Mạch điện tử : MẠCH KHUẾCH ÐẠI CÔNG SUẤT (Power Amplifier) part 3

. Công suất tiêu tán trong transistor công suất: Tiêu tán trong 2 transistor: P2Q = Pi(dc) - Po(ac) Vậy công suất tiêu tán trong mỗi transistor công suất:Công suất tiêu tán tối đa của 2 transistor công suất không xảy ra khi công suất ngõ vào tối đa hay công suất ngõ ra tối đa.
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạch điện tử : MẠCH KHUẾCH ÐẠI CÔNG SUẤT (Power Amplifier) part 3 . Công suất tiêu tán trong transistor công suất: Tiêu tán trong 2 transistor: P2Q = Pi(dc) - Po(ac) Vậy công suất tiêu tán trong mỗi transistor công suất: Công suất tiêu tán tối đa của 2 transistor công suất không xảy ra khi công suất ngõ vào tối đahay công suất ngõ ra tối đa. Công suất tiêu tán sẽ tối đa khi điện thế ở hai đầu tải là:9.4 DẠNG MẠCH CÔNG SUẤT LOẠI B: 9.4.1 Mạch công suất push-pull liên lạc bằng biến thế. 9.4.2 Mạch công suất kiểu đối xứng bổ túc. 9.4.3 Khảo sát vài mạch thực tế. Trong phần này ta khảo sát một số dạng mạch công suất loại B thông dụng. Tín hiệu vào có dạng hình sin sẽ cung cấp cho 2 tầng công suất khác nhau. Nếu tín hiệu vàolà hai tín hiệu sin ngược pha, 2 tầng công suất giống hệt nhau được dùng, mỗi tầng hoạt động ở một bánkỳ của tín hiệu. Nếu tín hiệu vào chỉ có một tín hiệu sin, phải dùng 2 transistor công suất khác loại: mộtNPN hoạt động ở bán kỳ dương và một PNP hoạt động ở bán kỳ âm. Ðể tạo được 2 tín hiệu ngược pha ở ngỏ vào (nhưng cùng biên độ), người ta có thể dùng biếnthế có điểm giữa (biến thế đảo pha), hoặc dùng transistor mắc thành mạch khuếch đại có độ lợi điện thếbằng 1 hoặc dùng op-amp mắc theo kiểu voltage-follower như diễn tả bằng các sơ đồ sau: 9.4.1 Mạch khuếch đại công suất Push-pull liên lạc bằng biến thế: Dạng mạch cơ bản như sau: - Trong bán kỳ dương của tín hiệu, Q1 dẫn. Dòng i1 chạy qua biến thế ngõ ra tạo cảm ứngcấp cho tải. Lúc này pha của tín hiệu đưa vào Q2 là âm nên Q2 ngưng dẫn. - Ðến bán kỳ kế tiếp, tín hiệu đưa vào Q2 có pha dương nên Q2 dẫn. Dòng i2 qua biến thếngõ ra tạo cảm ứng cung cấp cho tải. Trong lúc đó pha tín hiệu đưa vào Q1 là âm nên Q1 ngưng dẫn. Chú ý là i1 và i2 chạy ngược chiều nhau trong biến thế ngõ ra nên điện thế cảm ứng bêncuộn thứ cấp tạo ra bởi Q1 và Q2 cũng ngược pha nhau, chúng kết hợp với nhau tạo thành cả chu kỳ củatín hiệu. Thực tế, tín hiệu ngõ ra lấy được trên tải không được trọn vẹn như trên mà bị biến dạng. Lý dolà khi bắt đầu một bán kỳ, transistor không dẫn điện ngay mà phải chờ khi biên độ vượt qua điện thếngưỡng VBE. Sự biến dạng này gọi là sự biến dạng xuyên tâm (cross-over). Ðể khắc phục, người ta phâncực VB dương một chút (thí dụ ở transistor NPN) để transistor có thể dẫn điện tốt ngay khi có tín hiệu ápvào chân B. Cách phân cực này gọi là phân cực loại AB. Chú ý là trong cách phân cực này độ dẫn điệncủa transistor công suất không đáng kể khi chưa có tín hiệu Ngoài ra, do hoạt động với dòng IC lớn, transistor công suất dễ bị nóng lên. Khi nhiệt độ tăng,điện thế ngưỡng VBE giảm (transistor dễ dẫn điện hơn) làm dòng IC càng lớn hơn, hiện tượng này chồngchất dẫn đến hư hỏng transistor. Ðể khắc phục, ngoài việc phải giải nhiệt đầy đủ cho transistor, người tamắc thêm một điện trở nhỏ (thường là vài ) ở hai chân E của transistor công suất xuống mass. Khitransistor chạy mạnh, nhiệt độ tăng, IC tăng tức IE làm VE tăng dẫn đến VBE giảm. Kết quả là transistordẫn yếu trở lại. Ngoài ra, người ta thường mắc thêm một điện trở nhiệt có hệ số nhiệt âm (thermistor) songsong với R2 để giảm bớt điện thế phân cực VB bù trừ khi nhiệt độ tăng. 9.4.2 Mạch công suất kiểu đối xứng - bổ túc: Mạch chỉ có một tín hiệu ở ngõ vào nên phải dùng hai transistor công suất khác loại: mộtNPN và một PNP. Khi tín hiệu áp vào cực nền của hai transistor, bán kỳ dương làm cho transistor NPNdẫn điện, bán kỳ âm làm cho transistor PNP dẫn điện. Tín hiệu nhận được trên tải là cả chu kỳ. Cũng giống như mạch dùng biến thế, mạch công suất không dùng biến thế mắc như trên vấp phải sựbiến dạng cross-over do phân cực chân B bằng 0v. Ðể khắc phục, người ta cũng phân cực mồi cho cácchân B một điện thế nhỏ (dương đối với transistor NPN và âm đối với transistor PNP). Ðể ổn định nhiệt,ở 2 chân E cũng được mắc thêm hai điện trở nhỏ. ...