Bộ khuếch đại là gì? 7 Bộ khuếch đại phổ biến nhất

Bộ khuếch đại (Amplifier) là thiết bị tăng điện áp vô cùng quen thuộc. Trong bài viết này, Cơ Khí TT sẽ giới thiệu tới bạn đọc cấu tạo, đặc điểm, cách sử dụng các loại bộ khuếch đại phổ biến nhất hiện nay nhé!

Bộ khuếch đại là gì?

Bộ khuếch đại hay còn gọi là Amplifier. Đây là thiết bi điện tử làm tăng điện áp, công suất và dòng điện của tín hiệu. Bộ khuếch đại thường được dùng trong các thiết bị âm thanh, phát thanh truyền hình không dây. Các bộ này có thể chia thành khuếch đại tín hiệu nhỏ và khuếch đại công suất lớn.

Các bộ khuếch đại tín hiệu nhỏ thì đường dùng trong các bộ thu không dây (wireless receiver). Còn bộ khuếch đại công suất lớn thì dùng trong máy phát không dây, thiết bị phát thanh, thiết bị âm thanh hi-fi.

Những đặc tính chung của bộ khuếch đại

Dưới đây là những đặc tính chung của bộ khuếch đại mà bạn có thể tham khảo:

Độ lợi

Độ lợi của mạch khuếch đại là tỷ số giữa công suất đầu ra Pout và công suất đưa vào Pin. Cụ thể là: Kp = Pout/Pin.

Trên thực tế, độ lợi được tính bằng thang đo decibel: G(dB) = 20lg (Pout/Pin)

Dải động ngõ ra

Dải động ngõ ra là một dải biên độ, thường sử dụng đơn vị dB, là khoảng cách giữa tín hiệu lớn nhất và tín hiệu nhỏ nhất mà đầu ra có thể phản ánh được. Vì tín hiệu nhỏ nhất thường bị giới hạn bởi biên độ nhiễu, nên người ta lấy luôn tỷ số giữa biên độ tín hiệu lớn nhất và nhiễu làm dải động ngõ ra.

Băng thông và thời gian đáp ứng

Băng thông của một mạch khuếch đại thường được xác định theo sự khác biệt giữa tần số thấp nhất và tần số cao nhất ở điểm mà hệ số khuếch đại giảm còn 1/2. Thông số này còn gọi là băng thông −3 dB. Trong trường hợp những băng thông ứng với những độ chính xác khác nhau thường phải ghi chú thêm, thí dụ như (−1 dB, −6 dB, v.v.).

Thời gian trả về và sai số

Đó là thời gian để ngõ ra trả về đến một mức nào đó (thí dụ 0,1%) của tín hiệu hoàn chỉnh. Điều này thường được đặt ra với các mạch khuếch đại trục tung của máy hiện sóng và các mạch khuếch đại trong các hệ thống đo lường chính xác.

Tốc độ đáp ứng

Tốc độ đáp ứng là tốc độ thay đổi tín hiệu cao nhất ở ngõ ra và được tính bằng volt/giây (hoặc mili giây, micro giây).

Tạp âm

Tạp âm chính là tiếng ồn, nhiễu được hiển thị số đo trong quá trình khuếch đại. Đây là những phần không mong muốn và rất khó tránh khỏi của các linh kiện trong mạch. Tạp âm được đo bằng thang decibel.

Hiệu suất

Hiệu suất là một số đo biểu thị mức độ bao nhiêu công suất tiêu thụ ở hệ thống đã được chuyển hóa thành năng lượng hữu ích ở đầu ra của mạch khuếch đại.

• Các mạch khuếch đại lớp A có hiệu suất rất thấp, trong khoảng từ 10 đế 20%, và hiệu suất tối đa là 25%.
• Các mạch khuếch đại lớp B hiện đại có hiệu suất trong khoảng 35 đến 55%, với hiệu suất cao nhất theo lý thuyết là 78,5%.
• Các mạch khuếch đại lớp D tiên tiến sử dụng kỹ thuật điều biến độ rộng xung cho hiệu suất lên đến 97%.

Hiệu suất của một mạch khuếch đại giới hạn độ lớn của công suất hữu dụng ở ngõ ra. Lưu ý rằng các mạch khuếch đại có hiệu suất cao sẽ chạy mát hơn, và có thể không cần đến quạt làm mát ngay cả khi thiết kế lên đến nhiều kilowatt.

Độ tuyến tính

Một mạch khuếch đại lý tưởng phải là một thiết bị tuyến tính hoàn toàn, nhưng những mạch khuếch đại thực tế thường chỉ tuyến tính trong một phạm vi giới hạn nào đó. Khi tín hiệu được đưa đến đầu vào tăng, thì đầu ra cũng tăng theo cho đến khi đạt đến một điểm mà một linh kiện nào đó trong mạch bị bão hòa, và không thể cho thêm tín hiệu ra. Ta nói tín hiệu bị cắt xén, và đây là một trong những nguyên nhân gây ra méo dạng.

Tỉ số tín hiệu trên tạp âm

Tỉ số của tín hiệu/ tạp âm = S/N

• S: Tín hiệu hữu ích
• N: tạp âm

Các bộ khuếch đại phổ biến hiện nay

Trên thị trường hiện nay, người ta thường sử dụng những bộ khuếch đại sau đây:

1. Bộ khuếch đại Fairview SPA-120-30-01-SMA

Thông số kỹ thuật:

• Dải tần số: 6 GHz – 12 GHz
• Điện áp max: 15 Vdc
• Dòng điện max: 1300 mAdc
• P1dB: 30 dBm
• VSWR : 2:1
• Độ khuếch đại: 38 dB
• Độ khuếch đại dẹt: ± 1 dB
• Ðộ ồn: 5 dB

2. Bộ khuếch đại Fairview SBBA-120-47-02-SMA

Thông số kỹ thuật:

• Dải tần số: 6 GHz – 12 GHz
• Điện áp max: 15 Vdc
• Dòng điện max: 2500 mAdc
• P1dB: 33 dBm
• VSWR : 2:1
• Độ khuếch đại: 47 dB
• Độ khuếch đại dẹt: ± 1.5 dB
• Ðộ ồn: 6 dB

3. Bộ khuếch đại Fairview SPA-077-58-10-SMA

Thông số kỹ thuật:

• Dải tần số: 6.4 GHz – 7.7 GHz
• Điện áp max: 33 Vdc
• Psat: 43 dBm
• Độ khuếch đại: 58 dB
• Độ khuếch đại dẹt: ± 2 dB

4. Bộ khuếch đại Fairview SPA-075-58-10-SMA

Thông số kỹ thuật:

• Dải tần số: 7.2 GHz -7.5 GHz
• Điện áp max: 33 Vdc
• Dòng điện max: 2300 mAdc
• Psat: 41.76 dBm
• VSWR : 2:1
• Độ khuếch đại: 58 dB
• Độ khuếch đại dẹt: ± 2 dB

5. Bộ khuếch đại Fairview FMAM4039

Thông số kỹ thuật:

• Dải tần số: 0.5 GHz – 2.5 GHz
• Điện áp max: 12 Vdc
• Dòng điện max: 250 mAdc
• P1dB: 24 dBm
• VSWR : 2:1
• Độ khuếch đại: 24 dB
• Độ khuếch đại dẹt: ± 2 dB
• Ðộ ồn: 3.5 dB

6. Bộ khuếch đại Fairview SPA-180-27-002-SMA

Thông số kỹ thuật:

• Dải tần số: 500 MHz – 18 GHz
• Điện áp max: 12 Vdc
• Dòng điện max: 500 mAdc
• P1dB: 23 dBm
• VSWR : 2:1
• Độ khuếch đại: 27 dB
• Độ khuếch đại dẹt: ± 2.3 dB
• Ðộ ồn: 4 dB

7. Bộ khuếch đại Fairview SPA-060-50-SMA

Thông số kỹ thuật:

• Dải tần số: 2 GHz – 6 GHz
• Điện áp max: 28 Vdc
• Dòng điện max: 6000 mAdc
• Psat: 47 dBm
• VSWR : 2:1
• Độ khuếch đại: 50 dB
• Độ khuếch đại dẹt: ± 1.25 dB
• Ðộ ồn: 7 dB

Trên đây là những thông tin chi tiết nhất về bộ khuếch đại. Hy vọng bài viết đã cung cấp được những kiến thức hữu ích nhất. Nếu có thắc mắc hoặc câu hỏi, xin vui lòng liên hệ trưc tiếp với Cơ Khí TT để được hỗ trợ nhanh chóng nhất!