Điện tử cơ bản - Chương 5 docx

CHƯƠNG 5 : KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT.Khuyếch đại công suất là tầng cuối cùng của thiết bị KĐ có nhie äm vụ cung cấp cho tải tín hiệu trung thư ïc, có công suất đủ lớn và hiệu suất cao.. Tầng

CHƯƠNG 5 : KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT.

Khuyếch đại công suất là tầng cuối cùng của thiết bị KĐ có nhie äm vụ cung cấp cho tải tín hiệu trung thư ïc, có công suất đủ lớn và hiệu suất cao

1 Tầng KĐ công suất đơn, tải ghép trư ïc tiếp

0

RB

Rs

Q

C1

Vs

RL

Vcc

+ Công suầt hư õu ích trên tải

P  = ½ VCEm Icm

+ Công suất tầng KĐ tiêu thụ

Po = Vcc.IcQ = Vcc 1 Vcc = Vcc2

2 RL 2RL

Giả sư û trư ờng hợp lý tư ởng

VcEm = ½ Vcc = VCEQ

Icm = ICQ = Vcc2

2RL

=> P max = ½ (1/2Vcc) ½ ( Vcc) = 1/8 Vcc2

RL RL

=> Hiệu suấtmax = P max = 25% (thư ïc tế đạt 10% -> 20%)

Po

Vcc/RL

Ic(mA)

ICQ

Q

2 Tầng KĐ đơn, ghép biến áp.

0 R12

Vcc

R11

Q

RL

C

Rs

Vs

T2

W1 W2

Hiệu suất = 50%(hình)

(xem sách trang 186)

- Công suất hư õu ích trên tải

P = VCEm Icm = VCEm ICm

0

RB

Rs

Q

C1

Vs

RL

Vcc

Công suất tầng khuyếch đại công suất tiêu thụ

Po = Vcc.ICQ = Vcc.1/2 Vcc = Vcc2

RL 2RL

Trong trư ờng hợp lý tư ởng:

VCEm = ½ Vcc = VcEQ = ½ Vcc

Icm = IcQ = ½ Vcc

2 RL

=> Công suất … (?) cư ïc đại trên tải là:

P max = Vcc 1/2 Vcc

2 2RL

= 1/8 Vcc2

RL

=> max = P max = 1 Vcc2 2RL = ¼ = 25%

Po 8 RL Vcc2

(thư ïc tế thư ờng đạt 15% -> 20%)

(hình)

* Tính hiệu suất ghép trư ïc tiếp MBA

Tacó: n = W2 ; R = R’L = RL

W1 n2

- Công suất đư a ra sơ cấp mang biến áp

P = VCEm Icm

= VCEm ICm

2

- Công suất tín hiệu nhận đư ợc trên tải thư ù cấp

PL = P

 : hiệu suất MBA( 0.8  0.9)

-Công suất mạch KĐ công suất tiêu thụ nguồn

Po = Vcc IcQ

=> Hiệu suấto = P = 1 VCEm Icm

Po 2 Vcc.IcQ

Trong trư ờng hợp lý tư ởng:

VCEM = VCEQ =Vcc ;

Icm = ICQ ;

P max = ½ Vcc.IcQ

=>  = 1 = 50% = P max

2 Po

hiệu suất tối đa là 50%

* Bài tập:

Cho mạch KDCS với thông số như hình vẽ:

tính tỉ số MBA

0 820

12v

2.2k

Q

RL=4ohm

C

Rs

Vs

470 47

T2

W1 W2

Xác định R1 , R2 , RE , RC , biết ICQ = 10mA ,

VCEQ = 8v

Giải:

Ta biết: R’L = RL

n2

với R’L = Vcc

Ic

Ic = ?

Tacó:

RB1+RB2 2.2+0.82

Ic = IE = VB – VBE = 3.25-0.7 = 54mA

RE 47

+ Công suất ra trên tải sơ cấp

Pomax = 1 Vcc.Ic = 1/2 12 54 10-3

2

= 0.324(W)

+ Công suất do mạch KĐCS tiêu thụ nguồn

P tiêu thụ = Ic Vcc = 54 12 10-3 = 0.648 (W)

+ Tổng trở tải quy về sơ cấp

R’L = Vcc = 12 = 220

Ic 54 10-3

R’L = RL => n2 = RL = 4 = (W2)2

n2 R’L 220 W1

=> W2 =220 = 7.5

3.Tầng khuyếch đại công suất đẩy kéo ghép BA

0

Vcc

R3

Q1

RL

Q2

R2 R1

Vs

T1

T2

- Tr1 : đư a tín hiệu vào.

- Tr2 : xuất tín hiệu ra

_Trong trạng thái tĩnh Ic1 và Ic2 chạy ngư ợc chiều như ng cùng độ lớn nên triệt tiêu nhau

+ Công suất tín hiệu đư a đến Tr2:

P = 1 Vcc.Icm = Vcc2

2 2R

+ Công suất hai BJT tiêu thụ nguồn

Po = Vcc.Itb = 2 Vcc Icm



(I tb = 1  Icm sintdt = 2 Icm

 = P = Vcc2  1 = 1  = 78.5%

Po 2R 2 Vcc Icc 4

Thư ïc tế linh kiện không thư ïc sư ï đối xư ùng, BA cồng kềnh => méo phi tuyến

=> KĐCS ghép BA chất lư ợng không cao

3 Khuyếch đại công suất đẩy kéo không biến áp

a Mạch dùng 2 BJT cùng kiểu

- Q1 , Q2 làm việc chế độ A, B

- Tín hiệu đư a vào ngư ợc pha nhau

RB1 C1

Q1

C2

RL

Q2

RB2' RB1'

Vcc/2

Vcc/2 V2

V1

Q2

RL

Q1

Vcc C

* Như ợc điểm:

-Q1 kiểu C.C , Q2 kiểu E.C => không đối xư ùng

-Đòi hỏi tầng đảo pha phía trư ớc

4 Mạch dòng 2 BJT mắc kiểu bổ phụ

0

Q2

Vcc/2

RL

Vcc/2

R2 R3

Q1

R4

R1

V i

Q1 , Q2 đối xư ùng N-P-N , P-N-P

=> gọi bổ phụ Q1 , Q2 mắc kiểu C chung

Xét trạng thái tĩnh

Xét trạng thái động

Để tăng công suất và đạt chất lư ợng, ngư ời t a ghép kiểu đẩy kéo phư ùc hợp

=> nghĩa là 2 BJT mắc kiểu Daslington (xem sách trang 194)