Cad cam Đề 3 thiết mạch khuếch Đại Âm thanh

- Các diode D1, D2, D3 dùng lấy áp phân cực DC cho các transistor tầng công suất để sửa méo tại giao điểm của tín hiệu.. Đây là một hệ thống khuếch đại âm thanh gồm 4 tầng khuếch đại: 

BỘ THÔNG TIN VÀ TRUYỀN THÔNG HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG

- -CAD/CAM

thanh”

Giảng viên hướng dẫn : Nguyễn Trung Hiếu

Nhóm học tập : 03

Sinh viên thực hiện : Đoàn Long Vũ -B21DCDT247

: Nguyễn Sỹ Toản -B21DCDT223 : Tạ Quang Trường -B21DCDT026

HÀ NỘI – 2024

MỤC LỤC

Mục lục hình ảnh

BTL CAD/CAM

Chương 1: Nguyên tắc hoạt động mạch tăng âm

Hình 1.1 Mạch tăng âm Mạch tăng âm trên được chia làm 4 tấng hoạt động:

- Tầng khuếch đại ngõ vào

- Tầng khuếch đại vi sai

- Tầng khuếch đại đệm

- Tầng khuếch đại công suất

1.1 Tầng khuếch đại ngõ vào.

Q1 là transistor pnp, dùng làm tầng khuếch đại ngõ vào Người ta dùng 2 điện trở R1, R2 lấy áp cấp cho chân B của Q1 để phân cực, R4 là điện trở định dòng làm việc cho Q1 R5 là điện trở lấy tín hiệu hồi tiếp nghịch và R3 là điện trở định áp cho chân C Tín hiệu qua tụ liên lạc ngả vào C1 vào trên chân B và qua

tụ liên lạc ngả ra trên chân C C4 là tụ hóa lớn dùng lọc bỏ tín hiệu trên R4 để làm mất tác dụng hồi tiếp nghịch gây ra do R4 Tầng tiền khuếch đại được cấp

Hình 1.2 Tầng khuếch đại ngõ vào

1.2 Tầng khuếch đại công suất nhỏ hạng A (tầng thúc).

- Q2 là tầng thúc, nó là tầng khuếch đại công suất nhỏ hạng A, nên dòng làm việc

IC lấy khoảng 10mA R13 là điện trở lấy mức áp trung điểm cấp phân cực cho chân B của Q2 R14 là điện trở làm tăng độ ổn định nhiệt cho Q2 R7 và R8

dùng áp chân C và cũng dùng định dòng cho Q2

- Các diode D1, D2, D3 dùng lấy áp phân cực DC cho các transistor tầng công suất để sửa méo tại giao điểm của tín hiệu Tín hiệu lấy ra trên chân C cấp cho tầng kéo đẩy giáp Q3, Q4 Tụ C5 tạo tác dụng hồi tiếp tự cử dùng để làm cân bằng biên độ của tín hiệu ở ngõ ra (biên độ tín hiệu phần lên và phần xuống

bằng nhau)

BTL CAD/CAM

Hình 1.3 Tầng thúc

1.3 Tầng tương hỗ.

Q3, Q4 là 2 transistor hỗ bổ (hỗ tương bổ túc cho nhau) Q3 là loại transistor npn và Q4 là loại transistor pnp Như vậy khi tín hiệu ra trên chân C của Q2

tăng lên sẽ làm Q3 dẫn điện thì Q4 ngưng dẫn và ngược lại, khi tín hiệu trên chân C của Q2 giảm xuống , thì Q4 dẫn điện và Q3 ngưng dẫn

Hình 1.4 Tầng tương hỗ

1.4 Tầng khuếch đại công suất.

Để có công suất ra loa lớn, mạch dùng 2 transistor công suất (gắn trên lá nhôm giải nhiệt)

Q5 ghép phức hợp với Q3 và Q6 ghép phức hợp với Q4 Với các transistor

ghép phức hợp thường có độ ổn định nhiệt kém, do đó người ta dùng các điện trở R9 và R10 để gia tăng hệ số ổn định nhiệt cho Q5, Q6 R11 và R12 là các điện trở nhỏ có công dụng cân bằng dòng kéo đẩy qua loa C7 là tụ ra loa, C7 phải lấy giá trị lớn vì loa vốn có trở kháng nhỏ Ngang loa mắc mạch lọc zobel

để ổn định trở kháng của loa trong dãy tín hiệu âm thanh

BTL CAD/CAM

Hình 1.5 Tầng khuếch đại công suất

1.5 Kết luận chương.

Đây là một hệ thống khuếch đại âm thanh gồm 4 tầng khuếch đại:

 Tầng khuếch đại ngõ vào (Q1): sử dụng transistor PNP để khuếch đại tín hiệu đầu vào, có hồi tiếp nghịch nhằm ổn định hoạt động và cải thiện hiệu suất

 Tầng khuếch đại công suất nhỏ (Q2): khuếch đại tín hiệu với công suất nhỏ sử dụng các điện trở và diode để điều chỉnh phân cực và khắc phục hiện tượng méo tín hiệu tại giao điểm

 Tầng tương hỗ (Q3,Q4): sử dụng hai transistor hỗ tương Q3 và Q4, để dẫn tín hiệu theo chiều lên và xuống, đảm bảo tín hiêuc được khuếch đại đồng đều

 Tầng khuếch đại công suất (Q5, Q6): Ghép phức hợp với Q3 và Q4, tăng cường công suấ ra loa Các điện trở và mạch Zobel giúp ổn định nhiệt

Chương 2: Linh kiện và kiểm thử

2.1 Danh sách linh kiện.

2.2 Thông số một số linh kiện.

BTL CAD/CAM

Hình 2.1 Transistor 2SC1815

Transistor 2SC1815 là transistor ngược (NPN) thông dụng được dùng với

nhiều mục đích khác nhau, đặc biệt trong các ứng dụng mạch khuếch đại âm tần Các đặc tính cơ bản về điện của transistor 2SC1815 được cho như sau:

Hình 2.2 Đường đặc tuyến Von-ampe

 High breakdown voltage, high current capability:

Vceo = 50V (min), Ic=150 mA (max)

 Excellent linearity of hFE:

hFE (2) = 100 (typ.) at Vce = 6V, Ic=150 mA hFE (Ic=0.1mA)/hFE (Ic=2 mA) =0.59(typ.)

 Low nosie: NF=0.2 dB (typ.) (f=1kHz)

 Complementary to 2SA1015 (L) (O, Y, GR class)

2.2.2 Transistor Q2SA1015

Transistor 2SA1015 là transistor thuận (PNP) được sử dụng đa mục đích nhưng chủ yếu được dùng trong các mạch khuếch đại âm tần, thường đi cặp với transistor ngược 2SC1815 do các tham số của loại transistor này khá tương đồng với nhau

BTL CAD/CAM

Hình 2.3 Transistor 2SA1015 Các đặc tính cơ bản về điện của transistor 2SA1015 như sau:

 High breakdown voltage, high current capability:

Vceo = -50V (min), Ic= -150 mA (max)

 Excellent linearity of hFE:

hFE (2) = 80 (typ.) at Vce = -6V, Ic= -150 mA hFE (Ic= -0.1mA)/hFE (Ic= -2 mA) =0.59(typ.)

 Low nosie: NF= 1 dB (typ.) (f=1kHz)

 Complementary to 2SC1815

Hình 2.4 Đường đặc tuyến Volt-Ampere của transistor 2SA1015

2.2.3 Transistor Q2SD880

Transistor 2SD880 là transistor ngược (NPN) đây là transistor công suất gặp nhiều trong các mạch khuếch đại âm tần, hay được sử dụng cùng với

BTL CAD/CAM

Hình 2.5 Transistor 2SD880 Các đặc tính cơ bản về điện của transistor 2SA1015 được cho như sau:

Hình 2.6 Đường đặc tuyến Volt-Ampere của transistor 2SD880.

2.2.4 Diode 1N4002.

Hình 2.7 Diode 1N4002

BTL CAD/CAM

2.2.5 Diode D1N4148.

Hình 2.8 Diode D1N4148

Diode 1N4148 là một loại diode silicon phổ biến, chỉ phép dòng điện chạy theo một hướng Một điểm đặc biệt là tốc độ chuyển mạch nhanh chỉ 4ns với 100V đảo ngược và công suất tiêu tấn tối đa là 0,5W Dưới đây là các thông số cụ thể:

2.2.6 Đo kiểm tra loa.

BTL CAD/CAM

Hình 2 Loa 8Ω

Đo nguội trở kháng loa: dùng đồng hồ vạn năng để ở thang điện trở nhỏ nhất Rx1 đo trở kháng loa trên 2 dây nối vào loa (hoặc trên cọc căm dây loa)

Thông thường các loa có giá trị trở kháng là 2 Ω, 4 Ω hoặc 8 Ω Loa dùng

trong mạch khuếch đại âm tần ở trường hợp này là loa trở kháng 8 Ω

Chú ý : nếu không có loa 8 Ω có thể mắc nối tiếp 2 loa 4 Ω để được loa có trở kháng 8 Ω phù hợp với mạch tăng âm Nếu mắc loa không đúng trở kháng

theo yêu cầu phù hợp với mạch tăng âm sẽ dẫn đến cháy mạch khuếch đại và hỏng loa

2.2.7 Đo kiểm tra tấm mạch in PCB.

- Dùng mắt thường quan sát xem bảng mạch in có chỗ nào bị đứt , gãy hư hỏng hay không Nếu có sẽ đánh dấu và sửa chữa

- Dùng đồng hồ ở thang đo điện trở , đo kiểm tra kết nối của các đường

mạch trên bảng mạch in để đảm bảo tất cả các đường mạch đếu nối tốt, đặc biệt kiểm tra các chỗ mạch mã xuyên lỗ để đảm bảo thông mạch (trong

trường hợp mạch in có nhiều hơn một mặt)

- Xác định các vị trí gắn nguồn điện nuôi một chiều cho mạch

- Xác định vị trí đưa tín hiệu âm tần đầu vào mạch in

- Xác định vị trí đầu ra loa trên mạch in

- Xác định 2 mặt của tấm mạch in, xác định vị trí và từng chân linh kiện có trong mạch nguyên lý trên sơ đồ mạch in

- Xác định vị trí của tầng khuếch đại trên mạch in

- Xác định vị của tầng khuếch đại đệm trên mạch in

- Xác định vị trí của tầng khuếch đại công suất trên mạch in

2.3 Schematic và PCB.

2.4 Kết luận chương

Trong chương tâp chung phân tích các linh kiện có có trong mạch khuếch đại

âm thanh:

 Transistor Q2SC1815

 Transistor Q2SA1015

 Transistor Q2SD880

 Diode D1N4002

 Diode D1N4148

Cùng với đó là một số phương pháp kiểm thử thiết bị đầu ra (loa 8Ω) và mạch PCB