TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ Đề tài Thiết kế mạch OTL ngõ vào đơn Giảng viên Huỳnh Thanh Tùng Nhóm sinh viên thực hiện STT Họ và tên MSSV Lớp 1 Lê Tuấn[.]
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG - - ĐỒ ÁN ĐIỆN TỬ Đề tài: Thiết kế mạch OTL ngõ vào đơn Giảng viên: Huỳnh Thanh Tùng STT Nhóm sinh viên thực hiện: Họ tên Lê Tuấn Anh Đỗ Thành Đạt Lê Hải Đăng Lâm MSSV 106180064 106180071 106180089 Đà Nẵng, năm 2021 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Yêu cầu: Công suất 15 W Kiểu ngõ vào đơn Kiểu mạch OTL Trở kháng vào 200 KΩ Tải loa Ω Méo phi tuyến 0.2 % Vin = 0,7 V F min/max = 50 – 15000Hz Bảng đánh giá tiến độ: STT Ngày 24/02/2021 07/04/2021 14/04/2021 21/04/2021 01/08/2021 Nội dung Giao đề tài Tính Tốn lý thuyết Mơ Thi cơng Hồn thiện Báo cáo Mạch Đánh giá G Đạt yêu cầ Đạt yêu cầ Đạt yêu cầ Đạt yêu cầ Đạt yêu cầ TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Mục Lục A Lýthuyết: Chương 1: Khuếch đại tín hiệu nhỏ I Phân cực BJT II Các cách mắc BJT .6 Chương 2: Hồi tiếp 11 I Khái niệm: 11 II Phân loại: 11 III Lưu đồ chuẩn khuếch đại có hồi tiếp 11 IV Tác dụng hồi tiếp lên mạch khuếch đại 12 V Ứng dụng hồi tiếp mạch khuếch đại 12 Chương : Khuếch đại công suất 14 I Chế độ A: 14 II Chế độ B: 16 III Chế độ AB: 18 IV Mạch khuếch đại công suất OTL 19 B Tính tốn mach:̣ 22 Tính tốn phần nguồn : 22 Tính chọn trở R1, R2: 23 Chọn cặp Q1 Q2 : 23 Tính chọn R3, R4 25 Tính chọn cặp Q3, Q4 : 26 Tính tầng lái: 29 Tính chọn D3, D4, D5, VR2: 29 Tính tốn transistor Q5 làm nguồn dòng: 30 Tính chọn BJT thúc Q6: 31 10 Tính tốn tần nhận tín hiệu vào: 33 11 Tính tốn VR3 : 35 12 Tính tụ 38 13 Tình mạch lọc Zobel C5, R5: .39 14 Kiểm tra độ méo phi tuyến 39 C Kết sau tính tốn: 41 Giá trị linh kiện sau tính tốn : 41 - Tác dung ̣ mỗi linh kiên:̣ .41 Sơ đồ sau tính tốn hồn chỉnh: 43 Kết mơ tín hiệu SINE 1KHz - 0.5V pp 43 Nhận xét: 44 D DATASHEET 45 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn A Lýthuyết: + + + - Chương 1: Khuếch đại tín hiệu nhỏ Để cho BJT hoạt động với điểm làm việc mà đề ra, phải phân cực xác cho BJT Đối với cách mắc BJT có ưu nhược điểm khác để ứng dụng tùy vào nhu cầu người sử dụng Trong chương này, tìm hiểu cách phân cực cho BJT, cách mắc BJT thường gặp, ưu nhược điểm ứng dụng chúng thực tế I Phân cực BJT Ta biết BJT hoạt động vùng: Vùng khuếch đại với tiếp giáp B-C phân cực nghịch, tiếp giáp B-E phân cực thuận Vùng bão hoà với tiếp giáp B-E B-C phân cực thuận Vùng ngưng với tiếp giáp B-E phân cực nghịch Phương pháp chung để giải mạch phân cực gồm bước: Bước 1: Dùng mạch điện ngõ vào để xác định dòng điện ngõ vào Bước 3: Dùng mạch ngõ để tìm thơng số cịn lại Phân cực cố định Bước 2: Suy dòng điện ngõ từ liên hệ = = − với Vbe = 0,7V loại Silic, Vbe = 0,3V loại Ge Trong vùng khuếch đại Ic = β Ib Phương trình đường tải tĩnh Vce = Vcc – Ic Rc = Ưu điểm: Dòng lớn, dễ thiết kế Nhược điểm: Khi nhiệt độ thay đổi, đại lượng β, Vceo, Ib thay đổi dẫn đến điểm làm việc bị sai lệch Ứng dụng: Sử dụng tầng công suất lớn TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Phân cực hồi tiếp cực Emitter − = Trong vùng khuếch đại Ic = β Ib Phương trình đường tải tĩnh Vce = Vcc – (Rc + Re) Ic = + Ưu điểm: Có trở hồi tiếp cực E, tăng độ ổn định điểm làm việc tĩnh Nhược điểm: Việc xác định điểm làm việc phụ thuộc nhiều vào β Ứng dụng: Sử dụng tầng công suất Phân cực cầu phân áp = 1+ 2 TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Rbb = R1//R2 − = Ic = β Ib vùng khuếch đại Vce = Vcc – (Rc + Re) Ic = + Ưu điểm: Việc xác định điểm làm việc tĩnh Q phụ thuộc vào hệ số β Nhược điểm: Thiết kế tính tốn phức tạp Ứng dụng: Sử dụng phổ biến mạch khuếch đại, mạch công suất lớn, BJT hoạt động nhiệt độ cao Phân cực hồi tiếp Collector − = + BJT ( + ) = vùng khuếch đại Vce = Vcc – (Rc + Re) Ic Ưu điểm: Khả hồi tiếp tốt hồi tiếp cực Emitter, cải thiện độ ổn định Nhược điểm: Khó thiết kế tính tốn TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Như vậy, với cách phân cực cố định, dòng lớn nên thường ứng dụng tầng công suất lớn Với cách phân cực hồi tiếp cực Emitter, có điện trở hồi tiếp Re nên tăng độ ổn định mạch Còn với phân cực cầu phân áp, nhờ vào ưu điểm việc xác định điểm làm việc tĩnh Q phụ thuộc β mà thường sử dụng phổ biến mạch khuếch đại Phân cực hồi tiếp dịng Collector mang lại khả hồi tiếp tốt hồi tiếp cực E II Các cách mắc BJT Mắc E chung Sơ đồ tương đương xoay chiều TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Hệ số khuếch đại điện áp:= − Hệ số khuếch đại dòng: + với Rin = R1 // R + = Hệ số khuếch đại công suất: Ap = Av Ai Điều kiện = 0//Rc để mạch hoạt động tuyến tính: ≤ 0,005 Tín hiệu vào ngược pha Ưu điểm: Khuếch đại đồng thời áp dòng Nhược điểm: Hệ số khuếch đại mức trung bình Ứng dụng: Sử dụng tầng đầu vào tầng thúc mạch khuếch đại công suất Mắc C chung Sơ đồ tương đương xoay chiều TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com moi nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Hệ số khuếch đại điện áp:= (1+ Rin = (1 + Hệ số khuếch đại dòng: Hệ số khuếch đại công suất: Ap = Av Ai =( ) // Rb + = //Rb + )//R4 +1 Điều kiện để mạch hoạt động tuyến tính ) Tín hiệu vào đồng pha Ưu điểm: Hệ số khuếch đại dịng cao, xử lí tín hiệu vào lớn Nhược điểm: Hệ số khuếch đại áp xấp xỉ Ứng dụng: Sử dụng tầng u cầu dịng cao, tầng cơng suất ≤ 0,005 + (1 + .. .Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn Yêu cầu: Công suất 15 W Kiểu ngõ vào đơn Kiểu mạch OTL Trở kháng vào 200 KΩ Tải loa Ω Méo phi... chung để giải mạch phân cực gồm bước: Bước 1: Dùng mạch điện ngõ vào để xác định dòng điện ngõ vào Bước 3: Dùng mạch ngõ để tìm thơng số cịn lại Phân cực cố định Bước 2: Suy dòng điện ngõ từ liên... nhat Thiết kế mạch khuếch đại công suất OTL ngõ vào đơn 12 Nhận xét: + Một hệ thống khép kín có hệ số khuếch đại vịng lớn, K’ khơng phụ thuộc vào tính chất mạch mà phụ thuộc vào tính chất mạch