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

ĐỒ ÁN ĐTCS
MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT OCL100W-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: