ĐỒ ÁN ĐTCS MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT OCL-100W-BJT

ĐỒ ÁN ĐTCS, MẠCH KHUẾCH ĐẠI, CÔNG SUẤT OCL-100W-BJT

ĐỒ ÁN ĐTCS

MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT

OCL-100W-BJT

CĐ-Đ.ĐT16F

NHÓM H

THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH-2018_HỌC KỲ III

ĐÊ CƯƠNG ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ CÔNG SUẤT

Đề tài: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN OCL 100W(BJT)

CHƯƠNG DẪN NHẬP

Ngành Điện Điện Tử là một trong những ngành quan trọng góp phần xây dựng và phát triển đất nước, thúc đẩy sự phát triển của Khoa học- Công nghệ

Ngày nay do nhu cầu của con người đòi hỏi các thiết

bị điện tử ngày càng nhỏ gọn, thông minh, có độ bền

và độ ổn định cao Nhưng một điều quan trọng là các sản phẩm đó điều bắt đầu từ các linh kiện cơ bản R, L,

C, Transistor, Diode mà nền tảng là điện tử tương tự

Có thể nói mạch khuếch đại âm thanh là một trong những thiết bị tạo nền tảng phát triển của những sản phẩm Điện Tử phục vụ cho nhu cầu của con người Sau hơn một năm học, với sự tích lũy kiến thức của các môn học: Điện tử cơ bản, Điện tử công suất, Lý thuyết mạch đã đảm bảo cho chúng em có thể phân tích và thiết kế một mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần

Hiện nay, trong nước đã có rất nhiều Máy

Khuếch đại Âm Thanh trên thị trường, mà tầng

khuếch đại công suất được thiết kế với các dạng mạch như sau: mach khuếch đại OTL, mạch khuếch đại

OCL, mạch khuếch đại BCL… nhưng phổ biến nhất là loại mạch khuếch đại OCL Bởi vì dạng mạch này có

nhũng ưu điểm về: hiệu suất, hệ số sử dụng BJT(FET) công suất, độ lợi băng thông, biên độ tín hiệu ra… chính vì thế mà nhóm chúng em chọn mạch khuếch đại công suất OCL làm đề tài cho Đồ Án Môn Học của nhóm

Mạch khuếch đại công suất OCL trong tiếng Anh là Output Capacitor- less amplifier ( mạch

khuếch đại không có tụ điện đầu ra)

CHƯƠNG 2

CƠ SỞ LÝ THUYẾT

I ĐẠI CƯƠNG:

1 Bộ khuếch đại công suất lớp A:

Điểm là tín hiệu ngõ ra của BJT luôn ở trong

vùng tích cực có nghĩa là BJT được phân cực sao cho tín hiệu ngõ ra luôn biến thiên theo tín hiệu ngõ vào Thường điểm tĩnh Q(VCE,ICQ) được phân cực sao cho VCE=VCC/2

+ Ưu điểm: tín hiệu ngõ ra biến thiên 3600 theo tín hiệu ngõ vào, tín hiệu có chất lượng tương đối tốt,

ít biến dạng

+ Khuyết điểm: do được phân cực ở chế độ làm việc tối ưu nên có tiêu hao năng lượng lớn kêt cả khi không có tín hiệu ở ngõ vào, hiệu suất của mạch thấp thường là

η = 25% Vì vậy mạch này ít được sử dụng

2 Bộ khuếch đại công suất lớp B:

Đặc điểm phân cực là điện áp VBE= 0V vì vậy khi tín hiệu ngõ vào phải vượt qua

Điện áp ngưỡng Vγ của BJT thì mới cò tín hiệu ở ngõ ra thường chỉ khuếch đạ ở một bán kì dương hoặc

âm tuỳ thuộc vào loại BJT là PNP hay NPN

Mạch khuếch đại công suất thường được ghép dạng PUSH – PULL

+ Ưu điểm: mạch không hoạt động khi không có tín hiệu ở nhõ vào, vì vậy tổn hao năng lượng rất ít

+ Khuyết điểm: tín hiệu ở ngõ ra sẽ bị méo xuyên tâm do tín hiệu ở ngõ vào phải vượt qua điện

áp ngưỡng Vγ của BJT Hiệu suất của mạch cao

thường là η = 50% - 78.5%

3 Bộ khuếch đại công suất lớp AB:

Đặc điểm là sự cải tiến nhược điểm meo xuên tâm của lớp B bằng cách nâng áp phân cực điểm tĩnh Q sao cho nằm trong vùng giữa lớp A và lớp B, mạch được phân cực có VBE gần bằng hoặc bằng Vγ của BJT Vì vậy tín hiệu ngõ vào sẽ được khuếch đại cho tín hiệu ngõ ra hơn nửa chu kì

Mạch khuếch đại công suất thường được ghép dạng bổ phụ, có nghã là hai phần tử BJT công suất có cùng thông soosnhuwng một lá loại PNP và một là NPN Neu mạch được thiết kế dùng nguồn đôi ta gọi

là mạch khuếch đại công suất dạng OCL ( Output

Capactor- Less), nếu dùng nguồn đơn và ngõ ra

có tụ ta gọi là mạch khuếch đại công suất dạng OTL ( Output Transformer- Less)

+Ưu điểm: tín hiệu ngõ ra ít bị méo dạng hơn ở lớp B, tiêu hao năng lượng khi không có tín hiệu ngõ vào ít hơn lớp A, hiệu suất của mạch cao, hệ số sử dụng BJT cao

+ Khuyết điểm: cần có biến áp cung cấp nguồn đối xứng đối với mạch OCL phải có tụ ở ngõ ra đối với mạch OCL

4 Bộ khuếch đại công suất lớp C:

Đặc điểm là mạch được phân cực cho BJT nằm trong vùng ngưng dẫn sâu hơn so với lớp B vì vậy mạch chỉ khuếch đại một phần đỉnh của tín hiệu ngõ vào, do đó mạch không phù hợp để khuếch đại tín hiệu âm tầng, mà thường được sử dụng để khuếch đại các tín hiệu cao tần

• Ngoài ra còn có các bộ khuếch đại công suất lớp: D, E , F, G, H

Hình 1: Biểu diễn tín hiệu vào ra ở các lớp A, B, AB, C.

II Các đặt tính và thông số kỹ thuật của

transistor:

Transistor hay tranzito là một loại linh kiện bán dẫn chủ động, thường được sử dụng như một phần tử khuếch đại hoặc một khóa điện tử.Vì đáp ứng nhanh

và chính xác nên các transistor được sử dụng trong nhiều ứng dụng tương tự và số, như khuếch đại, đóng cắt, điều chỉnh điện áp, điều khiển tín hiệu, và tạo dao động

 Transistor làm công tắc:

Transistor (BJT) được dùng làm công tắc điện tử, Cực phát (Emitter) được nối với đất

Các transistor thường được sử dụng trong các mạch số như các khóa điện tử có thể ở trạng thái "bật" hoặc

"tắt", cho cả các ứng dụng năng lượng cao như chế độ chuyển mạch nguồn điện và cho các ứng dụng năng lượng thấp như các cổng logic số Các thông số quan trọng cho ứng dụng này bao gồm chuyển mạch hiện

tại, điện áp xử lý, và tốc độ chuyển đổi, đặc trưng bởi thời gian của sườn lên và sườn xuống

 Transistor dùng để khuếch đại:

Bộ khuếch đại chung cực phát hay chung emiiter được thiết kế như hình trên, khi có một sự thay đổi tín hiệu điện áp ở Vin , làm thay đổi cường độ dòng điện

đi qua cực B; Với các đặc tính khuếch đại dòng điện của transistor, chỉ cần dao động nhỏ ở Vin transistor sẽ khuếch đại sự thay đổi đó và xuất tín hiệu ra ở cực C hay Vout

Mỗi transistor có thể có nhiều cách mắc khác nhau, tùy thuộc vào chức năng như dùng để khuếch đại

dòng, khuếch đại điện áp hay cả hai

Từ đài Radio, điện thoại di động đến TV, hầu hết các sản phẩm đều có bộ khuếch đại âm thanh, hình ảnh,

truyền dẫn vô tuyến, và xử lý tín hiệu Bộ khuếch đại

âm thanh tín hiệu rời rạc đầu tiên chỉ cung cấp vài trăm miliwatts, nhưng công suất âm thanh dần dần gia tăng lên với chất lượng và cấu trúc transistor tốt hơn

Ngày nay, transistor bán dẫn có công suất lên đến vài trăm watt và giá cũng rẻ hơn trước

Thông số các loại transistor có trong mạch: