Một mạch khuyếch đại vi sai được thiết kế với nguồn dòng hằng 10mA, nguồn cung cấp 12V, và điện trở ở nhánh collector (Rc) cho cả hai BJT là 1k . Cả hai đầu vào được thiết lập là 100mV. Mức chênh lệch điện áp đo được giữa hai hai đầu ra collector của transistor là bao nhiêu ?

Để giải quyết câu hỏi này, chúng ta cần phân tích hoạt động của mạch khuếch đại vi sai trong trường hợp đầu vào chung (common-mode). 1. **Xác định chế độ hoạt động:** Câu hỏi nêu rõ "Cả hai đầu vào được thiết lập là 100mV". Điều này có nghĩa là V_in1 = V_in2 = 100mV. Khi hai tín hiệu đầu vào của một mạch khuếch đại vi sai là giống hệt nhau, mạch đang hoạt động ở chế độ đầu vào chung (common-mode). 2. **Phân tích dòng điện Collector:** Trong một mạch khuếch đại vi sai lý tưởng hoặc cân bằng hoàn hảo (như trường hợp này, không có thông tin nào khác cho thấy sự mất cân bằng), khi hoạt động ở chế độ đầu vào chung, dòng điện từ nguồn dòng hằng (I_EE) sẽ được chia đều cho hai transistor. * Tổng dòng điện từ nguồn dòng hằng I_EE = 10mA. * Dòng điện qua mỗi nhánh Collector (I_C1 và I_C2) = I_EE / 2 = 10mA / 2 = 5mA. 3. **Tính toán điện áp Collector:** * Điện trở ở nhánh Collector (R_C) = 1kΩ. * Nguồn cung cấp V_CC = 12V. * Điện áp rơi trên điện trở Collector của transistor 1: V_RC1 = I_C1 * R_C = 5mA * 1kΩ = 5V. * Điện áp tại Collector của transistor 1: V_C1 = V_CC - V_RC1 = 12V - 5V = 7V. * Tương tự, điện áp rơi trên điện trở Collector của transistor 2: V_RC2 = I_C2 * R_C = 5mA * 1kΩ = 5V. * Điện áp tại Collector của transistor 2: V_C2 = V_CC - V_RC2 = 12V - 5V = 7V. 4. **Tính toán điện áp chênh lệch đầu ra:** * Mức chênh lệch điện áp đo được giữa hai đầu ra Collector là V_out_diff = V_C1 - V_C2. * V_out_diff = 7V - 7V = 0V. Kết quả là, khi cả hai đầu vào giống hệt nhau, đầu ra chênh lệch của một mạch khuếch đại vi sai lý tưởng hoặc cân bằng sẽ là 0V.