TIỂU LUẬN Chương 1 Diode Chương 2 Transistor lưỡng cực Mô phỏng, phân tích mạch sử dụng phần mềm

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG - TIỂU LUẬN CUỐI KỲ HỌC PHẦN: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Mã lớp học phần: 010800069501 Giảng viên hướng dẫn: ThS Võ Phi Sơn SVTH: Võ Như Mai Lớp: 17ĐHKT01 MSSV: 1751200057 SVTH: Trần Thiện Tâm Lớp: 17ĐHKT01 MSSV: 1751200058 SVTH: Lao Mengthean Lớp: 18ĐHKT01 MSSV: 1851200054 SVTH: Phạm Hoàng Việt Lớp: 19ĐHKT01 MSSV: 1951200017 Thành phố Hồ Chí Minh, tháng năm 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN CHẤM TIỂU LUẬN  Nội dung:…………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Trình bày:…………………………………………………………… ……………………………………………………………………… Điểm số: STT Họ tên sinh viên Mã số SV Chữ ký SV Điểm số Điểm chữ Ngày … tháng … năm … Giáo viên chấm (ký ghi họ tên) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án mơn học BẢNG PHÂN CƠNG NHIỆM VỤ TRONG NHĨM  STT Họ tên Võ Như Mai Trần Thiện Tâm Lao Mengthean Phạm Hoàng Việt Mã số SV Nhiệm vụ thực Đánh giá nhóm trưởng Proteus câu hỏi Phối hợp: 2.5 Kiến thức: 2.5 Kỹ năng: 2.5 Đúng hạn: 2.5 Tổng điểm: 10 Bài tập chương Phối hợp: 2.5 Kiến thức: 2.5 Kỹ năng: 2.5 Đúng hạn: 2.5 Tổng điểm: 10 Bài tập chương Phối hợp: 2.5 Kiến thức: 2.5 Kỹ năng: 2.5 Đúng hạn: 2.5 Tổng điểm: 10 Bài tập chương 10 Phối hợp: Kiến thức: Kỹ năng: Đúng hạn: Tổng điểm: Ngày … tháng … năm … Chữ ký nhóm trưởng (ký ghi họ tên) TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Mục lục Mục lục BÀI GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐƯỢC GIAO Chương - Diode Chương – Transistor lưỡng cực 24 Chương – Giải tích mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ tần số thấp 31 Chương – Mạch khuếch đại transistor ghép đa tần 54 Mơ phỏng, phân tích mạch sử dụng phần mềm 60 Nguyên lý hoạt động mạch 60 Mơ phịng cấp nguồn audio 61 Thực mô đo đạc trả lời câu hỏi 62 Kết luận 68 Tài liệu tham khảo 69 Danh mục hình ảnh 70 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học BÀI GIẢI CÁC BÀI TẬP ĐƯỢC GIAO Chương - Diode TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học 56 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học 57 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học 58 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học 59 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án mơn học Mơ phỏng, phân tích mạch sử dụng phần mềm Nguyên lý hoạt động mạch Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch 60 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Mơ phịng cấp nguồn audio Hình 2.2 Mơ cấp nguồn audio Ta có đồ thị song vào ra: màu vàng OUT xanh IN Hình 2.3 Đồ thị sóng hình sin mạch 61 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Thực mô đo đạc trả lời câu hỏi - Tầng vào Tín hiệu âm đến chân Q1 thông qua tụ điện liên kết C2 R3/C2 tạo thành lọc thông cao loại bỏ tần số không mong muốn không nghe Đối với hệ thống âm ưu tiên hiệu suất, mạch cắt xung quanh 30Hz: đây, tần số cắt 1/(2.Pi.R1.C1) = 15 Hz - Giai đoạn vi sai (T1) Một bóng bán dẫn (Q1) thay "cặp vi sai" thông thường! Phản hồi (C3, R4 R5) kết nối với máy phát Đơn giản hiệu quả! Tuy nhiên, điện áp Vbe T1 gây bù (0,7V) điện áp R5 (0,6V) Điện áp có giá trị R5 x Ib (Q2) Các dòng sở Q2 thực tế dòng phát Q1 Do đó, điện áp đầu cao chân đế Q1 khoảng 1,3V Hiệu điện R3 khơng đáng kể phải bù cách dịch chuyển gốc Q1 -1,3V: Hình 2.4 C1 cung cấp kết nối động với mặt đất R1 phải đặt để có V đầu tĩnh (khơng bù lại) Do mặt lý thuyết, điện áp tĩnh (đối với +/- 61V): 62 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án mơn học Hình 2.5 Các phần hệ thống - Độ lợi khuếch đại Trong băng thông khuếch đại, độ lợi xác định + R5 / R4 30R cụm - Bộ khuếch đại điện áp Đó tập hợp Q2, R6, R8, R9 C5 R6, R8 C5 tạo nguồn điện Bootstrap assembly Dòng điện cố định mức mA cho phận lắp ráp C5 phải đủ lớn để tần số âm thấp hơn, điện áp khơng thay đổi, khơng đáng ý Q2 khuếch đại điện áp, thu "tải" nguồn - Bootstrap - Amp phần cịn lại Khơng có dịng điện sở đến giai đoạn đầu Q2 bị cắt dòng điện đến từ nguồn - Bộ khuếch đại hoạt động Khi dòng điện chạy khỏi đầu (điện áp đầu dương), Darlington NPN tạo dịng điện dựa Ví dụ, mA: 63 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Q2 cắt "phần dư" mA, tức 7-3 = 4mA Tại thời điểm dừng lại, Q2 bị chặn Q3 lệch hết đoạn mA Khi dòng điện vào đầu (điện áp đầu âm), Darlington PNP trả dòng điện dựa Ví dụ, mA: Q2 cắt tổng dòng điện (Ib (Q3) + nguồn dòng), tức + = 10 mA Trong mố, R7 hai diode hạn chế dòng điện qua Q Q2 sau trở thành "nguồn" dòng điện, nghĩa giới hạn Điện áp cực R7 tăng lên đến xấp xỉ 0,6V, tương ứng với 18 mA Hình 2.6 cụm Darlington - Phân cực giai đoạn đầu ra: "Multiplier V be" Ở đây, khơng có bóng bán dẫn cụm chiết áp để tạo bù đắp chân đế Darlington, điện trở 360 Ohm, vượt qua mA cung cấp 1,9 V cho thiết bị đầu cuối Giá trị 1,9 V phải tuân thủ phạm vi 0,05V (1,85 đến 1,95V) Theo phép đối xứng Darlington, điện áp hai Vbe đóng Phần NPN phần PNP Do đó, gốc Q 3, thu được, trạng thái nghỉ, 1,9/2 = 0,95 V Chúng đảm bảo việc chặn Q3 Q4 cách đặt 1,9 V đế chúng, dẫn truyền bắt đầu theo hướng 2.3 V (giá trị 25 ° C giảm mV / ° C) Một biến dạng chéo nhỏ tồn khơng bạo kích 64 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học C4 (tối thiểu 470uF) làm mịn biến thể liên quan đến thay đổi đột ngột điện áp đầu (hiện liên kết với C5 trình giảm đột ngột điện áp đầu ra) Hình 2.7 Các giá trị đo Proteus - Tính tốn R8 R9 Dịng điện chạy qua R8 R9 cố định mA Ta áp dụng định luật Ohm: R8 + R9 = (Vcc-0,95V) / 0,007 Đối với +/- 61V, R8 + R9= (61-0,95) / 0,007 = 12.4 kOhm Ta chia tổng R8 + R9 tìm thành hai giá trị gần - Giai đoạn đầu C6 C7 ổn định amp biên độ pha Q3, R10, Q5 Q6 tạo thành Darlington R10 đảm bảo chặn Q5 Q6 cách đáng tin cậy Tương tự Q4, R11, Q7 Q8 Các diode D3 D4, thường bị chặn, tránh áp đầu khuếch đại bão hòa (âm lượng nhạc lớn!) Do đó, loa có trở kháng phản kháng (cảm ứng) diode D3 D4 trở nên dẫn điện khuếch đại bão hịa, lý dòng điện liên tục tải đầu cảm ứng 65 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Các bóng bán dẫn Q5, Q6, Q7, Q8; Các bóng bán dẫn MJL21193 MJL21194 làm nhiệm vụ chịu tải Tổng cơng suất chịu bóng bán dẫn 300W đầu Tra datasheet ta có giá trị sau: MJL21194 MJL21193 Điện áp đặt vào chân C: Max 250V DC Điện áp đặt vào chân B: Max 5V DC Công suất chịu đựng tối đa: 200W Dòng Quá tải: 2.25A DC 80V giây 2SC2073 Điện áp tối đa dặt vào CE: 150V DC Điện áp tối đa đặt vào CB: 150V DC Điện áp tối đa đặt vào EB: 5V DC Dòng chịu đựng tối đa: 1.5A DC hFE IC = 0.5ADC, VCE = 10 VDC : Min = 40, MAX = 140 2SA940 2SC3116 Điện áp tối đa dặt vào CE: 180V DC Điện áp tối đa đặt vào CB: 160V DC Điện áp tối đa đặt vào EB: 6V DC Dòng chịu đựng tối đa: 0.7A DC Đánh thủng 1,5A DC hFE IC = 100mA, VCE = 5VDC : Min = 100, MAX = 400 hFe IC = 10mA, VCE = 5V : MPSA92 90 Điện áp tối đa dặt vào CE: 300V DC Điện áp tối đa đặt vào CB: 300V DC Điện áp tối đa đặt vào EB: 5V DC Dòng chịu đựng tối đa: 0.5A DC hFE IC = 1mA, VCE = 10VDC : 25 hFe IC = 10mA, VCE = 10V : 40 hFe IC = 30mA, VCE = 10V : 25 hfe mạch theo giá trị bảng Tại Q1, I vào = 0.05mA; I = 0.08 mA; hệ số khuếch đại = Ivào/Ira = 0.08/0.05 =1.6 lần Tại J2, cường độ dòng điện loa 325 mA Hệ số khuếch đại dòng điện Ai = Ira loa/ Ivào = 325/0.05 = 6500 lần 66 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Layout mạch in 67 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Kết luận Bài tiểu luận giải yêu cầu đề thực phân cực, phối hợp trở kháng ngõ ra, khảo sát độ lợi GT, băng thông hệ thống Tuy nhiên thực tế để thiết kế mạch khuếch đại cịn quan tới thơng số: điểm nén 1dB, độ tuyến tính (IIP3), độ ổn định mạch, Do thời gian thực tiểu luận có hạn nên nhóm dừng lại việc khảo sát yêu cầu đề bài, phần phức tạp nhóm cố gắng thực mơn học chương trình cao học 68 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Tài liệu tham khảo Hồ Ngọc Bá, Giáo trình mạch điện tử tương tự 69 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Danh mục hình ảnh Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý hoạt động mạch 60 Hình 2.2 Mơ cấp nguồn audio 61 Hình 2.3 Đồ thị sóng hình sin mạch 61 Hình 2.4 62 Hình 2.5 Các phần hệ thống 63 Hình 2.6 cụm Darlington 64 Hình 2.7 Các giá trị đo Proteus 65 70 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat ... cực 24 Chương – Giải tích mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ tần số thấp 31 Chương – Mạch khuếch đại transistor ghép đa tần 54 Mơ phỏng, phân tích mạch sử dụng phần mềm 60 Nguyên... hợp: 2. 5 Kiến thức: 2. 5 Kỹ năng: 2. 5 Đúng hạn: 2. 5 Tổng điểm: 10 Bài tập chương Phối hợp: 2. 5 Kiến thức: 2. 5 Kỹ năng: 2. 5 Đúng hạn: 2. 5 Tổng điểm: 10 Bài tập chương Phối hợp: 2. 5 Kiến thức: 2. 5... Nam Đồ án môn học 23 TIEU LUAN MOI download : skknchat 123 @gmail.com moi nhat Học viện Hàng không Việt Nam Đồ án môn học Chương – Transistor lưỡng cực 24 TIEU LUAN MOI download : skknchat 123 @gmail.com