Sơ đồ colectơ chung còn gọi là sơ đồ lặp emitơ, thực chất nó là sơ đồ emiơ chung có hồi tiếp âm dòng điện toàn phần, chỉ khác là tải được mắc ở cực emitơ. Vì có hồi tiếp âm toàn phần nên làm cho |UBE|<|UB0|, do đó làm tăng dải động của mạch (hình 1).
.png)
Tác dụng các linh kiện có trong mạch như sau:
Un, Rn: Điện áp và điện trở trong của nguồn tín hiệu cần khuếch đại.
CP1, CP2: Dẫn tín hiệu xoay chiều và và ngăn dòng một chiều.
R1, R2: Bộ phân áp để cấp điện áp định thiên cho cực bazơ của transistor.
RE: Thực hiện hồi tiếp âm dòng điện một chiều để ổn định cho transistor, đồng thời là tải một chiều của tầng khuếch đại.
Rt: Là tải xoay chiều của tầng khuếch đại.
Khi chưa có tín hiệu vào, mạch làm việc ở chế độ tĩnh, trong mạch chỉ có các thành phần dòng điện một chiều, lúc này tín hiệu ra Ur(t) = 0.
Khi ở bán kỳ dương của tín hiệu vào, tín hiệu được dẫn qua tụ CP1 tới cực B của BJT làm cho điện áp trên cực B tăng, tiếp giáp BE tăng cường phân cực thuận, dòng IB tăng, dẫn đến dòng IC tăng nên dòng IE = IC + IB cũng tăng theo. Dòng IE tăng gây sụt áp xoay chiều trên điện trở tải RE tăng nên làm điện áp trên cực emitơ tăng, nghĩa là điện áp ra có chiều biến thiên cùng chiều điện áp vào, ta thu được tín hiệu ra ở bán kỳ dương. Điện áp ra được dẫn qua tụ CP2 đến tải hoặc tầng sau. Ở bán kỳ âm của tín hiệu vào quá trình xảy ra ngược lại và tín hiệu ra ở bán kỳ âm.
Một số đặc điểm của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc cực C chung cần chú ý như sau:
- Tín hiệu ra cùng quy luật và đồng pha với tín hiệu vào.
- Mạch không khuếch đại điện áp mà chỉ khuếch đại công suất và dòng điện.
- Điện trở vào tăng lên (1+ b) lần so với sơ đồ emitơ chung. Điện trở vào lớn là một trong những ưu điểm quan trọng nhất của tầng khuếch đại colectơ chung. Vì vậy sơ đồ này thường dùng dể phối hợp trở kháng với nguồn tín hiệu có nội trở lớn nên sơ colectơ chung thường được sử dụng làm tầng khuếch đại đệm.
- Để ổn định điện áp cung cấp cho bazơ thường chọn dòng qua R1 và R2 là IP>> IB0, do đó các điện trở R1 và R2 không được chọn quá lớn, nếu không sẽ làm giảm trở kháng vào của mạch.
Un, Rn: Điện áp và điện trở trong của nguồn tín hiệu cần khuếch đại.
CP1, CP2: Dẫn tín hiệu xoay chiều và và ngăn dòng một chiều.
R1, R2: Bộ phân áp để cấp điện áp định thiên cho cực bazơ của transistor.
RE: Thực hiện hồi tiếp âm dòng điện một chiều để ổn định cho transistor, đồng thời là tải một chiều của tầng khuếch đại.
Rt: Là tải xoay chiều của tầng khuếch đại.
Khi chưa có tín hiệu vào, mạch làm việc ở chế độ tĩnh, trong mạch chỉ có các thành phần dòng điện một chiều, lúc này tín hiệu ra Ur(t) = 0.
Khi ở bán kỳ dương của tín hiệu vào, tín hiệu được dẫn qua tụ CP1 tới cực B của BJT làm cho điện áp trên cực B tăng, tiếp giáp BE tăng cường phân cực thuận, dòng IB tăng, dẫn đến dòng IC tăng nên dòng IE = IC + IB cũng tăng theo. Dòng IE tăng gây sụt áp xoay chiều trên điện trở tải RE tăng nên làm điện áp trên cực emitơ tăng, nghĩa là điện áp ra có chiều biến thiên cùng chiều điện áp vào, ta thu được tín hiệu ra ở bán kỳ dương. Điện áp ra được dẫn qua tụ CP2 đến tải hoặc tầng sau. Ở bán kỳ âm của tín hiệu vào quá trình xảy ra ngược lại và tín hiệu ra ở bán kỳ âm.
Một số đặc điểm của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc cực C chung cần chú ý như sau:
- Tín hiệu ra cùng quy luật và đồng pha với tín hiệu vào.
- Mạch không khuếch đại điện áp mà chỉ khuếch đại công suất và dòng điện.
- Điện trở vào tăng lên (1+ b) lần so với sơ đồ emitơ chung. Điện trở vào lớn là một trong những ưu điểm quan trọng nhất của tầng khuếch đại colectơ chung. Vì vậy sơ đồ này thường dùng dể phối hợp trở kháng với nguồn tín hiệu có nội trở lớn nên sơ colectơ chung thường được sử dụng làm tầng khuếch đại đệm.
- Để ổn định điện áp cung cấp cho bazơ thường chọn dòng qua R1 và R2 là IP>> IB0, do đó các điện trở R1 và R2 không được chọn quá lớn, nếu không sẽ làm giảm trở kháng vào của mạch.
Bước 1:Trên sơ đồ mạch điện được mô phỏng bằng phần mềm Everycircuit quan sát tín hiệu vào, tín hiệu ra và đưa ra nhận xét mối quan hệ về pha giữa chúng?
Bước 2:Dựa vào hiệu ứng mô phỏng hãy xác định chiều các dòng điện IP, IB, IC trên sơ đồ mạch điện?
Bước 3: Tải về bài thực hành và mở bằng phần mềm Multisim. Click vào “Run” để bắt đầu chạy mô phỏng. Click vào Icon “XSC1” quan sát tín hiệu vào, tín hiệu ra bằng Oscilloscope?
Bước 4:Sử dụng nút “Measure” và chức năng các núm nút khác hãy xác định biên độ, chu kỳ, tần số tín hiệu vào và tín hiệu ra?
Bước 5:Trên thanh menu bên phải giao diện bài thực hành, Click vào Icon “Multimeter” sau đó tiến hành đo dòng điện vào và dòng điện ra? Đưa ra nhận xét về khả năng khuếch đại dòng của mạch?
Bước 6: Thay đổi biên độ tín hiệu vào và hoàn thiện bảng giá trị dưới đây:
.png)
Bước 2:Dựa vào hiệu ứng mô phỏng hãy xác định chiều các dòng điện IP, IB, IC trên sơ đồ mạch điện?
Bước 3: Tải về bài thực hành và mở bằng phần mềm Multisim. Click vào “Run” để bắt đầu chạy mô phỏng. Click vào Icon “XSC1” quan sát tín hiệu vào, tín hiệu ra bằng Oscilloscope?
Bước 4:Sử dụng nút “Measure” và chức năng các núm nút khác hãy xác định biên độ, chu kỳ, tần số tín hiệu vào và tín hiệu ra?
Bước 5:Trên thanh menu bên phải giao diện bài thực hành, Click vào Icon “Multimeter” sau đó tiến hành đo dòng điện vào và dòng điện ra? Đưa ra nhận xét về khả năng khuếch đại dòng của mạch?
Bước 6: Thay đổi biên độ tín hiệu vào và hoàn thiện bảng giá trị dưới đây:
Bước 7:Dựa vào bảng giá trị ở bước 6, đưa ra nhận xét về khả năng khuếch đại của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ mắc C chung?
Bước 8: Khi thay đổi giá trị Rc thì biên độ tín hiệu ra và tỷ số k ở bước 6 thay đổi như thế nào?
Bước 8: Khi thay đổi giá trị Rc thì biên độ tín hiệu ra và tỷ số k ở bước 6 thay đổi như thế nào?