Khoa KT Điện- ĐL- ĐT
âm thanh
Giáo trình Hệ thống
K/ĐẠI
KÉ
O ĐẨ
Y1
K/ĐẠI
ĐẢ
O PHA
K/ĐẠI
KÉ
O ĐẨ
Y2
Hình 6.5. Sơ đồ khối mạch KĐCS dạng BTL
– Phân tích sơ đồ khối:
Tầng khuếch đại đảo pha dùng để tạo ra 2 tín hiệu có biên độ bằng nhau và ngược
chiều để cung cấp lên tầng khuếch đại kéo đẩy
Tầng khuếch đại kéo đẩy chính là mạch khuếch đại cơng suất nhận tín hiệu vào có
biên độ nhỏ và khuếch đại dạng kéo đẩy cho tín hiệu ra có cơng suất đủ lớn
– Ngun lý hoạt động:
Hình 6.6. Nguyên lý hoạt động mạch KĐCS dạng BTL
Tín hiệu đưa vào hai mạch khuếch đại kéo đẩy phải là tín hiệu đảo pha và có biên độ
bằng nhau:
+ Nếu tín hiệu vào IN1 là bán kỳ dương thì IN2 là bán kỳ âm, Q1, Q4 phân cực
thuận, Q3 phân cực nghịch. Q1, Q4 dẫn cấp dòng qua R L về nguồn tạo động lực làm đẩy
màng loa.
Biên Soạn: Trần Văn Đạt
– 52-
Khoa KT Điện- ĐL- ĐT
âm thanh
Giáo trình Hệ thống
+ Nếu tín hiệu vào IN 1 là bán kỳ âm thì IN 2 là bán kỳ dương, Q2, Q3 phân cực
thuận, Q1, Q4 bị phân cực nghịch. Q2, Q3 dẫn cấp dòng ngược qua R L về nguồn tạo động
lực làm hút màng loa.
Nếu Ampli BTL được cấp nguồn đơn thì :
– Điện áp ra loa:
VO VCC
– Công suất ra loa là:
VO VCC VO
2
VCC
2 RL
Nếu Ampli BTL được cấp nguồn đơi thì:
– Điện áp ra loa:
VO 2VCC
– Công suất ra loa là:
VO
2
2VCC
RL
– Mục đích và ý nghĩa: Ampli ghép BTL nhằm mục đích tăng cao công suất ra loa
khi sử dụng với điện thế thấp hoặc dùng cho các Ampli có cơng suất rất lớn từ 500W đến
vài nghìn W.
5.1. Sơ đồ mạch điện và tác dụng linh kiện:
Sơ đồ mạch điện: (Hình 6.7)
Tác dụng linh kiện: Mạch BTL là mạch ghép giữa hai mạch OCL. Trong đó, Q21 và
Q22 là mạch khuếch đại vi sai, Cực B/Q22 được nối mass AC qua tụ C24. Khi cho tín hiệu
vào cực B/Q21 thì tại cực C/ Q21 và Q22 ta lấy được hai tín hiệu đảo pha có biên độ bằng
nhau để đưa vào hai Ampli OCL qua tụ C22 và C23. Tại ngã ra hai Ampli OCL ta lấy được
hai tín hiệu đảo pha biên độ lớn để làm rung màng loa.
– Mạch BTL có thể tạo ra cơng suất lớn từ 500 đến vài nghìn Wat.
– Cơng suất hiệu dụng ra loa cực đại là:
+ Nếu mạch dùng nguồn đơn (điện áp ra loa bằng Vcc): Pout = Vcc2 /2RL
+ Nếu mạch dùng nguồn đôi (điện áp ra loa bằng 2 lần Vcc): Pout = 2. Vcc2 /RL
5.2. Nguyên lý hoạt động:
– Giả sử tín hiệu đưa vào MAIN IN có nữa chu kỳ dương, đến cực B/Q21 làm điện áp
cực nền tăng, nên Q21 dẫn mạnh, dòng Ic/Q21 tăng, nên điện áp cưc C/Q21 giảm ( vì Vc =
Vcc – Ic.Rc) nghĩa là ta thu được ở cực C có nữa chu kỳ âm. Đồng thời dòng Ic/Q21 tăng
bao nhiêu thì dòng Ic/Q22 giảm bấy nhiêu.
Biên Soạn: Trần Văn Đạt
– 53-
Khoa KT Điện- ĐL- ĐT
âm thanh
Giáo trình Hệ thống
Hình 6.7: Sơ đồ nguyên lý mạch KĐCS dạng BTL
Vì Ic/Q21 + Ic/Q22 = IE/Q23 = khơng đổi
Do đó ta thu được ở cực C/Q22 tín hiệu có nửa chu kỳ dương, có biên độ bằng với tín
hiệu ở cực C/Q21, vì Rc/Q21 = Rc/Q22.
Biên Soạn: Trần Văn Đạt
– 54-
Khoa KT Điện- ĐL- ĐT
âm thanh
Giáo trình Hệ thống
– Như vậy, hai tín hiệu lấy ra ở cực C/Q21 và C/Q22 có biên độ bằng nhau nhưng
ngược pha, sẽ được đưa đến hai ngõ vào của hai bộ khuếch đại công suất OCL giống y như
nhau, do dó hai tín hiệu ở ngõ ra cũng bằng nhau và ngược pha.
– Hai mạch KĐCS OTL và OCL như đã phân tích ở phần 3 và 4, và ta có thể ghép bất
kỳ KĐCS OTL hay OCL nào cũng được nhưng phải giống y như nhau.
– Ưu khuyết điểm của mạch BTL: Ampli BTL có ưu điểm là cho ra cơng suất lớn khi
khơng cần sử dụng nguồn cao, đặc biệt với ddienj áp của Acqui 12V trên xe hơi hay những
vùng khơng có điện lưới quốc gia, việc ghép BTL là hết sức cần thiết để cho ra cơng suất
lớn, vì điện trở lao không thể giảm nhỏ hơn được (R L = 3,2Ω đến 4Ω là nhỏ nhất). Tuy
nhiên, nếu ghép BTL sẽ có những khuyết điểm như: Tốn kém nhiều linh kiện nên giá thành
cao; tín hiệu ra dễ bị méo nếu hai mạch KĐCS không giống nhau; dễ bị cháy loa nếu điện
thế điểm giữa bị lệch không bằng nhau.
6. Sơ đồ mạch điên, tác dụng linh kiện và nguyên lý hoạt động của mạch khuếch đại
công suất dùng IC.
Mạch KĐCS dùng IC thông dụng hiện nay là mạch sử dụng IC LA4440 và
TDA2030. Trong phần này chúng ta sẽ nghiên cứa mạch KĐCS dùng IC LA4440.
6.1. Sơ đồ mạch điện và tác dụng linh kiện:
Sơ đồ mạch điện mạch KĐCS dùng IC LA4440:
Hình 6.8: Sơ đồ mạch khuếch đại công suất dùng IC LA4440
Nhiệm vụ các linh kiện:
+ C1, C2: Là tụ hồi tiếp, giới hạn tần số thấp phụ thuộc vào tụ này. Nếu giá trị điện
dung tăng lên, thời gian bắt đầu sẽ bị trễ.
+ C3, C4: Là tụ nâng áp, nếu giá trị tụ giảm, ngõ ra tại những tần số thấp sẽ giảm hơn.
Biên Soạn: Trần Văn Đạt
– 55-
Khoa KT Điện- ĐL- ĐT
âm thanh
Giáo trình Hệ thống
+ C5, C6: Là tụ ngăn chặn dao động, tụ màng mỏng polyester, sẽ tốt trong các đặc
tính nhiệt độ, đặc tính tần số, được sử dụng. Giá trị điện dung có thể giảm xuống 0.047uF
phụ thuộc vào trạng thái ổn định của bo.
+ C7, C8: Là tụ xuất, giới hạn tần số thấp phụ thuộc vào tụ này. Tại chế độ khuếch đại
cầu, tụ xuất thông thường nối lại.
+ C9: Là tụ đơn sử dụng để lọc sóng nhấp nhơ. Từ đó kết quả sự loại bỏ là bão hồ
tại giá trị điện dung nào đó, nó khơng có nghĩa tăng giá trị điện dung lớn hơn yêu cầu. Tụ
này, cũng sử dụng cho thời hằng của mạch làm câm, làm ảnh hưởng thời gian bắt đầu.
+ R1, R2: Điện trở lọc để ngăn chặn dao động.
+ C11: Tụ nguồn cung cấp
6.2. Nguyên lý hoạt động:
Mạch KĐCS dùng LA4440 có 2 dạng: dạng OTL và BTL. Sơ đồ hình 6.5 ở trên là
mạch dạng OTL, do đó ngõ ra âm thanh xuất bằng tụ điện. Mạch có nguyên lý hoạt động rất
đơn giản như sau:
Khi cấp nguồn vào chân số 11 (khoảng từ 12V ÷25V) và cho tín hiệu nhạc Stereo và
hai ngõ input (Chân số 2 và 6) của IC thì lúc đó IC sẽ thực hiện chức năng khuếch đại tín
hiệu và tín hiệu sau khi đã được khuếch đại sẽ được đưa ra loa ở chân số 10 và 12 thông qua
hai tụ điện C7 và C8. Công suất ra loa là 6W mỗi loa khi mạch dạng OTL và 19W cho mạch
dạng BTL.
7. Hiện tượng, nguyên nhân và phương pháp sửa chữa những hư hỏng của mạch
khuếch đại công suất.
7.1. Hiện tượng:
– Có nguồn cung cấp nhưng máy khơng hoạt động
– Âm thanh bị méo, công suất ra không đạt
– Cấp nguồn, bật máy chỉ nghe tiếng bục rồi tắt.
7.2. Nguyên nhân:
– Cầu chì bảo vệ bị đứt (có thể tín hiệu đột ngột tăng làm dòng điện tăng quá mức)
– Transistor công suất bị chập
– Biến áp xuất âm bị chập
– Các điện trở phân cực biến đổi sai trị số
7.3. Phương pháp sửa chữa:
Tiến hành thứ tự theo các bước
Bước 1: Quan sát mạch thực tế xác định
– Vị trí của mạch khuếch đại cơng suất
– Các linh kiện của mạch
Biên Soạn: Trần Văn Đạt
– 56-
Source: https://blogchiase247.net
Category: Hỏi Đáp
