Đang tải... (xem toàn văn)
MỤC LỤC Trang Phần I : Lý Thuyết Tổng Quan Chương 1: Linh Kiện Sử Dụng Chương 2: Các Khái Niệm Trong Mạch Khuếch Đại 2.1. Định nghĩa mạch khuếch đại. 4 2.2. Đáp ứng tần số. 5 2.3. Méo dạng. 5 2.4. Dãi rộng và tạp nhiễu. 6 2.5. Tổng trở vào. 6 2.6. Tổng trở ra. 6 2.7. Công suất danh định. 6 2.8. Hiệu suất mạch khuếch đại. 6 Chương 3: Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực – BJT 3.1. Transistor mắc theo kiểu E chung. 7 3.2. Transistor mắc theo kiểu C chung. 7 3.3. Transistor mắc theo kiểu B chung. 8 Chương 4: Ghép Giữa Các tầng Khuếch Đại 4.1. Ghép tầng bằng tụ liên lạc. 9 4.2. Ghép tầng bằng biến áp. 10 4.3. Ghép tầng trực tiếp. 10 Chương 5: Khuếch Đại Hồi Tiếp 5.1. Khái niệm. 11 5.2. Phân loại và công dụng. 11 Chương 6: Khuếch Đại Vi Sai 6.1. Tín hiệu vào cùng biên độ cùng pha. 12 6.2. Tín hiệu vào có dạng vi sai. 12 6.3. Tín hiệu vào bất kỳ. 13 6.4. Trạng thái mất cân bằng. 13 Chương 7: Khuếch Đại Công Suất 7.1. Phân loại các chế độ hoạt động của mạch khuếch đại công suất 14 7.1.1. Khuếch đại công suất hạng A. 14 7.1.2. Khuếch đại công suất hạng B. 14 7.1.3. Khuếch đại công suất hạng AB. 14 7.1.4 Khuếch đại công suất hạng C. 15 7.2. Các loại mạch khuếch đại công suất âm tần. 16 7.2.1. Mạch OTL. 16 7.2.2. Mạch OCL. 17 7.2.3. Mạch BTL. 17 Phần II: Thiết Kế Và Thi Công Chương 1: Thiết kế 1.1. Sơ đồ nguyên lý. 18 1.2. Sơ đồ nguồn. 18 1.3. Sơ đồ mạch in. 19 1.4. Sơ đồ khối. 19 1.5. Phân tích các tầng làm việc của mạch OCL. 20 1.6. Chức năng của các linh kiện tại các tầng. 20 Chương 2: Thi Công. 2.1. Các thiết bị sử dụng. 22 2.2. Lắp ráp mạch. 22 2.3. Kết quả. 22 Kết Luận 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24
BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN Ι GVHD: NGUYỄN VĂN AN Sinh viên thực hiện: 1. NGUYỄN ĐĂNG QUANG Lớp: CDDT9B MSSV: 07725701 2. VÕ TRƯỜNG GIANG Lớp: CDDT9D MSSV: 07728711 3. CHÂU TRÍ HẢI Lớp: CDDT 9B MSSV: 07721621 Khóa học: 2007-2010 1 ĐỀ TÀI MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN (CÔNG SUẤT 90 - 300W) Tp.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2009 BỘ CÔNG THƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP.HCM KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN Ι MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN (CÔNG SUẤT 90 – 300W) GVHD: NGUYỄN VĂN AN Sinh viên thực hiện: 4. NGUYỄN ĐĂNG QUANG Lớp: CDDT9B MSSV: 07725701 5. VÕ TRƯỜNG GIANG Lớp: CDDT9D MSSV: 07728711 6. CHÂU TRÍ HẢI Lớp: CDDT 9B MSSV: 07721621 Khóa học: 2007-2010 2 ĐỀ TÀI LỜI MỞ ĐẦU Ngày nay, cùng với sự phát triển của kỹ thuật công nghệ, các bộ tăng âm cũng được cải tiến đến mức hoàn hảo như hệ thống hifi stereo,…âm thanh trung thực, hiệu suất cao là các chỉ tiêu mà các nhà thiết kế luôn cố gắng để đạt được một cách tốt nhất. Mạch khuếch đại công suất âm tần nói chung cũng đơn giản, nhưng để làm được mạch khuếch đại âm tần có chất lượng cao không phải dễ dàng. Bởi vì bản thân bộ khuếch đại có khả năng tiêu tán một lượng lớn công suất, nên nó phải được thiết kế sao cho nhiệt độ mà nó tạo ra khi hoạt động ở mức điện áp cao, dòng điện lớn sẽ được tải ra môi trường xung quanh nhanh để tránh bị phá hủy nhiệt. Do đó khó tránh khỏi sự ảnh hưởng của méo nhiễu,…dẫn đến tín hiệu ra không trung thực.Vậy nên đặc trưng của bộ khuếch đại công suất thường là có khối tản nhiệt lớn, cồng kềnh nhằm tăng diện tích tiếp xúc, trao đổi nhiệt tốt hơn với môi trường. Ngày nay, các bộ khuếch đại công suất được sử dụng rộng rãi trong các máy thu radio, máy nghe băng và các hệ thống stereo chất lượng cao, trong các thiết bị phòng thu, sân khấu, hệ thống phóng thanh công cộng. Sau đây chúng em xin trình bày một loại mạch khuếch đại công suất, đây có thể được xem là mạch tương đối phổ biến trong kho tàng mạch khuếch đại âm tần. Đó là “ mạch khuếch đại công suất âm tần OCL”. Chúng em chọn đề tài này bởi vì mạch khuếch đại công suất là một trong các mạch dân dụng được ứng dụng nhiều trong thực tế và đời sống hàng ngày của gia đình. Nội dung đề tài gồm có bốn phần: Phần I: Lý thuyết tổng quan Phần II: Thiết kế và thi công. Và đây chính là một cơ hội tốt để chúng em có thể tự kiểm tra lại kiến thức của mình, đồng thời có cơ hội để tìm hiểu, tiếp cận nghiên cứu được với những vấn đề mình chưa biết, chưa hiểu rõ nhằm trang bị cho bản thân nhiều kiến thức bổ ích sau này có thể ứng dụng vào thực tế cuộc sống. Dù được sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, và đã rất cố gắng trong việc hoàn thành đồ án này, nhưng do đây là đồ án môn học đầu tiên của chúng em nên không tránh khỏi việc còn nhiều thiếu sót. Rất mong sự đóng góp ý kiến của thầy cô và các bạn.Xin chân thành cảm ơn. Tp.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2009 3 Tp.Hồ Chí Minh, tháng 06 năm 2009 LỜI CẢM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện đồ án được giao, chúng em đã nhận được nhiều sự giúp đỡ của thầy Nguyễn Văn An , và các thầy cô trong khoa Công nghệ điện tử cùng với sự giúp đỡ của bạn bè xung quanh. Trước tiên , chúng em chân thành cảm ơn thầy An đã tận tình hướng dẫn , thảo luận và giúp đỡ chúng em trong quá trình thực hiện đồ án. Chúng em cũng chân thành cảm ơn các thầy, cô trong khoa đã tạo điều kiện thuận lợi về thời gian và tận tình cung cấp các tài liệu mới liên quan nhằm giúp chúng em có thể hoàn thành tốt đồ án được giao. Chân thành cảm ơn các bạn đã giúp đỡ chúng mình trong thời gian vừa qua. 4 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Giáo Viên Hướng Dẫn Nguyễn Văn An 5 NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN Giáo Viên Phản Biện 6 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần MỤC LỤC Trang Phần I : Lý Thuyết Tổng Quan Chương 1: Linh Kiện Sử Dụng Chương 2: Các Khái Niệm Trong Mạch Khuếch Đại 2.1. Định nghĩa mạch khuếch đại 4 2.2. Đáp ứng tần số 5 2.3. Méo dạng 5 2.4. Dãi rộng và tạp nhiễu 6 2.5. Tổng trở vào 6 2.6. Tổng trở ra 6 2.7. Công suất danh định 6 2.8. Hiệu suất mạch khuếch đại 6 Chương 3: Khuếch đại dùng transistor lưỡng cực – BJT 3.1. Transistor mắc theo kiểu E chung 7 3.2. Transistor mắc theo kiểu C chung 7 3.3. Transistor mắc theo kiểu B chung 8 Chương 4: Ghép Giữa Các tầng Khuếch Đại 4.1. Ghép tầng bằng tụ liên lạc 9 4.2. Ghép tầng bằng biến áp 10 4.3. Ghép tầng trực tiếp 10 Chương 5: Khuếch Đại Hồi Tiếp 5.1. Khái niệm 11 5.2. Phân loại và công dụng 11 Chương 6: Khuếch Đại Vi Sai 6.1. Tín hiệu vào cùng biên độ cùng pha 12 6.2. Tín hiệu vào có dạng vi sai 12 6.3. Tín hiệu vào bất kỳ 13 6.4. Trạng thái mất cân bằng 13 Chương 7: Khuếch Đại Công Suất 7.1. Phân loại các chế độ hoạt động của mạch khuếch đại công suất 14 7.1.1. Khuếch đại công suất hạng A 14 7.1.2. Khuếch đại công suất hạng B 14 7.1.3. Khuếch đại công suất hạng AB 14 7.1.4 Khuếch đại công suất hạng C 15 7.2. Các loại mạch khuếch đại công suất âm tần 16 7.2.1. Mạch OTL 16 7.2.2. Mạch OCL 17 7.2.3. Mạch BTL 17 Phần II: Thiết Kế Và Thi Công Chương 1: Thiết kế 1.1. Sơ đồ nguyên lý 18 1.2. Sơ đồ nguồn 18 SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 77 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần 1.3. Sơ đồ mạch in 19 1.4. Sơ đồ khối 19 1.5. Phân tích các tầng làm việc của mạch OCL 20 1.6. Chức năng của các linh kiện tại các tầng 20 Chương 2: Thi Công. 2.1. Các thiết bị sử dụng 22 2.2. Lắp ráp mạch 22 2.3. Kết quả 22 Kết Luận 23 TÀI LIỆU THAM KHẢO 24 PHẦN I LÝ THUYẾT TỔNG QUAN. Chương 1 LINH KIỆN SỬ DỤNG * Linh kiện chính sử dụng là transistor. Transistor : là linh kiện bán dẫn gồm ba lớp bán dẫn tiếp giáp nhau tạo thành mối nối P – N. Gồm có 2 loại: N P N và P N P. Kí hiệu: 1.1. A1013. SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải P - N - P N - P - N 88 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần 1.2. C2383 . 1.3. C1815. SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 99 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần 1.4. B688. 1.5. D718. SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 1010 [...]... trong ngành điện – điện tử Chúng ta chỉ xét mạch khuếch đại công suất dùng trong lĩnh vực âm thanh ( còn gọi là mạch khuếch đại công suất âm tần) – Mạch khuếch đại công suất âm tần dùng để tạo ra một lượng công suất để cung cấp cho tải (tải thường là loa do chúng đòi hỏi một lượng công suất lớn để biến đổi tín hiệu điện thành sóng âm) Mạch khuếch đại công suất thường được sử dụng rộng rãi trong các... là điện trở tải 2.7 Công suất danh định :là công suất lớn nhất mà mạch cung cấp cho tải theo đúng yêu cầu thiết kế SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 1313 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần 2.8 Hiệu suất của mạch khuếch đại (η ) : Hiệu suất của bộ khuếch đại công suất được định nghĩa là tỉ số giữa công suất tín hiệu tung bình được phân phối trên tải với công suất trung bình được... E 1.3 Sơ đồ mạch in SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 26 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần 1.4 Sơ đồ khối 1.5 Phân tích các tầng làm vi c của mạch OCL 1.5.1 Khối nguồn: SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 27 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần Cung cấp nguồn DC với mức điện áp ổn định là ± 42V cho toàn bộ mạch hoạt động 1.5.2 Tầng tiền khuếch đại: Là tầng đầu... nhiều lần – Mạch khuyếch đại về dòng điện : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần – Mạch khuếch đại công suất là mạch được thiết kế sao cho cung cấp một lượng công suất lớn cho tải tức là mạch khuếch đại công suất sẽ tạo ra điện áp cao và dòng điện lớn để lái tải cần công suất lớn .Mạch khuếch đại công suất được... 23 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần Hình:15 7.2 CÁC LOẠI MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN 7.2.1 Mạch OTL (Output Transformer Less) : * Đặc điểm : – Được cấp nguồn đơn +Vcc và mass (0V) – Tầng khuếch đại công suất đẩy kéo dùng transistor bổ phụ đối xứng nên điện thế điểm giữa ra loa bằng nửa nguồn – Ngõ ra loa phải ghép với một tụ điện Co * Ưu điểm : – Âm thanh đạt chất lượng cao hơn do đáp tuyến tần. .. của mạch) được định nghĩa là một khoảng tần số mà khi tần số tín hiệu ngõ vào nằm trong khoảng tần số này thì độ khuếch đại của mạch sẽ là cực đại – Thông thường một mạch khuếch đại chỉ đáp ứng được một dãy tần số nào đó, ở tần số thấp và tần số cao thì độ lợi sẽ giảm so với tần số trung bình Khoảng tần số mà độ lợi không bị suy giảm quá 3dB gọi là băng thông (BW) của bộ khuếch đại Mạch khuếch đại âm. . .Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần Chương 2 CÁC KHÁI NIỆM TRONG MẠCH KHUẾCH ĐẠI 2.1 Định nghĩa mạch khuếch đại Trong kỹ thuật, từ khuếch đại được định nghĩa là “dùng một năng lượng nhỏ để điều khiển môt năng lượng khác lớn hơn gấp nhiều lần”.Có ba loại mạch khuếch đại chính là: – Khuyếch đại về điện áp : Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có biên độ nhỏ vào,... trong công vi c nghiên cứu đồ án và cuối cùng đồ án đã được hoàn thành nhiệm vụ đã đặt ra của đề tài là “ Mạch khuếch đại công suất âm tần OCL” tuy chưa thật sự hoàn chỉnh Và chúng em cũng chân thành cám ơn đến thầy Nguyễn Văn An đã tận tình hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án đúng thời hạn Với đồ án này, ngoài những kiến thức đã học, chúng em còn tiếp thu được một số kiến thức về các mạch khuếch đại công. .. quá trình làm vi c chúng em không thể tránh khỏi những sai sót Rất mong quí thầy cô thông cảm và chỉ bảo Trong đồ án này chỉ giới hạn ở mạch công suất cơ bản, nên trong thời gian tới chúng em sẽ thực hiện mạch khuếch đại công suất khác có công suất lớn hơn bây giờ hoàn chỉnh hơn và gọn đẹp hơn SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 31 31 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần TÀI LIỆU THAM... công xuất âm tần Mạch khuyếch đại công xuất âm tần có đèn đảo pha Q 1 được ghép trực tiếp với hai đèn công xuất Q2 và Q3 Hình: 7 SVTH: Nguyễn Đăng Quang – Võ Trường Giang – Châu Trí Hải 18 Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần Chương 5 KHUẾCH ĐẠI HỒI TIẾP 5.1 Khái niệm – Về cơ bản, hồi tiếp là vi c ghép một phần tín hiệu (áp hoặc dòng) từ ngõ ra của một mạng tứ cực tích cực (thường là mạch khuếch đại A o) về . khuếch đại , tỉ số S/N càng nhỏ càng tốt S(signal): công suất tín hiệu N(noise): công suất nhiễu 2.5. Tổng trở vào (Z IN ): Để tín hiệu không bị