Gia o Trinh Dien Tut Hong Tin

Trang 1

PHAÀN I

LYÙ THUYEÁT

Trang 2

Chöông 1: MAÏCH LOÏC TÍCH CÖÏC

1-1 Haøm truyeàn coù ñaùp öùng phaúng toái ña:

Coøn goïi laø haøm Butterworth. Khi baäc cuûa boä loïc taêng leân, taàn soá caét khoâng thay ñoåi,

nhöng ñoä doác cuûa boä loïc taêng daàn ñeán lyù töôûng. Khi thieát keá caùc boä loïc baäc cao: 3, 4, 5 ta döïa

vaøo baûng caùc haøm Butterworth ñaõ chuaån hoùa.

1-2 Maïch loïc tích cöïc baäc nhaát

a- Maïch loïc thoâng thaáp baäc nhaát: LTT1

Haøm truyeàn: SCR1

A

SV

SVSH

11

0V

1

2

(1)

3

20V

R

R1A (2)

12

CCR

1 (3)

C1

V2(S)

R1 + -

R2

R3

Boä khueách ñaïi o

ñaûo

C 0

AV0

H(S)

C1

R1

R2

+ -

Boä khueách ñaïi ñaûo

Trang 3

Haøm truyeàn: SCR1

A

SV

SVSH

12

0V

1

2

(1)

1

20V

R

RA (2)

12

CCR

1 (3)

b- Maïch loïc thoâng cao baäc nhaát

Haøm truyeàn:

SRC

11

A

SV

SVSH

11

0V

1

2

(1)

1

20V

R

RA (2)

11

tCR

1 (3)

1-3 Maïch loïc tích cöïc baäc hai

a- Maïch LTT2

C1

V2(S)

R1

R2

+ -

11

1RC

1

0

AV0

H(S)

C1

V2(S)

R

+ -

V1(S)

R

R R

C2

C2

Maïch hoài tieáp aâm moät voøng

Trang 4

AV0 = 1 (1)

212

20

CCR

1 (2)

10C2

2R

(3)

122

0

2CR

1C

(4)

1

20V

R

RA (1)

3221

20

RRCC

1 (2)

Neáu choïn:

21

0V2

1

2

b

A1b4

C

C (3)

10

12

Cf4

bR

(4)

0V

21

A

RR (5)

22120

2

23

RCCf4

bR

(6)

C1

V2(S)

R1

V1(S) R3

R2

C2 + -

Maïch hoài tieáp aâm 2 voøng

C1 V2(S) R1

R4

V1(S) R3

R2

C2

+ -

Maïch LTT2 duøng hoài tieáp döông

Trang 5

Tröôøng hôïp 1: AV0 = 1 (R3 = 0).

Neáu choïn 21

2

1

2

b

b4

C

C (1)

Thì 10

121

Cf4

bRR

(2)

2121

20

CCRR

1 (3)

Tröôøng hôïp 2: R1 = R2 = R; C1 = C2 = C; AV0 1.

RC

10 (1)

4

30V

R

R123A (2)

59,022R

R

4

3 (3)

b- Maïch LTC2

Tröôøng hôïp 1: AV0 = 1 vaø C1 = C2 = C.

212

20

RRC

1 (1)

C

2R

0

1

(2)

2

RR 1

2 (3)

C1 V2(S)

R1

R4

V1(S) R3

R2

C2

+ -

Boä LTC duøng hoài tieáp döông

Trang 6

Tröôøng hôïp 2: C1 = C2 = C; R1 = R2 = R;

RC

10 (1)

23R

R1A

4

30V (2)

59,022R

R

4

3 (3)

c- Maïch LTD2:

Xeùt tröôøng hôïp C1 = C2 = C ta coù:

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)

C1

V2(S) R1 V1(S)

R3

R2

C2

+ -

Boä LTD hoài tieáp aâm 2 voøng

min max

D

Q

H

Trang 7

21

21

RR

RR'R

(5)

Ñieàu kieän: A0L > 2Q2.

Haøm truyeàn: 2211

21

1

2

RSC1RSC1

RSC

Z

ZSH

(1)

11

1CR2

1f

(2)

22

2CR2

1f

(3)

21

3RC2

1f

(4)

3

10V

f

flg10dBA

C1 R1

R2

C2

+ -

LTD baäc 2

f1 f 0

A

H(dB)

f2 f3

-40dB

Trang 8

Chöông 2: KHUEÁCH ÑAÏI COÂNG SUAÁT CAO TAÀN

(KÑCSCT)

2-1 Goùc caét cuûa boä KÑCSCT:

Goùc caét tính theo ñoä: T

tT180 000

(1)

Caùc thaønh phaàn doøng ñieän ra ñöôïc tính döïa theo heä soá phaân giaûi xung doøng ñieän ra cuûa

Transistor:

- Thaønh phaàn trung bình moät chieàu:

0m0max0 I.II

- Thaønh phaàn haøi baäc nhaát:

1m1max1 I.II

- Thaønh phaàn haøi baäc n:

nmnmaxn I.II

2-2 Caùc mode hoaït ñoäng cuûa boä KÑCSCT lôùp C duøng Transistor

Vm

Vm

Vmin

C A 0

ib

V B

D

Vmax

Vb

iC

Imax

T

t0

t Imax

Hình 2-1 Daïng ñaëc tuyeán ñoäng vaø giaûn ñoà thôøi gian cuûa

doøng ñieän ôû cheá ñoä C

hfe

fcao

0 = hFE

0,7070

f

1

0 0,3f 3f f fT

ftrungbình fthaáp

Trang 9

Daûi taàn soá laøm vieäc cuûa Transistor ñöôïc chia laøm 3 ñoaïn:

- f0 f: taàn soá thaáp, caùc tham soá ñöôïc coi laø khoâng thay ñoåi; hfe = 0;

- 0,3f f0 3 f: taàn soá trung bình, caùc tham soá cuûa Transistor thay ñoåi vaø xuaát hieän

ñieän trôû kyù sinh (rbb’), ñieän dung kyù sinh (Cb’e, Cb’c)

2

0

fe

2

0

0*

f

f1

h

1

(3)

- f0 3 f: taàn soá cao, caùc tham soá cuûa Transistor thay ñoåi, xuaát hieän rbb’, Cb’e, Cb’c vaø

caùc ñieäm caûm kyù sinh Lks.

0

0

0

0f

fjj

(4)

Trong giaùo trình Ñieän töû thoâng tin chuû yeáu chuùng ta seõ nghieân cöùu boä KÑCSCT ôû taàn

soá thaáp vaø taàn soá trung bình vaø chæ xeùt ôû cheá ñoä keùm aùp. (Transistor nhö moä nguoàn

doøng)

2-3 Boä KÑCSCT duøng Transistor

1. Boä KÑCSCT duøng Transistor ôû cheá ñoä keùm aùp maéc Emitter chung.

Caùc böôùc thieát keá boä KÑCSCT khi chöa keå ñeán aûnh höôûng cuûa maïch gheùp ñaàu vaøo vaø

ñaàu ra (Chuù yù: caùc böôùc thieát keá khoâng nhaát thieát theo trình töï ñöa ra)

0- Xaùc ñònh phaïm vi laøm vieäc cuûa Transistor theo (2-2) ñeå veõ sô ñoà töông ñöông tín hieäu nhoû

choù ñuùng.

1- VCC = (0,5 0,8)VCEmax cho pheùp

2- Choïn goùc caét: = 600 900

CC LC

+ VBB

-

Lch

Cng

Cng

Lch

Cng

RE en

Rb

Rn

Cng

LC

|hfe|i’b

C’C

Cb’e rb’e

C*M

Rtñ1

I’n

R1 C*b’e

Trang 10

3- Choïn heä soá lôïi duïng ñieän aùp: 1 = 0,85 0,95 = VCm1/VCC.

4- Xaùc ñònh bieân ñoä haøi baäc nhaát treân Collector: VCm1 = 1VCC.

5- Xaùc ñònh caùc doøng ñieän:

*

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

*'b

iECCj

1Z

;

1

*

c'b*

e'b 1CC

Neáu keå caû rb’e ta coù: Z’iEC = rb’e//ZiEC

Neáu rb’e >> ZiEC ta coù Z’iEC ZiEC

Neáu rb’e so saùnh ñöôïc vôùi ZiEC ta coù:

2

0

e'b

2

0e'be'b

e'biEC

1

r

Cr1

rZ

7- Bieân ñoä ñieän aùp kích thích vaøo: Vbm1 = I’n|ZiEC|

8- Coâng suaát vaøo cuûa nguoàn kích thích:

iEC2ni Z.'I

2

1P

9- Xaùc ñònh trôû khaùng nguoàn töông ñöông

e'bnn CR

T

fee'be'b

h1Cr

Ñeå doøng ñieän ñaàu vaøo khoâng bò meùo thì: n

Trang 11

e'be'bT

fen

C

1

C

hR

2

0

n*

n

1

RZ

10- Thieân aùp Base

)(Z'I7,0

)(Z'IVV

0

*

nn

0

*

nnBEB

11- Ñieän trôû taûi töông ñöông: 1Cm

1Cmtñ

*

LI

VRZ

12- Coâng suaát nguoàn cung caáp: PCC = ICOVCC.

13- Coâng suaát höõu ích treân taûi

tñ

21Cm

tñ2

1Cm1Cm1CmLR

V

2

1RI

2

1IV

2

1P

14- Coâng suaát tieâu taùn treân Collector: PC = PCC – PL.

15- Hieäu suaát cuûa maïch: )(

)(

2

1

P

P

0

1

CC

L

Trong thöïc teá thöôøng coâng suaát ra treân taûi ñöôïc bieát tröôùc neân ta coù theå tính caùc böôùc 0

4, 13, 11, 5, . . .

2. Boä KÑCSCT duøng Transistor ôû cheá ñoä keùm aùp maéc Base chung.

2

0

0*

1

;

e'b*e'b

CC ;

*e'b

iECCj

1Z

Caùc böôùc thieát keá töông töï nhö treân.

i’e LC

|h*fb|ie

C’C

Cb’c

fe

e'b

h

r Rtñ1

In

Rn C*b’e

Trang 12

16. CC

0CL

1f vôùi C

*c'bC 'CCC

Rtñ1 = 0Q0LC 00

1tñC

Q

RL

vôùi Q0 = 50 100

C20

2CLf4

1C

c'bCC CC'C

Neáu ôû ñaàu vaøo boä KÑCSCT coù maïch coäng höôûng Lb, Cb thì ta cuõng xaùc ñònh töông töï nhö

treân vôùi:

bb

0CL

1f ; Rtñ1 = 0Q0LC;

b20

2bLf4

1C

b*

'bb 'CCC vôùi C*b’ tính theo böôùc 6 ôû treân.

2-4 Boä nhaân taàn duøng Transistor

Muïc ñích cuûa boä nhaân taàn:

- Naâng cao taàn soá soùng mang

- Môû roäng thang taàn soá laøm vieäc

- Naâng cao chæ soá ñieàu cheá trong maùy phaùt FM

- Naâng cao ñoä oån ñònh taàn soá vì khoâng coù hieän töôïng hoài tieáp kyù sinh qua Cb’c do taàn soá

hoaït ñoäng ñaàu vaøo vaø ñaàu ra khaùc nhau.

Taàn soá coäng höôûng ñaàu vaøo:

bb

0VCL

1 vôùi *

e'bbb C'CC

vôùi

e'b*e'b

CC ; b0101tñ LQR

CC LC

+ VBB

-

Lch

Cng

Cng

Lch

Cng

RE

Lb Rb Cb

Cng

i’b

LC |h*

fe|i’b

CC C’b Lb Rtñ2 Rtñ1 rb’e

C*b’e

Trang 13

Taàn soá coäng höôûng ñaàu ra:

CC

0raCL

1k ; C020tñn LQkR

Goùc caét toái öu cuûa boä nhaân taàn duøng Transistor

k

180TÖ ; k: heä soá nhaân taàn cuûa boä nhaân

Caùc böôùc thieát keá cuûa boä nhaân taàn:

0- Xaùc ñònh phaïm vi laøm vieäc cuûa Transistor theo (2-2)

1- VCC = (0,5 0,8)VCEmax cho pheùp

2- Choïn goùc caét toái öu: k

180TÖ

3- Choïn heä soá lôïi duïng ñieän aùp:

k = 1 =0,85 0,95 = VCm1/VCC = VCmk/VCC

VCmk = kVCC

4- Xaùc ñònh xung doøng haøi baäc k

1bm

*

km

*

kCmk I.'I.I

5- Xaùc ñònh coâng suaát höõu ích treân taûi öùng vôùi haøi baäc k

1L

1

k1L

1

k1Cm1Cm

1

kCmkCmkLk P

2

1P

2

1VI

2

1VI

2

1P

6- Ñieän trôû coäng höôûng töông ñöông cuûa maïch ra öùng vôùi haøi baäc k:

1tñ

k

1

1Cm

1

k

1Cm

Cmk

Cmktñk R

I

V

I

VR

7- Hieäu suaát cuûa boä nhaân taàn:

CC

Lkk

P

P ; vôùi PCC = ICO.VCC

8- Do khoâng coù hieän töôïng hoài tieáp qua Cb’c neân

*

k

Cmk

*

1

1Cmbnnn

III'II

Trang 14

iB = Incost – IBO vôùi Cmk

k

0

**

COBO I.

1II

9- Trôû khaùng vaøo cuûa taàng

*'b

iECCj

1Z

; vôùi

1

*'b

e'CbC

Neáu keå caû rb’e ta coù Z’iEC = rb’e//ZiEC (tính nhö treân)

10- Bieân ñoä ñieän aùp kích thích vaøo: Vbm1 = In|ZiEC|

11- Coâng suaát cuûa nguoàn kích thích: iEC2ni ZI

2

1P

12- CBn P,V,Z tính nhö boä KÑCSCT

13- Tính maïch coäng höôûng vaøo:

bb

0CL

1 ; vôùi

010

1tñbb

*e'bb

Q

RL;'CCC

14- Tính maïch coäng höôûng ra

CC

0CL

1k ; vôùi

020

tñnC

Qk

RL

Trang 15

Chöông 3: CAÙC MAÏCH TAÏO DAO ÑOÄNG

3-1 Caùc vaán ñeà chung veà maïch taïo dao ñoäng

- Boä taïo dao ñoäng ôû taàn soá thaáp, trung bình: duøng boä khueách ñaïi thuaät toaùn + RC hoaëc

duøng Transistor + RC.

- Boä taïo dao ñoäng ôû taàn soá cao: 0,3f f0 3f duøng Transistor + LC hoaëc duøng

Transistor + thaïch anh

- Boä taïo dao ñoäng ôû taàn soá sieâu cao: duøng Diode Tunel, Diode Gunn.

- Caùc tham soá cô baûn cuûa maïch dao ñoäng: taàn soá dao ñoäng, bieân ñoä ñieän aùp ra, ñoä oån ñònh

taàn soá, coâng suaát ra, hieäu suaát.

- Trong chöông 3 ta chæ xeùt maïch dao ñoäng LC, dao ñoäng thaïch anh vaø chæ xeùt ñieàu kieän

dao ñoäng cuûa maïch

- Heä soá khueách ñaïi cuûa boä khueách ñaïi

*

1

*

2A

**

V

VjexpAA

+ Modul heä soá khueách ñaïi: *

1

*

2*

V

VA

+ A goùc di pha cuûa boä khueách ñaïi.

- Heä soá truyeàn ñaït cuûa boä hoài tieáp

ht

**

jexp

+ Modul heä soá hoài tieáp: *

2

*

1*

V

V

+ B goùc di pha cuûa boä hoài tieáp

- Ñieàu kieän pha ñeå maïch dao ñoäng: = B + B = 0,2

Boä khueách ñaïi A

Boä hoài tieáp

V1 V2

Trang 16

- Ñieåu kieän bieân boä ñeå maïch dao ñoäng: 1.A**

3-2 Boä dao ñoäng LC duøng Transistor

a- Maïch taïo dao ñoäng 3 ñieåm C kieåu Colpits maéc EC

Rb = R1//R2; R’b = Rb//rb’e rb’e (neáu Rb >> rb’e)

Caùc böôùc thieát boä taïo dao ñoäng 3 ñieåm C:

1- Xaùc ñònh phaïm vi taàn soá laøm vieäc cuûa maïch

2- Xaùc ñònh ñieàu kieän pha

0C

1XX

2

BE1

; 0C

1XX

1

CE2

;

X3 = XCB = L > 0

3- Xaùc ñònh heä soá hoài tieáp

nC

C

V

V

2

1

CE

BE (1)

- Ta thöôøng bieát f0, L töø ñoù suy ra:

21

21

20

2tñCC

CC

Lf4

1C

(2)

- n coù theå tình theo coâng thöùc (3-45) nhöng nhieàu khi khoâng ñuû döõ lieäu ñeå tính

- Neáu maïch laøm vieäc ôû taàn soá thaáp ta coù theå choïn

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 17

n = 0,01 0,05, töø ñoù tính C1, C2.

- Neáu maïch laøm vieäc ôû taàn soá trung bình, ñeå maïch hoaït ñoäng oå ñònh ta choïn: C’2 =

10Cb’e C2 = 11Cb’e roài töø (2) tính C1, thay vaøo (1) tính n

4- Heä soá khueách ñaïi cuûa sô ñoà maéc EC

2

11K

2

e11

e21C

n

h//Rp

h

hSZA (3)

- ÔÛ taàn soá thaáp: h21e = hfe, h11e = hie = rb’e

- ÔÛ taàn soá trung bình: 2

0

fe*

e21

1

h|h|

; e'b

e'bC.f2

1r

- Rk = 0LQ0 thöôøng bieát tröôùc 0, L, Q0 (4)

- p: heä soá gheùp ñaàu ra cuûa Transistor vôùi khung coäng höôûng

n1

1

CC

C

C

CC

CC

V

Vp

21

2

1

21

21

K

CE

(5)

5- Ñieàu kieän bieân ñoä ñeå maïch dao ñoäng: 1.A**

(6)

b- Maïch taïo dao ñoäng 3 ñieåm C kieåu Colpits maéc BC

L

C1

C2 Vk

Cb’e

+VCC

R1 R2

RE

Cng

L

C1

C2 Vk

Cb’e

Trang 18

Giaû thieát RE >> hib

- Böôùc 1 vaø 2 laøm nhö treân, thöôøng maïch maéc BC laøm vieäc ôû taàn soá thaáp.

- Böôùc 3: Heä soá hoài tieáp: 21

1

2

21

21

K

CE

CC

C

C

CC

CC

V

Vp

Neáu maïch laøm vieäc ôû taàn soá thaáp ta coù theå choïn n = 0,1 0,5; töø ñoù tính C1, C2 vì

Ctñ thöôøng tính ñöôïc.

Neáu maïch laøm vieäc ôû taàn soá trung bình, tính nhö treân

- Böôùc 4:

2

11K

2

b11

b21C

n

h//Rp

h

hSZA

ÔÛ taàn soá thaáp: h21b 1, h11b = hie/hfe

ÔÛ taàn soá trung bình:

2

T

0

*

b21

1

1|h|

; e'bT

*

b11Cf2

1h

Rk tính nhö treân.

Heä soá gheùp ñaàu ra cuûa Transistor vôùi khung coäng höôûng:

1V

V

V

Vp

BC

BC

K

BC

- Böôùc 5: Ñieàu kieän bieân ñoä ñeå maïch dao ñoäng: 1.A**

c- Maïch taïo dao ñoäng 3 ñieåm C kieåu Clapp maéc EC

Lch

R1

+VCC

Cng

L

R2

RE Cb’e

Cng

C1

C2

Vk

C

E

B

C0

Trang 19

- Caùc böôùc thieát keá töông töï nhö maïch dao ñoäng 3 ñieåm C kieåu Colpits maéc EC, chæ

khaùc veà Ctñ vaø heä soá gheùp p cuûa Transistor vôùi khung coäng höôûng.

tñ

0LC2

1f

vôùi

021tñ C

1

C

1

C

1

C

1

Neáu ta choïn C1, C2 >> C0 thì Ctñ Co khi ñoù nhaùnh coäng höôûng noái tieáp L, C0 seõ quyeát

ñònh taàn soá coäng höôûng cuûa maïch vaø maïch seõ oån ñònh taàn soá hôn

- Heä soá gheùp p: 1

0tñ

K

CE

C

C

1C

C

V

Vp

d- Maïch taïo dao ñoäng 3 ñieåm C kieåu Clapp maéc BC

Caùc böôùc thieát keá töông töï nhö maïch dao ñoäng 3 ñieåm C kieåu Colpits maéc BC, chæ khaùc

veà Ctñ vaø heä soá gheùp p.

- Khi bieát f0, L ta tính ñöôïc Ctñ, ta seõ choïn C0 lôùn hôn Ctñ moät chuùt ví duï: Ctñ = 25pF thì

ta choïn C0 = 30pF.

- Heä soá gheùp p: 21

21tñ

21

21

tñ

K

BC

CC

CCC

CC

CC

C

V

Vp

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 20

3-3 Caùc maïch dao ñoäng duøng thaïch anh

a- Sô ñoà töông ñöông cuûa thaïch anh

- Lq, Cq, rq laø L, C, r cuûa thaïch anh (rq = 0)

- Cp: ñieän dung giaù ñôõ (Cp = 10 100pF) (Cq = 0,01 0,1pF)

- Taàn soá coäng höôûng noái tieáp: qq

qCL

1 (1)

- Taàn soá coäng höôûng song song:

p

q

q

p

q

q

pq

p

q

pq

pq

q

pC2

C1

C

C1

CC

C

CC

CCL

1

- Trôû khaùng töông cuûa thaïch anh:

Zq = Xq = j0Ltñ (3)

Vôùi

p

2

q

0qp

20

2

q

0

tñ

CCC

1

L (4)

Ñeå thay ñoåi taàn soá coäng höôûng rieâng cuûa thaïch anh ta maéc CS noái tieáp vôùi thaïch anh:

pqq

20qp

Spqq20Spq

S

tñCCLCC

CCCLCCC

Cj

1Z

(5)

khi ñoù taàn soá coäng höôûng noái tieáp cuûa maïch seõ laø

rq

Lq

Cp

Cq

CS TA

Trang 21

Sp

q

qqCC

C1f'f

(6)

sp

q

q CC

C

2

1

f

f

Ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa Cp ngöôøi ta maéc tuï C0 song song vôùi Cq

p0q

q0

q

qp CCneáufCC

C1ff

b- Maïch taïo dao ñoäng duøng thaïch anh vôùi taàn soá coäng höôûng song song

Ñeå maïch dao ñoäng theo kieåu 3 ñieåm C kieåu Colpits, thaïch anh phaûi töông ñöông nhö

cuoän caûm, nghóa laø: q < 0 < p

Thöïc teá 0 p nhöng ñeå tính toaùn ñôn giaûn do p q ta coi 2

qp

0

(1)

p

q

qpC2

C1 (2)

Lch

+VCC

Cng

R2

C1

C2

LTA

Cng

Cng

R1 RE

C1

C2

LtñTA

jXq

0

q p

0

Ltñ

Ctñ Ctñ

Trang 22

Bieát 0 , Cq, Cp ta tính ñöôïc q

- Ñieän caûm rieâng cuûa thaïch anh: q

2q

qC.

1L

(3)

- Ñieän caûm töông ñöông cuûa thaïch anh:

pqq20qp

20

2

q

0

tñCCLCC

1

L

(4)

tñ0tñTA LjZ (5)

- 21

21

tñ20

tñCC

CC

L

1C

(6)

Caùc phaàn coøn laïi tính toaøn töông töï nhö maïch dao ñoäng 3 ñieåm C kieåu Colpits maéc

EC.

AÙp duïng caùc coâng thöùc (1) (6) ôû treân vaø caùc coâng thöùc trong maïch dao ñoäng 3

ñieåm C kieåu Colpits maéc BC.

Khi tuï CS maéc noái tieáp vôùi thaïch anh noù ñoùng vai troø nhö tuï C0 trong maïch dao ñoäng 3

ñieåm C kieåu Clapp. Khi tính Ltñ, Ctñ ta seõ choïn CS lôùn hôn Ctñ moät chuùt, roài tính C1, C2

nhö caùc maïch ôû treân.

c- Maïch taïo dao ñoäng duøng thaïch anh vôùi taàn soá coäng höôûng noái tieáp

Trong loaïi maïch naøy thaïch anh ñoùng vai troø

maïch hoài tieáp. Chæ ñuùng taïi taàn soá coäng höôûng noái

tieáp cuûa thaïch anh thì Zq 0 khi ñoù B B’ vaø maïch

seõ hoaït ñoäng nhö 3 ñieåm C kieåu Colpits hoaëc Clapp

vaø cuõng coù theå maéc EC hay BC

C1

C2

TA

RE Maïch B.C

B

R

B’

Z3

Z1

Z2

Trang 23

3-4 Maïch taïo dao ñoäng RC

Ñôn giaûn vaø thoâng duïng nhaát laø maïch dao ñoäng caàu Wiew

- Taàn soá dao ñoäng: RC

1

- Ñieàu kieän dao ñoäng veà bieân ñoä: 1.A.A***

Maø 3

1 neân 3A

*

- Maët khaùc 21

2

1*

R2R3R

R1A

D2

C

R2

Vin

R

R1

+ -

R

D1

Vout

Trang 24

Chöông 4: ÑIEÀU CHEÁ TÖÔNG TÖÏ

4-1 Ñieàu bieân

a- Phoå cuûa tín hieäu ñieàu bieân vaø quan heä naêng löôïng trong ñieàu bieân.

V(t) = Vcost (1)

V0(t) = V0cos0t (2)

VAM(t) = V0(1+mcost)cos0t (3)

)1(V

Vm

0

(4)

tcos2

mVtcos

2

mVtcosVtV 0

00

000AM

- Coâng suaát taûi tin:L

20

0R2

VP (6)

V

0 t

Vo

0 t

VAM

0 t

VAM

0 t

V0

2

mV0

0 - 0 + 0

Trang 25

- Coâng suaát hai bieân taàn: 2

mPP

2

0bt (7)

- Coâng suaát ñieàu bieân:

2

m1PPPP

2

0bt0AM (8)

- Heä soá lôïi duïng coâng suaát: AM

bt

P

Pk (9)

- Coâng suaát ñieàu bieân lôùn nhaát: 2

0maxAM m1PP (10)

Ñaây laø ñieàu kieän ñeå choïn Transistor sao cho

PAMmax < PCmax

b- Ñieàu bieân Collector

Ñieän aùp Collector bieán ñoåi theo ñieän aùp aâm taàn:

tcosVVV CC

*

CC (11)

vôùi 1V

V

CC

1Cm

Ñeå ñaûm baûo Transistor khoâng bò ñaùnh thuûng, phaûi thoûa maõn ñieàu kieän:

CEOmaxCE0 BVVVV (12)

maxCECCCC000 VV2m1Vm1VmVV2 Ñoái vôùi ñieàu bieân thì

maxCECC V5,0V (13)

Neáu ñaàu ra cuûa maïch ñieàu bieân laø maïch loïc coù hieäu suaát CH thì ñieàu bieân Collector

coù coâng suaát ñænh laø:

pheùpchomaxC

CH

2

0maxAM P

m1P'P

(14)

Ñaây laø ñieàu kieän ñeå choïn Transistor coù PCmax cho pheùp

Ñeå thieát keá boä ñieàu bieân Collector ta seõ tieán haønh theo hai phaàn nhö sau:

- Cho tröôùc

2

m1

PP

PPP

2

AM0

CH

AAM

mA khi ñaõ bieát 0P ta tieán haønh caùc

böôùc thieát keá nhö ñoái vôùi maïch KÑCSCT (muïc 2-3)

- Thieát keá phaàn ñieàu bieân: 1Cm0 mVmVV

Trang 26

- Phoå cuûa ñieàu bieân tVAM (theo 3) vaø veõ phoå

- Tính coâng suaát hai bieân taàn (theo 7).

- Tính heä soá lôïi duïng coâng suaát k (theo 9).

- Kieåm tra ñieàu kieän ñieän aùp (theo 12)

- Kieåm tra ñieàu kieän coâng suaát (theo 14).

4-2 Ñieàu taàn vaø ñieàu pha

a- Quan heä giöõa ñieàu taàn vaø ñieàu pha

Dao ñoäng ñieàu hoøa soùng mang:

tcosVtcosVtV 00000 (1)

Tín hieäu ñieàu cheá aâm taàn: tcosVtV (2)

Tín hieäu ñieàu taàn

FM:

000FM tsintcosVtV (3)

Trong ñoù: tcost 0 (4)

Vôùi : löôïng di taàn cöïc ñaïi

Chæ soá ñieàu taàn:

V

km f ; heä soá tyû leä (5)

Tín hieäu ñieàu pha PM:

000PM tcostcosVtV (6)

Trong ñoù: tcost 0 (7)

Vôùi : löôïng di pha cöïc ñaïi

Chæ soá ñieàu pha: kVm p (8)

vôùi k: heä soá tyû leä

Quan heä giöõa ñoä di taàn vaø ñoä di pha:

tsin..

dt

d

(9)

Trang 27

Töø 3, 6, 9 ta nhaän thaáy chæ caàn bieát tín hieäu ñieàu taàn FM seõ tìm ñöôïc tín hieäu ñieàu pha PM

vaø ngöôïc laïi.

b- Phoå cuûa tín hieäu ñieàu taàn vaø ñieàu pha

Khi chæ tính caùc thaønh phaàn Im(mf) 0,01I0(mf) thì beà roäng daûi taàn cuûa tín hieäu ñieàu

taàn chieám laø:

maxffFM 1mm2D (1)

- Khi mf > 1 ta coù bieåu thöùc gaàn ñuùng:

DFM 2mfmax 2 (2)

goïi laø ñieàu taàn baêng roäng

- Khi mf < 1 DFM 2max (3)

Goïi laø ñieàu taàn baêng heïp

Ñeå mf const khi taàn soá thay ñoåi phía phaùt phaûi coù maïch pre-emphasis vaø phía thu coù

maïch de-emphasis.

c- Ñieàu taàn baèng Varicap

n

inVe

CC

(1)

Cin: ñieän dung ban ñaàu khi e = 0

: hieäu ñieän theá tieáp xuùc si 0,7V

0 + 2

In(m)

0 t

0 -

0 + 0

I0

I1

I1

I2

0 - 2

RD

CD

Trang 28

n: heä soá phuï thuoäc loaïi varicap .2,1,2

1,

3

1n

eVe pc (2)

vôùi Vpc: ñieän aùp phaân cöïc ban ñaàu cho varicap

tcosVtcosVe 00 (3)

Trong thöïc teá ta phaûi tìm moïi caùch ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa ñieän aùp caùo taàn treân varicap,

khi ñoù: tcosVe (4)

Goïi ñieän aùp AC treân varicap ñaõ chuaån hoùa: pcV

ex

(5)

n

pc

in0VV

CC

(6)

0V

n

V Cx1C

(7)

Tuøy theo caùch maéc varicap vaøo khung coäng höôûng ta coù theå tính gaàn ñuùng ñoä di taàn do

varicap gaây ra theo ñieän aùp ñieàu cheá V.

pc

0aV

Vnf5,0f (8)

VC1

VC2

VC0

CV

0

Vpc

V

V

a b c

L CV0 L L CV0

CV0 C3

C4

Trang 29

30V

0V

pc

0bCC

C

V

Vnf5,0f (9)

40V

0V

pc

0cCC

C

V

Vnf5,0f (10)

Maéc Varicap ñôn:

Neáu choïn 2

VV CC

CEQ thì 2

VV CC

RE taïo phaân cöïc ngöôïc cho varicap. Ñieän trôû R thöôøng

ñöôïc choïn vaøi traêm k. Do doøng treân R baèng 0 neân VR = 0V. Ñeå thieát keá maïch ñieàu taàn

varicap caàn tieán haønh 2 phaàn

- Phaàn thöù nhaát: thieát keá ñeå maïch thoûa maõn ñieàu kieän dao ñoäng veà pha vaø bieân ñoä

(gioáng phaàn 3-2-b).

- Phaàn thöù hai: thieát keá maïch ñieàu taàn varicap. Tuøy theo caùch maéc varicap vaøo khung

coäng höôûng theo sô ñoà a, b, c maø choïn coâng thöùc (8) hoaëc (9) hoaëc (10) ñeå tính

ffV .

Tính f1 = f0 - f Lf4

1C

21

21td

CV1

Tính f2 = f0 - f Lf4

1C

22

22td

CV2

Veõ ñaëc tuyeán CV = f(V).

C

+VCC

R2 LK Ra

Cng CV0

R

Lch

RE R1

C

E LK

B

CV0

C

R

RE

Trang 30

Maéc varicap ñaåy keùo:

Sô ñoà maéc varicap ñaåy keùo trieät tieâu ñöôïc hoaøn toaøn soùng cao taàn treân varicap neân caùc coâng

thöùc 8, 9, 10 ôû treân ñöôïc tính chính xaùc hôn. 2

C

2

C

CC

CCC 2V1V

2V1V

2V1V0V

neáu 2V1V CC .

Veà lyù thuyeát pF1001C 0V , treân thöïc teá giaù trò hay gaëp pF5010C 0V ; ví duï

pF50CC 2V1V pF25C 0V .

Caùc böôùc thieát keá ñöôïc tieán haønh nhö 2 phaàn ôû treân

d- OÅn ñònh taàn soá trung taâm cuûa tín hieäu ñieàu taàn

Caùc bieän phaùp oån ñònh taàn soá trung taâm f0 ñöôïc xeáp töø ñôn giaûn ñeán phöùc taïp:

- Ñieàu taàn tröïc tieáp baèng thaïch anh: ñoä di taàn heïp, chæ duøng trong phaùt thoaïi quoác teá.

- Söû duïng thaïch anh laøm boä dao ñoäng: ñoä di taàn heïp.

- OÅn ñònh nguoàn cung caáp, söû duïng caùc ñieän trôû buø nhieät.

- Haï thaáp taàn soá trung gian cuûa boä ñieàu taàn ñeå naâng cao ñoä oån ñònh taàn soá.

- Söû duïng heä thoáng töï ñoäng ñieàu chænh taàn soá AFC-F: chæ ñieàu chænh thoâ.

- Söû duïng heä thoáng töï ñoäng ñieàu chænh taàn soá hoãn hôïp AFC-F vaø AFC-P: AFC-F ñieàu

chænh thoâ, coøn AFC-P ñieàu chænh tinh ñöa 0f .

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 31

Chöông 5: VOØNG GIÖÕ PHA PLL

5-1 Nhöõng öu, khuyeát ñieåm cuûa voøng giöõ pha PLL

Öu ñieåm:

- Khaû naêng laøm vieäc ôû taàn soá cao.

- Söï ñoäc laäp veà khaû naêng choïn loïc vaø ñieàu höôûng taàn soá trung taâm.

- Nhöõng linh kieän beân ngoaøi ít.

- Deã daøng trong vieäc ñieàu höôûng

Khuyeát ñieåm:

- Söï thieáu thoán thoâng tin veà bieân ñoä tín hieäu.

- Töï ñoäng ñieàu chænh heä soá khueách ñaïi khoù.

5-2 Sô ñoà khoái vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa PLL

Voøng ñieàu khieån pha coù nhieäm vuï phaùt hieän vaø ñieàu chænh nhöõng sai soùt veà taàn soá

giöõa tín hieäu vaøo vaø tín hieäu ra, nghóa laø PLL laøm cho taàn soá ra 0 cuûa tín hieäu song

song baùm theo taàn soá vaøo i cuûa tín hieäu vaøo.

Khi tín hieäu vaøo ñaõ loït vaøo daûi baét cuûa PLL, thì taàn soá f0 cuûa VCO seõ baøm theo taàn soá

vaøo i .

5-3 Moät soá öùng duïng cuûa PLL.

- Taùch soùng tín hieäu ñieàu taàn.

- Taùch soùng tín hieäu ñieàu bieân.

- Toång hôïp taàn soá.

Boä so

pha LTT

VCO

KÑ

Sô ñoà khoái cuûa PLL

Vp(t) Vd(t)

Vi(t) = Visinit

Vo(t) = Vocos(ot + )

Trang 32

- Nhaân taàn soá baèng “khoùa haøi” PLL.

- Ñieàu cheá taàn soá (FSK) vaø ñieàu cheá pha (PSK).

- Ñoàng boä taàn soá.

- Boä loïc baùm theo thoâng daûi hoaëc loïc chaën.

Trang 33

Chöông 6: MAÙY PHAÙT

6-1 Ñònh nghóa vaø phaân loaïi maùy phaùt

Moät soá chæ tieâu kyõ thuaät cô baûn cuûa maùy phaùt:

- Coâng suaát ra cuûa maùy phaùt.

- Ñoä oån ñònh taàn soá: 73

0

1010f

f

- Chæ soá ñieàu cheá AM (m), chæ soá ñieàu taàn FM (mf)

- Daûi taàn soá ñieàu cheá.

6-2 Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa caùc loaïi maùy phaùt

- Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa maùy phaùt ñieàu bieân (AM).

- Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa maùy phaùt ñôn bieân (SSB).

- Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa maùy phaùt ñieàu taàn (FM).

- Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa maùy phaùt FM stereo.

6-3 Caùc maïch gheùp trong maùy phaùt

Yeâu caàu chung ñoái vôùi caùc maïch gheùp.

- Phoái hôïp trôû khaùng.

- Ñaûm baûo daûi thoâng D.

- Ñaûm baûo heä soá loïc haøi cao.

- Ñieàu chænh maïch gheùp.

Caùc loaïi maïch gheùp cô baûn.

- Gheùp bieán aùp.

- Gheùp hoå caûm.

- Gheùp hai maïch coäng höôûng.

6-4 Caùc maïch loïc cô baûn trong maùy phaùt

Trang 34

a- Maïch loïc ñôn.

Heä soá phaåm chaát cuûa maïch vaøo:

i

0

i

Li

R

L

R

XQ

(1)

Heä soá phaåm chaát cuûa maïch ra:

L0

C

L0 CR

X

RQ (2)

Heä soá phaåm chaát töông ñöông cuûa maïch:

0i

0itñ

QQ

xQQQ

(3)

Ñeå truyeàn ñaït coâng suaát lôùn nhaát vaø ñaùp tuyeán taàn soá baèng phaúng nhaát ta coù

2

QQQQ i

tñ0i (4) vôùi taàn soá loïc cuûa maïch: LC

10 (5)

b- Maïch loïc ñôn.

Khi maïch ñoái xöùng C1 = C2 =C.

C

i

C

L0i

X

R

X

RQQ (1)

vôùi

2

CL

10 (2)

Khi maïch baát ñoái xöùng: C1 C2 ta coù.

Vi

C

Ri

RL

L

C1

Vi

C2

Ri

RL

L

Trang 35

10tñ

i1C

C

1

Q

RRX

(1)

20tñ

L2C

C

1

Q

RRX

(2)

2C1CL XXX (3)

vôùi LiRRR (4)

0itñ QQQ (5)

c- Maïch loïc ñoâi.

1Q

RQRX

2tñ

tñi1C

(1)

R

XXX 3C1C

2C (2)

1Q

RQRX

2tñ

tñL3C

9 (3)

LiRRR (4)

2C1C1L XXX (5)

3C2C2L XXX (6)

2

QQQ 0i

tñ

(7)

C1

Vi

C2

Ri

RL

L1 L2

C3

Trang 36

Chöông 7: MAÙY THU

7-1 Ñònh nghóa vaø phaân loaïi maùy thu:

Moät soá chæ tieâu kyõ thuaät cô baûn cuûa maùy thu:

Ñoä nhaïy: bieåu thò khaû naêng thu tín hieäu yeáu cuûa maùy thu maø vaãn ñaûm baûo:

- Coâng suaát ra danh ñònh PL.

- Tyû soá tín hieäu treân nhieãu (S/N).

Ñoä choïn loïc: laø khaû naêng cheøn eùp caùc daïng nhieãu khoâng phaûi laø tín hieäu caàn thu:

1A

AS

f

0E

Chaát löôïng laäp laïi tin töùc

7-2 Sô ñoà khoái toång quaùt cuûa maùy thu:

Sô ñoà khoái toång quaùt maïch khueách ñaïi tröïc tieáp.

Sô ñoà khoái toång quaùt maïch ñoåi taàn AM vaø FM.

Sô ñoà khoái toång quaùt maïch ñôn bieân (SSB).

7-3 Maïch vaøo maùy thu:

Moät soá chæ tieâu kyõ thuaät cuûa maïch vaøo:

Heä soá truyeàn ñaït: A

0MV

E

VA (1)

Ñoä choïn loïc f

0E

A

AS (2)

Daûi thoâng D (BW)

Taàn ñoaïn laøm vieäc.

a- AÛnh höôûng cuûa Anten hoaëc taàng ñaàu ñeán maïch vaøo

m2Ci m2gi

C g0 L

Trang 37

Taàn soá coäng höôûng cuûa maïch vaøo: LC

10 (1)

Ñieän daãn töông ñöông luùc coäng höôûng:

L

dCdg

R

1

0

0000

tñ (2)

vôùi 0

0Q

1d heä soá toån hao (3)

Khi coù aûnh höôûng cuûa ñieän daãn anten:

A0a CjgY (4)

hoaëc ñieän daãn cuûa maïch vaøo taàng khueách ñaïi ñaàu:

A0i CjgY (5)

ñieän daãn töong ñöông cuûa maïch coäng höôûng trôû thaønh:

i2

0tñ gmgg (6)

i2

tñ CmCC (7)

Heä soá phaåm chaát cuûa maïch coäng höôûng seõ giaûm töø Q0 xuoáng Qi theo quan heä:

0

i2

0

tñ0

0 g

gm1

g

g

Q

Q

d

d (8)

Neáu i2CmC (9) khaù nhoû thì ñoä sai leäch taàn soá coäng höôûng seõ laø:

C

Cm

2

1

C

C

2

1

f

f i2

0

0

Nguyeân taéc xaùc ñònh heä soá maéc maïch (m)

- Möùc taêng toån hao khoâng vöôït quaù giôùi haïn cho pheùp.

- Söï bieán thieân cuûa tham soá anten vaø daãn naïp vaøo taàng ñaàu khoâng gaây aûnh höôûng

ñeán chæ tieâu cuûa maïch vaøo.

Caùc maïch loïc nhieãu loït thaúng (nhieãu taàn soá trung gian)

b- Caùc maïch gheùp anten vôùi maïch coäng höôûng vaøo

ÔÛ f < 30MHz CA = 50 250pF; rA = 20 60.

ÔÛ f > 30MHz CA = 10 20pF; rA = 10.

Trang 38

7-4 Boä troän taàn

Thöïc chaát laø moät taàng khueách ñaïi cao taàng PF coù hai taàn soá vaøo khaùc nhau vaø ñaàu ra boä

ñoåi taàn ta coù voâ soá taàn soá thns nfmf . Vì ñaàu ra boä ñoåi taàn ta ñaët moät maïch coäng höôûng taïi

taàn soá trung gian: thnstg fff

ÔÛ baêng soùng trung vaø ngaén: KHz455ftg

ÔÛ baêng soùng FM: MHz7,10ftg

7-5 Taùch soùng

a- Nhöõng chæ tieâu kyõ thuaät cô baûn cuûa boä taùch soùng bieân ñoä.

Heä soá truyeàn ñaït: 0iTS

TS0TS

mV

V

V

VA (1)

Trôû khaùng vaøo cuûa boä taùch soùng: iTS

iTSiTS

I

VZ (2)

Meùo phi tuyeán: %100.I

...II

m1

2m3

2m2

(3)

b- Taùch soùng Diode

Taùch soùng noái tieáp: Döïa vaøo quaù trình phoùng naïp cuûa tuï ta seõ coù daïng ñieän aùp aâm

taàn ñaõ taùch soùng treân ñieän trôû taûi RL.

Ñieàu kieän ñeå tuï C loïc taàn soá trung gian ôû ñaàu vaøo:

R1

C

(1)

Ñieàu kieän ñeå RC khoâng gaây meùo tín hieäu laø:

m

m1RC

2 (2)

Vì vaäy trong thöïc teá 1m 8,07,0m

Ñieän trôû vaøo taùch soùng: 2

RR i (3)

CK R LK C

Trang 39

Ñeå tính R ta döïa vaøo baûng sau:

SR 20 50 100 200 1000

ATS 0,75 0,84 0,89 0,93 0,98

Taùch soùng song song ít ñöôïc duøng do 3

RR i

c- Taùch soùng taàn so

Yeâu caàu cuûa boä taùch soùng taàn soá.

Heä soá truyeàn ñaït cao Smax lôùn: fd

dVS TS0

f

Ñaëc tuyeán truyeàn ñaït phaúng trong moät phaïm vi taàn soá roäng.

Ñieän aùp vaøo khoâng caàn lôùn.

Ñeå ffV TS0 maø khoâng phuï thuoäc bieân ñoä ñieän aùp vaøo neân tröôùc boä taùch

soùng taàn soá caàn coù boä haïn cheá bieân ñoä.

Ñaëc tuyeán truyeàn ñaït phaûi ñoái xöùng qua goác toïa ñoä ffff

Coù 3 nguyeân taéc ñeå thöïc hieän taùch soùng taàn soá.

- Bieán tín hieäu vaøo FM thaønh tín hieäu AM, roài duøng taùch soùng bieân ñoä ñeå taùch

soùng thöôøng duøng IC chuyeân duïng nhö IC ñeå taùch soùng.

- Bieán tín hieäu FM thaønh tín hieäu ñieàu cheá ñoä roäng xung roài thöïc hieän taùch soùng

tín hieäu ñoä roäng xung nhôø moät maïch tích phaân.

- Laøm cho taàn soá cuûa tín hieäu FM baùm theo taàn soá VCO cuûa PLL, ñieän aùp sai soá

chính laø ñieän aùp caàn taùch soùng.

Trang 40

PHAÀN II

BAØI TAÄP

Trang 41

Chöông 1: MAÏCH LOÏC TÍCH CÖÏC

Baøi 1.3 Thieát keá boä LLT baäc 2 coù taàn soá caét treân fc = 1Khz, C1 = 0,1F, |Av0| = 1 trong hai

tröôøng hôïp:

1. Boä LLT coù hoài tieáp döông.

2. Boä LLT coù hoài tieáp aâm nhieàu voøng.

Boä LLT coù hoài tieáp döông.

1b

22121

20

2b

0211

21

SRRCCSRRC1

1)S(H

Choïn: 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

Boä LLT hoài tieáp aâm hai voøng.

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

R2 +-V1(S)

C2

C1

R1 V2(S)

V2(S) V1(S) C2

C1

R1

R2

+-R3

Trang 42

C2 = 4C1 = 4x0,1F = 0,4F

5576,1122.10.4.1010.10.4

1

RCCf4

bR

776221

20

22

3

Baøi 1.6 Thieát keá boä LLT baäc 3 coù taàn soá caét treân fc = 1Khz, C1 = 0,16F, Av0 = 3.

Vì cho moïi C baèng nhau neân chæ coù theå duøng boä LLT2 hoài tieáp döông 1 voøng.

Theo baûng Butterworth ta coù: 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

121

2v0

LLT2: Choïn

K110.16,0.10.28,6

1

C

1RR

630

43

59,0R

R59,123

R

R1A

6

5

6

5v0

Choïn R6 = 1K R5 = 590.

Baøi 1.8 Thieát keá boä LLT baäc 4 coù taàn soá caét treân fc = 1Khz, taát caû caùc C = 0,16F.

Vì taát caû caùc tuï ñieän baèng nhau neân choïn sô ñoà hoài tieáp döông moät voøng laø ñôn giaûn

nhaát. Khi ñoù ta cuõng choïn caùc R baèng nhau.

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 43

B4(S) = (S2 + 0,765S + 1)(S2 + 1,848S + 1)

Maét loïc 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

Choïn R4 = 1K R3 = 1235.

Maét loïc 2:

152,0R

R

R

R1848,13A

8

7

8

7v02

Choïn R8 = 1K R7 = 0,152. R8 = 152.

Baøi 1.5 Thieát keá boä loïc thoâng daûi LTD baäc 2 coù taàn soá coäng höôûng 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

21143822

320

'

RR

RR16

4,6

100

10.10.6,1.10.4

1

C.R.

1R

R2 = 20.

V2(S) V1(S) R1

R2

R3 C1

C2

+-

Trang 44

Baøi 1.11 Thieát keá boä LTD baäc 2 coù 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 1

3

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

V2(S) V1(S) R1

R2

C1

C2

+-

1000 f 3000 0

1

H(dB)

Trang 45

Chöông 2:

KHUEÁCH ÑAÏI COÂNG SUAÁT CAO TAÀN

I. Khueách ñaïi coâng suaát cao taàn: (KÑCSCT)

Baøi 2.2

PL = 0,1W; f0 = 10MHz; Q0 = 50;

f1 = 3500MHz; hfe = 100; Cb’e = 10-9F;

Cb’c = 1pF; PCmax = 2W; VCEmax = 40v;

maxiC = 1A; = 900; Zn = 1K.

1. MHz5,10f.3,0MHz10fMHz5,3100

10.3500

h

ff 0

6

fe

T suy ra sô ñoà laøm vieäc

ôû taàn soá thaáp, ta coù sô ñoà töông ñöông sau:

2. Choïn VCC = 0,5VCEmax = 0,5x40 = 20V

3. Choïn = 0,9.

4. Vcm1 = .VCC = 0,9x20 = 18V.

5. A1imaxmA11A011,018

1,0x2

V

P2I C

1Cm

L1Cm

6. Ñieän trôû coäng höôûng töông ñöông:

1636011,0

18

I

VR

1Cm

1Cmtñ

7. H521,050.10.28,6

10.636,1

Qf2

RL

7

3

00

tñC

LC CC Lch

Cng

Rn

Rb en

Cng

Lch

+ VBB

-

+ VCC

- Cng

LC CC 100ib

Rn

en

hie Rtñ

ib

Trang 46

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

12.

53010.6,6

10.25.100.4,1

I

10.25h4,1h

3

3

CQ

3

feie

13. Neáu Rn = 1K thì Zi = Rn//hie = 103//530 = 346

14. Bieân ñoä ñieän aùp kích thích:

Vbm = Ibm.Zi = 22.10-5x346 = 76mV

15. PCC = ICO.VCC = 6,6.10-3x20 = 0,132W.

16. Hieäu suaát: %75132,0

1,0

P

P

CC

L

Baøi 2.1: Giaû thieát gioáng baøi 2.2, chæ khaùc fT = 350MHz

1. MHz5,10f3MHz10f;MHz5,3100

10.3500

h

ff 0

6

fe

T

suy ra maïch hoaït ñoäng ôû taàn soá trung bình coù caùc CKS.

Caùc böôùc 2 8 gioáng heät nhö treân

9. Heä soá khueách ñaïi doøng ñieän ôû daûi taàn soá 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. Ñeå doøng vaøo Base khoâng bò meùo phaûi thoûa maõn ñieàu kieän:

e'bnn C.R1

Cb’e

Rtñ LC CM |hfe|i’b

Rn

en

rb’e .

i’b

.

-

CC

Trang 47

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

Maët khaùc:

86,2j'Cj

1Z

'biEC

nF55,586,2.10.28,6

1'C

7'b

Chuù yù: C’b = C’be + C’M (khaùc vôùi ñieän töû 2 laø coù theâm goùc caét)

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. PCC = ICO.VCC = 7.10-3.20 = 134mW = 0,134W

19. %6,74134,0

1,0

P

P

CC

L

Baøi 2.8: Gioáng baøi 2.1, chæ khaùc ôû ñaàu vaøo khung coäng höôûng chæ ñöôïc gheùp moät phaàn vaøo

ñaàu vaøo ñeå giaûm aûnh höôûng cuûa ñieän dung kyù sinh vaø giaûm aûnh höôûng cuûa r’be.

Caùc böôùc töø 1 10 gioáng baøi 2.2, nhöng caùch tính maïch vaøo khaùc vì ôû ñaàu vaøo coù khung

coäng höôûng.

Caùc böôùc töø 15 19 gioáng baøi 2.2.

Nhö treân ta coù: C’b’ = 5,55nF, khi ñoù ñieän dung ôû ñaàu vaøo:

Cb = Cb’ + a2C’b = C’b + (1/25)5,55.10-9 = C’b + 222.10-12.

Coi heä soá phaåm chaát cuûa khung coäng höôûng ôû ñaàu vaøo vaø ñaàu ra gioáng nhau: Q01 = Q02 =

50.

RtñC LC C’b gmVb’e CC

Lb Rtñb

Cb’.a2 rb’e

a2

Trang 48

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 ñoù ñieän dung caàn maéc ôû ñaàu vaøo:

C’b = Cb – a2C’b’ = 510pF – 222pF = 288pF.

Trôû khaùng vaøo:

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

Heä soá phaåm chaát cuûa maïch ñaàu vaøo:

Qi = 0RiCb = 6,28.107.1171,4.510.10-12 = 37,5

Neáu ôû ñaàu vaøo maéc tröïc tieáp vaøo Base, khi ñoù ñieän dung kyù sinh raát lôùn (C’b = 5,55nF) >>

Cb, neân maïch laøm vieäc khoâng oån ñònh vaø khi ñoù Zi raát nhoû (Zi = Rtñb//rb’e = 150) neân Qi =

0RiCb = 6,28.107.150.510.10-12 = 4,8 << Q01 = 50)

Do trôû khaùng vaøo cuûa Transistor raát nhoû, neân caùch maéc nhö baøi 2.8 ñöôïc söû duïng raát

nhieàu. Maët khaùc taàng KÑCSCT laø taàng cuoái cuøng neân ñöùng tröôùc noù seõ laø taàng tieàn

KÑCSCT, nghóa laø Lb, C’b cuûa taàng KÑCSCT chính laø LC, CC cuûa taàng tieàn KÑCSCT

tröôùc ñoù.

II. Maïch nhaân taàn

Baøi 2.5

1. MHz5,10f3MHz10f;MHz5,3100

10.3500

h

ff 0

6

fe

T

Suy ra maïch hoaït ñoäng ôû taàn soá thaáp:

2. Choïn goùc caét toái öu: 00

902

180

3. Choïn nguoàn cung caáp: VCC = 0,5VCEmax = 0,5x40 = 20

4. Choïn 1 = 2 = 0,9

Suy ra VCm1 = VCm2 = xVCC = 0,9x20 = 18V.

LC CC Lch

Lb Rb Cb

Lch

+ VBB

-

+ VCC

- Cng

Rtñ2 LC Cb gmVb’e

CC Lb Rtñ1 rb’e

Trang 49

5. Coâng suaát ra cuûa baøi 2.1 laø coâng suaát haøi baäc nhaát. Do ñoù coâng suaát ra do haøi baäc 2 gaây ra

seõ laø:

W042,01,0x5,0

212,0P.

)(

)(P.

)(

)(P 1L

1

21L

1

22L

6. Doøng ñieän haøi baäc hai:

mA7,418

0424,0x2

V

P2I

2Cm

2L2Cm

7. Ñieän trôû töông ñöông cuûa maïch coäng höôûng ra:

383010.7,4

18

I

VR

32Cm

2Cm2tñ

8. Neáu coi giaû thieát cuûa baøi 2.1 trong ñoù Q0 laø heä soá chaåm chaát cuûa khung coäng höôûng ñaàu

ra: Q02 =50 ta coù:

H61,08,62

10.383

50.10.28,6.2

3830

Q2

RL

7

7020

2tñC

9.

pF10423,96

10

10.61,0.10.86,9.4.4

1

L.2

1C

8

614C

20

C

10. Hieäu suaát boä nhaân: %32318,075,0.5,0

212,0. 1

1

22

11. ÔÛ taàn soá thaáp: mA05,710.7,4x212,0

318,0I.

)(

)(I 3

2Cm1

2CO

12.

50049610.05,7

10.25.100.4,1

I

10.25.h.4,1hr

3

3

CO

3

feiee'b

13. ÔÛ taàn soá thaáp: A10.22

100.212,0

10.7,4

h.90

II'I 5

3

fe0

2

2Cm1bmn

14. Bieân ñoä ñieän aùp kích thích ôû ñaàu vaøo:

mV84V08425,0

500//163610.22r//RIZ.IV 5e'b1tñ1bmi1bm1bm

15.

16243830x

5,0

212,0R.

)(

)(R 2tñ

1

21tñ

16. Coi maïch coäng höôûng ñaàu vaøo vaø ñaàu ra coù heä soá phaåm chaát rieâng baèng nhau: Q01 = Q02 =

50. Thöïc teá khi coù rb’e thì heä soá phaåm chaát Q’01 < Q01.

17. F517,04,31

10.1624

50.10.2

1624

Q

RL

8

7010

1tñb

18. pF51039,20

10

10.517,0.10.86,9x4

1

Lf4

1C

8

614b

20

2b

Baøi 2.4

1. MHz5,10f3MHz10f;MHz5,3100

10.3500

h

ff 0

6

fe

T Suy ra maïch hoaït ñoäng ôû

taàn soá trung bình:

Trang 50

Caùc böôùc 2 ñeán 11 gioáng nhö baøi 2.5.

12. ÔÛ taàn soá trung bình:

3,3027,3

100

10.5,3.2

10.21

100

1

hh

2

6

72

0

fe*

fe

13.

1648,16310.05,7

10.25.33.4,1

I

10.25.h.4,1r

3

3

CO

3*

fee'b

14.

mA03,0

7,155

10.7,4

33.212,0

10.7,4

h90

II

33

*

fe0

2

2Cm'n

15. Vbm1 = Ibm1.Zi = Ibm1 = (Rtñ1//rb’e) = 3.10-5(1636//164) = 4,47mV.

Caùc böôùc 15, 16, 17, 18 nhö treân chæ chuù yù: Cb = C’bmaéc + C’b*

20. Trong maïch nhaân taàn do taàn soá coäng höôûng ôû ñaàu vaøo (0) vaø ñaàu ra (20) khaùc nhau,

neân khoâng coù aûnh höôûng cuûa CM*. Khi ñoù ta coù: F10.2

5,0

10

)(

CC 9

9

1

e'b*'b

Ta thaáy Cb’* = 2000p >> Cb = 510pF. Do ñoù maïch naøy laøm vieäc khoâng oån ñònh, ta phaûi caûi

tieán maïch nhö baøi 2.9

Baøi 2.9:

Caùc böôùc töø 1 deán 14 gioáng heät nhö baøi 2.4

15. Vbm1 = Ibm1.Zi = Ibm1 = (Rtñ1//(rb’e/a2) = 3.10-5(1636//4100) = 0,035mV = 35mV.

Caùc böôùc 16, 17, 18 gioáng baøi 2.5

20.

F10.25,0

10CC 9

9

1

e'b*'b

suy ra pF8025

10.2C.a

9*

'b2

21. Khi ñoù ñieän dung C’b = Cb – Cb’* = 510pF – 80pF = 430pF.

. Rtñ2 LC C’b gmVb’e

CC Lb Rtñ1 rb’e

Cb’

Rtñ2 LC Cb gmVb’e

CC Lb Rtñ1

. Cb’.a

2

rb’e

a2

VL

Trang 51

Chöông 3: BOÄ DAO ÑOÄNG

I. Dao ñoäng ba ñieåm ñieän dung

Baøi 3.2: Maïch dao ñoäng ôû fthaáp.

f0 = 10MHz, Q0 = 100, L = 1H,

rb’e = 500, fT = 3500MHz, hfe = 100,

Cb’e = 1000pF, PCmax = 4W, VCE0max = 40V,

maxiC = 1A, CCE = 5pF.

Caùc maïch dao ñoäng laøm vieäc ôû cheá ñoä lôùp A neân tính toaùn maïch phaân cöïc gioáng nhö

trong moân Ñieän Töû I. Trong thöïc teá: IEQ = 15mA vaø RE = 102103 (sinh vieân töï choïn).

Ví duï: Choïn IEQ = 5mA; RE = 103; VCC = 10V.

VRE = RE.IEQ = 103.5.10-3 = 5V

Suy ra VCEQ = VCC – 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. Ñaây laø maïch dao ñoäng 3 ñieåm ñieän dung neân thoûa maõn ñieàu kieän caân baèng pha vì:

21

C

1X

;

12

C

1X

; X3 = L.

2. MHz35100

10.3500

h

ff

6

fe

T ;

MHz5,10f.3,0MHz10f0

Sô ñoà laøm vieäc ôû taàn soá thaáp

R1

Cb

+VCC

Lch

VK

R2

RE CE

C1

C2

E L

Trang 52

3. Heä soá hoài tieáp: nC

C

V

V

2

1

CE

BE

n coù theå choïn theo kinh nghieäm: n = 0,010,05 (E.C) vaø n = 0,10,5 (B.C) hoaëc tính theo

coâng thöùc.

Choïn n = 0,01 C2 = 100C1.

4. Ñieän dung töônd ñöông cuûa khung coäng höôûng:

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. Heä soá khueách ñaïi cuûa sôû ñoá maéc E.C:

211

K2

e11

e21C

n

h//Rp

h

hSZA

h21e = hfe = 100; h11e = rb’e = 500;

M510

500

n

hZ

4211

ifa

6. RK = 0LQ0 = 6,28.107.10-6.100 = 6,28K.

7. Heä soá gheùp Transistor vôùi khung coäng höôûng:

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. Ñieàu kieän bieân ñoä ñeå maïch töï kích:

13,1201,0.10.23,1n.|A|||.|A| 3***

;

Suy ra maïch dao ñoäng

Baøi 3.1: Maïch dao ñoäng ôû taàn soá trung bình

1. Böôùc 1: nhö treân.

2. MHz5,3100

10.350

h

ff

6

fe

T

MHz5,10f.3MHz10f0

Suy ra sô ñoà laøm vieäc ôû taàn soá trung bình (coù caùc ñieän dung kyù sinh)

Cb’e

C

Rb=R1//R2

B

CCE C1

C2

L

Trang 53

3. Heä soá hoài tieáp coù theå choïn nhö treân, khi ñoù C1, C2 gioáng heät baøi 3.2. Nhöng ñeå maïch hoaït

ñoäng oån ñònh ta coù theå choïn C2 = 10Cb’e = 10.10-9 = 10-8F = 10nF, suy ra C’2 = 9nF.

4. Nhö treân ta coù: Ctñ = 253,5pF

pF5,25310C

10.C

CC

CCC

81

81

21

21tñ

20121

81 10.5,25310.5,253.C10.C

2041

8 10.5,25310.4,2531C10 12

1 10.5,253C.97465,0

pF255CpF260C '11

Chuù yù: C1 = C’1 + CCE vaø C2 = C’2 + Cb’e trong ñoù C’1 vaø C’2 maéc ôû beân ngoaøi, coøn CCE

vaø Cb’e laø caùc tuï ñieän kyù sinh.

Khi ñoù: 026,010

10.260

C

Cn

8

12

2

1

5.

2

*

11K

2

*

11

*

21C

n

|h|//Rp

|h|

|h|SZA

ÔÛ taàn soá trung bình ta coù:

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

K3,67

10.76,6

5,45

026,0

5,45

n

|h|Z

422

*

11ifaû

6. Nhö treân 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//K97,5725,03

3


135,103026,0x3975n.|A|||.|A|***

Suy ra maïch dao ñoäng.

Trang 54

Dao ñoäng 3 ñieåm ñieän dung kieåu Clapp

Baøi 3.3: Maïch dao ñoäng ôû taàn soá trung bình:

Böôùc 1, 2, 3 gioáng nhö baøi 3.1 ôû treân

4. Nhö baøi treân ta coù Ctñ = 253,5pF nhöng 021tñ C

1

C

1

C

1

C

1

Choïn C0 = 270pF ñeå C0 quyeát ñòng f0 trong maïch

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 ñoù: 71,010.10

10.1,7

C

Cn

9

9

2

1

5. Gioáng baøi 3.1 chæ khaùc:

3,90

504,0

5,45

71,0

5,45

n

hZ

2211

ifaû

6. Nhö treân: 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. Ñieàu kieän bieân ñeå maïch töï kích:

178,371,0x33,5n.|A|||.|A|***

Suy ra maïch dao ñoäng

10. Chuù yù: C’2 = C2 – Cb’e = 10-8 – 10-9 = 9nF;

C’1 = C1 – CCE = 7,095nF

Baøi 3.4: Maïch dao ñoäng ôû taàn soá cao.

1. Maïch thoûa ñieàu kieän pha veà dao ñoäng nhö treân

E

C0

VK

Cb’e

C

B

CCE C1

C2

L

Trang 55

2. MHz5,3100

10.350

h

ff

6

fe

T

f0 = 100MHz > 3f = 10,5MHz

Vaäy maïch hoaït ñoäng ôû taàn soá cao. Ta khoâng theå tính caùc Lkí sinh, vì vaäy phaûi duøng sô ñoà

dao ñoäng maéc Base chung.

f = fT = 350MHz f0 = 100MHz < 0,3f = 105MHz

Suy ra sô ñoà hoaït ñoäng ôû taàn soá thaáp (khoâng caàn tính Ckí sinh)

3. Vì sô ñoà laøm vieäc ôû taàn soá thaáp neân heä soá hoài tieáp coù theå choïn nhö baøi 3.2. Ñaây laø sô ñoà

B.C neân choïn n = 0,1.

1,0CC

C

C

CC

C.C

V

V

21

1

2

21

21

BC

BE

4. Gioáng baøi 3.3 ta coù Ctñ = 253,5pF; choïn C0 = 270pF vaø ta seõ coù:

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. Heä soá khueách ñaïi cuûa sô ñoà maéc B.C.

2b11

K2

b11

b21C

n

h//Rp

h

hSZA

h21b hfb 1;

5100

500

h

hh

fe

ieb11

500

1,0

5

n

hZ

22b11

ifaû

6. Nhö treân: RK = 0LQ0 = 6,28.108.10-6.100 = 62,8K

7. 3

9

12

8

12

21

21

tñ

K

CE 10.6110.15,4

10.5,253

10.41,2

1

10.5,253

CC

CC

C

V

Vp

8. 88,31500//2342,0500//10.8,62.10.37215

1A 36

9. Ñieàu kieän bieân ñoä ñeå maïch dao ñoäng töï kích:

Lch

RE

B R1

E

C0

VK

+VCC

C1

Cb

L

R2

C2

+VCC

Trang 56

1188,31,0x88,31n.|A|||.|A|***


III. Dao ñoäng thaïch anh:

Baøi 3.6: Maïch dao ñoäng ôû taàn soá thaáp kieåu Colpits

Chuù yù giaû thieát gioáng baøi 3.2 nhöng chöa bieát L.

1. Ñieàu kieän pha: ñeå maïch dao ñoäng theo kieåu 3 ñieåm C Colpits, thaïch anh phaûi töông ñöông

nhö cuoän caûm, nghóa laø: fq > f0 > fp.

Ñeå ñôn giaûn ta coi f0 naèm giöõa fq vaø fp:

Maïch Colpits E.C

q11

13

qp

qqp f005,1

10.2

101f

C2

C1ff

Maët khaùc: qqqpq

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 sô ñoà laøm vieäc ôû taàn soá thaáp.

3. Ñieän caûm rieâng cuûa thaïch anh:

mH55,2

3924

10

10.10.5,99.86,9.4

1

C.f2

1L

1312q

2q

q

4. Trôû khaùng töông töông cuûa thaïch anh taïi taàn soá f0: Ztñ = j0Ltñ neân:

pqq20qp

20

qq20

tñCCLCC

1CLL

Lch

Ce RE

B

C

Cng

C1

Cb

C2

+VCC

fq f0 fp

f/2 f/2

Trang 57

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

6. Choïn heä soá hoài tieáp: n= 0,01.

nC

C

V

V

2

1

CE

BE

Suy ra C1 = 0,01C2 hoaëc C2 = 100C1.

Suy ra: pF5,757C100pF5,7C100C

C100.CC 1

11

11tñ

Vaäy C2 = 100C1 75,75nF vaø C1 7,75pF

7. Heä soá khueách ñaïi cuûa sô ñoà maéc E.C

2

*

11K

2

*

e11

*

e21C

n

|h|//Rp

|h|

|h|SZA

h21e = hfe = 100; h11e = rb’e = 500.

M510

500

n

hZ

4211

ifaû

8. RK = 0LtñQ0 = 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


135,1101,0x1135n.|A|||.|A|***


Baøi 3.5: Maïch laøm vieäc ôû ftrung bình maéc kieåu Clapp.

1. Ñieàu kieän pha: tính nhö treân, nhöng löu yù khoâng nhöõng

thaïch anh phaûi töông nhö cuoän caûm, maø thaïch anh cuøng

CS cuõng phaûi töông ñöông nhö cuoän caûm nghóa laø: q’ <

q < 0 < p.

fq = 9,975MHz vaø fp = 10,025MHz

2. MHz5,3100

10.350

h

ff

6

fe

T

VK

CS=C0

E

C

C’1

C’2

B

Trang 58

f0 = 10MHz < 3f = 10,5MHz

Suy ra sô ñoà laøm vieäc ôû taàn soá trung bình phaûi keå caû CKS.

Caùc böôùc 3, 4, 5 nhö treân: Lq = 2,55mH; Ltñ = 34H vaø Ctñ = 7,5pF = C1 noái tieáp C2 noái

tieáp CS.

6. Ñeå CS quyeát ñònh taàn soá coäng höôûng trong maïch ta choïn CS << C1 vaø CS << C2. Choïn CS =

10pF, khi ñoù:

MHz972,9

10.75

10.5,710

C.C

CC

C

1

C

1

C

1

C

120

12

Stñ

tñS

Stñ21

Vaäy ’q = 9,972MHz <

q = 9,975MHz

Suy ra TA + CS töông ñöông.

7. Heä soá hoài tieáp: coù theå choïn n = 0,1 do maïch Clapp.

nC

C

V

V

2

1

CE

BE

Suy ra C1 = 0,1C2 hoaëc 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 – CCE = 3325pF; C’2 = C2 – Cb’e = 32,3nF

8. Heä soá khueách ñaïi cuûa sô ñoà maéc 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. Ñieän trôû coäng höôûng töông ñöông nhö baøi 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


191,21,0x1,29n.|A|||.|A|***


Trang 59

IV. Dao ñoäng RC

Baøi 3.8: Dao ñoäng caàu

Ñeå maïch dao ñoäng: 3

2

RR

R

21

2

3R2 = 2R1 + 2R2

R2 = 2R1

Choïn R1 = 1K, thì R2 = 2K.

F16,010.16,010.10.28,6

1

R

1C 6

330

Baøi 3.7: Dao ñoäng caàu Vieân

Ñeå maïch dao ñoäng: 21

21

2 R2RRR

R

3

1

Choïn R2 = 1K R1 = 2K.

F16,010.16,010.10.28,6

1

R

1C 6

330

VL

R1

C

+

-

R2

R

R

C

R1

+ -

R2

R

R

C

C Vin

Trang 60

Chöông 4: ÑIEÀU CHEÁ TÖÔNG TÖÏ

I. Ñieàu bieân Collector

Baøi 4.4:

PL = 100mW; f0 = 1MHz; f = 10KHz; Q0 = 50; m = 0,5; = 900.

Tran sistor nhö baøi 2-1.

1. MHz5,3100

10.350

h

ff

6

fe

T

f0 = 1MHz < 0,3f = 1,05MHz

Suy ra sô ñoà hoaït ñoäng ôû taàn soá thaáp.

2. Choïn nguoàn cung caáp VCC = 0,5VCEmax = 0,5x40 = 20V.

3. Choïn heä soá lôïi duïng ñieän aùp = 0,9.

4. Bieân ñoä trung bình phaàn haøi baäc nhaát: VCm1 = V0 = VCC = 18V.

khi ñoù 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. Ñieän trôû coäng höôûng töông ñöông:

)(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

612C

20

2C

9. Bieân ñoä doøng kích thích vaøo:

mA2,0A10.76,19100.5,0

10.88,9

h).(

II 5

3

fe1

1Cmbm

10. mA610.2x100x3,0I.).(I 4bm0CO

11. Trôû khaùng vaøo cuûa Transistor

58310.6

10.25.100.4,1

I

10.25h.4,1rZ

3

3

CQ

3

fee'bi

12. Bieân ñoä ñieän aùp kích thích:

Vbm = Zi.Ibm = 583.0,2.10-3 = 116mV

13. PCC = ICO.VCC = 6.10-3.20 = 120mW

LC CC Lch

V

Cng

+VCC

Trang 61

14. %7012,0

089,0

P

P

CC

L

15. Bieân ñoä ñieän aùp aâm taàn: V = mV0 = 0,5x18 = 9V

khi ñoù: V(t) = 9cos(2.104t)

16. Phoå cuûa tín hieäu AM

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

20

0

18. mW125,112

)5,0(10.89

2

m.PP

23

2

0bt

19. 119

1

1m

2

1

P

Pk

2AM

bt

20. Kieåm tra: V0 + V = 18 + 9 = 27V < BVCEO = 40V

PAMmax = P0(1 + m)2 = 89.10-3(1 + 0,5)2 = 200mW < PCmax.

Baøi 4.5:

Vtt = 10cos2.106t; V = 7cos2.104t; RL = 1K.

1. Gioáng nhö baøi 4-4: f0 = 1MHz < 0,3f = 1,05MHz

Suy ra sô ñoà hoaït ñoäng ôû taàn soá thaáp.

2. Heä soá ñieàu cheá: 7,010

7

V

Vm

0

3. Choïn = 0,9 V11,119,0

10VV 1Cm

CC

4. Phoå cuûa tín hieäu ñieàu bieân:

t)1010(2cos5,3t)1010(2cos5,3)t10.2cos(10

t)cos(2

mVt)cos(

2

mVtcosV)t(V

46466

00

00

00AM

106-104 106+104 106

VAM

4,5

18

0

106-104 106+104 106

VAM

3,5

10

0

Trang 62

5. mW500.2

)10(

R2

VP

3

2

L

20

0

6. mW25,122

49,010.5

2

m.PP 2

2

0bt

7. Coâng suaát ñieàu bieân:

PAM = P0 + Pbt = 50 + 12,25 = 62,25mW

8. PAMmax = P0(1 + m)2 = 5.10-2(1 + 0,7)2 = 144,5mW < PCmax.

9. %20

15,0

2

1

1m

2

1k

2

10. Kieåm tra: V0 + V = 10 + 7 = 17V < BVCEO = 40V

11. Bieân ñoä haøi baäc nhaát:

mA1010

10

R

V

R

VI

3L

0

L

1Cm1Cm (chuù yù RL = Rtñ)

12. H18,3.4,31

10

50.10.28,6

10

Qf2

RL

4

6

3

00

L

13. nF97,74,125

10

10.18,3.10.86,9.4

1

Lf4

1C

6

61220

2

14. Bieân ñoä doøng kích vaøo:

mA2,0100.5,0

10

h).(

II

2

fe1

1Cmbm

15. mA610.2x100x3,0I.).(I 4bm0CO

58310.6

10.25.100.4,1

I

10.25h.4,1r

3

3

CQ

3

fee'b

16. V117,0583.10.2r.IV 4e'bbmbm

II. Ñieàu taàn Varicap

Baøi 4.6: Ñieàu taàn duøng Varicap ñôn

f0 = 100MHz; f = 75KHz; Q0 = 50; L = 0,1H;

Transistor nhö baøi 2-1

1. MHz5,3100

10.350

h

ff

6

fe

T

f0 = 100MHz > 3f = 10,5MHz

R1

L

C

Lch

V

C

+VCC

R2

RE C2

C1

C

Trang 63

Suy ra sô ñoà hoaït ñoäng ôû taàn soá cao, neân phaûi chuyeån sang duøng maïch dao ñoäng B.C nhö

hình veõ

2. 21

219

71620

2tñCC

C.CpF35,25

44,39

10

10.10.86,9.4

1

Lf4

1C

Choïn C1 = 30pF

pF5,16310)35,2530(

10.35,25.10.3

CC

xCCC

12

1211

tñ1

tñ12

3. Heä soá hoài tieáp:

n155,010.5,16310.30

10.30

CC

C

C

CC

CC

V

V1212

12

21

1

2

21

21

BC

BE

4. Heä soá gheùp Transistor vôùi khung coäng höôûng:

1V

V

V

Vp

CB

CB

k

CB

5. ÔÛ taàn soá thaáp neân: h21b 1; 1050

500

h

hh

fe

e11b11

6. Rtñ = 0LQ0 = 6,28.108.10-7.50 = 3140

7. Heä soá khueách ñaïi khi maéc B.C:

8,36416//3140.110

1

n

h//Rp

h

hSZA 2

2

b11K

2

b11

b21C


ñoängdaomaïch17,5155,0x37n.|A|||.|A|

9. Choïn Vpc = 5V; n = ½; = 0,7V; Suy ra ta coù:

38

pc21

10 10.75

57,0

V.

5,16330

5,163.10.

2

1.

2

1

V

V.

CC

C.nf

2

1f

suy 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

71221

21tñ

L

C

B

RE C2

C1

E

Trang 64

pF317,259499,3

10

10.10.10015.86,9.4

1

Lf4

1C

10

71222

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

Baøi 4.7: Ñieàu taàn duøng Varicap ñaåy keùo

1. Böôùc 1 vaø 2 nhö treân

2. pF35,25CC

xCC

CC

xCCC

21

21

20v10v

20v10vtñ

Choïn pF10CC

xCCCpF20CC

20v10v

20v10v0v20v10v

Suy ra pF35,15CC

CCC

21

213

3. Heä soá hoài tieáp: vì sô ñoà maéc B.C neân ta choïn n = 0,1

21212

21

2

1

21

21

BC

BE

C9CC1,0C1,0C

1,0nCC

C

C

CC

CC

V

V

30,06pF

29,96pF

CV0 = 30pF = C1

C

V(<0) 0 5 V

R1

CV1 Ra VFM

+VCC

R2

L

C

VR

RE

C2

C1

R

CV2

-

Trang 65

pF35,151C9C

C9C

CC

CCC

1

11

21

213

9C1 = 153,5pF = C2

C1 = 17pF

4. Caùc böôùc 4, 5, 6 nhö treân

7. 5,6001,0

10//3140.1

10

1

n

h//Rp

h

hSZA 2

2

b11K

2

b11

b21C

8. Ñieàu kieän bieân ñoä ñeå maïch dao ñoäng töï kích:

ñoängdaomaïch16,81,0x26,86||.|A|

9. Choïn 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. Böôùc 10 nhö treân ta coù:

Ctñ1 = 25,39pF; Ctñ2 = 25,317pF

Suy ra: Cv01 = Ctñ1 – C3 = 10,04pF; Cv02 = Ctñ2 – C3 = 9,967pF

Trang 66

Chöông 6: MAÙY PHAÙT

I. KÑCSCT + maïch gheùp ñaàu vaøo vaø ñaàu ra

Thieát keá boä KÑCSCT nhö hình veõ coù f0 = 10MHz. Transistor coù caùc thoâng soá fT = 350MHz;

hfe = 100; Cb’c = 1pF; Cb’e = 1000pF; PCmax = 10W; VCEmax = 40V; max iC = 1A.

Caùc böôùc thieát keá:

1. MHz5,3100

10.350

h

ff

6

fe

T

f0 = 10MHz < 3f = 10,5MHz

Suy ra sô ñoà hoaït ñoäng ôû taàn soá trung bình

2. Choïn VCC = 0,5VCEmax = 0,5x40 =20V

3. Choïn = 0,9

4. Bieân ñoä haøi baäc nhaát: PCm1 = .VCC = 0,9x20 = 18V.

5. Coâng suaát haøi baäc nhaát: W5,28,0

2PP

2

A1L

6. Bieân ñoä haøi baäc nhaát cuûa doøng ñieän ra:

mA27818

5,2x2

V

P2I

1Cm

1L1Cm

A1imaxmA556278x2I2 C1Cm

7. Ñieän trôû coäng höôûng töông ñöông ôû maïch ra

65278,0

18

I

VR

1Cm

1Cm1tñ

Rtñ1 chính laø trôû khaùng vaøo cuûa maïch gheùp ñaàu ra.

8. Maïch gheùp ñaàu 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

Lch

+ VBB

-

+ VCC

-

-

L2

Rb

L1

C2

Cng

C1

Ri = 50

Pi = ?

Lch

Cng

C3

PA = 2W

RA = 75

1=0,7 Qtñ1=5 =900 1=0,7 Qtñ2=5

Trang 67

pF5721CCCCC 1

*

c'b'2

*c'b

'2

'2

662927XXX 3C2C2L

H110.28,6

66

f2

XL

70

2L

9. Heä soá khueách ñaïi ôû taàn soá trung bình

33027,3

100

10.5,3

101

100

1

hh

2

6

72

0

fe.

fe

.

10. Thaønh phaàn trung bình DC cuûa doøng ra

mA178278x5,0

32,0I.

)(

)(I 1Cm

1

0CO

11. Coâng suaát nguoàn cung caáp

PCC = ICO.VCC = 0,178.20 = 3,56W

12. Hieäu suaát cuûa maïch KÑCSCT

%22,7056,3

5,2

P

P

CC

L

13. Trôû khaùng vaøo

'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. Trôû khaùng vaøo cuûa Transistor ôû taàn soá trung bình

5,6178,0

10.25..33.4,1

I

10.25h.4,1r

3

CO

3.

fee'b

15. Maïch gheùp ñaàu vaøo: Ñeå söï truyeàn ñaït coâng suaát lôùn nhaát vaø ñaùp tuyeán taàn soá baèng phaúng

nhaát ta thieát keá sao cho Qi = Q0 = 2Qtñ.

65,010

5,6

Q2

r

Q

RX

tñ

e'b

0

LC

nF5,2465,0.10.28,6

1

Xf2

1C

7C0

'1

Maët khaùc:

L2

C2

Ri = Rtñ = 65

C3

RA = RL = 75

Trang 68

nF5,22023,25,24CCCCCC *'b

'11

*b1

'1

50050x5x2RQ2RQX itñii2L

H810.28,6

500

f2

XL

70

L1

16. e'b

*'b0

e'be'biEC

'iEC

r.Cj1

rr//ZZ

5

3,1

5,6

25,42.1010.092,4.86,9.41

5,6

rC1

rZ

1418

2e'b

2*'b

20

e'b'iEC

17. Coâng suaát ñaàu ra cuûa 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. Coâng suaát ñaàu vaøo cuûa taàng KÑCSCT

mW07,17,0

10.75,0PP

3

1

bi

II. KÑCSCT + ñieàu bieân

Thieát keá maïch ñieàu bieân Collector coù giaû thieát nhö baøi treân bieát m = 0,7 vaø f0 = 10MHz; f =

10KHz. Ñeå ñôn giaûn ta khoâng tính maïch vaøo

1 4 nhö baøi treân: VCm1 = 18V = V0

5. Coâng suaát ñieàu bieân:

W5,28,0

2PP

2

AAM

L1

C'1

Ri = 50

Qtñ1 = 5 rb’e Cb’

+VCC

L1

+ VBB

-

Rb KÑCSAÂT

Lb

C1

Cng

Cng

Lch

C2

RA = 75

PA = 2W

Trang 69

Coâng suaát haøi baäc nhaát:

2

m1PP

2

0AM

W2

2

49,01

5,2

2

m1

PPP

2

AM1L0

6. Bieân ñoä haøi baäc nhaát cuûa doøng ñieän ra

mA18718

2x2

V

P2I

1Cm

1L1Cm

7. )(25,96187,0

18

I

VR

1Cm

1Cm1tñ

Rtñ1 chính laø trôû khaùng vaøo cuûa maïch loïc ôû ñaàu ra

8. Maïch loïc ñaàu 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 121

*

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. Nhö treân 33*

10. A12,0187,0x5,0

32,0I.

)(

)(I 1Cm

1

0CO

11. PCC = ICO.VCC = 0,12.20 = 2,4W

12. %704,2

68,1

P

P

CC

1L

13. Nhö treân )25,96Zvôùi(83,7jZ LiEC

L1

C1

Rtñ1 = Ri = 96

C2

RA = RL = 75

Trang 70

14.

625,912,0

10.25..33.4,1

I

10.25h.4,1r

3

CO

3.

fee'b

15. 2

e'b2*'b

20

e'b'iEC

rC1

rZ

6587,1

625,9

64,92.10.16,4.10.86,9.41

625,91814

16. Coâng suaát ñaàu vaøo

mW4,06.33.5,0

187,0

2

1Z

I

2

1ZI

2

1P

2

i

2

11

1Cmi

2'nb

17. Bieân ñoä ñieän aùp aâm taàn V = mV0 = 0,7x18 = 12,6V

khi ñoù: V(t) = 12,6cos(2.104t)

18. Phoå cuûa tín hieäu aâm taàn

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. Kieåm 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

(Chuù yù: caùc böôùc 9 16 coù theå khoâng phaûi tính khi thi).

107-104 f 107+104 107

VAM

6,3

18

0

Documents

Gia o Trinh Dien Tut Hong Tin