Nội dung2.1 Khuếch đại lớp A 2.2 Khuếch đại ghép biến áp 2.3 Khuếch đại đẩy kéo lớp B: OTL, OCL,BTL 7/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại công suất âm tần 3 Mục tiêu và các yêu cầu trong khu
Trang 1Chương 2 : KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM
TẦN (KĐCSÂT)
7/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại cơng suất âm tần 1
TS Nguyễn Hữu Khánh Nhân
7/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại cơng suất âm tần 2
Trang 2Nội dung
2.1 Khuếch đại lớp A
2.2 Khuếch đại ghép biến áp
2.3 Khuếch đại đẩy kéo lớp B: OTL,
OCL,BTL
7/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại công suất âm tần 3
Mục tiêu và các yêu cầu trong
khuếch đại công suất
• Cung cấp đủ công suất cho tải một cách kinh tế
nhưng vẫn bảo đảm những đặc tính theo yêu cầu như
• Người thiết kế phải kết hợp nhiều cách để đạt được
một thiết kế tối ưu.
– Transistor được sử dụng ở giới hạn của vùng
quá nhiệt.
Trang 37/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại công suất âm tần 5
Phân loại khuếch đại công suất
+Phi tuyến +Hiệu suất cao, dùng trong mạch cao tần
7/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại công suất âm tần 6
Phân loại khuếch đại công suất
nhỏ
Trang 42.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.1.Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu cực E chung
2.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.1.Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu cực E chung
Do L→∞ nên xem như ngắn mạch ở DC và hở mạch ở AC.
Với
Trang 52.1 Khuếch đại công suất lớp A
2.1.1.Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu cực E chung
t
I
i C cmsin.
t I
7/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại công suất âm tần 10
2.1 Khuếch đại công suất lớp A
2.1.1 Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu chung cực E
Trang 62.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.1 Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu chung cực E
L
CC CQ
CC
CC
R
V I
L
L Cm L
Lm
L
R V R I
P
R I R
I
P
2 2
2 2
2 2
max
,
2 2
CC L
CC
C
I V R
V P
1
2 1 ) 2 / (
max
2 2
CC L Cm CC
L
I
I I
V R I P P
Cơng suất nguồn cung cấp
Cơng suất truyền đến tải
Cơng suất tiêu tán trên cực C
Hiệu suất
chỉ số chất lượng có ích
Để cung cấp
ra tải 25W thì chọn transistor có công suất tiêu tán là 50W
2.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.1 Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu chung cực E
C CQ
CEO CC
i I
BV V
max 2
2
Khi thiết kế điểm tĩnh Q phải nằm dưới đường hyperbol và ACLL phải thỏa
Trang 72.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.1 Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu chung cực E
BT 1: Thiết kế mạch KĐCS lớp A như hình vẽ:
Transistor có PC,max= 4W, BVCEO= 40V, iCmax= 2A, RL= 10Ω.
Xác định điểm Q để công suất trên tải đạt cực đại.
Xác định nguồn cung cấp VCC.
Xác định cơng suất nguồn
Xác định cơng suất tải
2.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.1 Mạch khuếch đại ghép điện cảm, lớp A kiểu chung cực E
BT 2: Cho mạch khuếch đại lớp A như hình vẽ:
tín hiệu đầu vào tạo ra dịng ibcĩ giá trị cực đại 10mA.
Tìm
a/ cơng suất nguồn, cơng suất truyền đến tải
b/ hiệu suất khuếch đại cơng suất của mạch
Trang 82.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.2 Mạch khuếch đại lớp A ghép biến áp
I
2.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.2 Mạch khuếch đại lớp A ghép biến áp
Trang 92.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.2 Mạch khuếch đại lớp A ghép biến áp
2.1 Khuếch đại cơng suất lớp A
2.1.2 Mạch khuếch đại lớp A ghép biến áp
BT4: Một transistor có PC,max = 4W, BVCEO= 40, max iC= 1A
với mạch ghép biến áp đến tải 10Ω Thiết kế bộ khuếch đại để có
công suất trên tải đạt cực đại Tính VCC, PL, tỷ số biến áp N.
Trang 107/7/2012 402002 - Mạch khuếch đại công suất âm tần 19
2.2 Khuếch đại công suất đẩy kéo
Trang 11v 2
Mạch tương đương ở 1 bán kỳ
2.2 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo
CC i t i t dt V I
T V
Cơng suất nguồn cung cấp
' 2 '
max
,
2 2
L CC L
CC CC CC
R
V R
V V P
Trang 122.2 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo
2
2 2
L
CC
L
L cm L
2 '
2 2
max
,
2 '
2
khi 1
0 1
2
2 2
L
CC cm
L CC L
CC C
cm L cm CC L
CC
C
R
V I
R
V R
V P
I R I V P
/ 4 /
2 2 1
max
2
'
2 '
CC
cm L CC
L
R V
I I
V
I R P
P
Cơng suất truyền đến tải
Cơng suất tiêu tán trên cực C
Hiệu suất
Nếu công suất tải
PL,max= 25W thì mỗi transistor tiêu tán chỉ 5W
2.2 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo
lớp B – ghép biến áp
Sự thay đổi cơng suất và hiệu suất trong khuếch đại đẩy kéo
lớp B
Trang 132.2 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo
lớp B – ghép biến áp
Ví dụ : Một mạch khuếch đại lớp B để cho công suất cực đại ở tải
10Ω Dùng hai transistor có: BVCEO= 40V, max iC= 1A Tìm VCC,
=> Mục tiêu: tránh méo xuyên tâm
Trang 142.3 Khuếch đại công suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
Trang 15công suất âm
tần đẩy kéo
OTL
(OUTPUT
TRANSFOR
MER LESS)
Trang 162.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
2.3.1 Bộ
khuếch đại
công suất âm
tần đẩy kéo
Trang 182.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
2.3.2 Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo OCL
BT 1:Biết tín hiệu đầuvào cĩ
điện áp cực đại Vi max= 15V,
Xác định cơng suất nguồn cấp
một chiều, cơng suất tải, cơng
suất tiêu tán trên transistor Q1
và Q2; hiệu suất mạch
2.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
2.3.2 Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo OCL
Ví dụ: cho mạch như hình vẽ, transistor có các thông số như
sau: PC,max= 4W, BVCEO= 40V, max iC= 1A
Tìm VCCvà công suất cực đại trên tải RL= 10Ω
Trang 192.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
2.3.3 Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo bù cơ bản
2.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
2.3.3 Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo bù cơ bản
Trang 202.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
2.3.3 Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo bù cơ bản
2.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
Audio Power
Amplifier with
power output
800W
Trang 21BTL = Balanced Transformer Less
2.3 Khuếch đại cơng suất đẩy kéo lớp B – dùng transistor bổ phụ
2.3.3 Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo bù cơ bản
Trang 22Mạch OTL
Trang 2323