TIỂU LUẬN chương 1 diode chương 2 transistor lưỡng cực mô phỏng, phân tích mạch sử dụng phần mềm

Transistor lưỡng cực

Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học

Giải tích mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ tần số thấp

Mạch khuếch đại transistor ghép đa tần

Mô phỏng, phân tích mạch sử dụng phần mềm Nguyên lý hoạt động của mạch

Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động của mạch

Mô phòng cấp nguồn audio

Hình 2.2 Mô phỏng cấp nguồn audio Ta có đồ thị của song vào và ra: màu vàng là OUT và xanh là IN

Hình 2.3 Đồ thị sóng hình sin của mạch

Thực hiện mô phỏng đo đạc và trả lời các câu hỏi

Tín hiệu âm thanh được truyền đến chân của Q1 qua tụ điện liên kết C2 Mạch R3/C2 hoạt động như bộ lọc thông cao, giúp loại bỏ các tần số không mong muốn và không nghe được Đối với hệ thống âm thanh ưu tiên hiệu suất, mạch cắt tần số ở khoảng 30Hz, với tần số cắt tính toán là 15Hz, được xác định bởi công thức 1/(2.Pi.R1.C1).

Một bóng bán dẫn duy nhất (Q1) có thể thay thế cho "cặp vi sai" truyền thống, kết nối phản hồi (C3, R4 và R5) với máy phát của nó, mang lại sự đơn giản và hiệu quả hơn Tuy nhiên, điện áp Vbe của T1 tạo ra bù (0,7V) cùng với điện áp trên.

R 5 (0,6V) Điện áp này có giá trị R 5 x I b (Q 2 ) Các dòng cơ sở của Q 2 trong thực tế bằng dòng phát của Q 1 Do đó, điện áp đầu ra là cao hơn chân đế

Q 1 khoảng 1,3V Hiệu điện thế trên R 3 không đáng kể vì vậy chúng ta phải bù bằng cách dịch chuyển gốc của Q 1 bằng -1,3V:

C 1 cung cấp một kết nối động với mặt đất R 1 phải được đặt để có được

0 V ở đầu ra tĩnh (không bù lại).

Do đó về mặt lý thuyết, các điện áp tĩnh là (đối với +/- 61V):

Hình 2.5 Các phần của hệ thống - Độ lợi của bộ khuếch đại

Trong băng thông của bộ khuếch đại, độ lợi được xác định bằng 1 +

- Bộ khuếch đại điện áp Đó là tập hợp Q 2 , R 6 , R 8 , R 9 và C 5

R 6 , R 8 và C 5 tạo nguồn điện bằng Bootstrap assembly Dòng điện được cố định ở mức 7 mA cho bộ phận lắp ráp.

C5 cần có kích thước đủ lớn để hoạt động hiệu quả ở các tần số âm thanh thấp, trong khi điện áp trên nó không thay đổi đáng kể Q2 đóng vai trò là bộ khuếch đại điện áp, và bộ thu sẽ được "tải" bởi nguồn.

Không có dòng điện cơ sở nào đi đến giai đoạn đầu ra Q2 bị cắt bởi dòng điện đến từ nguồn hiện tại.

- Bộ khuếch đại đang hoạt động

Khi dòng điện chạy ra khỏi đầu ra (điện áp đầu ra dương), Darlington NPN tạo ra dòng điện dựa trên Ví dụ, nó là 3 mA:

Q 2 được cắt bởi "phần dư" của 7 mA, tức là 7-3 = 4mA Tại thời điểm dừng lại, Q 2 bị chặn nếu Q 3 lệch hết một đoạn 7 mA.

Khi dòng điện đi vào đầu ra (điện áp đầu ra âm), Darlington PNP trả về dòng điện dựa trên Ví dụ, nó là 3 mA:

Q2 được điều khiển bởi tổng dòng điện (Ib(Q3) + nguồn dòng), tức là 3 + 7 = 10 mA Trong mạch, R7 và hai diode hạn chế dòng điện qua Q2 Q2 sau đó hoạt động như một "nguồn" dòng điện, đóng vai trò là bộ giới hạn dòng Điện áp ở các cực của R7 có thể tăng lên khoảng 0,6V, tương ứng với 18 mA.

Giai đoạn đầu ra của mạch được xác định bởi "Multiplier V", trong đó không sử dụng bóng bán dẫn hay cụm chiết áp để tạo sự bù đắp giữa các chân đế của Darlington Điện trở được thiết lập là 360 Ohm, cho phép dòng điện vượt qua 7 mA và cung cấp 1,9 V cho các thiết bị đầu cuối Giá trị 1,9 V này cần phải duy trì trong khoảng 0,05V, tức là từ 1,85 đến 1,95V, theo nguyên tắc đối xứng.

Darlington, điện áp này ở hai Vbe đóng đối với Phần NPN và phần PNP

Do đó, ở gốc Q 3 , chúng ta thu được, ở trạng thái nghỉ, 1,9/2 = 0,95 V.

Chúng tôi đảm bảo việc chặn Q 3 và Q 4 bằng cách chỉ đặt 1,9 V giữa các đế của chúng, sự dẫn truyền bắt đầu theo hướng 2.3 V (giá trị ở 25 ° C và giảm

8 mV / ° C) Một sự biến dạng chéo nhỏ tồn tại nhưng không bạo kích.

C4 (tối thiểu 470uF) giúp làm mịn các biến đổi liên quan đến sự thay đổi đột ngột của điện áp đầu ra, đồng thời liên kết với C5 trong quá trình giảm đột ngột của điện áp này.

Hình 2.7 Các giá trị đo trong Proteus

Dòng điện chạy qua R 8 và R 9 cố định là 7 mA Ta áp dụng định luật Ohm:

Ta chia tổng R 8 + R 9 tìm được thành hai giá trị gần nhau.

C 6 và C 7 ổn định amp về biên độ pha

Q3, R10, Q5 và Q6 tạo thành cấu trúc Darlington, với R10 đảm bảo chặn Q5 và Q6 một cách đáng tin cậy Tương tự, Q4, R11, Q7 và Q8 cũng hoạt động theo cách tương tự Các diode D3 và D4, thường ở trạng thái chặn, giúp ngăn ngừa quá áp ở đầu ra khi bộ khuếch đại bão hòa do âm lượng nhạc quá lớn.

Khi bộ khuếch đại đạt trạng thái bão hòa, loa có trở kháng phản kháng (cảm ứng) sẽ khiến các diode D3 và D4 dẫn điện do dòng điện liên tục trong tải đầu ra cảm ứng.

Các bóng bán dẫn Q 5 , Q 6 , Q 7 , Q 8 ; Các bóng bán dẫn MJL21193 và

MJL21194 làm nhiệm vụ chịu tải Tổng công suất có thể chịu được của

2 bóng bán dẫn là 300W đầu ra.

Tra datasheet ta có các giá trị sau:

MJL21194 Điện áp đặt vào chân C: Max 250V DC

MJL21193 Điện áp đặt vào chân B: Max 5V DC

Công suất chịu đựng tối đa: 200W Dòng Quá tải: 2.25A DC ở 80V trong 1 giây

Điện áp tối đa cho 2SA940 được đặt vào chân CE và CB là 150V DC, trong khi điện áp tối đa cho chân EB là 5V DC Dòng chịu đựng tối đa của transistor này là 1.5A DC Hệ số khuếch đại dòng (hFE) tại IC = 0.5ADC và VCE = 10 VDC có giá trị tối thiểu là 40 và tối đa là 140.

Transistor 2SC3116 có điện áp tối đa đặt vào chân CE là 180V DC, chân CB là 160V DC, và chân EB là 6V DC Dòng chịu đựng tối đa của transistor này là 0.7A DC, với khả năng đánh thủng ở mức 1.5A DC Hệ số khuếch đại dòng (hFE) tại IC = 100mA và VCE = 5VDC dao động từ 100 đến 400, trong khi hFE tại IC = 10mA và VCE = 5V là 90.

MPSA92 có điện áp tối đa đặt vào chân CE và CB là 300V DC, trong khi điện áp tối đa đặt vào chân EB là 5V DC Dòng chịu đựng tối đa của MPSA92 là 0.5A DC Hệ số khuếch đại dòng (hFE) tại IC = 1mA và VCE = 10V DC là 25, tại IC = 10mA và VCE = 10V là 40, và tại IC = 30mA và VCE = 10V là 25 Các giá trị hFE này được thể hiện theo bảng trên.

Tại Q 1 , I vào = 0.05mA; I ra = 0.08 mA; hệ số khuếch đại = I vào /I ra =

Tại J2, cường độ dòng điện ra loa là 325 mA

Hệ số khuếch đại dòng điện A i = I ra loa / I vào = 325/0.05 = 6500 lần

Tiêu đề	Diode và Transistor lưỡng cực mô phỏng, phân tích mạch sử dụng phần mềm
Tác giả	Võ Như Mai, Trần Thiện Tâm, Lao Mengthean, Phạm Hoàng Việt
Người hướng dẫn	ThS. Võ Phi Sơn
Trường học	Học viện Hàng không Việt Nam
Chuyên ngành	Kỹ thuật điện tử
Thể loại	Đồ án môn học
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Thành phố Hồ Chí Minh

Định dạng
Số trang	71
Dung lượng	48,83 MB