Ecc

VD1: Cho mạch khuếch đại sau:
Biết: Ecc ; UBE; Rb1; Rb2; RC; Re; β.
a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải
tĩnh và re của mạch?

Rc

Rb1
Uvao

C2 Ura

C1
Q

b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω

Rb2
Re

c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω

C3

a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh và re của mạch?
Ta có sơ đồ tương đương ở chế độ một chiều:
Với EB =

ECC

Rb1 + Rb2

Rb2

và Rb =

EB

ECC

Rb1 . Rb2

Rb

Rb1 +Rb2

Rc

EB = URb + UBE + URe
EB = IB.Rb + UBE + IE.Re
EB= UBE + [Rb + (β+1)Re ].IB
Vậy →re =

UT
IE

=

26.10-3
IE


→ IB =

EB - UBE
Rb + (β+1)Re

→IE = (+1)IB

→re

Re

IC

Dựng phương trình đường tải tĩnh.

ECC
Rc + (

Ta có: ECC = URc + UCE + URe

β+1
)Re
β

ECC = IC.Rc + UCE + IE.Re
ECC= UCE + [Rc + (

𝛽+1
𝛽


) Re ] .IC

Chọn IC = 0 → UCE = ECC
và UCE = 0 →IC =

ECC

ECC
Rc + (

β+1
)R𝑒
β

Chọn điểm làm việc tĩnh là Q khi đó ta có: ICQ = IBQ → UCEQ
b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞
Sơ đồ ở chế độ xoay chiều ta có sơ đồ sau:
iB

iv

iC
ir

Uv
Zv

Rb


βre

β.iB

Rc Ur
Zr

UCE


Trở kháng vào của mạch Zvào:
Zvào = Rb // β.re  Zvào =

Rb . βre
Rb + βre



Trở kháng ra của mạch Zra: Zra = Rc
Hệ số khuếch đại KU: KU =

Ura
Uvào

Mà Ura = - βiB.Rc; Uvào = iB.βre  KU = Hệ số khuếch đại Ki: Ki =
→ K i = - Ku

Zvào

ira

ivào

hay Ki = - Ku

Rc

Rc
re

Ta có: ira = -

Ura

và ivào =

Rc

U𝑣à𝑜
Zvào

R1 . Βre
(R1 + βre ) Rc

c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a (Ω)
Sơ đồ ở chế độ xoay chiều ta có sơ đồ sau:
iB

iv

iC

ir

Uv

βre

Rb

r0

β.iB

RC Ur
Zr

Zv

Trở kháng vào của mạch Zvào:
Zvào = Rb // β.re  Zvào =

Rb . βre
Rb + βre

 Zvào =195 (Ω)

Trở kháng ra của mạch Zra: Zra = Rc // r0  Zra =
Hệ số khuếch đại KU: KU =
Mà Ura = - βiB.

Rc . r0

Rb + r0

→ K i = - Ku

Zvào
Zra

Ura
Uvào

; Uvào = iB.βre  KU = -

Hệ số khuếch đại Ki: Ki =
→ Ki

Rc . r0
Rb + r0

ira
ivào

Rc . r0
(Rb + r0 )re

Ta có: ira = -

Ura
Zra

 KU


và ivào =

U𝑣à𝑜
Zvào


VD2: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh và re
của mạch?
b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω
c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω
Biết:Ecc; Rb; Rc; RE; β; C1 = C2 = C3
a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh và re
của mạch?
Ở chế độ một chiều ta có:
ECC = URb + UBE + URe

IC

ECC = IB.Rb + UBE + IE.Re
ECC= UBE + [Rb + (β+1)Re ].IB
→ IB =

Ecc - UBE
Rb + (β+1)Re

Vậy →re =

UT

IE

=

ECC
R𝑐 + (

β+1
)Re
β

→IE = (+1)IB

26.10-3
IE

→re

Dựng phương trình đường tải tĩnh.

UCE

ECC

Ta có: ECC = URc + UCE + URe
ECC = IC.Rc + UCE + IE.Re
ECC= UCE + [Rc + (

𝛽+1
𝛽


) Re ] .IC

Chọn IC = 0 → UCE = ECC và UCE = 0 →IC =

ECC
Rc + (

β+1
)R𝑒
β

Chọn điểm làm việc tĩnh là Q khi đó ta có: ICQ = IBQ → UCEQ
b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω (xem VD1)
c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω (xem VD1)
Ecc

VD3: Cho sơ đồ khuếch đại EC sau. Biết : Ecc; Rb1; Rb2; Rc;
Re; Transisto có β, UBE , bỏ qua hiệu ứng Early.
a) Hãy tìm điểm làm việc tĩnh của transistor trên, vẽ
đường tải tĩnh và điện trở tương đương giữa hai cực
B và E của transistor?
b) Tìm Zi, Zo, AV, AI.
c) Vẽ Vout(t) khi biết Vin (t)

Rb1

Rc
C2


C1

Vo
Vi
Rb2

Re


a) Hãy tìm điểm làm việc tĩnh của transistor trên, vẽ đường tải tĩnh và điện trở tương
đương giữa hai cực B và E của transistor?
EB

Ta có sơ đồ tương đương ở chế độ một chiều:
Với EB =

VCC
R1 + R2

Rb1 . Rb2

R2 và Rb =

Rb

Rb1 + Rb2

Ecc

Rc


Ta có: EB = URb + UBE + URe →EB = IB.Rb + UBE + IE.Re
EB = UBE + [Rb + (β+1)Re ].IB với IE = (β+1)IB
→ IB =

EB -UBE

Re

IC

Rb + (β+1)Re

Ta lại có: Ecc = URe + UCE + URe

ECC
Rc + (

→ Ecc = IC.Rc + UCE + IE.Re

β+1
)Re
β

UCE = Ecc - IC.Rc - IE.Re
→ UCE= Ecc - [Rc + (

β+1
β


) Re ] .IC (1)

Từ pt đường tải tĩnh (1) ta chọn IC = 0
→ UCE= Ecc và chọn UCE = 0 →IC =
Xác định re: re =

UT
IE

=

26.10-3

ECC
Ecc

[Rc + (

β+1
)Re].
β

(IE được xác định ở trên)

IE

Vậy điện trở tương đương giữa hai cực B và E của transistor là: β.re
b) Tìm Zi, Zo, AV, AI
Do bỏ qua hiệu ứng Early nên ro =  từ đó ta có sơ đồ của mạch ở chế độ xoay chiều
iB


ii

iC
β.iB

β.re
Vi
Zi

Rb

iE

io

Re

ZB

Tổng trở vào của mạch Zi: Zi = Rb // ZB
Ta có: vi = iB.re + iE Re = iB.re + (+1)iB.Re
Ta đặt: ZB = vi / iB = iB.re + (+1)iB.Re  / iB = re + (+1).Re
Vậy tổng trở vào của mạch: Zi =

Rb . ZB
Rb + ZB

Vo


Rc
Zo

UCE


Tổng trở ra Z0: để tính tổng trở ra ta ngắn mạch đầu vào (uv = 0 →iB = 0→iB = 0 tương
đương mạch hở) →Z0 = RC
Hệ số khuếch đại điện áp AV: AV =
Trong đó v0 = - iB.RC → AV =

Vo
Vi

Vo
Vi

=

Hệ số khuếch đại dòng điện Ai: Ai =
Trong đó i0 = - v0 / RC ; ii = vi /Zi

− RC
re + (+1).Re 
io
ii

→ Ai = - Av

c) Vẽ Vout(t) khi biết Vin (t). Dựa vào AV =

→ Vout(t) =

− RC
re + (+1).Re 

Zi
Rc

Vo
Vi

=

− RC
re + (+1).Re 

Vin (t)

VD4: Cho sơ đồ mạch điện như hình vẽ
a) Xác định điểm làm việc tĩnh, vẽ đường tải tĩnh và re
của mạch?
b) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = ∞ Ω
c) Tìm ZV, ZR, KU, KI với r0 = a Ω
Biết:Ecc; Rb; Rc; β;
(tương tự VD2; thay RE = 0)
VD5: Cho ±UCC. Thiết kế mạch so sánh cho phép thực +Ucc
hiện đặc tính truyền đạt sau? Biết Ui(t) = Asin (ꙍt) (V)
hãy vẽ Uo(t) ?
U1


U2

-Ucc
Dựa vào đặc tuyến truyền đạt thì đây là một mạch so sánh khơng đảo có trễn nên ta có sơ
đồ mạch so sánh như sau:
Ta có:Ui = (1 +

R1
R2

) Uref −

R1
R2

Uo

Với Uo = + Ucc → U1 = (1 +

R1

Với Uo = − Ucc → U2 = (1 +

R1

R2

) Uref −

R2


) Uref +

R1
R2
R1
R2

Ucc

(1)

Ucc (2)


Cộng pt (1) và (2) ta có: (1 +
U2 − U1
2

→ R1 =

U2 − U1
2UCC

R1
R2

) Uref =

U1 + U2

2

(3): thay (3) vào pt (1) ta có:

R1
R2

UCC =

R 2 (4) tự chọn R2 = …(kΩ) thay vào (4) tìm được R1 = …(kΩ), có

R1, R2 thay vào (3) tìm được Uref = ….(V)
Vẽ dạng điện áp ra:

VD6: Cho ±UCC. Thiết kế mạch so sánh cho phép thực hiện đặc tính truyền đạt sau ?
Biết Ui(t) = Acos (ꙍt) (V) hãy vẽ Uo(t) ?

Dựa vào đặc tuyến truyền đạt thì đây là một mạch so sánh đảo có trễn nên ta có sơ đồ mạch
so sánh như sau:
Ta có:Ui = (

R2
R1 +R2

) Uref +

Với Uo = − Ucc → U1 = (

R1


Uo

R1 +R2
R2
R1 +R2

Với Uo = + Ucc → U2 = (

) Uref −

R2
R1 +R2

) Uref +

R1
R1 +R2
R1
R1 +R2

Ucc (1)
Ucc (2)


Cộng pt (1) và (2) ta có: (
U2 − U1
2

→ R2 = (


2UCC
U2 − U1

R2
R 1 + R2

) Uref =

U1 + U2
2

(3): thay (3) vào pt (1) ta có: (

R1
R1 + R2

− 1) R1 (4) tự chọn R1 = …(kΩ) thay vào (4) tìm được R2 =

…(kΩ), có R1, R2 thay vào (3) tìm được Uref = ….(V)
Vẽ dạng điện áp ra:

VD7: Cho mạch so sánh có trễ khơng đảo hai điện áp trên hai lối vào.
a) Vẽ sơ đồ mạch.
b) Vẽ dạng điện áp ra.
Biết: ±Vcc; Uref; Uvào = Asinωt (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1.
Cho mạch so sánh có trễ khơng đảo hai điện áp trên hai lối vào.
a) Vẽ sơ đồ mạch.
Uref

Ura


R1//R2

+Vs C
+U
Ura

Uv

) UCC =

R1

b) Vẽ dạng điện áp ra.

R2

UP1
UP2

Uv

-s
-U
VCC

Biết: ±Vcc; Uref ; Uvào = Asinωt (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1.


𝑅1

𝑅1
) 𝑈𝑟𝑒𝑓 +
𝑉
𝑅2
𝑅2 𝑐𝑐
𝑅1
𝑅1
= (1 + ) 𝑈𝑟𝑒𝑓 −
𝑉
𝑅2
𝑅2 𝑐𝑐

𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = −𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃1 = (1 +
𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = 𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃2

VD8: Cho mạch so sánh có trễ đảo hai điện áp trên hai lối vào.
a) Vẽ sơ đồ mạch.
b) Vẽ dạng điện áp ra.
Biết: ±Vcc; Uref ; Uvào = Asinωt + a (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1.
Cho mạch so sánh có trễ đảo hai điện áp trên hai lối vào.
a) Vẽ sơ đồ mạch.
Ura

+Vs C
+U

R1//R2
Uvào

Ura


UP1
Uref

R1

R2

UP2

Uv

-U
-s
VCC

𝑅2
𝑅1
) 𝑈𝑟𝑒𝑓 +
𝑉
𝑅1 + 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2 𝑐𝑐
𝑅2
𝑅1
𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = − 𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃2 = (
) 𝑈𝑟𝑒𝑓 −
𝑉
𝑅1 + 𝑅2
𝑅1 + 𝑅2 𝑐𝑐
b) Vẽ dạng điện áp ra.

𝑉ớ𝑖 𝑈𝑟𝑎 = 𝑉𝑐𝑐 → 𝑈𝑃1 = (

Biết: ±Vcc ; Uref ; Uvào = Asinωt + a (V); điện trở hồi tiếp R2 , điện trở vào R1.
Ví dụ
1) Xây dựng mạch dùng khuếch đại thuật toán để thực hiện qui luật điều khiển sau đây.
Uout = 4Uin1 - 2Uin2 + 4Uin3
2) Xây dựng mạch dùng khuếch đại thuật toán để thực hiện qui luật điều khiển sau đây.
Uout = 4Uin1 + 6Uin2 - 3Uin3
3) Hãy thiết kế mạch thỏa mãn yêu cầu sau:
𝑢𝑜𝑢𝑡 = 8√2𝑠𝑖𝑛(100𝜋𝑡 − 𝜋⁄6) − 15𝑡 3 + 4 + 𝑡 2

(𝑚𝑉 )

𝑢𝑖𝑛1 = 2√2𝑐𝑜𝑠(100𝜋𝑡 − 𝜋/3)

(𝑚𝑉)

𝑢𝑖𝑛2 = −𝑡 2 + 1

(𝑚𝑉)

𝑢𝑖𝑛3 = −3𝑡 3 + 1

(𝑚𝑉)


4) Hãy thiết kế mạch thỏa mãn yêu cầu sau:
𝑢𝑜𝑢𝑡 = 15𝑐𝑜𝑠(100𝜋𝑡 − 2𝜋⁄3) + 15𝑡 3 − 30 + 𝑡

(𝑚𝑉)


𝑢𝑖𝑛1 = 𝑠𝑖𝑛(100𝜋𝑡 + 𝜋⁄6)

(𝑚𝑉)

𝑢𝑖𝑛2 = 3𝑡 3 − 5

(𝑚𝑉)

𝑢𝑖𝑛3 = −𝑡 + 5

(𝑚𝑉)