Chương 6 mạch điện tử số (môn điện tử 2)
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.92 MB, 56 trang )
BÀI GIẢNG MÔN ĐIỆN TỬ 2 –
Chương 6
Đại học Thủy Lợi – Khoa Năng Lượng – Bộ môn Kỹ Thuật Điện
Giảng viên : Ths. Bùi Văn Đại
Email :
Chương 6 : Mạch điện tử số
1 : Lý luận thiết kế IC, so sánh Mos & BJT
7 : KĐ CS & Rs, CE & Re
2 : Phân cực Ic, các nguồn dòng
3 : Đáp ứng tần số cao
6 : KĐ cascode
5 : KĐ CG, CB với tải tích cực
4 : KĐ CS,CE với tải tích cực
8 : KĐ CD, CC
9 : Các cặp trans, mạch dòng mirror
1 : Lí luận thiết kế IC, so sánh Mos - BJT
Tiết kiệm diện tích
- Loại bỏ trở lớn
- Loại bỏ tụ rẽ nhánh (tụ lớn)
- Giảm kích thước (chiều dài kênh dẫn)
Cmos được sử dụng rộng rãi
- Kết hợp với BJT thành Bimos
Mạch nguồn dòng và ảnh dòng
2 vùng tiếp giáp : EBJ : phát – gốc và CBJ
: góp – gốc
1 : Lí luận thiết kế IC, so sánh Mos - BJT
Thông số đặc trưng Mos:
Thông số Mosfet
1 : Lí luận thiết kế IC, so sánh Mos - BJT
Thông số BJT
1 : Lí luận thiết kế IC, so sánh Mos - BJT
So sánh Mos và BJT
(xem bảng trong STHT hoặc giáo trình)
Mos
- điện trở vào là vô cùng
- thông số W/L dễ thay đổi so với Ae
BJT
- điện dẫn cao hơn
- hệ số khuếch đại tốt
1 : Lí luận thiết kế IC, so sánh Mos - BJT
Mos :
- Phù hợp với KĐ trở kháng vào cao
- Chuyển mạch
- Phù hợp mật độ đóng gói cao (IC)
BJT
- Mạch yêu cầu chất lượng cao (KĐTT)
BiCmos
- Cấy thêm BJT trên cùng vi mạch Mos
2 : Phân cực Ic, các nguồn dòng
Dùng các nguồn dòng hằng
- Dòng tham chiếu : Iref
- Các mạch lái dòng
Nguồn dòng
- Dùng Mos
- Dùng BJT
2 : Phân cực Ic, các nguồn dòng
Nguồn dòng dùng Mos
Điều kiện
Vo > Vgs -Vt
1
DD GS
D REF
VV
II
R
'2
22
1
( ) ( )
2
O D n GS tn
W
I I k V V
L
2
1
( / )
( / )
O
REF
I
WL
I W L
2 : Phân cực Ic, các nguồn dòng
Mạch lái dòng Mos
Điều kiện :
2
2
1
( / )
( / )
REF
WL
II
WL
3
3
1
( / )
( / )
REF
WL
II
WL
3
43
1
( / )
( / )
WL
II
WL
5
54
4
( / )
*
( / )
WL
II
WL
2 : Phân cực Ic, các nguồn dòng
Nguồn dòng BJT (coi β = ∞)
Io = Iref
Io = m Iref
2 : Phân cực Ic, các nguồn dòng
Nguồn dòng BJT (có xét đến β)
I
REF
= I
c
+ 2I
C
/ β = I
C
(1+2/ β)
1
22
(1 ) 1
OC
REF
C
II
I
I
O
REF
I
m
m1
I
1
2 : Phân cực Ic, các nguồn dòng
Nguồn dòng BJT
Các điểm lấy dòng
và cấp dòng
12CC EE BE BE
REF
V V V V
I
R
3 : Đáp ứng tần số cao
Tổng quát
3 : Đáp ứng tần số cao
Hàm số của hệ số KĐ tần cao
Tần số 3dB - fH
A(s) = A
M
F
H
(s)
12
12
(1 / ).(1 / ) (1 / )
()
(1 / ).(1 / ) (1 / )
Z Z Zn
H
P P Pn
s s s
Fs
s s s
1
1
()
1/
H
P
Fs
s
H
P1
3 : Đáp ứng tần số cao
Không có cực vượt trội
Mở rộng : nhiều điểm cực và điểm zero
12
12
(1 / ).(1 / )
()
(1 / ).(1 / )
ZZ
H
PP
ss
Fs
ss
2 2 2 2
1 2 1 2
1 1 2 2
1/
H
P P Z Z
2 2 2 2
1 2 1 2
1 1 1 1
1/ ( ) 2( )
H
P P Z Z
3 : Đáp ứng tần số cao
Dùng hằng số thời gian mạch hở
2
12
2
12
1
()
1
n
n
H
n
n
a s a s a s
Fs
b s b s b s
1
P1 P2 Pn
1 1 1
b
1
1
n
i io
i
b C R
1
1
11
[]
H
n
i io
i
b
CR
3 : Đáp ứng tần số cao
Lý thuyết Miller
4 : KĐ CS,CE với tải tích cực
Mạch KĐ CS với tải tích cực
i
vo m o
oo
R
A g r
Rr
4 : KĐ CS, CE với tải tích cực
CS với tải tích cực
o
L
v vo
i L o
v
R
AA
v R R
2
1 1 1 1 2
21
( / / )
o
m o m o o
oo
r
Av g r g r r
rr
4. KĐ CS, CE với tải tích cực
Xác định điểm làm việc
4. KĐ CS, CE với tải tích cực
KĐ CE với tải tích cực
Ri = r
Avo = -gm.ro
Ro = ro
4. KĐ CS, CE với tải tích cực
Đáp ứng tần số cao (CS)
4: KĐ CS, CE với tải tích cực
Sử dụng lý thuyết Miller
Giả thiết: bỏ qua ảnh hưởng CL, Rsig lớn và điểm cực vượt trội do
thành phần Rsig và Cin tạo ra
5: KĐ cổng chung, gốc chung với tải tích
cực
KĐ cổng chung (CG)
Ảnh hưởng của phần thân
