Mạch điện tử : MẠCH KHUẾCH ÐẠI CÔNG SUẤT (Power Amplifier) part 1

. Mục tiêu. Kiến thức cơ bản cần có khi học chương này. Tài liệu tham khảo liên quan đến chương. Nội dung: 9.1 Mạch khuếch đại công suất loại A. 9.2 Mạch công suất loại A dùng biến thế. 9.3 Khảo sát mạch khuếch đại công suất loại B. 9.4 Dạng mạch khuếch đại công suất loại B. 9.5 IC công suất. Bài tập cuối chương.Mạch khuếch đại công suất có nhiệm vụ tạo ra một công suất đủ lớn để kích thích tải. Công suất ra có thể từ vài trăm mw đến vài trăm watt. Như...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạch điện tử : MẠCH KHUẾCH ÐẠI CÔNG SUẤT (Power Amplifier) part 1 MẠCH ĐIỆN TỬChương 9MẠCH KHUẾCH ÐẠI CÔNG SUẤT (Power Amplifier) *******1. Mục tiêu.2. Kiến thức cơ bản cần có khi học chương này.3. Tài liệu tham khảo liên quan đến chương.4. Nội dung: 9.1 Mạch khuếch đại công suất loại A. 9.2 Mạch công suất loại A dùng biến thế. 9.3 Khảo sát mạch khuếch đại công suất loại B. 9.4 Dạng mạch khuếch đại công suất loại B. 9.5 IC công suất. Bài tập cuối chương.5.Vấn đề nghiên cứu của chương kế tiếp. Mạch khuếch đại công suất có nhiệm vụ tạo ra một công suất đủ lớn để kích thích tải. Công suất ra có thểtừ vài trăm mw đến vài trăm watt. Như vậy mạch công suất làm việc với biên độ tín hiệu lớn ở ngõ vào: do đó takhông thể dùng mạch tương đương tín hiệu nhỏ để khảo sát như trong các chương trước mà thường dùng phươngpháp đồ thị. Tùy theo chế độ làm việc của transistor, người ta thường phân mạch khuếch đại công suất ra thànhcác loại chính như sau: - Khuếch đại công suất loại A: Tín hiệu đ ược khuếch đại gần như tuyến tính, nghĩa là tín hiệu ngõra thay đổi tuyến tính trong toàn bộ chu kỳ 360o của tín hiệu ngõ vào (Transistor hoạt động cả hai bán kỳcủa tín hiệu ngõ vào). - Khuếch đại công suất loại AB: Transistor được phân cực ở gần vùng ngưng. Tín hiệu ngõ ra thay đổi hơnmột nữa chu kỳ của tín hiệu vào (Transistor hoạt động hơn một nữa chu kỳ - dương hoặc âm - của tín hiệu ngõvào). - Khuếch đại công suất loại B: Transistor được phân cực tại VBE=0 (vùng ngưng). Chỉ một nữa chukỳ âm hoặc dương - của tín hiệu ngõ vào được khuếch đại. - Khuếch đại công suất loại C: Transistor được phân cực trong vùng ngưng để chỉ một phần nhỏhơn nữa chu kỳ của tín hiệu ngõ vào được khuếch đại. Mạch này thường được dùng khuếch đại công suấtở tần số cao với tải cộng hưởng và trong các ứng dụng đặc biệt. Hình 9.1 mô tả việc phân loại các mạch khuếch đại công suất.9.1 MẠCH KHUẾCH ÐẠI CÔNG SUẤT LOẠI A: Mạch phân cực cố định như hình 9.2 là mô hình của một mạch khuếch đại công suất loại Ađơn giản. . Khảo sát phân cực: . Khảo sát xoay chiều: Khi đưa tín hiệu vi vào ngõ vào (hình 9.2), dòng IC và điện thế VCE (tín hiệu ra) sẽ thay đổiquanh điểm điều hành Q. Với tín hiệu ngõ vào nhỏ (hình 9.4), vì dòng điện cực nền thay đổi rất ít nêndòng điện IC và điện thế VCE ở ngõ ra cũng thay đổi ít quanh điểm điều hành. Khi tín hiệu ngõ vào lớn, ngõ ra sẽ thay đổi rất lớn quanh điểm tĩnh điều hành. Dòng IC sẽthay đổi quanh giới hạn 0mA và VCC/RC. Ðiện thế VCE thay đổi giữa hai giới hạn 0v và nguồn VCC (hình9.5). . Khảo sát công suất:- Công suất cung cấp được định nghĩa: Pi(dc) = VCC . ICQ (9.1)- Công suất ngõ ra lấy trên tải, trong trường hợp này là RC, được định nghĩa:* Nếu tính theo điện thế đỉnh và dòng điện đỉnh:* Nếu tính theo điện thế và dòng điện đỉnh đối đỉnh: . Hiệu suất tối đa: Ta thấy trong mạch công suất loại A, VCE có thể thay đổi tối đa: VCE(p-p) max = VCC Dòng IC thay đổi tối đa: IC(p-p) max = VCC/RC Công suất ra tối đa: