Chương 6 Tầng Khếch đại công suất

Tầng KĐCS (KĐ P) có nhiệm vụ đưa ra công suất đủ lớn để kích thích cho tải (mW đến 100W); công suất đưa đến tầng sau dưới dạng điện áp hoặc dòng có biên độ lớn. Đặc trưng làm việc với tín hiệu lớn là các T không làm việc ở miền tuyến tính do đó không thể dùng sơ đồ tương đương để phân tích mà phải dùng phương pháp đồ thị dựa trên họ đặc tuyến vào và ra. Do làm việc cả ở miền phi tuyến nên méo phi tuyến sẽ lớn, khi thiết kế...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 6 Tầng Khếch đại công suất Chương 6 Tầng Khếch đại công suất 6.1 Vấn đề chung (Chương 5: Các sơ đồ KĐ chuyên dụng và tạp âm yêu cầu SV tự đọc)Tầng KĐCS (KĐ P) có nhiệm vụ đưa ra công suất đủ lớn để kích thích cho tải (mW đến >100W); công suất đưa đến tầng sau dưới dạng điện áp hoặc dòng có biên độ lớn. Đặc trưng làm việc với tín hiệu lớn là các T không làm việc ở miền tuyến tính do đó không thể dùng sơ đồ tương đương để phân tích mà phải dùng phương pháp đồ thị dựa trên họ đặc tuyến vào và ra. Do làm việc cả ở miền phi tuyến nên méo phi tuyến sẽ lớn, khi thiết kế hoặc phân tích mạch điện tầng KĐ P chú ý các biện pháp giảm méo. 1. Các tham số của tầng KĐ P- HSKĐ P KP là tỉ số giữa công suất ra và công suất vào KP = Pr/Pv- Hiệu suất là tỉ số giữa công suất ra và công suất tiêu thụ nguồn P0 Bô môn= ỹ rthu0 t điện tử η K P /P ậ 2. Chế độTrườngtác và định điểm làm việc công ĐHGTVT• 2. Chế độ công tác và định điểm làm việc• Bộ KĐ P có thể được thiết kế làm việc ở các chế độ A, AB, B và C. Mỗi chế độ tương ứng với góc cắt θkhác nhau.ic ic ic PcMax 1 A Hyperbol P ube AB t B ube 2 2θ=T/2 UCE Max UCE t Bô môn Kỹ thuật điện tử Trường ĐHGTVT• Lưu ý:• Trong chế độ A tín hiệu được KĐ gần như tuyến tính với góc cắt θ=T/2=1800, khi tín hiệu vào hình sin thì dòng tĩnh IC luôn lớn hơn biên độ dòng ra, do đó hiệu suất bộ KĐ chế độ A rất thấp ( 6.2 Những vấn đề chung về mạch điện tầng KĐ công suất• Mạch điện tầng Tầng KĐ P KĐ P được phân Chế độ Đẩy kéo (thường dùng chế độ B loại theo bảng hoặc AB) A 6.1.• Tải của tầng KĐ Đẩy kéo song Dẩy kéo nối tiếp P thường mắc song trực tiếp vào C T cùng T khác T cùng T khác hoặc E. Có thể loại loại loại loại ghép qua C hoặc BA. Mạch ghép BA hiệu suất cao nhưng dải tần hẹp và kích thước lớn Bô môn Kỹ thuật điện tử Trường ĐHGTVT 6.3 Tầng KĐ đơn (chế độ A)• Điểm làm việc thay đổi UCC xung quanh điểm tĩnh, so RC I RB với tầng KĐ tín hiệu nhỏ, C nó chỉ khác là biên độ tín IB UCE hiệu lớn hơn, thường dùng ~ mạch EC hoặc CC cho HSKĐ P lớn và ít méo phi tuyến. ˆˆ ˆ2 ˆ2 U CE I C I C RC U CE• 3.1 Sơ đồ EC Pr = = = 2 2 2 RC• Với tín hiệu vào sin: ˆ = ( I CMax − I C min ) ˆ = (U CEMax − U CE min ) I U CE• Theo đặc tuyến ra xác định:C 2 2 (U CEMax −U CE min )( I CMax − I C min ) Pr = 8• Vậy: Bô môn Kỹ thuật điện tử Trường ĐHGTVT• Công suất ra lớn nhất khi có iC iC điều kiện: ICM• UCEMax-UCEmin~UCC tức biên ˆ IC IC0 U CC ˆ độ xoay chiều U CEMax ≈ ICm 2• ICMax-ICmin~2IC0 và 2 U CC U CC I C 0 UCEm UCEM UCC UCE RCopt=UCC/2IC0 vậy PrMax ≈ 8RC ≈ 4 t UCE ˆ• Chú ý: đường tải càng nằm U CE gần Hyperbola P thì Pr càng lớn. Khi ghép điện dung với tải cần phân biệt đường tải tĩnh và động, điện trở ra tối t ưu: (RC//Rt)opt=UCC/2IC0 T• Công suất cung cấp P = 1 U ( I + I sin ωt )dωt =U I cho ∫ cc C 0 ˆC 0 CC C 0 mạch: T0 P ηMax = rMax 100% ≈ 25%• Vậy hiệu suất tối đa: P0 Bô môn Kỹ thuật điện tử Trường ĐHGTVT• 3.1 Sơ đồ lặp E (CC)• Họ đặc tuyến ra và đường tải tương tự mạch EC. Vẫn chọn điểm làm việc tĩnh ở giữa đường tải U CC −U CER U CC +U CER UCC• Ta có: U CE 0 = U CER + = 2 2 R1• Biên độ áp ra cực đại: C U ...