Mạch Điện Tử 2

1. Mạch Điện Tử 2 Các mạch khuếch đại lớp C, D, E, F, G, H, T

2. Nội dung • Giới thiệu • Khuếch 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 B • Các mạch khuếch đại lớp C, D, E, F, G, H, T

3. 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) Tham khảo: Luận án tiến sĩ tại đại học Verginia Tech. http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-07152001-172453/unrestricted/Chap2.PDFhttp://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-07152001-172453/unrestricted/

4. Đặc tính của các loại PA (Power Amplifier): transistor có hoạt động trong vùng tích cực(2) Tham khảo: http://scholar.lib.vt.edu/theses/available/etd-07152001-172453/unrestricted/Chap2.PDF

5. Đặc tính của các loại PA: transistor hoạt động ở chế độ khóa • Có các lớp hoạt động: D, E, F, G, H, T • Hiệu 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

6. 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

7. 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.

8. Lớp D: Các phương pháp nâng cao chất lượng – Full bridge Bán kỳ dương Bán kỳ âm => Loại bỏ tụ xuất âm, tương tự mạch BTL

9. Lớp D: Các phương pháp nâng cao chất lượng – Không có mạch lọc Dạng sóng Sơ đồ mạch

10. 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

11. 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

12. Lớp E: Hoạt động

13. Lớp E: Các yếu tố thực tế cần xem xét

14. 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

15. 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