BÀI TẬP LỚN MẠCH

ĐIỆN TỬ 2

ĐỀ TÀI: MẠCH KHUYẾCH ĐẠI CÔNG

SUẤT ĐẨY KÉO OTL SỬ DỤNG FET

GVHD: TRẦN THANH NGÔN

SV: NGUYỄN HỮU TÀI

VÕ THÁI NGÂN

ĐỖ THANH HÀ

I-GIỚI THIỆU TỔNG QUAN:1/-KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT:

-Vị trí: tầng cuối cùng or ngõ ra của mạch KĐ.

Các tầng trước nó KĐ điện áp, đệm với tổng trở vào

cao, hay để thay đổi đặc tính tín hiệu. Ngõ ra tầng

pre_amplifier sẽ lái tầng KĐCS, bộ KĐCS lái tải.

-Ứng dụng: máy thu radio, stereo, tivi, nghe băng,

phòng thu, or trong các hệ thống điều khiển điện cơ để

lái các động cơ điện…

-Có nhiều kiểu KĐCS

lớp A, AB, C, D…

-BJT, FET OTL, OCL…

(output transformerless)

2/-KĐCS ĐẨY-KÉO OTL LỚP AB DÙNG FET:

*Tại sao sử dụng OTL??? khắc phục nhược điểm: giá thành và

cồng kềnh các máy biến áp ngõ ra.

*Sơ đồ khối:

-Tầng lái: Fet 2sk30A (pspice 2sk300).

-Tầng power: Mosfet channel p 2sj512, channel n 2sk1507 (pspice

irf540(n), irf9540(p)).

-Tầng hồi tiếp: TL082.

Bộ láiKhuyếch

đại CS

Vo

Mạch hồi

tiếp

Điện áp

so sánhVi

II-PHÂN TÍCH LÝ THUYẾT:

1/-CHẾ ĐỘ DC:

TẦNG LÁI

R1

R2

RD

RS

K300

VDD12V

QUA MÔ PHỎNG TRONG ORCAD:

I DSS = 20 mA ( với V DS = 6V VÀ

V GS = 0V )

- CHỌN:

- CÓ THỂ CHỌN: R D =330Ω VÀ

R S =270Ω

mAII DSSDS 102

1

VVV CCDS 62

1

ohmI

VVRR

DS

DSCCSD 600

R1

R2

RD

RS

K300

VDD12V

ĐỊNH R1 VÀ R2

• TA CÓ:

• CHỌN: R 2 = 82K

*CHỌN : R 1 =330K

VVVV

VIRV

SGSG

DSSS

35.235.07.2

7.2

KRV

VVR

G

GCC 336/ 2

1

MẠCH XÁC ĐỊNH CỦA TẦNG LÁI:

R1

330K

R2

82K

RD

330

RS

270

K300A

0

VCC

12V

0

0

*TẦNG POWER:Vgs1off 540=3.2V (pspice) Vgs2off 9540=-3.7V(pspice)

-Phân cực:

+Vo=Vcc/2=12/2=6V

+Ids1=Ids20

+Vg1=Vo+Vgs1off=9.2V

+Vg2=Vo+Vgs2off=2.3V

-Chọn R12=33k

R10=(Vcc-Vg1)R2/Vg2

=40k

chọn R10=39k.

-Biến trở R15 hiệu chỉnh

sao cho Vo=6V

*TẦNG HỒI TIẾP:

-Đem hồi tiếp DC V_load=6V vềchân V- củaop_amp TL082.

-Để mạch khuyếchđại trong vùngtuyến tính thì phâncực V+=6V. Khi đóta chọn điện trởR13=R14=18k

2/-CHẾ ĐỘ AC:

-Độ lợi tầng lái: Av=-8(pspice)

-Độ lợi tầng Power1(lý thuyết)

-Độ lợi tầng hồi tiếp op_amp:

+Tính toán:

(V_load-Vin)/R2+(Vo-Vin)/R3

=Vin/R1

Chọn độ lợi toàn mạch là

Avf=17

Suy ra: 17=(1/R1+1/R2+1/R3)/

/(1/R2-1/8.R3)

Chọn R1=5.6k, R2=18k, R3=1k

MẠCH MÔ PHỎNG PSPICE:

3/-TÍNH TOÁN CÔNG SUẤT:

G/sử tín hiệu vào là VimVLm=Vim*Av=17Vim

CS trên tải: Plac=0.5*(VLm/RL)*VLm

CS nguồn: Pcc=Vcc*Idm/3,14

Hiệu suất =(Plac)/(Pcc)

CS trên tải max:

Hiệu suất cực đại=(Plac)max/(Pcc)max~75%

VD:Vi=100mvHiệu suất~45%

RLVccPlac /*5.0 2

4/-MÔ PHỎNG ORCAD:

*Tín hiệu ngõ vào Vi:

*Tín hiệu ngõ ra Vo:

*Dạng sóng tín hiệu trên cùng đồ thị:

III-THI CÔNG MẠCH:

IV-ĐO ĐẠC THỰC TẾ:Tín hiệu Vo đo được nhỏ và bị méo dạng

V-NHẬN XÉT, GIẢI THÍCH:• -Mạch họat động không ổn định do hồi tiếp là hồi tiếp

dương, mạch phân cực chưa tốt.

• -Nguyên nhân: chưa nghiên cứu kỹ phần hồi tiếp dùng op amp nên hồi tiếp sai (hồi tiếp dương), linh kiện không đồng bộ giữa mô phỏng và thi công mạch, không tìm được cặp đẩy kéo phù hợp, sự cân chỉnh điểm phân cực của mạch KĐ đẩy kéo dùng fet là rất khó khăn, chưa nắm rõ các thông số trong datasheet nên phân cực không tốt.

• -Hướng khắc phục: dùng hồi tiếp âm (đảo 2 chân V+, V-của TL082).

---the end---