báo cáo bài tập lớn điện tử tương tự i đề tài mạch khuếch đại âm thanh

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG  BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ I Đề tài: Mạch khuếch đại âm Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Anh Quang Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm STT Họ tên Vũ Quốc Đạt Nguyễn Hữu Hưng Nguyễn Văn Huy Bùi Việt Anh Nguyễn Viết Phong Đỗ Vượng Lộc MSSV 20182420 20182563 20182587 20182329 20186316 20182642 Hà Nội, 12/2020 Mã Lớp 119022 119022 119022 119022 119022 119022 Mục lục DANH MỤC HÌNH VẼ DANH MỤC BẢNG BIỂU CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ Mô tả kỹ thuật .5 Phân công nhiệm vụ CHƯƠNG II THIẾT KẾ KIẾN TRÚC Thiết kế sơ đồ khối Lựa chọn linh kiện Thiết kế chi tiết khối 3.1 Khối nguồn .7 3.2 Khối khuếch đại tín hiệu 3.3 Khối khuếch đại công suất 11 Thơng số tồn mạch 12 CHƯƠNG III THỰC HIỆN MÔ PHỎNG VÀ KIỂM TRA MẠCH 13 Mạch thiết kế mô 13 Test board 14 Báo cáo sản phẩm .14 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO 15 KẾT LUẬN 16 bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1: Sơ đồ khối mạch -5 Hình 2: Tầng ec khuếch đại tín hiệu nhỏ Hình 3: Tầng darlington -9 Hình 4: Tầng khuếch đại cơng suất 10 Hình 5: Mạch mơ phần mềm proteus -12 Hình 6: Kết mơ phần mềm proteus -12 Hình 7: Kết lắp mạch thật 13 Y bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh DANH MỤC BẢNG BIỂU YBảng 1: Phân công nhiệm vụ Bảng 2: Lựa chọn linh kiện Bảng 3: Báo cáo kết thực tế mô 14 bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh CHƯƠNG I ĐẶT VẤN ĐỀ Mô tả kỹ thuật 1.1 Yêu cầu chức Khuếch đại tín hiệu âm từ jack audio loa 8Ω có tín hiệu âm với đầu vào 70 mV nguồn 12V DC 1.2.Yêu cầu phi chức Nhiệt độ làm việc ổn định: 25 - 50℃ Phân công nhiệm vụ Bảng 1: Phân công nhiệm vụ STT Tên nhiệm vụ Người phụ trách Thiết kế mạch sở lí Cả nhóm thuyết học Mô chỉnh sửa Phong , Huy, Lộc proteus Mua linh kiện Việt Anh , Huy Làm sản phẩm test Việt Anh , Huy board Tổng kết làm báo cáo Hưng , Đạt Chỉnh sửa hoàn thiện báo cáo Lộc , Phong , Đạt, Huy bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh Ghi Địa điểm Điện tử TUHU bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh CHƯƠNG II THIẾT KẾ KIẾN TRÚC Thiết kế sơ đồ khối Hình 1: Sơ đồ khối mạch Hình 2.1 miêu tả sơ đồ khối mạch Mạch gồm khối chính: khối nguồn, khối khuếch đại tín hiệu, khối khuếch đại cơng suất Jack điện thoại loa phụ kiện hỗ trợ mạch Khối nguồn: Đầu vào 220V AC, đầu 12V DC Khối khuếch đại tín hiệu: khuếch đại tín hiệu vào V i (p ) 70 mV cho tín hiệu gấp 15 lần tín hiệu vào Khối khuếch đại công suất: tầng khuếch đại đẩy kéo nối tiếp với tầng darlinton bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh Lựa chọn linh kiện Sau ta nêu lựa chọn linh kiện cho khối mạch, lí dùng linh kiện nêu phần thiết kế Bảng lựa chọn linh kiện: Bảng 2: Lựa chọn linh kiện Loại linh kiện Điện trở 560KΩ Điện trở 100KΩ Điện trở 24KΩ Điện trở 1k5Ω Điện trở 100Ω Điện Trở Công suất 100Ω - 2W Transistor NPN Tụ điện hóa 100uF Tụ điện gốm 47uF Tụ hóa 1000uF Loa 8Ω Diode 1N4148 Transistor PNP Lí lựa chọn Dùng tầng Darlington Mạch EC Mạch EC Mạch EC Mạch EC Tầng Darlington Giá thành (VND) 1500 1000 1000 750 500 1000 Dùng khối khếch đại Để lọc tín hiệu đầu vào ra, ghép nối tầng Bypass Tụ xuất âm Đầu Mạch khuếch đại công suất Mạch đẩy kéo 6000 3000 500 5000 15000 1000 4000 Thiết kế chi tiết khối 3.1 Khối nguồn Để mạch khuếch đại có cơng suất tải 8Ω 1W điện áp đỉnh đỉnh cần đạt 8V Do vậy, cần sử dụng nguồn có điện áp cơng suất lớn u cầu trên, nên nhóm chúng em định sử dụng chuyển đổi nguồn xoay chiều 220V AC sang nguồn chiều 12 DC - 2A, đáp ứng thơng số u cầu giá thành hợp lý, tín hiệu ổn định, nhiễu thấp 3.2 Khối khuếch đại tín hiệu • Tầng tiền khuếch đại – khuếch đại EC bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh Hình 2: Tầng EC khuếch đại tín hiệu nhỏ Tính tốn lựa chọn linh kiện −Chọn transistor N 2222 A có β thơngdụng 200 , tùy setup để xác định β −Chọn điểm làm việc tĩnhQ1 ( V CE , I C )=( 5,5 V ;1 mA ) β=150 gm = IC = =0,04( S) V T 25 −Theo Kirchoff ta có : 12=I C ( R3 + R4 + R5 ) + V CE V CE =5,5 V ; I C =10−3 A ⟹ ( R3 + R 4+ R5 )=6600 Ω Chọn V ℜ=1,6 V ⟹ R E= Vℜ =1600 Ω IC mà R E =R4 + R ⟹ Chọn R 4=100 Ω , R 5=1500 Ω Điều kiện : ( β+1 ) R E ≥ 10 R2 ⟹ R2 ≤ β +1 R 10 E ⟹ R2 ≤ 24160 Ω ⟹Chọn R 2=24 kΩ V ℜ=1,6V ⟹ V B =1,6+0,65=2,25V bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh bao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanhbao.cao.bai.tap.lon.dien.tu.tuong.tu.i.de.tai.mach.khuech.dai.am.thanh mà V B= V cc R2 ⟹ R1=104 k Ω⟹ Chọn R 1=100 kΩ R1 + R2 −Tính tốn tụ C0 , C1 ,C Z¿ =R1 /¿ R2 /¿ ( β+ ) R E=18 kΩ Z out =R3=5 kΩ ⟹ A V 1= + f LB = −R C 5000 = =−40(lần ) 1 +R4 +100 gm 0,04 ( giả sử R s=1 kΩ) π ( R s+ Z ¿ ) C f LB ≤ 20 kHz ⟹ C1 ≥ 4,2.10−10 ( F ) + f ¿= π¿¿ f CE