Bài Giảng Khuếch Đại Công Suất Âm Tần

Khuếch đại cơng suất âm tần TS Hồ Văn Khương Email: khuong.hovan@yahoo.ca Giới thiệu (1) Giới thiệu (2) • Đặc điểm chế độ A : tín hiệu tồn chu kỳ – Ưu : méo phi tuyến – Khuyết : hiệu suất thấp • Đặc điểm chế độ B ≤ 25% : dùng tải R ≤ 50% : dùng η  A tải biến tồn η  A : tín hiệu nửa chu kỳ – Ưu : hiệu suất cao : ηB ≤ 78,5 % – Khuyết : méo phi tuyến lớn – Cách khắc phục : mắc đẩy-kéo để giảm méo phi tuyến áp Bộ khuếch đại dùng L cao tần (1) • • DCLL: VCC=vCE+iCRe L ACLL: vce=-icRL=iLR (vCE-VCEQ) = -RL(iC-ICQ • Bỏ qua điện áp rơi Re: VCEQ ≈VCC I CQ = VCC RL ) Bộ khuếch đại dùng L cao tần (2) C I CQ + i c= VCC i = +i ii = I im c RL iL = −ic i su p p ly =i • L + i C= I CQ I cm ic = = VCC max i = c I → ≤ vCE = VCC − ic RL vL = iL RL = −ic RL cấp chiều: P CC = V I CC CQ sin ωt Lớp A: giá trị đỉnh lớn dòng AC collector RL • Công suất nguồn cung sin ωt ≈ VCC RL I cm sin ωt CQ I CQ Bộ khuếch đại dùng L cao tần (3) • Công suất xoay chiều cung P L= I2 Lm R L cm = L • Công suất R I2 cấp RL →P L,max I cm = I CQ = R L = VCC 2R L tiêu tán collector P C= −P P CC L = VCC − cm I RL RL P C ,min ICQ I cm = I CQ = VCC 2R PC ,max L I cm = =0 VCC RL = VCEQ I CQ • Hiệu suất I cmR η= PL P CC L = V = I CC CQ  I cm  I  CQ   →η max = 50% Bộ khuếch đại • Chỉ số phẩm PC ,max chất = PL,max • Transistor max iC BV CE PC ,max = VCEQ I CQ dùng L cao tần (4) Bộ khuếch đại dùng L cao tần (5) I 2I CQ ≤ max iC • Max 2VCC ≤ BVCE  CQ I   = = V CEQ  PC ,max CQ = VCEQ RL swing: PC ,max = VCEQ I CQ RL PC ,max RL Ví dụ: Transistor có BVCE0 = 40 (V), max iC = 2A, PC,max=4W, β=40, VCEsat=0V, RL=10Ω, Re=1Ω Xác định Q để cơng suất tải lớn VCC, PL, Rb, VBB? Bộ khuếch đại dùng L cao tần (6) Ví dụ: Transistor có BVCE0 = 40 (V), max iC = 1A, PC,max=4W, β=40, VCEsat=0V, RL=10Ω, Re=1Ω Xác định Q để cơng suất tải lớn VCC, PL, Rb, VBB? Ví dụ: Transistor có BVCE0 = 80 (V), max iC = PC,max=2.5W, VCEsat=2V, RL=10Ω Xác định Q suất tải lớn VCC, PL? 1A, để cơng ~ Vee l~ t''c l I r Cc:- - Cc: ~Rb oo + 10 I Q;) l( - I = VBB ~Re - 25 'N c - (a) l 'c· lnters«tt0n A ar.d hyperbola of load li~e r"' Ur suất âm Bộ khuếch đại công dùng biến • Công suất tiêu tán collector P C ,min I cm = I CQ = VCC −P P CC L L PC ,max 'L • Hiệu suất PL P CC • Chỉ số phẩm chất R − ' ' R cm L I 2 η= = VCC 2R đơn áp (4) P C= tần V = =0 cm VCC ' RL = VCEQ I CQ ' I cm RL = I I CC CQ I  = I  PC ,max PL,max =2 cm CQ     →η max = 50% Bộ khuếch đại công suất âm tần đơn dùng biến áp Ví dụ: Transistor có BVCE0 = 40 (V), max iC = PC,max=4W, RL=10Ω Xác(5) định N, VCC, PL để cơng suất tải lớn 1A, Khuếch đại đẩy kéo lớp B • Ngun lý hoạt động – 1/2 bán kỳ dương: T2 dẫn: – 1/2 bán kỳ âm: T1 dẫn: • Dòng tải: iL = N(iC1 – iC2) (1) iC2 ≠ 0; T1 tắt: iC1 iC1 ≠ 0; T2 tắt: iC2 = = Khuếch đại đẩy kéo lớp B (2) Khuếch đại đẩy kéo lớp B (3) DCLL: vCE = VCC ACLL: T2 tắt vCE2 =0 = VCC + NvL vCE1=VCC =VCC vCE1=0 Khuếch đại đẩy kéo lớp B (4) isupply • Công = + iC1 suất cung iC ii = I im cấp chiều T P CC = T ∫ T V CC I cm =I CQ =V CC i sup p ly dt = V P CC,max sin ωt L /R ' = CC 2VCC π T ∫ π  VCC   2VCC I cm i su p p ly dt = R L '  = 2VCC πR ' L Khuếch đại đẩy kéo lớp B (5) • Công suất xoay chiều cung I2 Lm P L= R I R' cm L = • Công I Lm = NI cm L cấp RL →P L,max I cm = I CQ suất tiêu 2P C=  d 2Pc P CC − P =      dI cm  2PC ,max = π  2V VCC  π  CC R ' VCC = 2 2R ' L tán collector  = ICQ RL 'L  =  − π R V 2VCC I cm L CC − π −R I 'L I cm RL =0→ cm ' I cm 2VCC = πR 'L  V   π CC R 'L    = V π L ' CC R 'L → PC ,max = V π CC R' L Khuếch đại đẩy kéo lớp B • Hiệu (6) suất Icm RL η = PL max = = π  2VCC I cm PCC →η ' π P = L ,max π = = 0.785 = 78.5% • Chỉ số phẩm chất P C ,max P L ,max = π ≈ '  VCC / RL P CC I cm   Khuếch đại đẩy kéo lớp B (7) Khuếch đại đẩy kéo lớp B (8) Khuếch đại đẩy kéo lớp B (9) Khuếch đại đẩy kéo lớp B (10) Ví dụ: Transistors có BVCE0 = 40 (V), max iC = 1A, PC,max=4W, RL=10Ω Xác định N, VCC, η, PL để cơng suất tải lớn Cặp Transistor bổ phụ Transistor khác cực tính dẫn điện có tham pnp giống số hai npn gần iL = iC1 – iC2 Ví dụ: Transistor có BVCE0 = 40 (V), max iC = 1A, PC,max=4W, RL=10Ω Xác định VCC, PL để cơng suất tải lớn or the circuit of Fig P5.l, calculate (a) The maxim,,rn power dinipated in the load (b) The total power delivered • by the 1·cc: suppl; - (c) The power dissipated at the collector (d) • The efficienc)· lOV - L • I I • c. R.-1 Sl