MẠCH KHUẾCH đại CÔNG SUẤT đẩy kéo 60w

Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

LI NểI ĐẦU
Ngày nay, khoa học kỹ thuật phát triển rất nhanh, trong đó điện tử là một
trong những lĩnh vực mũi nhọn. Sự xuất hiện các vi mạch với mật độ tích hợp linh
kiện ngày càng cao và đảm nhiệm nhiều chức năng, giá thành hạ đang được sử
dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử.
Cùng với đó, sự ra đời của những con IC với mức độ tích hợp lên đến hàng trăm
Transistor/ IC. Nhưng đối với chúng ta, những sinh viên năm 3 khoa Điện tử , đang
chỉ mới bắt đầu trong ngành thì việc thiết kế một mạch điện từ những linh kiện rời
mới thật sự bổ ích.
Tuy nhiên, mạch tích hợp vẫn tồn tại những hạn chế nên khơng thể thay thế
hồn tồn cho linh kiện rời trong các thiết bị điện tử. Mạch lắp ráp bằng linh kiện
rời có những ưu điểm mà mạch tích hợp không đáp ứng được như công suất lớn,
tuổi thọ cao, dễ dàng sửa chữa và thay thế linh kiện khi hỏng.
Chính vì vậy, Đồ án KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ là một bộ môn bước đầu giúp
sinh viên làm quen với việc thiết kế mạch, nắm bắt thực tế và củng cố những kiến
thức đã học. Tạo điều kiện để tiếp tục tìm hiểu, thiết kế những vi mạch và thiết bị
điện tử sau này
Dưới sự hướng dẫn của thầy giáo NGUYỄN ĐĂNG THƠNG, chúng em hồn
thành đồ án “ MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO 60W” .
Với sự quyết tâm của mình mà đặc biệt là được sự hướng dẫn tận tình của Thầy
hướng dẫn, các Giáo viên trong Khoa, cũng như sự giúp đỡ của bạn bè, chúng em
đã cố gắng hoàn thành đồ án của mình một cách tốt nhất. Tuy nhiên, là đồ án đầu
tiên cùng với nhiều bở ngỡ mà đặc biệt là gặp phải nhiều sự khác biệt giữa lý
thuyết và thực tế, lựa chọn linh kiện. Cũng như thời gian tương đối hạn chế nên
khơng thể tránh khỏi những sai sót, do vậy rất mong được nhận được sự đóng góp
ý kiến của Thầy, Cô và bạn bè.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.!
Vinh, ngày 30 tháng 05 năm 2010.

N SV Thực hiện: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê
Xuân Hoµng

1


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

PHN A: LÝ THUYẾT
CHƯƠNG 1: Transistor Lưỡng Cực
1.1 Cấu tạo
Transistor là vật liệu bán dẫn có hai tiếp giáp p-n và ba điện cực đưa ra từ ba miền.
Miền emitor , miền này có nồng độ tạp chất lớn nhất, điện cực đưa ra từ miền này
gọi là cực emitor( cực phát) ký hiệu E
Miền bazơ , miền này có nồng độ tạp chất nhỏ nhất, điện cực đưa ra từ miền này
gọi là cực bazơ (cực gốc) ký hiệu là B
Miền colector ,miền này có nồng độ tạp chất trung bình , có khả năng nhận được
tất cả các hạt tải điện chích từ EB miền này gọi là (miền góp) ký hiệu là C
tuỳ theo trình tự sắp xếp các miền p và n mà ta co transistor loại npn hay pnp

1.2 Cách mắc transistor
Có ba cách mắc transistor : Emitor chung, Bazơ chung, Colector chung

N SV Thùc hiƯn: Ngun Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

2


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

C
B

Ur

U
v

E

C

E
B

Ur

B

Ur

U
v
2. Cỏc chế độ làm việc
2.1 Chế độ khuếch đại
Để transistor làm việc ở chế độ khuếch đại thì tiếp xúc cực phát phải được phân
cực thuận , còn tiếp xúc cực thu được phân cực nghịch cho cả hai loại transistor
Hệ thức liên hệ giữa các dòng điện
IE=IB+IC
Hệ số truyền đạt bazơ chung thuận

α=IC/IE

(1)

Hệ số khuếch đại emitor chung thuận
β=IC/IB

(2)

từ (1)và(2)β=α/1-α hay α=β/β+1
chế độ này sử dụng nhiều nhất trong kỹ thuật mạch tương tự
2.2 Chế độ bảo hoà
Cả hai chuyển tiếp E và C đều phân cực thuận , transistor có điện trở rất nhỏ dịng
qua transistor là rất lớn
2.3 Chế độ ngắt
Cả hai chuyển tiếp E và C đều phân cực ngược transistor có điện trở rất lớn và chỉ
có một dịng điện rất nhỏ chuyển dời qua transistor

N SV Thực hiện: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

3


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

CHNG II: DIODE BÁN DẪN
1) Cấu tạo
Diot bán dẫn là dụng cụ bán dẫn có một tiếp giáp p-n và hai điện cực đưa ra hai
miền

điện cực đưa ra từ miền bán dẫn p là cực anot
điện cực đưa ra từ miền bán dẫn n là cực katot
Ký hiệu:
A

p

n

K

A

K

2) Phân cực và đặc tuyến tĩnh của diot
Quan hệ giữa dòng điện đi qua diot và điện áp đặt trên anot và katot của nó
được biểu thị bằng cơng thức sau

 VV

 qVkT 
I = I S  e − 1 = I S  e − 1




T

I

Dịng thuận

Vdt
Uγ

UAK

Dịng nghịch

N SV Thùc hiƯn: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

4


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

Trong ú: I : Dịng qua diode
IS: Dịng bão hồ ngược.
V: Điện áp đặt tgiữa hai cực diode.
ĉ( 26 mV : áp nhiệt. K=1,381.1023J/0K, q=1,6.10-19C
Phần dòng thuận: Khi điện áp thuận tương đối nhỏ,điện trường trong vẫn
đáng kể so với điện trường ngồi, mà điện trường trong ngăn trởí dịng khuếch tán
nên dòng điện thuận rất nhỏ.Khi điện áp thuận vượt quá giá trị xác định,(Vđược
gọi là điện áp mở, phụ thuộc vào nhiệt độ và vật liệu bán dẫn)
•
Bán dẫn Si : V( =0.7 V
•
Bán dẫn Ge : V(=0.3 V

Thì điện trường trong bị khử bỡi điện trường ngoài, điện trở của diot rất nhỏ , dòng
điện thuận tăng nhanh theo điện áp.
Phần dòng nghịch: Khi điện áp nghịch tác dụng lên diot , dòng điện nghịch rất bé.
Dòng này tăng theo nhiệt độ trong một giới hạn nhất định của điện áp thì khơng
phụ thuộc và điện áp
Hiện tượng đánh thủng : Có hai dạng cơ bản
+ Đánh thung điện : Là sự tăng đột ngột lượng hạt dẫn qua tầng tiếp giáp p-n do
tác dụng của điện trường mạnh lên các nguyên tử của tinh thể
+ Đánh thung nhiệt : Xảy ra khi tiếp giáp bị đốt nóng mạnh q giới hạn cho phép.
3) Đặc tính đóng mở của diot bán dẫn
hình a
tre

DVD

V1/RL

Vi

tS

-V2

tr
IRL

i

R

V2/RL

Hình b

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ Bé Nguyễn Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

5


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
Khi in áp vào Vi biến đổi từ +V1 đến -V1, nếu diode là khố đóng mở lý tưởng,
thì dạng sóng dịng điện qua tải RL có dạng Hình b. Dịng thuận bằngĠ, dòng
nghịch gần bằng 0.
4) Các tham số cơ bản của diot bán dẫn
4.1) Dịng chỉnh lưu trung bình cực đại IF
Đó là dịng điện thuận trung bình cực đại cho phép chạy qua diot trong thời gian
lâu dài . Được xác định bỡi điẹn tích chuyển tiếp p-n và điều kiện toả nhiệt
4.2) Điện áp nghịch cực đại
Nếu điện áp nghịch đặt vào diot đạt đến VĐT thì dịng điện nghịch tăng nhanh ,
tính dẫn điện một chiều bị phá hỏng , làm hỏng diot .
4.3) Dòng điện nghịch Ir
Đó là trị số dịng điện nghịch cực đại khi diot cịn chưa bị đánh thủng Ir càng
nhỏ thì tính dẫn điện một chiều càng tốt ,Ir phụ thuộc nhiều vào nhiệt độ
4.4) Tần số công tác
Điện dung chuyển tiếp p-n và điện dung khuếch tán của diot là yếu tố chủ yếu
giới hạn tần số công tác , khi tần số vượt qua giới hạn này thì diot khơng thể
hiện tính năng một chiều nữa
4.5) Thời gian phục hồi nghịc TRR
Thời gian trr được đo trong các điều kiện qui định về phụ tải, dòng điện

thuận, dòng điện nghịch tức thời cực đại.
TRR = tS +tr
Với:

tS : thời gian lưu giữ
tr : thời gian chuyển tiếp

4.6) Điện dung gián tiếp p-n
Giá trị điện dung này bao gồm điện dung khuếch tán và điện dung chuyển tiếp

N SV Thùc hiÖn: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

6


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
in dung khuếch tán (điện dung tiếp giáp khi diode phân cực thuận):
CD =

dQD (iD + I S )τ T iD vT
=
≈
dvD
VT
VT

Trong đó : ‫ح‬T : gọi là thời gian chuyển tiếp.
VT : Điện áp nhiệt
IS : dịng bão hồ ngựơc

Điện dung chuyển tiếp (điện dung tiếp giáp khi diode phân cực ngược):

Cj =

dQn
=
dvR

C j0
1+

vR
φj

Với Ġ: điện dung tiếp giáp khi phân cực 0 của diode.
Trong đó:

A : tiết diện của tiếp giáp pn

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Ngun Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

7


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

CHNG III : HỒI TIẾP
Hồi tiếp là lấy một phần tín hiệu ra (điện áp hoặc dòng điện ), của mạng bốn
cực tích cực đưa trở về đầu vào thơng qua một mạng bốn cực gọi là mạng hồi tiếp.

người ta chioa hồi tiếp thành hai loại
+Hồi tiép âm
+Hồi tiếp dương
Hồi tiếp đóng vai trị quan trọng
Hồi tiếp có hai loại
+Hồi tiếp âm có tín hỉệu hồi tiếp ngược pha tín hiệu vào nêm làm giảm tín
hiệu vào. Hồi tiếp âm một chiều được dùng để ổn định chế độ công tác , hồi tiếp
âm xoay chiều dùng để ổn định các tham số bộ khuếch đại
+ Hồi tiếp dương có tín hiệu hồi tiếp đồng bộ pha tín hiệu vào cho nên làm
mạnh tín hiệu vào . Hồi tiếp dương thường làm cho khuếch đại mất ổn định nên
thường sử dụng để tạo dao động
*Phân loại mạch hồi tiếp
Hồi tiếp nối tiếp điện áp: Tín hiệu hồi tiếp đưa về đầu vào nối tiếp với nguồn tín
hiệu và tỉ lệ với điện áp đầu ra
Hồi tiếp song song điện áp : Tín hiệu hồi tiếp đưa vào đầu v song song nguồn tín
hiệu ban đầu và tỉ lẹ điện áp ra
Hồi tiếp song song dịng điện : Tín hiệu hồi tiếp đưa về đầu vào song song nguồn
tín hiệu và tỉ lệ với dịng điện ra .

N SV Thùc hiƯn: Ngun Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

8


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

1) Hi tiếp âm
1.1 các phương trình cơ bản của mạng bốn cực có hồi tiếp âm

Xn

Xv
Kn

Xr

Xh
K

(-)

Xht

Kht

Sơ đồ khối tồn phần của bộ khuếch đại có hồi tiếp.
Ta có các quan hệ sau:
Xr = K.Xh

(1)

Xv= Kn.Xn

(2)

Xh = Xv - Xht

(3)

Xht= Kht.Xr

(4)

Từ (1),(2),(3) và (4) =>Ġ
Hàm truyền đạt toàn phần:Ġ

K tp =

Xr
= K '.K n
Xn

Độ sâu hồi tiếp: g = 1 + K.
Nếu |g| > 1 thì |K’| < |K| => hồi tiếp âm.
Nếu |g| < 1 thì |K’| > |K| => hồi tiếp dương

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Ngun Thanh Hải Lê
Xuân Hoàng

9


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

1.2. nh hưởng của hồi tiếp âm đến các tính chất của bộ khuếch đại.
1.2.1. Ảnh hưởng đến hệ số khuếch đại .
Ta có: Ġ < K
Vậy, hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp âm nhỏ hơn khi khơng có hồi tiếp âm.
1.2.2. Ảnh hưởng đến trở kháng vào mạch hồi tiếp

−

U h vào của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm nối tiếp
a) Trở kháng
rh
I’
rh
Iv1
Iv
Uh
Uv
−

Kht

rrht
rrht

−

U'

+

Kht

-

Khi khơng có hồi tiếp (Kht.Xr=0):
−

=>

Uv

Zv =

−

Iv

−

=

−

Uh +U '
−

Iv

= rh + rrht

Khi có hồi tiếp:
−

=>

Z 'v =

Uv
−

Iv

−

=

−

U h (1 + K .K ht ) + U '
−

Iv

= g .rh + rrht

Nếu rrht << rh => Z’v = g.Zv
b. Trở kháng vào của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm song song
Khi khơng có hồi tiếp:
Y 'v =

1
1
1
= +
Z v rh rrht

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 10
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
Khi cú hồi tiếp:
−

−

−

I
K X + I + I' g
1
1
Y 'v = = −v = ht r − h
= +
Z' U
rh rrht
U
v

v

Nếu reht >> rh thì Z’v=Ġ
Vậy, hồi tiếp âm nối tiếp làm tăng trở kháng vào phần mạch nằm trong vòng
hồi tiếp lên g lần và hồi tiếp âm song song làm giảm trở kháng vào g lần.
1.2.3. Ảnh hưởng đến trở kháng ra.

KhXh

Rt

−

rv

U ra

Ira
rh

Ura

Rt

KngXh

+

rht

-

rvht

Hồi tiếp âm điện áp

Hồi tiếp âm dịng điện

a.Trở kháng ra của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm điện áp.
Khi khơng có hồi tiếp:

Zra = rr // rvht ( rr (vì rr<< rvht)

Khi có hồi tiếp:
−

I rng =

Kh X h Kh X v
=
rr
rr
−

=>

Z 'r =

U rh
−

I rng

=

rr
r

r
= r ≈ r
1 + K h K ht g1 g

, rr << rvht.

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ Nguyễn Thanh Hải Lê 11
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
=>

Z 'r =

Zr
g

b. Trở kháng ra của bộ khuếch đại có hồi tiếp âm dịng điện.
Khi khơng có hồi tiếp: Zra = rr + rvht ( rr , rr >> rvht )
Khi có hồi tiếp:
K ng X v

−

I rng = K ng . X v =

1 + K ng K ht

−

U rh = K ng X h rr = K ng X v rr
−

U ra

=>

Z ' ra =

=>

Z’ra= g.Zra

−

I ng

= rr (1 + K ng K ht ) = g ng rr

Vậy, hồi tiếp âm điện áp làm giảm trở kháng ra g lần, còn hồi tiếp âm dòng
điện làm tăng trở kháng ra g lần.
1.2.4. Ảnh hưởng đến nhiễu và tạp âm.
Khi có tín hiệu đặt ở đầu vào bộ khuếch đại thì ở đầu ra ngồi tín hiệu được
khuếch đại cịn có tín hiệu nhiễu và tạp âm (do mạch sine ra).
Xta
Xh
XV

K1

K2

Xr

Xht
Kht

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Ngun Thanh Hải Lê 12
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
[(Xv - Xht)K1 + Xta].K2 = Xr
K1K2Xv-K1K2Xht-K2Xta= Xr

Thay Xht =Kht.Xr : K1K2Xv + K2Xta

= Xr(1+K1K2Kht)

K1 K 2
K2
+ X ta
= Xr
1 + K1 K 2 K ht
1 + K1 K 2 K ht

=>

Xv

=>

Xv
X ta
+
= Xr
K ht K1 K ht

Nhận xét:
Hồi tiếp âm làm giảm tín hiệu Kht lần nhưng làm giảm tạp âm hẳn đi K1Kht
lần.
1.2.5. Ảnh hưởng đến méo phi tuyến và dải động.
Xh = Xv - KhtXr = Xv - K.KhtXh
=>

Xh =

Xv
X
= v
1 + K .K ht
g

Nhận xét:
• Đại lượng điện giảm g lần nên méo phi tuyến sinh ra do đoạn cong
vênh đầu đặc tuyến vào cũng giảm g lần.
• Khi đại lượng đặt trực tiếp vào bộ khuếch đại giảm g lần thì dải động
tăng g lần.
2. Hồi tiếp dương.

+

Xv

K

Xra

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Ngun Thanh Hải Lê 13
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
Kht

Gi s khối khuếch đại có Ġ và khối hồi tiếp có
Để mạch tạo ra dao động thì Ġ hay:
=>

−

K ht = K ht . e ϕ
j

Kht

j(
+
)
K .K ht .e ϕ K ϕ Kht = 1

K .K ht = 1

(1)

ϕ K + ϕ Kht = 2πn, n = 0,±1,±2,...

( 2)

(1) Là điều kiện cân bằng về biện độ cho biết mạch chỉ dao động khi hệ số
khuếch đại của bộ khuếch đại bù dược tổn hao do mạch hồi tiếp gây ra.
(2) Là điều kiện cân bằng về pha cho biết dao động chỉ có thể phát sinh khi
tín hiệu hồi tiếp đồng pha tín hiệu vào.
K

: Mođun hệ số khuếch đại .

Kht : Mođun hệ số hồi tiếp.
ϕ

: Góc di pha của bộ khuếch đại

Kht: Góc di pha của mạch hồi tiếp.

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Ngun Thanh Hải Lê 14
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

CHNG 4: KHUẾCH ĐẠI CƠNG SUẤT
1.Chế độ cơng tác và đỉnh điểm làm việc cho tầng khuếch đại công suất
Tuỳ thuộc vào chế độ công tác của transisrtor mà người ta phân biệt thành các chế
độ A,AB, B và C
1.1)

Chế độ khuếch đại A

Chế độ khuếch đại gần như tuyến tính, goc cắt Φ =1800 . Khi tín hiệu vào hình sin
thì dịng tĩnh ln ln lớn hơn biên độ dịng điện ra . Vì vậy hiệu suất của bộ
khuếch đại chế độ A rất thấp( <500/0).
1.2 )

Chế độ AB

Góc cắt 900< Φ<1800. ở chế độ này có thể đạt hiệu suất cao hơn chế đọ A vì dịng
tĩnh IC0 lúc này nhỏ hơn dòng tĩnh ở chế độ A . Điểm làm việc nằm trên đặc tuyến
tải gần khu vực tắt của transistor
1.3 )

Chế độ B

Góc cắt Φ=900. điểm làm việc tĩnh được xác định tại UBE =0. chỉ một nữa chu
kỳ âm ( hoặc dương) của điện áp ngược transistor khuếch đại
1.4 )

Chế độ C

Góc cắt <900. hiệu suất chế độ C khá lớn(>780/0) nhưng méo rất lớn nó thường
được dùng trong các bộ khuếch đại tần số cao và dùng với tải cộng hưởng để có

thể tạo ra được hài bậc nhất như mong muốn
1) Khuếch đại chế độ A
Sơ đồ EC

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Nguyễn Thanh Hải Lê 15
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

S mạch: Khi tín hiệu vào là tín hiệu hình sin thì cơng suất ra được tính:
2

I .V
I R
Pr = C CE = C C
2
2
I C , VCE : Biên độ của iC , v ce .

Ta có:
I C max − I C min
2
V
− VCE min
VCE = CE max
2
(I
− I C min )(VCE max − VCE min )
Pr = C max

8
IC =

V
Công suất Pr sẽ đạt cực đại khi VCE max − VCE min ≈ VCC tức VCE max ≈ CC
2

I CE max − I CE min = 2 I C0
Pr max =

VCC .I C0
4

2
VCC
=
8 RC

Để xác định hiệu suất cần xác định công suất cung cấp DC
PCC =

Hiệu suất:

1 T
VCC ( I C + I C sin ωt ) dt = VCC .I C0
T ∫0

η max =

Pr max

.100% = 25%
PCC

N SV Thực hiện: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 16
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
Khi ghộp biến áp có thể tăng hiệu suất lên 50% vì có thể bỏ qua điện trở DC của
một biến áp, nghĩa là giảm nguồn cung cấp DC.
2) Sơ đồ lặp Emitter:
Sơ đồ mạch:

Sơ đồ lặp Emitter rất thích hợp đối với tầng khuyếch đại công suất. Sơ đồ này dễ
dàng phối hợp trở kháng với tải. Để có tín hiệu ra lớn, ta chọn điểm làm việc tĩnh ở
giữa đường tải.
VCE = VCER +

Ta có:

I E0 =

VCC − VCER VCC + VCER
=
2
2

VCC
2 Rt

Biên độ điện áp cực đại: VCE =
Công suất cực đại: Pr max

VCC − VCE
, I = I E0
2

(VCC − VCER ) 2
V E .I E V E2
=
=
=
2
2 Rt
8 Rt

Công suất cung cấp cho mạch: PCC = VCC .I E

0

P

r max
Hiệu suất cực đại của mạch: η = P .100% ≈ 25%
CC

3)Tầng khuyếch đại đẩy kéo:
N SV Thùc hiện: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 17
Xuân Hoµng

Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
Cỏc loi sơ đồ :
Để tăng công suất, hiệu suất và giãm độ méo phi tuyến người ta thường dùng
tầng khuếch đại đẩy kéo. Tầng khuếch đại đẩy kéo là tầng gồm có hai phần tử tích
cực mắc chung tải.

Sơ đồ đẩy kéo song song, các phần tử tích cực được mắc bên trái, còn nhánh phải
là các điện trở tải. Điểm giữa của phần tử tích cực và điện trở là nguồn U CC. Ngược
lại trong sơ đồ đẩy kéo nối tiếp thì nguồn được mắc bên phải có điểm giữa mắc với
tải. Sơ đồ đẩy kéo song song có các phần tử tích cực đấu song song về mặt một
chiều, cịn nối tiếp thì đấu nối tiếp về mặt một chiều. Điện trở tải R t ở sơ đồ mắc
song song chỉ có ý nghĩa nếu hai nữa của nó được liên hệ với nhau nhờ cảm ứng
hoặc nhờ biến đổi năng lượng sao cho tồn bộ cơng suất được đưa hết ra tải chung
để tiêu thụ. Còn sơ đồ nói tiếp, khơng cần dùng mạch ghép biến áp vì R t khơng u
cầu có điểm giữa.

N SV Thùc hiƯn: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 18
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

(a)

(b)

H.5. Phõn loại các tầng đẩy kéo
( a ) Sơ đồ đẩy kéo song song; ( b ) Sơ đồ đẩy kéo nối tiếp.
Một số đặc điểm cơ bản.

- Điểm đất của các mạch mắc song song là đầu âm của nguồn một chiều, điểm
đất của mạch mắc nối tiếp là điểm giữa của nguồn một chiều.
- Các mạch đẩy kéo dùng hai loại tranzito cung loại kích thích bởi các tín hiệu
ngược pha. Để tạo được tín hiệu này người ta có thể dùng tầng khuếch đại đảo pha
hoặc dùng biến áp mà cuộn thứ cấp của nó có điểm giữa nối đất về mặt xoay chiều.
Còn các loại mạch đẩy kéo dùng hai traanzito khác loại thì được kích thích bởi tín
hiệu đồng pha. Vì vậy có thể dùng cùng một tín hiệu kích thích cho hai tranzito.
- Các tầng đẩy kéo có thể làm việc ở chế độ A, AB, hoặc B. Ở chế độ B điểm
làm việc được chọn sao cho dòng điện ra ở chế độ tĩnh I ro bằng không và điện áp ra
ở chế độ tĩnh Uro bằng điện áp nguồn cung cấp. Mỗi tranzito chỉ khuếch đại một
nữa chu kỳ dương hoặc âm tín hiệu vào. Hai tín hiệu ra được tổng hợp hồn chỉnh
trên Rt. Tuy nhiên, ở chế độ B còn phải lưu ý đến méo tín hiệu sinh ra khi điểm làm
việc chuyển tiếp từ tranzito này sang tranzito khác vì trong tranzito chỉ có dịng
emitơ khi có điện áp bazơ - emitơ lớn hơn 0,6 V . Khi điện áp bazơ - emitơ nhỏ thì
nó được khuếch đại rất ít hoặc hồn tồn khơng được khuếch đại méo sinh ra càng
lớn khi điện áp vào càng nhỏ. Méo này được khắc phục bằng cách tăng trị số dòng
ra tại điểm tĩnh Ir o và cho tầng ra làm việc ở chế độ AB.

4. Mạch Dalington
N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 19
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
Trong nhiu trường hợp đặc biệt trong mạch lặp Emitter hệ số khuyếch đại
dịng điện khơng đủ lớn hoặc khi u cầu tăng trở kháng vào của mạch có thể tổ
hợp một số Trasistor thành sơ đồ Dalington để thỏa mãn các yêu cầu đó. Có nhiều
cách mắc hai hoặc một số T thành sơ đồ Dalington. Ở đây ta chỉ xét mạch
Dalington cơ bản:
Sơ đồ mạch:

Cực E của Q2 nối với cực B của Q1 và cực C của Q1, Q2 nối chung nhau theo
kiểu hồi tiếp dương.
Hệ số khuyếch đại dòng chung:
β=

I C I C 1 + I C 2 I C 1 + β 2 .I B 2 I C 1 + β 2 I E 1
=
=
=
= β 2 + β 2 (1 + β 1 ) ≈ β 1 .β 2
IB
IB
IB
IB

Trong đó: β1 , β 2 là hệ số khuyếch đại của Q1 ,Q2 .
Trở kháng vào: rv =

u v V BEQ1 V BE 2
=
+
= rbe + (1 + β 2 )rbe ≈ β 2 .rbe
iv
I B1
I B1

Từ kết quả trên cho ta thấy mạch Dalington có hệ số khuyếch đại dịng và trở
kháng vào.
Vì ß lớn ứng với trị số dịng IE nhất định thì dịng IB = sẽ bé. Do đó Q2 có thể

làm việc trên đoạn phi tuyến của đặc tuyến IB=f(VBE).

N SV Thùc hiÖn: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 20
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
khc phục điều này ta mắc thêm điện trở Rb như hình vẽ. Rb được chọn sao
cho tồn bộ dịng tín hiệu khơng thể qua Rb mà đưa tồn bộ đến cực nền của Q1 ở
chế độ AC và qua Rb ở chế độ DC.

5. Mạch khuyếch đại công suất OTL

Sơ đồ mạch:
Q3 : Transistor khuếch đại thúc.
Q1Q2: 2 BJT mắc bổ phụ.
D1 , D2 : 2 diode cùng loại với Q1,Q2 ta sử dụng tính ghim áp của diode để tạo ra

điện áp phân cực ban đầu. Ngồi ra cịn có nhiệm vụ bù nhiệt cho hai BJT.
Tính tốn các thơng số của mạch:
Cơng suất trên loa:

N SV Thùc hiƯn: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 21
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
VCC
PL =

2
hd

V
=
RL

2
2
2 = VCC
RL
8 RL

Công suất nguồn cung cấp:
PCC = VCC .I Ctb

mà I C .tb

π
I
V
1
=
I Cm sin θ .dθ = Cm = CC : dịng ra (qua loa) trung bình.
∫
2π 0
π
2πR L

⇒ PCC =

2
VCC
2πR L

Công suất tiêu tán trên Q1,Q2
2 Ptt = PCC − PL = VCC

2
I Cm I Cm
.R L
−
RL
2

d (2 Ptt ) VCC
V
=
− I Cm .R L = 0 ⇒ I Cm = CC
dI Cm
π
πRt

⇒ 2 Ptt =

2
2
2
VCC
VCC

1 VCC
−
R
=
L
π 2 .R L 2 π 2 .R L2
π 2 .R L

Hiệu suất của mạch:
η=

Pt
V 2 2πR
.100% = CC . 2 L .100% = 78,5%
PCC
8 Rt VCC

Ưu điểm: Mạch OTL chỉ dùng một nguồn cung cấp, dải thông rộng hơn loại ghép
biến áp, hiệu suất cao, kích thước nhỏ, chế độ làm việc ổn định.
Nhược điểm: Bị suy giảm biên độ tín hiệu ở tần số thấp do ngõ ra dùng tụ

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Ngun Thanh Hải Lê 22
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch

PHN B: PHÂN TÍCH MẠCH
1.Tác dụng của linh kiện
C1: dẫn tín hiệu vào

R5, C3 hợp thành mạch lọc RC ổn định nguồn, chống tự kích cho khuếch
đại 1( khuếch đại cửa vào)
R1,R2 định thiên phân áp để ổn định phân cực tĩnh cho Q1, để Q1 khơng
gây méo tuyến tính ,khi khuếch đại thì R1phải được chỉnh để Q1 làm ciệc ở chế độ
A (tương ứng UBE=0.8V đối với BJT gốc silic). đồng thời R2 phải chọn giá trị
bằng trở kháng ra của mạch đằng trước.
R4 tải Q1, định thiên cho Q2 . trong mạch này Q1 và Q2 được ghép trực tiếp
để tăng hệ số khuếch đại dòng điện trước khi cơng suất ( Q2 đóng vai trị khuếch
đại cơng suất). mặt khác cũng để làm giảm méo biên độ và méo tấn số , khi tần số ,
biên độ tín hiệu vào thay đổi.
Khi điều chỉnh giá trị của C4 sẽ thay đổi hệ số khuếch đại Q1 nói cách khác
điều chỉnh C4 sẽ làm cho mạch kêu to hay nhỏ.
Q4 có tác dụng khố điện tử
Q2,Q3 được mắc theo kiểu đẩy kéo mắc song song . hai BJT này thay nhau
đóng ,mở ở từng nuawrtín hiệu vào.

N SV Thùc hiện: Nguyễn Thị Bé Nguyễn Thanh Hải Lê 23
Xuân Hoµng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
D1,D2: n định nhiệt , bảo vệ cho Q2Q3 khơng bị nóng khi làm việc.

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Nguyễn Thanh Hải Lê 24
Xuân Hoàng


Khoa Điện tử - Đồ án kỹ thuật mạch
2.Nguyờn lý hoạt động
Chế độ tĩnh: Khi tín hiệu vào bằng khơng

Mạch được thiết kế để Q1 hoạt động ở chế độ A, AB
Tụ C4nối điềm điện áp ban đầu trên tụ chính bằng điện áp điểm C khi tín hiệu vào
ở bán chu kỳ dương
Điện áp BQ1 tăng  Q1 tăng mở thêm dòng IC của Q1 tăng  sụt áp trên
R1(UR4=R4xICQ1) tăng làm cho VC Q1 giảm . Độ giảm của VCQ1 tỉ lệ thuận với
biên độ tín hiệu vào.
Vì Q2 mở thêm, Q3 khoá bớt làm cho điện áp tăng . Làm cho C4nạp. Dòng nạp
cho C4 đi từ nguồn  CEQ3C4 loa  mass. Dòng nạp qua loa là đi xuống.
điện áp trên tụ C4 lúc này là lớn.
Khi tín hiệu vào ở chu kỳ âm
Điện áp chân BQ1 giảm  Q1 khố bớt ,dịng ICQ1 giảm sụt áp trên R1 giảm
làm cho VCQ1 tăng . độ tăng của VCQ1 tỷ lệ thuận với tín hiệu biên độ vào
Q3 khoá bớt Q4 mở thêm làm điện áp C giảm dần tới tụ C4 phóng , dịng phóng
C4 đi từ nguồn tụ CQ4 mass loa .dịng phóng qua loa là đi lên.
Như vậy, với cả hai chu kỳ của tín hiệu vào ta thu được hai dịng điện liên tục đi
xuống đi lên ở loa , đó là tín hiệu xoay chiều ra loa cường độ 2 dòng này tỉ lệ thuận
với biên độ tín hiệu xoay chiều vào mạch

N SV Thùc hiƯn: Ngun ThÞ BÐ – Ngun Thanh Hải Lê 25
Xuân Hoàng