Mạch khuếch Đại Tầng

Mạch Khuếch Đại Tầng

Mạch khuếch đại tầng là một mạch có hai giai đoạn bao gồm một mạch khuếch đại siêu dẫn tiếp theo là một mạch khuếch đại đệm. Mạch này có rất nhiều ưu điểm so với các mạch khuếch đại đơn như cách ly đầu ra tốt hơn, cực cửa điều khiển dòng điện tốt hơn, băng thông được cải thiện, trở kháng đầu vào cao hơn, trở kháng đầu ra cao hơn, ổn định hơn, tỷ lệ hàng loạt cao hơn vv... Lý do đằng sau sự gia tăng băng thông là làm giảm hiệu ứng Miller. Mạch khuếch đại tầng thường được xây dựng lên bằng cách sử dụng FET (transistor trường) hoặc BJT (transistor lưỡng cực). Giai đoạn đầu sẽ được dẫn ở chế độ nguồn thông thường / chế độ cực phát chung và giai đoạn khác thì sẽ được dẫn ở chế độ cơ sở phổ biến / chế độ cực phát chung.

Hiệu ứng Miller :

Hiệu ứng Miller là hiệu ứng có ành hưởng đến việc tiêu hao nguồn điện dung sai lệch bằng cách tăng điện áp. Các nguồn điện dung tiêu hao luôn luôn làm giảm băng thông và khi nó được nhân lên bởi điện áp với việc đạt được tình trạng này sẽ trở nên tồi tệ hơn nữa. Sự khuếch đại của điện dung bị rò rỉ sẽ làm tăng mức điện dung ảnh hưởng đầu vào và như chúng ta đã biết, với 1 mạch khuếch đại, sự tăng điện dung đầu vào làm tăng mức cắt giảm tần số và điều đó có nghĩa là làm giảm băng thông. Hiệu ứng Miller có thể được giảm bằng cách thêm một giai đoạn đệm dòng điện ngay đầu ra của bộ khuếch đại hoặc là thêm một giai đoạn đệm điện áp trước khi đưa vào trong mạch.

Mạch khuếch đại tầng dùng transistor trường (trên lý thuyết):

Sơ đồ mạch của bộ khuếch đại tầng điển hình sử dụng transistor trường được hiển thị ở hình trên. Các giai đoạn ở đầu vào của mạch là một bộ khuếch đại nguồn thông thường FET và điện áp đầu vào (VIN) được kết nối với cực cổng (cực G) của nó. Giai đoạn đầu ra là một bộ khuếch đại cổng thông thường của FET được thúc đẩy bởi giai đoạn đầu vào. Rd là điện trở của cực máng (cực D) ở giai đoạn đầu ra. Điện áp đầu ra (Vout) được lấy từ điện áp ở cực máng (cực D) của transistor Q2. Khi cực G của Q2 nối đất, điện áp cực nguồn (S) của FET Q2 và điện áp cực D của FET Q1 được kết nối với nhau. Điều đó có nghĩa là trên FET Q2 cung cấp một điện trở đầu vào thấp hơn trên FET Q1. Điều này làm giảm điện áp cực G xuống mức thấp của FET Q1 dẫn đến làm giảm hiệu ứng Miller và làm cho băng thông tăng lên. Việc giảm điên áp cực G xuống mức thấp của FET Q1 không ảnh hưởng đến cực G tổng thể bởi vì điện áp trên FET Q2 sẽ bù vào đó. Điện áp trên FET Q2 không bị ảnh hưởng bởi hiệu ứng Miller bởi vì việc nạp và xả của cực D để nguồn điện dung sai lệch được thực hiện thông qua điện trở Rd, tải trọng và các phản ứng tần số nếu bị ảnh hưởng chỉ cho tần suất cao (cùng trên Dải âm thanh).

Trong cấu hình tầng, đầu ra cũng được cách ly với đầu vào. Q1 có điện áp gần như không đổi ở cực D và cực nguồn trong khi Q2 có điện áp gần như không đổi tại các cực nguồn và cực cổng và thực tế không có gì để dẫn trở lại từ đầu ra đến đầu vào. Các điểm chỉ có tầm quan trọng về điện áp là đầu vào và đầu ra và chúng được cô lập tốt bởi kết nối trung tâm của mức điện áp không thay đổi.

Mạch khuếch đại tầng thực tế:

Một mạch khuếch đại tầng thực tế dựa trên transistor trường (FET) được hiển thị ở hình trên. Điện trở R4 và R5 được mắc theo dạng cầu phân chia áp cho transistor trường Q2. Điện trở R3 là điện trở cực D của Q2 và nó dùng để giới hạn dòng điện cho cực D. Điện trở R2 là điện trở cực nguồn của Q1 và C1 là của tụ điện của nó. Điện trở R1 đảm bảo điện áp không ở cực cổng Q1 trong điều kiện tín hiệu là không.