Tải bản đầy đủ (.pdf) (7 trang)

Điện Tử - Kỹ Thuật Mạch Điện Tử part 16 docx

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (194.89 KB, 7 trang )


106



Hình 2.76: Dạng tồng quát đặc tuyến biên độ tần số của bộ khuếch đại ghép điện
dung
Đố
i v

i t

Cp (h.2.75) thì h

ng s

th

i gian τ = C
PL
(R
n
+ R
v1
) trong
đ
ó R
v1

đ
i



n tr


vào c

a t

ng
đầ
u tiên. T
ươ
ng t

nh
ư
v

y, ta xác
đị
nh
đượ
c h

ng s

th

i gian cho
nh


ng t

khác trong s
ơ

đồ
.
T

n s

th

p nh

t c

a d

i thông s


đượ
c ch

n làm s

li


u ban
đầ
u khi tính b


khu
ế
ch
đạ
i

mi

n t

n th

p. H

s

méo t

n s



ng v

i t


n s

th

p nh

t c

a d

i thông
có giá tr

tùy thu

c vào nhi

m v

c

a b

khu
ế
ch
đạ
i, ví d



đố
i v

i b

khu
ế
ch
đạ
i âm
thanh th
ườ
ng ch

n b

ng
2
.
Nh
ư
trên
đ
ã gi

thi
ế
t


mi

n t

n s

trung bình, các t


đ
i

n không gây

nh h
ưở
ng gì
và s

d

ch pha c

a tín hi

u
đầ
u ra b

khu

ế
ch
đạ
i
đố
i v

i tín hi

u
đầ
u vào s

là nπ,


đ
áy n là s

t

ng khu
ế
ch
đạ
i làm
đả
o pha tín hi

u. T


t nhiên ch

có t

ng EC ( hay SC ),
còn t

ng BC và CC (hay GC và DC) không làm
đ
ào pha tín hi

u.

107


mi

n t

n th

p vì trong m

ch có t


đ
i


n nên
đ
òng
đ
i

n nhanh pha so v

i
đ
i

n áp.
Nh
ư
v

y s

d

ch pha c

a
đ
i

n áp ra b


khu
ế
ch
đạ
i so v

i
đ
i

n áp vào

mi

n t

n
th

p có
đặ
c tính v
ượ
t tr
ướ
c. Góc d

ch pha c

a b


khu
ế
ch
đạ
i b

ng t

ng góc d

ch pha
c

a m

i t

, và góc
đị
ch pha c

a m

i t


tt
t
ω

1
arctg
τ
ϕ
= (2-186)
Đặ
c tuy
ế
n biên
độ
t

n s

và pha t

n s

c

a b

khu
ế
ch
đạ
i

mi


n t

n th

p v

trên
hình 2.77.
Đườ
ng nét li

n là
đặ
c tuy
ế
n khi xét
đế
n

nh h
ưở
ng c

a m

t t

còn
đườ
ng

cong nét
đứ
t trên hình 2.77 là
đặ
c tuy
ế
n khi xét
đế
n

nh h
ưở
ng c

a t

t c

các t

trong
b

khu
ế
ch
đạ
i.













Hình 2.77: Ảnh hưởng của tụ nối tầng đến đặc tuyến
a) Biên độ - tần số b) Pha – tần số
Đặ
c
đ
i

m công tác c

a b

khu
ế
ch
đạ
i

mi

n t


n cao là s

ph

thu

c h

s

β c

a
tranzito vào t

n s

và s

t

n t

i
đ
i

n dung m


t ghép colect
ơ
C
C
(E) (
đố
i v

i t

ng EC)
nh

ng nhân t

này

nh h
ưở
ng
đế
n
đặ
c tuy
ế
n t

n s

c


a b

khu
ế
ch
đạ
i

mi

n t

n
cao.

mi

n t

n cao, s

gi

m mô
đ
un h

s


là c

a tranzito c
ũ
ng nh
ư
tác d

ng m

c r


c

a
đ
i

n dung C
C
(E) s

làm gi

m h

s

khu

ế
ch
đạ
i. Xét v

m

c
độ
gi

m h

s

β
ng
ườ
i ta
đư
a ra khái ni

m v

t

n s

gi


i h

n f
β
t

c là t

i
đ
ó h

s

β b

gi

m
2
l

n so
v

i giá tr

β
o



t

n s

trung bình.
H

s

méo

t

n cao
( )
2
CC
ω
1M
τ
+= (2-187)


đ
ây : τ
C
ác là h

ng s


th

i gian t
ươ
ng
đươ
ng c

a t

ng

mi

n t

n cao.
Góc d

ch pha do m

t t

ng khu
ế
ch
đạ
i gây ra là
cc

arctg
ω
τϕ
−= (2-188)
K
U0

f
f
φ
t

π
/2
π
/4

2
a)
b)

108

Đặ
c tuy
ế
n biên
độ
t


n s

và pha t

n s



mi

n t

n cao v

trên hình 2.78. T


đồ
th


ta th

y khi t

n s

t
ă
ng thl h


s

méo t

n s

t
ă
ng và h

s

khu
ế
ch
đạ
i gi

m.
Đặ
c tuy
ế
n
biên
độ
t

n s


và pha t

n s



mi

n t

n cao c

a m

t t

ng khu
ế
ch
đạ
i bi

u th

b

ng
đườ
ng nét li


n trên hình 2.78, còn c

a c

b

khu
ế
ch
đạ
i thì
đượ
c bi

u th

b

ng
đườ
ng
nét
đứ
t v

i h

s

méo t


n s



t

n cao b

ng tách h

s

méo c

a m

i t

ng :
M
c
= M
c1
. M
c2
…M
cn
(2-189)













Hình 2.78: Ảnh hưởng tính chất tần số của tranzito đến đặc tuyến
a) Biên độ - tần số; b) Pha – tần số
Còn góc d

ch pha c
ũ
ng b

ng t

ng góc d

ch pha c

a m

i t

ng

cnc2c1c

ϕϕϕϕ
+++= (2-190)
Tính toán b

khu
ế
ch
đạ
i

mi

n t

n cao ph

i
đả
m b

o t

n s

biên trên c

a d


i
thông b

khu
ế
ch
đạ
i (h.2.76a). V

i m

t d

i thông cho tr
ướ
c, v

nguyên t

c không b

t
bu

c ph

i l

y hai h


s

méo

t

n s

biên d
ướ
i và biên trên b

ng nhau. Tính toán d

n
t

i vi

c ch

n lo

i tranzito theo t

n s

f
β
và xác

đị
nh
β
τ

để

đả
m b

o h

s

méo c

n
thi
ế
t c

a t

ng.
Méo biên
độ
và pha c

a b


khu
ế
ch
đạ
i là lo

i méo tuy
ế
n tính vì nó không làm thay
đổ
i d

ng c

a tín hi

u hình sin
đượ
c khu
ế
ch
đạ
i. Khi tín hi

u c

n khu
ế
ch
đạ

i có d

ng
ph

c t

p
đặ
c tr
ư
ng b

ng ph

các thành ph

n
đ
i

u hòa thì méo biên
độ
và pha c

a b


khu
ế

ch
đạ
i là do s

phá v

t
ươ
ng quan t

l

gi

a các thành ph

n
đ
i

u hòa v

biên
độ

và pha c

a
đ
i


n áp ra và vào.
D
ướ
i
đ
ây ta kh

o sát
đặ
c tuy
ế
n biên
độ
c

a b

khu
ế
ch
đạ
i.
Đặ
c tuy
ế
n biên
độ
ph


n ánh s

ph

thu

c gi

a biên
độ

đ
i

n áp ra U
m
và s

thay
đổ
i biên
độ

đ
i

n áp vào E
m
. D


ng
đ
i

n hình c

a
đặ
c tuy
ế
n biên
độ
v

trên hình 2.79
(v

v

i tín hi

u vào là hình sin

t

n s

trung bình).
Đặ
c tuy

ế
n này cho bi
ế
t gi

i h

n có
th

thay
đổ
i tín hi

u ra và vào c

a b

khu
ế
ch
đạ
i.
K
U

f
f
φ
c


-
π
/2
-
π
/4
a)
b)

109

Ph

n
đầ
u c

a
đồ
th

ta th

y quan h


đ
i


n áp ra và vào là t

l

thu

n.
Đặ
c tuy
ế
n biên
độ
không
đ
i qua g

c t

a
độ



đầ
u ra có
đ
i

n áp nhi


u và

n c

a b

n thân b


khu
ế
ch
đạ
i.
Đ
o

n
đầ
u tiên c

a
đặ
c tuy
ế
n không dùng vì


đ
ây tín hi


u có ích r

t khó
phân bi

t v

i
đ
i

n áp nhi

u và

n b

n thân c

a b

khu
ế
ch
đạ
i. D

a vào tr


s

U
min
/K
o

ng
ườ
i ta
đ
ánh giá m

c
đ
i

n áp tín hi

u vào t

i thi

u (
độ
nh

y) c

a b


khu
ế
ch
đạ
i.
Khi
đ
ã
đạ
t
đượ
c giá tr

tín hi

u vào E
m
nào
đ
ó,

ng v

i
đ
i

m g


n
đỉ
nh, thì s

ph


thu

c t

l

gi

a
đ
i

n áp ra và vào b

phá v

. Nguyên nhân là s

h

n ch
ế


đ
i

n áp c

c
đạ
i c

a m

t ho

c c

hai n

a chu kì tín hi

u vào

m

t m

c không
đổ
i. S

h


n ch
ế

này th
ườ
ng

t

ng cu

i b

khu
ế
ch
đạ
i làm vi

c v

i tín hi

u vào l

n nh

t. Mu


n có
biên
độ

đ
i

n áp ra l

n nh

t thì ph

i ch

n
đ
i

m làm vi

c t
ĩ
nh c

a t

ng ra

gi


a
đườ
ng
t

i xoay chi

u.

Hình 2.79: Đặc tuyến biên độ của bộ khuếch đại
T

s

gi

a biên
độ

đ
i

n áp ra cho phép c

c
đạ
i và c

c ti


u g

i là d

i
độ
ng c

a b


khu
ế
ch
đạ
i, và
đượ
c kí hi

u là :
D = U
max
/U
min
Khi tín hi

u vào là hình sin thì tín hi

u



đầ
u ra b

khu
ế
ch
đạ
i không th

coi là hình
sin thu

n túy. Do tính không
đườ
ng th

ng c

a
đặ
c tuy
ế
n V - A vào và ra c

a tranzito
s

làm méo d


ng
đ
i

n áp ra, g

i là méo không
đườ
ng th

ng, (xem 2.3.1).
b - Ghép tầng bàng bi
ế
n áp
(1)

ph

n trên ta
đ
ã trình bày b

khu
ế
ch
đạ
i ghép t

ng b


ng
đ
i

n dung m

t cách chi
ti
ế
t và
đ
ó là tr
ườ
ng h

p chung nh

t
đượ
c s

d

ng r

ng rãi nh

t.


ph

n này chúng ta
ch

nêu lên nh

ng
đặ
c
đ
i

m khác bi

t c

a t

ng ghép bi
ế
n áp so v

i t

ng ghép
đ
i

n

dung. H
ơ
n n

a v

n
đề
ghép bi
ế
n áp còn
đượ
c
đề
c

p t

i

ph

n khu
ế
ch
đạ
i công
su

t. Hình 2.80a là s

ơ

đồ
b

khu
ế
ch
đạ
i ghép bi
ế
n áp (linh ki

n ghép t

ng là bi
ế
n áp).
Cu

n s
ơ
c

p c

a nó (W
1
)
đượ

c m

c vào baz
ơ
tranzito T
2
qua t

C
p2
. Ghép t

ng b

ng
bi
ế
n áp không nh

ng cách li các t

ng v

dòng m

t chi

u, mà còn làm t
ă
ng h


s


khu
ế
ch
đạ
i chung v


đ
i

n áp (dòng
đ
i

n) tùy thu

c vào bi
ế
n áp t
ă
ng (hay gi

m) áp.
Do
đ
i


n tr

m

t chi

u c

a cu

n s
ơ
c

p bi
ế
n áp nh

, h

áp 1 chi

u trên nó nh

,
ngh
ĩ
a là h


u nh
ư
toàn b


đ
i

n áp ngu

n cung c

p
đượ
c
đư
a t

i colect
ơ
c

a tranzito.
Đ
i

u
đ
ó cho phép dùng ngu


n
đ
i

n áp th

p, ngoài ra t

ng ghép bi
ế
n áp d

dàng th

c
hi

n ph

i h

p tr

kháng và thay
đố
i c

c tính c

a

đ
i

n áp tín hi

u trên các cu

n dây.
Tuy nhiên nó có nh
ượ
c
đ
i

m là
đặ
c tuy
ế
n t

n s

không b

ng ph

ng trong d

i t


n.
Trong ch
ế

độ
ph

i h

p tr

kháng gi

a các t

ng thì t

i xoay chi

u c

a t

ng
đượ
c
tính theo:

110


R

t
= R
r1
(2-191)
có tính thu

n tr

trong khi
đ
ó c

m kháng c

a cu

n s
ơ
c

p

t

n s

tín hi


u là ωL
1

>>R

t
(


đ
ây L
1

đ
i

n c

m cu

n s
ơ
c

p).
Méo t

n s

trong b


khu
ế
ch
đạ
i ghép bi
ế
n áp và do cu

n dây bi
ế
n áp các t

C
p1

C
p2
, C
E
, C
CE
gây ra.
S
ơ

đồ
t
ươ
ng

đươ
ng c

a b

khu
ế
ch
đạ
i v

trên hình 2.80b

nh h
ưở
ng t

ng
đầ
u b


khu
ế
ch
đạ
i
đượ
c th


hi

n trong s
ơ

đồ
t
ươ
ng
đươ
ng b

ng
đ
i

n dung C
CE
. Còn t

ng hai
đượ
c th

hi

n b

ng R
t



đ
ó là t

i ph

n ánh t

th

c

p v

s
ơ
c

p.
Hình 2.80c v


đặ
c tuy
ế
n t

n s


c

a b

khu
ế
ch
đạ
i ghép bi
ế
n áp.

mi

n t

n s


trung bình h

s

khu
ế
ch
đạ
i th

c t

ế
không ph

thu

c vào t

n s

vì tr

kháng c

a
đ
i

n
c

m dò nh

nên không

nh h
ưở
ng
đế
n vi


c truy

n tín hi

u ra t

i. Ngoài ra dung kháng
C
CE
, C
2
c
ũ
ng nh
ư
c

m kháng L
1

đủ
l

n, tác d

ng m

c r

c


a chúng
đố
i v

i m

ch ra
c

a t

ng
đầ
u và t

i không
đ
áng k

, vì v

y có th

không tính
đế
n chúng.

Hình 2.80: Tầng khuếch đại ghép biến áp
Sơ đồ nguyên lí, sơ đồ tương đương và đặc tuyến tần số

V

i nh

ng gi

thuy
ế
t nh
ư
trên, ta có th

chia s
ơ

đồ
t
ươ
ng
đươ
ng c

a m

ch ghép
t

ng thành ba s
ơ


đồ


ng v

i ba kho

ng t

n s

trung bình, t

n s

th

p và t

n s

cao
(h.2.81).
Theo s
ơ

đồ
hình 2.81a thì

t


n s

trung bình t

ng tr

t

i
R
T
= R

t
+ r
1
+ r
2
(2-192)

mi

n t

n s

th

p c


m kháng c

a L
1
b

gi

m s

gây tác d

ng m

c r


đ
áng k


v

i R

t
và làm cho h

s


khu
ế
ch
đạ
i gi

m. Ngoài ra dung kháng c

a C
CE
và C

2
l

n h
ơ
n
và c

m kháng c

a L
s1
và L

s2
nh


h
ơ
n so v

i tr

s

t
ươ
ng

ng c

a chúng

mi

n t

n
|K|

f
K
0


f



111

s

trung bình. Cho nên s
ơ

đồ
t
ươ
ng
đươ
ng c

a m

ch ghép có d

ng nh
ư
hình 2.81b.
V

i m

t M
t
và ω
t

cho tr
ướ
c, ta có th

tìm
đượ
c
đ
i

n c

m L
1
t

i thi

u theo






−≥ 1M
ω
/RL
2
tt01

(2-193)


đ
ây :
R
0
= [(R
r1
+ r
1
)(r'
2
+ R'
t
)/(R
r1
+ r
1
+ r'
2
+ R'
t
)]

Hình 2.81 : Sơ đồ tương đương của tầng khuếch đại ghép biến áp
a) t

n số trung bình; b) tần thấp ; c) tần cao.


mi

n t

n cao
đ
i

n c

m dò t
ă
ng, nên
đ
i

n áp tín hi

u
đư
a ra t

i R'
t
b

gi

m. Ngoài
ra t


n cao s

làm gi

m
đ
áng k

dung kháng c

a C
CE
và C'
2
do
đ
ó làm gi

m
đ
i

n áp
xoay chi

u trên eolect
ơ
T
1

và R'
t
và h

s

khu
ế
ch
đạ
i gi

m.

mi

n t

n cao s
ơ

đồ

t
ươ
ng
đươ
ng c

a b


khu
ế
ch
đạ
i v

trên hình 2.81c. V

i m

t M
c
và ω
c

đ
ã cho, thì
đ
i

n
c

m dò t

ng xác
đị
nh theo.
1M.

ω
RrrR
L
2
c
c
'
t
'
21r1
s

+++
≤ (2-194)
C

n chú ý r

ng trong t

ng khu
ế
ch
đạ
i ghép bi
ế
n áp có R

t
l


n thì

m

t t

n s

nào
đ
ó

mi

n t

n cao có th

xu

t hi

n c

ng h
ưở
ng (
đườ
ng 2 hình 2.80c) do m


ch L
S
C'
2

quy
ế
t
đị
nh, làm
đặ
c tuy
ế
n v

ng lên.
2.3.5. Khuếch đại công suất
T

ng khu
ế
ch
đạ
i công su

t là t

ng cu


i cùng m

c v

i t

i ngoài và
để
nh

n
đượ
c
công su

t t

i
ư
u theo yêu c

u trên t

i c

n ph

i
đặ
c bi


t chú ý
đế
n ch

tiêu n
ă
ng l
ượ
ng.
T

ng khu
ế
ch
đạ
i công su

t có th

dùng tranzito l
ưỡ
ng c

c ho

c IC khu
ế
ch
đạ

i
công su

t. Theo cách m

c t

i, ng
ườ
i ta chia thành t

ng khu
ế
ch
đạ
i có bi
ế
n áp ra và
t

ng khu
ế
ch
đạ
i không bi
ế
n áp ra.
Ba ch
ế


độ
làm vi

c th
ườ
ng dùng trong t

ng khu
ế
ch
đạ
i công su

t là: ch
ế

độ
A, ch
ế

độ
B và ch
ế

độ
AB (xem 2.3.1). Hình 2.82 dùng
để
minh h

a

đặ
c
đ
i

m c

a các ch
ế

độ

b

ng ví d

trên
đặ
c tuy
ế
n ra c

a tranzito theo s
ơ

đồ
EC.
Ch
ế


độ
A
đượ
c dùng trong t

ng khu
ế
ch
đạ
i công su

t
đơ
n,
đả
m b

o tín hi

u ra
méo ít nh

t nh
ư
ng hi

u su

t nh


nh

t kho

ng 20%, và công su

t

t

i không v
ượ
t quá
vài W
Trong ch
ế

độ
B
đ
i

m làm vi

c t
ĩ
nh ch

n



đ
i

m mút ph

i
đườ
ng tài m

t chi

u. Ch
ế

độ
t
ĩ
nh t
ươ
ng

ng v

i
đ
i

n áp U
BE

= 0. Khi có tín hi

u vào, dòng colect
ơ
ch

xu

t hi

n

ng v

i n

a chu kì, còn n

a chu kì sau tranzito

ch
ế

độ
khóa. Khi
đ
ó hi

u su


t n
ă
ng

112

l
ượ
ng c

a t

ng ra cao (60 ÷ 70%) và có kh

n
ă
ng cho 1 công su

t ra t

i l

n, tuy nhiên
méo γ v

i ch
ế

độ
này l


n c

n kh

c ph

c b

ng cách m

c tranzito thích h

p.
Ch
ế

độ
AB là trung gian gi

a ch
ế

độ
A và B
đạ
t
đượ
c b


ng cách
đị
ch chuy

n
đ
i
ế
m
t
ĩ
nh lên phía trên
đ
i

m B (h.2.82). Méo không
đườ
ng th

ng s

gi

m khác nhi

u so v

i
ch
ế


độ
B.










Hình 2. 82: Vị trí điểm làm việc tĩnh trên đặc tuyến ra trong chế độ A, B, AB
a- Tầng khuếch đại công suất có biến áp ra làm việc ở chế độ A (h.2.83)
Dòng
đ
i

n

m

ch ra khá l

n vì th
ế
ph

i l

ư
u ý khi ch

n
đ
i

n tr

R
E
.
Đ
i

n tr

R
E

th
ườ
ng không v
ượ
t quá vài ch

c Ω nên khó kh
ă
n trong vi


c ch

n C
E

để
kh

h

i ti
ế
p
âm dòng xoay chi

u. Ta s

kh

o sát t

ng khu
ế
ch
đạ
i khi R
E
= 0.
Ph
ươ

ng pháp
đồ
th

gi

i tích
đượ
c dùng
để
tính toán t

ng khu
ế
ch
đạ
i công su

t.
S

li

u ban
đầ
u
để
tính toán là công su

t ra P

t

đ
i

n tr

t

i R
t
.
Hình 2.83: Tầng công suất làm việc ở chế độ A ghép biến áp
I
B

=
0

I
B0


I
Bmax

E
C

U

CE
V
I
C
mA
P
A






I
C

P
AB
P
B

×