Mạch khuếch đại công suất Class C là một âm ly hiệu quả cao. Bài đăng này sẽ thảo luận chi tiết về nguyên lý hoạt động, đặc điểm, ứng dụng, ưu nhược điểm của nó. Ngoài ra, Phân loại âm ly và dạng sóng của nó đã được cung cấp để hiểu rõ hơn. Hãy tham khảo với hocwiki nhé.
Phân loại âm ly
âm ly có thể được phân loại theo nhiều cách tùy theo cấu hình, thiết bị hoạt động được sử dụng, đầu ra, đầu vào, phương pháp ghép nối, dải tần hoạt động và đáng kể nhất là điều kiện phân cực hoặc phương thức hoạt động của chúng.
Các đặc tính hoạt động chính của một âm ly lý tưởng là độ tuyến tính, độ lợi tín hiệu, hiệu suất và công suất đầu ra. Tuy nhiên, trong các âm ly thế giới thực, luôn có sự cân bằng giữa các đặc điểm khác nhau này.
Trên cơ sở phương thức hoạt động, các âm ly được phân loại thành âm ly loại A, loại B, loại AB và loại C. Việc phân loại âm ly trên cơ sở chế độ hoạt động phụ thuộc vào chu kỳ tín hiệu đầu vào mà trong đó dòng điện thu được mong đợi chạy qua.
Phân tích dạng sóng cho các lớp khuếch đại khác nhau được thể hiện trong Hình 1.
Hình 1 – Phân tích các dạng sóng cho các loại âm ly khác nhau
Giới thiệu về Mạch khuếch đại công suất Class C
Trong quá trình hoạt động của Mạch khuếch đại công suất Class C,Dòng cực thu ít hơn nửa chu kỳ của tín hiệu AC. âm ly Class C thiên về hoạt động dưới 180 ° của chu kỳ tín hiệu đầu vào và giá trị của nó là 80 ° đến 120 °.
Dưới 180 ° (nửa chu kỳ) có nghĩa là nhỏ hơn 50% và sẽ chỉ hoạt động với một mạch điều chỉnh hoặc cộng hưởng, cung cấp một chu kỳ hoạt động đầy đủ cho tần số đã điều chỉnh hoặc cộng hưởng.
Hình 2 – Ký hiệu Mạch khuếch đại công suất Class C
Có sự cân bằng giữa hiệu quả và độ méo khi hiệu suất được cải thiện ở mức độ mở rộng lớn bằng cách giảm góc dẫn. Tuy nhiên, nó cũng dẫn đến sự biến dạng rất nhiều. Mạch khuếch đại công suất Class C được sử dụng trong máy phát RF thường hoạt động ở một tần số sóng mang cố định.
Trong các ứng dụng như vậy, độ méo được kiểm soát bởi một tải điều chỉnh trên âm ly. Tín hiệu đầu vào được áp dụng để chuyển đổi thiết bị hoạt động (Transistor) và do đó dòng điện được dẫn để chạy qua một tải được điều chỉnh.
Hình 3. – Dạng sóng đầu vào và đầu ra của Mạch khuếch đại công suất Class C
Nguyên lý làm việc của Mạch khuếch đại công suất Class C
Hình 4 – Sơ đồ mạch của âm ly công suất Class C
Như trong sơ đồ mạch trên, Điện trở Rb kết nối với đế Q1 của Transistor. Một điện trở phân cực kết nối với đế Q1 cố gắng kéo Chân B của Transistor xuống sâu hơn và đặt điểm phân cực dc hoạt động bên dưới điểm cắt (Trong vùng cắt, dòng thu là I CO sẽ có giá trị micro ampe và do đó có thể được giả định là 0) trong dòng tải DC. Dòng tải một chiều là quỹ tích của I C và V CE tại đó BJT vẫn ở trong vùng hoạt động.
Lý do cho phần chính của tín hiệu đầu vào vắng mặt trong tín hiệu đầu ra là Transistor sẽ bắt đầu dẫn chỉ sau khi biên độ tín hiệu đầu vào đã tăng lên trên điện áp phát cơ bản (Vbe ~ 0,7V) và theo kết quả là độ lệch hướng xuống hiệu điện thế do Rb gây ra.
Như trong hình 4, cuộn cảm L1 và tụ điện C1 tạo thành mạch điều chỉnh còn được gọi là mạch bình. Các mạch LC được sử dụng để tạo tín hiệu ở một tần số cụ thể hoặc chọn ra một tín hiệu ở một tần số cụ thể từ một tín hiệu phức tạp hơn để trích xuất tín hiệu cần thiết từ đầu ra xung của Transistor.
Một loạt các xung dòng điện được tạo ra bởi Transistor (phần tử tích cực) theo đầu vào chạy qua mạch cộng hưởng. Mạch cộng hưởng dao động theo tần số của tín hiệu đầu vào bằng cách chọn giá trị thích hợp của L và C. Tất cả các tần số khác bị mạch bình làm suy giảm và mạch bình dao động theo một tần số.
Tần số yêu cầu đạt được bằng cách sử dụng tải được điều chỉnh thích hợp. Có thể loại bỏ nhiễu tín hiệu đầu ra bằng cách sử dụng các bộ lọc bổ sung. Để truyền công suất cho tải từ mạch bể, một biến áp ghép nối được sử dụng.
Hình 5 – Đặc điểm của Mạch khuếch đại công suất Class C
Như trong Hình 5, có thể quan sát thấy rằng điểm hoạt động được đặt bên dưới điểm cắt trong dòng tải DC và do đó chỉ có một phần nhỏ của dạng sóng đầu vào có sẵn ở đầu ra.
Các ứng dụng của Mạch khuếch đại công suất Class C
Mạch khuếch đại công suất Class C được sử dụng trong: –
- Bộ tạo dao động RF.
- âm ly RF.
- Máy phát sóng FM.
- âm ly tăng áp.
- Bộ lặp tần số cao.
- âm ly điều chỉnh, v.v.
Ưu điểm của Mạch khuếch đại công suất Class C
Ưu điểm của Mạch khuếch đại công suất Class C như sau: –
- Hiệu quả cao hơn.
- Kết quả tốt nhất trong các ứng dụng RF.
- Kích thước vật lý phù hợp với công suất nhất định
Nhược điểm của Mạch khuếch đại công suất Class C
Những nhược điểm của Mạch khuếch đại công suất Class C như sau: –
- Độ tuyến tính kém.
- Không thích hợp cho các ứng dụng âm thanh.
- Rất nhiều nhiễu và nhiễu RF.
- Để có được cuộn cảm lý tưởng và biến áp ghép nối thì rất khó.
- Dải động không tốt.
