BÁO cáo THỰC tập cơ bản THIẾT kế MẠCH IN sử DỤNG PHẦN mềm ALTIUM mạch khuếch đại âm thanh

MỤC LỤCI- Giới thiệu mạch II- Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý III- Thiết kế mạch in bằng Layout Design IV- Mạch hoàn thiện hơn sau khi rút kinh nghiệm từ quá trình thiết kế V- Kết luận rút

Trang 1

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa Điện Tử - Viễn Thông

********************

BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN

THIẾT KẾ MẠCH IN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ALTIUM

Mạch khuếch đại âm thanh

Giáo viên hướng dẫn : Thầy giáo Vũ Hồng Vinh

Sinh viên : Lê Bảo Ngọc

Mã số sinh viên : 20182930

Lớp : CTTT Điện Tử 01-K63

Mã lớp TTCB: 713612

Hà Nội, ngày 25 tháng 12 năm 2021

TIEU LUAN MOI download : skknchat123@gmail.com

Trang 2

MỤC LỤC

I- Giới thiệu mạch

II- Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý

III- Thiết kế mạch in bằng Layout Design

IV- Mạch hoàn thiện hơn sau khi rút kinh nghiệm từ quá trình thiết kế

V- Kết luận rút ra khi thiết kế mạch

VI-1 số ví dụ thiết kế mạch in trên các phần mềm mô phỏng khác

Trang 3

I - Giới thiệu mạch

Các linh kiện sử dụng trong mạch

Tên linh kiện

Diode Rắc cắm 2 chân vào

Tụ hóa NPN Transistor

Điện trở Jack AC_DC

PNP Transistor

Transistor Rắc cắm 2 chân ra

Chân GND

Thư viện chứalinh kiện

1N4148/Diode.lib CON2 EDG5.08/Connector.lib Capacitor CN2/Discrete

0/Source

Trang 4

II - Thiết kế sơ đồ mạch nguyên lý bằng Schematic.Doc

*About my design:

Giai đoạn 1: Khuếch đại điện áp

- Giả sử rằng tín hiệu đầu vào có giá trị đỉnh điện áp 100mV.

- Áp dụng cấu hình CE bộ chia điện áp để khuếch đại tín hiệu đầu vào nhỏ

- Lý tưởng là chế tạo một mạch khuếch đại điện áp có độ lợi điện áp ổn định và dễ sửa đổi khi thực hiện tính toán Từ đó, tôi chia điện trở ở cực phát của BJT thành 2 điện trở và bỏ qua một

Giai đoạn 2: Mạch khuếch đại dòng điện

Áp dụng cấu hình kết nối emitter - follower Darlington để khuếch đại dòng điện:

Trang 5

Giai đoạn 3:Bộ khuếch đại công suất

- Em chọn bộ khuếch đại công suất lớp AB để khuếch đại công suất của tín hiệu vì nó có cao hơn, hiệu quả hơn loại A và ít bị biến dạng hơn loại B

- Cấu hình này có khả năng là hai cực phát - mạch phân cực hoạt động trên hai bán hạn của tín hiệu xoay chiều : Q2 tín hiệu dương, Q5 cho tín hiệu âm

- Hai điốt D1 và D2 sẽ đưa 2 BJT ra khỏi vùng cắt khi có tín hiệu xoay chiều

trong vùng từ -0,7V - 0,7V, do đó, tín hiệu đầu ra sẽ không bị loại bỏ

Trang 6

Bước 1: Mở phần mềm Altium Desginer

Bước 2: Tạo project mới.File-Menu-New-Project

Trang 7

Ở đây em đặt tên project mình là Mach_khuech_dai.PrjPcb Bước 3: Chọn loại

Project phù hợp

• Multi-board Design Project: Project nhiều mạch in PCB

• PCB Project: Project theo tiêu chuẩn công nghiệp hoặc tự tuỳ biến

• Integrated Library: Thư viện thiết kế mạch in tích hợp

• Script Project: Project chương trình Script bổ trợ thiết kế mạch in

• Name: Đặt tên Project

• Location: Vị trí lưu Project

Bước 4:Tạo thự viện nguyên lý thiết kế mạch

Giao diện mới sau khi tạo thư viện nguyên lý’

Trang 8

Bước 5:Vẽ sơ đồ nguyên lý

Dưới đây là sơ nguyên lý của mạch khuếch đại âm thanh:

a.Thêm Schematic mới: Vào Project.Project – Add New to Project – Schematic Lưu lại (Ctrl S hoặc F S)

Trang 9

Lần lượt chọn các linh kiện theo thiết kế tính toán đưa vào mạch nguyên lý Nháy đúp vàothự viên nguyên lý của Project Chọn SCH Library – Chọn linh kiện cần cho mạchnguyên lý – Place.

Trang 10

b Sắp xếp các linh kiện hợp lý Dùng chuột kéo thả linh kiện về các vị trí hợp lý.

*Các linh kiện và cấu trúc:

Trang 12

c Kết nối các chân linh kiện theo thiết kế

Kết nối các chân linh kiên sử dụng Port Connection Place – Power Port

Trang 13

d Đánh số linh kiện Tools – Annotation – Annotate Schematics – Update Changes List – Accept Changes – OK (Hoặc sử dụng phím nóng T A N)

Giao diện các thông số tính năng đánh số linh kiện:

Trang 14

Sau đó, ta thu được kết quả sau khi đánh số các linh kiện chính là mạch nguyên lý đã đề cập ởtrên.

III - Thiết kế sơ đồ mạch in bằng PCBlayout.PcbDoc

Bước 1:Thêm file mạch in mới Vào Project Project – Add New to Project – PCB – Save

Trang 15

Bước 2:Từ cửa sổ mạch nguyên lý, Design – Update Schematic Document

Validate Changes – Execute Changes – Close

Trang 16

Nhận được giao diện các linh kiện trên mạch in:

Nên kiểm tra lỗi khi cập nhật netlist từ sơ đồ nguyên lý sang mạch in

Bước 3: Kéo thả linh kiện 1 cách hợp lý(thường sắp xếp theo mạch nguyên lý)

Bước 4: Đi dây trong mạch in

Chọn lớp linh kiện cần đi dây Chọn Bottom Layer hoặc Top Layer Place – Track (P T) Dichuột đến các Pin của linh kiện và kết nối đến khi hết các Connection thì dừng lại Lưu ý khi

đi dây mạch in, tránh đi dây tạo thành góc nhọn hoặc góc vuông

* Các luật cơ bản trong thiết kế mạch in

• Clearance : Thiết lập khoảng cách giữa các đường dây trong mạch in

• Width : Thiết lập độ rộng các đường mạch

• Routing Vias : Thiết lập kích thước lỗ Via

• Thiết lập khoảng cách giữa các đối tượng trong mạch in • Design Rules – Electrical – Clearance – Minimum Clearance – Apply

Dưới đây là thiết lập của em cho các thông số trên:

Trang 19

Em chọn cách đi dây 2 lớp cho mạch này, nên sau em sẽ có 2 layout upside và bottom cho mạch trên Dưới đây là kết quả sau khi đi dây:

Chọn lớp KeepOutLayer trên thanh công cụ nằm ngang phía dưới của của sổ thiết kế mạch

in Vẽ đường bao bo mạch theo hình dạng mong muốn: Place – Keepout – Track

Trang 20

Cắt hình dạng bo mạch theo đường Keepout

Chọn toàn bộ đường Keepout Từ thanh công cụ trên cửa số màn hình thiết kế mạch in chọnDesign – Board Shape – Define from selected objects

Giao diện 2D của bo mạch sau khi được cắt:

Trang 21

Bước 5: Phủ lớp cho mạch in và tạo layout:

-Vào Place trên thanh công cụ chọn Polygon Pour

- Sau khi vẽ khung cần phủ cho bo mạch, ta vào properties để đật thông số cho lớp phủ:

Trang 22

Sau khi xét thông số xong, ta thực hiện:

Từ đó ta thu được kết quả:

Trang 23

Đường đỏ là đường đi đây top_layer(do setting của lớp phủ bo mạch là bottom_layer), domạch đi dây 2 lớp nên khi có layout 2 lớp của mạch ta sẽ thấy rõ hơn.

PCB Layout của mặt trên:

PCB Layout của mặt dưới:

Trang 24

IV- M ch hoàn thi n h n sau khi rút kinh nghi m t quá trình thi t ạch hoàn thiện hơn sau khi rút kinh nghiệm từ quá trình thiết ện hơn sau khi rút kinh nghiệm từ quá trình thiết ơn sau khi rút kinh nghiệm từ quá trình thiết ện hơn sau khi rút kinh nghiệm từ quá trình thiết ừ quá trình thiết ết kết

-Sử dụng TIP42 thay cho A1015(đều là PNP Transistor)

-Sử dụng TIP41 thay cho C1815(đều là NPN

Transistor) -Sử dụng BC547 thay cho 2N3904

-Dùng điện trở và điốt của thư viện tích hợp thay vì của thư viện chuẩn

Về cơ bản, nguyên lý hoạt động và sơ đồ nguyên lý của 2 mạch giống nhau nhưng mạch nàyhoàn thiện hơn

-Sơ đồ nguyên lý của mạch:

-Kết nối các linh kiện trong mạch in:

Trang 25

Trang 26

-PCB Layout 3D mặt trên:

-PCB layout mặt dưới:

Trang 27

-PCB layout để làm mạch:

V) Kết luận rút ra khi thiết kế mạch

-Chọn các linh kiện phù hợp để thiết kế mạch nguyên lý 1 cách trực quan nhất, từ đó thiết

kế mạch in

-Có thể đi dây 2 lớp hoặc 1 lớp nhưng nên đi dây 1 lớp để thuận tiện hơn khi biểu diễn PCBlayout phục vụ cho quá trình làm mạch sau này

-Linh hoạt trong việc sắp xếp linh kiện trong bo mạch

-Nên luyện tập thiết kế mạch hơn để hoàn thiện thêm kỹ năng thiết kế mạch trên các phầnmềm thiết kế mạch in như Orcad, Altium,…

-Thực tập là thời gian mà em có học hỏi được rất nhiều kinh nghiệm mà trên lý thuyết

e không thể học được

-Qua bài thực hành này e đã biết và hiểu được rất nhiều điều về điện tử và các mạch điện tử,

và từ bây giờ em đã có thể tự thiết kế cho mình một mạch in như ý Cuối cùng em xin cảm

ơn thày đã tận tình giúp đỡ em hoàn thành bài thực hành này

Trang 28

VI) 1 số ví dụ thiết kế mạch in trên các phần mềm mô phỏng khác

*Phần mềm em sử dụng ở đây là NI Multism

1) Mạch LED đuổi: -Sơ đồ nguyên lý:

-PCB Layout:

Trang 29

2)Mạch dao động dich pha âm tần:

-Sơ đồ nguyên lý:

-PCB layout:

Tiêu đề	Mạch Khuếch Đại Âm Thanh
Tác giả	Lê Bảo Ngọc
Người hướng dẫn	Thầy Giáo Vũ Hồng Vinh
Trường học	Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội
Chuyên ngành	Điện Tử - Viễn Thông
Thể loại	báo cáo thực tập
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	29
Dung lượng	2,74 MB