Giáo trình Kỹ thuật mạch điện tử - Trường Đại học GTVT

Vro Vr
Hµ néi 5/ 2005
§µo Thanh To¶n 
Ph¹m Thanh HuyÒn 
Vâ Quang S¬n 
----- 	 ----- 
Bµi gi¶ng 
Kü thuËt m¹ch ®iÖn tö 
Chuyªn ngµnh: KTVT, KTTT, §KH-THGT 
BomonKTDT-§HGTVT 
2 
Lêi nãi ®Çu: 
Bµi gi¶ng Kü thuËt M¹ch §iÖn tö ®−îc biªn so¹n dùa trªn c¸c gi¸o tr×nh vµ 
tµi liÖu tham kh¶o míi nhÊt hiÖn nay, ®−îc dïng lµm tµi liÖu tham kh¶o cho sinh 
viªn c¸c ngµnh: Kü thuËt ViÔn th«ng, Kü thuËt Th«ng tin, Tù ®éng ho¸, Trang thiÕt 
bÞ ®iÖn, TÝn hiÖu Giao th«ng. 
Trong qu¸ tr×nh biªn so¹n, c¸c t¸c gi¶ ®· ®−îc c¸c ®ång nghiÖp ®ãng gãp 
nhiÒu ý kiÕn, mÆc dï cè g¾ng söa ch÷a, bæ sung cho cuèn s¸ch ®−îc hoµn chØnh 
h¬n, song ch¾c ch¾n kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thiÕu sãt, h¹n chÕ. Chóng t«i mong 
nhËn ®−îc c¸c ý kiÕn ®ãng gãp cña b¹n ®äc! 
Xin liªn hÖ: daothanhtoan@uct.edu.vn 
DTT_PTH_VQS 
3
BomonKTDT-§HGTVT 
4 
Ch−¬ng I. Nh÷ng kh¸i niÖm chung vµ c¬ së 
ph©n tÝch m¹ch ®iÖn tö 
I. M¹ch ®iÖn tö: 
 M¹ch ®iÖn tö lµ lo¹i m¹ch cã nhiÖm vô gia c«ng tÝn hiÖu theo nh÷ng thuËt 
to¸n kh¸c nhau, chóng ®−îc ph©n lo¹i theo d¹ng tÝn hiÖu ®−îc xö lý. 
 TÝn hiÖu: lµ sè ®o ®iÖn ¸p huÆc dßng ®iÖn cña mét qu¸ tr×nh, sù thay ®æi cña 
tÝn hiÖu theo thêi gian t¹o ra tin tøc h÷u Ých. 
 TÝn hiÖu ®−îc chia lµm 2 lo¹i lµ tÝn hiÖu t−¬ng tù Anolog vµ tÝn hiÖu sã 
Digital. 
 TÝn hiÖu t−¬ng tù lµ tÝn hiÖu biÕn thiªn liªn tôc theo thêi gian vµ cã thÓ nhËn 
mäi gi¸ trÞ trong kho¶ng biÕn thiªn cña nã. 
 TÝn hiÖu sè: lµ tÝn hiÖu ®· ®−îc rêi r¹c ho¸ vÒ mÆt thêi gian vµ l−îng tö ho¸ 
vÒ mÆt biªn ®é, nã ®−îc biÓu diÔn bëi tËp hîp xung t¹i nh÷ng ®iÓm ®o rêi r¹c. 
 TÝn hiÖu cã thÓ ®−îc khuÕch ®¹i; ®iÒu chÕ; t¸ch sãng; chØnh l−u; nhí; ®o ; 
truyÒn ®¹t; ®iÒu khiÓn; biÕn d¹ng; tÝnh to¸n b»ng c¸c m¹ch ®iÖn tö. 
 §Ó gia c«ng 2 lo¹i tÝn hiÖu sè vµ t−¬ng tù dïng 2 lo¹i m¹ch c¬ b¶n: m¹ch 
t−¬ng tù vµ m¹ch sè, trong khu«n khæ gi¸o tr×nh nµy chØ xem xÐt c¸c m¹ch t−¬ng tù. 
 Víi m¹ch ®iÖn tö t−¬ng tù, chØ quan t©m tíi 2 th«ng sè: biªn ®é tÝn hiÖu vµ 
®é khuÕch ®¹i tÝn hiÖu. 
 Biªn ®é tÝn hiÖu: liªn quan mËt thiÕt ®Õn ®é chÝnh x¸c cña qu¸ tr×nh gia c«ng 
tÝn hiÖu vµ x¸c ®Þnh møc ®é ¶nh h−ëng cña nhiÔu ®Õn hÖ thèng. Khi biªn ®é tÝn hiÖu 
nhá mV, huÆc µV, th× nhiÔu cã thÓ lÊn ¸t tÝn hiÖu, v× vËy khi thiÕt kÕ c¸c hÖ thèng 
®iÖn tö cÇn l−u ý n©ng cao biªn ®é tÝn hiÖu ngay ë tÇng ®Çu cña hÖ thèng. 
 KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu lµ chøc n¨ng quan träng nhÊt cña m¹ch t−¬ng tù, cã thÓ 
thùc hiÖn trùc tiÕp huÆc gi¸n tiÕp trong c¸c phÇn tö chøc n¨ng cña hÖ thèng, th«ng 
th−êng trong mét hÖ th«ng l¹i chia thµnh tÇng gia c«ng tÝn hiÖu, tÇng khuÕch ®¹i 
c«ng suÊt. 
 HiÖn nay c¸c m¹ch tæ hîp(IC) t−¬ng tù ®−îc dïng phæ biÕn, kh«ng nh÷ng 
®¶m b¶o c¸c chØ tiªu kü thuËt mµ cßn cã ®é tin cËy cao vµ chi phÝ thÊp, tuy nhiªn 
chóng ®−îc dïng chñ yÕu cho tÝn hiÖu cã ph¹m vi tÇn sè thÊp. 
 Xu h−íng ph¸t triÓn cña kü thuËt m¹ch ®iÖn tö t−¬ng tù lµ n©ng cao ®é tÝch 
hîp, vµ kh¶ n¨ng øng dông cña m¹ch. 
II. C¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ transistor 
Xem l¹i ë c¸c gi¸o tr×nh CÊu kiÖn §iÖn tö, nh÷ng néi dung sau: 
1- CÊu t¹o, nguyªn lý ho¹t ®éng, 
2- Cã 3 c¸ch m¾c c¬ b¶n cña BJT(FET) : EC(SC); CC(DC); BC(GC). 
3- C¸c øng dông cña BJT vµ FET, tuú theo viÖc ph©n cùc mµ T sÏ lµm viÖc theo c¸c 
chÕ ®é sau: 
+ ChÕ ®é khuÕch ®¹i tÝn hiÖu: ph©n cùc ë chÕ ®é khuÕch ®¹i 
+ Lµm viÖc ë chÕ ®é kho¸: miÒn b·o hoµ vµ miÒn c¾t 
4- C¸c s¬ ®å t−¬ng ®−¬ng cña T 
5- §Æc tÝnh tÇn sè cña T 
6- S¬ ®å vµ c¸ch tÝnh to¸n cu¶ T khi khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhá 
7- So s¸nh gi÷a BJT vµ FET, 
 Gîi ý : 
DTT_PTH_VQS 
5
Fet cã −u ®iÓm kÝch th−íc vµ ®iÖn ¸p cung cÊp(dÉn ®Õn c«ng suÊt tiªu thô) nhá h¬n 
vµ ®é tin cËy cao h¬n BJT, nh−ng Fet l¹i cã nh−îc ®iÓm lµ ®iÖn dÉn g nhá vµ nh¹y 
c¶m víi ®iÖn tÝch tÜnh, v× vËy Fet th−êng ®−îc tÝch hîp trong m¹ch IC, cßn BJT 
th−êng dïng cho m¹ch rêi. 
III. M¹ch cÊp nguån vµ æn ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc 
1. §Æt vÊn ®Ò: 
Trong c¸c tÇng khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhá, ®iÓm lµm viÖc n»m trong miÒn tÝch 
cùc cña BJT, trong miÒn th¾t cña FET, ë chÕ ®é tÜnh, trªn c¸c cùc cña T cã c¸c dßng 
®iÖn tÜnh Ic(TD); IB(IG) vµ ®iÖn ¸p mét chiÒu UCE(UDS); UBE(UGS). §iÓm lµm viÖc 
t−¬ng øng víi chÕ ®é nµy lµ ®iÓm lµm viÖc tÜnh Q. 
Khi cã tÝn hiÖu vµo th× ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn thay ®æi xung quanh gi¸ tri tÜnh, 
®Ó ®¶m b¶o cho c¸c tÇng lµm viÖc b×nh th−êng trong nh÷ng ®iÒu kiÖn kh¸c nhau, 
ngoµi viÖc cung cÊp ®iÖn ¸p thÝch hîp cho c¸c cùc, cßn cÇn ph¶i æn ®Þnh ®iÓm lµm 
viÖc tÜnh ®· chän, nÕu kh«ng chÊt l−¬ng lµm viÖc cña tÇngbÞ gi¶m sót. 
2. Víi BJT. 
a. S¬ ®å æn ®inh tuyÕn tÝnh: 
S¬ ®å phæ biÕn lµ s¬ ®å håi tiÕp- mét chiÒu: nh»m biÕn ®æi ®iÖn ¸p m¹ch vµo 
cña T sao cho cã thÓ h¹n chÕ sù di chuyÓn ®iÓm tÜnh trªn ®Æc tuyÕn ra, g©y 
nªn bëi c¸c yÕu tè mÊt æn ®Þnh. S¬ ®å nh− sau: 
VÝ dô h×nh a: 
Vcc 
Uv 
R1
Rc
C5 R2 
Vcc
UrUv 
Q3 
Ur
C2 Q2 
C1
R1 
Re 
UvUr
R2 
R1 
C2
C1
Q1
Rc 
Vcc 
Ic I1 
I1
h.a
h.b
h.c
M¹ch cung cÊp vµ æn ®Þnh ®iÓm lµm viÖc b»ng håi tiÕp ©m ®iÖn ¸p 
ha. EC; hb:CC; hc: BC 
BomonKTDT-§HGTVT 
6 
Nguyªn t¾c æn ®Þnh: nÕu cã mét nguyªn nh©n mÊt æn ®Þnh nµo ®ã lµm cho 
dßng mét chiÒu ICEo trªn colector t¨ng th× ®iÖn thÕ UCEo gi¶m, do ®ã dßng ®Þnh thiªn 
IBo= UCEo/R1 gi¶m theo, lµm ICEo gi¶m xuèng, nghÜa lµ dßng tÜnh ban ®Çu gi÷ nguyªn. 
Còng cã thÓ dïng s¬ ®å håi tiÕp dßng ®iÖn: 
Nguyªn t¾c æn ®Þnh nh− sau: 
Khi IC t¨ng, th× ®iÖn ¸p UEo=Ie. Re, t¨ng. v× ®iÖn ¸p Ue lÊy trªn bé ph©n ¸p 
R1 vµ R2 kh«ng ®æi, nªn UBEo=IBR2- UEo gi¶m lµm cho IB gi¶m, do vËy IC kh«ng 
t¨ng. Tô Ce cã t¸c dông tr¸nh håi tiÕp - xoay chiÒu. 
a. S¬ ®å æn ®inh phi tuyÕn : 
 ¸p dông ph−¬ng ph¸p bï nhiÖt nhê c¸c phÇn tö cã tham sè phô thuéc vµo 
nhiÖt ®é nhø T, D, §iÖn trë nhiÖt, ph−¬ng ph¸p nµy thÝch hîp cho m¹ch tæ hîp. 
 - NÕu D vµ T nh− h×nh a ®Òu ®−îc s¶n xuÊt tõ mét lo¹i b¸n dÉn nh− nhau, vµ 
nhiÖt ®é mÆt ghÐp cña chóng nh− nhau, th× ®Æc tÝnh nhiÖt cña ®iÖn ¸p B-E vµ cña 
®iÖn ¸p h¹ trªn D lµ nh− nhau; h¬n n÷a UBE; UD cã chiÒu ng−îc nhau, nªn ¶nh 
h−ëng cña nhiÖt ®é ®−îc bï hoµn toµn. 
 - S¬ ®å h×nh B còng lµm viÖc theo nguyªn t¾c ®ã, khi m¾c nèi tiÕp R2 víi D 
ph©n cùc thuËn, th× R1, R2, D t¹o thµnh m¹ch ph©n ¸p ®−a ®iÖn ¸p vµo B, nÕu chän 
R2<<R1 th× UB hÇu nh− kh«ng phô thuéc nguån Vcc. 
 - S¬ ®å h×nh c: dïng ®iÖn trë cã hÖ sè nhiÖt - ®Ó bï, khi nhiÖt ®é t¨ng th× RT 
gi¶m, do ®ã ®iÖn ¸p UE t¨ng lµm IC gi¶m sao cho cã thÓ bï l¹i sù t¨ng cña IC theo 
nhiÖt ®é 
C¸c m¹ch lo¹i nµy cã −u ®iÓm cã tæn hao phô kh«ng ®¸ng kÓ, kh«ng g©y ¶nh h−ëng 
®Õn ¸p ra. 
Rc
Re 1k 
R2 
CeRe 
R1
C 
1uF 
R2 
Vcc
UrUv 
Q3 
Ur
C2 
Vcc 
Q2 
C1
R1 
Re 
UvUr
Uv 
R2 
R1 
C2 
C1
Q1 
Rc 
Vcc 
ha
hb 
hc
S¬ ®å cung cÊp vµ æn ®Þnh ®iÓm lµm viÖc b»ng håi tiÕp - dßng ®iÖn mét chiÒu.
ha. EC; hb: CC; hc: BC 
Rt 
(-) 
Vcc 
Rc 
Q3 
C2
C1 R1 
R2 
Uv
Ur
Re Re1
Ur
Uv
R2
R1
C3
C4
Q2
Rc1
Vcc
Re 
Ur 
Uv 
R2
R1
C2 
C1 
Q1 
Rc 
Vcc 
DTT_PTH_VQS 
7
c. æn ®Þnh trong m¹ch tæ hîp t−¬ng tù 
 Dïng c¸c nguån ®iÖn ®Ó æn ®Þnh v× nguån dßng dÔ chÕ t¹o d−íi d¹ng tæ hîp, 
trªn s¬ ®å d−íi ®©y, gi¶ thiÕt IC kh«ng phô thuéc UCE vµ Q1, Q2 cã tham sè hoµn 
toµn gièng nhau vµ ë cïng mét nhiÖt ®é, do ®ã: 
IC1=IC2 vµ IB1=IB2= IC1/BN 
 Theo s¬ ®å h×nh a: 
I1=IC1+ 2IB2 = IC2+ 2IC2/BN 
Tõ ®ã suy ra: IC2= I1/(1+2/BN)≈ I1 khi BN>>2 
Tõ ®©y ta thÊy cã thÓ dïng I1 ®Ó ®iÒu khiÓn trÞ sè cña IC2. §Ó I1 æn ®Þnh, ®¬n 
gi¶n nhÊt lµ nèi A víi Vcc qua R. 
Trong c¸c m¹ch tæ hîp, tr¸nh chÕ t¹o c¸c ®iÖn trë cã trÞ sè l¬n, do vËy khã 
cã dßng I1 nhá, v× vËy ®Ó ®¹t ®−îc I1 nhá th−êng dïng s¬ ®å bªn ph¶i. 
3. víi FET 
VÊn ®Ò æn ®Þnh nhiÖt cña FET lµ lµm cho ®iÓm lµm viÖc kh«ng phô thuéc 
vµo ®é t¹p t¸n tham sè cña FET, kh«ng phô thuéc nhiÖt ®é, thêi gian, vµ c¸c biÕn 
®æi cña ®iÖn ¸p nguån cung cÊp, còng gièng BJT biÖn ph¸p æn ®Þnh nhiÖt cña FET 
còng dïng nguyªn t¾c håi tiÕp - dßng ®iÖn vµ ®iÖn ¸p. vÝ dô: 
C¸c lo¹i s¬ ®å håi tiÕp - dßng ®iÖn th«ng qua RS cã d¹ng nh− h×nh sau: 
NÕu coi IG=0, ta cã U'G=IDRS + UGS; biÓu thøc nµy cho biÕt d¹ng cña ®−êng 
®iÖn trë Rs víi ®é dèc: 
R 
Ucc Ucc
Q1 Q2
A 
Ucc Ucc 
Q1 Q2
Ur
+
-
Vs1
RG
RS
UDD
RD
Q1
IS
BomonKTDT-§HGTVT 
8 
tgα=-(dID/dUGS) 
U'G ph¶i chän sao cho dßng m¸ng ID kh«ng ®æi khi thay FET, chän U'G 
chÝnh lµ chän RG , ®iÖn trë æn ®Þnh. 
DTT_PTH_VQS 
9
ch−¬ng 2. Håi tiÕp 
I. Kh¸i niÖm: 
1. §Þnh nghÜa: 
Håi tiÕp lµ ghÐp mét phÇn tÝn hiÖu ra(®iÖn ¸p huÆc dßng ®iÖn) 
cña m¹ng 4 cùc tÝch cùc(phÇn tö khuÕch ®¹i- Transistor huÆc K§TT) vÒ 
®Çu vµo th«ng qua mét m¹ng 4 cùc, m¹ng 4 cùc nµy gäi lµ m¹ng håi tiÕp. 
Håi tiÕp ®ãng vai trß quan träng trong kü thuËt m¹ch ®iÖn tö 
t−¬ng tù, nã cho phÐp c¶i thiÖn c¸c tÝnh chÊt cña bé khuÕch ®¹i nh−: trë 
kh¸ng vµo, trë kh¸ng ra, b¨ng th«ng,... 
2. Ph©n lo¹i: 
Theo t¸c dông håi tiÕp cã hai lo¹i vÒ håi tiÕp c¬ b¶n: 
- Håi tiÕp (-) : TÝn hiÖu håi tiÕp – ng−îc pha víi tÝn hiÖu vµo 
- Håi tiÕp (+): TÝn hiÖu håi tiÕp – cïng pha víi tÝn hiÖu vµo 
Trong c¸c lo¹i håi tiÕp ta l¹i quan t©m: tÝn hiÖu håi tiÕp lµ mét chiÒu hay 
xoay chiÒu, håi tiÕp ©m mét chiÒu ®−îc dïng ®Ó æn ®Þnh chÕ ®é c«ng t¸c, cßn håi 
tiÕp ©m xoay chiÒu ®−îc dïng ®Ó æn ®Þnh c¸c tham sè cña bé khuÕch ®¹i. Quan t©m 
®Õn c¸ch ghÐp nèi tiÕp hay song song. 
Tæng hîp ta cã c¸c lo¹i nh− sau: 
+ Håi tiÕp nèi tiÕp ®iÖn ¸p: tÝn hiÖu håi tiÕp ®−a ®Õn ®Çu vµo nèi tiÕp víi 
nguån tÝn hiÖu ban ®Çu vµ tû lÖ víi ®iÖn ¸p ®Çu ra. 
+ Håi tiÕp song song ®iÖn ¸p: tÝn hiÖu håi tiÕp ®−a ®Õn ®Çu vµo song song 
víi nguån tÝn hiÖu ban ®Çu vµ tû lÖ víi ®iÖn ¸p ®Çu ra. 
+ Håi tiÕp nèi tiÕp dßng ®iÖn: tÝn hiÖu håi tiÕp ®−a ®Õn ®Çu vµo nèi tiÕp víi 
nguån tÝn hiÖu ban ®Çu vµ tû lÖ víi dßng ®iÖn ®Çu ra. 
+ Håi tiÕp song song dßng ®iÖn: tÝn hiÖu håi tiÕp ®−a ®Õn ®Çu vµo song song 
víi nguån tÝn hiÖu ban ®Çu vµ tû lÖ víi dßng ®iÖn ®Çu ra. 
K
Kht
+(-) XV XR 
Xht 
Xh 
XV: tÝn hiÖu vµo 
XR: tÝn hiÖu ra 
Xht: tÝn hiÖu håi tiÕp 
K: HÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch KhuÕch ®¹i 
Kht: HÖ sè khuÕch ®¹i m¹ch håi tiÕp
H×nh. S¬ ®å khèi bé khuÕch ®¹i cã håi tiÕp 
BomonKTDT-§HGTVT 
10 
K
Kht
uV 
uR 
uht 
H×nh. S¬ ®å khèi håi tiÕp nèi tiÕp ®iÖn ¸p 
K
Kht
uV 
uR 
uht 
H×nh. S¬ ®å khèi håi tiÕp nèi tiÕp dßng ®iÖn 
iht 
K
Kht
uV 
uR 
uht 
H×nh. S¬ ®å khèi håi tiÕp song song ®iÖn ¸p 
K
Kht
uV 
uR 
uht 
H×nh. S¬ ®å khèi håi tiÕp song song dßng ®iÖn 
iht 
DTT_PTH_VQS 
11
3. C¸c ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n: 
Tõ s¬ ®å suy ra c¸c quan hÖ: 
+ XR = KXh 
+ Xv = KnXn 
+ Xh = Xv - Xht nÕu tÝn hiÖu vµo(Xh) vµ tÝn hiÖu håi tiÕp Xht 
®ång pha (Xv = Xh + Xht) 
+ Xh = Xv + Xht nÕu tÝn hiÖu vµo(Xh) vµ tÝn hiÖu håi tiÕp Xht 
ng−îc pha (Xv = Xh - Xht) 
+ Xht = KhtXr 
 n
n
R
tp
htV
R KK
X
XK
KK
K
X
XK ';
1
' ==±== 
K’ : Hµm truyÒn ®¹t m¹ng 4 cùc tÝch cùc cã håi tiÕp 
Ktp: Hµm truyÒn ®¹t toµn phÇn cña nã 
Kn: Hµm truyÒn ®¹t toµn phÇn cña kh©u ghÐp 
- Gäi Kv= KKht lµ hÖ sè khuÕch ®¹i vßng 
- Gäi g = 1 ± Kv=1 ± KKht lµ ®é s©u håi tiÕp(dÊu – khi håi tiÕp song song, 
dÊu + khi håi tiÕp lµ nèi tiÕp) 
C¸c tham sè nµy dïng ®Ó ®¸nh gi¸ møc ®é thay ®æi c¸c tham sè cña bé 
khuÕch ®¹i. Ph©n biÖt c¸c tr−êng hîp sau: 
• g >1, tøc K’<K, tøc m¹ch håi tiÕp m¾c vµo lµm gi¶m hÖ sè khuÕch 
®¹i, ta cã håi tiÕp (-). 
K
Kht
+
XV 
XR 
Xht 
Xh 
XV: tÝn hiÖu vµo 
XR: tÝn hiÖu ra 
Xht: tÝn hiÖu håi tiÕp 
K: HÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch KhuÕch ®¹i 
Kht: HÖ sè khuÕch ®¹i m¹ch håi tiÕp 
Xn: tÝn hiÖu tõ tÇng tr−íc 
Kn: HÖ sè khuÕch ®¹i m¹ch ghÐp 
H×nh. S¬ ®å khèi bé tæng qu¸t khuÕch ®¹i cã håi tiÕp 
Kn 
Xn 
+ 
- 
BomonKTDT-§HGTVT 
12 
• g K, tøc m¹ch håi tiÕp m¾c vµo lµm t¨ng hÖ sè khuÕch 
®¹i, ta cã håi tiÕp (+). 
• g=1, tøc K’ = K, m¹ch trë thµnh m¹ch dao ®éng(xem ch−¬ng m¹ch 
dao ®éng) 
III. Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch m¹ch cã håi tiÕp: 
Ph©n tÝch lµ viÖc t×m ra c¸c th«ng sè c¬ b¶n: Zv, Zr, K, B...C¬ b¶n gièng nh− 
c¸c m¹ch ®iÖn tö kh¸c, chñ yÕu vÉn dïng c¸c kiÕn thøc cña lý thuyÕt m¹ch ®iÖn ®Ó 
ph©n tÝch, ngoµi ra cßn cã thÓ kÕt hîp víi c¸c lý thuyÕt kh¸c nh− lý thuyÕt ®iÒu 
khiÓn tù ®éng. 
Håi tiÕp + sÏ xem xÐt t¹i ch−¬ng dao ®éng, sau ®©y xÐt cho c¸c tr−êng hîp 
håi tiÕp - 
Sau ®©y lµ vÝ dô vÒ c¸c tr−êng hîp, phÇn tö tÝch cùc lµ Transistor: 
a, Håi tiÕp ©m dßng ®iÖn, ghÐp nèi tiÕp 
Chän gi¸ trÞ cña c¸c tô ®iÖn sao cho trë kh¸ng cña nã víi tÇn sè 
tÝn hiÖu lµm viÖc cña m¹ch lµ rÊt nhá, ®Ó cã thÓ coi tÝn hiÖu ®−îc nèi t¾t 
mµ kh«ng qua Re ë s¬ ®å kh«ng håi tiÕp. 
Víi s¬ ®å cã håi tiÕp, kh«ng dïng Re, nªn dßng ngâ ra ie≈ic, ®i qua Re t¹o ra 
®iÖn ¸p xoay chiÒu, ®©y còng chÝnh lµ ®iÖn ¸p håi tiÕp Vht=Ve=Re.ie(ph¶i tÝnh lµ 
®iÖn ¸p v× tÝn hiÖu Xh lµ tÝn hiÖu ¸p-Vs). 
HÖ sè khuÕch ®¹i håi tiÕp: 
Kht=Xht/Xr = Vht/Vc=(iB.β.Re) /(-iB.β.Rc)= - Re/Rc 
Tõ kÕt qu¶ nµy ta cã thÓ t×nh tiÕp c¸c th«ng sè kh¸c 
ur 
Vs 
Vcc
C2
C1 
R2
R1
Re=Rht
Rc
h×nh. M¹ch khuÕch ®¹i håi tiÕp
ie
uht= ve
DTT_PTH_VQS 
13
b, Håi tiÕp ©m ®iÖn ¸p, ghÐp nèi tiÕp 
CÆp ®iÖn trë Rht vµ Re1 t¹o thµnh cÆp ph©n ¸p lÊy tÝn hiÖu ¸p ur vÒ ®Çu vµo, 
®iÖn ¸p håi tiÕp lÊy trªn ®iÖn trë Re1, cã gi¸ trÞ: 
Rht
uVhtKu
Rht
Vht ñr +===>+= 1Re
1Re/'.
1Re
1Re
 Tõ c«ng thøc ta thÊy hÖ sè khuÕch ®¹i håi tiÕp phô thuéc 
vµo 2 ®iÖn trë Re1 vµ Rht, nh−ng ®Ó ®¶m b¶o chÕ ®é thiªn ¸p mét chiÒu 
cho Q1, Re1 kh«ng thÓ thay ®æi trong ph¹m vi lín, v× vËy hÖ sè khuÕch 
®¹i håi tiÕp phô thuéc chñ yÕu vµo Rht. 
Vcc
Q2 
Rc2 R2 C3
urC2
C1 
R1 Rc1
Q1
Vs
H×nh. M¹ch khuÕch ®¹i kh«ng håi tiÕp
Ce
ur
Vs 
Vcc
C2
C1 
R2
R1
Re
Rc
h×nh. M¹ch khuÕch ®¹i kh«ng håi tiÕp
BomonKTDT-§HGTVT 
14 
c, Håi tiÕp ©m ®iÖn ¸p, ghÐp song song 
§iÖn trë Rht thay thÕ Rb ph©n ¸p cho B cña Transistor, ®ång thêi Rht còng 
lÊy ®iÖn ¸p ra håi tiÕp vÒ. 
 Rht kÕt hîp víi tæng trë ngâ vµo t¹o thµnh m¹ch ph©n ¸p, ®iÖn ¸p håi tiÕp 
®−îc xac ®inh: 
Rhthie
hieuVhtKu
Rhthie
hieVht ñr +===>+= /'. 
Re1
Rht
Vcc
Q2 
Rc2 R2 C3 
urC2
C1 
R1 Rc1
Q1
Vs 
H×nh. M¹ch khuÕch ®¹i håi tiÕp ®iÖn ¸p nèi tiÕp
+ 
+
-
-
+ 
Vht
Rht
Ur
Vcc
Vs 
C2
C1 
Rc
Q1
H×nh. Håi tiÕp ©m ®iÖn ¸p song song
hieuht
DTT_PTH_VQS 
15
d, Håi tiÕp ©m dßng ®iÖn, ghÐp song song 
M¹ch håi tiÕp dïng Rht lÊy Ve2 ®Ó ph©n cùc cho B1 ®ång thêi lÊy tÝn hiÖu 
ra ic2≈ ie2 qua Re2 t¹o tÝn hiÖu dßng iht. 
Dßng ®iÖn håi tiÕp iht ph¶n ¸nh thµnh ®iÖn ¸p håi tiÕp Vht qua ®iÖn trë Rht 
®−a ®Õn ®Çu vµo 
HÖ sè håi tiÕp dßng ®iÖn: 
 Ki=(Re2+Rht)/Re2
U
r
Re2 
Q2 
Rc2 
C3
Rb
2 Rb1 
Vc
c 
Vs 
C2
C
1 
Rc1
Q1
Rh
t 
iht
M¹ch håi tiÕp ©m dßng, ghÐp song song
hi
e 
ie2 
Ur 
Vcc
Vs 
C2C1
Rb Rc
Q1
H×nh .M¹ch kh«ng håi tiÕp
BomonKTDT-§HGTVT 
16 
IV. ¶nh h−ëng cña håi tiÕp ®Õn c¸c thèng sè cña m¹ch. 
¶nh h−ëng cña håi tiÕp ®−îc tãm t¾t theo b¶ng sau: 
C¸c th«ng sè kü 
thuËt 
Håi tiÕp 
©m 
dßng 
®iÖn nèi 
tiÕp 
Håi tiÕp 
©m ®iÖn 
¸p nèi 
tiÕp 
Håi tiÕp 
©m ®iÖn 
¸p song 
song 
Håi tiÕp 
©m dßng 
®iÖn song 
song 
Tæng trë ngâ vµo: 
Zv 
Zi.g Zi.g Zi /g Zi /g 
Tæng trë ngâ ra: 
Zr 
Zo.g Zo /g Zi /g Zi.g 
§é khuÕch ®¹i ®iÖn 
¸p: KU 
Ku/g Ku/g Ku/g Ku/g 
§é réng b¨ng 
th«ng ... V1
Vout
IDEAL
10k
R5
5k
R3
5k10k
10k
Vout
V2
V1
U1
IDEAL
5k
10k
10k
5k
H×nh 3 
V1
V2 Vout
IDEAL
1k
1k
5k
10k
H×nh 2 
V1
V2
Vout
IDEAL5k
2k 10k
1k
H×nh 4 
V3
V1
V2
Vout
IDEAL
10k
5k
50k
25k
4k
H×nh 5
V2
V1
V3
Vout
IDEAL1k
10k
5k 1k
2k
H×nh 6 
V1
V2
V3
V4
Vout
IDEAL
8k
6k
5k
10k
10k
H×nh 1
H×nh 7
V3
V4
Vout
IDEAL
R2
5k
3k
20k
10k
30k
H×nh 8 
DTT_PTH_VQS 
157
Trong c¸c bµi sau (tõ 11-15) h·y thiÕt kÕ m¹ch K§TT ®Ó cã ®−îc mèi quan hÖ sau: 
Bµi 11 v0 = 3v1 + 11v2 - v3 - 10v4 
Bµi 12 v0 = 8v1 + 81v2 - 24v3 - 39v4 
Bµi 13 v0 = 60v1 + 18v2 - 3v3 - 11v4 
Bµi 14 v0 = 3v1 + 4v2 +63 v3 -14v4 – 55v5 
Bµi 15 ThiÕt kÕ m¹ch (sö dông bé K§TT) thùc hiÖn hµm: 
 y = 2.a + 21 
dt
db
 + 31 ∫ c dt . 
Bµi 16. ThiÕt kÕ m¹ch (sö dông bé K§TT) thùc hiÖn hµm: 
 y = 32. a – 2 
dt
db
 – 52 ∫ c dt . 
Bµi 17. ThiÕt kÕ m¹ch thùc hiÖn hµm: 
Y=37lnx+23expx 
Bµi 18. ThiÕt kÕ m¹ch thùc hiÖn hµm: 
Y=37lnx1+2x1.x2 
Bµi 19. ThiÕt kÕ m¹ch thùc hiÖn hµm: 
Y=31lnx1+9x1/x2 
Bµi 20. ThiÕt kÕ m¹ch thùc hiÖn hµm: 
Y=7expx1-2x1.x2+x1/x2 
 (víi a, b, c, x1, x2 lµ ®iÖn ¸p vµo; y, Y lµ c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ra). 
IDEAL
Vout1
V1
V1
IDEAL
100k
100k
50k
50k
50k
H×nh 9 
10k
10k
10k
Vout
IDEAL
10k
V2 10k
IDEAL
10k
V1 10k
IDEAL
10k
H×nh 10 
BomonKTDT-§HGTVT 
158 
Tµi liÖu tham kh¶o: 
1. Electronics circuits, Ghausi, ISBN Editor , 1982 
2. Kü thuËt M¹ch ®iÖn tö, Ph¹m Minh Hµ, NXB KHKT 1999. 
3. §iÖn tö C«ng suÊt, NguyÔn BÝnh, NXB KHKT 2000. 
4. Industrial Electronics and control, SK BHATTACHARYA, ISBN Editor, 1995 
DTT_PTH_VQS 
159
Môc lôc: 
Ch−¬ng I. Nh÷ng kh¸i niÖm chung vµ c¬ së ph©n tÝch m¹ch ®iÖn tö .............. 4 
I. M¹ch ®iÖn tö: ............................................................................................4 
II. C¸c kiÕn thøc c¬ b¶n vÒ transistor...........................................4 
III. M¹ch cÊp nguån vµ æn ®Þnh chÕ ®é lµm viÖc........................5 
2. Víi BJT. ......................................................................................................... 5 
3. víi FET .......................................................................................................... 7 
Ch−¬ng 2. Håi tiÕp........................................................................................... 9 
I. Kh¸i niÖm:....................................................................................................9 
1. §Þnh nghÜa: .................................................................................................... 9 
3. C¸c ph−¬ng tr×nh c¬ b¶n: ............................................................................. 11 
III. Ph−¬ng ph¸p ph©n tÝch m¹ch cã håi tiÕp: ............................12 
a, Håi tiÕp ©m dßng ®iÖn, ghÐp nèi tiÕp .......................................................... 12 
b, Håi tiÕp ©m ®iÖn ¸p, ghÐp nèi tiÕp .............................................................. 13 
c, Håi tiÕp ©m ®iÖn ¸p, ghÐp song song .......................................................... 14 
d, Håi tiÕp ©m dßng ®iÖn, ghÐp song song...................................................... 15 
IV. ¶nh h−ëng cña håi tiÕp ®Õn c¸c thèng sè cña m¹ch. ....16 
Ch−¬ng 3. C¸c s¬ ®å c¬ b¶n cña tÇng khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhá dïng Transistor ... 17 
I. Kh¸i niÖm...................................................................................................17 
II. Ph©n tÝch m¹ch khuÕch ®¹i b»ng s¬ ®å t−¬ng ®−¬ng....17 
1. M¹ch t−¬ng ®−¬ng cña Transistor ............................................................... 17 
2. M¹ch t−¬ng ®−¬ng kiÓu EC: ........................................................................ 18 
3. M¹ch t−¬ng ®−¬ng kiÓu BC: ........................................................................ 18 
4. M¹ch t−¬ng ®−¬ng kiÓu CC: ........................................................................ 19 
5. Ph©n tÝch m¹ch khuÕch ®¹i b»ng m¹ch t−¬ng ®−¬ng................................... 19 
III. TÝnh to¸n c¸c th«ng sè ë chÕ ®é ®éng..................................20 
IV. Transistor Tr−êng- FET..................................................................21 
V. C¸c ph−¬ng ph¸p GhÐp tÇng gi÷a c¸c bé khuÕch ®¹i ......23 
1. GhÐp RC....................................................................................................... 23 
2. GhÐp biÕn ¸p ................................................................................................ 24 
3. GhÐp trùc tiÕp............................................................................................... 25 
4. C¸c kiÓu ghÐp transistor kh¸c ...................................................................... 25 
5. M¹ch khuÕch ®¹i vi sai ................................................................................ 26 
Ch−¬ng 4 . KhuÕch ®¹i c«ng suÊt .................................................................. 29 
I. §Þnh nghÜa vµ ph©n lo¹i ...................................................................29 
II. M¹ch khuÕch ®¹i chÕ ®é A..............................................................29 
III. M¹ch khuÕch ®¹i chÕ ®é B. ...........................................................30 
a. M¹ch khuÕch ®¹i ®Èy kÐo............................................................................. 31 
b. M¹ch khuÕch ®¹i ®Èy kÐo, ®èi xøng bï (ng−îc)......................................... 32 
c. M¹ch khuÕch ®¹i kÕt cuèi ®¬n víi 2 nguån cung cÊp. ................................. 33 
d. M¹ch khuÕch ®¹i kÕt cuèi ®¬n víi 1 nguån cung cÊp.................................. 34 
IV. M¹ch khuÕch ®¹i chÕ ®é C. ...........................................................34 
Ch−¬ng 5. KhuÕch ®¹i thuËt to¸n .................................................................. 37 
I. c¬ b¶n vÒ bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n (Operational 
Amplifier).....................................................................................................37 
II. c¸c tham sè c¬ b¶n cña bé k®tt..................................................38 
BomonKTDT-§HGTVT 
160 
1. HÖ sè khuÕch ®¹i hiÖu Kd............................................................................ 38 
2. Dßng vµo tÜnh vµ ®iÖn ¸p lÖch kh«ng........................................................... 39 
3. Tû sè nÐn tÝn hiÖu ®ång pha........................................................................ 39 
III. C¸c s¬ ®å c¬ b¶n cña bé K§TT ......................................................40 
1. Bé khuÕch ®¹i ®¶o........................................................................................ 40 
2. M¹ch khuÕch ®¹i kh«ng ®¶o ........................................................................ 41 
3. M¹ch khuÕch ®¹i tæng.................................................................................. 42 
4. M¹ch khuÕch ®¹i hiÖu.................................................................................. 42 
5. M¹ch tÝch ph©n............................................................................................. 43 
6. M¹ch vi ph©n................................................................................................ 44 
7. M¹ch so s¸nh ............................................................................................... 45 
8. M¹ch khuÕch ®¹i logarit .............................................................................. 45 
9. M¹ch exp: .................................................................................................... 46 
10. M¹ch nh©n(chia) t−¬ng tù:......................................................................... 47 
IV. PhÇn Bµi tËp ..........................................................................................47 
1. Bµi to¸n thuËn .............................................................................................. 47 
2. Bµi to¸n ng−îc ............................................................................................. 49 
Ch−¬ng 5 .M¹ch läc tÝch cùc. ........................................................................ 53 
I. Kh¸i niÖm vÒ m¹ch läc tÇn sè........................................................53 
II. M¹ch läc thô ®éng ............................................................................54 
III. M¹ch läc tÝch cùc.............................................................................56 
1 Thùc hiÖn m¹ch läc th«ng thÊp vµ th«ng cao bËc 2. ..................................... 58 
2. Thùc hiÖn m¹ch läc th«ng thÊp vµ th«ng cao bËc cao, n>2. ........................ 61 
3. M¹ch läc chän läc vµ m¹ch läc th«ng d¶i.................................................... 61 
4. M¹ch nÐn chän läc....................................................................................... 64 
Ch−¬ng 6.C¸c m¹ch dao ®éng ....................................................................... 66 
I. Kh¸I niÖm...................................................................................................66 
1.§iÒu kiÖn dao ®éng vµ ®Æc ®iÓm cña m¹ch t¹o dao ®éng............................. 68 
2. TÝnh to¸n m¹ch dao ®éng............................................................................. 68 
II. C¸c lo¹i m¹ch dao ®éng ..................................................................70 
1. M¹ch dao ®éng L,C...................................................................................... 70 
2. M¹ch dao ®éng R,C ..................................................................................... 76 
3. M¹ch dao ®éng dïng th¹ch anh. .................................................................. 82 
Ch−¬ng7. ®iÒu chÕ biªn ®é ............................................................................ 87 
I. §Þnh nghÜa................................................................................................87 
II.®iÒu biªn(AM)...........................................................................................87 
1 Phæ cña tÝn hiÖu ®iÒu biªn............................................................................. 87 
2 Quan hÖ n¨ng l−îng trong ®iÒu chÕ biªn ®é ................................................. 88 
3. C¸c chØ tiªu c¬ b¶n cña dao ®éng ®· ®iÒu biªn ............................................ 89 
4. Ph−¬ng ph¸p tÝnh to¸n m¹ch ®iÒu biªn ........................................................ 91 
5. M¹ch ®iÒu biªn cô thÓ.................................................................................. 93 
III. §iÒu chÕ ®¬n biªn..............................................................................96 
1. Kh¸i niÖm..................................................................................................... 96 
2. C¸c ph−¬ng ph¸p ®iÒu chÕ ®¬n biªn ............................................................ 96 
IV.®iÒu tÇn(fm) vµ ®iÒu pha(PM) .......................................................100 
1. C¸c c«ng thøc c¬ b¶n vµ mèi quan hÖ cña hai ph−¬ng ph¸p...................... 100 
2, Phæ cña dao ®éng ®· ®iÒu tÇn vµ ®iÒu pha ................................................. 101 
3, M¹ch ®iÒu tÇn vµ ®iÒu pha ................................................................................. 101 
DTT_PTH_VQS 
161
4.Mét sè biÖn ph¸p ®Ó n©ng cao chÊt l−îng tÝn hiÖu ®iÒu tÇn........................ 108 
Ch−¬ng 8. Gi¶i ®iÒu chÕ(t¸ch sãng) ............................................................ 109 
I. Kh¸i niÖm:................................................................................................109 
1. C¸c tham sè c¬ b¶n cña t¸ch sãng biªn ®é: ............................................... 109 
2. M¹ch t¸ch sãng biªn ®é: ............................................................................ 110 
III. T¸ch sãng tÝn hiÖu ®iÒu tÇn......................................................115 
M¹ch cã d¹ng nh− h×nh vÏ d−íi ®©y: ............................................................. 116 
IV. Vßng khãa pha PLL(Phase Locked Loop) ...............................123 
1. CÊu t¹o ....................................................................................................... 123 
2. Nguyªn t¾c ho¹t ®éng: ............................................................................... 124 
3. øng dông cña PLL..................................................................................... 125 
Ch−¬ng 9. Trén tÇn ...................................................................................... 127 
I. Kh¸i niÖm.................................................................................................127 
1. §Þnh nghÜa: ................................................................................................ 127 
2. Nguyªn lý trén tÇn: .................................................................................... 127 
II. HÖ ph−¬ng tr×nh ®Æc tr−ng:.......................................................128 
III. NHiÔu trong m¹ch trén tÇn ......................................................129 
IV. M¹ch trén tÇn...................................................................................130 
1. M¹ch trén tÇn dïng Diode ......................................................................... 130 
2. M¹ch trén tÇn dïng phÇn tö khuyÕch ®¹i................................................... 133 
Ch−¬ng 10. ChuyÓn ®æi t−¬ng tù – sè ......................................................... 141 
vµ chuyÓn ®æi sè – t−¬ng tù ......................................................................... 141 
I. C¬ së lý thuyÕt....................................................................................141 
1. Kh¸i niÖm chung:....................................................................................... 141 
2. C¸c tham sè c¬ b¶n .................................................................................... 143 
3.Nguyªn t¾c lµm viÖc cña bé ADC:.............................................................. 143 
II. C¸c ph−¬ng ph¸p cô thÓ:...............................................................145 
1. ChuyÓn ®æi t−¬ng tù – sè: .......................................................................... 145 
2. ChuyÓn ®æi sè – t−¬ng tù (DA).................................................................. 151 
PhÇn bµi tËp:................................................................................................. 154 
I. Bµi tËp Transistor – chÕ ®é ®éng ..............................................154 
II.Bµi tËp KT§T - PhÇn KhuÕch ®¹i c«ng suÊt............................155 
1. Cho m¹ch khuÕch ®¹i chÕ ®é A ................................................................. 155 
2. Bé khuÕch ®¹i ghÐp biÕn ¸p: ...................................................................... 155 
III. PhÇn KhÕch ®¹i thuËt to¸n. ......................................................155 
Tµi liÖu tham kh¶o: ...................................................................................... 158