BÀI tập lớn môn học điện tử TƯƠNG tự i đề tài MẠCH KHUẾCH đại âm THANH

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ I Đề tài: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH Giảng viên hướng dẫn: Cơ Phùng Thị Kiều Hà Nhóm 1: Họ tên MSSV Phạm Hồng Đạt Phạm Huy Thông Nguyễn Đức Thanh Phạm Thanh Sơn 20172459 20172838 20172816 20172794 Hưng Yên, tháng 05 năm 2020 LỜI NÓI ĐẦU Điện tử ngành hot Việt Nam đại học Bách Khoa Hà Nội Một sở cốt lõi ngành mà sinh viên cần để có kiến thức học tập môn để áp dụng vào công việc làm môn điện tử tương tự Môn học đưa ta nhìn tổng quan tín hiệu tương tự, mạch tương tự, cho ta hiểu cách sử dụng, chức linh kiện điện tử transistor, fet, ic khuếch đại thuật toán, …Để tổng hợp kiến thức học hồn thành u cầu với mơn này, nhóm em làm tập lớn mạch khuếch đại cơng suất sử dụng transistor Nhóm em xin cám ơn cô Phùng Thị Kiều Hà nước thời kì dịch bệnh khó khăn, với bảo nhiệt tình, tận tình suất thời gian vừa qua, chúng em hiểu hồn thành project ! LỜI CAM ĐOAN Tên em Phạm Hồng Đạt-20172459, sinh viên K62 viện điện tử viễn thông, sinh viên môn học Điện tử tương tự I cô Phùng Thị Kiều Hà giảng dạy E xin cam đoan thông tin, số liệu báo cáo hồn tồn tìm hiểu nghiên cứu chúng em Các nguồn trích dẫn tuân thủ quy định sở hữu trí tuệ; tài liệu tham khảo liệt kê rõ ràng Em xin chịu hoàn toàn với nội dung viết báo cáo Hưng Yên, ngày tháng 05 năm 2020 Họ tên sinh viên Phạm Hồng Đạt Mc lc DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TÓM TẮT BÁO CÁO PHẦN 1: Tính tốn lý thuyết mạch 1.1 Các tiêu kỹ thuật sản phẩm 1.2 Sơ đồ khối 1.3 Tính tốn chi tiết Phần Mô mạch Proteus Phần Lắp đặt mạch hàn Phần Đo đạc thông số yêu cầu mạch lắp đặt Phần So sánh nhận xét thông số đo mạch với thơng số tính tốn theo lý thuyết theo chương trình mơ Phần Kết luận DANH MỤC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT Kí hiệu chữ viết tắt Viết đầy đủ TÓM TẮT BÁO CÁO Báo cáo tập, kiểm tra kiến thức cho môn điện tử tương tự PHẦN 1: Tính tốn lý thuyết mạch Trước làm mạch, ta cần thiết kế, tính tốn thơng số mạch lý thuyết trước 1.1 Các tiêu kỹ thuật sản phẩm  Yêu cầu hệ thống: Mạch có chức khuếch đại tín hiệu âm đầu vào  Yêu cầu chức năng: o Khuếch đại tín hiệu âm o Hạn chế tối đa ảnh hưởng méo nhiễu tín hiệu o Sử dụng tín hiệu đầu vào 50-100mV o Tải dùng loa 4Ω, 2W  Yêu cầu phi chức năng: o Mạch đơn giản, dễ sử dụng o Sửa chữa, thay linh kiện bị hỏng dễ dàng o Giá thành rẻ o Kích thước nhỏ gọn: 100x60 mm 1.2 Sơ đồ khối Input(tín hiệu âm vào) Khối khuếch đại tín hiệu Nguồn ni Khối phối hợp trở kháng Khối khuếch đại cơng suất Output(tín hiệu khỏi loa) 1.3 Tính tốn chi tiết Sơ đồ mạch - Tính tốn: Cơng suất đầu P= W , R= Ω  Ura = 2.82 Volt Hệ số β2 = 1602 = 25600, β3 = 140 UV = 10 mV  50mV  AV system = 2.82 * 103 / 50 = 56.4 lần  Zi3 = 2* RB3 // β3( re3 + RE3 ) = 5.6k*2 // 40( 0.66+ 5) = 450 Trong đó: RE = 1+ RL =  ZO2 = RE2 // (ZO1 / β2 + re2 ) ~ 100 // (0.4k/1602 + 0.36) ~ 0.36  ZO3 = RE3 // (ZO2 / β3 + re3 ) = 5//(0.36/ 40 + 0.66) ~0.66  Zi2 = RB2 // β2( re2 + RE2 // Zi3 ) = 1.2M // 25600 (0.39 + 100 // 450) = 0.763 M AV system = 4/5 * AVNL3 * Zi3/( Zi3 + ZO2) * AVNL2 * Zi2/( Zi2 + ZO1) * AVNL1 * Zi1/( Zi1 + ZS) Coi nguồn lý tưởng ZS =0  AvNL1 *0.7 = 56.4  AvNL1 ~ 80 Do sụt áp qua mối hàn và ta chon nguồn lý tưởng nên ta chọn hệ số khuếch đại tầng khếch đại điện áp tầm 100 lần  Xét tầng khuếch đại điện áp: Ta dùng transistor 2N2222 chung E phân áp: Ta cần: - Hệ số khếch đại tầm 100 lần UCE = 12/ =6 V IC cỡ mA, ta chọn IC = IE = 3mA IC (RC + RE ) = 12-6 = V RC + RE = 6/3 = kΩ Chọn RC = RE = 1kΩ  URE = * = 3V UB = 3+ 0.65 = 3.5 V = VCC * R2 / ( R1 + R2) Chọn R2 = 10 kΩ  R1 = 22 kΩ Hệ số khếch đại : A1NL = R3 / re = 1000/ (26/ 3) = 115 Theo lý thuyết với hệ số khuếch đại nếu, ta thu Pmax= 2W Vin = 50/115*80 ~ 35 mA Phần Mô mạch Proteus Tín hiệu với điện áp vào 10mv Tín hiệu chưa bị méo Tín hiệu vào 35mA Tín hiệu bị méo Giải thích: chất mạch khếch địa BJT chế độ A khơng phải khuếch địa tuyến tính nên dẫn đến có bị méo rõ dệt tín hiệu vào lớn PVC layout Mạch 3d Phần Lắp đặt mạch hàn Linh kiện cần chuẩn bị: Tên Số lượng Tran 2N2222 Tran Tip41 Tran Tip42 R = 1k R = 5.6k R = 22k R = 10k R = 100 R = (công suất) C = 10uF C = 100uF C = 1000uF Nguồn DC 12V 1A Loa 4ôm 2W Diode 1N4148 Sản phẩm sau hoàn tất Phần Đo đạc thông số yêu cầu mạch lắp đặt Vin đo nguồn điện thoại : 10mV – 1mV Ic1 = 3mA Ic2 = 70mA Ic3= 38mA VCE1 = V Vout max 3.9 V  P ~ 1.9 W Hệ số khếch đại Av system thực tế đo đạt tầm 100 lần Phần So sánh nhận xét thông số đo mạch với thơng số tính tốn theo lý thuyết theo chương trình mơ - Khi chỉnh âm lượng điện thoại nên to tín hiệu bị méo, nguyên nhân tín hiệu mà điện thoại cơng cấp lớn nhiều so với điện áp max mà ta cần (150 mA > 35 mA) - Theo mạch thực tế ta thấy thông số chiều không sai khác nhiều so với thực tế Hệ số khuếch đại không cao mong muốn (100 lần ), nhiên ta tăng điều chỉnh điện áp điện thoại tăng lên Và cuối chất lượng âm khơng tốt, noise cịn nhiều Ngun nhân linh kiện chưa chất lượng Công suất P chưa 2W  nguyên nhân : tín hiệu bị méo từ tầng 1, chất lượng linh kiện chưa tốt, cần dùng loa có cơng suất to hoạt động với cơng suất Phần Kết luận Đề tài “Mạch khuếch đại âm “ bọn em thực sản phẩm đầu tay, sản phẩm trình nghiên cứu suốt học kỳ qua bọn em, phát triển thêm sau này, phù hợp với yêu cầu kĩ thuật mà thầy đưa phù hợp với trình độ kĩ thuật bọn em Tuy phần thiết kế tính tốn khơng khó, trình làm, thiếu kinh nghiệm nên bọn em mắc số lỗi Dù em mong thầy thông cảm giúp đỡ, hướng dẫn bọn em để bọn em có hướng phát triển thêm mạch khuếch đại làm Một lần chúng em xin cám ơn cô Kiều Hà bảo bọn em thời gian qua để hoàn thành tập lớn ! ...L? ?I N? ?I ĐẦU ? ?i? ??n tử ngành hot Việt Nam đ? ?i học Bách Khoa Hà N? ?i Một sở cốt l? ?i ngành mà sinh viên cần để có kiến thức học tập môn để áp dụng vào công việc làm môn ? ?i? ??n tử tương tự Môn học đưa... project ! L? ?I CAM ĐOAN Tên em Phạm Hồng Đạt-20172459, sinh viên K62 viện ? ?i? ??n tử viễn thông, sinh viên môn học ? ?i? ??n tử tương tự I cô Phùng Thị Kiều Hà giảng dạy E xin cam đoan thông tin, số liệu báo... mm 1.2 Sơ đồ kh? ?i Input(tín hiệu âm vào) Kh? ?i khuếch đ? ?i tín hiệu Nguồn ni Kh? ?i ph? ?i hợp trở kháng Kh? ?i khuếch đ? ?i cơng suất Output(tín hiệu kh? ?i loa) 1.3 Tính tốn chi tiết Sơ đồ mạch - Tính tốn: