Đồ án 1 mạch khuếch đại âm thanh

Tụ không phân cc: Các loi tụ này không phân biêt âm dưng và thương có điên dung nhỏ từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thương được sử dụng trong các mchđiên có tần số cao hoặc mch lc

KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ   -  

Đồ án 1: Mạch khuếch đại âm thanh

Giảng viên hướng dẫn: Đỗ Phương Nhung Sinh viên thực hiện: Ngô Thị Phương Thảo

Hà Nội, tháng 4 năm 2023

Lời nói đầu

Con ngươi chúng ta là một sinh vật đặc biêt, chúng ta luôn phát triển và

hướng tới những thứ mới mẻ nhằm cải thiên và nâng cao chất lượng cuộc

sống Đứng trước thơi đi 4.0 – kỷ nguyn số của toàn nhân loi, những

ngành công nghiêp chế to như phần mềm, phần cứng, vật liêu linh kiên

 bán dẫn đ đt được nhiều thành tu đáng chú ý và góp phần không nhỏ

vào s thay đổi này.

 Nhận thấy tầm quan trng của s thay đổi có thể quyết định vận mênh

quốc gia như vậy, những môn lin quan đến phần cứng và phần mềm đ

được tích hợp sâu vào chưng trình đào to như một phần không thể

thiếu của các trương Cao đẳng, Đi, đặc biêt là các trương kỹ thuật nhằm

đào to ra thế hê các kỹ sư chất lượng trong tưng lai Qua bộ môn “Đồ

án 1”, sinh vin sẽ có cái nhìn cụ thể và chi tiết hn về ngành nghề mình

được đào to và qua đó sẽ kích thích s sáng to để cho ra những sản

 phẩm thiết thc phục vụ đơi sống.

Qua đồ án này chúng em có cái nhìn thc tế hn, sâu sắc hn về mch

tưng t, chúng em cng đ hiểu thm nhiều về cách thức xử lý một bài

toán thc tế phức tp và cách các linh kiên điên tử làm viêc với nhau.

Với s hương dẫn tận tình của Cô Đỗ Phưng Nhung , em hy vng có

thể hoàn thành tốt bài tập lần này.

Em xin chân thành cảm n cô!

Mục Lục :

Chương I : LÝ THUYẾT CƠ S 4

I TỤ ĐIỆN : 4

1 Cấu tạo : 4

2 Phân loại : 4

3 Điện dung , đơn vị và ký hiệu của tụ điện 5

II ĐIỆN TR 6

1.Khái niệm về điện trở 6

2.Hình dáng và ký hiệu 6

3 Cách đọc trị số điện trở: 7

4 Ứng dụng của điện trở 10

III TRANSISTOR 12

1 Cấu tạo 12

2.Ký hiệu và hình dạng của Transistor: 13

3 Nguyên tắc hoạt động của Transistor: 13

4.Cấp điện cho Transistor (Vcc - điện áp cung cấp) 14

5 Định thiên ( phân cực ) cho Transistor 14

IV MẠCH KHUẾCH ĐẠI CƠ BẢN 15

1.Sơ đồ khối 15

2 Các mạch khuếch đại cơ bản 16

Chương II: PHÂN TÍCH,TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ 25

S đồ nguyn lý mch 25

Chương I : LÝ THUYẾT CƠ S  

I TỤ ĐIỆN :

1 Cấu tạo :

• Cấu to của tụ điên gồm hai bản cc đặt song song, ở giữa có mộtlớp cách điên gi là điên môi •  Ngươi ta thương dùng giấy, gốm ,mica, giấy tẩm hoá chất làm chất điên môi và tụ điên cng được phânloi theo tn gi của các chất điên môi này như Tụ giấy, Tụ gốm, Tụhoá

2 Phân loại :

a. Tụ không phân cc:

Các loi tụ này không phân biêt âm dưng và thương có điên dung nhỏ

từ 0,47 µF trở xuống, các tụ này thương được sử dụng trong các mchđiên có tần số cao hoặc mch lc nhiễu

 b. Tụ phân cc:

• Tụ hoá là tụ có phân cc âm dưng , tụ hoá có trị số lớn hn và giá trị

từ 0,47µF đến khoảng 4.700 µF , tụ hoá thương được sử dụng trong cácmch có tần số thấp hoặc dùng để lc nguồn, tụ hoá luôn có dng hìnhtròn

3 Điện dung , đơn vị và ký hiệu của tụ điện

* Điện dung : Là đi lượng nói ln khả năng tích điên trn hai bảncc của tụ điên, điên dung của tụ điên phụ thuộc vào diên tích bảncc, vật liêu làm chất điên môi và khoảng cách giữ hai bản cc theocông thức :

Trong đó C : là điên dung tụ điên , đn vị là Fara (F)

 ξ : Là hằng số điên môi của lớp cách điên.

 d : là chiều dày của lớp cách điên

Đơn vị điện dung của tụ : Đn vị là Fara (F) , 1Fara là rất lớn

do đó trong thc tế thương dùng các đn vị nhỏ hn như

MicroFara (µF) , NanoFara (nF), PicoFara (pF)

II ĐIỆN TR

1.Khái niệm về điện trở 

Điên trở là gì ? Ta hiểu một cách đn giản - Điên trở là s cản trở dòngđiên của một vật dẫn điên, nếu một vật dẫn điên tốt thì điên trở nhỏ, vậtdẫn điên kém thì điên trở lớn, vật cách điên thì điên trở là vô cùng lớn.2.Hình dáng và ký hiệu:

Trong thiết bị điên tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúngđược làm từ hợp chất cacbon và kim loi tuỳ theo tỷ lê pha trộn màngươi ta to ra được các loi điên trở có trị số khác nhau

.

 Hình dạng của điện trở trong thiết bị điện tử.

 Ký hiệu của điện trở trên các sơ đồ nguyên lý.

3 Cách đọc trị số điện trở:

- Trn thc tế, bảng màu điện trở  hay những khái niêm lin quan

như màu điện trở , vạch màu điện trở  đóng vai trò quan trng nhằmxác định giá trị điên trở Điều này không chỉ giúp nhân vin kỹ thuậtđiên tử xác định chính xác giá trị dòng điên mà còn có thể là kim chỉnam hướng dẫn những ngươi không chuyn hoàn toàn có thể hiểu đượcđiên trở các vật dụng trong nhà mình đang sử dụng Bài viết dưới đây sẽcung cấp cho bn những thông tin c bản nhất về bảng màu điện

trở  và cách đọc giá trị điện trở dựa vào vạch màu trên thân điện trở 

- Bảng màu điên trở:

Trước hết để hiểu bảng màu điện trở  cần tìm hiểu rõ hn về khái

niêm điên trở Hiểu một cách đn giản, điên trở (ký hiêu là R) là

một linh kiên dùng trong ngành điên tử Nó rất nhỏ và thương

được gắn vào các vi mch trong máy móc công nghê để cản trở

dòng điên trong các loi máy như cảm biến nhiêt đổ, máy đo độ

ẩm hay áp suất, Mỗi điên trở sẽ có một trị số khác nhau với đn

vị đo là Ω (Ohm) Điên trở có trị số càng lớn thì cản trở dòng điên

càng nhiều

 Như đ đề cập bn trn, do điên trở có kích thước nhỏ nn viêc ghi trị sốrất khó Do vậy, bảng màu điên trở bao gồm các vch màu trn đó sẽkhắc phục hn chế này Các màu trn điên trở sẽ thể hiên được toàn bộgiá trị điên trở đó Bảng màu điện trở  được quy định rất rõ ràng cụ thểnhư sau:

Đen: 0; Nâu: 1; Đỏ: 2; Cam: 3; Vàng: 4; Lục: 5; Lam: 6; Tím: 7; Xám: 8;Trắng: 9; Nh vàng: 10−1 sai số 5%; Nh bc: 10−2sai số 10%; Khôngmàu: sai số 20%

 Như vậy, với quy ước từng màu đi diên trong bảng màu điên trở trn,các bn có thể hiểu rõ hn về giá trị điên trở trong đó Một điên trở sẽ cónhiều màu trn đó bn sẽ đc theo thứ t và ghép những con số tưngửng trong bảng màu để biết được giá trị điên trở vật dụng mình cần Đâycng được xem là bảng màu điên trở duy nhất và thông dụng được cácnước châu Âu đưa ra quy chuẩn quốc tế CEI 607570.

4 Ứng dụng của điện trở

Điên trở có mặt ở mi ni trong thiết bị điên tử và như vậy điên

trở là linh kiên quan trng không thể thiếu được , trong mch

điên , điên trở có những tác dụng sau:

► Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp,Ví dụ có một

 bóng đèn 9V, nhưng ta chỉ có nguồn 12V, ta có thể đấu nối tiếp

 bóng đèn với điên trở để sụt áp bớt 3V trn điên trở

 Đấu nối tiếp với bóng đèn một điện trở.

 Như hình trn ta có thể tính được trị số và công xuất của điên

trở cho phù hợp như sau: Bóng đèn có điên áp 9V và công xuất

2W vậy dòng tiu thụ là I = P / U = (2 / 9 ) = Ampe đó cng

chính là dòng điên đi qua điên trở

Vì nguồn là 12V, bóng đèn 9V nn cần sụt áp trn R là 3V vậy

ta suy ra điên trở cần tìm là R = U/ I = 3 / (2/9) = 27 / 2 = 13,5

Ω

Công xuất tiu thụ trn điên trở là : P = U.I = 3.(2/9) = 6/9 W vì

vậy ta phải dùng điên trở có công xuất P > 6/9 W

► Mắc điện trở thành cầu phân áp để có được một điên áp

theo ý muốn từ một điên áp cho trước

  III TRANSISTOR 

1 Cấu tạo

  Transistor được hình thành từ ba lớp bán dẫn ghép với nhau hìnhthành hai mối tiếp giáp P-N, nếu ghép theo thứ t PNP ta đượctransistor thuận, nếu ghép theo thứ t NPN ta được transistorngược Về phưng diên cấu to transistor tưng đưng với haiDiode đấu ngược chiều nhau Cấu trúc này được gi là BipolarJunction Transistor (BJT) vì dòng điên chy trong cấu trúc này bao gồm cả hai điên tích âm và dưng (Bipolar nghĩa là hai cctính)

  Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cc, lóp giữa gi là cc góc

ký hiêu là B (Base), lớp bán dẫn B rấ mỏng và có nồng độ tpchất thấp

  Hai lớp bán dẫn bn ngoài được nối ra thành cc phát (Emitter)viết tắt là E, và cc thu hay cc góp (Collector) viết tắc là C, vùng bán dẫn C và E có cùng loi bán dẫn (loi N hay P) nhưng có kích

2.Ký hiệu và hình dạng của Transistor:

3 Nguyên tắc hoạt động của Transistor:

* Xét hot động của Transistor NPN

• Mch khảo sát về nguyn tắc hot động của transistor NPN 

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cc C và E trong đó (+)nguồn vào cc C và (-) nguồn vào cc E. 

Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hn dòng vào hai cc

B và E , trong đó cc (+) vào chân B, cc (-) vào chân E. 

Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cc C và E đ được cấp điênnhưng vẫn không có dòng điên chy qua mối C E ( lúc này dòng IC = 0)Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cc thuận do đó có một dòngđiên chy từ (+) nguồn UBE qua công tắc => qua R hn dòng => quamối BE về cc (-) to thành dòng IB  Ngay khi dòng IB xuất hiên => lập

tức cng có dòng IC chy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng

IC mnh gấp nhiều lần dòng IB 

 Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộctheo một công thức:

IC = β.IB 

Trong đó IC là dòng chy qua mối CE

IB là dòng chy qua mối BE 

β là hê số khuyếch đi của Transistor  

4.Cấp điện cho Transistor (Vcc - điện áp cung cấp)

Để sử dụng Transistor trong mch ta cần phải cấp cho nó một

nguồn điên, tuỳ theo mục đích sử dụng mà nguồn điên được cấp

trc tiếp vào Transistor hay đi qua điên trở, cuộn dây v v nguồn

điên Vcc cho Transistor được quy ước là nguồn cấp cho cc CE. 

5 Định thiên ( phân cực ) cho Transistor.

* Định thin : là cấp một nguồn điên vào chân B ( qua trở định

thin) để đặt Transistor vào trng thái sẵn sàng hot động, sẵn sàng

khuyếch đi các tín hiêu cho dù rất nhỏ.

IV MẠCH KHUẾCH ĐẠI CƠ BẢN

1.Sơ đồ khối

* Chức năng các khối:

 - Khối mch vào: tiếp nhận tín hiêu âm tần từ: micro, audio jack, đĩa hát,điều chỉnh tín hiêu đó cho phù hợp với máy ü Khối mch tiền khuếchđi: tín hiêu âm tần qua mch vào có bin độ rất nhỏ cần khuếch đi tớimột trị số nhất định 

- Khối tiền khuếch đi: Tín hiêu âm tần qua mch có bin độ rất

nhỏ ,cần khuếch đi đến một trị số nhất định

- Khối mch âm sắc: dùng chỉnh độ trầm – bổng của âm thanh ü

Khối mch khuếch đi trung gian: tín hiêu từ mch âm sắc còn

yếu cần khuếch đi tiếp mới đủ công suất kích cho tầng công suất

- Khối khuếch đi trung gian: Tín hiêu từ mch âm sắc còn yếu

 phải tiếp tục khuếch đi mới đủ công suất kích cho tầng công suất

- Khối khuếch đi công suất: có nhiêm vụ khuếch đi công suất

âm tần đủ lớn để phát ra loa

2 Các mạch khuếch đại cơ bản

a. Mch khuếch đi mắc theo kiểu EC

* Chế độ tĩnh:

Về nguyn tắc, viêc cung cấp cho Transistor để xác định điểm

công tác tĩnh phải đảm bảo sao cho nó luôn thoả mn điều kiên

cho phép.Muốn vậy phải đảm bảo những yu cầu sau:

- Điên thế colect phải dưng hn điên thế baz của Transistor

npn và âm hn điên thế baz của Transistor pnp từ một đến vài

vôn

- Mặt ghép baz phải được phân cc thuận ( UBE=0.7V đối với

 bán dẫn làm bán dẫn làm bằng silic và UBE=0.3 V đối với bán dẫn

làm bằng Ge)

- Dòng colect phải lớn hn dòng điên dư colect-emit nhiều,

có nghĩa

Phải đảm bảo các yu cầu về dòng, áp, công suất, nhiêt độ

 Mạch khuếch đại emitơ chung 

Sơ đồ CE hồi tiếp song song điện áp

b. Các chế độ hot động của mch khuyếch đi công suất và nối tầng.

Ứng với =90 0 Điểm làm viêc tĩnh được xác định ti U BE =0.Chỉ

một nửa chu kì âm hoặc dưng của điên áp được vào Transistor khuếch

đi.

Với mch khuếch đi mà chúng em đang thiết kế thì sử dụng mch loi

AB và B.

 Đặc tuyến truyền đạt của Transistor Với mục đích là để to ra hê số khuếch đi lớn hn

Có 3 cách ghép nối các tầng khuếch đi là: s đồ Darlington,

ghép tầng bằng điên dung, ghép trc tiếp.Trong phm vi đồ án

này em sử dụng s đồ Darlington.Vì vậy em tập trung đi sâu vào

cách ghép nối này

 Hai transistor được gi là kết nối Darlington( hoặc to thành

cặp Darlington) khi dòng Emitter của tầng đầu tin chính là

dòng base của dòng thứ 2

Khi 2 transistor chế to trn cùng một đế bán dẫn thì

Cặp Darlington có hê số khuyếch đi dòng cao và trở kháng vào

cao Nó thương được dùng để thay cho các mch lặp E

Thông thương các nhà chế to Transistor sẽ đặt cặp Darlington

vào trong một vỏ đn làm cho 2 Transistor có cùng nhiêt độ làm

viêc

Các mch lặp E sử dụng kết nối Darlington có các đặc điểm so

với mch lặp E sử dụng Transistor đn là:

- trở kháng vào cao hn

- Hê số khuyếch đi điên áp Av gần 1 hn

- Hê số khuyếch đi dòng cao hn

- Trở kháng ra nhỏ hn

- S đồ Darlington có dòng điên dư lớn hn s đồ dùng một

transistor vì dòng điên dư của T1 được T2 khuếch đi

- Vì các điốt bazo-emito của 2 transistor nối tiếp nn điên áp

một chiều bazo-emito của s đồ Darlington cng như

mức trôi của điên áp này lớn gấp đôi so với trương hợp

dùng một transistor

- Để có hỗ dẫn lớn thương chn IB1>IB2

Chương II: PHÂN TÍCH,TÍNH TOÁN, THIẾT KẾ

S đồ nguyn lý mch

Trên đây là toàn bộ báo cáo về mạch khuếch đại âm thanh của

em Em hy vọng rằng mình sẽ được tiếp thu thêm những kiến

thức quý báu từ đánh giá của thầy để từ đó em có thể củng cố

kiến thức và có thêm cơ sở để vận dụng vào những thiết bị thực

tế sau này

 Em xin chân thành cảm ơn cô !