Bài giảng Khuếch đại công suất âm tần

Khuếch đại công suất âm tần

TS. Hồ Văn Khương

Email: khuong.hovan@yahoo.ca

Giới thiệu (1)

Giới thiệu (2)

• Ñaëc ñieåm cuûa cheá ñoä A : tín hieäu toàn taïi

trong caû chu kyø

– Öu : meùo phi tuyeán ít.

– Khuyeát : hieäu suaát thaáp

  25%:duøng taûi laø R



A



• Ñaëc ñieåm cuûa cheá ñoä B :^^tí^An^h⁵⁰ie^%äu^:dc^uh^øngæ ^tt^ao^ûiàn^laøt^ba^ieïi^{án aùp}

trong nöûa chu kyø.

– Öu : hieäu suaát cao : _B 78,5 %

– Khuyeát : meùo phi tuyeán lôùn

– Caùch khaéc phuïc : maéc ñaåy-keùo ñeå giaûm meùo phi

tuyeán.

Bộ khuếch đại dùng L cao tần (1)

• DCLL: V_CC=v_CE+i_CR_e

• ACLL: v_ce=-i_cR_L=i_LR_L

(v_CE-V_CEQ) = -R_L(i_C-I_CQ)

• Bỏ qua điện áp rơi

trên R_e: V_CEQV_CC

V_CC

I_CQ

R_L

Bộ khuếch đại dùng L cao tần (2)

V_CC

i_C I_CQ i_c  i_c

R_L

i_i I_imsint

i_c I_cmsint

i_L i_c

• Lớp A: giá trị đỉnh lớn nhất

của dòng AC collector

V_CC

R_L

i_supply i_L i_C I_CQ

max i_c I_CQsint

v_CEV_CCi_cR_L

 I_cm I_CQ

v_L i_LR_L i_cR_L

• Coâng suaát nguoàn cung caáp moät chieàu:

V_C²_C

P V_CCI_CQ

CC

R_L

Bộ khuếch đại dùng L cao tần (3)

• Coâng suaát xoay chieàu ñöôïc cung caáp treân R_L

I_C²_QR_L

V_C²_C

I_L²_mR_LI_c²_mR_L

 P



P 



L,max

L

I_cmI_CQ

2 2R_L

2

• Coâng suaát tieâu taùn treân collector

V_C²_CI_c²_mR_L

P  P  P  

C

CC

L

R_L

2

V_C²_C

P



C,min

P

 V_CEQI_CQ

I_cmI_CQ

C,max

I_cm0

2R_L

R_L

I_c²_mR_L

• Hieäu suaát

 ²

1 I_cm

P

L

2

 

_max 50%

  



 

P V_CCI_CQ2 I_CQ

CC

 

Bộ khuếch đại dùng L cao tần (4)

• Chæ soá phaåm chaát

P

C,max

 2

P

L,max

• Transistor

max i_C

BV_CE0

P V_CEQI_CQ

C,max

Bộ khuếch đại dùng L cao tần (5)

2I_CQ max i_C

V_CEQ

• Max swing:

I_CQ

R_L

2V_CC BV_CE0

P V_CEQI_CQ

C,max



P

C,max

I 



CQ

R_L





V  P R



CEQ

C,max L



Ví dụ: Transistor có BV_CE0= 40 (V), max i_C= 2A,

P_C,max=4W, =40, V_CEsat=0V, R_L=10, R_e=1. Xác

định Q để công suất trên tải lớn nhất. V_CC, P_L, R_b, V_BB?

Bộ khuếch đại dùng L cao tần (6)

Ví dụ: Transistor có BV_CE0= 40 (V), max i_C= 1A,

P_C,max=4W, =40, V_CEsat=0V, R_L=10, R_e=1. Xác

định Q để công suất trên tải lớn nhất. V_CC, P_L, R_b, V_BB?

Ví dụ: Transistor có BV_CE0= 80 (V), max i_C= 1A,

P_C,max=2.5W, V_CEsat=2V, R_L=10. Xác định Q để công

suất trên tải lớn nhất. V_CC, P_L?

Boä khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn ñôn

duøng bieán aùp (1)

• Maïch laøm vieäc ôû cheá ñoä lôùp A. Heä soá gheùp bieán aùp:

N_p

v_c

   N  N²R_L R_L^'

i_ci_L

₂v_L

v_c

N   ,  

v_LN_si_L

i_c

1

N

Boä khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn ñôn

duøng bieán aùp (2)

• DCLL: V_CC=v_CE+i_CR_e

• ACLL: v_ce=-i_cR’_L

(v_CE-V_CEQ) = -R’_L(i_C-I_CQ)

• Bỏ qua điện áp rơi

trên R_e: V_CEQV_CC

V_CC

R_L^'

I_CQ

Boä khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn ñôn

duøng bieán aùp (3)

i_i I_imsint,i_c I_cmsint,i_L I_Lmsint

• Coâng suaát nguoàn cung caáp moät chieàu

V_C²_C

R_L^'

P V_CCI_CQ

CC

• Coâng suaát xoay chieàu ñöôïc cung caáp treân R_L

I_C²_QR_L^'

V_C²_C

I_L²_mR_L

I_c²_mR_L^'

I_LmNI_cm

 P



P 



L,max

L

2 2R_L^'

I_cmI_CQ

2

Boä khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn ñôn

duøng bieán aùp (4)

• Coâng suaát tieâu taùn treân collector

V_C²_CI_c²_mR_L^'

P  P  P  

C

CC

L

R_L^'

2

V_C²_C

2R_L^'

V_C²_C

P



C,min

P

 V_CEQI_CQ

I_cmI_CQ

C,max

R_L^'

I_cm0

I_c²_mR_L^'

• Hieäu suaát

 ²

1 I_cm

P

L

2

 

_max 50%

  



 

P V_CCI_CQ2 I_CQ

CC

 

P

• Chæ soá phaåm chaát

C,max

 2

P

L,max

Boä khueách ñaïi coâng suaát aâm taàn ñôn

duøng bieán aùp (5)

Ví dụ: Transistor có BV_CE0= 40 (V), max i_C= 1A,

P_C,max=4W, R_L=10. Xác định N, V_CC, P_Lđể công

suất trên tải lớn nhất.

Khuếch đại đẩy kéo lớp B (1)

• Nguyên lý hoạt động

– 1/2 bán kỳ dương: T₂dẫn: i_C2 0; T₁tắt: i_C1= 0.

– 1/2 bán kỳ âm: T₁dẫn: i_C1 0; T₂tắt: i_C2= 0.

• Dòng tải: i_L= N(i_C1– i_C2)

Khuếch đại đẩy kéo lớp B (2)

Khuếch đại đẩy kéo lớp B (3)

DCLL: v_CE= V_CC

ACLL: T₂tắt

v_CE2V_CC Nv_L

=0 khi v_CE1=V_CC

=V_CCkhi v_CE1=0

Khuếch đại đẩy kéo lớp B (4)

i_supply i_C1i_C2

i_i I_imsint

• Coâng suaát cung caáp moät chieàu

1 ^T

2V_CCI_cm

P  V_CCi_supplydt V_CC

i_supplydt 

CC

_T



0

2V_C²_C

R_L^'

 

2V V_CC

^CC 

P



I_cmI_CQV_CC/ R_L^'

CC,max

'

 

 R_L

 

Khuếch đại đẩy kéo lớp B (5)

• Coâng suaát xoay chieàu ñöôïc cung caáp treân R_L

I_C²_QR_L^'

V_C²_C

I_L²_mR_L

I_c²_mR_L^'

I_LmNI_cm

 P



P 



L,max

L

2 2R_L^'

I_cmI_CQ

2

• Coâng suaát tieâu taùn treân collector

2V_CCI_cmI_c²_mR_L^'

2P  P  P 



C

CC

L



2





d2P 2

2V_CC

R_L^'

'



^c

 V_CC R_LI_cm 0  I_cm



dI_cm







²

^CC

2

2 V

R 2 V

2 V_C²_C

 ²R_L^'

1 V_C²_C

 ²R_L^'

'









^CC

^L

2P  V_CC





 P 

C,max

'









 R_L

2  R_L









Bài giảng Khuếch đại công suất âm tần - Hồ Văn Khương