồi tiếp dương.
2. Bộ LLT có hồi tiếp m nhiều vịng.
Bộ LLT có hồi tiếp dương.
1b
22121
20
2b
0211
21
SRRCCSRRC1
1)S(H
Chọn: 22
1.4
b
b4
C
C21
2
1
2
C2 = 2C1 = 2x0,1F = 0,2F
11231010.14,3.4
2
Cf4
bRR
7310
121
Bộ LLT hồi tiếp m hai vịng.
10
121
1
2v
Cf4
bRR1
R
RA
0
6,11221010.14,3.4
2RR
7321
4
2
2.1.4
b
A1b4
C
C21
v2
1
2 0
C2 = 4C1 = 4x0,1F = 0,4F
5576,1122.10.4.1010.10.4
1
RCCf4
bR
776221
20
2
23
R2 + - V1(S)
C2
C1
R1 V2(S)
V2(S) V1(S) C2
C1
R1
R2
+ -
R3
Trang 38
Bi 1.6 Thiết kế bộ LLT bậc 3 có tần số cắt trên fc = 1Khz, C1 = 0,16F, Av0 = 3.
Vì cho mọi C bằng nhau nn chỉ có thể dương bộ LLT2 hồi tiếp dương 1 vịng.
Theo bảng Butterworth ta có: B3(S) = (S+1)(S2 + S + 1), (b22 = 1; b12 = 1).
LLT1:
K110.16,0.10.28,6
1
C.
1R
63C
1
K310x3R3R3R
RA 3
12
1
2v0
LLT2: Chọn
K110.16,0.10.28,6
1
C
1RR
630
43
59,0R
R59,123
R
R1A
6
5
6
5v0
Chọn R6 = 1K R5 = 590.
Bi 1.8 Thiết kế bộ LLT bậc 4 có tần số cắt trên fc = 1Khz, tất cả các C = 0,16F.
Vì tất cả các tụ điện bằng nhau nn chọn sơ đồ hồi tiếp dương một vịng l đơn giản nhất. Khi
đó ta cũng chọn các R bằng nhau.
B4(S) = (S2 + 0,765S + 1)(S2 + 1,848S + 1)
Mắt lọc 1:
b21 = 1; b11 = 0,765
C1 = C2 = C3 = C4 = 0,16F
K110.16,0.10.28,6
1
C
1RRRR
630
6521
235,1R
R
R
R1765,03A
4
3
4
3v01
Chọn R4 = 1K R3 = 1235.
Mắt lọc 2:
R4
V2(S) V1(S)
C
R1
R2
R3 + - +
- . V’2(S)
R5
R6
C
C
V1(S) R1
R2
R3
R4
R5 C1
+ -
. + -
R6
R7
R8
C2
C3
C4
V2(S)
Trang 39
152,0R
R
R
R1848,13A
8
7
8
7v02
Chọn R8 = 1K R7 = 0,152. R8 = 152.
Bi 1.5 Thiết kế bộ lọc thông dải LTD bậc 2 có tần số cộng hưởng f0 = 10Khz; D = 2000Hz; Av0
= 10; C1 = C2 = 0,1F.
510.2
10
D
fQ
3
40
0
K6,110.10.2.14,3
1
DC
1R
733
8020
10.6,1
A2
RR
3
0V
31
21
21
1438223
20
'
RR
RR16
4,6
100
10.10.6,1.10.4
1
C.R.
1R
R2 = 20.
Bi 1.11 Thiết kế bộ LTD bậc 2 có F = 1000 3000Hz; A0(dB) = 10dB; C1 = 0,1F f1 =
1000Hz; f2 = 3000Hz.
K6,110.10
16,0
Cf2
1R
7311
1
10f
fdB10
f
flg10A
3
1
3
10V
Hz10010
1000
10
ff 13
V2(S) V1(S) R1
R2
R3 C1
C2
+ -
V2(S) V1(S) R1
R2
C1
C2
+ -
1000 f 3000 0
1
0
H(dB)
Trang 40
K1610.10.28,6
1
Cf2
1R
7213
2
nF3,310.16.3
16,0
10.16.10.3.28,6
1
Rf2
1C
63322
2
Trang 41
Chương 2:
KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN
I. Khuếch đại công suất cao tần: (KĐCSCT)
Bi 2.2
PL = 0,1W; f0 = 10MHz; Q0 = 50;
fT = 3500MHz; hfe = 100; Cb’e = 10-9F;
Cb’c = 1pF; PCmax = 2W; VCEmax = 40v;
maxiC = 1A; = 900; Rn = 1K.
1. MHzfMHzfMHzh
ff
fe
T 5,10.3,01035100
10.35000
6
suy ra sơ đồ làm việc ở tần
số thấp, ta có sơ đồ tương đương sau:
2. Chọn VCÁC = 0,5VCEmax = 0,5x40 = 20V
3. Chọn = 0,9.
4. Vcm1 = .VCÁC = 0,9x20 = 18V.
5. A1imaxmA11A011,018
1,0x2
V
P2I C
1Cm
L1Cm
6. Điện trở cộng hưởng tương đương:
1636011,0
18
I
VR
1Cm
1Cmtñ
7. H521,050.10.28,6
10.636,1
Qf2
RL
7
3
00
tñC
8. pF6,48655,20
10
10.521,0.10.86,9x4
1
Lf4
1C
8
61420
2C
9. A10.22100.5,0
011,0
).(
III 5
1
1Cmbmn
10. VBB = VB’E’O – In.Zn.0( - ) = 0,7 –22.10-5.103.0,3 = 0,634V
11. ICO = 0()..Ibm = 0,3x100x22.10-5 = 6,6mA
LC CC
Lch
Cng
Rn
Rb en
Cng
Lch
+ VBB
-
+ VCC
- Cng
LC CC
100ib
Rn
en
hie Rtđ
ib
Trang 42
12.
53010.6,6
10.25.100.4,1
10.254,1
3
33
CO
feieI
hh
13. Nếu Rn = 1K thì Zi = Rn//hie = 103//530 = 346
14. Biên độ điện p kích thích:
Vbm = Ibm.Zi = 22.10-5x346 = 76mV
15. PCÁC = ICO.VCÁC = 6,6.10-3x20 = 0,132W.
16. Hiệu suất: %75132,0
1,0
P
P
CC
L
Bi 2.1: Giả thiết giống bi 2.2, chỉ khác fT = 350MHz
1. MHzfMHzfMHzh
ff
fe
T 5,10310;5,3100
10.3500
6
suy ra mạch hoạt động ở tần số trung bình có các CKS.
Các bước 2 8 giống hệt như trên
9. Hệ số khuếch đại dòng điện ở dải tần số trung bình:
33027,3
100
10.5,3.2
10.21
100
1
hh
2
6
72
0
fe.
fe
.
10.
mA67,033x5,0
011,0
.
II
1
1Cm'n
11. Để dòng vào Base không bị mo phải thỏa mãn điều kiện:
e'bnn C.R1
5,4598,21
10
10.10.5,3.28,6
1
C.f2
1R
3
96c'b
n
15027,3
5,45
10.5,3.2
10.21
5,45
1
RZ
2
6
72
0
n.
n
12. In = I’n[1 + TCb’c.1().ZL]
= 0,67.10-3[1 + 6,28.108.3,5.10-12.0,5.1,64.103]
= 0,67.10-3[1 + 1,8] = 1,88mA
13. mV2,1810.88,1.15I.ZV 3n
.
nnm
14. V7,05,0.15.10.63,07,0)(ZIVV 30
.
n'nEO'BBB
15.
86,2j
8,2.10.10.28,6.j
5,0
)(ZC1Cj
)(Z
971Lc'bTe'b
1iEC
Cb’e
Rtđ LC
CM |hfe|i’b
Rn
en
rb’e .
i’b
.
-
CC
Trang 43
Mặt khác:
86,2j'Cj
1Z
'b
iEC
nF55,586,2.10.28,6
1'C
7'b
Ch ý: C’b = C’be + C’M (khác với điện tử 2 l có thàm góc cắt)
16. 51271
.
c'bOEC 10.110j5,0.33110.10.28,6.j)(.1CjY
3
3OEC
OEC 10.j10.j
1
Y
1Z
17. mA7A10.710.67x33x32,0'I..I 35n
.
0CO
18. PCÁC = ICO.VCÁC = 7.10-3.20 = 134mW = 0,134W
19. %6,74134,0
1,0
P
P
CC
L
Bi 2.8: Giống bi 2.1, chỉ khác ở đầu vào khung cộng hưởng chỉ được ghp một phần vào đầu vào
để giảm ảnh hưởng của điện dung ký sinh v giảm ảnh hưởng của r’be.
Các bước từ 1 10 giống bi 2.2, nhưng cách tính mạch vào khác vì ở đầu vào có khung cộng
hưởng.
Các bước từ 15 19 giống bi 2.2.
Như trên ta có: C’b’ = 5,55nF, khi đó điện dung ở đầu vào:
Cb = Cb’ + a2C’b = C’b + (1/25)5,55.10-9 = C’b + 222.10-12.
Coi hệ số phẩm chất của khung cộng hưởng ở đầu vào v đầu ra giống nhau: Q01 = Q02 = 50.
H517,04,31
10.1624
50.10.2
1624
Q
RL
8
7010
1tñb
pF51039,20
10
10.517,0.10.86,9.4
1
Lf4
1C
8
614b
20
2b
Khi đó điện dung cần mắc ở đầu vào:
C’b = Cb – a2C’b’ = 510pF – 222pF = 288pF.
Trở kháng vào:
e'b2
e'btñbi r25//1636
a
r//RZ
16510.7
10.25..33.4,1
10.7
10.25h.4,1r
3
3
3
3.
fee'b
Suy ra: Zi = 1636//4125 = 1171,4
Hệ số phẩm chất của mạch đầu vào:
Qi = 0RiCb = 6,28.107.1171,4.510.10-12 = 37,5
Nếu ở đầu vào mắc trực tiếp vào Base, khi đó điện dung ký sinh rất lớn (C’b = 5,55nF) >> Cb,
nn mạch làm việc không ổn định v khi đó Zi rất nhỏ (Zi = Rtđb//rb’e = 150) nn Qi = 0RiCb =
6,28.107.150.510.10-12 = 4,8 << Q01 = 50)
Do trở kháng vào của Transistor rất nhỏ, nn cách mắc như bi 2.8 được sử dụng rất nhiều. Mặt
khác tầng KĐCSCT l tầng cuối cng nn đứng trước nó sẽ l tầng tiền KĐCSCT, nghĩa l Lb, C’b
của tầng KĐCSCT chính l LC, CÁC của tầng tiền KĐCSCT trước đó.
RtđC LC C’b
gmVb’e CC
Lb Rtđb
Cb’.a2 rb’e
a2
Trang 44
II. Mạch nhn tần
Bi 2.5
MHzfMHzfMHzh
ff
fe
T 5,103,010;35100
10.35000
6
Suy ra mạch hoạt động ở tần
số thấp:
1. Chọn góc cắt tối ưu: 0
0
902
180
2. Chọn nguồn cung cấp: VCÁC = 0,5VCEmax = 0,5x40 = 20V
3. Chọn 1 = 2 = 0,9
Suy ra VCm1 = VCm2 = xVCÁC = 0,9x20 = 18V.
4. Công suất ra của bi 2.1 l công suất hi bậc nhất. Do đó công suất ra do hi bậc 2 gy ra sẽ l:
W042,01,0x5,0
212,0P.
)(
)(P.
)(
)(P 1L
1
21L
1
22L
5. Dòng điện hi bậc hai:
mA7,418
0424,0x2
V
P2I
2Cm
2L2Cm
6. Điện trở tương đương của mạch cộng hưởng ra:
383010.7,4
18
I
VR
32Cm
2Cm2tñ
7. Nếu coi giả thiết của bi 2.1 trong đó Q0 l hệ số chẩm chất của khung cộng hưởng đầu ra: Q02
=50 ta có:
H61,08,62
10.383
50.10.28,6.2
3830
Q2
RL
7
7020
2tñC
8.
pF10423,96
10
10.61,0.10.86,9.4.4
1
L.2
1C
8
614C
20
C
9. Hiệu suất bộ nhn: %32318,075,0.5,0
212,0. 1
1
22
10. Ở tần số thấp: mAxII CmCO 05,710.7,4212,0
318,0.
)(
)( 3
2
2
0
11.
50049610.05,7
10.25.100.4,1
I
10.25.h.4,1hr
3
3
CO
3
feiee'b
12. Ở tần số thấp:
A10.22100.212,0
10.7,4
h.90
II'I 5
3
fe0
2
2Cm1bmn
LC CC
Lch
Lb Rb Cb
Lch
+ VBB
-
+ VCC
- Cng
Rtđ2 LC Cb
gmVb’e
CC Lb Rtđ1 rb’e
Trang 45
13. Biên độ điện p kích thích ở đầu vào:
mV84V08425,0
500//163610.22r//RIZ.IV 5e'b1tñ1bmi1bm1bm
14.
16243830x
5,0
212,0R.
)(
)(R 2tñ
1
21tñ
15. Coi mạch cộng hưởng đầu vào v đầu ra có hệ số phẩm chất ring bằng nhau: Q01 = Q02 = 50.
Thực tế khi có rb’e thì hệ số phẩm chất Q’01 < Q01.
16. F517,04,31
10.1624
50.10.2
1624
Q
RL
8
7010
1tñb
17. pF51039,20
10
10.517,0.10.86,9x4
1
Lf4
1C
8
614b
20
2b
Bi 2.4
1. MHzfMHzfMHzh
ff
fe
T 5,10310;5,3100
10.3500
6
Suy ra mạch hoạt động ở tần số
trung bình:
Các bước 2 đến 11 giống như bi 2.5.
12. Ở tần số trung bình:
33027,3
100
10.5,3.2
10.21
100
1
2
6
72
0
*
fe
fe
hh
13.
1648,16310.05,7
10.25.33.4,1
I
10.25.h.4,1r
3
3
CO
3*
fee'b
14.
mA
h
II
fe
Cmbm 03,0
7,155
10.7,4
33.212,0
10.7,4
90
33
*0
2
2'
15. Vbm1 = Ibm1.Zi = Ibm1. (Rtđ1//rb’e) = 3.10-5(1636//164) = 4,47mV.
Các bước 15, 16, 17, 18 như trên chỉ ch ý: Cb = C’bmắc + C’b*
20. Trong mạch nhn tần do tần số cộng hưởng ở đầu vào (0) v đầu ra (20) khác nhau, nn không
có ảnh hưởng của CM*. Khi đó ta có: F10.2
5,0
10
)(
CC 9
9
1
e'b*'b
Ta thấy Cb’* = 2000p >> Cb = 510pF. Do đó mạch ny làm việc không ổn định, ta phải cải tiến
mạch như bi 2.9
Bi 2.9:
Các bước từ 1 dến 14 giống hệt như bi 2.4
15. Vbm1 = Ibm1.Zi = Ibm1. (Rtđ1//(rb’e/a2) = 3.10-5(1636//4100) = 0,035mV = 35mV.
. Rtđ2 LC C’b
gmVb’e
CC Lb Rtđ1 rb’e
Cb’
Rtđ2 LC Cb gmVb’e
CC Lb Rtđ1
. Cb’.a2
rb’e
a2
VL
Trang 46
Các bước 16, 17, 18 giống bi 2.5
20.
F10.25,0
10CC 9
9
1
e'b*'b
suy ra pF8025
10.2C.a
9*
'b2
21. Khi đó điện dung C’b = Cb – Cb’* = 510pF – 80pF = 430pF.
Trang 47
Chương 3: BỘ DAO ĐỘNG
I. Dao động ba điểm điện dung
Bi 3.2: Mạch dao động ở fthấp.
f0 = 10MHz, Q0 = 100, L = 1H,
rb’e = 500, fT = 3500MHz, hfe = 100,
Cb’e = 1000pF, PCmax = 4W, VCE0max = 40V,
maxiC = 1A, CÁCE = 5pF.
Các mạch dao động làm việc ở chế độ lớp A nn tính toán mạch phn cực giống như trong mơn
Điện Tử I. Trong thực tế: IEQ = 15mA v RE = 102103 (sinh vin tự chọn).
Ví dụ: Chọn IEQ = 5mA; RE = 103; VCÁC = 10V.
VRE = RE.IEQ = 103.5.10-3 = 5V
Suy ra VCEQ = VCÁC – VRE = 5V
VBB 0,7 + RE.ICQ = 5,7V;
Rb = (1/10).hfe.RE = 10K;
K26,237,510
1010
VV
VRR 4
BBCC
CCb1
K8,407,5
1010
V
VRR 4
BB
CCb2
50010.5
10.25100
I
10.25hh
3
3
EQ
3
feie
1. Để ý l mạch dao động 3 điểm điện dung nn thỏa mãn điều kiện cn bằng pha vì: 2
1C
1X
;
1
2C
1X
; X3 = L.
2. MHz35100
10.3500
h
ff
6
fe
T ;
MHz5,10f.3,0MHz10f0
Sơ đồ làm việc ở tần số thấp
R1
Cb
+VCC
Lch
VK
R2
RE CE
C1
C2
E L
Trang 48
3. Hệ số hồi tiếp: nC
C
V
V
2
1
CE
BE
n có thể chọn theo kinh nghiệm: n = 0,010,05 (E.C) v n = 0,10,5 (B.C) hoặc tính theo công
thức.
Chọn n = 0,01 C2 = 100C1.
4. Điện dung tương đương của khung cộng hưởng:
pF5,25344,39
10
10.10.86,9.4
1
Lf4
1C
8
61420
2tñ
pF5,253C100C
C100.C
CC
CCC
11
11
21
21tñ
21 CnF35,25C100
pF5,253C1
5. Hệ số khuếch đại của sơ đồ mắc E.C:
2
11K
2
e11
e21C
n
h//Rp
h
hSZA
h21e = hfe = 100; h11e = rb’e = 500;
M510
500
n
hZ
42
11ifa
6. RK = 0LQ0 = 6,28.107.10-6.100 = 6,28K.
7. Hệ số ghp Transistor với khung cộng hưởng:
99,001,01
1
n1
1
CC
C
C
CC
CC
V
Vp
21
2
1
21
21
K
CE
8. 3363210.23,110.155,6.
5
110.5//10.28,6.99,0
500
100A
9. Điều kiện biên độ để mạch tự kích:
13,1201,0.10.23,1n.|A|||.|A| 3***
;
Suy ra mạch dao động
Bi 3.1: Mạch dao động ở tần số trung bình
1. Bước 1: như trên.
2. MHz5,3100
10.350
h
ff
6
fe
T
MHz5,10f.3MHz10f0
Suy ra sơ đồ làm việc ở tần số trung bình (có các điện dung ký sinh)
3. Hệ số hồi tiếp có thể chọn như trên, khi đó C1, C2 giống hệt bi 3.2. Nhưng để mạch hoạt động
ổn định ta có thể chọn C2 = 10Cb’e = 10.10-9 = 10-8F = 10nF, suy ra C’2 = 9nF.
4. Như trên ta có: Ctđ = 253,5pF
pF5,25310C
10.C
CC
CCC
81
81
21
21tñ
Cb’e
C
Rb=R1//R2
B
Cce C1
C2
L
Trang 49
20121
81 10.5,25310.5,253.C10.C
2041
8 10.5,25310.4,2531C10
121 10.5,253C.97465,0
pF255CpF260C '11
Ch ý: C1 = C’1 + CÁCE v C2 = C’2 + Cb’e trong đó C’1 v C’2 mắc ở bn ngồi, còn CÁCE v
Cb’e l các tụ điện ký sinh.
Khi đó: 026,010
10.260
C
Cn
8
12
2
1
5.
2
*
11K
2
*
11
*
21C
n
|h|//Rp
|h|
|h|SZA
Ở tần số trung bình ta có:
33
10.5,3.2
10.21
100
1
||2
6
72
0
*
21
fehh
5,4598,21
10
10.10.5,3.28,6
1
C.f2
1r|h|
3
96e'b
e'b
*
11
K3,67
10.76,6
5,45
026,0
5,45
n
|h|Z
422
*
11ifaû
6. Như trên RK = 6,28K.
7. 975,0026,01
1
n1
1
V
Vp
K
CE
8. 33210.3,67//10.28,6.975,0
5,45
33A
397510.975,3
10.48,5.725,0K3,67//K97,5725,0
3
3
9. Điều kiện biên độ để mạch tự kích:
135,103026,0x3975n.|A|||.|A|***
Suy ra mạch dao động.
Dao động 3 điểm điện dung kiểu Clapp
Bi 3.3: Mạch dao động ở tần số trung bình:
Trang 50
Bước 2, 3 giống như bi 3.1 ở trên
4. Như bi trên ta có Ctđ = 253,5pF nhưng 021tñ C
1
C
1
C
1
C
1
Chọn C0 = 270pF để C0 quyết định f0 trong mạch
8
24
12
0
0
021
21
1
10.41,210.68445
10.5,16
.
11
.2
11
tñ
tñ
tñ CC
CC
CCCC
CC
CC
18
188
18
1 C41,210C10.41,2.10.C10C
nF1,7C1
Khi đó: 71,010.10
10.1,7
C
Cn
9
9
2
1
5. Giống bi 3.1 chỉ khác:
3,90
504,0
5,45
71,0
5,45
n
hZ
22
11ifaû
6. Như trên: RK = 6,28K
7. 0357,01,7
2535,0
10.1,7
10.5,253
C
C
V
Vp
9
12
1
tñ
K
CE
8. 33,53,90//8725,03,90//10.28,6.0357,05,45
33A 32
9. Điều kiện biên để mạch tự kích:
178,371,0x33,5n.|A|||.|A|***
Suy ra mạch dao động
10. Ch ý: C’2 = C2 – Cb’e = 10-8 – 10-9 = 9nF;
C’1 = C1 – CÁCE = 7,095nF
Bi 3.4: Mạch dao động ở tần số cao.Cho L= 0.01uH
1. Mạch thỏa điều kiện pha về dao động như trên
2. MHz5,3100
10.350
h
ff
6
fe
T
f0 = 100MHz > 3f = 10,5MHz
Vậy mạch hoạt động ở tần số cao. Ta không thể tính các Lkí sinh, vì vậy phải dương sơ đồ dao
động mắc Base chung.
f = fT = 350MHz f0 = 100MHz < 0,3f = 105MHz
Suy ra sơ đồ hoạt động ở tần số thấp (không cần tính Ckí sinh)
E
C0
VK
Cb’e
C
B
CCE C1
C2
L
Trang 51
3. Vì sơ đồ làm việc ở tần số thấp nn hệ số hồi tiếp có thể chọn như bi 3.2. Để ý l sơ đồ B.C nn
chọn n = 0,1.
1,0CC
C
C
CC
C.C
V
V
21
1
2
21
21
BC
BE
4. Giống bi 3.3 ta có Ctđ = 253,5pF; chọn C0 = 270pF v ta sẽ có:
nF4,41CC1,0
1
C.n
110.41,2
C.C
CC2
22
8
21
21
C1 = 0,1C1 + 0,1C2 = 0,1C1 + 4,14.10-9
0,9C1 = 4,14nF
C1 = 4,6nF.
5. Hệ số khuếch đại của sơ đồ mắc B.C.
2
b11K
2
b11
b21C
n
h//Rp
h
hSZA
h21b hfb 1;
5100
500
h
hh
fe
ieb11
500
1,0
5
n
hZ
22
b11ifaû
6. Như trên: RK = 0LQ0 = 6,28.108.10-6.100 = 62,8K
7. 12 12
3
91 2
8
1 2
253,5.10 253,5.1061.10
1 4,15.10
2,41.10
CB tñ
K
V Cp
C CV
C C
8. 88,31500//2342,0500//10.8,62.10.37215
1A 36
9. Điều kiện biên độ để mạch dao động tự kích:
1188,31,0x88,31n.|A|||.|A|***
Suy ra mạch dao động.
III. Dao động thạch anh:
Bi 3.6: Mạch dao động ở tần số thấp kiểu Colpits
Ch ý giả thiết giống bi 3.2 nhưng chưa biết L.
Lch
RE
B R1
E
C0
VK
+VCC
C1
Cb
L
R2
C2
+VCC
Trang 52
1. Điều kiện pha: để mạch dao động theo kiểu 3 điểm C Colpits, thạch anh phải tương đương như
cuộn cảm, nghĩa l: fq < f0 < fp.
Để đơn giản ta coi f0 nằm giữa fq v fp:
Mạch Colpits E.C
q11
13
q
p
q
qp f005,110.2
101f
C2
C1ff
Mặt khác: q
qqpq
0 f0025,12
f005,1f
2
fff
Suy ra: MHz975,90025,1
10
0025,1
ff
70
q
MHz025,10f005,1f qp
2. MHz35100
10.3500
h
ff
6
fe
T
f0 = 10MHz < 0,3f = 10,5MHz
Suy ra sơ đồ làm việc ở tần số thấp.
3. Điện cảm ring của thạch anh:
mH55,2
3924
10
10.10.5,99.86,9.4
1
C.f2
1L
1312q
2q
q
4. Trở kháng tương tương của thạch anh tại tần số f0: Ztđ = j0Ltđ nn:
pqq20qp
20
qq20
tñCCLCC
1CLL
00572,110.55,2.10.10.86,9.4LCf4CL 31314qq
20
2qq
20
H34H89,3310.428,0.10.44,39
10.572
10.00572,1101010.86,9.4
100572,1L
1314
5
11131114tñ
5. pF5,710.34.10.86,9.4
1
Lf4
1
CC
CCC
614tñ
20
221
21tñ
Lch
Ce RE
B
C
Cng
C1
Cb
C2
+VCC
fq f0 fp
f/2 f/2
Trang 53
6. Chọn hệ số hồi tiếp: n= 0,01.
nC
C
V
V
2
1
CE
BE
Suy ra C1 = 0,01C2 hoặc C2 = 100C1.
Suy ra: pF5,757C100pF5,7C100C
C100.CC 1
11
11tñ
Vậy C2 = 100C1 75,75nF v C1 7,75pF
7. Hệ số khuếch đại của sơ đồ mắc E.C
2
*
11K
2
*
e11
*
e21C
n
|h|//Rp
|h|
|h|SZA
h21e = hfe = 100; h11e = rb’e = 500.
M510
500
n
hZ
42
11ifaû
8. RK = 0LtđQ0 = 6,28.107.9,226.10-7.100
Suy ra RK = 57,94.100 = 5794
9. 99,001,01
1
n1
1
CC
C
V
Vp
21
2
K
CE
10. 11355678.2,0M5//10.5794.99,0500
100A 32
11. Điều kiện biên độ để mạch tự kích:
135,1101,0x1135n.|A|||.|A|***
Suy ra mạch dao động.
Bi 3.5: Mạch làm việc ở ftrung bình mắc kiểu Clapp.
1. Điều kiện pha: tính như trên, nhưng lưu ý không những thạch
anh phải tương như cuộn cảm, m thạch anh cng CS cũng phải
tương đương như cuộn cảm nghĩa l: q’ < q < 0 < p.
fq = 9,975MHz v fp = 10,025MHz
2. MHz5,3100
10.350
h
ff
6
fe
T
f0 = 10MHz < 3f = 10,5MHz
Suy ra sơ đồ làm việc ở tần số trung bình phải kể cả CKS.
Các bước 3, 4, 5 như trên: Lq = 2,55mH; Ltđ = 34H v Ctđ = 7,5pF = C1 nối tiếp C2 nối tiếp
CS.
6. Để CS quyết định tần số cộng hưởng trong mạch ta chọn CS << C1 v CS << C2. Chọn CS =
10pF, khi đó:
MHz972,9
10.75
10.5,710
C.C
CC
C
1
C
1
C
1
C
120
12
Stñ
tñS
Stñ21
Vậy ’q = 9,972MHz < q
= 9,975MHz
Suy ra TA + CS tương đương.
7. Hệ số hồi tiếp: có thể chọn n = 0,1 do mạch Clapp.
VK
CS=C0
E
C
C’1
C’2
B
Trang 54
nC
C
V
V
2
1
CE
BE
Suy ra C1 = 0,1C2 hoặc C2 = 10C1.
Suy ra: 198
11
11
21
21 C10.033,01110.03,0C100.C
C100C
CC
CC
nF3,33C10CnF33,310.33,310.033,0
11C 12
9
91
C’1 = C1 – CÁCE = 3325pF; C’2 = C2 – Cb’e = 32,3nF
8. Hệ số khuếch đại của sơ đồ mắc E.C
2
*
11K
2
*
11
*
21C
n
|h|//Rp
|h|
|h|SZA
33
10.5,3.2
10.21
100
1
h|h|
2
6
72
2
fe*
21
5,4598,21
10
10.10.5,3.28,6
1
C.f2
1r|h|
3
96e'b
e'b
*
11
455010
5,45
n
|h|Z
22
*
11ifaû
9. Điện trở cộng hưởng tương đương như bi 3.6: Rk = 5794.
0833,010.03,3.10.275
C.C
CCxC
CC
CC
C
V
Vp
812
21
21tñ
21
21
tñ
K
CE
10. 1,2910.455//5794x0833,05,45
33A 32
11. Điều kiện biên độ để mạch tự kích:
191,21,0x1,29n.|A|||.|A|***
Suy ra mạch dao động.
IV. Dao động RC
Bi 3.8: Dao động cầu
VL
R1
C
-
+
R2
R
R
C
Trang 55
Để mạch dao động: 3
2
RR
R
21
2
3R2 = 2R1 + 2R2
R2 = 2R1
Chọn R1 = 1K, thì R2 = 2K.
F16,010.16,010.10.28,6
1
R
1C 6
330
Bi 3.7: Dao động cầu Vin
Để mạch dao động: 21
21
2 R2RRR
R
3
1
Chọn R2 = 1K R1 = 2K.
F16,010.16,010.10.28,6
1
R
1C 6
330
R1
+ -
R2
R
R
C
C Vin
Trang 56
Chương 4: ĐIỀU CHẾ TƯƠNG TỰ
I. Điều biên Collector
Bi 4.4:
PL = 100mW; f0 = 1MHz; f = 10KHz; Q0 = 50; m = 0,5; = 900.
Tran sistor như bi 2-1.
1. MHz5,3100
10.350
h
ff
6
fe
T
f0 = 1MHz < 0,3f = 1,05MHz
Suy ra sơ đồ hoạt động ở tần số thấp.
2. Chọn nguồn cung cấp VCÁC = 0,5VCEmax = 0,5x40 = 20V.
3. Chọn hệ số lợi dụng điện p = 0,9.
4. Biên độ trung bình thanh phần hi bậc nhất: VCm1 = V0 = VCÁC = 18V.
khi đó V0 = 18cos(2.106t)
5. mA88,9
2
25,01
1,0x
18
2
2
m1
Px
V
2
V
P2I
2
AM
1Cm1Cm
01Cm
6. Điện trở cộng hưởng tương đương:
)(182210.88,9
18
I
VR
31Cm
1Cmtñ
7. H8,510.5810.4,31
1822
50.10.28,6
10.822,1
Qf2
RL 7
76
3
00
tñC
8. nF37,475,228
10
10.8,5.10.86,9.4
1
Lf4
1C
6
612
C
2
0
2C
9. Biên độ dòng kích thích vào:
mA2,0A10.76,19100.5,0
10.88,9
h).(
II 5
3
fe1
1Cmbm
10. mA610.2x100x3,0I.).(I 4
bm0CO
11. Trở kháng vào của Transistor
58310.6
10.25.100.4,1
I
10.25h.4,1rZ
3
3
CQ
3
fee'bi
12. Biên độ điện p kích thích:
Vbm = Zi.Ibm = 583.0,2.10-3 = 116mV
13. PCÁC = ICO.VCÁC = 6.10-3.20 = 120mW
14. %7012,0
1,0
CC
L
P
P
15. Biên độ điện p m tần: V = mV0 = 0,5x18 = 9V
khi đó: V(t) = 9cos(2.104t)
16. Phổ của tín hiệu AM
LC CC Lch
V
Cng
+VCC
Trang 57
t)1010(2cos5,4t)1010(2cos5,4)t10.2cos(18
t)cos(2
mVt)cos(
2
mVtcosVV
46466
00
00
00AM
17. mW8910.82,1.2
)18(
R2
VP
3
2
L
2
00
18. mW125,112
)5,0(10.89
2
m.PP
23
2
0bt
19. 11,09
1
12
1
2
m
P
Pk
AM
bt
20. Kiểm tra: V0 + V = 18 + 9 = 27V < BVCEO = 40V
PAMmax = P0(1 + m)2 = 89.10-3(1 + 0,5)2 = 200mW < PCmax.
Bi 4.5:
Vtt = 10cos2.106t; V = 7cos2.104t; RL = 1K.
1. Giống như bi 4-4: f0 = 1MHz < 0,3f = 1,05MHz
Suy ra sơ đồ hoạt động ở tần số thấp.
2. Hệ số điều chế: 7,010
7
V
Vm
0
3. Chọn = 0,9 V11,119,0
10VV 1Cm
CC
4. Phổ của tín hiệu điều biên:
t)1010(2cos5,3t)1010(2cos5,3)t10.2cos(10
t)cos(2
mVt)cos(
2
mVtcosV)t(V
46466
00
00
00AM
5. mW500.2
)10(
R2
VP
3
2
L
2
00
6. mW25,122
49,010.5
2
m.PP 2
2
0bt
7. Công suất điều biên:
PAM = P0 + Pbt = 50 + 12,25 = 62,25mW
8. PAMmax = P0(1 + m)2 = 5.10-2(1 + 0,7)2 = 144,5mW < PCmax.
106-104 106+104 106
VAM
4,5
18
0
106-104 106+104 106
VAM
3,5
10
0
Trang 58
9. %20
15,0
2
1
1m
2
1k
2
10. Kiểm tra: V0 + V = 10 + 7 = 17V < BVCEO = 40V
11. 12. Biên độ hi bậc nhất:
mA1010
10
R
V
R
VI
3L
0
L
1Cm1Cm (ch ý RL = Rtđ)
13. H18,3.4,31
10
50.10.28,6
10
Qf2
RL
4
6
3
00
L
14. nF97,74,125
10
10.18,3.10.86,9.4
1
Lf4
1C
6
6122
0
2
15. Biên độ dòng kích vào:
mA2,0100.5,0
10
h).(
II
2
fe1
1Cmbm
16. mA610.2x100x3,0I.).(I 4
bm0CO
58310.6
10.25.100.4,1
I
10.25h.4,1r
3
3
CQ
3
fee'b
17. V117,0583.10.2r.IV 4
e'bbmbm
II. Điều tần Varicap
Bi 4.6: Điều tần dương Varicap đơn
f0 = 100MHz; f = 75KHz; Q0 = 50; L = 0,1H;
Transistor như bi 2-1
1. MHz5,3100
10.350
h
ff
6
fe
T
f0 = 100MHz > 3f = 10,5MHz
Suy ra sơ đồ hoạt động ở tần số cao, nn phải chuyển sang dương mạch dao động B.C như hình
vẽ
R1
L
C
Lch
V
C
+VCC
R2
RE C2
C1
C
L
C
B
RE C2
C1
E
Trang 59
2. 21
219
7162
0
2tñCC
C.CpF35,25
44,39
10
10.10.86,9.4
1
Lf4
1C
Chọn C1 = 30pF
pF5,16310)35,2530(
10.35,25.10.3
CC
xCCC
12
1211
tñ1
tñ12
3. Hệ số hồi tiếp:
n155,010.5,16310.30
10.30
CC
C
C
CC
CC
V
V1212
12
21
1
2
21
21
BC
BE
4. Hệ số ghp Transistor với khung cộng hưởng:
1V
V
V
Vp
CB
CB
k
CB
5. Ở tần số thấp nn: h21b 1; 1050
500
h
hh
fe
e11b11
6. Rtđ = 0LQ0 = 6,28.108.10-7.50 = 3140
7. Hệ số khuếch đại khi mắc B.C:
8,36416//3140.110
1
n
h//Rp
h
hSZA 2
2
b11K
2
b11
b21C
8. Điều kiện biên độ để mạch tự kích:
ñoängdaomaïch17,5155,0x37n.|A|||.|A|
9. Chọn Vpc = 5V; n = ½; = 0,7V; Suy ra ta có:
38
21
20 10.75
57,0.
5,16330
5,163.10.
2
1.
2
1..
2
1
V
V
V
CC
Cnff
pcsuy ra
38
10.75V8,4411
5,163.10f suy ra V = 20mV
10. f1 = f0 - f = 99,925MHz;
f2 = f0 + f = 100,075MHz;
pF39,259381,3
10
10.10.9985.86,9.4
1
Lf4
1C
10
7122
1
21tñ
pF317,259499,3
10
10.10.10015.86,9.4
1
Lf4
1C
10
7122
2
22tñ
pF06,3010.11,138
10.39,25.10.5,163
CC
xCCC
12
1212
1tñ2
1tñ211
pF955,2910.183,138
10.317,25.10.5,163
CC
xCCC
12
1212
2tñ2
2tñ212
30,06pF
29,96pF
CV0 = 30pF = C1
C
V(<0) 0 5 V
Trang 60
Bi 4.7: Điều tần dương Varicap đẩy ko
1. Bước 1 v 2 như trên
2. pF35,25CC
xCC
CC
xCCC
21
21
20v10v
20v10vtñ
Chọn pF10CC
xCCCpF20CC
20v10v
20v10v0v20v10v
Suy ra pF35,15CC
CCC
21
213
3. Hệ số hồi tiếp: vì sơ đồ mắc B.C nn ta chọn n = 0,1
21212
21
2
1
21
21
BC
BE
C9CC1,0C1,0C
1,0nCC
C
C
CC
CC
V
V
pF35,151C9C
C9C
CC
CCC
1
11
21
213
9C1 = 153,5pF = C2
C1 = 17pF
4. Các bước 4, 5, 6 như trên
7. 5,6001,0
10//3140.1
10
1
n
h//Rp
h
hSZA 2
2
b11K
2
b11
b21C
8. Điều kiện biên độ để mạch dao động tự kích:
ñoängdaomaïch16,81,0x26,86||.|A|
9. Chọn Vpc = 5V; n = ½; = 0,7V
38
pc30v
0v0 10.75
57,0
V.
35,1510
10.10.
2
1.
2
1
V
V.
CC
C.nf
2
1f
suy ra
39
10.75V578
10f suy ra V = 43,4mV
10. Bước 10 như trên ta có:
Ctđ1 = 25,39pF; Ctđ2 = 25,317pF
Suy ra: Cv01 = Ctđ1 – C3 = 10,04pF; Cv02 = Ctđ2 – C3 = 9,967pF
R1
CV1 Ra VFM
+VCC
R2
L
C
VR
RE
C2
C1
R
CV2
-
Trang 61
Chương 6: MÁY PHÁT
I. KĐCSCT + mạch ghp đầu vào v đầu ra
Thiết kế bộ KĐCSCT như hình vẽ có f0 = 10MHz. Transistor có các thông số fT = 350MHz; hfe =
100; Cb’c = 1pF; Cb’e = 1000pF; PCmax = 10W; VCEmax = 40V; max iC = 1A.
Các bước thiết kế:
1. MHz5,3100
10.350
h
ff
6
fe
T
f0 = 10MHz < 3f = 10,5MHz
Suy ra sơ đồ hoạt động ở tần số trung bình
2. Chọn VCÁC = 0,5VCEmax = 0,5x40 =20V
3. Chọn = 0,9
4. Biên độ hi bậc nhất: VCm1 = .VCÁC = 0,9x20 = 18V.
5. Công suất hi bậc nhất: W5,28,0
2PP
2
A1L
6. Biên độ hi bậc nhất của dòng điện ra:
mA27818
5,2x2
V
P2I
1Cm
1L1Cm
A1imaxmA556278x2I2 C1Cm
7. Điện trở cộng hưởng tương đương ở mạch ra
65278,0
18
I
VR
1Cm
1Cm1tñ
Rtđ1 chính l trở kháng vào của mạch ghp đầu ra.
8. Mạch ghp đầu ra:
8,69xRRxRRR AtñLi
275
8,6965
Q
RRX
tñ
i2C
pF59027.10.28,6
1
Xf2
1C
72C0
2
295
8,6975
Q
RRX
tñ
L3C
pF55029.10.28,6
1C
73
pFCCCCC cbcb 5721 1
*
'2
*
'2
'
2
662927XXX 3C2C2L
Lch
+ VBB
-
+ VCC
-
-
L2
Rb
L1
C2
Cng
C1
Ri = 50
Pi = ?
Lch
Cng
C3
PA = 2W
RA = 75
1=0,7 Qtđ1=5 =900 2=0,8 Qtđ2=5
Trang 62
H110.28,6
66
f2
XL
70
2L
9. Hệ số khuếch đại ở tần số trung bình
33027,3
100
10.5,3
101
100
1
hh
2
6
72
0
fe.
fe
.
10. Thành phần trung bình DC của dòng ra
mA178278x5,0
32,0I.
)(
)(I 1Cm
1
0CO
11. Công suất nguồn cung cấp
PCÁC = ICO.VCÁC = 0,178.20 = 3,56W
12. Hiệu suất của mạch KĐCSCT
%22,7056,3
5,2
P
P
CC
L
13. Trở kháng vào
'b*12
12697
1Lc'bTe'b
1iEC
Cj
18j87,7j
35,6j
50
0114,0110.28,6j
5,0
5,0.6510.10.3501.10.10.28,6.j
5,0
)(ZC1Cj
)(Z
)CCC(nF023,287,7.10.28,6
1C *
M
*
e'b'b*
7'b
*
14. Trở kháng vào của Transistor ở tần số trung bình
5,6178,0
10.25..33.4,1
I
10.25h.4,1r
3
CO
3.
fee'b
15. Mạch ghp đầu vào: Để sự truyền đạt công suất lớn nhất v đáp tuyến tần số bằng phẳng nhất ta
thiết kế sao cho Qi = Q0 = 2Qtđ.
65,010
5,6
Q2
r
Q
RX
tñ
e'b
0
LC
nFXf
CC
5,2465,0.10.28,6
1
2
17
0
1
Mặt khác:
nFCCCCCC bb 5,22023,25,24*
'11'*
1'
1
50050x5x2RQ2RQX itñii2L
H810.28,6
500
f2
XL
70
L1
L2
C2
Ri = Rtđ = 65
C3
RA = RL = 75
L1
C'1
Ri = 50
Qtđ1 = 5
rb’e Cb’
Trang 63
16. e'b
*
'b0
e'be'biEC
'
iECr.Cj1
rr//ZZ
5
3,1
5,6
25,42.1010.092,4.86,9.41
5,6
rC1
rZ
1418
2
e'b
2*
'b
2
0
e'b'
iEC
17. Công suất đầu ra của Transistor
mW75,010.5,75.10.3.2
1
5.533,0
278,0
2
1Z
I
2
1ZI
2
1P
44
2
i
2
1
1Cmi
2'
nb
18. Công suất đầu vào của tầng KĐCSCT
mW07,17,0
10.75,0PP
3
1
bi
II. KĐCSCT + điều biên
Thiết kế mạch điều biên Collector có giả thiết như bi trên biết m = 0,7 v f0 = 10MHz; f = 10KHz.
Để đơn giản ta không tính mạch vào
1 4 như bi trên: VCm1 = 18V = V0
5. Công suất điều biên:
W5,28,0
2PP
2
AAM
Công suất hi bậc nhất:
2
m1PP
2
0AM
W2
2
49,01
5,2
2
m1
PPP
2
AM1L0
6. Biên độ hi bậc nhất của dòng điện ra
mA18718
2x2
V
P2I
1Cm
1L1Cm
+VCC
L1
+ VBB
-
Rb KĐCST
Lb
C1
Cng
Cng
Lch
C2
RA = 75
PA = 2W
Trang 64
7. )(25,96187,0
18
I
VR
1Cm
1Cm1tñ
Rtđ1 chính l trở kháng vào của mạch lọc ở đầu ra
8. Mạch lọc đầu ra
8575x25,96xRRR Li
2,365
8596
Q
RRX
tñ
i1C
nF44,02,36.10.28,6
1
Xf2
1C
71C0
1
325
8575
Q
RRX
tñ
L2C
nF5,032.10.28,6
1C
72
pF5,175,0.331101CC 12
1
*
c'b
*
c'b
pF5,4225,17440C'
1
2,68322,36XXX 2C1C1L
H1,1H10.86,1010.28,6
2,68
f2
XL 7
70
1L1
9. Như trên 33*
10. A12,0187,0x5,0
32,0I.
)(
)(I 1Cm
1
0CO
11. PCÁC = ICO.VCÁC = 0,12.20 = 2,4W
12. %704,2
68,1
P
P
CC
1L
13. Như trên )25,96Zvôùi(83,7jZ LiEC
14.
625,912,0
10.25..33.4,1
I
10.25h.4,1r
3
CO
3.
fee'b
15. 2
e'b
2*
'b
2
0
e'b'
iEC
rC1
rZ
6587,1
625,9
64,92.10.16,4.10.86,9.41
625,9
1814
16. Công suất đầu vào
mW4,06.33.5,0
187,0
2
1Z
I
2
1ZI
2
1P
2
i
2
11
1Cmi
2'
nb
L1
C1
Rtđ1 = Ri = 96
C2
RA = RL = 75
Trang 65
17. Biên độ điện p m tần V = mV0 = 0,7x18 = 12,6V
khi đó: V(t) = 12,6cos(2.104t)
18. Phổ của tín hiệu m tần
t)1010(2cos3,6t)1010(2cos3,6)t10.2cos(18
t)cos(2
mVt)cos(
2
mVtcosVV
47477
00
00
00AM
19. W41,02
49,068,1
2
m.PP
2
0bt
20. %4,165,2
41,0
P
Pk
AM
bt
21. Kiểm tra: V0 + V = 18 + 12,6 = 30,6V < BVCEO = 40V
PAMmax = P0(1 + m)2 = 1,68(1 + 0,7)2 = 4,85W< PCmax = 10W
(Ch ý: các bước 9 16 có thể không phải tính khi thi).
107-104 f 107+104 107
VAM
6,3
18
0