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

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘITRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ--BÁO CÁOBÀI TẬP LỚN MÔN HỌCĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ I Đề tài: Mạch khuếch đại âm thanhGiảng viên hướng dẫn: TS... Một trong những cơ sở cốt lõi của

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ



BÁO CÁO

BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ I

Đề tài: Mạch khuếch đại âm thanh Giảng viên hướng dẫn: TS Nguyễn Anh Quang Nhóm sinh viên thực hiện: Nhóm

LỜI NÓI ĐẦU

Hà Nội, 2/2023

ST

T

1 Đặng Anh Quân 20203754 137266

2 Lưu Đạt Dũng 20203381 137266

3 Nguyễn Đăng Dương 20203388 137266

4 Nguyễn Phạm Trung

Hiếu

20203706 137266

Điện tử đang là một trong những ngành rất hot ở Việt Nam cũng như Đại học Bách Khoa Hà Nội Một trong những cơ sở cốt lõi của ngành mà mọi sinh viên đều cần lắm chắc để có kiến thức học tập những môn tiếp theo cũng như để

áp dụng vào các công việc khi đi làm là môn Điện tử tương tự 1 Đây là môn học đưa ta một cái nhìn tổng quan nhất về tín hiệu tương tự, mạch tương tự, giúp sinh viên hiểu cách sử dụng, chức năng của các linh kiện điện tử như Transistor, FET, BJT, IC khuếch đại thuật toán, …Để tổng hợp các kiến thức đã học cũng như hoàn thành yêu cầu của thầy với môn này, nhóm em đã làm một bài tập lớn về mạch khuếch đại công suất sử dụng transistor Nhóm em xin được cảm ơn thầy Nguyễn Anh Quang đã chỉ bảo nhiệt tình, tận tình chúng em trong suốt thời gian vừa qua giúp chúng em hiểu bài và đã có thể hoàn thành được bài tập lớn trên

Mục lục

DANH MỤC HÌNH VẼ……… 3 DANH MỤC BẢNG BIỂU……… 4

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ ……… 5

CHƯƠNG II: TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT MẠCH

2 Thiết kế chi tiết ………….……….7

CHƯƠNG III: THỰC HIỆN MÔ PHỎNG VÀ KIỂM TRA MẠCH

1 Mạch thiết kế và mô phỏng………11

2 Mạch thực tế ……….12

3 Báo cáo sản phẩm……… 13

CHƯƠNG IV: SO SÁNH VÀ NHẬN XÉT CÁC THÔNG SỐ ĐO TRÊN MẠCH VỚI CÁC THÔNG SỐ ĐÃ TÍNH TOÁN THEO

LÝ THUYẾT VÀ THEO CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG…….14 DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO………15 KẾT LUẬN………16

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1: Sơ đồ khối của mạch

Hình 2: Sơ đồ mạch

Hình 3: Kết quả mô phỏng bằng phần mềm Proteus Hình 4: Mạch 3D

DANH MỤC BẢNG BIỂU

CHƯƠNG I: ĐẶT VẤN ĐỀ

Mô tả kỹ thuật

1 Yêu cầu chức năng

Khuếch đại tín hiệu âm thanh ra loa 16Ω, nguồn 12V DC, hệ số khuếch đại 25, điện áp tín hiệu đầu ra tối thiểu là 2.0V

2 Yêu cầu phi chức năng

- Mạch đơn giản, dễ sử dụng

- Sửa chữa thay thế các kinh kiện bị hỏng dễ dàng

- Giá thành rẻ

- Kích thước nhỏ gọn

CHƯƠNG II TÍNH TOÁN LÝ THUYẾT MẠCH

Trước khi làm mạch, ta cần thiết kế, tính toán các thông số của mạch trên lý thuyết trước

1 Thiết kế sơ đồ khối

Hình 1: Sơ đồ khối của mạch Hình trên miêu tả sơ đồ khối của mạch Mạch gồm 3 khối chính: Khối nguồn, Khối khuếch đại tín hiệu, và Khối khuếch đại công suất

- Khối nguồn: Đầu vào 220V AC, Đầu ra 12V DC

- Khối khuếch đại tín hiệu: khuếch đại tín hiệu vào cho tín hiệu ra gấp

25 lần tín hiệu vào

- Khối khuếch đại công suất: tầng khuếch đại đẩy kéo nối tiếp với tầng darlinton

2 Thiết kế chi tiết

Hình 2: Sơ đồ mạch

Tính toán:

 Tầng 1:

- Chế độ một chiều, phân tích DC:

- Theo định luật Kirchhoff:

Mà ta cần tần số khuếch đại

Chọn

- Phân tích AC:

 Tầng 2:

- DC: BJT 2N2222A331 BJT TIP41

- AC:

 Tầng 3:

- Sử dụng: TIP1 (NPN), TIP2 (PNP)

- Phân tích DC:

- Diode 1N4141:

- Phân tích AC

- Xử lý tần số:

 Chọn giá trị điện dung tụ

 Mạch hoạt động ở dải tần số: 20-20kHz

 Tầng 1:

 Tầng 2:

3 Thông số toàn mạch

Nhưng trên thực tế khi mô phỏng ta chỉ thu được Tối ưu hóa công suất, ta giảm dần

Thử nghiệm:

CHƯƠNG III THỰC HIỆN MÔ PHỎNG VÀ KIỂM TRA

MẠCH

1 Mạch thiết kế và mô phỏng

Hình 3: Kết quả mô phỏng bằng phần mềm Proteus

Hình 4: Mạch mô phỏng 3D trên mạch in Hình 5: Mạch mô phỏng 3D trên

2 Mạch thực tế

Hình 6: Mạch thực tế

3 Đo đạc các thông số yêu cầu trên mạch đã lắp đặt

CHƯƠNG IV SO SÁNH VÀ NHẬN XÉT CÁC THÔNG SỐ ĐO TRÊN MẠCH VỚI CÁC THÔNG SỐ ĐÃ TÍNH TOÁN THEO

LÝ THUYẾT VÀ THEO CHƯƠNG TRÌNH MÔ PHỎNG

- Khi chỉnh âm lượng trên điện thoại nên to thì tín hiệu sẽ bị méo, nguyên nhân là tín hiệu mà điện thoại có thể công cấp lớn hơn nhiều so với điện

áp max mà ta cần (150 mA > 35 mA)

- Theo như trên mạch thực tế ta thấy các thông số 1 chiều không sai khác quá nhiều so với thực tế

- Hệ số khuếch đại không được cao như mong muốn (100 lần), tuy nhiên

ta có thể tăng điều chỉnh điện áp trên điện thoại tăng lên

- Và cuối cùng là chất lượng âm thanh không được tốt, noise vẫn còn nhiều Nguyên nhân là do các linh kiện chưa được chất lượng

- Công suất P chưa được 2W nguyên nhân: tín hiệu bị méo ngay từ tầng

1, chất lượng linh kiện chưa tốt, cần dùng loa có công suất t0o hơn thì mới có thể hoạt động được với công suất đó

DANH MỤC TÀI LIỆU THAM KHẢO

KẾT LUẬN

Trong quá trình làm bài tập lớn lần này, chúng em đã có những trải nghiệm thực

tế khi được áp dụng những kiến thức đã học trên lớp vào làm mạch thật Đây là sản phẩm đầu tay của chúng em nên trong quá trình làm bài tập còn mắc nhiều lỗi, mong thầy thông cảm cho chúng em Qua đó, chúng em nhận thấy bản thân vẫn còn những điểm còn thiếu sót trong kiến thức của bản thân Nhóm chúng

em xin cảm ơn thầy vì đã giúp đỡ chúng em trong quá trình học tập cũng như trong quá trình làm bài tập lớn