Môn thí nghiệm kỹ thuật điện. Mạch khuêch đại âm thanh

HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG - - BÀI BÁO CÁO Mơn: THÍ NGHIỆM KỸ THUẬT ĐIỆN Đề tài MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM THANH Họ tên : Huỳnh Nguyễn Hoàng Việt MSSV : 1353020079 Lớp : DV1 – K7 Tp Hồ Chí Minh, ngày 25 tháng 05 năm 2015 2 Mục lục trang I Lời mở đầu .3 II Giới thiệu linh kiện Điện trở .4 Tụ Điện BJT Biến trở .8 Diode III Thi công mạch .10 Lý thuyết 10 Thi công mạch 11 Tính tốn 11 IV Thử nghiệm 12 V Lời kết 12 3 I Lời mở đầu Ngày nay, với phát triển kỹ thuật công nghệ, tăng âm cải tiến đến mức hoàn hảo hệ thống hifi stereo,…âm trung thực, hiệu suất cao tiêu mà nhà thiết kế cố gắng để đạt cách tốt Mạch khuếch đại công suất âm tần nói chung đơn giản, để làm mạch khuếch đại âm tần có chất lượng cao khơng phải dễ dàng Bởi thân khuếch đại có khả tiêu tán lượng lớn cơng suất, nên phải thiết kế cho nhiệt độ mà tạo hoạt động mức điện áp cao, dịng điện lớn tải mơi trường xung quanh nhanh để tránh bị phá hủy nhiệt Do khó tránh khỏi ảnh hưởng méo nhiễu,…dẫn đến tín hiệu khơng trung thực.Vậy nên đặc trưng khuếch đại cơng suất thường có khối tản nhiệt lớn, cồng kềnh nhằm tăng diện tích tiếp xúc, trao đổi nhiệt tốt với môi trường Sau em xin giới thiệu mạch khuếch đại âm đơn giản sử dụng transistor 4 II Giới thệu linh kiện Điện trở a Khái niệm Điện trở cản trở dòng điện chảy vật dẫn điện Ký hiệu là: R Được xác định biểu thức: R= Đơn vị tính: Ohm (Ω) b Ký hiệu điện trởtrong mạch điện Linh Kiện Điện Tử Cấu Tạo Điện Trở Tạo từ cộng dây dẩn điện thẳng có kích thước Chiều Dài l, Diện Tích A , Độ Dẩn Điện , Biểu Tượng Giá Trị Mả Màu Hệ Thống Vạch Màu giá trị điện trở Đen Đỏ Cam Vàng Lục Lam Tím Xám Trắng Nâu c Hình dạng thực tế số loại điện trở Tụ điện a Khái niệm Tụ điện có khả tích trữ lượng dạng điện trường Ký hiệu là: C Đơn vị: Farad (F) b Kí hiệu số tụ c Phân loại tụ điện Có nhiều phương pháp phân loại ta dựa sở chất chế tạo bên tụ điện có loại sau: o Nhóm tụ Mica, tụ Sêlen, tụ Ceramic nhóm làm việc khu vực tần số cao tần o Nhóm tụ sứ, sành, giấy, dầu: Nhóm hoạt động khu vực 6 tần số trung bình o Tụ hố học hoạt động khu vực có tần số thấp d Cơng dụng tụ điện - Dùng để tích điện, xả điện, cho tín hiệu xoay chiều qua, ngăn dòng chiều - Khả nạp, xả điện nhiều hay phụ thuộc vào điện dung C tụ - Đơn vị đo điện dung mạch điện tử gồm: pF (Pico Fara), nF (nano Fara), µF (Micro Fara) - Khi sử dụng tụ ta phải quan tâm đến thông số: o Điện dung: Cho biết khả chứa điện tụ o Điện áp: Cho biết khả chịu đựng tụ BJT a Khái niệm Transistor linh kiện bán dẫn thường sử dụng thiết bị khuếch đại khóa điện tử b Cấu tạo c Ứng dụng 7 Transistor linh kiện tích cực, tức cần nguồn cung cấp lượng để hoạt động, cụ thể, cần phải phân cực cho transistor để hoạt động Tùy theo mục đích mà Transistor mắc nối với mạch điện kiểu khác để thực chức sau: • Khóa điện tử • Truyền dẫn điện • Bộ khuếch đại Sử dụng BJT vào mục đích khuếch đại: Hình vẽ cho thấy: Dịng điện bên chân B nhỏ, điều khiển dịng điện lớn bên chân C, tính khuếch đại transistor Chúng ta đưa tín hiệu có cơng suất nhỏ vào chân B, nhận tín hiệu lớn hơn, mạnh chân C Do đó, chân B gọi ngã vào chân C gọi ngã Khi dùng transistor làm tầng khuếch đại, thường thiết kế theo trình tự sau: 8 Thứ nhất: Phải lấy phân cực DC Với transistor NPN, mức volt chân B cao E khoảng diode, mức volt chân C phải cao chân B Thứ hai: Tìm cách đưa tín hiệu vào mạch khuếch đại tìm cách thu lại tín hiệu ngả Có kiểu vào sau: * Cho tín hiệu vào chân B lấy tín hiệu chân C * Cho tín hiệu vào chân B lấy tín hiệu chân E * Cho tín hiệu vào chân E lấy tín hiệu chân C Vậy chân B ngã vào chân C ngã ra, có chân E lúc làm ngã vào lúc làm ngã Thứ ba: Dùng kỹ thuật hồi tiếp để hoàn thiện mạch khuếch đại Ghép transistor lại để đạt hiệu Chúng ta biết, chế tạo, transistor cho độ lợi dịng lớn cơng suất khơng lớn, transistor cơng suất lớn hệ số khuếch đại dịng nhỏ Vậy để có transistor vừa có cơng suất lớn, vừa có độ lợi dòng lớn, người ta dùng cách ghép phức hợp gọi cách ghép Darlington Transistor phức hợp cho hệ số khuếch đai dịng lớn có cơng suất lớn 9 Biến trở Biến trở a Khái niệm Là điện trở chỉnh để thay đổi giá trị, có ký hiệu VR chúng có hình dạng sau 10 10 b Cấu tạo biến trở volume 10k Biến trở volume 10K sử dụng rộng rãi mạch công suất, am li Có tên tiếng Anh potentionmeter Biến trở volume 10K hoạt động điện trở có khả thay đổi trở kháng vặn núm điều chỉnh Biến trở volume 10K có chân, chân ngồi nối vào Vcc Gnd, chân cho giá trị điện áp nằm khoảng (V) -> Vcc (V) 11 11 Diode a Khái niệm Diode bán dẫn linh kiện điện tử thụ động phi tuyến, cho phép dòng điện qua theo chiều mà khơng theo chiều ngược lại, sử dụng tính chất chất bán dẫn b Cấu tạo kí hiệu III Bài thực hành 12 12 III Thi công mạch Lý thuyết a Sơ đồ b Nguyên lý hoạt động Mạch chia làm tầng làm việc: _ Tầng thứ 1: Q1 BC547 lắp theo mạch khuếch đại công suất âm tần lớp A Tín hiệu ngỏ vào audio lấy từ thiết bị phát âm 13 13 điện thoại, máy tính… qua jack 3.5 mm biến thành dịng điện có mức điện áp khoảng 200 mV, 1k Hz Mắc thêm biến trở để điều chỉnh biên độ tín hiệu mong muốn Q1 phân cực thuận cầu chia áp R2 R3, có nhiệm vụ khuếch đại biên độ điện áp dòng điện để đưa tầng Do Q1 lắp theo lớp A nên điện áp ngõ V CEQ1 = VCC/2 đảm bảo transistor không rơi vào trạng thái bão hịa hay tắt _ Tầng thứ 2: transistor cơng suất Q2 BC327 Q3 BC337 lắp theo mạch khuếch đại công suất âm tần lớp AB Hai diode 1N4148 có nhiệm vụ ghim điện áp; tạo mức điện áp phân cực (0,5 ~ 0,6 V) đảm bảo cho transistor Q2 Q3 sẵn sàng dẫn + Bán kỳ (+) Vin: mối nối V BEQ3 phân cực thuận, transistor Q3 dẫn dòng IC kéo từ nguồn cung cấp nạp vào tụ C2 qua tải + Bán kỳ (-) Vin: mối nối VBEQ2 phân cực thuận, transistor Q3 tắt, Q2 dẫn, tụ C2 xả qua Q2, dòng chạy từ tải qua C2 qua Q2 xuống đất Thi công mạch 14 14 a PCB b Mạch thi công thực tế 15 15 layout Tính tốn thơng số a Lý thuyết b Thực tế Q1: ICQ1 = 1,27 mA VCEQ1 = 5,36 V Q2: ICQ2 = 2,5 mA VCEQ2 = 6,02 V Q3: ICQ3 = 2,7 mA VCEQ3 = V 16 16 Zin Zout Av: Theo hình ta độ khuếch đại Av = 10 lần 17 17 ... tăng âm cải tiến đến mức hoàn hảo hệ thống hifi stereo,? ?âm trung thực, hiệu suất cao tiêu mà nhà thiết kế cố gắng để đạt cách tốt Mạch khuếch đại công suất âm tần nói chung đơn giản, để làm mạch. .. công mạch Lý thuyết a Sơ đồ b Nguyên lý hoạt động Mạch chia làm tầng làm việc: _ Tầng thứ 1: Q1 BC547 lắp theo mạch khuếch đại công suất âm tần lớp A Tín hiệu ngỏ vào audio lấy từ thiết bị phát âm. .. công mạch .10 Lý thuyết 10 Thi công mạch 11 Tính tốn 11 IV Thử nghiệm 12 V Lời kết 12 3 I Lời mở đầu Ngày nay, với phát triển kỹ thuật