Mạch Điện Tử 2

Các mạch khuếch đại lớp C, D, E, F, G, H, T

Nội dung

Giới thiệuKhuếch đại công suất lớp A kiểu chung

cực E (common-emitter)Mạch khuếch đại ghép biến áp

(transformer-coupled)Khuếch đại công suất đẩy kéo (push-pull)

lớp BCác mạch khuếch đại lớp C, D, E, F, G,

H, T

Đặc tính của các loại PA (Power Amplifier): transistor có hoạt động trong vùng tích cực(1) Lớp A:

Thời gian dẫn của transistor = chu kỳ tín hiệu. Độ tuyến tính tốt nhất. Hiệu suất ≤50%.

Lớp B: Thời gian dẫn của transistor = ½ chu kỳ tín hiệu. Hiệu suất ≤78.5% Tránhméo xuyên tâm bằng cách cho transistor hoạt động ở lớp

AB. Lớp C:

Thời gian dẫn của transistor < ½ chu kỳ tín hiệu. Sử dụng cho tần số vô tuyến (radio freq.), không sử dụng trong

kđ âm tần vì biên độ và pha của tín hiệu ngỏ ra ko tuyến tính theo biên độ và pha của tín hiệu ngỏ vào

Hiệu suất đạt cao hơn lớp B (phụ thuộc thời gian dẫn)

http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-07152001-172453/unrestricted/Chap2.PDF http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-07152001-172453/unrestricted/

Tham khảo: Luận án tiến sĩ tại đại học Verginia Tech.

Đặc tính của các loại PA (Power Amplifier): transistor có hoạt động trong vùng tích cực(2)

http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-07152001-172453/unrestricted/Chap2.PDF

Tham khảo:

Đặc tính của các loại PA: transistor hoạt động ở chế độ khóa

Có các lớp hoạt động: D, E, F, G, H, THiệu suất cao nhất do transistor hoạt động

ở chế độ khóa.Kđ lớp D: còn được gọi là kđ xung

(switching amplifier).Lớp E, F không sử dụng cho audio, như

lớp C, vì biên độ, pha ko tuyến tính theo tín hiệu ngỏ vào.

Lớp G, H, T: được sử dụng cho audio

Lớp D: Mạch được đơn giản hóa và dạng sóng

Tham khảo: Application note AN3977 - Class D Amplifiers Fundamentals of Operation and Recent Developments:

http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN3977.pdf

Lớp D: Các phương pháp nâng cao chất lượng – Hồi tiếp

Sử dụng hồi tiếp để giảm nhiễu trong băng tần hoạt động và khử ảnh hưởng của nguồn cung cấp.

Lớp D: Các phương pháp nâng cao chất lượng – Full bridge

=> Loại bỏ tụ xuất âm, tương tự mạch BTL

Bán kỳ dương Bán kỳ âm

Lớp D: Các phương pháp nâng cao chất lượng – Không có mạch lọc

Sơ đồ mạch Dạng sóng

Lớp D: Các phương pháp nâng cao chất lượng – Giảm EMI Nhược điểm của mạch kđ lớp D ko có mạch lọc ngỏ ra là bức xạ

EMI (Electromagnetic Interference) từ cáp của loa Một cách để giảm EMI là điều chế trãi phổ (spresd-spectrum

modulation) Tần số khóa (switching freq.) được điều khiển một cách ngẫu nhiên

Phổ băng rộng ở ngõ ra của MAX9700 với tần số khóa cố định

Phổ băng rộng ở ngõ ra của MAX9700 với tần số khóa ngẫu nhiên

Lớp E

PA lý tưởng cho kiểu điều chế biên độ hằng

Hiệu suất cao

Không nhạy với đặc tính linh kiện

Mạch đơn giản

Không cần tuyến tính

Lớp E PA

Theo lý thuyết, hiệu suất có thể đạt 100%

Transistor hoạt động trong vùng bão hòa hoặc tắt

Cấu hình đơn giản nhất: 1 Transistor + 1 RLC

Ko tuyến tính: tín hiệu vào chỉ điều khiển tần số ra

Lớp E: Hoạt động

Lớp E: Các yếu tố thực tế cần xem xét

Lớp F

Tương tự như lớp E, transistor hoạt động ở chế độ tắt dẫn bảo hòa.

Có hiệu suất cao.Sử dụng các bộ cộng hưởng hài

(harmonic resonator) để đạt hiệu suất cao.Không sử dụng ở âm tần

Lớp G

Dựa trên nguyên tắc bơm điện tích (charge-pump) Cho công suất lớn ở áp nguồn thấp Sử dụng đa nguồn cung cấp thay vì nguồn áp cố định

như trong mạch kđ lớp AB

http://pdfserv.maxim-ic.com/en/an/AN4121.pdf