13

Cc
i
∞
→
i
i
i
L
Vcc
R
L
NsNp
∞
→
E
C
R
E
R1
R2
ri

Chương 3
:
KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN
(KĐCSÂT)
II. Bộ khuếch đại công suất âm tần đơn dùng biến áp
:

Mạch làm việc ở chế độ lớp A. Hệ số ghép biến áp :
N =
s
p
L
C
N
N
V
V
=
(1)

⇒
V
C
= NV
L
(1')
Ni
C
= -i
L
(2)

⇒


S
= V
CC
.I
CQ
(W) (5)
* Công suất xoay chiều được cung cấp trên R
L
(hay còn gọi là công
suất hữu ích trên tải) :

14

P
L
=
2
1
'222
.
2
1
.)(
2
1
.
LCmLCmLLm
RIRNIRI ==

* Hiệu suất : Ở điều kiện tín hiệu cực đại (sóng ra max-swing) ta có :

L
CC
L
CC
CQcm
RN
V
R
V
II
2'
max
===
(9)
V
CEQ
= V
CC
– I
CQ
R
E

≈

CC
L
CC
L
L
CC
RN
V
R
V
R
R
V
2
2
'
2
'
2
'
2
1
2
1
.
2
1
==



L
= 0
V
CE
i
C
i
cmax
=2I
CQ
0
Q
DCLL (-1/R
DC
)
V
CC
V
CEQ
I
CQ
ADCLL (-1/R
AC
)

0
I
Cm
I
Cmax

=
L
C
P
P

Ví dụ :
WPWP
LC
24
maxmax
=→=
)

III) BÔ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN ĐẨY KÉO LỚP B:  Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo lớp B dùng biến áp
:

• Nguyên lý hoạt động
:
+
2
1
T > 0
→

) → kết quả ta thu được dạng sóng
sine như hình vẽ.
+ Dạng sóng sine sẽ bò méo xuyên tâm nếu mạch như hình vẽ
(nghóa là V
BB
= 0).

16

I
cm
+ Dạng sóng sine sẽ không bò méo xuyên tâm nếu ta mắc thêm R
1
,
R
2
vào mạch với : V
BB
=
VV
RR
R
CC
7,0.
21
1
=
+
.
+ Nếu V

V
N
N
Cm
p
s
p
=
(2)
• Trong cả hai nửa chu kỳ dòng điện chảy qua V
CC
cùng chiều với
nhau, nên ta có công suất cung cấp một chiều trên tải : P
CC
= I
TB
.V
CC
=

=
CC
Cm
CC
p
V
I
V
I
.2.

I
2'
max
==
(5)
Khi đó :
+P
CC
=
L
CC
CC
L
CC
RN
V
V
RN
V
2
2
2
.
2

2
ππ
=
(3’)


0

t
I
TB
i
cc

i
c1

i
c2

i
c1

i
c217

+
L
CC
L
L
CC
L

CC
L
P
P
(5)
và η
max
=
%5,78785,0
4
max
===
π
CC
L
P
P
(5’)
⇒ Đây là ưu điểm lớn nhất của bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy
kéo lớp B.
• P
CC
và P
L
ta tính ở trên là trong cả chu kỳ, nghóa là cho cả Q
1
và
Q
2
nên ta có công suất tiêu tán trên collector là :






CmLCC
cm
IRV
dI
dP
π
(7)
Suy ra : I
Cm
=
L
CC
RN
V
2
.
2
π
.
Thay vào (6) ta được :
2
max
C
P
=

V
V
π
πππ
=








−








(9)
Như vậy công suất tiêu tán cực đại trên mỗi transistor sẽ là :

L
CC
L
CC
L

max
max
≈=
π
L
C
P
P
(11)

18

Nghóa là nếu transistor có
max
C
P
=4W thì có thể tạo ra
max
L
P
= 20W.
Đây là ưu điểm nổi bật thứ hai của bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy
kéo lớp B so với bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo lớp A.
 Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo lớp B dùng Transistor
bổ phụ :
• Nhược điểm của mạch khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo
dùng biến áp ra là giá thành xao và cồng kềnh. Vì vậy, đối với
các bộ khuếch đại công suất âm tần có công suất không lớn lắm,
người ta thường dùng bộ khuếch đại công suất âm tần không biến
áp ra dùng Transistor bổ phụ.

(C
o
được chọn khá lớn).
t
V
i
0
t
i
C 1
0
t
i C 2
0
t
i L
019

+
2
1
T < 0
→
Q
1
tắt : i
C1

nên I
Cm1
= I
Cm2
.
* Hai diode D
1
và D
2
tạo phân cực và ổn đònh nhiệt độ cho Q
1
và
Q
2
.
21
,
EE
RR
cũng để tăng độ ổn đònh nhiệt độ cho Q
1
, Q
2
. Q
1
, Q
2
mắc
theo kiểu collector chung (mạch phát theo) để phối hợp trở kháng với
tải R

p
RR
V
RR
V
+
=
+
(2)
* Ở điều kiện tín hiệu cực đại (max-swing) ta có :

)(2
max
LE
CC
Lm
RR
V
I
+
=
(2’) (
2
max
CC
Lm
V
V
=
)

= P
S
= V
CC
. I
STB
=
)(
.
)(
.
LE
LmCC
LE
pCC
RR
VV
RR
VV
+
=
+
ππ
(4)
Khi max-swing ta có :
)(2
2
max
LE
CC

RV
RIRI
+
==
(5)
Khi max-swing ta có :
2
2
)(
.
.
8
1
max
LE
LCC
L
RR
RV
P
+
=
(5’)
* Hiệu suất của mạch : η =
CC
p
LE
L
CC
L

Nếu R
E
= 0 ta có : η
max
=
4
π
= 0,785 = 78,5 % (6*)
Vậy đối với bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo lớp B thì
η
B

%5,78
≤
. Khi mạch làm việc ở chế độ AB để giảm méo phi tuyến
thì η = 60 ÷ 70 %.
* Công suất tiêu tán trên collector : P
C
= P
CC
- P
L
(7)

max
C
P
= P
CC
(7’) khi P

Để khắc phục những khuyết điểm trên ta dùng bộ khuếch đại công
suất âm tần đẩy kéo kiểu OCL (không có tụ C
C
).
b) Bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo OCL :
D '

D

t
0

A
v

A
v0

21 Mạch OCL chỉ khác mạch OTL ở chỗ không có tụ ra C
C
nên
không có các khuyết điểm như mạch OTL, nhưng lại phải cần đến
hai nguồn cung cấp +V
CC
và –V
CC
. Nguyên lý hoạt động , dạng sóng

)(
maxmax
LE
CC
TBSTB
RR
V
II
+
==
π
(3’)

)(
2
max
LE
CC
RR
V
P
CC
+
=
π
(4’)

2
2
)(


22

maxmax
CCC
PP
=
và
maxmaxmin
LCCC
PPP
−=

c) Các bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo bù cơ bản :
* Do Transistor công suất thường có hệ số khuếch đại dòng điện
nhỏ, β nhỏ (đặc biệt tại các mức dòng điện cao) nên người ta thường
thay thế các transistor đơn bằng cặp Darlington mắc CC (phát theo).
Khi đó β > β
1
.β
2
và dòng điện có thể đạt tới 20 A. * Khi công suất ra yêu cầu lớn, các transistor có thể được mắc song
song để tăng khả năng kéo dòng cho bộ khuếch đại. Khi đó ta có hai
bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo lớp B mắc song song với :
I
Cm
= I

2.)2.(
2
1
2
1
==

Khi max-swing : I
Cm
=
LE
CC
RR
V
+
nên
L
lE
CC
L
R
RR
V
P
.
)(
2
2
2
max

= 4P
L1

Khi mắc cầu công suất trên tải sẽ tăng gấp 4 so với một bộ khuếch
đại công suất âm tần đấy kéo OTL 1 hoặc OCL 1, nhưng mạch này rất
nhạy, chỉ cần một nhánh của sơ đồ bò điều chỉnh lệch sẽ gây cháy tải,
nên chúng chỉ được dùng trong các bộ khuếch đại công suất âm tần
chuyên dụng có công suất lớn.
* Các bộ khuếch đại công suất âm tần đẩy kéo gần bù dùng một cặp
Darlington mắc đẩy kéo với một cặp giả Darlington như sau :