Bộ chia pha hoặc bộ biến tần đề cập đến cực tính của dòng điện và được tạo ra đơn giản bằng cách thay đổi các loại khác nhau của bộ khuếch đại (hoặc) tối ưu hóa máy biến áp để phân chia dòng điện một cách hiệu quả. Chúng được sử dụng rộng rãi trong ngành sản xuất nhạc cụ và sản xuất để kiểm soát công suất đầu ra. Để sản xuất cái này, một trong những phương pháp ít phức tạp hơn là sử dụng máy biến áp. Bài viết này cung cấp thông tin ngắn gọn về một bộ chia pha , hoạt động, các loại và ứng dụng của nó.
Bộ chia pha là gì?
Một thiết bị được sử dụng để chia dòng điện một pha thành hai (hoặc) nhiều dòng điện thay đổi trong một pha được gọi là bộ chia pha. Đôi khi, điều cần thiết là cung cấp hai tín hiệu có biên độ tương đương mặc dù lệch pha nhau 180 độ. Vì vậy, hai tín hiệu này có thể được cung cấp từ một tín hiệu đầu vào duy nhất có bộ tách pha được sử dụng để chạy một động cơ cảm ứng một pha . Thuật ngữ “bộ tách pha” được sử dụng thường xuyên nhất với các bộ khuếch đại tạo ra hai biên độ cân bằng tương đương của điện áp đầu ra nhưng có cực tính ngược nhưng đôi khi được sử dụng để tạo tín hiệu cầu phương.
Bộ tách pha hoạt động như thế nào?
Hoạt động của bộ biến tần pha rất đơn giản trong tất cả các mạch của bộ khuếch đại ống. Nó nhận một đầu vào tín hiệu và cung cấp hai đầu ra trong đó một đầu ra giống hệt với đầu ra ban đầu hoặc cùng pha và đầu ra còn lại là hình ảnh phản chiếu hoặc pha đảo/lật pha. Vì vậy, trong suốt hoạt động này, không cần khuếch đại tín hiệu và bộ chia pha thường có mức tăng đơn vị để chỉ cần thay đổi pha. Mỗi tín hiệu cung cấp một ống nguồn được kết nối với mọi mặt của cuộn sơ cấp của máy biến áp đầu ra trong cấu hình kéo đẩy.
Mạch tách pha
Mạch tách pha được sử dụng để tạo ra hai tín hiệu đầu ra có biên độ tương đương tuy nhiên chúng ngược pha với nhau theo pha từ một tín hiệu đầu vào duy nhất. Đây là một loại khác BJT cấu hình trong đó một tín hiệu hình sin đầu vào duy nhất có thể được chia thành hai đầu ra khác nhau thay đổi cùng pha với nhau ở góc 180 độ.
Một mạch tách pha sử dụng một mạch bán dẫn đơn được hiển thị bên dưới. Mạch này chỉ đơn giản là kết hợp bộ khuếch đại bộ phát chung (CE) đặc điểm với một bộ khuếch đại cực thu chung (CC) . Mạch trong cấu hình mạch khuếch đại CC & CE được phân cực thuận để hoạt động như một bộ khuếch đại tuyến tính loại A nhằm giảm độ méo tín hiệu đầu ra.
Nếu chúng ta kết hợp cả cấu hình bộ khuếch đại bộ phát chung và bộ thu chung và lấy đồng thời đầu ra từ cả hai cực bộ phát và bộ thu, chúng ta có thể thiết kế một mạch bán dẫn tạo ra hai tín hiệu đầu ra có cường độ tương đương nhưng ngược chiều với nhau.
Đang làm việc
Mạch Bộ tách pha được thiết kế với một bóng bán dẫn duy nhất để tạo ra các đầu ra đảo ngược và không đảo ngược được hiển thị bên dưới. Trong mạch này, tín hiệu đầu vào được đưa đến cực cơ sở của bóng bán dẫn và một tín hiệu đầu ra được lấy từ cực cực thu của bóng bán dẫn và tín hiệu o/p thứ hai được lấy từ cực cực phát của bóng bán dẫn. Do đó, mạch tách pha bóng bán dẫn là một bộ khuếch đại đầu ra kép tạo ra o/ps bổ sung từ cả hai cực cực phát và cực thu lệch pha 180 độ.
Đối với bộ khuếch đại CE, mức tăng điện áp là tỷ lệ giữa RL và RE, tức là -RL/RE. Ở đây, dấu trừ chỉ định bộ khuếch đại đảo ngược. Nếu chúng ta muốn làm cho cả hai giá trị của điện trở tương đương như sau; RL = RE thì mức tăng điện áp ở tầng phát chung sẽ tương đương với đơn vị hoặc -1.
Đối với bộ khuếch đại bộ thu chung (CC), mạch khuếch đại bộ phát theo bộ phát sẽ có mức tăng điện áp không đảo gần mức thống nhất (+1) một cách tự nhiên. Hai tín hiệu đầu ra từ cực phát và cực thu sẽ có biên độ tương đương mặc dù lệch pha 180 độ. Vì vậy, điều này làm cho mạch tách pha cực kỳ hữu ích để cung cấp đầu vào ngược pha hoặc bổ sung cho pha khuếch đại khác như; bộ khuếch đại công suất kéo đẩy loại B.
Do đó, để vận hành chính xác, nên chọn mạng phân chia điện áp được kết nối qua đường ray cung cấp và mặt đất để tạo ra sự ổn định thích hợp của trạng thái DC cho sự dao động điện áp o/p từ cả hai cực bóng bán dẫn tạo ra đầu ra đối xứng.
Các loại bộ tách pha
Có nhiều loại bộ chia pha khác nhau được thảo luận dưới đây.
Bộ tách pha Cathodyne
Bộ tách pha được sử dụng phổ biến nhất là bộ tách pha catốt do thiết kế đơn giản và cũng rất hiệu quả. Cathodyne là một phương pháp rất đơn giản để phân chia các pha chỉ cần một ống tương đương. Trong bộ tách pha này, mức tăng thống nhất thấp hơn một chút và khoảng trống khá hạn chế là sự đánh đổi cho sự đơn giản này. Trong mạch này, tín hiệu đầu ra không thể truyền qua mặt đất và ống cũng có thể giảm một phần điện áp cung cấp khi tải điện trở. Bộ chia pha cathode được sử dụng trong nhiều bộ khuếch đại guitar phổ biến khác nhau như; loại kéo đẩy, hầu hết các bộ khuếch đại màu cam và nhiều loại Ampeg khác nhau.
Bất cứ khi nào tín hiệu đầu vào của bộ chia này chuyển sang âm thì van sẽ giảm độ dẫn điện, do đó dòng điện qua nó giảm xuống. Vì vậy, điện áp rơi trên hai điện trở tải trong mạch cũng giảm, có nghĩa là điện áp ở cực âm sẽ giảm bất cứ khi nào điện áp ở cực dương tăng. Tương tự, bất cứ khi nào tín hiệu đầu vào dao động dương thì điều ngược lại sẽ xảy ra. O/p từ cực dương bị đảo ngược trong khi từ cực âm thì không. Khi một dòng điện tương tự cung cấp cho cả hai tải, thì tín hiệu được tạo ra trên chúng sẽ giống nhau nhưng lệch pha 180 độ.
Bộ tách pha diễn giải
Bộ chia pha diễn giải là loại đơn giản nhất và lâu đời nhất. Bộ chia này giúp khai thác làn tín hiệu chính và cung cấp một giai đoạn khuếch đại bổ sung để nó bị đảo ngược. Thuật ngữ 'para' có nghĩa là 'cạnh nhau' mô tả phương pháp mà mạch tạo ra một làn đường mới song song với làn đường ban đầu. Tuy nhiên, thuật ngữ 'diễn giải' được sử dụng chủ yếu cho các mạch biến tần pha khác trước đó.
Bộ tách pha diễn giải bảo vệ nhiều khoảng trống hơn so với cực âm và nó chỉ cần thêm một (hoặc) hai điện trở . Tuy nhiên, trở kháng khuếch đại và đầu ra của hai pha sẽ rất phức tạp để phù hợp nên điều này khiến nó trở nên bất thường trong các mạch hi-fi, mặc dù đây là một giải pháp thay thế thú vị chủ yếu dành cho khuếch đại guitar. Kiểu cấu hình bộ chia này rất khó ghép nối trực tiếp nên hạn chế được phản hồi tiêu cực.
Cặp đuôi dài
Bộ chia pha cặp đuôi dài rất phổ biến trong các ứng dụng hi-fi kéo đẩy. Bộ chia này bảo toàn khoảng trống và cung cấp mức tăng điện áp. Nó có trở kháng đầu ra tương đương với một cảnh báo duy nhất và phần đuôi phải dài để có hiệu suất tốt nhất.
Trong mạch này, triode đầu tiên có thể trông giống như một bộ khuếch đại cathode nối đất. Triode thứ hai trong sự sắp xếp này với lưới nối đất nhận tín hiệu từ cực âm, có nghĩa là nó không đảo ngược đầu ra ở cực dương của nó. Tải cực âm được chia sẻ là 'đuôi' và rất quan trọng để có sự cân bằng tốt.
Thông thường, trở kháng đuôi cao hơn thì phù hợp hơn với trở kháng đầu ra & mức tăng của bộ chia này. Hạn chế chính của bộ chia pha này là nó cần thêm một triode, CCS và đường ray âm để làm cho nó khá phức tạp hơn so với các bộ chia pha khác.
Ưu điểm và nhược điểm
Các Ưu điểm của bộ chia pha bao gồm những điều sau đây.
- Bộ chia pha được thiết kế rất đơn giản.
- Nó có thể được kết nối trực tiếp với giai đoạn trước
- Đây là rất tuyến tính.
- Đây là những điều chỉnh rất đơn giản và ổn định.
- Họ có ít biến dạng hơn.
- Những có mức tăng cao.
- Chúng có đầu ra biên độ cao.
- Chúng có trở kháng đầu ra ít hơn.
Các nhược điểm của bộ chia pha bao gồm những điều sau đây.
- Bộ chia pha có mức tăng ít hơn.
- Chúng rất nhạy cảm với tải
- Chúng không tuyến tính lắm do điện dung bên trong của ống không giống nhau giữa lưới và tấm (hoặc) lưới và cực âm, mặc dù giá trị của chúng nhìn chung thấp nên hiệu ứng của chúng nằm xa phạm vi của âm thanh.
- Các ống của bộ chia phải được ghép từ một ống đôi.
- Chất lượng phụ thuộc rất nhiều vào máy biến áp.
Ứng dụng/Công dụng
Các công dụng của bộ chia pha bao gồm những điều sau đây.
- Bộ tách pha rất quan trọng trong các bộ khuếch đại âm thanh kéo đẩy.
- Bộ chia pha cân bằng DC được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng âm thanh như bộ tiền khuếch đại & bộ khuếch đại công suất .
- Mạch tách pha lấy tín hiệu đầu vào và chia nó thành hai tín hiệu tương đương nhưng ngược pha.
- Ứng dụng thực tế của bộ tách pha là; những thiết bị này được sử dụng trong công nghiệp sản xuất để điều khiển tốc độ động cơ điện trong tất cả các loại máy công nghiệp. Những thiết bị này được sử dụng trong lĩnh vực nhạc cụ để khuếch đại công suất cho thiết bị âm thanh.
- Bằng cách sử dụng bộ tách pha trong lĩnh vực công nghiệp, chi phí chuyển đổi năng lượng sẽ giảm đáng kể.
- Nó là một thành phần quan trọng trong kỹ thuật điện và âm thanh, giúp phân tách một tín hiệu thành nhiều pha khác nhau bằng cách cho phép phân phối điện năng cân bằng và cải thiện chất lượng âm thanh trong hệ thống âm thanh nổi.
- Bộ tách pha là một mạch điện tử được sử dụng trong quá trình xử lý tín hiệu mặc dù chúng phục vụ nhiều chức năng khác nhau.
- Hai tín hiệu đầu ra của bộ tách pha được sử dụng để điều khiển một bộ khuếch đại kéo đẩy cấu hình để nâng cao hiệu quả của bộ khuếch đại và giảm độ méo.
- Chúng được sử dụng trong các ứng dụng âm thanh.
- Mạch dịch pha được sử dụng để dịch pha của tín hiệu đầu vào một lượng nhất định.
- Bộ dịch pha được sử dụng để điều chỉnh mối quan hệ pha giữa các tín hiệu khác nhau (hoặc) để thực hiện các dịch chuyển pha cụ thể chủ yếu cho các ứng dụng xử lý tín hiệu.
- Bộ dịch pha được sử dụng phổ biến trong hệ thống giao tiếp giống; ứng dụng tần số vô tuyến.
- Nó được sử dụng để điều khiển bộ khuếch đại trong cấu trúc liên kết cân bằng như; cầu H hoặc kéo đẩy.
- Chúng được sử dụng để điều khiển cáp âm thanh cân bằng (hoặc) cân bằng đường dây truyền tải .
- Chúng được sử dụng để cung cấp điện áp trong một máy hiện sóng đến các cặp tấm lệch trong màn hình CRT .
- Chúng được sử dụng để tạo tín hiệu ngược pha được sử dụng trong một số thiết kế bộ lọc như; các bộ lọc toàn thông cho các tín hiệu cầu phương gần đúng được sử dụng trong bộ giải mã tứ phương cũ (hoặc) tạo tín hiệu SSB.
Như vậy, đây là tổng quan về bộ chia pha , mạch, làm việc, loại, ưu điểm, nhược điểm và ứng dụng. Nó là một loại thiết bị chia tín hiệu thành nhiều pha khác nhau. Nó thay đổi pha của tín hiệu AC; và tạo ra đầu ra lệch pha 90 độ & 180 độ so với đầu vào. Đây là một câu hỏi dành cho bạn, tên gọi khác của bộ chia pha là gì?
