đề án mạch khuyếch đại âm ly 50w

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
LỜI NÓI ĐẦU
Khuếch đại là một vấn đề lớn và phố biến trong kỹ thuật
tương tự. Làm thế nào để có một tín hiệu ra từ các bộ khuếch
đại đạt công suất theo mong muốn và không bị méo là một
thách thức khá lớn đặt ra cho các nhà chuyên môn, kỹ sư,
cũng như những người làm trong chuyên nghành điện tử, điện
tử viễn thông. Bởi nhiễu làm méo tín hiệu không chí do bán
thân bên trong các bộ khuếch đại như đột biến điện áp hay
dòng điện. Mà còn do tác động của môi trường bên ngoài như
nguồn cung cấp, nhiễu công nghiệp gây nên
Giưới sự hướng dẫn của thầy giáo Nguyễn Đăng Thông
nhóm sinh viên chúng em gồm các thành viên
+. Phan Anh Tuấn
+. Bùi Đức Vinh
Lựa chọn đề tài mạch khuyếch đại âm ly 50W
Để tín hiệu đầu ra không bị méo quả là thách thức lớn cho
nhóm sinh viên chúng em. Giưới sự hướng dẫn nhiệt tình của
thầy giáo chúng em hi vọng sẽ thu được những kết quả khá
quan. Qua lần thực hiện đề tài này chúng em cũng đã hiếu
thêm được những kiến thức sâu sắc hơn về mạch khuếch đại .
Để phục vụ cho chuyên môn sau này
CẤU TRÚC ĐỀ TÀI
*. Đề tài chúng em thực hiện gồm có 3 phần:
+. Phần 1: Dưới thiệu chung về khuếch đại và
khuếch đại công suất
+. Phần 2: Thuyết minh nguyên lý , chức năng linh
kiện của từng khối trong mạch và nguyên lý chung của toàn
mạch
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ

+. Phần 3: Kết quả và đánh giá kết quả
NỘI DUNG ĐỀ TÀI
I. Giưới thiệu chung về khuếch đại và khuếch đại công
suất
1. Khuếch đại và phân loại khuếch đại
a. Khái niêm khuếch đại :
- Khuếch đại là dùng một năng lượng nhỏ như(dòng điện,
điện áp…) để điều khiến một năng lượng khác lớn hơn gấp
nhiều lần. Năng lượng thứ nhất nhỏ gọi là năng lượng điều
khiển. Năng lượng lớn gọi là năng lượng được điều khiến
- Mạch khuếch đại là mạch mà khi ta đưa vào đầu vào một
tín hiệu có biên độ nhỏ hoặc cường độ yếu hay công suất nhỏ.
Thì ở đầu ra ta sẽ thu được tín hiệu có biên độ lớn hoặc
cường độ mạnh hay công suất lớn. Tùy theo mạch mà chúng
ta lựa chọn
b. Phân loại mạch khuếch đại :
- Tùy theo từng hệ thống mà chúng ta lựa chọn các mạch
khuếch đại khác nhau.Có 3 loại mạch khuếch đại chính
+. Khuếch đại về điện áp : Là mạch khi ta đưa một tín
hiệu có biên độ nhỏ vào , đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu
có biên độ lớn hơn rất nhiều lần
+. Khuếch đại về dòng điện: Là mạch khi ta đưa một
tín hiệu có cường độ yếu vào thì ở đầu ra ta sẽ thu được một
tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn
+. Khuếch đại công suất : Là mạch khi ta đưa một tín
hiệu có công suất yếu vào đầu vào thì ở đầu ra ta sẽ thu được
một tín hiệu có công suất mạnh hơn nhiều lần. Thực ra mạch
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
khuyếch đại công suất là kết hợp cả hai mạch khuếch đại điện

áp và dòng điện. Do vậy ở đây chúng ta sẽ nghiên cửu mạch
khuếch đại công suất
2. Khuếch đại công suất : Một mạch khuếch đại công suất
làm việc với nhiều tầng khác nhau như là tầng nhận tín hiệu
vào, tầng vi sai, tấng tiền công suất và tầng công suất.Công
suất đầu ra của mạch được quyết định ở tầng công suất
*. Những vấn đề về tầng công suất
- Tầng công suất có nhiệm vụ đưa ra công suất đủ lớn để kích
thích cho tái, công suất ra từ vài trăm mW đến vài trăm W.
Công suất này được đưa đến tầng sau dưới dạng điện áp hoặc
dòng điện có biên độ lớn. Khi khuếch đại tín hiệu lớn các
Tranzitor không làm việc trong miền tuyến tính. Do đỏ không
dùng sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ để xét . Mà phái dùng
đến phương pháp đồ thị
- Các chế độ làm việc của tầng công suất: Tùy theo chế độ
công tác của các Tranzitor, tầng công suất có thế làm việc ở
các chế độ A, B, AB, C
+. Chế độ A : Tín hiệu được khuếch đại gần như là
tuyến tính .Nghĩa là tín hiệu ngõ ra thay đối tuyến tính trong
toàn bộ chu kỳ của tín hiệu ngõ vào ( Tranzitor hoạt động ở
cả hai bán chu kỳ của tín hiệu ngõ vào).Hiệu suất ở chế độ A
rất thấp > 50%
+. Chế độ AB : Tranzitor làm việc ở gần vùng ngưng.
Tín hiệu ngõ ra thay đối hơn một nửa chu kỳ của tín hiệu ngõ
vào (Tranzitor hoạt động hơn một nửa chu kỳ âm hoặc dương
của tín hiệu ngõ vào). Hiệu suất ở chế độ này lớn hơn hiệu
suất ở chế độ A .<70%
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
+. Chế độ B : Tranzitor phân cực tại vùng ngưng

(V
BE
=0).Chỉ một nửa chu kỳ của tín hiệu ngõ vào được
khuếch đại
+. Chế độ C : Tranzitor được phân cực trong vùng
ngưng để chỉ một phần nhỏ hơn nửa chu kỳ của tín hiệu vào
được khuếch đại. Chế độ này có hiệu suất khá cao >78%

Hình 1.1 : Mô tả các chế độ làm việc của tầng công
suất
II. Thuyết minh nguyên lý, chức năng của từng khối
trong mạch AMLY 50W, và nguyên lý chung của
toàn mạch
1. Tầng khuếch đại công suất :
- Tầng khuếch đại công suất được lựa chọn trong mạch
khuếch đại âm ly 50W này là một cặp BJT khác loại làm việc
ở chế độ AB
* Lý do lựa chọn cặp BJT và chế độ làm việc cho
tranzitor công suất : Ta đã biết rằng mạch làm việc ở chế độ
A .Thì mặc dù tín hiệu ra không méo hoặc méo nhỏ nhưng tín
hiệu ra hầu như không được khuếch đại . Còn đối với chế độ
B mặc dù khuếch đại rất tốt song méo ở đầu ra lại rất lớn khó
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 4
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
khắc phục. Mạch khuyếch đại ở chế độ B phân cực với V
B
bằng 0 và phải dùng ít nhất là hai tranzitor cùng loại hay khác
loại .Trong sơ đồ mạch ampli 50W này ta dùng cặp BJT khác
loại . Một là tranzitor (NPN) hoạt động ở một nửa chu kỳ
dương của tín hiệu vào(Q

10
)và thứ hai là tranzitor( PNP) làm
việc ở một nửa chu kỳ âm của tín hiệu (Q
11
). Ta thấy rằng hai
tranzitor Q
10
và Q
11
dẫn ở hai nữa chu kỳ khác nhau , về mặt
lý thuyết thì nếu tín hiệu đưa vào hình sin thì trên tải sẽ thu
được tín hiệu hình sin .Nhưng trong thực tế thì tín hiệu lấy
được trên tải không trọn vẹn mà bị biển dạng .Khi bắt đầu
một bán kỳ thì Tranzitor không dẫn điện ngay mà phải chờ
đến khi điện thể vượt quả điện thế ngưỡng V
BE
.Để khắc phục
được điều này ta phải phân cực V
BE
dương hơn một chút . Vì
vậy để T có thể dẫn điện tốt ngay khi có tín hiệu áp vào cực B
thì ta phải phân cực theo kiểu AB. Khi đó tín hiệu ra đủ lớn
mà méo lại nhỏ đáp ứng tốt công suất ở đầu ra ta dùng mạch
khuyếch đại ở chế độ AB . Mạch làm việc ở chế độ AB có
dòng tĩnh nhỏ từ( 10mA đến 50mA).
*Chức năng linh kiện , lựa chọn linh kiện và tính toán các
thông số trong tầng công suất
a. Chức năng linh kiện và lựa chọn linh kiện
- Sơ đồ khối của tầng công suất được cho như hình vẽ
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 5

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
V C C _ C I R C L E
V C C _ C I R C L E
R 2 0
R 2 1
R 2 2
R 2 3
R 2 4
R 2 5
R 2 6
R 2 7
R 2 8
R 2 9
R 3 0
R 3 1
Q 1 0
Q 1 1
D 2
D 3 C 6
C 7
C 8
L S 1
S P E A K E R
L 1
+. Hai diode zenner được sử dụng để ổn định điện áp trên hai
cực B sao cho nó không đối khi có tín hiệu vào. Nguyên tắc
ổn định là khi tín hiệu vào lớn thì hai diot zenner sẽ ghim
biên độ đầu vào ở một mức nhất định làm điện áp ở cực B
của hai tranzitor ổn định ở một mức nào đó thích hợp . Nếu
như không có hai diot zenner này thì khi tín hiệu vào lớn nó

sẽ làm điện áp tĩnh V
B
thay đối dẫn đến V
BE
thay đối => I
B
thay đối => I
C
thay đối => V
CE
thay đối làm thay đối điểm
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
làm việc của Tranzitor => Làm sai lệch điện áp điểm dựa V
M
=> ảnh hướng đến công suất ra
Sở dĩ ở đây chọn diode zenner là bởi lẽ diode zenner hoạt
động được trong miền đánh thúng ngược . Khi mà điện áp
V
BR
(Điện áp đánh thúng ngược ) đạt tới giá trị ngưỡng thì :
Khi dòng điện qua diot zenner tăng nhanh thì điện áp giữa hai
đầu diot vẫn không đối . còn đối với diode thường thì khi
dòng vào lớn thì nó dễ bị phá huỷ . Do vậy mà ta lựa chọn
diot zenner trong mạch này
Các diode zenner có điện áp định mức từ hai cho đến
hàng trăm vôn . Ở đây ta chọn diot zenner ổn áp thường có
điện áp định mức từ 6 đến 8V . Chọn DZ
2
=7.5V Vì hai nửa

đối xứng nên chọn DZ
3
= DZ
2
= 7.5 V. Mỗi liên hệ giữa dòng
điện I
Z
và điện áp V
Z
được cho ở đồ thị sau:

Trên đồ thị ta thấy trục hoành là trục điện áp zenner V
Z
còn
trục tung là trục dòng điện I
Z
. ta thấy rằng ứng với mức V
DZ
= 7.5V thì dòng định mức qua điôt là I
Z
=50mA
+. Chọn nguồn một chiều
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Yêu cầu ở đây là công suất ra P
L
= 50W. Ta có: P
L
=
= => Ta tính được =

5040×
= 44,2V ; và I
L
= =
40
50
= 1.12A
Như vậy để dòng một chiều không ra tái thì dòng phân cực I
C
không quả lớn
Trong mạch OTL thì V
Lmax
= mà hệ số sử dụng điện áp là
= 3.7 => V
cc
= = . Chọn V
CC
= 25v Ở
đây với mục đích tăng hiệu suất làm việc của tầng công
suất .Tức là tận dụng hết khá năng chụi đựng điện áp V
CE
của
cặp BJT công suất thì ta sẽ chọn nguồn lưỡng cực V
cc
=
25V
+. Điện trở R
27
, R
28

có hai nhiệm vụ
• Ốn định nhiệt cho hai tranzitor công suất . Ta biết
rằng hai tranzitor hoạt động với dòng I
C
lớn => hai tranzitor
công suất dễ bị nóng lên => điện thế ngưỡng V
BE
giảm => hai
tranzitor dễ dẫn điện hơn => dòng I
C
càng lớn . Hiện tượng
này chồng chất => hư hỏng tranzitor. Vì vậy nhằm ổn định
cho hai tranzitor công suất ta mắc các trở tải cực E. Khi có
điện trở tải cực E rồi thì khi nhiệt độ tăng => I
C
tăng =>I
E
tăng => V
E
tăng => V
BE
= V
B
–V
E
sẽ giảm dẫn đến tranzitor
dẫn yếu trở lại => I
B
giảm => I
C

=βI
B
sẽ giảm . Như vậy
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
chúng ta đã khắc phục được ảnh hướng của nhiệt độ lên hai
tranzitor
• Nhiệm vị thứ hai : tạo dòng hồi tiếp để cân bằng tầng
đẩy kéo
Thông thường trở tải cực E có giá trị không lớn lắm vì nếu nó
quá lớn thì => giảm V
CE
=> làm giảm độ khuếch đại . Nếu R
E
quả nhỏ thì khá năng ốn định của nó là không tốt . Chọn R
27
=
R
28
=330 Ω . Từ đỏ ta tính được I
C10
= I
C11
= = = 10.3
mA. ( Với V
E
= V
cc
)
+. Các trở R

20
–R
21
và R
22
– R
23
, định thiên cho tranzitor
Q
10
. Các trở R
22
– R
23
và R
24
– R
25
định thiên cho tranzitor Q
11
Ta thấy rằng : nếu định thiên chí dùng trở cực gốc mà
không dùng trở cực phát thì tính ổn định không tốt => tín
hiệu ra ở tải sẽ bị méo lớn . Nguyên nhân của tính không ổn
định là do các yếu tố :
• Dòng và áp một chiều phụ thuộc vào hệ số
khuếch đại của tranzitor => Việc thay đổi các tranzitor có β
khác nhau dẫn đến điểm làm việc của các tranzitor thay đổi
=> biển dạng tín hiệu ra
• V
BE

phụ thuộc vào nhiệt độ của dòng cực gốc I
B
=> khi nhiệt độ thay đổi => I
B
thay đổi => I
C
thay đổi => V
CE
= f(I
C
) thay đổi=> thay đổi điểm làm việc tĩnh => biến dạng
tín hiệu ra
• Dòng rò được nhân với β có thế là nhân tố trong
việc dịch chuyển điểm hoạt động của T ở tín hiệu lớn
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Nhưng ta thấy rằng trong mạch định thiên cực gốc B có
thêm điện trở tải cực E như mạch mà chúng ta đang thiết kế
thì tín hiệu ra đỡ méo và mạch làm việc ốn định. Bởi lẽ khi
mắc thêm R
E
thì
• Sụt áp qua R
E
sẽ tăng => V
E
thay đối => V
BE
thay
đối phụ thuộc vào V

E
. Mà khi có R
E
thì ảnh hướng của nhiệt
độ đã được khắc phục. Lúc này V
BE
thay đổi không phụ thuộc
vào dòng I
B

• Mặt khác khi mắc thêm R
E
kết hợp với định thiên cố
định ở cực B thì chống lại ảnh hướng của thiên áp ngược lên
dòng I
C
=> Dòng ổn định qua tranzitor( Khi I
C
lớn dẫn đến
dòng rò I
C0
nhỏ khả năng dịch chuyến điểm hoạt động của
tranzitor là không xảy ra)
+. Để mạch hoạt động tốt thì ta phải lựa chọn R
20-21
sao cho
có V
B
mong muốn và dòng qua bộ chia áp R
20-21

, R
22-23
phải
lớn hơn rất nhiều so với dòng I
B10
. Theo tính toán ta chọn I
chia
áp
= 20I
B10
. Vì vậy nên chọn R
22-23
sao cho R
22-23

( với R
E10
=R
27
) R
22-23
. (chọn
β
10
=80). Vậy R
22-23
1,32 K . Ta chọn R
22
=R
23

= 470 Ω
Mặt khác để mạch mạch làm việc ổn định thì cần phải thoả
mãn điều kiện U
cc
>> U
BE
(1+ và βR
26
>> R
20-21

34000 >> 0.6 ( 1150 + R
20-21
)  R
20-21
<< =55.5 K =>
R
20
+ R
21
<< 55.5K . chọn R
20
+R
21
=12.2 K => chọn R
20
=
10K ; R
21
= 2.2 K

Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Từ đây ta tính được V
B
:
= 2.43 V
• Cũng chiếu theo điều kiện nói trên thì >> R
20-21

>> R
20-21
 80R
26
>> 12.2 K => R
26
>> 5.6 Ω . Chọn
R
26
=330Ω ( ít nhất nó cũng phái bằng tải cực E tức là bằng
R
27
)
+. Với các số liệu vừa lựa chọn ta sẽ tính toán các giá trị
dòng điện và điện áp ở chế độ tĩnh
Theo sơ đồ ta có :
 (1)
Tuơng tự ta cũng có:

(2)
Mặt khác ta cũng có :


(3)

(4)
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Mà (5)
(6)
• Từ (5) ta có : 
. Thay vào (3) ta được :
 7.5 =
 = = 2.8 (mA)
• Theo phân tích ở trên thì dòng qua cầu phân áp
 = 0.14mA
Mà = 0.14 +2.8 = 2.94 mA
• Với các giá trị điện trở đã lựa chọn kết hợp với việc tính
toán trên thì ta có thế khắng định lại giá trị β mà ta đã lựa
chọn ở trên . Ta có :  β= = 79.8
• Tương tự như vậy từ (6) ta có :
 . Thay vào (3) ta được

Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
 = =
2.81mA
• Cũng như trên với việc lựa chọn dòng qua phân áp
=> = 0.1405mA
• Ta cũng tính được β xấp xỉ bằng 80. Thoả mãn điều kiện hai
tranzitor công suất chế tạo trên cùng một loại chất bán dẫn có
các thông số giống nhau

• Thay các kết quả tính được nói trên vào (1) và (2) ta tính
được U
CE10
và U
CE11
Từ (1) ta có:

Tương tự từ (2) ta cũng tính được U
CE

* Chúng ta sẽ tính toán công suất tiêu hao trên mỗi tranzitor
Ta có: Công suất tiêu tán trên hai tranzitor công suất Q
10
và
Q
11
là
P
2Q
= P
i(dc)
– P
0(AC)

Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Trong đó: P
0(AC)
= ( Với V
L(P)

= ) . Khi công suất ra
đạt max khi V
L(P)
= V
CC
=> .
Khi đó dòng điện đỉnh là I
(P)
= = => Trị tối đa
của dòng trung bình là : I
Dcmax
=
Ta tính được trị tối đa của công suất ngõ vào là : P
i(dc)max
=
V
cc
I
DC(max)
= = . Vậy công suất tiêu tán trên
hai tranzitor công suất là
P
2Q
= = = 2,2W
Từ đây suy ra được P
Q10
= P
Q11
= 1.1W
* Ta cũng tính được hiệu suất tối đa của mạch là :

Ŋ
max
= 100% = 78.54%
* Công suất tiêu tán tối đa của hai tranzitor công suất không
xảy ra khi công suất ngõ vào tối đa hay công suất ngõ ra tối
đa . Mà công suất tiêu tán trên hai tranzitor sẽ tối đa khi điện
thế ở hai đầu tải là
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
V
L(p)
= 0.636V
cc
= . và khi đỏ
W
R
V
L
CC
60.2
2
2
=×
π
=> P
Q10max
= P
Q11max
= 1.3W
+. Mạch gồm R

30
– C
6
– L
1
. Chống tự kích ở vùng tần số cao
( Tức là loại bỏ nhiễu ở vùng tần số cao )
Ngoài ra khi tần số cao đến thì trở kháng X
L
=ωL sẽ tăng =>
dòng một chiều không ra tải đám bảo cho tải làm việc tốt
+. Các tụ C
7
, C
8
có chức năng là lọc gợn sóng từ nguồn cung
cấp một chiều V
cc

* Với các giá trị về dòng điện , điện áp , hệ số khuếch đại ,
công suất tiêu tán

Ta sẽ lựa chọn hai tranzitor công suất là loại : BD243C(NPN)
và BD244C(PNP) Chúng có các thông số sau :
Tranzitor hoạt động ở nhiệt độ 100
0
C không gây hư hỏng
Thực tế , với các cặp tranzitor bổ phụ , thường trong điều
kiện phân cực , do dòng tĩnh I
BQ10

khác I
BQ11
nên độ lợi sai
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
khác chút ít, điều đó dẫn đến sóng ra không hoàn toàn đối
xứng ( khuếch đại ở hai chu kỳ là không như nhau), tuy nhiên
sự sai khác này rất nhỏ, có thế bỏ qua
2. Tầng tiền khuếch đại và tầng hồi tiếp
Tầng tiền khuếch đại trong mạch AMPLI 50W sử dụng 2 cặp
dalington mắc đối xứng cặp thứ nhất là cặp Q
6
, Q
8
. Cặp thứ
hai là cặp Q
7
, Q
9
. Tầng hồi tiếp sử dụng 2 cặp tranzitor mắc
song song là cặp Q
2
, Q
4
và cặp Q
3
, Q
5

* Giới thiệu khái quát về tầng hồi tiếp và tầng tiền khuếch

đại
• Tầng hồi tiếp:Hồi tiếp đóng vai trò rất quan trọng trong
kỹ thuật tương tự . Hồi tiếp cho phép cái thiện tính chất của
bộ khuếch đại, nâng cao chất lượng của bộ khuếch đại. Sơ đồ
sử dụng mạch khuếch đại có hồi tiếp có ảnh hưởng rất lớn
đến hoạt động của mạch đặc biệt là tín hiệu đầu ra . Thông
thường trong các mạch khuếch đại lớn, trong các âm ly thì để
giảm méo phi tuyến thì người ta sử dụng ít nhất hai vòng hồi
tiếp . Có hai loại hồi tiếp là hồi tiếp âm và hồi tiếp dương.
Hồi tiếp âm là sự hồi tiếp trong đó tín hiệu hồi tiếp ngược pha
với tín hiệu vào, nên làm yếu tín hiệu vào. Còn hồi tiếp
dương là hồi tiếp trong đó tín hiệu hồi tiếp cùng pha với tín
hiệu vào, làm mạnh tín hiệu vào. Trong các mạch khuếch đại
công suất thì chủ yếu sử dụng hồi tiếp âm . Để hiểu rõ vì sao
trong các mạch khuếch đại công suất sử dụng hồi tiếp âm ta
sẽ xét các đặc điểm của nó
+. Đặc điểm thứ nhất : Gĩư vững độ khuếch đại :
Ta biết rằng thông số của BJT hay FET không phải là một
hằng số mà chúng thay đổi rất nhiều theo nhiệt độ => khi
nhiệt độ thay đổi các thông số của BJT hay FET sẽ thay đổi
=> độ lợi chung của mạch ( KH: A) thay đổi
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Nhưng khi có hồi tiếp thì :
( với A
f
là độ lợi của mạch khi có hồi
tiếp )
Khi A thay đổi ta có :

Từ đây ta rút ra nhận xét : Khi độ lợi của mạch không có hồi
tiếp thay đổi thì độ lợi của toàn mạch ( có hồi tiếp ) thay đổi
nhỏ hơn (1 + βA) lần. Như vậy khi có hồi tiếp âm sẽ làm cho
độ khuếch đại của mạch ổn định hơn rất nhiều lần khi không
sử dụng hồi tiếp âm . Mặt khác nếu thì
.Nghĩa là mạch khuếch đại sau khi thực hiện hồi tiếp âm thì
độ lợi chỉ còn phụ thuộc vào hệ số hồi tiếp β mà thôi. Thông
thường thì hệ số hồi tiếp β có thế xác định bởi các thành
phần thụ động không liên quan gì đến tranzitor nên độ lợi của
mạch sẽ được giữ vững
+. Đặc điểm thứ hai : Giảm sự biến dạng tín hiệu ( chống
méo tín hiệu )
Chúng ta biết rằng biến dạng gồm có :
• Biến dạng tần số: Do sự khuếch đại không đồng
đều ở các tần số
• Biến dạng phi tuyến : Do đặc tuyến không tuyến
tính của BJT và FET
Các biến dạng này làm phát sinh các hài chồng lên tín hiệu
được khuếch đại làm biến dạng tín hiệu ngõ ra. Như vậy ở
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
ngõ ra ngoài thành phần tín hiệu còn có một thành phần nhiễu
xuất phát từ sự biển dạng của mạch ( Thành phần nhiễu kí
hiệu là D) Từ đây ta có:
Tín hiệu ngõ ra là : X
0
= AX
i
+ D
Khi có hồi tiếp âm,nếu ta giữ X

i
không đổi thì tín hiệu ra
giảm vì độ lợi A
f
< A. Nhưng vì sự biến dạng tỉ lệ với A
f
nên
nó cũng giảm theo. Mặt khác khi có hồi tiếp âm thì mạch
khuếch đại A vẫn chứa thành phần biến dạng D nhưng ở ngõ
ra của mạch toàn phần thì sự biến dạng bây giờ chỉ còn là D
f

Ta có :

Vậy nhiễu cũng giảm đi 1+βA lần khi có hồi tiếp âm
+. Đặc điểm thứ 3: Gia tăng giải tần hoạt động
Độ lợi truyền dẫn của các mạch khuếch đại thường là một
hàm số theo tần số
+. Ở tần số cao ta có:
Trong đó: A
m
là độ lợi của mạch ở tần số giữa
f
H
là ở tần số cắt cao
Nếu mạch có hồi tiếp âm thì độ lợi truyền bây giờ là A
f
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 18
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Tacó:

Vậy
Tần số tại đó độ lợi giảm đi 3dB ứng với

Như vậy khi thực hiện hồi tiếp âm, tần số cắt cao tăng thêm
(1+ ) lần
+. Tương tự ở tần số cắt thấp thì với .Ta cũng
tìm được
Vậy thì khi có hồi tiếp âm thì tần số cắt thấp giảm đi
lần
• Trong khuếch đại âm thanh thì f
H
>> f
L
nên độ rộng băng
thông coi như bằng f
H

Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 19
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
• Tầng tiền khuếch đại : Tín hiệu sau khi qua tầng hồi
tiếp có hệ số khuếch đại dòng điện chưa đủ lớn hay trở kháng
ra của tầng hồi tiếp chưa đủ lớn . Với mục đích tăng hệ số
khuếch đại dòng điện và tăng trở kháng vào cho mạch thì
người ta tổ hợp các tranzitor lại thành sơ đồ Darlington để
thoả mãn điều kiện đó.
Sơ đồ Darlington có rất nhiều dạng được mô tả dưới đây
Q 1
Q 2
Q 2 Q 2
Q 2

Q 1 Q 1
Q 1
H ì n h 1 . 1
H ì n h 1 . 2 H ì n h 1 . 3 H ì n h 1 . 4
+. Xét sơ đồ Darlington chuấn là sơ đồ Darlington mắc theo
kiểu C chung. Sỡ dĩ gọi là mạch chuấn là bởi lẽ: Mạch
Darlington có hệ số khuếch đại dòng lớn. Thường được sứ
dụng ở tầng tiền công suất và công suất. Và tầng này lại yêu
cầu trở kháng vào lớn và trở kháng ra nhỏ. Mà mạch mắc
theo kiểu C chung đảm bảo được điều này.Vì vậy mà mạch
Darlington thường mắc theo kiểu C chung. Sơ đồ mạch chuấn
có dạng như sau:
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 20
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ

Q 1
Q 2
R 1
I B 1
I E 1 = I B 2
I C 1
I C 2
I C
I E 2 = I E
Tranzitor Q
1
có : I
E1
(1)
Tranzitor Q

2
có: (2) . Mà I
E1
= I
B2
nên
thay (1) vào (2) ta được
Vậy
- Gọi dòng điện ngõ vào của mạch là I
i
thì I
i
= I
B1
- Gọi dòng điện ngõ ra của mạch là I
0
thì I
0
= I
E2
- Gọi là hệ số khuếch đại dòng của toàn mạch ta có
Vậy mạch khuếch đại Darlington có hệ số khuếch đại
dòng rất lớn
• Sơ đồ tương đương khi có tín hiệu:
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 21
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
U r
U v
r B E 1
r b e 2

r c e 1
r c e 2
R E
I B 1
I B 2
I CB
C 1 = C 2 = C
E
-Trở kháng vào của mạch:
(3)
Vậy qua công thức (3) ta thấy trở kháng vào của mạch
là rất lớn
b. Tầng hồi tiếp và tầng tiền khuếch đại trong sơ đồ mạch
AMPLI 50W
Sơ đồ khối của tầng hồi tiếp và tầng tiền khuếch đại :
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 22
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
C 3
C 4
C 5
R 8
R 9
R 1 0
R 1 1
R 1 2
R 1 3
R 1 4
R 1 5
R 1 6
R 1 7

R 1 8
D 1
D 2
Q 2
Q 4
Q 3
Q 5
Q 6
Q 8
Q 7
Q 9
R 1 9
+ 3 4 V
- 3 4
D S
*Chức năng linh kiện trong khối và lựa chọn linh kiện :
• Chức năng linh kiện
+. DS gồm hai diot D
1
và D
2
là nguồn định thiên cố định
cho hai tranzitor Q
6
và Q
7
. Sở dĩ ta lự chọn diode là bởi lẽ :
Khi dòng qua diode thay đổi thì chí có nội trở bên trong
diode thay đổi còn điện áp hai đầu diode ( điện áp rơi không
đổi) . Còn nếu mà sử dụng điện trở thì khi tín hiệu vào thay

đổi, dẫn đến dòng qua trở thay đổi(tín hiệu vào tăng thì dòng
qua trở giảm) => Điện áp trên hai đầu điện trở sẽ thay đổi =>
V
B
của tranzitor thay đổi => V
BE
thay đổi => V
E
thay đổi =>
I
E
vàV
CE
thay đổi . Mà khi I
E
thay đổi thì kéo theo I
C
thay
đổi .Dẫn đến điểm điều hành Q thay đổi. Ảnh hướng xấu đến
mạch
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 23
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
Ngoài ra DS còn tạo ra dòng tĩnh ban đầu cho cặp dalington ,
có điện áp thuận tương ứng với điện áp V
BE
của hai tranzitor
Q
6
và Q
7

.
Để cho hai tranzitor Q
6
và Q
7
dẫn thì cần có định thiên cổ
định V
BE
=0.7 V. Như vậy điện áp thuận của diode D
1
và D
2
phải lớn hơn 0.7V . Như vậy cần phải dùng hai diode Silic
cần có điện áp thuận khoảng 0.6 0.65 V. Ở đây ta sẽ chọn
loại diode 1N4007 có điện áp thuận là 0.62 V (Điện áp rơi ) .
Dòng qua điode 1N4007 là 1A,áp tối đa mà diode có thế chụi
đựng là 50V
+. Các điện trở R
14
và R
16
làm 3 nhiệm vụ:
• Phân cực tĩnh 0.4V cho hai tranzitor Q
8
và Q
9

• Thoát dòng bazo lúc Q
8
và Q

9
khóa
• Giúp Q
9
và Q
9
khoá nhanh ở vùng tần số âm thanh rất
thấp . Nhằm bảo vệ Tranzitor . Chúng ta có thế giải thích rõ
điều này . Gỉa sử ở ½ chu kỳ dương của tín hiệu đặt vào cực
B của Q
8
, Q
9
làm Q
8
khoá ,Q
9
dẫn . Ở ½ chu kỳ âm của tín
hiệu thì Q
8
dẫn mà Q
9
chưa kịp khoá => cả hai tranzitor đều
dẫn => dòng từ nguồn V
CC
lập tức chảy qua Q
8
, Q
9
( từ +V

cc
Đến –V
cc
) sẽ phá huỷ cả hai tranzitor. Vì vậy phải cần có hai
trở R
14
và R
16
. Có một điều lưu ý là các trở R
16
vàR
14
càng
nhỏ thì càng khoá nhanh hai tranzitor . Do vậy phải chọn R
14
và R
16
có giá trị nhỏ . Thông thường chọn R
14
, R
16
= (10
100Ω). Trong mạch này yêu cầu công suất ra lớn nên ta chọn
R
16
và R
14
=100Ω
+. Cặp Q
6

– Q
8
và Q
7
– Q
9
mắc theo kiểu Darlington nhằm
tạo ra hệ số khuếch đại dòng lớn và trở kháng cao để cung
cấp cho tầng công suất làm việc
• Nguyên tắc làm việc của hai cặp Darlington là giống
nhau. Chỉ khác ở điện áp phân cực để tạo dòng tĩnh ban đầu.
Không nên cho hai cặp tranzitor đối xứng chạy ở chế độ AB
vì hiệu suất thấp và ổn định nhiệt phức tạp. Đặc biệt hơn nữa
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 24
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KT - VINH KHOA ĐIỆN TỬ
là tránh làm việc ở chế độ B vì nó sẽ gây méo xuyên tâm lớn
và còn dễ phá huỷ tranzitor khi tín hiệu tăng đột biến hoặc tín
hiệu vào ở tần số thấp, có chu kỳ xấp xỉ chu kỳ đóng mở của
các tranzitor giữa hai nhánh đối xứng. Vì vậy mà nên cho
tranzitor kích Q
6
và Q
7
làm việc ở chế độ AB với dòng nhỏ,
còn hai tranzitor cuối Q
8
và Q
9
làm việc ở chế độ B
Muốn cho Q

6
– Q
7
làm việc ở chế độ AB ( dòng tĩnh nhỏ ) thì
ta phải phân cực cho V
BE6-7
= 0.7V. Q
8
và Q
9
làm việc ở chế
độ B ta phân cực cho V
BE8-9
= 0.4V ở trạng thái gần ngưỡng
dẫn
Mặt khác để chế độ làm việc của Q
8
– Q
9
ở mức tín hiệu lớn
được duy trì thì ta tăng áp phân cực tại cực B lên ( 0.5V đến
0.6V). Chúng ta có thế giải thích như sau:
Khi mức tín hiệu vào còn nhỏ thì áp phân cực trên R
14
và
R
16
chưa vượt quả ngưỡng dẫn của Q
8
và Q

9
=> dẫn đến mạch
làm việc ở chế độ AB nhờ Q
6
và Q
7
Khi mức tín hiệu vào lớn thì dòng I
C
của Q
6
- Q
7
tạo định
thiên trên R
14
và R
16
đủ lớn => Q
8
– Q
9
dẫn => áp phân cực
V
BE8
và V
BE9
cổ định ( vì dòng I
C
chảy qua tiếp giáp
BE của Q

8
- Q
9
)
+. Các trở R
15
– R
17
là các trở tải cực C của tranzitor Q
8
và
Q
9
+. Các tụ C
3
, C
4 ,
C
5
là các tụ hồi tiếp dương cho các
tranzitor Q
4
và Q
7
.Giúp chống tự kích cho các tranzitor.
Ngoài ra tụ C
5
còn có nhiệm vụ thoát dòng xoay chiều cho Q
4
+. Các trở R

18
– R
19
là các trở hạn dòng cho hai tranzitor
công suất Q
10
và Q
11

+ Hai cặp tranzitor hồi tiếp Q
2
– Q
4
và Q
3
– Q
5
mắc theo
kiểu E chung, vừa làm nhiệm vụ khuếch đại dòng điện vừa
làm nhiệm vụ khuếch đại điện áp.Đường hồi tiếp từ đầu ra
của tầng công suất về đầu vào của hai tranzitor Q
2
và Q
3
với
Đồ Án Môn Kỹ Thuật Mạch Page 25