ClassA và vấn đề phân cực cho sò(BJT,MosFet) công suất

Discussion in 'Bán dẫn' started by Smallness.DIY, 5/11/08.

  1. Smallness.DIY

    Smallness.DIY Approved Member

    Joined:
    28/10/08
    Messages:
    31
    Likes Received:
    2
    Em chào các bác.
    Có rất nhiều topic nói về sự giống,khác nhau giữa ClassA,B,AB,C,D,G,H,T trong việc khuyếch đại tín hiệu.Đa số các bài viết tập trung phân tích những vấn đề mang tính chất cơ bản nhất của mổi loại mạch này.
    Hôm nay em mạn phép mở topic này để chúng ta cùng bàn sâu hơn về vấn đề kỹ thuật của ampli classA qua các thời kỳ để cố gắng giải thích tại sao ClassA luôn là lựa chọn của các audiophile.
    ClassA là 1 loại mạch khuếch đại công suất xuất hiện sớm nhất,có thiết kế mạch từ rất đơn giản đến phức tạp.
    Các dạng ClassA thường gặp như sau:
    Dạng 1 (cơ bản).

    Dạng này ít được sử dụng do không khống chế được vấn đề trôi phân cực(điểm giữa VCC/2) khi nhiệt độ tăng cao,do transistor công suất khi dẩn mạnh thì phát nhiệt,phát nhiệt thì dẩn mạnh thêm,như vậy điểm VCC/2 có xu hướng tiến về phía GND làm bán kỳ âm của tín hiệu bị méo dạng trước bán kỳ dương.Dòng Ice của transistor cũng chính là dòng chảy qua điện trở R2,Ice=VCC/2/R2,công suất tiêu tán trên mạch(transistor và R2) P=VCCxIce.
    Dạng thứ 2

    Dạng này rất phổ biến (thường thấy trong thiết kế của Pass Labs...)cách dùng nguồn dòng này có ưu điểm là giải quyết được vấn đề trôi điểm giữa khi nhiệt độ tăng cao,nhược điểm là linh kiện phải chính xác,đối xứng về thông số kỹ thuật,cân chỉnh khá khó khăn.Dù có khắc phục phần nào việc trôi nhiệt không làm lệch điểm VCC/2 nhưng vẫn không khắc phục được việc bù nhiệt cho tầng công suất dẩn đến gia tăng phân cực tĩnh khi nhiệt độ tăng cao.
    Em sẽ phân tích tiếp vài dạng nữa.
    Thân.
     
    Tags:
  2. Smallness.DIY

    Smallness.DIY Approved Member

    Joined:
    28/10/08
    Messages:
    31
    Likes Received:
    2
    Re: ClassA và vấn đề phân cực cho transistor công suất

    Dạng thứ 3 em trình bày là ClassA chạy nữa bán kỳ(thực tế là classAB),nhưng phân cực về A.
    Tiêu biểu cho dạng này là Acuphase,Marantz...và rất nhiều thiết kế ClassA hiện đại khác.
    Ưu điểm của loại mạch này là ổn định nhiệt rất tốt,hiệu suất cao hơn kiểu ClassA thuần,nhưng tốn linh kiện công suất nhiều do phân cực cho từng sò công suất thấp nhưng nhờ có nhiều sò nên tính trên cả nhánh thì dòng tĩnh cũng rất cao.Nhược điểm của mạch này là độ tuyến tính không cao,do sò công suất thực tế vẫn chưa được phân cực vào vùng tuyến tính.
    Dạng thứ 4 là Auto bias.
    Đây là cải tiến mới của Philips,sơ đồ mạch như sau:
    ưu điểm của phương án này là dùng ít sò công suất hơn,dòng phân cực cho mổi sò cao hơn(đến gần 2A)Vì vậy độ tuyến được cải thiện rỏ rệt,rất dể chuyển thành BTL ngay tại mạch khuyếch đại dòng này,nên cho công suất rất lớn nhưng THD rất rất nhỏ,mạch này không phụ thuộc linh kiện nhiều,có thể dùng BJT,Mosfet mà không cần phải có động thái cân chỉnh gì,dòng phân cực chỉ phụ thuộc vào giá điện trở trên E của BJT công suất,hoặc S của mosfet.
    nhược điểm của mạch này là khó đánh loa có trở kháng thấp,lý do là dòng phận cực không tăng thêm khi trở kháng trên tải loa giảm thấp.
    Về vấn đề ổn định nhiệt thì kiểu auto bias hoàn toàn không cần phải quan tâm vì cho dù ở bất cứ điều kiện hoạt động nào dòng phân cực tĩnh cũng không thể tăng vượt khỏi giá trị ban đầu thiết kế được.
     
    Satuki likes this.
  3. tranman

    tranman Moderator

    Joined:
    10/7/06
    Messages:
    5.039
    Likes Received:
    1.712
    Re: ClassA và vấn đề phân cực cho transistor công suất

    Bài viết chi tiết và có cả sơ đồ mạch dễ hiểu, cung cấp kiến thức kỹ thuật rất hữu ích cho thành viên VNAV.

    Em đang chờ đọc các phần tiếp theo :D
     
  4. Smallness.DIY

    Smallness.DIY Approved Member

    Joined:
    28/10/08
    Messages:
    31
    Likes Received:
    2
    Re: ClassA và vấn đề phân cực cho transistor công suất

    Trong thực tế đo kiểm Ampli ClassAB chỉ cần 1 dòng phân cực vài mA chảy qua mối nối CE của sò công suất là hiện tượng méo xuyên tâm đã không còn xảy ra với tín hiệu hình sin tần số dưới 10Khz nhưng ở những tần số cao hơn thì méo xuyên tâm vẫn còn xảy ra,nguyên nhân là do tụ ký sinh trên các mối nối của transistor nên ở tần số cao thì phải cần 1 dòng lớn hơn để đưa transistor vào vùng dẩn,vì vậy 1 số ampli thương mại chọn dòng phân cực cho sò công suất từ 10 đến 20mA(TD Rotel 1070,...) để hạn chế công suất tiêu tán tĩnh,tăng độ an toàn,tiết kiệm heatsink,biến áp.Thực tế thẩm âm cho thấy phân cực với dòng nhỏ như vậy thì tiếng bass trở nên lùng nhùng và không đủ lực,không dứt khoát...
    Vấn đề nằm ở chổ khi dòng phân cực thấp thì Hfe của sò công suất cao,khi có tín hiệu vào nhỏ Hfe cũng cao nhưng khi gia tăng biên độ tín hiệu vào làm tăng dòng Ib->tăng dòng Ic-> Hfe giảm->giảm hệ số khuyếch đại -> tín hiệu ra có biên độ điện áp không tỉ lệ với tín hiệu vào ở 1 khoảng nào đó,làm giảm chất lượng của mạch khuyếch đại.
    Trong 4 dạng mạch classA em vừa nêu,chỉ có dạng 2 và 4 là khá hoàn thiện về vấn đề kỹ thuật mạch và thẩm âm nhưng mổi loại lại có nhược điểm riêng cần nghiên cứu cải tiến:
    Loại nguồn dòng hằng có nhược điểm lớn nhất là không thể ổn định phân cực tĩnh tuyết đối.
    Loại auto bias có nhược điểm là khó tăng dòng khi trở kháng tải loa xuống thấp.
     
    Satuki likes this.
  5. nil2009

    nil2009 New Member

    Joined:
    6/9/11
    Messages:
    4
    Likes Received:
    0
    Không thấy hình được chủ top ơi, giúp mình review lại hình đi. Thank!
     
  6. Z600

    Z600 Advanced Member

    Joined:
    25/2/13
    Messages:
    583
    Likes Received:
    7
    em hóng chủ đề này. loay hoay em vẫn chưa hiểu dc cái vụ class A pushpull nó hoạt đọng ntn mà mấy cái amp marantz nó vừa chạy class A vừa AB
     
  7. lethao

    lethao Advanced Member

    Joined:
    18/2/15
    Messages:
    78
    Likes Received:
    45
    Location:
    Hà Nội.DT0904752469
    Mạch công suất marantz chạy ở chế độ đẩy kéo,dùng 2 nguồn điện cao,thấp và định thiên dòng cho transitor CS ở 2 chế độ class AB và class A khác nhau. Khi ampli làm việc ở chế độ class AB, kong tắc chuyển mạch zerlay cấp nguồn cho tầng công suất nối vào nguồn điện cao(khoảng +,-55v ),dòng định thiên ở chế độ này được điều chỉnh bằng biến trở (có ghi trên bảng mạch:"class AB") định thiên dòng nhỏ cho transitor công suất (khoảng 50mA). Khi bật sang chế độ class A, kong tắc zerlay cấp nguồn cho tầng CS chuyển sang nguồn điện thấp (khoảng +,-25v ).Transitor định thiên tầng CS có chân B được nối với biến trở điều chỉnh định thiên class A(có ghi trên bảng mạch :"class A") thông qua opto diode,nối vào chân E của transitor đó,ở chế độ class A opto diode được zerlay bật. Định thiên dòng lớn cho transitor CS ở chế độ class A khoảng 1A.
     
  8. lethao

    lethao Advanced Member

    Joined:
    18/2/15
    Messages:
    78
    Likes Received:
    45
    Location:
    Hà Nội.DT0904752469
    Nghe mà không phân biệt được đâu là class A đâu là class AB thì cứ class AB mà chơi.Ngon bổ dẻ,lại khoẻ nữa.
     
  9. tuantv

    tuantv Approved Member

    Joined:
    24/3/12
    Messages:
    36
    Likes Received:
    68
    Location:
    Thị trấn Chờ - Yên Phong - Bắc Ninh
    Tui xem và hóng mãi không thấy hình đâu bác chủ oi
     

Share This Page

Loading...