BỘ GIÁO DỤC VÀO ĐÀO TẠO ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật TP.HCM
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Bộ Môn Cơ Sở Kỹ Thuật Điện
chương 11:11: chương MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN
Công suất ngõ vào Pin = Pdc
Công suất ngõ ra Pout = Pac
Hiệu suất của mạch khuếch đại
2
11.1 khái niệm cơ bản
MẠCH KĐCS LỚP A
MẠCH KĐCS LỚP B
MẠCH KĐCS LỚP AB
MẠCH KĐCS LỚP C
MẠCH KĐCS LỚP D
3
11.2 Phân loại
4
11.2 Phân loại MẠCH KĐCS LỚP A
5
11.2 Phân loại MẠCH KĐCS LỚP B
6
11.2 Phân loại MẠCH KĐCS LỚP AB
11.2 Phân loại
MẠCH KĐCS LỚP C
7
11.2 Phân loại
MẠCH KĐCS LỚP D
MẠCH KĐCS LỚP D HOẠT ĐỘNG Ở CHẾ
ĐỘ XUNG ( ĐÓNG NGẮT)
8
9
DCLL và ACLL
Phân cực DC:
V
V
CC
I
I
I
C
B
B
7.0 R
B
V
V
CE
CC
RI CC
V
I C
CE
1 R C
Vcc R C
Phân cực AC: iCRC + vce = 0
I c
V ce
1 R C
10 10
11.3 Chế độ khuếch đại lớp A 11.3.1 Ghép trực tiếp
Công suất nguồn cung cấp: Pin=Pcc=VccICC; Với ICC=IC+IB=IC=ICQ
)
IV CC
CQ
v ce
(max)
(
ac
)
Vậy: ( dcP i Công suất ngõ ra: P O
iv c ce
i (max) c 2
v i )pp(c)pp(ce 8
%
%100
Hiệu suất của mạch: P ac ( ) O dcP ( ) i
(
ac )
P T
dcP ( ) i
P O
Công suất tiêu tán trên transistor:
11
11.3 Chế độ khuếch đại lớp A 11.3.1 Ghép trực tiếp
IV)dc(P i CC
CQ
v ce
)ac(P O
Hiệu suất cực đại: Q nằm giữa ACLL:
i (max) c (max) 2
v i )pp(c)pp(ce 8
imax(
)
max(
v
)
V
)pp(C
ce
(
pp
)
CC
V CC R C
I
CQ
V
CEQ
V 2
CC R C
V CC 2
max(
(
ac
))
P O
2 V CC 8 R C
max(
))
( dcP i
IV CC
CQ
max(
%)
%25%100
11.3 Chế độ khuếch đại lớp A 11.3.1 Ghép trực tiếp
Hiệu suất cực đại của chế độ khuếch đại lớp A:
)) ))
max( max(
2 V CC 2 R C acP ( o dcP ( i
12
11.3 Chế độ khuếch đại lớp A
11.3.2 Ghép LC
13
14
11.3 Chế độ khuếch đại lớp A 11.3.2 Ghép LC
15
11.3 Chế độ khuếch đại lớp A 11.3.3 Ghép MBA
16
11.3 Chế độ khuếch đại lớp A 11.3.3 Ghép MBA
11.3.4 Ưu và nhược
Lớp A : Transistor chỉ làm việc trong cả chu kỳ tín hiệu ngõ vào nên phải phân cực DC cho transistor. Ưu điểm :
Méo phi tuyến ít do chọn được đặt tuyến
làm việc của transistor. Nhược điểm :
+ Công suất tín hiệu ra nhỏ do mạch chỉ
làm việc với tín hiệu nhỏ.
+ Hiệu suất bé do phải phân cực DC trước
cho transistor => gây tiêu tán DC không mong muốn
17 17
18 18
11.4 Mạch KĐCS lớp B 11.4.1 Giới thiệu
19
11.4 Mạch KĐCS lớp B 11.4.2 Mạch KĐCS đẩy kéo lớp B
20
11.4 Mạch KĐCS lớp B 11.4.2 Mạch KĐCS đẩy kéo lớp B
21
11.4 Mạch KĐCS lớp B 11.4.2 Mạch KĐCS đẩy kéo lớp B
11.4 Mạch KĐCS lớp B 11.4.2 Mạch KĐCS đẩy kéo lớp B
Hiệu suất của MKĐ lớp B:
22
23
11.4 Mạch KĐCS lớp B 11.4. 4 Hiện tượng méo xuyên tâm
11.4 Mạch KĐCS lớp B
Ưu điểm :
Do mỗi transistor làm việc ở một bán kỳ tín hiệu nên
mạch có thể hoạt động với tín hiệu có biên độ lớn => công suất ra trên tải của mạch lớn. Hiệu suất cao.
Nhược điểm:
+ Méo xuyên tâm do ngưỡng dẫn của transistor. + Biến áp cồng kềnh, đắt tiền. + Để tín hiệu ngõ ra không bị méo dạng các biến áp
trong mạch phải có cuộn sơ cấp (T2) và thứ cấp (T1 ) đối xứng.
+ Méo tín hiệu ở cuộn thứ cấp biến áp khi tín hiệu
vào cuộn sơ cấp lớn do hiện tượng từ trễ
24
11.5. Mạch KĐCS chế độ lớp AB
Mạch KĐCS âm tần lớp AB transistor ghép bổ phụ: mạch OTL, mạch OCL. Lớp AB: Transistor chỉ làm việc trong một bán kỳ của tín hiệu ngõ vào nhưng để tránh méo xuyên tâm ta phải phân cực trước cho mỗi transistor, điện áp mối nối VBE và VEB đủ lớn ( 0.7 V) để khi có tín hiệu xoay chiều ngõ vào thì transistor sẽ dẫn ngay.
Do hạn chế của mạch KĐCS âm tần dùng biến áp
nên để tránh các hạn chế đó thì ta không dùng biến áp trong các mạch KĐCS âm tần nữa => mạch KĐCS âm tần không dùng biến áp ở ngõ ra dạng OTL
25
11.5. Mạch KĐCS chế độ lớp AB
MẠCH KĐCS OCL
VL(p)= Vi(p)
pI L
pV L R
L
V
dcP i
IV CC
dc
CC
)(2 pV L R
L
)
acP o
(2 pV L 2 R L
%
%100
54.78%100
%
V
pV )( L V
acP ( ) o ( dcP ) i
2 pV )( L 2 R L
R L )(2 pV L
CC
CC
26
27
11.5. Mạch KĐCS chế độ lớp AB MẠCH KĐCS OTL
28
11.6 Méo do sóng hài
29
11.7 MẠCH KĐCS LỚP C
30
11.8 MẠCH KĐCS LỚP D
