Mạch điện tử : MẠCH KHUẾCH ÐẠI CÔNG SUẤT (Power Amplifier) part 4 pot

Trong thực tế, để tăng công suất của mạch, người ta thường dùng các cặp Darlington hay cặp Darlington_cặp hồi tiếp như được mô tả ở hình 9.18 và hình 9.19. 9.4.3 Khảo sát vài dạng mạch thực tế: Trong phần này, ta xem qua hai dạng mạch rất thông dụng trong thực tế: mạch dùng transistor và dùng op-amp làm tầng khuếch đại điện thế. 9.4.3.1 Mạch công suất với tầng khuếch đại điện thế là transistor: Mạch có dạng cơ bản như hình 9.20 Các đặc điểm chính: - Q 1 là transistor khuếch đại điện thế và cung cấp tín hiệu cho 2 transistor công suất. - D 1 và D 2 ngoài việc ổn định điện thế phân cực cho 2 transistor công suất (giữ cho điện thế phân cực giữa 2 chân B không vượt quá 1.4v) còn có nhiệm vụ làm đường liên lạc cấp tín hiệu cho Q 2 (D 1 và D 2 được phân cực thuận). - Hai điện trở 3.9( để ổn định hoạt động của 2 transistor công suất về phương diện nhiệt độ. - Tụ 47F tạo hồi tiếp dương cho Q 2 , mục đích nâng biên độ của tín hiệu ở tần số thấp (thường được gọi là tụ Boostrap). - Việc phân cực Q 1 quyết định chế độ làm việc của mạch công suất. 9.4.3.2 Mạch công suất với tầng khuếch đại điện thế là op-amp Một mạch công suất dạng AB với op-amp được mô tả như hình 9.21: - Biến trở R 2 : dùng chỉnh điện thế offset ngõ ra (chỉnh sao cho ngõ ra bằng 0v khi không có tín hiệu vào). - D 1 và D 2 phân cực thuận nên: V B1 = 0.7v V B2 = - 0.7v - Ðiện thế V BE của 2 transistor công suất thường được thiết kế khoảng 0.6v, nghĩa là độ giảm thế qua điện trở 10 là 0.1v. - Một cách gần đúng dòng qua D 1 và D 2 là: Như vậy ta thấy không có dòng điện phân cực chạy qua tải. - Dòng điện cung cấp tổng cộng: I n = I 1 + I + I C = 1.7 + 9.46 + 10 = 21.2 mA (khi chưa có tín hiệu, dòng cung cấp qua op-amp 741 là 1.7mA -nhà sản xuất cung cấp). - Công suất cung cấp khi chưa có tín hiệu: Pin (standby) = 2V CC . I n (standby) = (12v) . (21.2) = 254 mw - Ðộ khuếch đại điện thế của mạch: - Dòng điện qua tải: - Ðiện thế đỉnh qua tải: V o(p) = 0.125 . 8 = 1v - Khi Q 1 dẫn (bán kỳ dương của tín hiệu), điện thế đỉnh tại chân B của Q 1 là: V B1(p) = V E1(p) + 0.7v = 2.25 + 0.7 = 2.95v - Ðiện thế tại ngõ ra của op-amp: V 1 = V B1 - V D1 = 2.95 - 0.7 = 2.25v - Tương tự khi Q 2 dẫn: V B2(p) = V E2(p) - 0.7v = -2.25 - 0.7 = -2.95v - Ðiện thế tại ngõ ra op-amp: V 1 = V B2(p) + V D2 = -2.95 + 0.7 = -2.25v - Khi Q 1 ngưng (Q 2 dẫn) V B1 = V 1 + V D1 = -2.25 + 0.7 = -1.55v - Tương tự khi Q 1 dẫn (Q 2 ngưng) V B2 = V 1 - V D2 = 2.25 - 0.7 = 1.55v - Dòng bảo hòa qua mỗi transistor: - Ðiện thế V o tối đa: V o(p) max = 333.3 * 8 =2.67v 9.4.3.3 Mạch công suất dùng MOSFET: Phần này giới thiệu một mạch dùng MOSFET công suất với tầng đầu là một mạch khuếch đại vi sai. Cách tính phân cực, về nguyên tắc cũng giống như phần trên. Ta chú ý một số điểm đặc biệt: - Q 1 và Q 2 là mạch khuếch đại vi sai. R 2 để tạo điện thế phân cực cho cực nền của Q 1 . R 1 , C 1 dùng để giới hạn tần số cao cho mạch (chống nhiễu ở tần số cao). - Biến trở R 5 tạo cân bằng cho mạch khuếch đại visai. - R 13 , R 14 , C 3 là mạch hồi tiếp âm, quyết định độ lợi điện thế của toàn mạch. - R 15 , C 2 mạch lọc hạ thông có tác dụng giảm sóng dư trên nguồn cấp điện của tầng khuếch đại vi sai. - Q 4 dùng như một tầng đảo pha ráp theo mạch khuếch đại hạng A. - Q 3 hoạt động như một mạch ổn áp để ổn định điện thế phân cực ở giữa hai cực cổng của cặp công suẩt. - D 1 dùng để giới hạn biên độ vào cực cổng Q 5 . R 16 và D 1 tác dụng như một mạch bảo vệ. - R 17 và C 8 tạo thành tải giả xoay chiều khi chưa mắc tải. . hai dạng mạch rất thông dụng trong thực t : mạch dùng transistor và dùng op-amp làm tầng khuếch đại điện thế. 9 .4. 3.1 Mạch công suất với tầng khuếch đại điện thế là transistor: Mạch có dạng. mạch công suất. 9 .4. 3.2 Mạch công suất với tầng khuếch đại điện thế là op-amp Một mạch công suất dạng AB với op-amp được mô tả như hình 9.2 1: - Biến trở R 2 : dùng chỉnh điện thế offset ngõ. transistor: - Ðiện thế V o tối đa: V o(p) max = 333.3 * 8 =2.67v 9 .4. 3.3 Mạch công suất dùng MOSFET: Phần này giới thiệu một mạch dùng MOSFET công suất với tầng đầu là một mạch khuếch