Đang tải... (xem toàn văn)
Bước sang thế kỷ 21 , khoa học kỹ thuật - mà Điện Tử Viện Thông lại là một ngành mũi nhọn luôn đi tiên phong trong mọi lĩnh vực đã và đang ngày càng phát triển với tốc độ đáng kinh ngạc . Sự ra đời của những con Chíp , những Vi mạch với mức độ tích đến vài chục triệu Transistor/Chíp . Tuy nhiên , với chúng ta - Những sinh viên điện tử , đang chỉ mới bắt đầu trong ngành thì việc thiết kế một mạch điện từ những linh kiện rời mới thật sự bổ ích .
Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 PHẦN TÍNH TOÁN THIẾT KẾ MẠCH OTL NGÕ VÀO ĐƠN Công suất: 60(W) Trở kháng vào: Z i = 200 (kΩ) Trở kháng loa: P L = 8 (Ω) Điện áp vào: V i = 0,5 (V) Méo phi tuyến: γ ≤ 0,30 % Băng thông: 30 Hz ÷ 15 kHz Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 Tác dụng cuả các linh kiện: Q 1 , Q 3 và Q 2 , Q 4 : các cặp BJT ghép Dalington khếch đại công suất Q 5 : BJT khuếch đại thúc. Q 7 : BJT khuếch đại đầu vào Q 6 , V R2 , D 4 , D 5 , D 6 : tạo thành nguồn dòng. Q 8 , Q 9 : Các BJT bảo vệ quá tải, ngắn mạch R 1 , R 2 : Điện trở ổn định nhiệt và cân bằng dòng ra. R 3 , R 4 : Điện trở rẽ dòng nhiệt. R 15 , R 16 , R 17 , R 18 ,: Điện trở phân cực cho Q 8 , Q 9 D 1 , D 2 , D 3 , V R1 : Định thiên áp để các BJT công suất Q 1 , Q 2 làm việc ở chế độ AB. R 8 : Điện trở ổn định nhiệt cho Q 5 . V R3 , R 9 , C 3 : Thành phần hồi tiếp âm để mạch ổn định. R 10 , R 11 : Cầu phân áp cho Q 5 . R 13 , R 14 : Cầu phân áp cho Q 7. R 12 , C L : Mạch lọc nguồn loại bỏ các thành phần tần số cao, chống hiện tượng dao động tự kích trong mạch. C 1 : Tụ liên lac ngõ vào C 2 : Tụ liên lac ngõ ra R 20 , C 4 : Thành phần cân bằng trở kháng loa ở tần số cao. Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 1. Tính toán tầng nguồn 1.1. Biên độ tín hiệu ra loa: Tín hiệu vào mạch khuếch đại có dạng: v= V.sinωt. Nếu hệ thống là tuyến tính thì tín hiệu trên tải là: v L = V LP .sinωt + V Lo i L = I LP . sinωt + I Lo Trong đó: V LP , I LP là biên độ điện áp và dòng ra trên tải V Lo , I Lo là điện áp và dòng DC trên tải. Do tầng công suất làm việc ở chế độ AB nên dòng tĩnh và điện áp tĩnh trên tải là không đáng kể nên: v L = V LP . sinωt i L = I LP . sinωt Gọi V L , I L là điện áp và dòng hiệu dụng trên tải. Khi đó ta có: V L = 2 V LP ; I L = 2 I LP Công suất trên tải là: P L = I L 2 .R L = R L . 2 L 2 L R V = L L 2 R V = L LP 2 R2 V → V LP = 2. . LL PR → V LP = 8.60.2 = 31 (V) Và I LP = L LP R V = 8 31 = 3,87 (A). 1.2. Điện áp nguồn cung cấp: Do Q 1 , Q 2 làm việc ở chế độ AB nên chọn hệ số sử dụng nguồn ξ = 0,8. Để tránh méo tín hiệu ra chọn V cc ≥ 2V LP . → 2.V LP = ξ.V CC → V CC = ξ LPV2 = 8,0 31.2 = 77,5 (V) Chọn ngu ồn cung cấp 80 (V). 2. Tính toán tầng công suất Để tránh méo xuyên tâm, đồng thời đảm bảo hiệu suất. Chọn Q 1 , Q 2 làm việc ở chế độ AB. Vì mạch làm việc ở chế độ AB nên dòng tĩnh collector nằm trong khoảng 20÷50mA. Ở đây, chọn I EQ1 = I EQ2 = 50 (mA). Dòng đỉnh qua Q 1 , Q 2 là: I E1p = I E2p = I Lp + I EQ1 = 3,87(A) + 0,05(mA) = 3,92(A). 2.1. Tính toán R 1 , R 2 : R 1 , R 2 có tác dụng ổn định nhiệt và cân bằng dòng cho Q 1 , Q 2 và tín hiệu trên R 1 , R 2 cũng là tín hiệu qua loa: Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 i e1 = i e2 = I LP .sinωt ( trong khoảng 0 → π ) ie 0 π 2π 3π 4π 5π t 6π Nếu chọn R 1 , R 2 lớn thì tổn hao trên loa nhiều. Do đó phải chọn sao cho tín hiệu ra loa là lớn nhất. Để tránh tổn thất tín hiệu người ta thường chọn: V R1P = 20 1 V LP = 31. 20 1 = 1,55 (V) Giá trị điện trở R 1 , R 2 là: R 1 = R 2 = P1E P1R I V = )(40,0 92,3 55,1 Ω≈ Công suất tiêu tán trên R 1 , R 2 là: P R1 = P R2 = R 1 .I L 2 mà I L 2 = ∫∫ = − = ππ ω ω π ωω π 0 2 0 222 42 2cos1 2 1 sin 2 1 LP LPLP I td t IttdI ( Vì dòng qua R 1 chỉ một nữa chu kỳ ) ⇒ P R1 = P R2 = R 1 )(49,1 4 )87,3( .40,0 4 2 2 W I LP == Vậy chọn R R1 , R R2 là loại: R 1 = R 2 = 0,4(Ω)/3(W). 2.2. Tính chọn Q 1 , Q 2 : Dòng cung cấp trung bình cho Q 1 , Q 2 trong một chu kỳ I tb = π ωω π π LP LP I ttdI = ∫ sin 2 1 0 Công suất nguồn cung cấp: P cc =V cc .I cc = V cc = V cc .I tb = V cc π LP I Công suất tiêu tán trên tải: P L = I L 2 R L = L LP L LP R I R I 2 .) 2 ( 2 2 = * Nếu bỏ qua công suất tiêu tán trên R 1 , R 2 thì công suất tiêu tán trên tiếp xúc J c phân cực ngược của 02 BJT Q 1 , Q 2 là: Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 2P ttAC = P CC - P L = V CC .I CC - I 2 L R L = V CC L LP LP R I I 2 2 − π (2.1) Đạo hàm hai vế từ (2.1) theo I LP ta có: 0 2 =−= LLP CC LP ttAC RI V dI dP π => L cc LP R V I .π = Thay vào (2.1) ta có công suất tiêu tán cực đại trên mỗi BJT là: )W(26,20 8 4 80 . 4 1 ) 2 1 ( 2 1 2 2 2 2 2 2 2 2 max ≈==−= ππππ L CC L CC L CC AC tt R V R V R V P * Nếu không bỏ qua công suất tiêu tán trên R 1 , R 2 thì: )W(49,1)87,3.(4,0. 4 1 4 1 ) 2 (. 2 2 1 2 1 2 121 ====== LP LP L RR IR I RIRPP Công suất tiêu tán trên 2 BJT Q 1 , Q 2 là: 2 1 2 1 4 1 .2 2 22 LP LP L LP ccRLccttAC IR I R I VPPPP −−=−−= π (2.2) Đạo hàm 2 vế (2.2) theo I LP : 0 2. 4 1 .2 2 2 2 1 =−−= LPLPL cc LP ttAC IRIR V dI Pd π => π cc LPL V IRR =+ max1 )( => )( 1 max RR V I L cc LP + = π Thay vào (2.2) ta có: Công suất tiêu tán cực đại trên mỗi BJT là: ) )( . 2 1 )(.2 . )( ( 2 1 2 1 2 2 1 2 1 2 2 1 2 2 max RR VR RR VR RR V P L cc L ccL L cc ttAC + − + − + = πππ = )W(29,19 )4,08( 80 4 1 )( 4 1 2 2 1 2 2 = + = + ππ RR V L cc Công suất tiêu tán trên mỗi BJT do dòng tĩnh: )W(2)(50. 2 )(80 . 2 ==== mA V I V IVP EQ cc EQCEQttDC Vậy công suất tiêu tán trên 1 BJT là: W)(29,21229,19 = +=+= Σ ttDCttACtt PPP Do đó Q 1 , Q 2 được chọn sao cho thoả mãn điều kiện sau: I C > I E1P = 3,92(A) V CEo > V cc = 80(V) P C > , thường chọn P ∑ tt P C >2. = 2.21,29 = 42,58(W) ∑ tt P Sau khi tra cứu ta tìm đươc là Chọn Q 1 , Q 2 là loại BJT 2SC5200, 2SA1943 BJT P cmax (W) I c β (h fe ) V CEo f gh T( 0 C) loại 2SC5200 150 15A 55÷160 230V 30MHz 150 SN 2SA1943 150 15A 55÷160 230V 30MHz 150 SP Băng thông tín hiệu tải yêu cầu là: 30Hz÷15KHz nên tần số làm việc của BJT phải lớn hơn 16KHz. Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 Dải tần cho phép của 2SA1943 là: )(5,187 160 30 KHZ f f T === β β Nên BJT 2SA1943có BW = ( 0 ÷ 187,5KHz) thoả mãn yêu cầu băng thông (30Hz ÷ 15KHz). 2.3. Tính chọn điện trở rẽ dòng R 3 , R 4 : * Chọn h fe1 = h femin = 55 Dòng )(89,0 155 50 )1( min 1 1 mA mA h I I fe QE QB = + = + = )(70)(07,0 551 92,3 )1( min1 1 1 mAA h I I fe PE PB =≈ + = + = * Theo đặc tuyến vào của BJT 2SC5200 )(05,0)(50 1 AmAI QC == → )(6,0 11 VV QEB = )(92,3 1 AI PC = → )(78,0 11 VV PEB = Ta có R 3 , R 4 là điện trở rẽ dòng nhiệt: Vừa ổn định điểm làm việc tĩnh cho Q 3 , Q 4 vừa làm tăng tốc độ chuyển mạch cho Q 1 , Q 2 trong miền tần số thấp. Đối với tín hiệu 1 chiều: R 3 , R 4 cho đi qua dễ dàng, còn đối với tín hiệu xoay chiều thì R 3 , R 4 cho đi qua rất ít để không bị tổn hao tín hiệu xoay chiều trên R 3 , R 4 . Do đó, chọn R 3 , R 4 phải thoả mãn các điều kiện sau: - Nhỏ hơn trở kháng vào DC của Q 1 , Q 2 để rẽ dòng nhiệt, xả điện tích dư khi các transistor chuyển từ dẫn sang tắt. - Lớn hơn trở kháng vào AC của Q 1 , Q 2 để giảm tổn thất tín hiệu. Nghĩa là: Z in ACQ1 << R 3 = R 4 << Z inDCQ1 V R1P = R 1 .I R1P = R 1 .I E1P = 0,4.3,92 = 1,56 (V) V R1Q = R 1 .I R1Q = R 1 .I E1Q = 0,4.0,05 = 0,02 (V) Z inDCQ1 = 696,0 89,0 02,06,0 1 111 = + = + QB QRQEB I VV (KΩ) = 696 (Ω) Z inACQ1 = QBPB QRQEBPRPEB II VVVV 11 111111 )( − + − + = )(24)(024,0 89,070 )02,06,0(56,178,0 Ω=Ω= − + − + K Điều kiện chọn R 3 , R 3 là: Z inACQ1 << R 3 = R 4 << Z inDCQ1 → 24 (Ω) << R 3 = R 4 << 696 Ω Nên chọn R 3 = R 4 = 220 Ω Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 2.4. Tính chọn Q 3 , Q 4 : Dòng tĩnh qua R 3 : 81,2 220 02,06,0 3 111 3 = + = + = R VV I QRQEB QR (mA) Dòng cực đại qua R 3 : 6,10 220 56,178,0 3 111 3 = + = + = R VV I PRQEB PR (mA) Dòng tĩnh qua Q 3 : 7,389,081,2 133 = +=+= QBQRQE III (mA) Dòng cực đại qua Q 3 : = 10,6+70 = 80,6 (mA) PBPRPE III 133 += Công suất tiêu tán của Q 3 do tín hiệu xoay chiều tạo ra: 3 max 2 2 4 tQ CC ttAC R V P π = (2.3) *Với LfeinACQtQ RhZRR )1()//( 113 3 ++= R 3 // Z inACQ1 = )(6,21 24220 24.220 Ω= + Nên )(6,4698)551(6,21 3 Ω = + += tQ R Thay vào (2.3) ta có công suất tiêu tán của Q 3 do tín hiệu xoay chiều tạo ra: )(345)(345,0 6,469.4 80 2 2 max mWWP ttAC === π Công suất tiêu tán DC của Q 3 : QECEttDC 33 I.VP = Với )(38,39220.81,240. 22 3 333 VRI V V V V QR cc QR cc CE =−=−=−= Nên = 107,57 (mW) 66,3.39,29= ttDC P Do đó P tt ∑ = 7,4907,145345 max = = =+ ttDCttAC PP (mW) Chọn Q 3 , Q 4 thoả điều kiện: I C > I E3P = 80,6 (mA) V CEo > V cc = 80 (V) P C > , thường chọn P ∑ tt P C >2. = 2.490,7 = 981,4(mW) = 0,981(W) ∑ tt P Sau khi tra cưu ta chọn được đó là → Chọn Q 3 là, 2SC2344 Q 4 là 2SA1011 Loại BJT 0 CE V C I P Cmax (W) h fe f T ( MHz) T j ( o C) 2SC2344 160V 1,5A 25 60÷200 100 150 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 2SA 1011 160V 1,5A 25 60÷200 100 150 3. Tầng lái và mạch phân cực nguồn dòng 3.1. Tính chọn các diode D 1 , D 2 , D 3 và 1 R V : Vì các BJT Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 làm việc ở chế độ AB nên phải dùng các diode để phân cực cho các BJT Để Q 1 , Q 2 làm việc ở chế độ dòng tĩnh 50I QE 1 = (mA) thì điện áp V BE của các BJT tổ hợp ở chế độ tĩnh là: 0,6 (V). QBEQBEQRQRQEBQEBBB VVVVVVV 442221113343 + + + + + = = 0,6 + 0,6 + 0,02 + 0,02 + 0,6 + 0,6 = 2,44 (V) Để đạt điện áp phân cực này, người ta có thể dùng 4 diode D 1 , D 2 , D 3 , D 4 . Mặt khác, để dòng qua nguồn dòng Q 6 và các diode ít bị ảnh hưởng bởi dòng base của Q 3 , Q 4 lúc tín hiệu lớn. Nên chọn PBCQ II 35 >> mà )(31,1 )601( 6,80 1 min3 3 3 mA h I I f PE PB = + = + = Để Q 5 làm việc ổn định và ít gây méo ta chọn →÷= PBCQ II 35 )103( chọn )(1,1331,1.10.10 35 mAII PBCQ = = = → chọn các diode loại 1N914 Từ đặc tuyến của diode với I D = 13,1(mA) → V D = 0,72 (V) Để thay đổi áp phân cực cho các BJT công suất, người ta dùng thay cho D 1 R V 4 =−= DBBR V3VV 431 2,44 - 3.0,72 = 0,28 (V) Vậy )(21 1,13 28,0 5 1 1 Ω=== CQ VR VR I V R , Chọn V R1 là biến trở 100 (Ω) sau đó hiệu chỉnh lại cho thích hợp 3.2. Tính chọn Q 5 : Q 5 được chọn làm việc ở chế độ A để lái các BJT công suất tầng khuếch đại đẩy kéo. Tầng lái Q 5 được ghép trực tiếp với tầng công suất, dòng tĩnh được cấp bởi nguồn dòng Q 6 Do Q 5 làm việc ở chế độ A nên công suất tiêu tán được tính ở chế độ tĩnh tức là công suất tiêu tán một chiều. Để Q 5 làm nhiệm vụ khuếch đại điện áp tín hiệu cho tầng công suất thì phải lớn. 5 Q/L Z Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 Trở kháng tải của Q 5 : Lfefe1be3feieQ/L R)h1)(h1())R r //(R)(h1(hZ 131335 + + + + + += với 4,405 7,3 25 .60 3 33 3 ==== QE T beie I V rh β (Ω) 5,27 50 25 .55. 1 111 ==== QE T febeie I V hrh (Ω) ⇒ = 405,4 + (1 + 60)(220//(27,5 + 0,4)) + (1+60)(1+55).8 5 Q/L Z = 15,57 (KΩ) Do Q 5 có tải lớn nên dễ rơi vào vùng bão hoà gây méo tín hiệu nên phải có R 8 là điện trở hồi tiếp để ổn định điểm làm việc. R 8 là điện trở ổn định nhiệt cho Q 5 , R 8 càng lớn thì ổn định nhiệt càng tốt nhưng tổn hao công suất DC của nó lớn nên ảnh hưởng đến nguồn cung cấp. → Chọn = 8 R V 2 40 80 40 1 10 1 8 ==⇒÷ R V (V) (mA) 1,13 58 == CQR II ⇒ R 8 = )(153 1,13 2 8 8 Ω== R R I V (Ω), chọn R 8 = 150 (Ω) → ≈ 2 (V) 8 R V * Công suất tiêu tán DC trên Q 5 : P ttDC = 55 CQCEQ I.V 8225 4// 2 RQEBQEBQR cc CEQ VVVV V V −−−−= = 40 - 0,02 - 0,6 - 0,6 - 2 = 36,78 (V) → P ttDC = 36,78.13,1 = 481,81 (mW) Chọn Q 5 thoả điều kiện ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ≈==>⇒> => => W)(963,0)(63,96381,481.2.2 )(1,13 )(80 5 0 mWPPPP mAII VVV ttDCttDC CQC CCCE Sau khi tra cưu ta chọn được đó là → Chọn Q 5 là 2SD401A Loại BJT P(W) V CE (V) T( 0 C) f T (MHz) I C (A) β 2SD401A 25 150 150 120 2 90÷400 → Chọn β = 150 3.3. Tính chọn nguồn dòng Q 6 : Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5 * Chọn , D 2 R V 4 , D 5 Nguồn dòng có nội trở lớn có tác dụng ổn định dòng điện cho Q 5 và tăng tải cho Q 5 . Muốn nội trở nguồn dòng lớn thì chọn Q 6 là BJT có β lớn và dòng tĩnh 56 CQCQ II = = 13,1 (mA) - Chọn 2 diode là loại 1N914 - Chọn = 13,1 (mA) → V 654 CQDD III == D = 0,72 (V) 62 Q/EBVR VV + = 2V D → 62 / 2 QEBDVR VVV − = = 2.0,72 - 0,6 = 0,84 (V) ⇒ V R2 = )(64)(064,0 1,13 84,0 2 Ω≈Ω== mV R . Chọn V R2 là biến trở 220 (Ω) rồi hiệu chỉnh lại cho thích hợp. - Do Q 6 làm việc ở chế độ A nên công suất tiêu tán chủ yếu là công suất 1 chiều. P ttDC = V CE 6 6 . I CQ6 V CE6 = V CC - V VR2 - V BE/Q3 - V BE/Q1 - V R1 - 2 V CC = 2 V CC - V BE/Q3 - V BE/Q1 - V VR2 -V R1Q = 40 - 0,6 - 0,6 - 0,84 - 0,02 = 37,9 (V) → P ttDC = V CE6 .I CQ6 = 37,9. 13,1 = 497 (mW) → Chọn Q 6 thoả điều kiện: ⎪ ⎩ ⎪ ⎨ ⎧ ≈==>⇒> => => W)(994,0)(994497.2.2 )(1,13 )(80 5 0 mWPPPP mAII VVV ttDCttDC CQC CCCE Sau khi tra cưu ta chọn được đó là Loại BJT P(W) V CE (V) I C (A) T( 0 C) f T (MHz) β 2SB546 25 150 2 150 5.0 40÷200 → Chọn Q 6 là 2SB546 V R6 = V CC - (V D4 +V D5 ) = 80 - 2.0,72 = 78,56 (V) I R6 = 13,1(mA) [...]... 24,8 (W) → PC = 24,8 =12,4(W) < 150(W) 2 → Q1,Q2 hoạt động bình thường 6.2 Trường hợp ngắn mạch tải: Khi ngắn mạch tải: R1, R2 là tải của mạch Trường hợp nặng nhất là khi máy đang làm việc bình thường thì ngắn mạch tải, áp xoay chiều cực đại lần lượt đặt lên R1, R2 Dòng qua R1, R2 là: 5 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn IR1 = IR2 = VLP 31 = = 38,75 (A) 2 R1 2.0,4 * Công suất tiêu tán trên R1, R2 PR1 = PR2... toàn mạch Av = AV 7 AV 5 AV 1−3 AV 2−4 = 653.190,5 = 12396 * Hệ số khuếch đại khi có hồi tiếp Avht = VR3 VR 3 + R9 * Hệ số khuếch đại của mạch AV V V 31 = L = LP = = 43,8 1 + Av Avht Vin 2Vin 2 0,5 VR3 ⇒ Avht = 0,022 ⇒ = 0,022 ⇒ VR3 = 0,022.VR3 + 0,022 R9 VR3 + R9 A’v = 5 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn → VR 3 = 99 (Ω) → chọn VR 3 là biến trở 470 (Ω),Rồi hiệu chỉnh lại cho thích hợp * Trở kháng vào. .. ngắn mạch, nên người ta thường chọn R20 lớn hơn RL một ít → trở kháng tải không đổi, chọn R20 = 8,4 (Ω) 9 Kiểm tra độ méo phi tuyến Trong mạch các BJT làm việc ở chế độ A, chỉ có Q1, Q2 làm việc ở chế độ AB nên méo phi tuyến trong mạch chủ yếu do Q1, Q2 quyết định Khi tín hiệu vào hình sin và Vin= 500(mV) Lúc này áp đặt lên tiếp giáp BE của Q1: vBE1(t) = VBE1Q + VBE1m Sim ωt 5 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào. .. ở tần số thấp 5 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn → Chọn XCL= XCL= 1 1 R L = 8 = 2(Ω) 4 4 1 1 1 → CL = = = 2,65.10 −3 ( F ) 2πf C L 2πf X CL 2π 30.2 * Chọn CL=2600(μF) 8 Mạch cân bằng trở kháng loa Loa có cấu tạo là một cuộn dây đồng mảnh nên trở kháng loa là ZL=RL+jωL Trở kháng loa phụ thuộc tần số Ở tần số cao, trở kháng loa lớn nên dể phát sinh dao động Để khắc phục, ta mắc thêm mạch Zobel gồm R20... Trở kháng vào của mạch: Khi chưa có hồi tiếp, trở kháng vào của mạch chính là trở kháng vào của Q7: Zv = R13 // R14 // rbe 7 vì R13 // R14 >> rbe 7 ⇒ Zv ≈ rbe 7 Khi có hồi tiếp, trở kháng vào tăng (1 + K.Kht ) lần → Z’v = r be 7 (1 + K.Kht) với Kht = VR3 VR 3 + R9 = 99 = 0,022 99 + 4400 → Z’v = 6,94 (1 + 2736,71) = 18,99(MΩ) >> rbe 7 6 Mạch bảo vệ quá tải 6.1 Trường hợp quá tải: Mạch quá tải khi Vin... hồi tiếp AV 124396 = ≈ 2808 ′ 44,3 AV IE Q h fe1 = = 1 V VT h fe1 T I E1Q K = (1 + AV Aht ) = g= ⇒g= h fe1 rbe1 50 4 = 2⇒γ = = 0,075 0 0 < 0,30% 25 (1 + 2.8).2808 → thoả mản yêu cầu thiết kế 5 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 10 Tính toán bộ tản nhiệt cho các BJT công suất Khi chuyển thành công có ích, một phần công suất sẽ làm nóng các BJT công suất Nếu nhiệt độ tăng lên quá nhiệt độ cho phép thì các... IR15 = 15.IBQ8 = 15.0,01= 0,15 (mA) * Ở chế độ làm việc bình thường VLP = 31(V); VR1P = 1,55(V) * Để Q8, Q9 ngắt mạch được tốt→ Chọn VBEQ8 = VBEQ9 = 0,4 (V) R15 + R17 = VR1P/IR15 = 1,55/0,15 = 10,3 (kΩ) R17 = VBEQ8/IR15 = 0,4/0,15 = 2,67 (kΩ), chọn R17 = 2,7 (kΩ) 5 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn → R15 = 10,3 - 2,7 = 7,6 (kΩ) Chọn R15 = 7,6 (kΩ) • Chọn R15= R16 = 4,3 (kΩ); • R17= R18 = 2,7 (kΩ) Q8, Q9... Chọn R13 = 280 (kΩ) * VR12 = Vcc - VR13 - VR14 = 80 - (280 + 560).375.10-3 = 35,75 (V) → R12 = VR12 35,75 = 953 (KΩ) = I R12 = I R13 0,0375 5 Tính hệ số khuếch đại điện áp, trở kháng vào 5 β 240 Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn 5.1 Hệ số khuếch đại điện áp của Q5: B5 rbe5 rco5 rco6 ZinB3B4 * rbe5 rco5 R8 r*be 5 = rbe 5 + (1 + h fe 5 ).R8 = r be 5 + (1 + 150) 153 VT 25 = 150 ≈ 290(Ω) I CQ 5 13,1 Với: r.. .Mạch Khuếch Đại OTL Ngõ Vào Đơn → R6 = 78,56 = 6( KΩ) , 13,1 → Chọn R6 = 5,7 (kΩ) 4 Tính tầng vào ICQ5 = 13,1(mA) chọn hfe5 = 150 ⇒ IBQ5 = I CQ 5 β = 13,1 = 0,09(mA) 150 Chọn ICQ7 >> IBQ5 để không ảnh hưởng đến VA và ổn định điểm làm việc cho Q5 →... thủng → PR1 = PR2 = 600,62 (W) → R1, R2 cũng bị đánh thủng 6.3 Tính mạch bảo vệ Q8, Q9: Bình thường, mạch bảo vệ Q8, Q9 ngắt khi mạch khuếch đại công suất làm việc, không ảnh hưởng đến hoạt động của mạch Khi ngắn mạch, dòng qua R1, R2 tăng làm Q8, Q9 dẫn, dòng ICQ8, ICQ9 tăng → IB3, IB4 giảm, Dòng đỉnh qua Q1, Q2 là 3,92(A) → chọn dòng để mạch bảo vệ hoạt động: I'E1P = 3,92 + 10%.3,92 → I'E1P = 4,31 (A) . R 3 , R 4 . Do đó, chọn R 3 , R 4 phải thoả mãn các điều kiện sau: - Nhỏ hơn trở kháng vào DC của Q 1 , Q 2 để rẽ dòng nhiệt, xả điện tích dư khi các transistor chuyển từ dẫn sang tắt. -. tiêu tán trên mỗi BJT do dòng tĩnh: )W(2)(50. 2 )(80 . 2 ==== mA V I V IVP EQ cc EQCEQttDC Vậy công suất tiêu tán trên 1 BJT là: W)(29,21229,19 = +=+= Σ ttDCttACtt PPP Do đó Q 1 , Q 2 được. phân cực nguồn dòng 3.1. Tính chọn các diode D 1 , D 2 , D 3 và 1 R V : Vì các BJT Q 1 , Q 2 , Q 3 , Q 4 làm việc ở chế độ AB nên phải dùng các diode để phân cực cho các BJT Để Q 1 , Q 2