Tìm hiểu về bộ khuếch đại công suất âm – Power Amplifier

Bộ khuếch đại công suất ( Power Amplifier ) được sử dụng để tăng cường điện áp / cường độ dòng điện / công suất tín hiệu nguồn vào. Loại thiết bị này nhận những tín hiệu / dạng sóng yếu và tạo ra những tín hiệu tương tự như ở đầu ra với cường độ lớn hơn
Tùy thuộc vào những đổi khác của tín hiệu ở đầu ra so với tín hiệu gốc ở đầu vào mà ta hoàn toàn có thể phân loại bộ khuếch đại thành những loại khác nhau như khuếch đại dòng điện, điện áp, công suất. Trong bài viết này, hãy cùng Lidinco khám phá về bộ khuếch đại âm thanh một cách cụ thể về khái niệm ,

Bộ khuếch đại công suất là gì?

Bộ khuếch đại công suất là bộ khuếch đại điện tử được phong cách thiết kế để tăng mức độ công suất của tín hiệu nguồn vào nhất định. Công suất của tín hiệu nguồn vào được tăng lên đến mức đủ cao để tinh chỉnh và điều khiển tải của những thiết bị đầu ra như loa, tai nghe, máy phát RF … Không giống như những bộ khuếch đại điện áp / dòng điện, bộ khuếch đại công suất được phong cách thiết kế để truyền tải trực tiếp và được sử dụng như một khối sau cuối trong một chuỗi khuếch đại .

Tín hiệu đầu vào của bộ khuếch đại công suất cần phải vượt quá một ngưỡng nhất định. Vì vậy, thay vì truyền trực tiếp tín hiệu âm thanh/ tín hiệu RF thô đến bộ khuếch đại công suất, trước tiên, nó được khuếch đại trước bằng cách sử dụng bộ khuếch đại dòng/điện áp và tín hiệu đã được xử lý này sẽ làm đầu vào cho bộ khuếch đại công suất sau khi thực hiện các điều chỉnh cần thiết. Bạn có thể quan sát sơ đồ khối của bộ khuếch đại âm thanh và cách sử dụng bộ khuếch đại công suất bên dưới.

Trong trường hợp này, micrô được sử dụng để cấp nguồn tín hiệu nguồn vào. Độ lớn của tín hiệu từ micro không đủ để cấp cho bộ khuếch đại công suất. Vì vậy, tiên phong nó được đưa vào bộ tiền khuếch đại để điện áp và dòng điện của tín hiệu được tăng lên một chút ít. Sau đó, tín hiệu được truyền qua mạch tinh chỉnh và điều khiển âm lượng và âm lượng để kiểm soát và điều chỉnh độ không thay đổi cho dạng sóng âm thanh. Cuối cùng, tín hiệu được truyền qua bộ khuếch đại công suất và đầu ra từ âm ly công suất và được đưa đến loa .

Giới thiệu các loại bộ khuếch đại công suất

Tùy thuộc vào loại thiết bị đầu ra được liên kết, bộ khuếch đại công suất được chia thành ba loại sau .

Bộ khuếch đại công suất âm thanh

• Loại âm ly công suất này được sử dụng để tăng cường độ công suất của tín hiệu âm thanh yếu. Các bộ khuếch đại được sử dụng trong các mạch lái loa của TV, điện thoại di động… đều thuộc vào nhóm này
• Đầu ra của bộ khuếch đại công suất âm thanh dao động từ vài milliwatts (như trong bộ khuếch đại tai nghe) đến hàng nghìn watt (như bộ khuếch đại công suất trong hệ thống rạp hát Hi-Fi / Home).

Bộ khuếch đại công suất tần số vô tuyến

• Truyền không dây yêu cầu sóng điều biến được gửi qua khoảng cách xa trong không khí. Các tín hiệu được truyền bằng anten và phạm vi truyền phụ thuộc rất nhiều vào cường độ công suất của tín hiệu được cấp cho anten.
• Đối với truyền dẫn không dây như phát sóng FM, ăng ten yêu cầu tín hiệu đầu vào ở mức công suất hàng nghìn kilowatt. Ở đây, các bộ khuếch đại công suất tần số vô tuyến được sử dụng để tăng cường độ công suất của sóng điều chế lên mức đủ cao để đạt được khoảng cách truyền yêu cầu.

Bộ khuếch đại nguồn DC

• Bộ khuếch đại công suất DC được sử dụng để khuếch đại công suất của tín hiệu PWM (Điều chế độ rộng xung). Chúng được sử dụng trong các hệ thống điều khiển điện tử cần tín hiệu công suất cao để điều khiển động cơ hoặc cơ cấu chấp hành. Thiết bị này lấy đầu vào từ các hệ thống vi điều khiển, tăng công suất và cung cấp tín hiệu khuếch đại cho động cơ DC hoặc Thiết bị truyền động.

Có những loại bộ khuếch đại công suất nào?

• Có nhiều cách để thiết kế mạch khuếch đại công suất, các đặc tính hoạt động và đầu ra của từng cấu hình mạch khác nhau. Để phân biệt các đặc tính và hoạt động của các mạch khuếch đại công suất khác nhau, Các lớp khuếch đại công suất được sử dụng trong đó các ký hiệu chữ cái được gán để xác định phương thức hoạt động.
• Chúng được phân loại thành hai loại, Bộ khuếch đại công suất được thiết kế để khuếch đại tín hiệu tương tự thuộc loại A, B, AB hoặc C. Bộ khuếch đại công suất được thiết kế để khuếch đại tín hiệu số Điều chế độ rộng xung (PWM) đi theo D, E, F… Các bộ khuếch đại công suất được sử dụng phổ biến nhất là những bộ khuếch đại được sử dụng trong các mạch khuếch đại âm thanh và chúng thuộc các lớp A, B, AB hoặc C. Vì vậy, hãy nghiên cứu kỹ hơn về các loại này trong phần tiếp theo của bài viết

Bộ khuếch đại công suất loại A

Các dạng sóng tương tự như được tạo thành từ mức cao dương và mức thấp âm. Ở loại bộ khuếch đại này, toàn bộ dạng sóng nguồn vào được sử dụng trong cùng quy trình khuếch đại .
Một bóng bán đơn được sử dụng để khuếch đại cả nửa dương và nửa âm của dạng sóng. Điều này làm cho phong cách thiết kế của chúng đơn thuần và làm cho bộ khuếch đại loại A trở thành loại bộ khuếch đại công suất được sử dụng thông dụng nhất vì chúng rất nhỏ gọn với chất lượng tương đối không thay đổi. Mặc dù lọai âm ly này được thay thế sửa chữa bởi những phong cách thiết kế tốt hơn, nhưng chúng vẫn được ưu thích bởi những người có sở trường thích nghi .

Ở bộ khuếch đại loại A này, thành phần hoạt động giải trí ( thành phần điện tử được sử dụng để khuếch đại, là bóng bán dẫn trong trường hợp này ) được sử dụng mọi lúc ngay cả khi không có tín hiệu nguồn vào. Điều này tạo ra rất nhiều nhiệt và làm giảm hiệu suất của bộ khuếch đại loại A xuống 25 % trong thông số kỹ thuật thông thường và 50 % trong thông số kỹ thuật có ghép biến áp .
Góc dẫn ( phần của dạng sóng được sử dụng để khuếch đại, ngoài 360 ° ) cho bộ khuếch đại loại A là 360 °. Vì vậy, những mức méo tín hiệu rất ít được cho phép hiệu suất tần số cao tốt hơn .

Bộ khuếch đại công suất loại B

Bộ khuếch đại công suất loại B được phong cách thiết kế để giảm hiệu suất cao và những yếu tố nóng thường gặp ở bộ khuếch đại loại A. Thay vì một bóng bán dẫn duy nhất để khuếch đại toàn bộ dạng sóng, loại bộ khuếch đại này sử dụng thêm hai bóng bán dẫn bổ trợ .
Một bóng bán dẫn khuếch đại một dạng sóng dương và nửa kia khuếch đại một nửa sóng âm. Vì vậy, mỗi thiết bị hoạt động giải trí sẽ dẫn 50% ( 180 ° ) dạng sóng và hai trong số chúng khi phối hợp khuếch đại toàn bộ tín hiệu .

Hiệu quả của những bộ khuếch đại loại B được cải tổ rất nhiều so với những bộ khuếch đại loại A do phong cách thiết kế hai bóng bán dẫn. Họ hoàn toàn có thể đạt được hiệu suất cao triết lý lên đến 75 %. Bộ khuếch đại công suất của loại này được sử dụng trong những thiết bị hoạt động giải trí bằng pin như radio FM và radio transitor .
Do sự chồng chất của hai nửa dạng sóng, sống sót một biến dạng nhỏ ở vùng giao nhau. Để giảm méo tín hiệu này, những bộ khuếch đại lớp AB được phong cách thiết kế .

Bộ khuếch đại công suất loại AB

Bộ khuếch đại loại AB là sự tích hợp của bộ khuếch đại loại A và loại B. Lớp bộ khuếch đại này được phong cách thiết kế để giảm yếu tố kém hiệu suất cao của bộ khuếch đại loại A và méo tín hiệu ở vùng chéo trong bộ khuếch đại loại B .

Nó duy trì phân phối tần số cao như trong những bộ khuếch đại loại A và hiệu suất cao tốt như trong những bộ khuếch đại loại B. Một sự tích hợp của điốt và điện trở được sử dụng để phân phối điện áp phân cực nhỏ làm giảm sự biến dạng của dạng sóng gần khu vực chéo. Có một chút ít giảm hiệu suất cao ( 60 % ) vì điều này .

Bộ khuếch đại công suất loại C

Thiết kế của bộ khuếch đại công suất loại C cho phép hiệu suất cao hơn nhưng làm giảm góc tuyến tính/góc dẫn, dưới 90 °. Nói cách khác, nó hy sinh chất lượng tín hiêu đầu ra để tăng công suất khuếch đại

Góc dẫn ít hơn sẽ làm cho độ méo lớn hơn và do đó, loại khuếch đại này không tương thích với khuếch đại âm thanh. Chúng được sử dụng trong những bộ xê dịch tần số cao và khuếch đại tín hiệu Tần số vô tuyến ( RF )
Các bộ khuếch đại loại C thường chứa một tải được kiểm soát và điều chỉnh để lọc và khuếch đại tín hiệu nguồn vào có tần số nhất định và những dạng sóng của những tần số khác được nén .

Trong loại bộ khuếch đại công suất này, thành phần hoạt động giải trí chỉ thực thi khi điện áp nguồn vào vượt quá một ngưỡng nhất định, làm giảm tiêu tán công suất và tăng hiệu suất cao .

Các loại bộ khuếch đại công suất khác

Các lớp khuếch đại công suất D, E, F, G … được sử dụng để khuếch đại tín hiệu số điều chế PWM. Chúng thuộc hạng mục những bộ khuếch đại công suất quy đổi và bật đầu ra liên tục BẬT hoặc liên tục TẮT mà không có bất kể mức nào khác ở giữa .
Do tính đơn thuần này, những bộ khuếch đại công suất thuộc những lớp đã đề cập ở trên hoàn toàn có thể đạt hiệu suất kim chỉ nan lên tới ( 90-100 ) % .

Ứng dụng của bộ khuếch đại công suất

Dưới đây là những ứng dụng của bộ khuếch đại công suất trên những nghành nghề dịch vụ khác nhau

• Điện tử tiêu dùng: Bộ khuếch đại công suất âm thanh được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử tiêu dùng, từ lò vi sóng, trình điều khiển tai nghe, TV, điện thoại di động và hệ thống âm thanh tại rạp hát hoặc tại nhà
• Công nghiệp: Bộ khuếch đại công suất loại chuyển mạch được sử dụng để điều khiển hầu hết các hệ thống chấp hành công nghiệp như động cơ servo và động cơ DC
• Truyền thông không dây: Bộ khuếch đại công suất cao rất quan trọng trong việc truyền tín hiệu phát sóng di động hoặc FM tới người dùng. Mức công suất cao hơn có thể là do bộ khuếch đại công suất làm tăng tốc độ truyền dữ liệu và khả năng sử dụng. Chúng cũng được sử dụng trong các thiết bị thông tin vệ tinh

Source : Audioreputation

Thông tin liên hệ

Công ty TNHH Đầu Tư Phát Triển Cuộc Sống
+84 28 3977 8269 / +8428 3601 6797
Email: [email protected]  Website: htts://lidinco.com/
487 Cộng Hòa, phường 15, quận Tân Bình, TP. Hồ Chí Minh

Advertisement

Share this:

• Twitter
• Facebook

Thích bài này:

Thích

Đang tải …

Có liên quan

Source: https://dichvubachkhoa.vn
Category : Điện Tử Bách Khoa