4.1.1. Vẽ sơ đồ nguyên lý
Hình 4.1. Mạch công suất âm tần
4.1.2. Nguyên lý hoạt động
+ Nhiệm vụ các linh kiện:
- Q1 khuếch đại thúc hoạt động ở chế độ A.
- Q2 , Q3: hai transistor khuếch đại công suất, Q2 loại NPN,Q3 loại PNP nhưng các thông số của chúng hoàn toàn giống nhau, gọi là cặp transistor bổ phụ.
- R1, R2: cầu phân áp phân cực cho Q1.
- R3,R4, R5: điện trở gánh của Q1, đồng thời là để phân cực cho 2 transistor Q2 và Q3.
- R6 // C3: RE và CE của Q1 .
- R7 ,R8: điện trở hạn dòng, ổn định nhiệt cho Q2 và Q3. - C1: Tụ liên lạc lấy tín hiệu vào
54
- C2: Tụ bootstrap (tụ tự cử) - C4 : Tụ xuất.
* Đường đi của tín hiệu:
Tín hiệu âm tần từ tầng trước, thông qua tụ C1 đi vào cực B/Q1 được Q1 khuếch đại và lấy tín hiệu ra ở cực C, ngược pha với tín hiệu vào, để đưa vào 2 cực B của Q2 và Q3. Ta thấy điện trở lấy tín hiệu đưa vào Q2 là R3, điện trở lấy tín hiệu đưa vào Q3 là R3 + R4, do đó biên độ tín hiệu đưa vào Q2 nhỏ hơn biên độ tín hiệu đưa vào Q3, để giảm sự chênh lệch về biên độ tín hiệu đưa vào Q2 và Q3 cần phải chọn R4 có trị số nhỏ.
* Xét trong một chu kì của điện áp tín hiệu:
Ở bán kì dương của tín hiệu đưa vào Q1, cực B của Q2 và Q3 sẽ nhận được bán kì âm của tín hiệu.Do Q2 là loại NPN phân cực nghịch nên không dẫn, trong khi đó Q3 là loại PNP được phân cực thuận nên dẫn và ở điểm giữa M ta có bán kì âm của tín hiệu (do Q3 mắc theo kiểu CC).
Khi bán kì âm của cực B của Q1, cực B của 2 transistor Q2 và Q3 nhận được bán kì dương, Q2 phân cực thuận nên dẫn, cho tín hiệu ra ở điểm giữa M có bán kì dương trong lúc này Q3 phân cực nghịch nên không dẫn.
Như vậy ở cả 2 bán kì của tín hiệu, hai transistor Q2 và Q3 luân phiên hoạt động và tại điểm M có đủ cả hai bán kì tín hiệu được dẫn qua tụ xuất của C4 đến cung cấp cho tải.
* Ưu nhược điểm của OTL dùng transistor bổ phụ + Ưu điểm:
- Gọn nhẹ, ít tốn linh kiện, giá thành hạ.
- Hiệu suất cao vì không bi tổn hao trên biến áp.
- Chất lượng cao hơn do đặc tuyến tần số rộng và các tín hiệu tần số cao không bị suy giảm.
+ Nhược điểm:
- Về mặt thực tế khó có thể tồn tại hai transistor khác loại có thông số hoàn toàn giống nhau, chúng chỉ giống nhau nên dễ gây méo phi tuyến.Để có điện áp giữa Vm = Vcc/2 ta phải tiến hành điều chỉnh lại mạch điện cho chính xác.
- Do tải được mắc nối tiếp với tụ xuất ở khoảng tần số thấp và rất thấp, dung kháng của tụ Xc = 1/2Лfc có trị số khá lớn làm cho tín hiệu bị giảm, do vậy đáp tuyến tần sooscuar mạch ưng với âm trầm không được tốt.
55 4.2. Kiểm tra chất lượng linh kiện
Tên linh kiện Nội dung
C828 D468 B562 VR 100K C 1µF C 100µF C 1000µF R 2,2K; 1,2K; 6,8K; 10K Loa 10W 8Ω D4007 - Sử dụng đồng hồ vạn năng - Điều chỉnh đúng thang đo
4.3. Lắp ráp mạch theo yêu cầu kỹ thuật 4.3.1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu 4.3.1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu
a. Dụng cụ thiết bị Dụng cụ Thiết bị Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng b. Linh kiện
STT Tên linh kiện Số lượng (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
1 C828 01 2 D468 01 3 B562 01 4 VR 100K 01 5 C 1µF 01 6 C 100µF 01 7 C 1000µF 01 8 R 2,2K; 1,2K; 6,8K; 10K 1+1+1+1+1 9 Loa 10W 8Ω 01 10 D4007 02
56
4.4. Kiểm tra thông số của mạch bằng đồng hồ vạn năng và máy hiện sóng
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Bước 1:
- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn
- Kiểm tra board cắm - Xác định vị trí đặt linh kiện trên board
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính
- Đo sự liên kết của board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn
- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board
- Xác định đúng chân linh kiện
- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy.
- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch
Bước 2:
- Lắp ráp linh kiện trên board
Lắp theo trình tự
- Lắp các transistor Q1, Q2, Q3
- Lắp triết áp VR truc điều chỉnh ở vị trí dễ điều chỉnh - Lắp các linh kiện phụ trợ C1, C2, R, D - Cắm dây liên kết mạch - Cắm dây cấp nguồn - Nối loa
- Mỗi linh kiện một chấu cắm
- Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp - Các dây nối không chồng chéo nhau
Bước 3:
- Kiểm tra mạch điện
- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại
- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4:
- Cấp nguồn đo thông số mạch điện
- Cấp nguồn 12V cho mạch điện khi đã an toàn: Các transistor công suất không bị nóng, can nhiễu đầu vào phải có tiếng đáp ở loa là mạch đã hoạt động.
- Dùng đồng hồ VOM để thang đo điện áp DC đo tại các điểm:
+ UBEQ1 = 0,6V + UCEQ1 0,6V
+ UBEQ2 = UBEQ3 = 0,5V + UA = 1/2UCC = 6V
57 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Cấp tín hiệu ở đầu đĩa CD vào mạch với cường độ nhỏ (100mV) ở loa phải có tín hiệu lớn hơn nghe rõ lời, tiếng trong trung thực là mạch đã hoạt động tốt - Dùng máy hiện sóng đo dạng song tại các điểm: + Đo tín hiệu vào
+ Tại CQ1.
+ Tại EQ2.
Bước 5: Chú ý - Muốn đảm bảo cho transistor khi dùng không được vượt quá giới hạn
+ Dòng Icm. X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV
58
+ Điện áp UCEm.
+ Công suất tiêu tán cho phép lớn nhất
- Nếu chọn đúng UBQ1 thì Q2, Q3 cũng được phân cực đúng chế độ AB và chọn điểm giữa UA = 1/2UCC. Biến trở VR điều chỉnh điểm giữa UA. - Sai hỏng thường gặp
Hiện tượng sai hỏng Nguyên nhân Khắc phục Mạch bị tự kích: Khi
chưa có tín hiệu đầu vào thì đã có tiếng rú ở đầu ra
Do các nhiễu ký sinh tần số cao tác động vào
Lắp them các tụ hồi tiếp âm tần số cao tại cực CB của transistor khuếch đại hoặc lắp các mạch thoát tần số cao
Tín hiệu bị xén cả hai biên
Do tín hiệu vào quá lớn làm cho Q1 rơi vào trạng thái bão hòa
Giảm tín hiệu đầu vào
Tín hiệu xén biên trên hoặc biên dưới
Chọn điểm công tác của Q1 không đúng
Định thiên lại cho Q1. Bài tập:
Bài số 1:
Lắp ráp mạch khuếch đại công suất chế độ A
Hình 4.2. Mạch khuếch đại công suất chế độ A
- Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu + Dụng cụ thiết bị
59 Dụng cụ Thiết bị Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng + Linh kiện
STT Tên linh kiện Số lượng
1 RC 2K 01
2 Rb 220K 01
3 Q C828 1+1
4 C 0,1µF 01 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Trình tự thực hiện
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Bước 1:
- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn
- Kiểm tra board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện trên board
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính
- Đo sự liên kết của board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn
- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board
- Xác định đúng chân linh kiện
- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy. - Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch Bước 2: - Lắp ráp linh kiện trên board Lắp theo trình tự - Lắp lần lượt các transistor Q - Lắp các linh kiện phụ trợ R, C - Cắm dây liên kết mạch - Cắm dây cấp nguồn
- Mỗi linh kiện một chấu cắm
- Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp
- Các dây nối không chồng chéo nhau
Bước 3:
- Kiểm tra mạch điện
- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại
- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4: - Cấp nguồn cho mạch điện 12VDC.
60
- Cấp nguồn đo thông số mạch điện
- Đo điện áp phân cực C của tranzito và hiệu chỉnh lại điện trở Rb sao cho điện áp phân cực C = 1/2 VCC (=6v) cho tín hiệu ngõ vào dạng sin Vi = 1v/ 50hz.
- Dùng máy hiện sóng đo biên độ ngõ vào và đo biên độ ngõ ra:
+ Tính hệ số kuếch đại của mạch điện (hệ số khuếch đại điện áp)
+ Quan sát dạng sóng tín hiệu ngõ vào và ngõ ra cho nhận xét.
+ Gắn tải ngõ ra cực C 100Ω qua tụ liên lạc 1µF quan sát dạng sóng và nhận xét.
Bài số 2:
Lắp ráp mạch khuếch đại công suất đẩy kéo ghép ra trực tiếp
X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV
61
Hình 4.3. Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo ghép ra trực tiếp (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu + Dụng cụ thiết bị Dụng cụ Thiết bị Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng + Linh kiện
STT Tên linh kiện Số lượng
1 B633 01 2 D468 02 3 B562 02 4 D613 01 VR 100K 01 5 VR 50K 6 C 1µF 01 7 C 104 01 8 C 1000µF 01 9 R 10K; 4,7K; 330; 1K; 56K; 100 10 Loa 10W 8Ω 01 11 D4007 04
62
- Trình tự thực hiện
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Bước 1:
- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn
- Kiểm tra board cắm - Xác định vị trí đặt linh kiện trên board
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính
- Đo sự liên kết của board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn
- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board
- Xác định đúng chân linh kiện
- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy.
- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch
Bước 2:
- Lắp ráp linh kiện trên board Lắp theo trình tự - Lắp lần lượt các transistor Q6, Q3, Q2, Q5, Q1, Q24 - Lắp triết áp VR trục điều chỉnh ở vị trí dễ điều chỉnh - Lắp các linh kiện phụ trợ C1, C2, R, D - Cắm dây liên kết mạch - Cắm dây cấp nguồn - Nối loa
- Mỗi linh kiện một chấu cắm
- Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt, tạo dáng đẹp - Các dây nối không chồng chéo nhau
Bước 3:
- Kiểm tra mạch điện
- Kiểm tra lại mạch từ sơ đồ lắp ráp sang sơ đồ nguyên lý và ngược lại
- Đo kiểm tra an toàn, kiểm tra nguồn cấp Bước 4:
- Cấp nguồn đo thông số mạch điện
- Cấp nguồn 12V cho mạch điện khi đã an toàn: Các transistor công suất không bị nóng, can nhiễu đầu vào phải có tiếng đáp ở loa là mạch đã hoạt động.
- Dùng đồng hồ VOM để thang đo điện áp DC đo tại các điểm:
63
+ UBEQ4 = 0,6V
+ UBEQ2 = UBEQ5 = 0,5V + UBEQ3 = UBEQ6 = 0,5V + UA = 0V
- Cấp tín hiệu ở đầu đĩa CD vào mạch với cường độ nhỏ (100mV) ở loa phải có tín hiệu lớn hơn nghe rõ lời, tiếng trong trung thực là mạch đã hoạt động tốt - Dùng máy hiện sóng đo dạng song tại các điểm: + Đo tín hiệu vào (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
+ Tại CQ1. + Tại CQ2. X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV X = / DIV CH1 = / DIV CH2 = / DIV
64
+ Tại EQ6
Bước 5: Chú ý - Muốn đảm bảo cho transistor khi dùng không được vượt quá giới hạn
+ Dòng Icm. + Điện áp UCEm.
+ Công suất tiêu tán cho phép lớn nhất - Sai hỏng thường gặp
Hiện tượng sai hỏng Nguyên nhân Khắc phục Mạch bị ù khi chưa có tín
hiệu ở đầu vào thì đã có tiếng ù ở đầu ra
- Do tụ lọc nguồn không tốt
- Do 1 trong 2 transistor công suất làm việc bị nóng
- Lọc lại nguồn
- Kiểm tra lại transistor công suất
Tín hiệu bị xén cả hai biên
Do tín hiệu vào quá lớn Giảm tín hiệu đầu vào Tín hiệu xén biên trên
hoặc biên dưới
Chọn điểm công tác của Q1 không đúng
Định thiên lại cho Q1. Bài số 3
X = / DIV CH1 = / DIV
CH2 = / DIV
X = / DIV CH1 = / DIV
65
Lắp ráp mạch cascode
Hình 4.4. Mạch cascode
- Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị vật liệu + Dụng cụ thiết bị Dụng cụ Thiết bị Bo cắm Panh kẹp Kìm uốn Kéo Đồng hồ VOM Máy hiện sóng + Linh kiện
STT Tên linh kiện Số lượng
1 R1 22K 01 2 R2 10K 01 3 R3 1,8K 01 4 C1 0,047µF/50V 01 5 C2 = C3 = C4 = 10µF/50V 1+1+1 6 Q1 = Q2 = C828 1+1 7 R4 1K 01 8 R5 4,7K 01 Vo R1 R2 R3 Q1 Q2 R4 R5 C1 C2 C3 C4 Vi Vo +Vcc + + + +
66
Trình tự thực hiện (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các bước công việc Nội dung Yêu cầu kỹ thuật Bước 1:
- Chuẩn bị các linh kiện đã chọn
- Kiểm tra board cắm - Xác định vị trí đặt linh kiện trên board
- Kiểm tra chất lượng và xác định cực tính
- Đo sự liên kết của board cắm
- Xác định vị trí đặt linh kiện, các đường dây nối, đường cấp nguồn
- Uốn chân linh kiện cho phù hợp với vị trí cắm trên board
- Xác định đúng chân linh kiện
- Chân linh kiện không được uốn sát vào chân tránh dễ bị đứt ngầm bên trong và không được vuông góc, vuông góc quá sẽ bị gẫy.
- Vị trí đặt linh kiện phải thuận lợi cho quá trình cân chỉnh mạch Bước 2: - Lắp ráp linh kiện trên board Lắp theo trình tự - Lắp lần lượt các transistor Q2, Q1 - Lắp các linh kiện phụ trợ C, R - Cắm dây liên kết mạch - Cắm dây cấp nguồn
- Mỗi linh kiện một chấu cắm - Các linh kiện cắm đúng vị trí đã xác định, tiếp xúc tốt,