BÁO cáo THỰC tập MẠCH KHUẾCH đại âm tần

BÁO cáo THỰC tập, MẠCH KHUẾCH đại, âm tần

BÁO CÁO THỰC TẬP MẠCH

KHUẾCH ĐẠI ÂM TẦN

Phần mở đầu

I Mục đích thực tập

- Tìm hiểu chi tiết.

- Thiết kế mạch

- Lắp ráp mạch

- Cân chỉnh mạch khuyếch đại âm tần

II.Yêu cầu

- Mạch sau khi thiết kế và lắp ráp phải có khả năng khuếch đại tín hiệu

âm tần

- Yêu cầu đầu vào có điện áp 0.5 V xoay chiều hình sin, đầu ra cũng là

điện áp xoay chiều hình sin 3.8 V, không méo, không biến dạng

- Sử dụng Oscilloscope trong việc kiểm tra và điều chỉnh mạch điện

- Biết kiểm tra chế độ đông của transistor trong chế độ khuếch đại (các chế độ A, B, C)

Nội dung báo cáo

I.Sơ đồ nguyên lý, cấu tạo mạch, tác dụng từng linh kiện.

1.Sơ đồ nguyên lý:

Hình1:sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại âm tần

2.Cấu tạo mạch điện, tác dụng từng linh kiện.

Đây là mạch khuyếch đại âm tần đợc ứng dụng rộng rãi trong các thiết

bị điện tử

Mạch gồm ba khâu:

Đèn Q1 là đèn C828 làm nhiềm vụ khuyếch đại tín hiệu

Đèn Q2 là đèn A564 làm nhiệm vụ kích tín hiệu và đa sang tầng khuyếch đại công suất

Tầng khuyếch đại công suất gồm hai loại đèn khác nhau: Q3 là C828

và Q4 là A564 mach theo kiểu đẩy kéo song song, có tác dụng năng cao công suất đa ra tải

Trong thực tế khi ráp và cân chỉnh mạch, loa 4 Ohm đợc thay thế bằng

điện trở 100 Ω

Trong mạch khi ráp sẽ thay Rb=4.7 K bằng biến trở 10K đợc mắc nối tiếp với một điện trở 1K để bảo vệ mạch khỏi các đột biến trong điều chỉnh chế độ làm việc của đèn Q1

Điện trở 12K tao phân áp U cho đèn Q1

Điện trở 100 Ω tạo hồi tiếp âm cho tín hiệu, điều chỉnh điện trở này để

có tín hiệu ra có trị số nh ý muốn

Điện trở 560 Ω và tụ C2=103 (10nF) dùng để nối tầng, nâng cao hiệu suất mạch

Các điện trở 440(2x220) Ω và 1K dùng để hạn chế tín hiệu hồi tiếp chống tự kích và méo phi tuyến trong tầng khuếch đại công suất R5=440

Ω tạo chênh lệch điện áp giữa Q2 và Q3

R1=560 Ω dùng để hồi tiếp tín hiệu từ đầu ra về chân E của Q1

II.Nguyên lý hoạt động

1) Chế độ một chiều

- Đối với Q1: cực B nối với nguồn dơng qua biến trở, cực C nối với

d-ơng nguồn qua điện trở 220 Ω, cực E đợc nối với tụ xuống âm nguồn,

do đó dòng điện không trực tiếp xuống đất mà theo đờng qua điện trở

560 Ω đi sang đèn Q4, sau đó đi xuống đất

- Đối với Q2: cực E đợc nối trực tiếp với nguồn, dong Bazơ đợc lấy từ dòng Ic của đèn Q1 Cực C nôíi với Bazơ của đèn Q4

- Đối với Q3: cực C đợc nối trực tiếp với dơng nguồn, dòng Bazơ lấy từ cực C của Q2, cực E nối với Ecủa Q4 do đó dòng IE của hai đèn là nh nhau

- Đèn Q4: cực E nối với cực E của Q3, cực C đợc nối trực tiếp xuống

đất, Q4 đợc mở nhờ dòng Ic của Q2

2) Chế độ xoay chiều

Tín hiệu vào dạng Sin với biên độ 0.5 V, tần số 1kHz đợc đa vào cc B của Q1 thông qua một tụ hoá C1=47μF TF Tín hiệu ra lấy ở cực C Tín hiệu qua đèn Q1 đợc khuyếc đại lần 1, sau đó đa sang Bazơ của đèn Q2 để kích Tín hiệu ra lấy ở cực C

Sau đó tín hiệu đợc lấy ra ở cực C của đèn Q2 và chia làm hai đờng:

- Một đờng vào Bazơ của đèn Q3

- Một đờng vào Bazơ của đèn Q4

Tín hiệu ra đựơc ghép với nhau tại cực E nối chung của hai đèn và đợc

đa ra loa qua một tụ hoá C4=100 μF TF

Để đạt đợc điện áp ra có biên độ là 3.8 V ta cần điều chỉnh R2 (100 Ω) giá trị khoảng 70ữ75 Ω, tuy nhiên khi đó tín hiệu ra bị méo ở hai đỉnh hình Sin, để khắc phục ta điều chỉnh biển trở để đạt đựơc hình Sin Điều chỉnh biến trở tức là ta đã điều chỉnh chế độ làm việc của Q1 làm cho tính hiệu hết méo

Trong thực hiện mạch ta cần chú ý điểm sau: để mạch hoạt động đợc thì cả bốn đèn phải hoạt động bình thờng Ta cần chú ý tới các giái trị sau:

- UCE của Q1: từ 2.4 V đến 3.0 V

- Để đèn Q3 mở thì UBE của Q3 là 0.4 V đến 0.6 V

- Khi đó UCE (Q3) –UCE (Q2) phải cỡ 0.1 Vữ0.6 V Khi đó mạch hoạt động

III.Sơ đồ lắp ráp

Trong sơ đồ lắp ráp có một số điểm cần lu ý sau:

- R2 sau khi chỉnh giá trị sẽ là ba điện trở R21, R22, R23 mắc song song với nhau Khi đó giá trị thực của R2 là 220/3=73.33 Ω

- R5=220 Ω sẽ là ba điện trở 100,100 và 220 Ω măc nối tiếp với nhau tức R5=420 Ω

- Rb giữ nguyên, điều chỉnh Rc=12K mắc nối tiếp với 1,2 K tức

Rc=13,2 K để không bị méo dới

IV Trả lời các câu hỏi kỹ thuật:

Câu hỏi 1:

Phân tích dòng điện một chiều qua từng đèn?

Trả lời:

- Đối với Q1: Dòng Ic từ dơng nguồn qua điện trở 220 Ω qua chân C

đến chân E qua điện trở 560 Ω đến chân E của Q4 qua chân C(Q4) về

âm nguồn

Dòng IB từ dơng nguồn qua điện trở Rb đến chân B qua chân E qua

điện trở 560 Ω đến chân E của Q4 qua chân C(Q4) về âm nguồn

Dòng IE bằng tổng hai dòng IB+IC từ chân E qua điện trở 560 Ω đến chân E của Q4 qua chân C(Q4) về âm nguồn

Dòn IP từ nguồn qua Rb qua điện trở 12K về âm nguồn

- Đối với Q2: Dòng Ic từ dơng nguồn qua chân E sang chân C đến chân B: (Q3)->E(Q3) ->E(Q4) ->C(Q4) về âm nguồn

Dòng IB từ dơng nguồn qua chân E sang chân B -> C(Q1)->E(Q1) qua điện trở 560 Ω đến chân E(Q4) qua chân C(Q4) về âm nguồn Dòng IE bằng tổn hai dòng IB+IC từ dơng nguồn qua chân E sau đó chia hai đờng một là IB, hai là Ic

- Đối với Q3: Dòng Ic từ dơng nguồn qua chân C->E ->E(Q4)->C(Q4)

về âm nguồn

Dòng IB từ dơng nguồn đến E(Q2)->C(Q2) đến chân B->E sang chân E(Q4)->C(Q4) về âm nguồn

Dòng IE bằng tổng hai dòng IB+IC từ chân E sang chân E(Q4)->C(Q4)

về âm nguồn

- Đối với Q4: Dòng Ic từ dơng nguồn qua Q3 đến chân E->chân C về

âm nguồn

Dòng IB từ dơng nguồn qua Q3 đến E(Q4)->B(Q4) quay lại qua Q3 sang E->C về âm nguồn

Dòng IE bằng tổng hai dòng IB+IC

Câu hỏi 2:

Cách mắc các đèn bán dẫn đối với dòng xoay chiều?

Trả lời:

- Đối với Q1: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân c nên Q1 đợc mắc E chung

- Đối với Q2: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân C nên Q2 đợc mẵc kiểu E chung

- Đối với Q3: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân E nên Q3 đựơc mắc C chung

- Đối với Q4: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân E, nên Q4 đợc mắc C chung

- Đối với các transistor mắc E chung tín hiệu đầu vào và đầu ra ngợc pha nha

Câu hỏi 3:

Chuyển giao lên mạch IC khuyếch đại thuật toán, tính Kthuận, Kdảo của mạch?

Trả lời:

Khuyếch đại thuận: tín hiệu vào từ chân B của Q1 ra ở chân E của Q3, Q4 cùng pha Sơ đồ chuyển giao nh sau:

Trong sơ đồ thì cực +(thuận) là chân B của Q1 giả sử tín hiệu vào ở nửa chu kì dơng qua Q1 chuyển thành âm(đảo pha) do Q1 mắ E chung qua Q2(E

chung) đảo pha, qua Q3 không đảo pha(C chung), nh vậy tín hiệu vào và ra

đồng pha nhau Hệ số khuyếch đại thuận là:

2

1

ra 1

R U

vào thuận

theo các giá trị trên sơ đồ ta tính đợc

64 8 33 73

560

1  



thuận

K

Khuyếch đại đảo:

Tín hiệu vào từ chân E của Q1 ra ở chân E của Q3, Q4 Sơ đồ chuyển giao

nh sau:

Trong sơ đồ thì cực (-) (đảo) là chân E của Q1 giả sử tín hiệu vào ở nửa chu kì dơng qua Q1 thì chân B sẽ ngợc pha qua chân C lại chuyển thành

d-ơng(đảo pha) do Q1 mắc E chung qua Q2 (mắc E chung) đảo pha, qua Q4 không đảo pha(C chung), nh vậy tín hiệu vào và ra ngợc pha nhau

Hệ số khuếch đại đảo là:

2

1 ra

R U

vào o

dả

Theo các giá trị trên sơ đồ ta tính đợc

64 7 33 73

560









o

dả

K

Dấu (-) biểu diễn sự ngợc pha giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra

Câu hỏi 4:

Nhận xét giữa tính toán và mạch thực tế?

Trả lời:

Tính toán lý thuyết ta thấy mạch là mạch khuếch đại thuật toán nên ta

33 73

560 1

1 2

1











R R

Kthuận

Nếu tín hiệu vào là Uvào=0.5 V thì tín hiệu ra sẽ là:

V 4.3 x0.5 64 8 xU

ra Kthuận vào  

U

Trong thực tế Uvào  0 5 V,Ura  3.8 V nh vậy ta có:

6 7 5 0

8 3 U

ra







vào

o

dả

U

K

Sai số sẽ là:

% 12 100 3

4

| 3 4 8 3

|

% 100 U

| U

| TT









x x

U

LT LT

Sai số này có thể chấp nhận đựơc

Nguyên nhân của sai số:

- Sai số dụng cụ đo

- Sai số của linh kiện

- Sai số do quá trình hàn nối linh kiện không đúng kĩ thuật làm giảm phẩm chất linh kiện

V.Đo đạc và thí nghiệm:

1.Kết quả đo đạc ở chế độ tĩnh

Trong chế độ tĩnh loa thay bằng một điện trở 100 Ω

2.Bỏ Rb Q1

Khi đó không còn điện áp chân B hay UBE=0 mạch không hoạt động

đựơc(vì các transitor đều làm việc ở chế độ khuyếch đại) Kết quả đo ở chế

độ tĩnh ghi ơ bảng sau:

3.Bỏ cực E của Q3

Khi đó tầng khuếch đại công suất bị mất một vế tín hiệu chỉ đựơc khuếch đại bán chi kì Quan sát dạng sóng trên Osilloscope ta thấy rõ điều

đó cụ thể chỉ bán phần dơng có tín hiệu ra còn phần âm bị mất, ngoài ra tín hiệu còn bị méo, biên độ max là 1.4 Kết quả đo ỏ chế độ tĩnh nh sau:

4 Bỏ R2

Khi đó coi mạch có R2=∞ thay vào biểu thức tính K ta có K=1 Điều này đựơc chứng thực trên Osilloscope tín hiệu vào và tín hiệu ra có biên độ

và dạng sóng nh nhau Kết quả đo ở chế độ tĩnh ghi ở bảng dới:

VI.Câu hỏi phụ:

Câu hỏi:

Tại sao bán dẫn ta đo UBE mà không đo UB-đất Giải thích cách đo trên? Trả lời:

Trong chế độ khuếch đại Transitor muốn hoạt động đợc nhất thiết phải cấp UBE Do đó khi kiẻm tra chế độ tĩnh nhất thiết phải đo UBE

Chỉ càn làm cho giả trị UBE thay đổi chút ít với khoảng <0.7 V ->IE và

IC thay đổi rất nhiều làm cho nội trở Transistor thay đổi rất nhiều theo Đây

là tính chất rất quan trọng của Transistor mà chúng ta cần biết do vậy để biết

đèn hoạt động tốt hay không ta chỉ cần đo UBE

Trong các mạch thì để tạo điện áp cho đèn hoạt động ngời ta phải phân

áp cho Transistor Lý do tại sao không do UB-đất là do:

- Các Transistor khi đợc phân áp thì cha chắc cực E đã nối đất mà có thể qua một điện trở hồi tiếp, khi đó UBE=UB-UE ≠ UB-đất (vì UE≠0)

- Giả sử Transistor đựơc phân áp bằng dòng phân áp thì khi đó nếu Transistor hỏng ta vẫn có UB-đất do sự phân áp mà không có UBE

- Trong quá trình hàn nối linh kiện chất lợng mối hàn không đợc đảm bảo dẫn đến sai lệch kết quả đo