Phân Cực Hồi Tiếp Thu (Collector Feedback Biasing)

Áp dụng công thức: VCE = VCC – VRC = 10 – 6,7 = 3,3 volt

Kết luận:

Điểm làm việc tính Q là Q(VCE ; IC)

=> Q(3,3 volt ; 33,67mA)

Có thể bạn quan tâm!

Xem toàn bộ 264 trang tài liệu này.

Bước 5: viết phương trình đường tải tĩnh

Phương trình đường tải tĩnh :

Thay số ta có:

(mA)

Nhận xét: Như đã trình bày khi nhiệt độ tăng lên điều này sẽ làm tăng hệ số khuếch đại. giả sử tăng thêm 15% đây là một giá trị thực tế và khá nhỏ. Từ 300 nó sẽ leo lên đến 345. Điều này có nghĩa rằng các dòng điện thu sẽ trở thành 38.7mA, và điện áp đầu ra cũng sẽ trở thành 7,7 Volts! Mức volt cao hơn trước. Đó là lý do tại sao phương pháp phân cực này không được sử dụng cho các bộ khuếch đại transistor.

Phương pháp phân cực này này là dòng điện thu rất nhạy cảm với những thay đổi nhỏ về dòng điện Thực tế là phương pháp này rất đơn giản và tiết kiệm chi phí, nó được sử dụng rộng rãi khi transistor hoạt động như một công tắc tải, ví dụ như một rơle hoặc trình điều khiển LED. Đó là bởi vì điểm Q hoạt động từ vùng ngưng dẫn đến vùng bão hòa

4.7.3 Phân cực hồi tiếp thu (Collector Feedback Biasing)

Cấu hình phân cực phản hồi thu cũng là một phương pháp phân cực phụ thuộc beta, mạch cần thiết dùng hai điện trở RB và RC để phân cực DC cho transistor. Trong mạch này, điện trở phân cực RB được kết nối với chân

C. Như vậy hồi tiếp thu chính là hồi tiếp âm vì lấy điện áp tại cực thu VC phân

cực cho cực B thông qua điện trở RB. Nếu dòng điện IC tăng, thì điện áp VC giảm, do đó tự động giảm dòng IB để giữ cho Q-point được cố định. Điện áp phân cực bắt nguồn từ điện áp rơi qua điện trở tải, RC = RL. Vì vậy, nếu tăng dòng tải IC sẽ có một điện áp lớn hơn rơi trên RL, làm điện áp VC giảm tương ứng, VC giảm kéo theo giảm tương ứng cho dòng điện IB và khi IB giảm điều này sẽ kéo giảm dòng IC để trở lại bình thường.

Hình 4.25: Cấu hình mạch phân cực hồi tiếp thu

Phương pháp định thiên bằng hồi tiếp âm nói chung là tốt cho hầu hết các thiết kế bộ khuếch đại.

Giáo trình Kỹ thuật điện tử

Từ định luật thứ hai của Kirchhoff, ta có:

Áp dụng định luật Ohm:

Phương trình đặc tuyến đầu vào: IB = f(VBE)

Theo độ lợi dòng: IC = hfeIB = .IB

Do  >> 1, nên IE  IC = .IB, nên ta có thể tính gần đúng như sau

Từ đó, ta có:

Như vậy dòng điện IB được tính

Phương trình đặc tuyến ngõ vào IB = f(VBE) :

Phương trình đường tải tĩnh IC = f(VCE)

Từ định luật thứ hai của Kirchhoff, ta có

Dễ dàng rút ra được phương trình đường tải

Xác định điểm làm việc tĩnh Q(ICQ ; VCEQ)

Dòng điện ICQ được tính theo công thức sau: ICQ = .IB

Hoặc : ICQ = (VCC - VBE) / (RC + (RB / ))

Điện áp VCEQ được tính từ phương trình đường tải

Ví dụ : Transistor bán dẫn silicon và hoạt động như một bộ khuếch đại lớp B với β = 300, RB = 80 Kohms, RC = 200 Ohms và VCC = 10 volt. Xác định điểm làm việc tĩnh Q, phương trình đường tải tĩnh

Hướng dẫn (Tutorial) Bước 1: Tính dòng IB

Dùng công thức :

Thế số ta tính được: IB = 84,33 (uA)

Bước 2: Tính dòng IC = ICQ

Dùng công thức:

ICQ = IB => ICQ = 25.3 (mA)

Bước 3: Tính điện áp

VCE = VCEQ

Dùng công thức:

=> VCEQ = 4.94 (volt)

Kết luận: Điểm làm việc tĩnh Q(ICQ; VCEQ) là Q(25.3 (mA) ; 4.94 (volt))

Bước 4: Lập phương trình đường tải tĩnh

Chú ý: Chỉ thay giá trị RC và VCC vào biểu thức trên, ta có:

Nhận xét: Với cách phân cực này mạch cũng chưa thật sự ổn định vì giá trị 

phụ thuộc nhiệt độ ảnh hưởng đến dòng thu IC.

t0 =>  => IC => VC => IB  => IC  => Q ổn định

4.7.4 Phân cực cố định nền với điện trở RE

Mạch này giống mạch phân cực nền cố định nhưng gắn thêm điện trở RE nhằm ổn định nhiệt.

Thật vậy, nếu IC tăng lên do sự gia tăng nhiệt độ, thì IE cũng tăng lên làm tăng thêm điện áp trên RE. Điều này dẫn đến việc giảm á VC, gây ra sự sụt giảm của IB, từ đó đưa IC trở lại giá trị bình thường của nó. Do đó, cấu hình mạch phân cực này được xem là cung cấp sự ổn định tốt hơn khi so sánh với mạng phân cực nền cố định.

Hình 4.26 : Mạch phân cực nền cố định gắn điện trở RE

Phương trình đặc tuyến ngõ vào IB = f(VBE):

Theo định luật thứ hai của Kirchhoff, ta có:

Theo định luật Ohm

Với IE =( + 1)IB

Vậy 



Transistor loại Silic có VBE = 0.7 volt

Phương trình đặc tuyến ngõ vào IB được viết lại



Nếu  thì , có thể tính gần đúng như sau:



Phương trình đường tải tĩnh IC = f(VCE)

Theo định luật thứ hai của Kirchhoff, ta có:

Theo định luật Ohm

Nhắc lại: IC

= IE

= IB

;

Thường  nên , hay IC  IE Phương trình tải tĩnh (tính gần đúng):

Nhận định: Mạch ổn định nhiệt tốt hơn, nhưng với sự hiện diện của RE làm giảm điện áp ngõ ra của bộ khuếch đại do hồi tiếp AC không mong muốn.

4.7.5 Phân cực phát (Emitter Bias)

Mạng phân cực sử dụng hai điện áp cung cấp, VCC và VEE, bằng nhau nhưng ngược lại trong phân cực. Ở đây, VEE phân cực thuận mối nối tiếp xúc B_E thông qua RE trong khi VCC phân cực ngược mối nối tiếp xúc B-C

Hình 4.27 : mạch phân cực phát

Theo định luật thứ hai của Kirchhoff, ta có:

Theo định luật Ohm

Điện áp tại cực E: VE = - VEE + IERE Điện áp tại cực C: VC = VCC - ICRC Điện áp tại cực B: VB = VBE + VE

Nhận xét: Trong loại phân cực này, IC có thể được độc lập với cả β và VBE bằng cách chọn RE >> RB / β và VEE >> VBE.