Báo cáo thực tập điện tử: Mạch điện tử như: Mạch khuếch đại ,mạch tạo dao động…

MỤC LỤC Lời mở đầu 3 I. KHÁI QUÁT CHUNG MẠCH ĐIỆN TỬ 4 1.1. Khái quát về mạch điện tử. 4 1.2. Các ứng dụng của mạch điện tử. 4 1.2.1. Khuếch đại tín hiệu. 4 1.2.2. Điều chế và giải điều chế tín hiệu. 5 1.2.3. Sử dụng mạch điện tử để tạo ra các tín hiệu. 5 II. MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 5 2.1. Khái quát chung về mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ. 5 2.1.1. Đặc tính của tín hiệu nhỏ. 5 2.1.2. Đặc điểm của mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ. 6 2.2. Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ thông dụng. 6 2.2.1.Khái quát 6 2.2.3.1. Mạch ghép trực tiếp: 7 2.2.3.2:Mạch khuếch đại ghép RC : 8 2.2.3.3: Mạch khuếch đại ghép biến áp : 11 2.3:mạch khuếch đại DARLINGTOR: 13 2.3.1:Sơ đồ mạch Darlington lặp emitter 14 2.4:mạch khuếch đại vi sai : 16 III.MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT: 20 3.1. mạch khuếch đại dung transistor: 22 3.2. mạch khuếch đại công suất dung ic : 26 IV.MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN : 27 1:KHÁI NIỆM CHUNG: 27 4.1.sơ đồ khuếch đại thuận : 27 4.2:Mạch khuếch đại đảo 28 4.3:Mạch cộng thuận: 30 4.5.sơ đồ mạch loga: 32 4.6.sơ đồ mạch đối loga: 33 4.7: sơ đồ mạch khuếch đại đối 34 V. MẠCH DAO ĐỘNG: 35 5.1.khái niện : 35 5.2. mạch dao động harley : 35 5.3. mạch dao đông amstrong: 36 5.4:mạch tạo dao động : 36 5.4.1.mạch dao động dịch pha: 36 5.4.2: mạch dao động cầu wien: 40 VI. đặc tính của linh kiện : 42 6.1..IC TDA 2003 42 6.2. Tụ điện, điện trở 44 6.2.1. Tụ điện 44 6.3. Triết áp: 45 6.4.khuếch đại thuật toán (AO): 46 Kết luận 49

Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử MỤC LỤC Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội N Khoa: Điện Tử Lời mở đầu gày với phát triển xã hội khoa học công nghệ phát triển cách mạnh mẽ, đặc biệt lĩnh vực điện tử Xã hội phát triển, mức sống người nâng cao, nhu cầu đặt ngày cao, đòi hỏi công nghệ ngày tinh vi đa Nước ta bước vào thời kỳ công nghệ hóa, đại hóa nhằm đưa Việt Nam thành nước công nghiệp văn minh, đại Hiện nước ta bước vào thời kỳ bùng nổ khoa học công nghệ, mà nhiều vi mạch điện tử đa tốc độ xử lý ngày nhanh Để tiếp cận với khoa học công nghệ, trường Đại học, Cao đẳng trường dạy nghề hướng học sinh, sinh viên tiếp cận với khoa học kỹ thuật cách hiệu Trường Đại học Công nghiệp Hà Nội số trường đứng hàng đầu đào tạo ngành kỹ thuật Trong Kỹ thuật Điện tử coi nghành mũi nhọn Là sinh viên trường, chúng em tiếp thu nhiều kiến thức Kỹ thuật Điện tử qua môn học sở ngành chuyên ngành nhờ cung cấp kiến thức cho chúng em mạch điện tử như: Mạch khuếch đại ,mạch tạo dao động… Trong trình thực đề tài không tránh khỏi sai sót, chúng em mong có góp ý quý báu thầy giáo toàn thể bạn lớp để chúng em thực đồ án hoàn thiện Nhóm chúng em xin chân thành cám ơn hướng dẫn thầy : TRẦN XUÂN PHƯƠNG bạn tận tình giúp đỡ chúng em trình làm báo cáo Nhóm sinh viên thực Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử I KHÁI QUÁT CHUNG MẠCH ĐIỆN TỬ 1.1 Khái quát mạch điện tử Các mạch điển tử có nhiệm vụ gia công tín hiệu theo thuật toán khác nhau, chúng phân loại theo dạng tín hiệu xử lý Tín hiệu số đo (điện áp, dòng điện) trình, thay đổi tín hiệu tín hiệu theo thời gian tạo tín hiệu hữu ích Có hai loại tín hiệu: Tín hiệu tương tự tín hiệu số Tín hiệu tương tự tín hiệu biến thiên liên tục theo thời gian nhận giá trị khoảng biến thiên Ngược lại, tín hiệu số tín hiệu rời rạc hóa mặt thời gian lượng tử hóa mặt biên độ, biểu diễn tập hợp xung điểm đo rời rạc Do đó, tín hiệu số lấy số giá trị khoảng biến thiên Tín hiệu khuếch đại, điều chế, tách sóng, chỉnh lưu, đo, truyền đạt… Để gia công hai loại tín hiệu tương tự tín hiệu số, người ta sử dụng hai mạch bản: mạch tương tự mạch số Biên độ tín hiệu liên quan mật thiết đến độ xác trình gia công tín hiệu xác định mức độ ảnh hưởng nhiễu đến hệ thống Khi biên độ tín hiệu nhỏ nhiễu lấn át tín hiệu Vì vậy, thiết kế hệ thống điện tử cần lưu ý nâng cao biên độ tín hiệu tầng đầu hệ thống Khuếch đại tín hiệu chức quan trọng mạch tương tự Thông thường hệ thống tương tự, người ta phân thành tầng gia công tín hiệu, tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ, tầng khuếch đại điện áp, tầng khuếch Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử đại công suất… Xu hướng phát triển kỹ thuật mạch điện tử tương tự nâng cao độ tích hợp mạch, độ tích hợp tăng chế tạo hệ thống có chức ngày hoàn hảo chip(IC) 1.2 Các ứng dụng mạch điện tử 1.2.1 Khuếch đại tín hiệu Khuếch đại tín hiệu ứng dụng phổ biến nhiều mạch điện tử Sử dụng mạch khuếch khuếch đại tín hiệu thiết bị điện tử, hay nói cách khác hầu hết thiết bị điện tử có mạch khuếch đại dùng để khuếch đại tín hiệu Tùy thuộc vào loại tín hiệu mục đích khuếch đại tín hiệu mà ta có mạch khuếch đại như: Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ, khuếch đại công suất tín hiệu (biên độ lớn), mạch khuếch đại chiều, khuếch đại xoay chiều… 1.2.2 Điều chế giải điều chế tín hiệu Đây ứng dụng mạch điện tử dùng để thu phát tín hiệu hệ thống thông tin liên lạc Điều chế tín hiệu thực mạch điện tử gọi mạch điều chế, ví dụ mạch điều chế biên độ, mạch điều chế tần số, mạch điều chế pha,…, mạch điện sử dụng bên phát tín hiệu Ngược lại, bên thu tín hiệu dùng mạch điện tử thu lại tín hiệu, mạch gọi mạch tách sóng, ví dụ mạch tách sóng biên độ, tần số, pha, … 1.2.3 Sử dụng mạch điện tử để tạo tín hiệu Ví dụ tạo tín hiệu hình sin, tín hiệu xung vuông, tín hiệu xung cưa,… Mạch điện tử loại gọi mạch tạo dao động Các mạch tạo dao động thường gặp là: Mạch tạo dao động hình sin, mạch tạo xung vuông, mạch tạo xung tam giác,… Ngoài ra, mạch điện tử sử dụng để trộn tần tín hiệu máy thu thanh, máy thu hình, dùng để lọc tần số tín hiệu, lọc nhiễu nguồn cho thiết bị có sử dụng mạng điện lưới, dùng để sử lý chuyển đổi tín hiệu… Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử II MẠCH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN 2.1 Khái quát chung mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ 2.1.1 Đặc tính tín hiệu nhỏ Tín hiệu nhỏ tín hiệu điện có biên độ điện áp hay dòng điện nhỏ (cỡ đến 1-3V) Một tín hiệu có biên độ nhỏ có đặc điểm sau: - Tín hiệu có biên độ nhỏ đưa tải (loa, đèn hình, ) hay sử dụng mà phải thông qua khâu biến đổi trung gian (khuếch đại, ) - Tín hiệu có biên độ nhỏ có công suất, lượng yếu nên khả điều khiển hay kích thích mạch điện lớn, mà tín hiệu phải qua nhiều lần khuếch đại lên điều khiển mạch - Tín hiệu nhỏ nên thường bị nhiễu lấn át chèn làm cho bị sai lạc Trong trường hợp tín hiệu nhỏ bị tín hiệu nhiễu lấn át hoàn toàn - Việc xử lý gia công tín hiệu nhỏ phức tạp khó, không cẩn thận bị sai lạc nhiều, tín hiệu không ý nghĩa 2.1.2 Đặc điểm mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng để khuếch đại tín hiệu có biên độ nhỏ nhỏ, mạch khuếch đại có đặc điểm sau: - Mạch thường có điểm làm việc chiều chế độ A, hay gọi chế độ hoạt động(công tác, làm việc) A Với chế độ hoạt động A mạch khuếch đại khuếch đại mà không làm méo tín hiệu - Mạch thường có hệ số khuếch đại nhỏ (độ lợi nhỏ), mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ thường có hệ số khuếch đại khoảng vài lần đến vài chục lần (hoặc từ vài decbel đến vài chục decibel) - Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ có hệ số khuếch đại thấp nên có khả khuếch đại làm bão hòa cắt tín hiệu, hay nói cách khác, mạch khuếch đại khả làm biến dạng tín hiệu - Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ thường có công suất nhỏ, nên nguồn điện dùng để cung cấp cho mạch làm việc thường có trị số nhỏ, trị số nguồn cấp cho Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử mạch làm việc thường từ vài vôn đến hai chục vôn - Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ thường nên phải có biện pháp áp dụng để tỏa nhiệt cho nó, công suất tiêu thụ mạch thấp Các mạch điện khuếch đại tín hiệu nhỏ thường đặt tầng khuếch đại thiết bị điện tử 2.2 Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ thông dụng 2.2.1.Khái quát - Mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ thường mạch khuếch đại sử dụng phần tử khuếch khuếch đại tín hiệu - Các mạch khuếch đại thường sử dụng transistor lưỡng cực EC, CC, BC 2.2.2 Mạch khuếch đại dặc biệt như: + Mạch Kascode + Darlington + Visai,… 2.2.3.Mạch ghép tầng khuếch đại Trong thực tế, tín hiệu ban đầu nhỏ nên thường phải sử dụng khuếch đại Để đạt công suất yêu cầu thi ta phải ghép nhiều tầng khuếch đại với Hình 2.2.3: Mạch ghép tầng khuếch đại - Hệ số khuếch đại nhiều tầng tích hệ số khuếch đại Yêu cầu ghép tầng khuếch đại: Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội - Hệ số khuếch đại lớn - Độ méo tần số nhỏ - Độ méo không đường nhỏ Khoa: Điện Tử Muốn đạt yêu cầu phải chọn: - Chọn đảm bảo chế độ tĩnh, chế độ động thích hợp - Chọn mạch ghép tầng cho đảm bảo phối hợp trở kháng tầng theo chức khuếch đại + Bộ khuếch đại điện áp: + Bộ khuếch đại công suất: + Bộ khuếch đại dòng điện: Trong đó: trở kháng vào khuếch đại, trở kháng nguồn tín hiệu, trở kháng khuếch đại trở kháng tải 2.2.3.1 Mạch ghép trực tiếp Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 2.2.3.1a: Mạch khuếch đại ghép tầng trực tiếp R1 điện trở định thiên cho Transistor Q1 R2 điện trở tải cho Transistor Q1, vừa điện trở định thiên cho Transistor Q2 Ta có: Để cho tín hiệu không bị méo dạng, ta phải chọn trị số R2 cho điện áp cực góp Q1 không nhỏ 1,2V, điện áp đặt lên Bazơ Q2 Nếu điện áp đặt hoàn toàn lên tiếp giáp Bazơ-Emitor Q2 làm hỏng tiếp giáp Do đó, mạch ta phải mắc thêm R3 để làm sụt bớt điện áp , đảm bảo thiên áp cho Transistor Q2 làm việc Thường chọn R2 = 5- 15k để điện áp cực góp Q1 khoảng 1,2-2,5V Điện trở R3 = 1,5 – 2,5 k Để khử hồi tiếp âm tín hiệu R3 ta dùng tụ điện C2 cỡ – 100 F Ưu điểm mạch ghép tầng trực tiếp hệ số khuếch đại lớn không gây tượng méo tần số cách ghép khác Tuy nhiên, điều chỉnh mạch phức tạp không ổn định 2.2.3.2:Mạch khuếch đại ghép RC Hình 2.2.3.2 : sơ đồ mạch khuếch đại gồm tầng ghép với RC • Ta biết hệ số khuếch đại điện áp tầng EC xác định : Với điện trở tải tầng khuếch đại Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội • Khoa: Điện Tử Trở kháng mạch vào : //// Trở kháng mạch là: // Hình 2.2.3.2a: sơ đồ mạch khuếch đại ghép tầng RC Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 2.2.3.2b: Mạch layout khuếch đại ghép tầng RC Nói chung R4 lớn hệ số khuếch đại lớn, R4 gây giảm áp chiều nên chọn R4 lớn làm nhỏ, hệ số khuếch đại mạch lại giảm giảm nhiều tần số cao Nếu chọn R3 nhỏ làm giảm hệ số khuếch đại giảm trở kháng vào tầng sau.Vì R4 thường chọn từ 2-5kΩ  Các linh kiện sử dụng tác dụng linh kiện: R1, R2: phân áp R3 VR, R6: trở kháng vào R4,R7: trở kháng R8, R5: ổn định điện áp C1,C2,C3: lọc nguồn, ngăn điện áp chiều Ce1, Ce2: ổn định, lọc tín hiệu, hồi tiếp Q1, Q2: khuếch đại tín hiệu - Ưu điểm: Đơn giản - Nhược điểm: Tầng khuếch đai ghép RC thường có tiêu tán nhiệt tải RC nên có hiệu suất thấp 2.2.3.3 Mạch khuếch đại ghép biến áp 10 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 10 GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Mạch dao động dịch pha dùng transistor: Hình 5.4.1c: Sơ đồ mạch Mạch dao động dịch pha dùng transistor Ðiều kiện tổng trở vào mạch không thỏa mãn nên điện trở R cuối hệ thống hồi tiếp là: R = R’ + (R1||R2||Zb) (10.8) Với Zb = βre có CE Zb = β(re + RE) CE -Tổng trở mạch chưa có hồi tiếp R0 ≈ RC không nhỏ nên làm ảnh hưởng đến tần số dao động Mạch phân giải vẽ lại 46 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hinh 5.4.1d:Sơ đồ tương đương mạch dao động dịch pha dùng transistor Áp dụng cách phân giải phần trước ta tìm tần số dao động: Thường người ta thêm tầng khuếch đại đệm cực thu chung để tải không ảnh hưởng đến mạch dao động 5.4.2 mạch dao động cầu wien: - Cũng dạng dao động dịch pha Mạch thường dùng op-amp ráp theo kiểu khuếch đại không đảo nên hệ thống hồi tiếp phải có độ lệch pha Mạch hình 10.8a hệ thống hồi tiếp hình 10.8b 47 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 5.4.2:Sơ đồ mạch dao động cầu wien Tại tần số dao động ω0: 48 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Trong mạch hình 10.8a, ta ý: -Nếu độ lợi vòng hở Av < mạch không dao động -Nếu độ lợi vòng hở Av >> tín hiệu dao động nhận bị biến dạng (đỉnh dương đỉnh âm hình sin bị cắt) -Cách tốt khởi động, mạch tạo Av > (để dễ dao động) xong giảm dần xuống gần để giảm thiểu tối đa việc biến dạng Người ta có nhiều cách, hình 10.9 ví dụ dùng diode hoạt động vùng phi tuyến để thay đổi độ lợi điện mạch -Khi biên độ tín hiệu nhỏ, D1, D2 không dẫn điện không ảnh hưởng đến mạch Ðộ lợi điện mạch lúc là: Ðộ lợi đủ để mạch dao động Khi điện đỉnh tín hiệu ngang qua R4 khoảng 0.5 volt diode bắt đầu dẫn điện D1 dẫn ngõ dương D2 dẫn ngõ âm Khi dẫn mạnh nhất, điện ngang diode xấp xỉ 0.7 volt Ðể ý hai diode dẫn điện phần đỉnh tín hiệu hoạt động điện trở thay đổi nối tiếp với R5 song song với R4 làm giảm độ lợi mạch, cho độ lợi lúc xuống gần có tác dụng làm giảm thiểu biến dạng Việc phân giải hoạt động diode vùng phi tuyến tương đối phức tạp, thực tế người ta mắc thêm điện trở R5 (như hình vẽ) để điều chỉnh độ lợi mạch 49 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử cho độ biến dạng đạt mức thấp Nhận xét : tóm lại K>3 mạch dao động tín hiệu bị méo dạng với mạch ta chọn cho k> sau điều chỉnh xuống gần để giảm méo VI đặc tính linh kiện : 6.1.IC TDA 2003 Hình 6.1: IC 2003 Bảng 6.1a: chức chân: chân số Chức Input Hồi tiếp GND Out put VCC Thông số kỹ thuật TDA 2003 Dải tần làm việc: 40HZ – 15KHZ 50 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Điện áp cung cấp : -18 VDC Điện trở tải(loa) (công suất thay đổi điện trở tải thay đổi) Công suất KHZ : tương đương 6w mức điện áp cung cấp 14,4V Hiệu suất 69 % Bảng 6.1b :Công suất tương ứng: Bảng 6.1c: Những thuộc tính điện: 51 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử 6.2 Tụ điện, điện trở 6.2.1 Tụ điện Tụ: Chỉ cho phép dòng điện chiều qua Tụ có giá trị nhỏ cho phép tần số cao qua ngược lại với giá trị lớn 52 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Điện trở: Có tác dụng hạn chế dòng điện phân áp Khi kết hợp với tụ khối có tác dụng lọc thông tùy theo số chúng Hính 6.2.1b: Cấu tạo tụ hóa Cấu tạo tụ điện : Cấu tạo tụ điện gồm hai cực đặt song song, có lớp cách điện gọi điện môi + Người ta thường dùng giấy, gốm , mica, giấy tẩm hoá chất làm chất tụ điện phân loại theo tên gọi chất điện môi Tụ giấy, Tụ điện môi gốm, Tụ hoá -Hình dáng tụ điện thực tế: +Tụ điện thực tế có nhiều loại hình dáng khác với nhiều loại kích thước từ to đến nhỏ Tùy vào mỗi loại điện dung điện áp khác nên có hình dạng khác Ký hiệu : Tụ điện có ký hiệu C (Capacitor) Trên mạch điện tụ điện có kí hiệu đơn giản dễ dàng nhận thấy 53 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 6.2.1c: Ký hiệu tụ điện phân cực 6.3 Triết áp: Hình 6.3:Hình ảnh triết áp thực tế Triết áp cấu tạo từ điện trở coi chia áp Trong triết áp có điện trở cố định (1K, 5K, 10K ) có chân có chân hai bên đầu ( có điện trở hai chân lớn nhất) chân giữa, chân dùng để lấy điện trở mong muốn giải điện trở phép Thông thường triết áp dùng gạt, vặn, xoay để điều chỉnh 54 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Triết áp ứng dụng mạch điện tử làm chức phân áp âm thanh, truyền hình Do có cấu tạo nên tùy vào mục đích người dùng mà triết áp thành biến trở điều chỉnh Chân triết áp ký hiệu 6.4.khuếch đại thuật toán (AO) Cấu tạo AO: Hình 6.4a:Cấu tạo OA Khối 1: Đây tầng khuếch đại vi sai (Differential Amplifier), nhiệm vụ khuếch đại độ sai lệch tín hiệu hai ngõ vào v+ v- Nó hội đủ ưu điểm mạch khuếch đại vi sai như: độ miễn nhiễu cao; khuếch đại tín hiệu biến thiên chậm; tổng trở ngõ vào lớn - Khối 2: Tầng khuếch đại trung gian, bao gồm nhiều tầng khuếch đại vi sai mắc nối tiếp tạo nên mạch khuếch đại có hệ số khuếch đại lớn, nhằm tăng độ nhạy cho Op-Amps Trong tẩng có tầng dịch mức DC để đặt mức phân cực DC ngõ - Khối 3: Đây tầng khuếch đại đệm, tần nhằm tăng dòng cung cấp tải, giảm tổng trở ngõ giúp Op-Amps phối hợp dễ dàng với nhiều dạng tải khác 55 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Nguyên lý làm việc Dựa vào ký hiệu Op-Amps ta có đáp ứng tín hiệu ngõ V o theo cách đưa tín hiệu ngõ vào sau: - Đưa tín hiệu vào ngõ vào đảo, ngõ vào không đảo nối mass: Vout = Av0.V+ - Đưa tín hiệu vào ngõ vào không đảo, ngõ vào đảo nối mass: Vout = Av0.V- Đưa tín hiệu vào thời hai ngõ vào (tín hiệu vào vi sai so với mass): V out= Av0.(V+-V-) = Av0.(ΔVin) Để việc khảo sát mang tính tổng quan, xét trường hợp tín hiệu vào vi sai so với mass (lúc cần cho hai ngõ vào nối mass ta có hai trường hợp kia) OpAmps có đặc tính truyền đạt hình sau Hình 6.4b: Đặc tính truyền đạt OA Trên đặc tính thể rõ vùng: - Vùng khuếch đại tuyến tính: vùng điện áp ngõ V o tỉ lệ với tín hiệu ngõ vào theo quan hệ tuyến tính Nếu sử dụng mạch khuếch đại điện áp vòng hở (Open Loop) vùng nằm khoảng bé 56 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử - Vùng bão hoà dương: bất chấp tín hiệu ngõ vào ngõ +Vcc - Vùng bão hoà âm: bất chấp tín hiệu ngõ vào ngõ -Vcc Trong thực tế, người ta sử dụng Op-Amps làm việc trạng thái vòng hở hệ số khuếch đại áp Av0 lớn tầm điện áp ngõ vào mà Op-Amps khuếch đại tuyến tính bé (khoảng vài chục đến vài trăm micro Volt) Chỉ cần tín hiệu nhiễu nhỏ hay bị trôi theo nhiệt độ đủ làm điện áp ngõ ±V cc.Do mạch khuếch đại vòng hở thường dùng mạch tạo xung, dao động Muốn làm việc chế độ khuếch đại tuyến tính người ta phải thực việc phản hồi âm nhằm giảm hệ số khuếch đại vòng hở A v0 xuống mức thích hợp Lúc vùng làm việc tuyến tính Op-Amps rộng ra, Op-Amps làm việc chế độ gọi trạng thái vòng kín (Close Loop) Nguồn cung cấp Op-Amps lúc đòi hỏi phải cung cấp nguồn ổn áp đối xứng ±15VDC, làm việc với nguồn không đối xứng có giá trị thấp (ví dụ +12VDC -3VDC) hay chí với nguồn đơn +12VDC Tuy nhiên việc thay đổi cấu trúc nguồn cung cấp làm thay đổi số tính chất ảnh hưởng đến tính đối xứng nguồn Op-amps không lấy điện áp tham chiếu (reference) mass mà chọn hình sau: 57 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 6.4c:Dang xung nguồn cung cấp Mặc dù nguồn đơn có ưu điểm đơn giản việc cung cấp nguồn cho opamps thực tế nhiều mạch op-amps sử dụng nguồn đôi đối xứng Phân cực cho op-amps làm việc với tín hiệu AC Cũng mạch khuếch đại nối tầng RC, op-amps dùng khuếch đại tín hiệu ac cần có tụ liên lạc để tránh ảnh hưởng thành phần dc tầng khuếch đại Dưới sơ đồ mạch khuếch đại âm tần có độ lợi 40dB Sử dụng nguồn đơn 58 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Kết luận Để thực báo cáo tốt nghiệp này, chúng em sử dụng kiến thức trang bị năm học cao đẳng kiến thức chọn lọc từ tài liệu thầy giáo, cô giáo trường : mạch điện tử 1,mạch điện tử 2,linh kiện điện tử … Ngoài ra, chúng em sử dụng tài liệu Internet Mặc dù cố gắng, hạn chế thời gian hiểu biết có hạn sinh viên nên báo cáo không tránh khỏi thiếu xót Để đồ án hoàn thiện hơn, chúng em mong nhận ý kiến đóng góp thầy giáo, cô giáo bạn sinh viên Trong trình thực đồ án, chúng em nhận giúp đỡ nhiệt tình từ phía thầy giáo, cô giáo Qua đây, chúng em xin gửi lời cảm ơn trân thành tới thầy cô giáo môn điện tử đặc biệt thầy giáo thạc sỹ Trần Xuân Phương tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành báo cáo 59 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử 60 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp GVHD: Trần Xuân Phương [...]... tín hiệu Vi Vo 24 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 24 GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 3.1a Sơ đồ khối mạch khuếch đại công suất 25 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 25 GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử b.sơ đồ mạch nguyên lý : F D C B A Hình 3.1b.1:Sơ đồ mạch nguyên lý mạch khuếch đại công suất 26 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 26 GVHD:... Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 4.1: Sơ đồ mạch khuếch đại thuận Vì điện áp đặt vào giữa 2 cửa rất bé, xem =0 nên quan hệ giữa và xác định bởi: = Hệ số khuếch đại điện áp của mạch khuếch đại thuận K== = 1+ Vì = nên =0 Được dùng khi cần mạch khuếch đại có trở kháng vào lớn Khi =0 và = ta có sơ đồ bộ lặp lại điện áp với K=1 Điện trở vào của mạch khuếch đại thuận rất lớn, bằng điện. .. Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử HỒI TIẾP ÂM - Tầng khuếch đại vi sai với tín hiệu nhỏ: vi sai điện áp vào, cho khuếch đại dòng ở ngõ ra - Tầng lái hay tầng khuếch đại điện áp: ngõ vào là dòng điện, cho khuếch đại điện áp ở ngõ ra - Tầng khuếch đại công suất: là tầng khuếch đại đồng nhất điện áp và dòng điện, cung cấp công suất lớn cho tải( loa) - Hồi tiếp âm: giữ cho mạch hoạt động ổn định và làm... AB, C và D - Mạch khuếch đại công suất lớp A là mạch khuếch đại mà transistor có điểm làm việc Q nằm trong vùng khuếch đại và nó dẫn trong toàn chu kì của tín hiệu ngỏ vào - Mạch khuếch đại công suất lớp B là mạch khuếch đại mà transistor có điểm làm việc Q nằm trong vùng tắt do đó transistor chỉ dẫn trong một bán kì của của tín hiệu ngỏ vào Mạch khuếch đại công suất lớp AB là mạch khuếch đại mà transistor... mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ nhất là đẻ khuếch đại công suất Nhược điểm: làm giảm biên độ tín hiệu ở tần số cao do tụ tạp tán giữa các vòng dây biến áp , tổn hao ở lõi sắt và hơi cồng kềnh 2.3 .mạch khuếch đại DARLINGTOR • Đặc điểm của mạch : điện trở Hệ số khuếch đại dòng điện lớn ,hệ số khuếch đại điện áp 1 trên tải emitter • Hình 2.3.a:Sơ đồ mạch khuếch đại Darlingtor Khi cần trở kháng vào tầng khuếch. .. Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 22 GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 3: a Dạng sóng dòng iC của mạch khuếch đại công suất chế độ A; b Dạng sóng dòng iC của mạch khuếch đại công suất chế độ B; c Dạng sóng dòng i C của mạch khuếch đại công suất chế độ AB; d Dạng sóng dòng i C của mạch khuếch đại công suất chế độ C - Mạch khuếc đại công suất chế độ D là mạch có hiệu...Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 2.2.3.3a: Mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp Hình 2.2.3.3b:Sơ đồ tương đương 11 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 11 GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Hình 2.2.3.3c :Mạch layout mạch khuếch đại ghép tầng dùngbiến áp Phần tử ghép là biến áp gồm hai cuộn dây L1 và L2 Ghép biến áp không chỉ cách ly các tầng về dòng điện. .. bộ khuếch đại thuật toán lý tuwowngrcos đặc điểm: +)Trở kháng vào rất lớn:Zvào=vô cùng +)Trở kháng ra rất nhỏ;Zra=0 +)Hệ số khuếch đại Kđ rất lớn:Kđ=vô cùng +0Dòng điện vào In,Ip rất nhỏ;In,Ip=0 * Một số mạch khuêch địa thuật toán cơ bản : 4.1.sơ đồ khuếch đại thuận : Mạch khuếch đại thuận như hình 2.9 bao gồm 1 mạch hồi tiếp âm điện áp đặt vào đầu đảo còn tín hiệu đặt vào cửa thuận 32 Báo Cáo Thực Tập. .. Dòng điện tại collector: =β =β Điện áp ra: Ur=IcRc=βUvl=βUvl=Uvl Hệ số khuếch đại điện áp:Ku== chế độ vi sai : khi đưa tín hiệu khác nhau vào hai đầu của mạch vi sai ,mạch sẽ làm việc trong chế độ vi sai hệ số khuếch đại vi sai là : == 20 Báo Cáo Thực Tập Tốt Nghiệp 20 GVHD: Trần Xuân Phương Trường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội Khoa: Điện Tử Với =- =- Chế độ đồng pha: Sơ đồ mạch vi sai hoạt động ở chế độ... Khoa: Điện Tử Hình 4.2: Sơ đồ mạch khuếch đại đảo Khi K điện áp đầu vào =0 vì vậy (*) có dạng: Do đó hệ số khuếch đại điện áp của mạch khuếch đại đảo K cso hồi tiếp âm song song được xác định bằng phần tử thụ động trong sơ đồ: K= (**) Nếu chọn = thì K=-1, sơ đồ có tính chất tầng đảo lập lại điện áp (đảo tín hiệu) Nếu =0 thì từ phương trình = ta có = - hay = - tức là điện áp ra tỉ lệ với dòng điện vào Mạch