a) Đặc điểm chung và yêu cầu của tầng khuếch đại công suất
Tầng khuếch đại công suất là tầng cuối cùng của bộ khuếch đại, có tín hiệu vào lớn. Nó có nhiệm vụ khuếch đại cho ra tải một công suất lớn nhất có thể được với độ méo cho phép.
Các tham số cơ bản của tầng khuếch đại công suất
- Hệ số khuếch đại công suất KP là tỉ số giữa công suất ra và công suất vào KP =Pr/Pv
- Hiệu suất là tỉ số giữa công suất ra và công suất cung cấp một chiều P0
η =Pr/P0
hiệu suất càng lớn thì tổn hao trên cực góp của Transistor càng nhỏ
Các chế độ làm việc của tầng khuếch đại công suất có thể là A, AB, B tuỳ thuộc vào chế độ công tác của Transistor. Thường người ta chọn chế độ làm việc là chế độ AB hoặc chế độ B.
Chế độ A là chế độ tầng khuếch đại cả hình sin của tín hiệu vào. Ở chế độ này góc cắt θ=1800 dòng tĩnh luôn lớn hơn dòng ra nên méo nhỏ nhưng hiệu suất rất thấp chỉ dùng khi yêu cầu công suất ra nhỏ.
Chế độ AB tầng khuếch đại hơn nửa hình sin của tín hiệu vào góc cắt 900 < θ<1080. Lúc này dòng tĩnh bé hơn chế độ A nên hiệu suất cao hơn điểm làm việc của chế độ AB gần vùng tắt của Transistor
Chế độ B tầng khuếch đại nửa tín hiệu hình sin vào góc cắt θ=900. ở chế độ này dòng tĩnh bằng không nên hiệu suất cao
Chế độ AB, và chế độ B có hiệu suất lớn nhưng méo cao. Để giảm méo người ta dùng mạch khuếch đại đẩy kéo mà ta sẽ xét sau:
b)
Tầng khuếch đại công suất đẩy kéo chế độ B hay AB có biến áp B A AB IB=0 IC UEC A AB B a b
Hình 2.27 a) đặc tuyến ra của tranzitor b) các chế độ làm việc
Biến áp BA1 có hệ số biến áp là n1 =WV/W11= WV/W12 đảm bảo cung cấp tín hiệu vào cực gốc của hai Transistor. Tầng có thể làm việc ở chế độ B hay chế độ AB trong chế độ AB thiên áp lấy trên cưc gốc của hai Transistor được lấy từ nguồn EC bằng bộ phân áp R1 và R2 trong chế độ B thiên áp ban đầu bằng không nên không cần R1 lúc đó R2 được dùng để đảm bảo công tác cho mạch vào của Transistor trong chế độ gần với chế độ nguồn dòng.
Đầu tiên xét sơ đồ ở chế độ B. lúc đó không có tín hiệu vào điện áp trên cực gốc của hai Transistor bằng không. Nếu không tính đến dòng ngựơc cực góp thì có thể coi dòng điện bằng không. Trên cực góp các Transistor có điện áp bằng EC
Khi có tín hiệu vào bắt đầu ở nửa chu kì dương, trên W11 của biến áp BA1 có nửa chu kì điện áp âm còn trên W12 có nửa chu kì điện áp dương đối với điểm chung. Kết quả là T2 tắt còn T1 làm việc có dòng IC1 =βIB1. Trên cuộn W21 sẽ tạo nên điện áp U21 = IC1Rt~ = IC1n2
2Rt. trên tải có nửa sóng dương Ut = U21/n22
Khi tín hiệu vào chuyển sang nửa chu kì âm, cực tính trên cuộn thứ cấp biến áp vào đổi dấu. Lúc đó T1 tắt, T2 làm việc khuếch đại đưa ra nửa chu kì sau. Để tín hiệu không bị méo cần chọn β1 =β2 = β.
Công suất ra của tầng là
Pr =
2
c cI U
Công suất đưa ra tải có tính đến hiệu suất của biến áp Pt =PrηBA2
Trị số trung bình của dòng tiêu thụ từ nguồn I0 = T∫ = IC dt t i T 0 ( ) 2 1 π
Công suất tiêu thụ từ nguồn cung cấp: P0 =
πC C
I E
2
Hiệu suất của mạch cực góp: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
C C r C E U P P 4 0 π η = =
Hiệu suất của tầng:
η=ηC.ηBA2 =ηBA2 C C E U 4 π Nếu ηBA2 =1 và UC =Ec thì η=78.5%.
Thực tế thì UC<EC và ηBA2 =0.8 nên η =0.6 –0.7.
c) Tầng khuếch đại công suất đẩy kéo không có biến áp • Mạch dùng Transistor cùng loại T2 T1 iC1 iC2 iC1 T1 T2 iC2
Mạch dùng Transistor khác loại