Bài giảng cung cấp cho người học các kiến thức: Mạch khuếch đại, khái niệm về mạch khuyếh đại, Chế độ hoạt động mạch khuyếch đại, ghép tầng qua tụ điện,... Hi vọng đây sẽ là một tài liệu hữu ích dành cho các bạn sinh viên đang theo học môn dùng làm tài liệu học tập và nghiên cứu. Mời các bạn cùng tham khảo chi tiết nội dung tài liệu.
www.hocnghe.com.vn Chương X - Mạch khuếch đại Khái niệm mạch khuyếh đại Mạch khuyếch đại sử dụng hầu hết thiết bị điện tử, mạch khuyếch đại âm tần Cassete, Âmply, Khuyếch đại tín hiệu video Ti vi mầu v.v Có ba loại mạch khuyếch đại : z z z Khuyếch đại điện áp : Là mạch ta đưa tín hiệu có biên độ nhỏ vào, đầu ta thu tín hiệu có biên độ lớn nhiều lần Mạch khuyếch đại dịng điện : Là mạch ta đưa tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ta thu tín hiệu cho cường độ dịng điện mạnh nhiều lần Mạch khuyếch đại công xuất : Là mạch ta đưa tín hiệu có cơng xuất yếu vào , đầu ta thu tín hiệu có cơng xuất mạnh nhiều lần, thực mạch khuyếch đại công xuất kết hợp hai mạch khuyếch đại điện áp khuyếch đại dòng điện làm Các chế độ hoạt động mạch khuyếch đại Các chế độ hoạt động mạch khuyếch đại phụ thuộc vào chế độ phân cực cho Transistor, tuỳ theo mục đích sử dụng mà mạch khuyếch đại phân cực để KĐ chế độ A, chế độ B , chế độ AB chế độ C a) Mạch khuyếch đại chế độ A Là mạch khuyếch đại cần lấy tín hiệu hồn tồn giốn với tín hiệu ngõ vào Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Mạch khuyếch đại chế độ A khuyếch đại hai bán chu kỳ tín hiệu ngõ vào * Để Transistor hoạt động chế độ A, ta phải định thiên cho điện áp UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc * Mạch khuyếch đại chế độ A sử dụng mạch trung gian khuyếch đại cao tần, khuyếch đại trung tần, tiền khuyếch đại v v b) Mach khuyếch đại chế độ B Mạch khuyếch đại chế độ B mạch khuyếch đại nửa chu kỳ tín hiệu, khuyếch đại bán kỳ dương ta dùng transistor NPN, khuyếch đại bán kỳ âm ta dùng transistor PNP, mạch khuyếch đại chế độ B khơng có định thiên Mạch khuyếch đại chế độ B khuyếch đại bán chu kỳ tín hiệu ngõ vào Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn * Mạch khuyếch đại chế độ B thường sử dụng mạch khuếch đại công xuất đẩy kéo công xuất âm tần, công xuất mành Ti vi, mạch công xuất đẩy kéo , người ta dùng hai đèn NPN PNP mắc nối tiếp , đèn khuyếch đại bán chu kỳ tín hiệu, hai đèn mạch khuyếch đại đẩy kéo phải có thơng số kỹ thuật : * Mạch khuyếch đại công xuất kết hợp hai chế độ A B Mạch khuyếch đại cơng xuất Âmply có : Q1 khuyếch đại chế độ A, Q2 Q3 khuyếch đại chế độ B, Q2 khuyếch đại cho bán chu kỳ dương, Q3 khuyếch đại cho bán chu kỳ âm c) Mạch khuyếch đại chế độ AB Mạch khuyếch đại chế độ AB mạch tương tự khuyếch đại chế độ B , có định thiện cho điện áp UBE sấp sỉ 0,6 V, mạch khuyếch đại nửa chu kỳ tín hiệu khắc phục tượng méo giao điểm mạch khuyếch đại chế độ B, mạch sử dụng mạch công xuất đẩy kéo d) Mạch khuyếch đại chế độ C Là mạch khuyếch đại có điện áp UBE phân cự ngược với mục đích lấy tín hiệu đầu phần đỉnh tín hiệu đầu vào, mạch thường sử dụng mạch tách tín hiệu : Thí dụ mạch tách xung đồng ti vi mầu Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Ứng dụng mạch khuyếch đại chế độ C mạch tách xung đồng Ti vi mầu Transistor mắc theo kiểu E chung Mạch mắc theo kiểu E chung có cực E đấu trực tiếp xuống mass đấu qua tụ xuống mass để thành phần xoay chiều, tín hiệu đưa vào cực B lấy cực C, mạch có sơ đồ sau : Mạch khuyếch đại điện áp mắc kiểu E chung , Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực C Rg : điện trở ghánh , Rđt : Là điện trở định thiên, Rpa : Là điện trở phân áp Đặc điểm mạch khuyếch đại E chung z Mạch khuyếch đại E chung thường định thiên cho điện áp UCE khoảng 60% ÷ 70 % Vcc Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn z z z z Biên độ tín hiệu thu lớn biên độ tín hiệu vào nhiều lần, mạch khuyếch đại điện áp Dịng điện tín hiệu lớn dịng tín hiệu vào khơng đáng kể Tín hiệu đầu ngược pha với tín hiệu đầu vào : điện áp tín hiệu vào tăng => dịng IBE tăng => dòng ICE tăng => sụt áp Rg tăng => kết điện áp chân C giảm , ngược lại điện áp đầu vào giảm điện áp chân C lại tăng => điện áp đầu ngược pha với tín hiệu đầu vào Mạch mắc theo kiểu E chung ứng dụng nhiều thiết bị điện tử Transistor mắc theo kiểu C chung Mạch mắc theo kiểu C chung có chân C đấu vào mass dương nguồn ( Lưu ý : phương diện xoay chiều dương nguồn tương đương với mass ) , Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E , mạch có sơ đồ sau : Mạch mắc kiểu C chung , tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E Đặc điểm mạch khuyếch đại C chung z z z Tín hiệu đưa vào cực B lấy cực E Biên độ tín hiệu biên độ tín hiệu vào : Vì mối BE ln ln có giá trị khoảng 0,6V điện áp chân B tăng áp chân C tăng nhiêu => biên độ tín hiệu biên độ tín hiệu vào Tín hiệu pha với tín hiệu vào : Vì điện áp vào tăng => điện áp tăng, điện áp vào giảm điện áp giảm Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn z z Cường độ tín hiệu mạnh cường độ tín hiệu vào nhiều lần : Vì tín hiệu vào có biên độ tăng => dòng IBE tăng => dòng ICE tăng gấp β lần dịng IBE ICE = β.IBE giả sử Transistor có hệ số khuyếch đại β = 50 lần dịng IBE tăng 1mA => dịng ICE tăng 50mA, dịng ICE dịng tín hiệu đầu ra, tín hiệu đầu có cường độ dịng điện mạnh nhiều lần so với tín hiệu vào Mạch ứng dụng nhiều mạch khuyếch đại đêm (Damper), trước chia tín hiệu làm nhiều nhánh , người ta thường dùng mạch Damper để khuyếch đại cho tín hiệu khoẻ Ngồi mạch cịn ứng dụng nhiều mạch ổn áp nguồn ( ta tìm hiểu phần sau ) Transistor mắc theo kiểu B chung z z Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đưa vào chân E lấy chân C , chân B mass thơng qua tụ Mach mắc kiểu B chung sử dụng thực tế Mạch khuyếch đại kiểu B chung , khuyếch đại điện áp không khuyếch đại dòng điện Khái niệm ghép tầng : Một thiết bị điện tử gồm có nhiều khối kết hợp lại, khối lại có nhiều tầng khuyếch đại mắc nối tiếp với mắc nối tiếp thường sử dụng kiểu ghép sau : z z z Ghép tầng qua tụ điện Ghép tầng qua biến áp Ghép tầng trực tiếp Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Ta xét trường hợp cụ thể : Ghép tầng qua tụ điện * Sơ đồ mạch ghép tầng qua tụ điện Mạch khuyếch đại đầu từ - có hai tầng khuyếch đại ghép với qua tụ điện z z z z Ở sơ đồ mạch khuyếch đại đầu từ đài Cassette, mạch gồm hai tầng khuyếch đại mắc theo kiểu E chung, tầng ghép tín hiệu thông qua tụ điện, người ta sử dụng tụ C1 , C3 , C5 làm tụ nối tầng cho tín hiệu xoay chiều qua ngăn áp chiều lại, tụ C2 C4 có tác dụng thoát thành phần xoay chiều từ chân E xuống mass, C6 tụ lọc nguồn Ưu điểm mạch đơn giản, dễ lắp mạch sử dụng nhiều thiết bị điện tử, nhược điểm không khai thác hết khả khuyếch đại Transistor hệ số khuyếch đại khơng lớn Ở mạch khuyếch đại âm tần, tụ nối tầng thường dùng tụ hố có trị s t 1àF ữ 10àF Trong cỏc mch khuych i cao tần tụ nối tầng có trị số nhỏ khoảng vài nanô Fara 7.Ghép tầng qua biến áp * Sơ đồ mạch trung tần tiếng Radio sử dụng biến áp ghép tầng Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Tầng Trung tần tiếng Radio sử dụng biến áp ghép tầng z z z Ở sơ đồ mạch trung tần Radio sử dụng biến áp ghép tầng, tín hiệu đầu tầng ghép qua biến áp để vào tầng phía sau Ưu điểm mạch phối hợp trở kháng tầng khai thác tối ưu hệ số khuyếch đại , cuộn sơ cấp biến áp đấu song song với tụ để cộng hưởng mạch khuyếch đại tần số cố định Nhược điểm : mạch hoạt động dải tần số rộng gây méo tần số, mạch chế tạo phức tạp chiếm nhiều diện tích 8.Ghép tầng trực tiếp * Kiểu ghép tầng trực tiếp thường dùng mạch khuyếch đại công xuất âm tần Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Mạch khuyếch đại công xuất âm tần có đèn đảo pha Q1 ghép trực tiếp với hai đèn công xuất Q2 Q3 Trong mạch khuyếch đại ( chế độ A ) phân cực Mạch khuyếch đại phân cực z z Mạch khuyếch đại ( chế độ A) phân cực mạch có UBE ~ 0,6V ; UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc Khi mạch phân cực ta thấy , tín hiệu có biên độ Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn lớn khơng bị méo tín hiệu 10 Mạch khuyếch đại ( chế độ A ) bị phân cực sai Mạch khuyếch đại bị phân cực sai, điện áp UCE thấp Mạch khuyếch đại bị phân cực sai, điện áp UCE cao z z Khi mạch bị phân cực sai ( tức UCE thấp cao ) ta thấy tín hiệu bị méo dạng, hệ số khuyếch đại mạch bị giảm mạnh Hiện tượng méo dạng gây tượng âm bị rè hay bị nghẹt mạch khuyếch đại âm tần Xuan Vinh : 0912421959 www.hocnghe.com.vn Phương pháp kiểm tra tầng khuyếch đại z z z z Một tầng khuyếch đại ta kiểm tra thấy UCE thấp so với nguồn cao sấp sỉ nguồn => tầng khuyếch đại có vấn đề Nếu UCE thấp chập CE( hỏng Transistor) , đứt Rg Nếu UCE cao ~ Vcc đứt Rđt hỏng Transistor Một tầng khuyếch đại cịn tốt thơng thường có : UBE ~ 0,6V ; UCE ~ 60% ÷ 70% Vcc Xuan Vinh : 0912421959 ... dụng mạch trung gian khuyếch đại cao tần, khuyếch đại trung tần, tiền khuyếch đại v v b) Mach khuyếch đại chế độ B Mạch khuyếch đại chế độ B mạch khuyếch đại nửa chu kỳ tín hiệu, khuyếch đại bán... 0,6 V, mạch khuyếch đại nửa chu kỳ tín hiệu khắc phục tượng méo giao điểm mạch khuyếch đại chế độ B, mạch sử dụng mạch công xuất đẩy kéo d) Mạch khuyếch đại chế độ C Là mạch khuyếch đại có điện... Q2 Q3 khuyếch đại chế độ B, Q2 khuyếch đại cho bán chu kỳ dương, Q3 khuyếch đại cho bán chu kỳ âm c) Mạch khuyếch đại chế độ AB Mạch khuyếch đại chế độ AB mạch tương tự khuyếch đại chế độ B ,