Dien Tu Thong Tin

PHẦN I

LÝ THUYẾT

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

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

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

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

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

21

3RC2

1f

(4)

3

10V

f

flg10dBA

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

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

*

'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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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

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)

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

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

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

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

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 .

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 + )

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

L0

C

L0 CR

X

RQ (2)

Hệ số phẩm chất tương đương của mạch:

0i

0itñ

QQ

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

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)

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

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

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.

PHẦN II

BI TẬP

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

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)

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)

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

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

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

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

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

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

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.

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

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

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


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:

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

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|***


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

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

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


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


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

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


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


IV. Dao động RC

Bi 3.8: Dao động cầu

VL

R1

C

-

+

R2

R

R

C

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

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

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

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

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


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

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

-

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

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’

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

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

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

Dien Tu Thong Tin

Documents

Transcript of Dien Tu Thong Tin