Mạch Khuếch Đại Điện Áp

Các mạch khuếch đại transistor tất cả nguyên lý hoạt động đơn giản tuy nhiên lại khá công dụng trong câu hỏi khuếch đại âm thanh

MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR

Bộ khuếch đại là 1 trong những mạch dùng để làm khuếch đại một tín hiệu. Tín hiệu vào một trong những bộ khuếch đại là dòng điện (hay điện áp) với ngõ ra sẽ là bản khuếch đại của bộc lộ ngõ vào. Một mạch khuếch tán sẽ được thiết kế bởi những transistor, những transistor gồm trong mạch sẽ được gọi là những transistor khuếch đại. Mạch khuếch tán transistor được áp dụng để xây dựng mạch phân phát sóng radio,phát thanh,... Các mạch sử dụng transistor đã mắc theo 3 kiểu cấu hình chính, mắc B phổ biến (CB), mắc C bình thường (CC), mắc E phổ biến (CE). Mạch mắc B chung tất cả độ lợi thấp hơn mức độ lợi về tối thiểu để kiến thiết mạch khuếch đại, mạch mắc C chung sẽ có độ lợi gần bằng mức tối thiểu, tuy vậy mắc hình dạng E chung sẽ có độ lợi lớn hơn mức về tối thiểu nên các mạch khuếch đại đang tận dụng phương pháp mắc này. Chúng ta sẽ tìm hiểu về mạch khuếch đại transistor qua nội dung bài viết này

Một mạch khuếch tán transistor tốt phải đáp ứng đủ các yêu thương cầu: trở kháng đầu vào cao, phạm vi băng tần lớn, độ lợi lớn, độ tuyến đường tính cao, .....

Bạn đang xem: Mạch khuếch đại điện áp

Trở phòng đầu vào: là tổng trở lúc ta quan tiếp giáp từ ngõ vào điện áp nối đến ngõ vào của mạch khuếch đại transistor. Để chống mạch khuếch đại transistor cài đặt điện áp trường đoản cú ngõ vào thì mạch khuếch đại này phải gồm trở chống cao

Độ rộng lớn băng tần

Độ rộng của dải tần mà cỗ khuếch đại hoàn toàn có thể khuếch đại đúng chuẩn (không bị rơi lệch quá nhiều) được gọi là phạm vi băng tần của chính mạch khuếch đại đó. Thường xuyên thì độ rộng băng tần được thống kê giám sát dựa trên điểm nhưng mà điện áp ngõ ra bằng một nửa năng lượng điện áp đỉnh (nhìn trên đồ thị biểu diễn đối sánh tương quan tần số ngõ ra với Vs). Nói ví dụ hơn, phạm vi băng tần là chênh lệch giữa điểm nữa điện áp bên trên với điểm nửa năng lượng điện áp duới. Độ rộng băng tần của một mạch khuếch đại unique phải nằm trong tầm 20Hz mang đến 200KHz vì dải độ rộng này nằm trong khoảng nghe được của tai nguời. Tần số hồi tiếp của một nguyên tố RC nối cùng với transistor được biểu diễn ở hình bên dưới đây, cùng với P1 với P2 lần lượt là vấn đề nửa năng lượng điện áp trên cùng điểm nửa năng lượng điện áp dưới.

Độ lợi

Độ lợi của mạch khuếch đại là tỷ số năng suất ngõ ra với năng suất ngõ vào, thể hiện cho tài năng khuếch đại biểu thị được gửi vô ngõ vào. Độ lợi hoàn toàn có thể được trình diễn bằng số hoặc biểu diễn bằng Decibel (dB). Bí quyết độ lợi G = Pra/Pvào. Độ lợi màn biểu diễn về dB sẽ có công thức G =

10lg(Pra/Pvào). Ở đây Pra là năng suất ngõ ra, Pvào là công suất ngõ vào. Độ lợi cũng có thể được biểu thị dưới dạng điện áp áp ra output chia điện áp đầu vào hoặc mẫu điện cổng output chia loại điện đầu vào. Có thể biểu lộ độ lợi năng lượng điện áp với decibel bởi phương trình: Av (dB) = đôi mươi log (Vout / Vin) với độ lợi chiếc điện có thể được biểu lộ bằng phương trình Ai(dB) = đôi mươi log (Iout / Iin).

Hiệu suất

Hiệu suất thể hiện sự tác dụng trong việc thực hiện nguồn cấp của bộ khuếch đại. Năng suất thường được biểu thị dưới dạng xác suất với công thức tính công suất H = (Pout/Ps)*100

Trong đó, H là công suất (%), Pout là năng suất ngõ ra, Ps là công suất nguồn cung cấp

Mạch khuếch đại mắc A đạt 25% hiệu suất, mạch khuếch tán mắc AB đạt 55% hiệu suất, mạch mắc C là 90% hiệu suất. Mạch mắc phong cách A tế bào phỏng tốt nhất tín hiệu khuếch tán nhưng năng suất sử dụng nguồn cung cấp thì thấp trong khi mắc C tuy nhiên hiệu suất cao dẫu vậy mô phỏng biểu hiện ngõ ra vô cùng tệ. Mắc AB thường xuyên được sử dụng thịnh hành nhất trong mạch khuếch đại âm nhạc vì nó trung hoà lỗi của 2 cách mắc trên

Tính ổn định

Tính định hình ở đó là khả năng chống lại xê dịch của bộ khuếch đại. Những xê dịch này hoàn toàn có thể là những xấp xỉ với biên độ lớn, làm cho nhiễu tín hiệu hữu dụng hoặc biểu thị biên độ hết sức thấp, tín hiệu giao động có tần số cao trong hàng phổ tín hiệu. Hay thì sự bất ổn định xảy ra trong quá trình mạch khuếch đại chuyển động với tần số cao, tiệm cận cùng với tần số 20KHz. Tích hòa hợp thêm một mạng lưới Zobel sinh hoạt ngõ ra, hỗ trợ tín hiệu hồi tiếp âm sẽ nâng cao tính ổn định

Tốc độ nỗ lực đổi

Tốc độ chuyển đổi của bộ khuếch đại là tốc độ biến hóa đầu ra tối đa bên trên một đối chọi vị thời gian khi đầu vào thay đổi. Nói một cách đối kháng giản, nó đại diện cho vận tốc của bộ khuếch đại. Tốc độ xoay thường được biểu thị phương trình là SR = dVo / dt.

Sự tuyến đường tính

Bộ khuếch đại được call là tuyến đường tính nếu có quan hệ tuyến tính giữa công suất đầu vào và hiệu suất đầu ra. Bộc lộ cho tính bằng phẳng của độ lợi. Sự con đường tính 100% là cần yếu đạt tới. Trong thực tiễn thì các mạch khuếch đại áp dụng BJT, JFET, MOSFET có xu thế giảm độ lợi khi vận động ở tần số cao dựa vào tính chất của những tụ ký sinh. Quanh đó ra, các tụ bóc tách rời DC nguồn vào (được thấy trong phần lớn các mạch khuếch đại âm nhạc thực tế) đặt tần số cắt thấp hơn.

Nhiễu

Nhiễu là các dao hễ hoặc tần số bên cạnh ý muốn. Xuất hiện rất có thể do lỗi xây dựng mạch, do đặc điểm đặc thù của một vài nhân tố cấu thành của hệ thống, bởi vì sự tác động ảnh hưởng từ bên ngoài, dẫn tới sự tác động lẫn nhau giữa 2 hoặc nhiều tín hiệu hiện diện trong hệ thống

Độ uốn nắn của áp đầu ra

Độ uốn điện áp đầu ra output là phạm vi buổi tối đa mà dấu hiệu đầu ra của cục khuếch đại không xẩy ra méo dạng. Nó được định nghĩa bởi chênh lệch thân đỉnh dương và đỉnh âm của trang bị thị ngõ ra và trong các bộ khuếch đại cung ứng đơn, nó được đo từ đỉnh dương xuống GND. Độ uốn điện áp đầu ra output thường dựa vào vào những yếu tố như năng lượng điện áp cung cấp, độ lệch và hiệu suất từng thành phần trong mạch.

Xem thêm: Cốt Truyện Blade And Soul : Cái Ác Có Khuôn Mặt, Cốt Truyện Blade & Soul

Bộ khuếch đại mắc E chung

Bộ khuếch tán ghép nối RC mắc E phổ biến là trong những bộ khuếch đại cần sử dụng transistor dễ dàng và cơ bản nhất. Đừng kỳ vọng những sự bùng phát từ mạch nhỏ tuổi này, mục tiêu chính của mạch này để làm cho dấu hiệu yếu trở nên đủ mạnh. Nếu được thiết kế đúng, bộ khuếch đại này có thể cung cấp những đặc tính bộc lộ tuyệt vời.

Tụ năng lượng điện Cin là tụ tách bóc rời nhân tố DC đầu vào, chặn bất kỳ thành phần DC nào mang đến cực B của Q1. Nếu ngẫu nhiên điện áp DC bên phía ngoài nào ảnh hưởng tới cực B Q1, nó vẫn làm ảnh hưởng đến năng suất của bộ khuếch đại.

R1 cùng R2 là các điện trở phân cực. Mạng này hỗ trợ cho rất B transistor năng lượng điện áp phân cực quan trọng để chuyển nó vào vùng hoạt động. Vùng chuyển động mà transistor được ngắt trọn vẹn được gọi là vùng ngắt và vùng vận động mà transistor được bật trọn vẹn đóng (giống như một công tắc đóng) được hotline là vùng bão hòa. Vùng nằm giữa vùng ngắt cùng vùng bão hòa được call là vùng hoạt động. Tham khảo hình dưới để làm rõ hơn. Để một bộ khuếch đại transistor hoạt động đúng, nó nên vận động trong vùng hoạt động. Như chúng ta đã biết, một transistor silicon buộc phải 0,7 volt để gửi sang tinh thần dẫn và chắc chắn rằng 0,7 V này sẽ được lấy từ biểu đạt âm thanh đầu vào của transistor. Bởi vì vậy, toàn bộ các phần của dạng sóng đầu vào có biên độ nhỏ tuổi hơn 0,7V sẽ không tồn tại trong dạng sóng đầu ra. Phương diện khác, nếu transistor được đặt một áp to vào đầu B, nó sẽ đi vào trạng thái bão hòa (BẬT hoàn toàn) và chuyển động như một công tắc đóng để ngẫu nhiên thay đổi nào ở năng lượng điện áp đầu vào cực B sẽ không khiến ra bất kỳ thay đổi mang lại đầu ra. Điện áp giữa cực C và cực E vẫn là 0,2V ở đk Vce sat = 0,2V.

C(out) là tụ bóc rời thành phần DC đầu ra. Nếu tụ điện này sẽ không được sử dụng, đầu ra của bộ khuếch đại (Vout) sẽ tiến hành kẹp vì mức DC xuất hiện tại cực C transistor.

Rc là năng lượng điện trở rất C cùng Re là điện trở rất E. Những giá trị của Rc và Re được lựa chọn sao cho một nửa Vcc được ghim giữa cực C và rất E của transistor. Điều này được triển khai để bảo đảm an toàn rằng điểm vận động được đặt vị trí trung tâm của mặt đường đồ thị mua (đường red color của hình trên) . 40% Vcc được ghim bên trên Rc cùng 10% Vcc được ghim bên trên Re. Việc tăng năng lượng điện áp cao hơn trên Re đang làm bớt sự xấp xỉ điện áp áp ra output và bởi vì vậy, chúng ta nên kiến thiết sao cho điện áp rơi trên Re = 10% Vcc . Ce là tụ năng lượng điện by-pass. Ở điều kiện tín hiệu bằng không (nghĩa là không có đầu vào) chỉ có dòng tĩnh (được để bởi những điện trở phân rất R1 cùng R2 tan qua Re). Dòng điện này là dòng điện trực tiếp có cường độ vài ba milli ampe cùng Ce không đóng vai trò gì cả. Khi tất cả tín hiệu đầu vào, transistor khuếch đại nó và tác dụng là một mẫu điện chuyển phiên chiều tương xứng chạy qua Re. Quá trình của Ce là bỏ qua thành phần xen kẽ này của mẫu cực E. Nếu không có Ce, cục bộ dòng rất E đang chạy qua Re và điều ấy gây ra sụt áp mập trên nó. Sự sụt giảm điện áp này được cung cấp Vbe của transistor với mạch sẽ hoạt động sai lệch. Thực tế, điều này sẽ khiến cho mạch bị sút độ lợi.