Khuếch đại công suất dùng tranzito

Lời cảm ơn Trong thời gian nghiên cứu khoá luận em giúp đỡ thầy cô giáo tổ Kỹ thuật nói riêng khoa Vật lý nói chung, bạn sinh viên Đặc biệt thầy giáo thăc sĩ: NGUYễN NGọC TUấN tận tình giúp đỡ em hoàn thành khoá luận Em xin chân thành cảm ơn thạc sĩ: NGUYễN NGọC TUấN, tất thầy cô bạn khoa Vật lý nói chung tổ Kỹ thuật nói riêng Trong trình nghiên cứu không tránh khỏi thiếu sót em mong thầy cô bạn đóng góp ý kiến để khoá luận em hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Hà Nội tháng / 2007 Sinh viên Phạm Thị Phong Lời cam đoan Tôi xin cam đoan viết tự nghiên cứu, chưa công bố khoá luận Nếu viết không thật, xin hoàn toàn chịu trách nhiệm Mở đầu 1.Lý chọn đề tài Tranzito đơi vào năm 1948 Bardeen ,Brattin Schckley phát minh phòng thí nhiệm Bell telephone đánh dấu buớc phát triển cách mạng kỹ thuật điện tử dần trở thành công cụ quan trọng cách mạng kỹ thuật trình độ cao Ngày giớivà đất nước có bùng nổ vê công nghệ thông tin Khoa hoc công nghệ kỹ thuật trở thành ngành mũi nhọn Sự đời Tranzito số linh kiện khác làm thay đổi hầu hết lĩnh vực khác sống nguời Do phát triên nhanh chóng khoa học kỹ thuật nhu cầu tìm hiểu ngày sâu rộng sinh viên kỹ thuật điện tử Bản thân thấy số giáo trình viết phần khó hiểu cho người nghiên cứu, người đọc bạn sinh viên Vì kháo luận nghiên cứu đề tài khuếch đại công suất dùng Tranzito Với mong muốn tích luỹ thêm kiến thức cho muốn người đọc hiểu bô môn Đó lý chọn đề tài 2.Mục đích chọn đề tài Tập hợp tài liệu liên quan đến khuếch đại công suất dùng Tranzito nhằm giúp người ngiên cứu người quan tâm lĩnh vực hoàn toàn dễ hiểu 3.Nhiệm vụ đề tài -Hiểu rõ để vận dụng trình bày sở lý thuyết khuếch đại công suất dùng Tranzito -Khái quát hoá cách tương đối đầy đủ lý thuyết khuếch đại công suất dùng Tranzito -Với lượng kiến thức tổng hợp để đến phân tíc , đánh giá vấn đề nghiên cứu -Đưa cách trình bày đơn giản vấn đề nghiên cứu khuếch đại công suất dùng Tranzito Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp +Phân tích +Tổng hợp +Khái quát Đối tượng nghiên cứu Các tài liệu khuếch đại công suất dùng Tranzito dùng cho trường đại học, cao đẳng trung học chuyên nghiệp thuộc khối kỹ thuật Phạm vi nghiêm cứu Các giáo trình kỹ thuật điện tử Giáo trình điện tử công suất Cấu trúc khoá luận Mở đầu: Lý chọn đề tài Mục đích đề tài Nhiệm vụ đề tài Phương pháp nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu Nội dung: Chương 1: Những vấn đề chung khuếch đại công suất dùng Tranzito Chương 2: Khuếch đại công suất dùng Tranzito Kết luận ,kiến nghị phụ lục Nội dung Chương :Những vấn đề chung khuếch đại công suất dùng Tranzito sơ lược phát triển điên tử công suất Sự phát triển truyền điện động điện thúc đẩy đời điện tử công nghiệp Tuy nhiên ứng dụng bị hạn chế thiếu linh kiện điện tư công suất có hiệu suất cao Năm 1948 Barde, Brattain Schockley phát minh Tranzito phòng thí nghiệm Bell Telephonevà giải thưởng nôben năm 1956 đánh dấu bước phát triển cách mạng kĩ thuật điện tử.Kể từ kĩ thuật điện tử phát triển mạnh mẽ theo hai hướng: +Kĩ thuật điện tử tín hiệu +Điện tử công suất 2.Các khái niệm liên quan +Khuếch đại: Là trình biến đổi lượng có điều khiển, có lượng nguồn cung cấp chiều (không chứa chiều) biến đổi thành dạng lượng xoay chiều (có quy luật biến đổi mạng thông tin cần thiết) Nói cáh khác trình gia công sử lý thông tin dạng anolong +Khuếch đại công suất: tầng khuếch đại công suất tầng cuối mắcvới tải để nhận công suất tối ưu theo yêu cầu tải Tầng khuếch đại dùng : +tranzito lưỡng cực +IC khuếch đại công suất +Điện tử công suất (điện tử dòng điện mạnh) Với đặc điểm chủ yếu chuyển mạnh (đóng-cắt) dòng điện lớn ,điện áp cao để thay đổi độ lớn ,dạng sóng,tần số dòng công suất +Linh kiện điện tử : +Tranzito : Nếu bán dẫn tạo hai tiếp giáp công nghệ p-n gần ta dụng cụ bán bẫn cực gọi traito Trong : là: Tranzito lưỡng cực công suất BJT,dẫn dòng điện chiều có bazơ thích hợp là: Tranzito hiệu ứngôtrường FET dẫn dòng điện máng đặt điện áp cổng thích hợp là: Tranzito lưỡng cực cổng cách li IGBI loại FET đặc biệt có chức BJT điều khiển cổng FET Trong Tranzito Tranzito lưỡng cực cổng BJT linh kiện tham gia vào mạch khuếch đại nhằm biến đổi công suất vào ,được đặc trưng điện áp U1 ,dòng I1 ,và tần số dòng điện f1 thành đại lượng tương ứngU I ,f (Hình vẽ 1) 3.Phân loại khuếch đại Khuếch đại gồm Khuếch đại công suất Khuếch đại dòng điện Khuếch đại điện áp Khuyếch đại điện trở 4.Các tiêu tham số Để đánh giá chất lượng tầng khuếch đại người ta định nghĩa tiêu tham số sau: Các tiêu Đặc tính biên độ tầng khuếch đại Trởkháng lối vào lốira tầng tầng Hệ số méo Hệ số khuếch đại +Đặc tính biên độ tầng khuếch đại: đường biểu diễn quan hệ U =f ( Uvào) lấy tần số cố định dải tần số tín hiệu (Uvào) +Trở kháng lối vào lối tầng khuếch đại Zv Uv Iv Zr Ur Ir +Hệ số méo: Xác định độ sai lệch dạng tín hiệu đầu so với đầu vào tầng khuếch đại +Hệ số khuếch đại : tỷ số biên độ đại lượng điện tên (I, U,f) lối lối vào tầng Trong thực tế nghiên cứu tìm hiểu điện tử công suất có có thuận lợi khó khăn -Thuận lợi : Tài liệu tham khảo nhiều dễ tìm -Khó khăn : Do nhiều tài liệu tham khảo nên viêc chọn tài liệu tham khảo phục vụ cho việc nghiêm cưu gặp nhiều khó khăn CHƯƠNG Cấu tạo nguyên lý làm việc tầng khuếch đại Tầng khuếch đại chung 1.1.1Cấu tạo chung Tranzito Tranzito có loại: +Tranzito thuận pnp +Tranzitonghịch npn P N P N P N Tranzito có cấu tạo miền bán dẫn p-n xen kẽ tuỳ theo trình tự sếp miền p-n-p +Miền thứ Tranzito có nồng độ tạp chất lớn gọi miền Emitơ ki hiệu (E) +Miền thứ hai có nồng độ tạp chất nhỏ gọi miền Bazơ kí hiệu (B) nhỏ cỡ khoảng micomét +Miền thứ ba có nồng độ tạp chất trung bình gọi miền Colectơ kí hiệu (C) Tiếp giáp Emitơ Clectơ J e Tiếp giáp Clectơ Bazơ J c Xét mặt cấu trúc Tranzito coi điốt mắc nối tiếp điều nghĩa ta mắc điốt nối tiêp tạo thành Tranzito chúng tương tác tiếp giáp p-n Sơ cấu tạo Trazito thành điốt DC DE E p n C n B E DE DC rB C -Chú ý: kí hiệu mũi tên đặt E B có chiều từ p sang n Hiệu ứng Tranzito xảy khoảng cách tiếp giáp nhỏ nhiều so với độ dài khuếch tán hạt dẫn 1.1.2 Nguyên lý làm việc Tranzito Hình 2: Sơ đồ khuếch đại Tranzito dạng p-n-p n-p-n Ta phân tích nguyên lý làm việc Tranzito dạng p Do JE phân cưc thuận hạt đa số (lỗ trống) từ miền E phun qua JE tạo nên dòng Emitơ (IE) Chúng tới vùng Bazơ để trở thành hạt thiểu số tiếp tục khuếch tán sâu vào vùng Bazơ hướng tới IC đường khuếch tán phần nhỏ bị tái hợp với hạt đa số Bazơ tạo nên dòng điện cực Bazơ (IB) Do cấu tạo miền Bazơ mỏng nên gần toàn hạt khuếch tán tới bờ JC bị trường gia tốc (do JC phân cực ngược) qua tới miền Colectơ tạo nên dòng điện Colectơ( IC) Qua ta có hệ thức tạo dòng điện Tranzito I e = I b +I c -Hệ số truyền đạt dòng điện Tranzito = Ic Ie (1) để đánh giá mức hao hụt dòng khuếch tán vùng (B), gần tới Tranzito tốt -Hệ số khuếch đại dòng điện Tranzito = Ic Ib (2) để đánh giá tác dụng điều khiển dòng Ib tới dòng Ic có giá trị khoảng vài chục tới vài trăm Từ (1) (2) ta có : I e =I b (1+ ) = 1.1.3 ứng dụng Tranzito Dùng để khuếch đại dòng điện, điện áp, công suất Để bảo vệ thiết bị điện tử công suất 1.1.4 Chế độ làm việc Chế độ khoá Chế độ bão hoà Chế độ khuếch đại 1.2 Khuếch đại công suất dùng Tranzito Trong khuếch đại công suất dùng Tranzito chủ yếu sử dụng Tranzito lưỡng cực BJT Chính khoá luận tìm hiểu cấu tạo nguyên lý làm viêc loại Tranzito 1.2.1Cấu tạo Tranzito Tranzito lưỡng cực RJT công suất có loại: Tranzito phân cực thuận p-n-p Tranzito phân cực ngược n-p-n Hình sơ đồ BJT Trong :C colectơ B bazơ E emitơ C E hình thành cực khoá chuyển mạch có điều khiển ,chúng nằm mạch công suất B cực điều khiển Cho phép : - Chuyển RJT sang trạng thái bão hoà hay trạng thái dẫn -Chuyển BJT sang trạng thái khoá với công suất tiêu thụ thấp Từ hình vẽ (hình 4) ta có lớp N nối với colectơ lớp dầy nhất, bao gồm vùng N đóng vai trò Tranzito phải khoá điện áp thuận cao Hình sơ đô cấu trúc phân cực RJT Có : Chuyển tiếp C-B phân cực ngược (U BE > 0) Chuyển tiếp E-B phân cực thuận ( U CB < 0) 1.2.2 Nguyên lý làm việc U CB > điện tử đa số Emitơ kéo đến Bazơ, chúng trở nên thiểu số Một phần điện tử qua Bazơ tái hợp với lỗ đa số Các điện tử dễ dàng qua chuyển tiếp C-B phân cực ngược đạt tới C Như điện tử từ E đến C qua B, B lôi kéo Và hình thành hiệu ứng Tranzito Mỗi lỗ Bazơ tái hợp với điện tử từ E nguồn điện áp E B cung cấp điện tích dương, trì U BE = const Các điện tích tạo nên dòng điện Bazơ i B có cường độ liên quan đến dòng điện từ E đến C tạo nên dòng i C Gọi phần điện tử từ E đến C ta có: i C = i C i B =( 1- ).i E iC = i B = i B với hệ số khuếch đại dòng Tranzito 1.2.3 Các chế độ làm việc +Chế độ khoá Tranzito Khi U CE > Tranzito bị khoá i B 0và nhỏ ngưỡng chuyển tiếp B E 3.1.Chuyển mạch đóng Trong biến đổi tĩnh, Tranzito sử dụng khoá chuyển mạch, trạng thái bão hoà ( VCE khoá chuyểm mạch đóng) Khi bị khoá (iC = khoá chuyển mạch hở) Sự chuyển mạch cần ngắn có thể, gây tổn hao công suất thấp muốn làm việc tần số cao Mặt khác chuyển mạch nguồn gốc tạo nên đỉnh nhọn điện áp dòng điện phụ thuộc vào mạch chứa Tranzito Khi đặt vào bazơ Trazito bị khoá điện áp VCE dương bước nhảy dòng điện iB1, dòng điện côlectơ tăng dần từ không tới I (hình 10) thời gian tổng xác lập dòng điện I mở gồm: Thời gian từ td để iC = 0,1I Thời gian tăng trưởng để iC = 0,1I I Hình 10 xác lập dòng điện iC S tng dòng điện tương ứng việc xác lập dòng điện tử lớp P từ emitơ tới tạo nên dòng iC Điện tích chứa lớp bazơ iC = I gọi dòng khuếch tán Trong hệ trục VCE iC, điểm làm việc phải chuyển từ điểm B sang điểm S bão hoà Quỹ đạo tiếp tục điểm làm việc từ B tới S với tốc độ chuyển mạch phụ thuộc vào tăng trưởng điện áp VCE mạch nối với tranzito Hình 11: Sự chuyển mạch dòng điện chuyển từ điện cảm -điôt tới tranzito Để giảm tổn hao chuyển mạch đóng mắc nối tiếp điện cảm nhỏ với tranzito 3.2 Chuyển mạch mở Cũng linh kiện bán dẫn khác ta ký hiệu thời gian suy giảm toàn toff thời gian kể từ lúc đặt tín hiệu mở lên cực điều khiển đến dòng điện Tranzito bị dập tắt hoàn toàn Để ngắt dòng điện lớn qua Tranzito, ta đổi chiều dòng điện bazơ từ IB1 sang IB1 trì giá trị âm dòng iC không (hình 12) Thời gian dập tắt dòng điện gồm hai phần: - Thời gian tích tụ ts để iC từ I giảm tới 0,9I - Thời gian suy giảm tf để iC từ 0,9I xuống 0,1I Hình 12: Thời gian tích tụ tương ứng với thoát điện tích dương tích tụ miền P Thời gian dài dòng điện lớn, Tranzito bão hoà, dòng điện IB2 Thời gian suy giảm cần thiết để hạt thiểu số bazơ trở emitơ tái hợp với lỗ Sự biến điện tích khuyếch tán phụ thuộc vào I, vào IB2, nhiệt độ chuyển tiếp tốc độ tăng trưởng điện áp VCE Từ hình 13a giả thiết dòng I không đổi: IC + ID = I VCE - VD = E Trong khoảng t1 ứng với thời gian tích tụ Tranzito Mỗi điện tích dư thừa bazơ thoát, dòng iC giảm điốt có điện áp âm cực dẫn iB tiếp tục lấy điện tích dương bazơ tăng điện trở suất tăng điện trở trazito (khoảng t1 t2) đầu vào điốt dẫn t = t2 dẫn tới điện áp VCE Sự tăng iD liên quan đến việc giảm iC Khi iD đạt tới giá trị I tranzito bị khoá Hình 13b trình bày dạng sóng iB, iD VD I VCE , công suất tiêu tán tranzito Tổn hao công suất khoá Các tổn hao chuyển mạch khoá thực chất dòng điện iC dập tắt VCE phục hồi Để giảm tổn hao ta sử dụng suy giảm, thực chất gồm tụ điện nối song song với cực tranzito Tụ điện làm giảm dòng iC Để giảm thời gian dập tắt dòng điện tạo nên hạn chế làm việc tần số cao, ta cần phải giảm số lượng điện tích cần thoát sử dụng xung dòng điện âm có liều lượng đủ mạnh Hình 13 B Ib I C R L E Ie Ic Id D + Vd E ID,VD iD I t VD Cc1VCE VCE -I ic t t mở p t t1 t2 t3 Hình 14 : Dạng sóng iB , iD , VD i VCE công suet tiêu tán tranzito Khuếch đại công suất dùng Trazito 4.1.Khái niệm : Tầng khuếch đại công suất tầng cuối mắc với tải, để nhận công suất tối ưu theo yêu cầu truyền tải 4.2 Dụng cụ thiết bị sử dụng Tranzito lưỡng cực IC linh kiện điện tử tổ hợp gồm nhiều Tranzito với 4.3 Phân loại theo cách mắc với tải Có cách mắc : + Tầng khuếch đại công suất có biến áp + Tầng khuếch đại công suất biến áp 4.4 Các chế độ làm việc Tranzito Gồm chế độ + Chế độ A : Khuếch đại công suất đơn tín hiệu méo công suất nhỏ hiệu suất băng 20% + Chế độ B : I C xuất nửa chu kỳ lại chế độ khoá (méo) nhỏ hiệu suất 60 70% +Chế độ AB: Méo không đường thẳng công suất nhỏ chế độ B Hình 14: Vị trí điểm làm việc tĩnh đặc tuyến chế độ A, B, AB 4.4.1.Tầng khuếch đại công suất có biến áp chế độ A Hình 15: Tầng công suất làm việc chế độ A ghép biến áp Do R E vài chục ôm I r nhỏ Chọn CE khó để phù hợp ta phảI khử hồi tiếp âm dòng xoay chiều Ta khảo sát hàm R t = Ta có : P t công suất R t điện trở tải Đường tải chiều qua E C thảng đứng ví điện trở tải chiều tương đối nhỏ (hình 15) Hình 16: Xây dựng đồ thị để tính toán tầng khuếch đại làm việc ỏ chế độ A, ghép biến áp Từ hình vẽ ta có điện trở xoay chiều tầng quy cuộn sơ cấp R XC R XC =n (R t +r )+r n R t Trong : n = W1 Hệ số biến áp W2 W1 , W2 Số vòng dây tương ứng cuộn sơ thứ cấp r1 , r1 Điện trở cuộn sơ thứ cấp Để chọn toạ độ điển công tác tĩnh ta phải xác định U CEO U CO cách dựa vào điều kiện hệ gồm phương trình U CO > U + U CO I CO > I CM + I CO ( E ) Trường hợp tín hiệu hình sin đưa vào mạch ta có Pt = U CM I CM Trong đó: P r = Pt H ab + P r Công suất xoay chiều cuộn sơ cấp + P t Công suất đưa tải +H ab Hiệu suất biến áp H ab =(0,8 0,9) Trường hợp tín hiệu hình sin, công suất tầng có quan hệ với tham số U CM ,I CM theo U2 U2 U CM I CM = CM = CM 2.R XC 2n R XC U = 2CM H = H C H ab n Rt Pr = I CM Trong đó: + H Hiệu suất tầng + H C Hiệu suât mạch colectơ P r = U CM I CM công suất tiêu thụ nguồn cung cấp là: P = E c I co = U CEO I CO Hiệu suất mạch colectơ là: HC = U I Pr = CM CM P0 2.U CEO I CO Công suất tiêu hao mạch colectơ là: P C =P - P r = U CEO I CO - U CM I CM 4.2Tầng khuếch đại đẩy kéo chế độ B hay AB có biến áp Hình 17: Tầng đẩy kéo ghép biến áp Sơ đồ gồm : Tranzito T ,T Tải mắc với tầng khuếch đại qua biến áp AB Mạch colectơ tranzito mắc tới nửa cuộn sơ cấp biến áp W21 W22 Wt Wt W Wv + Hệ số biến áp vào AB n = v = W11 W12 + Hệ số biến áp AB n = Với : W11, W12 số vòng dây cuộn thứ cấp AB W21, W22 số vòng dây cuộn sơ cấp AB Wt số vòng dây cuộn sơ cấp máy biến áp nối với tải Wv số vòng dây cuộn thứ cấp máy biến áp nối với nguồn n đảm bảo cung cấp tín hiệu vào mạch Bazơ tranzito Hình 18: Đồ thị tính tầng công suất Tầng đẩy kéo làm việc chế độ : + chế độ B + chế độ AB Chế độ B: Thiên áp ban đấu không cần R Khi đện trở R dùng để đảo bảo công tác cho mạch vào Tranzito chế độ gần với chế độ nguồn dòng Lúc tín hiệu vào điện áp U B tranzito T ,T U B1 =U B =0 Nếu không tính đến dòng điện ngược colectơ I C dòng tầng khuếch đại I = điện áp tải U t = U C1 =E C U C2 = E C Với U C1 điện áp colecto tranzito T U C điện áp colecto tranzito T + Khi có tín hiệu vào nửa chu kỳ dương AB có W11 có nửa chu kỳ điện áp âm W12 có nửa chu kỳ điện áp dương Tranzito T mở, Traito T khoá có dòng I C1 chảy qua T T mở I C1 = iB1 W21 có điện áp U 21 = i C1 R XC = i C1 n 22 R t tải R t có nửa sóng điện áp riêng với U t = U 21 n2 Khi tín hiệu vào với nửa chu kỳ âm AB có: W11 có nửa chu kỳ điện áp dương W12 có nửa chu kỳ điện áp âm Tranzito T khoá , Traito T mở Do T mở biến áp AB cuộn W22 có dòng i C chạy qua i C = i U 22 = i c R XC = i c n 22 R t Tín hiệu cuộn sơ cấp biến áp xác định diện tích tam giác gạch chéo (hình18) Pr = U CM I CM công suất đưa tải có tính đến công suất tổn hao biến áp P t = ab P r với ab hiệu suât cửa AB Công suât tiêu thụ từ nguồn cung cấp là: P0 = EC I CM Hiệu suất mạch colectơ : C = Pr U = CM Pt EC Hiệu suất tầng : U = ab CM EC tăng biên độ tín hiêu Giả thiết U CM =E C ab = = o,785 Công suất tiêu thụ mặt ghép colectơ tầng Tranzito là: Pc = P0 - Pr = Pc = EC U CM I CM U2 - CM (1) R XC I CM - EC U CM R XC P c phụ thuộc vào biên độ tín hiệu U CM Để xác định P C max lấy đạo hàm P c theo U CM ta cho không dPC EC U = - CM = dU CM R XC R XC Từ ta nhận trị số U CM ứng với P C max U CM = EC = 0,64E C (2) Từ (1) (2) công suất tiêu hao cực đại Tranzito là: P C max = EC2 n22 R XC Nhựơc điểm: thiên áp ban đầu không méo không đường thẳng điện áp lớn Nguyên nhân không đường thẳng đoạn đầu đặc tuyến vào ảnh hưởng độ không đường thẳng đặc tuyến vào tranzito dẫn đến méo dạng tín hiệu chế độ B thể sơ đồ hình 19 hình 20 4.3 Tầng khuyếch đại công suất đẩy kéo biến áp Hình 21: Vì biến áp tầng khuếch đại nên kích thước giảm trọng lượng giá thành giảm Vì nâng cao tiêu chất lượng Kết luận: Đối với tầng khuếch đại người ta đưa phương pháp mắc tải phương pháp cung cấp điện áp chiều +Phương pháp 1: cung cấp E C1 E C (E C1 E C ) T , T để chế độ làm việc A, B với U V , U V ngược pha Ta chọn R , R , R ,R có thông số thích hợp Tại R t mắc giữaE C +Phương pháp 2: cung cấp E C1 E C (E C1 nối tiếp E C ) trạng thái mở (với nửa chu kỳ dương) T trạng thái khoá (với nửa chu kỳ sau) tín hiệu vào Tụ c nạp tới số 0,5E C Tụ c đóng vai trò nguồn cho tải R t nối tiếp với c Nếu T làm việc I t chạy qua nguồn cung cấp E C I C chạy qua tụ c tích trữ lượng cho thân bù lại phần lượng đưa vào tải nửa chu kỳ trước Chú ý: Tất sơ đồ (tầng hệ kéo) phải chon cặp tranzito có thông số giống Nhất hệ số truyền đạt Khi cần có công suất lớn thường phải sử dụng tầng cặp tranzito kiểu Darlingtơn Lúc cặp Darlingtơn coi tranzito mới, chức mạch T1 T2 định T1,T2 có tác dụng khuyếch đại dòng Phần 3: Kết luận Như biết hệ thống điện tử máy tính chiếm vị trí quan trọng lĩnh vực công nghệ, khoa học đời sống người Điện tử công suất chiếm vị trí không nhỏ Nó kiến thức nghiên cứu hệ thống điện tử Nắm mạch khuếch đại giúp người đọc tiếp thu lượng kiến thức không nhỏ việc tìm hiểu khoa học kỹ thuật điện tử Để từ việc học tìm hiểu đạt hiệu cao Phần khuếchđại công suất sở lý thuyết cho việc thiêt kế mạch khuếch đại Trong khuôn khổ phạm vi nghiên cứu đề tài, với phương pháp trình bày sâu sắc khoa học Tôi hy vọng giúp bạn đọc nắm bắt lượng kiến thức đầy đủ thời gian ngắn Tài liệu tham khảo Kỹ thuật điện tử Đỗ Xuân Thụ Nhà xuất giáo giục Điện tử công suất Lê Văn Doanh(chủ biên) Nhà xuất khoa hoc kỹ thuật Kỹ thuật điện Đặng Văn Đào Lê Văn Doanh Nhà xuất khoa học kỹ thuật Điên tử công suất điều khiển động Lê Văn Doanh dịch Nhà xuất khoa học kỹ thuật Phân tích giải mạch điện tử công suất Phạm Quốc Hải Dương Văn Nghị Nhà xuất khoa học kỹ thuật [...]... tranzito 4 Khuếch đại công suất dùng Trazito 4.1.Khái niệm : Tầng khuếch đại công suất là tầng cuối cùng mắc với tải, để nhận được công suất tối ưu theo yêu cầu truyền tải 4.2 Dụng cụ và thiết bị sử dụng Tranzito lưỡng cực IC là linh kiện điện tử tổ hợp gồm nhiều Tranzito với nhau 4.3 Phân loại theo cách mắc với tải Có 2 cách mắc : + Tầng khuếch đại công suất có biến áp ra + Tầng khuếch đại công suất không... làm việc của Tranzito Gồm 3 chế độ + Chế độ A : Khuếch đại công suất đơn tín hiệu ít méo nhất công suất nhỏ hiệu suất băng 20% + Chế độ B : I C chỉ xuất hiện ở nửa chu kỳ còn lại ở chế độ khoá (méo) nhỏ hiệu suất bằng 60 70% +Chế độ AB: Méo không đường thẳng công suất nhỏ hơn chế độ B Hình 14: Vị trí điểm làm việc tĩnh trên đặc tuyến ra trong chế độ A, B, AB 4.4.1.Tầng khuếch đại công suất có biến... lĩnh vực công nghệ, khoa học và đời sống của con người Điện tử công suất cũng chiếm một vị trí không nhỏ Nó là những kiến thức nghiên cứu cơ bản của các hệ thống điện tử Nắm được các mạch khuếch đại cơ bản sẽ giúp người đọc tiếp thu được một lượng kiến thức không nhỏ trong việc tìm hiểu về khoa học kỹ thuật điện tử Để từ đó việc học và tìm hiểu của mình đạt hiệu quả cao Phần khuếch ại công suất là cơ... (2) công suất tiêu hao cực đại trong Tranzito là: P C max = EC2 2 2 n22 R XC Nhựơc điểm: vì thiên áp ban đầu bằng không méo không đường thẳng của điện áp ra lớn Nguyên nhân chính là do không đường thẳng ở đoạn đầu của đặc tuyến vào ảnh hưởng độ không đường thẳng của đặc tuyến vào tranzito dẫn đến méo dạng tín hiệu trong chế độ B thể hiện ở sơ đồ hình 19 và hình 20 4.3 Tầng khuyếch đại công suất. .. điển công tác tĩnh ta phải xác định được U CEO và U CO bằng cách dựa vào điều kiện của hệ gồm 2 phương trình U CO > U ra + U CO I CO > I CM + I CO ( E ) Trường hợp là tín hiệu hình sin đưa vào mạch ta có Pt = 2 U CM I CM 2 Trong đó: P r = Pt H ab + P r Công suất xoay chiều trên cuộn sơ cấp + P t Công suất đưa ra tải +H ab Hiệu suất của biến áp ra H ab =(0,8 0,9) Trường hợp tín hiệu là hình sin, thì công. .. hình sin, thì công suất ra của tầng có quan hệ với tham số U CM ,I CM theo U2 U2 U CM I CM = CM = 2 CM 2 2.R XC 2n R XC U = 2CM H = H C H ab n Rt Pr = I CM Trong đó: + H Hiệu suất của tầng + H C Hiệu suât của mạch colectơ P r = U CM I CM 2 công suất tiêu thụ của nguồn cung cấp là: P 0 = E c I co = U CEO I CO Hiệu suất của mạch colectơ là: HC = U I Pr = CM CM P0 2.U CEO I CO Công suất tiêu hao ở... cung cấp tín hiệu vào mạch Bazơ của 2 tranzito Hình 18: Đồ thị tính tầng công suất Tầng đẩy kéo có thể làm việc ở 2 chế độ là : + chế độ B + chế độ AB Chế độ B: Thiên áp ban đấu không có không cần R 1 Khi đó đện trở R 2 được dùng để đảo bảo công tác cho mạch vào của Tranzito trong chế độ gần với chế độ nguồn dòng Lúc không có tín hiệu vào điện áp U B trên 2 tranzito T 1 ,T 2 là U B1 =U B 2 =0 Nếu... - Giá trị cực đại của dòng điện colectơ xung lặp lại ICM - Điện áp rơi U CE cho theo một hoặc nhiều giá trị i C , trong đó I C bão hoà 2.2.3 Đặc tính vào: Đặc tính vào U CE = f (i B ) vẽ theo các giá trị i C (hình7) có dạng như đường cong của chuyển tiếp PN ở dòng điện i B đã cho, U BE tăng theo i C một chút Mặc dù hệ số khuếch đại dòng điện ở chế độ bão hoà thấp, hệ số khuếch đại công suất lớn bởi... các điện tích dương của bazơ là tăng điện trở suất của nó và tăng điện trở của trazito (khoảng t1 t2) đầu vào của điốt dẫn khi t = t2 dẫn tới điện áp trong VCE Sự tăng của iD liên quan đến việc giảm iC Khi iD đạt tới giá trị I thì tranzito bị khoá Hình 13b trình bày dạng sóng của iB, iD và VD của I và VCE , công suất tiêu tán của tranzito Tổn hao công suất khoá Các tổn hao do chuyển mạch khoá thực... kỳ và điện áp âm Tranzito T 1 khoá , Traito T 2 mở Do T 2 mở trên biến áp AB 2 ở cuộn W22 có dòng i C 2 chạy qua i C 2 = i 2 U 22 = i c 2 R XC = i c 2 n 22 R t Tín hiệu ở cuộn sơ cấp biến áp ra xác định bằng diện tích tam giác gạch chéo (hình18) Pr = 1 U CM I CM 2 công suất đưa ra tải có tính đến công suất tổn hao trong biến áp P t = ab 2 P r với ab 2 hiệu suât cửa AB 2 Công suât tiêu thụ ... vấn đề chung khuếch đại công suất dùng Tranzito Chương 2: Khuếch đại công suất dùng Tranzito Kết luận ,kiến nghị phụ lục Nội dung Chương :Những vấn đề chung khuếch đại công suất dùng Tranzito sơ... trình gia công sử lý thông tin dạng anolong +Khuếch đại công suất: tầng khuếch đại công suất tầng cuối mắcvới tải để nhận công suất tối ưu theo yêu cầu tải Tầng khuếch đại dùng : +tranzito lưỡng... dụng Tranzito Dùng để khuếch đại dòng điện, điện áp, công suất Để bảo vệ thiết bị điện tử công suất 1.1.4 Chế độ làm việc Chế độ khoá Chế độ bão hoà Chế độ khuếch đại 1.2 Khuếch đại công suất dùng