Hướng dẫn lắp các mạch điện thực dụng

Tài liệu tổng hợp hướng dẫn chế tạo các mạch điện tử thực dụng, từ những mạch đơn giản đến phức tạp. Mỗi mạch sẽ trình bày ngắn gọn nguyên lý vận hành, cách chế tạo, ráp mạch và phần mở rộng ứng dụng của mạch.

Các mạch điêên thực dụng dễ ráp

Tài liệu tổng hợp hướng dẫn chế tạo các mạch điêên tử thực dụng, từ nhữngmạch đơn giản đến phức tạp Mỗi mạch sẽ trình bày ngắn gọn nguyên lý vâênhành, cách chế tạo, ráp mạch và phần mở rôêng ứng dụng của mạch

Bao gồm các mạch :

1 Mạch nguồn ổn áp dùng transistor (mạch nguồn DC trên bàn thợ)

2 Mạch nguồn nuôi 5V với ic 7805 (rất thông dụng với các mạch sô)

3 Mạch nguồn nuôi với ic LM317 (có tính ổn áp và ngõ ra tùy chỉnh được)

4 Mạch phát xung với ic Timer 555

5 Mạch phát tín hiêêu nhạc với ic UM66 (dùng thử mạch)

6 Mạch dao đôêng tạo sóng Sin, tần sô 1KHz (dùng đường hồi tiếp qua câu 2T)

7 Mạch lọc tín hiệu

8 Mạch khuếch đại ông nói (dùng cho ông nói dạng điêên dung)

9 Mạch khuếch đại ông nói (dùng cho ông nói dạng điêên động)

10 Mạch tiền khuếch đại (dùng khuếch đại các tín hiêêu nho)

11 Mạch khuếch đại âm sắc, chỉnh Bass – Treble (chỉnh lấy tiếng trầm/ bổng)

12 Khuếch đại ngả ra dùng cho ông nghe (khuếch đại hạng A)

13 Khuếch đại ngả ra dùng cho loa (mạch khuếch đại công suất âm tần)

14 Mạch khuếch đại Audio 2 kênh dùng ic KA2209

15 Mạch khuếch đại công suất Audio 10W với ic TDA2003

16 Mạch tăng âm dùng trên xe hơi với ic HA13118 (công suất 18W)

17 Mạch tăng âm dùng ic TDA7294 (công suất 50W)

18 Mạch phát FM 1 transistor đơn giản

19 Mạch hẹn giờ đơn giản

20 Mạch Mega Bass

21 Mạch khuếch đại cassette

22 Mạch tạo âm thanh siêu trầm

23 Mạch khuếch đại công suất siêu rẻ

24 Khoá mã sô điện tử

25 Mạch nạp acquy tự động

26 Đèn điều khiển bằng âm thanh

27 Mạch đèn signal

28 Điều khiển đèn bằng cách sờ tay

29 Vòng quay đèn led trang trí

30 Đèn biết nghe lời

31 Dàn nhạc tự động cho máy tính

32 Mạch bass treable volume

33 Mạch hệ thông cảnh báo trộm xe bằng âm thanh

34 Mạch điều khiển đèn trong phòng tự động

35 Vòng LED trang trí xe đạp

36 Đèn ngủ tự động bật tắt (có chức năng báo thức)

37 Mạch chông trộm bằng tia hồng ngoại

38 Mạch chông trộm bằng tia Laze

39 Mạch điều khiển khởi động và bảo vệ bằng mã sô điện tử

40 Mạch cảnh báo theo thời gian

41 Mạch dao động 555

42 Mạch Điều khiển từ xa sử dụng điện thoại

43 Đồng hồ cát điện tử

44 Bộ đếm dùng LED 7 đoạn

45 Đèn từ bóp tay không tôn pin (có trữ năng lượng)

46 Mạch chọn bài hát

A Nhóm mạch nguồn

Để có thể cho chạy thử các kiểu mạch điêên đã ráp trên bàn thợ, viêêc trước tiên

là bạn phải cấp nguồn nuôi thích hợp cho mạch Do đó, mạch điêên dễ ráp đầutiên mà chúng ta sẽ nói đến là hôêp nguồn DC

1 Mạch nguồn ổn áp dùng transistor (mạch nguồn DC trên bàn thợ)

Trên bàn thợ cần phải có hôêp nguồn DC Bạn có thể tự ráp mạch nguồn DC theo

sơ đồ mạch điêên sau

- Ở ngả vào, bạn có biến áp T1, công dụng của biến áp này là giảm áp dòng điện

AC và tạo tính cách ly board mạch với đường nguồn AC, nhờ vâêy giữ an toàncho người sử dụng

- Cầu chì F1 dùng ngắt điện khi trong mạch bị quá dòng

- Điêên áp 12V lấy ra trên cuôên thứ cấp cho qua cầu 4 diode D1, D2, D3, D4 đểnắn dòng toàn kỳ, dòng điêên xoay chiều dạng Sin được đổi ra dòng điêên môêtpha dạng xung Dòng này cho nạp vào môêt tụ hóa lớn C1, công dụng của tụ làlàm giảm đôê dợn sóng, nâng cao mức nguồn DC và ổn định dòng điêên cấp chotải

- Chúng ta dùng Led đo D5 làm Led chỉ thị và lấy mức áp 2V trên Led dùng làmmức áp mẫu cấp cho cầu đo

- Điêên trở R1 có công dụng hạn dòng

- Transistor Q1, Q2 là 2 transistor ghép dạng phức hợp để có công suất đủ lớn

và có đôê nhạy đủ cao

- Q3 là transistor khuếch đại tín hiêêu của cầu đo Cầu đo dùng theo dõi mức ápbiến đôêng trên tải, cầu đo gồm có điêên trở R3, chiết áp R5, và R4, đây là cầuchia volt lấy môêt phần mức volt trên tải để cấp cho chân B của Q3, trong khi đóchân E của Q3 cho lấy mức áp mẫu không đổi

- Tụ hóa C2 tạo ổn áp ngả ra và trên ngả ra chúng ta dùng Led xanh D6 với điê êntrở định dòng R6 để báo có nguồn ra

Nguyên lý ổn áp của mạch:

- Khi tải năêng, mức áp trên tải có chiều hướng giảm xuông, điều này sẽ làm chomức áp trên chân B của Q3 giảm theo, trong khi đó mức áp trên chân E không

thay đổi, vâêy transistor Q3 sẽ dẫn yếu, mức volt trên chân C của Q3 sẽ tăng lên,vâêy mức áp trên chân B của Q2 bị đẩy lên, điều này sẽ không cho mức áp trêntải giảm xuông, chúng ta biết mức áp trên tải cũng là mức áp trên chân E củaQ1, mức áp này luôn tăng giảm theo mức áp của chân B của Q2.

- Lý luâên ngược lại, khi tải nhẹ, mức áp trên tải có chiều hướng tăng cao, điềunày làm tăng mức áp trên chân B của Q3, transistor Q3 sẽ dẫn điê ên mạnh hơn,mức áp trên chân C của Q3 sẽ giảm xuông, nó kéo mức áp trên chân B của Q2xuông và như vâêy sẽ không cho mức áp trên tải tăng lên

- Khi Bạn chỉnh chiết áp R5, bạn đã làm thay đổi mức volt trên chân B của Q3,như vâêy sẽ làm thay đổi mức volt trên chân C của Q3 hay thay đổi mức volt trênchân B của Q2, và điều này sẽ làm thay đổi mức áp trên chân E của Q1, và đãlàm thay đổi mức áp DC trên ngả ra Trong vâên hành, không để transistor Q1quá nóng, Bạn nên gắn Q1 trên miếng nhôm làm nguôi

2 Mạch nguồn nuôi 5V với ic 7805 (rất thông dụng với các mạch sô)

Sơ đồ mạch:

Chúng ta biết trên thị trường luôn có bán các ic ổn áp 3 chân họ 78xx, họ 79xx.Vâêy nếu muôn có mức áp DC ngả ra ổn định, bạn nên tìm và dùng các ic ổn ápnày Với ic ổn áp 7805, mức áp ra là 5V, với ic ổn áp 7809, mức áp ra sẽ là 9V,với ic ổn áp 7812, mức áp ra sẽ là 12V IC ổn áp họ 79xx dùng tạo ổn áp trênđường nguồn volt âm

Trong mạch, chúng ta dùng tụ hóa lớn C1 tạo ổn áp trên đường nguồn DC, đây

là dạng ổn áp thụ đôêng, chúng ta dùng ic ổn áp 7805 để có mức áp ra 5V có đôê

ổn định rất tôt, đây là dạng ổn áp tích cực Khi dùng ic ổn áp họ 78xx, họ 79xx,trên ngả ra bạn nhớ gắn thêm tụ hóa dùng để tránh hiêên tượng phát sinh daođôêng tự kích, khi mạch ổn áp trong ic bị dao đôêng, bạn sẽ thấy mức áp DC trênngả ra châêp chờn lúc lên lúc xuông

Trường hợp đường nguồn 5V này dùng cấp điêên cho các mạch điêên làm viêêc ởvùng tần sô cao, lúc đó bạn phải gắn thêm tụ nho C3, công dụng của các tụ nho

là lọc bo các tín hiêêu tần sô cao rất tôt, trong khi đó do cấu trúc bên trong củacác tụ hóa lớn có tiềm ẩn tính ông dây, cuôên cảm nên không lọc tôt các dòngđiêên tín hiêêu tần sô cao nhiễm trên đường nguồn Trong mạch chúng ta cũngdùng Led đo, Led xanh để làm Led chỉ thị

3 Mạch nguồn nuôi với ic LM317 (có tính ổn áp và ngõ ra tùy chỉnh được)

Sơ đồ mạch:

Khác với ic ổn áp họ 78xx, ic ổn áp LM317 có chân Adjusment, điều này tạo ratính điều chỉnh mức áp ngả ra

Trong mạch, C1 là tụ hóa lớn dùng để ổn định mức áp sơ khởi, kế đó dùng mạch

ổn áp tích cực với ic LM317 IC này có 3 chân, chân 2 cho lấy nguồn DC trên tụC1, chân 3 là ngả ra, trên ngả ra lâêp cầu chia áp với điêên trở R2 và biến trở R5,mức áp lấy ra cho điều chỉnh mức áp trên chân 1 để định mức áp ngả ra

C2 là tụ giữ cho mạch ổn áp không phát sinh dao đôêng tự kích Dùng các led chỉthị để theo dõi hoạt đôêng của mạch nguồn Chúng ta có hêê thức cho thấy mức

áp ra phụ thuôêc vào trị các điêên trở R2, R5

Cách dùng ic LM317

Khi trong mạch có dùng các tụ hóa, để bảo vêê ic LM317, bạn tạo đường xả điêêncho các tụ hóa khi ngắt nguồn Không để dòng xả của tụ qua ic LM317 Trongmạch khi ngắt nguồn, tụ C1 sẽ xả dòng qua D1 và tụ C2 sẽ xả dòng qua tụ C2.Công thức tính điêên áp ngả ra cho thấy, khi R2 = 0 ohm, lúc đó mức áp ngả ra sẽ

là 1.2V

B Nhóm mạch cấp tín hiêêu dùng để kích thích và thử mạch

4 Mạch phát xung với ic Timer 555

cao, lúc này biến trở RV1 dùng để chỉnh chọn tần Khi bạn đổi qua dùng tụ hóaC1 có trị điêên dung lớn hơn, bạn sẽ tạo ra xung có tần sô thấp hơn, và cũngchỉnh tần với biến trở RV1.

- Xung ra lấy trên chân sô 3 Khi chân 3 ở mức áp thấp, 0V, thì Led xanh D1sáng và khi chân 3 ở mức áp cao gần bằng 12V thì Led đo D2 sáng Điê ên trởR3, R4 dùng để hạn dòng làm viêêc của các Led, bạn nhớ không để dòng quaLed quá lớn dễ làm hư Led Xung ra trên chân 3 là dạng xung vuông với bờ lên

và bờ xuông rất thẳng, dùng dạng xung này kích thích các mạch sô là rất tôt

- Xung lấy ra trên chân 2 và 6 có dạng răng cưa, khi chân 7 ở lúc hở masse, thì

tụ C1 hay tụ C2 sẽ nạp điêên nguồn, dòng nạp qua RV1, R1, R2, mức áp trênchân 2, 6 tăng dần lên, khi mức áp này bằng 2/3 mức nguồn thì chân 7 sẽ chonôi masse, lúc này tụ C1, hay C2 sẽ cho xả điêên, dòng xả qua R2 Vâêy côngdụng của R2 là hạn chế không để dòng xả quá lớn sẽ làm hư ic 555, và khi mức

áp trên chân 2, 6 xuông bằng 1/3 mức áp nguồn thì chân 7 lại hở masse, tụ lạichuyển qua thời kỳ nạp điêên Để tín hiêêu ra có dạng xung vuông với hêê sô duty

= 50%, Bạn lấy trị R2 đủ nho so với trị của RV1 + R1

Ghi chú:

Khi lấy xung răng cưa trên chân 2, 6 để làm tín hiêêu thử mạch, bạn phải chú ýđến ảnh hưởng của mạch ngoài lên mạch định tần với RV1, R1, R2 và các tụC1, C2, nôêi trở của mạch ngoài sẽ làm thay đổi tần sô của tín hiêêu, cách haynhất là dùng thêm tầng khuếch đại đêêm để cách ly trở kháng của mạch thử vớimạch định tần của ic 555

5 Mạch phát tín hiêêu nhạc với ic UM66 (dùng thử mạch)

Sơ đồ mạch:

IC UM66 là môêt ic phát tín hiêêu nhạc dạng xung điều biến đôê rôêng, hình dạngcủa nó giông như transistor 2SC1815, kiểu chân TO92 Nó có 3 chân, chân 3cho nôi masse, chân 2 nôi vào nguồn khoảng 3V và chân 1 cho ra tín hiê êu xungnhạc

Trong mạch chúng ta dùng 2 Led đo để tạo ra mức áp khoảng 4V, dùng mức ápnày ghim cô định mức áp chân B của transistor Q1, như vâêy trên chân E của Q1,chúng ta có khoảng 3.4V và dùng thêm tụ hóa C1 để tăng mức ổn áp đườngnguồn, mức áp này cấp cho chân 2 của ic UM66

Tín hiêêu nhạc ra trên chân 1 của UM66 cho qua mạch khuếch đại tăng biên vớiQ2, chúng ta lấy tín hiêêu trên chân C của Q2 dùng làm tín hiêêu thử mạch

Khi đưa tín hiêêu này vào các mạch điêên để thử mạch, bạn nên dùng tụ liên lạc,trị điêên dung khoảng 1uF, dùng tụ liên lạc nhằm tránh tác dụng của các mức ápphân cực DC sẽ có thể làm sai lêêch trạng thái phân cực vôn có của cácmạch điêên, chúng ta biết các tụ liên lạc chỉ bắt cầu cho tín hiêêu đi qua và khônglàm thay đổi trạng thái phân cực DC vôn có của các mạch điêên

6 Mạch dao đôêng tạo sóng Sin, tần sô 1KHz (dùng đường hồi tiếp qua câu 2T)

Sơ đồ mạch:

Chúng ta biết, người ta chia tín hiêêu ra làm 2 dạng: Dạng Sin và dạng phi Sin

Các tín hiêêu dạng phi Sin, như các tín hiêêu dạng xung, với các tín hiêêu này, cáctính toán về mức áp khảo sát trên các mạch điêên sẽ lấy theo trục thời gian t Dovâêy, khi phải tính toán với các tụ điêên C, các cuôên cảm L của mạch sẽ phải dùngđến toán cao cấp vi-tích-phân, điều này làm tăng tính phức tạp của công viêêcthiết kế mạch

Khi dùng nguồn tín hiêêu dạng sin, các mức áp trên các mạch điêên khảo sát sẽchỉ tính theo trục tần sô f Vâêy vai trò của các tụ điêên C được xem là dung kháng

XC và vai trò của các cuôên cảm L được xem là cảm kháng XL Ở đây chúng tachỉ găêp các bài toán sơ cấp dùng tính biên và góc pha của tín hiêêu, do đó côngviêêc thiết kế mạch đơn giản hơn rất nhiều

Để có nguồn tín hiêêu dạng Sin, Bạn có thể ráp theo sơ đồ mạch điêên trên Mạchdùng tính khuếch đại của transistor Q1, tín hiêêu cho vào chân B và lấy ra trênchân C, hai tín hiếu này có tính đảo pha Chúng ta dùng mạch lọc tần dạng 2T

để lấy tín hiêêu hồi tiếp, chúng ta biết mạch lọc tần 2T vừa có tính chọn tần vàvừa có thể đảo pha tín hiêêu để tạo ra dạng hồi tiếp thuâên và như vâêy mạch sẽthoả điều kiêên dao đôêng, Ở đây chúng ta hiểu mạch dao đôêng là mạch tự nókhuếch đại chính tín hiêêu của nó, không cần lấy tín hiêêu từ ngoài vào Trongmạch dùng biến trở RV1 để chọn góc pha cho phù hợp với điều kiêên dao đôêng.Tín hiêêu lấy ra qua tụ C4 để đưa vào các mạch thử Cũng nên nhắc lại, để nôêitrở của các mạch thử không ảnh hưởng vào điều kiêên hoạt đôêng của mạch daođôêng, Bạn nên dùng thêm tầng khuếch đại đêêm Tầng khuếch đại đêêm là cáctâng khuếch đại, tín hiêêu đưa vào trên chân B và lấy ra trên chân E

Người ta thường dùng tín hiêêu dạng Sin để kiểm tra và tính toán điều kiêên hoạtđôêng của các mạch điêên âm thanh

7 Mạch lọc tín hiệu

Sơ đồ mạch:

Các linh kiện trong mạch:

Nguyên lý hoạt động:

- Mạch này có mục đích là phát hiện ra những thành phần tín hiệu bị méo dạngtín hiệu vào từ nguồn xoay chiều điện áp 9v Bộ khuếch đại thuật toán IC1a vàcác thành phần tích hợp khác hoạt động giông như bộ lọc thông thấp, giảm bớtnhững hiệu ứng cao tần

-IC1b và Q1 cho làm cho dạng sóng ở ngõ ra bị trễ pha 90 độ so với tín hiệuvào Dưới đây là dạng sóng ra và tín hiệu vào:

C Nhóm mạch khuếch đại tín hiêêu (cấp tín hiêêu biên đôê lớn cho tải).

8 Mạch khuếch đại ông nói (dùng cho ông nói dạng điêên dung)

Sơ đồ mạch:

Ống nói dùng chuyển đổi sóng âm thanh ra dạng tín hiêêu điêên, ông nói dạngđiêên dung trong đó có môêt transistor FET, trên chân cổng (chân Gate), người tađăêt màn rung tĩnh điêên trường, quen gọi là màn điêên châm, khi sóng âm thanhlàm rung màn tĩnh điêên, nó sẽ làm thay đổi đôê rôêng của kênh dẫn dòng nằm bêntrong transistor FET và tạo ra tín hiêêu xuất hiêên trên môêt điêên trở đăêt trên chândẫn (chân Drain)

Trong mạch:

X1 là microphone, là ông nói dạng điêên dung, nó được phân cực với chân vocho nôi masse và chân còn lại qua điêên trở R5 nôi lên nguồn dương Khi bạn nóivào micro, màn tĩnh điêên bị làm rung, nó sẽ làm "co giãn" kênh dẫn điêên trong

transistor FET, dòng chảy ra trên chân Drain qua điêên trở R5 về nguồn, lúc nàytrên chân Drain sẽ xuất hiêên tín hiêêu âm thanh.

Mạch khuếch đại dùng transistor Q1, với R2 là điêên trở định mức áp cho chân C

và điêên trở R1 dùng cấp phân cực cho chân B và điêên trở R3 dùng lấy tín hiêêucho chân E tạo tác dụng hồi tiếp nghịch Để mạch làm viêêc trong vùng khuếchđại, mức áp trên chân B phải cao hơn chân E khoảng 0.6V (môi nôi BE phải chophân cực thuâên) và mức áp chân C cao hơn mức áp chân B (môi nôi CB phảicho phân cực nghịch), thường mức áp trên chân C lấy khoảng 1/2 mức áp củanguồn nuôi Dòng làm viêêc của transistor lấy khoảng 0.5mA là đủ

Trong mạch này, tín hiêêu âm thanh phát ra từ ông nói điêên dung cho qua tụ liênlạc 1uF đưa vào chân B và sau khi được khuếch đại tín hiêêu lấy ra trên chân C

và cho qua tụ liên lạc 10uF cấp cho tải R6

Trên đường nguồn đăêt thêm mạch lọc nguồn với điêên trở R4 và tụ C1

9 Mạch khuếch đại ông nói (dùng cho ông nói dạng điêên động)

Sơ đồ mạch:

Microphone điêên đôêng gồm có môêt cuôên dây rất nhẹ gắn trên màn run và đăêtbên trong là môêt nam châm vĩnh cữu khá mạnh Khi bạn nói vào micro điêênđôêng, màn rung sẽ làm cho cuôên dây chuyển đôêng vào ra trên môêt nam châm,

và theo định luâêt Faraday, trên hai đầu của cuôên dây sẽ xuất hiêên điêên áp tínhiêêu Vâêy micro điêên đôêng tạo ra tín hiêêu âm thanh bằng sự rung của môêt cuôêndây đăêt gần môêt nam châm vĩnh cữa Tín hiêêu này còn rất nho (nho hớn loạimicro điêên dung), nên cần khuấch đại

Trong mạch:

- Q1 là transistor khuếch đại cho làm viêêc theo kiểu lấy chân B làm chân chung,bạn lấy chân B cho nôi masse qua tụ C4 Kiểu khuếch đai này có các đăêc điểmsau:

+ Trở kháng ngả vào trên chân E nho, nên rất phù hợp với loại micro điêên đôêng,dễ tạo được sựphôi hợp đúng trở kháng, nhờ vâêy công suất tín hiêêu lấy vào sẽcực đại Trở kháng ngả ra lớn, nên cho đôê lợi điêên áp cao.

+ Mạch khuếch đại lấy chân B làm chân chung cho đôê lợi điêên áp, không cho đôêlợi dòng điêên Điêên áp tín hiêêu lấy ra trên chân C lớn hơn điêên áp tín hiêêu đưavào ở chân E, nhưng dòng ngả vào là IE thì gần bằng dòng ngả ra IC nên không

có đôê lợi về dòng điêên

+ Mạch khuếch đại không đảo pha Khi tín hiêêu làm điêên áp chân E tăng thi điêên

áp tương ứng trên chân C cũng tăng và ngược lại, khi điêên áp trên chân E giảmthì điêên áp trên chân C cũng giảm theo

- R2, R3 và tụ C4 cấp mức volt phân cực cho chân B

- Điêên trở R1 dùng để định mức dòng làm viêêc IE cho transistor

- Điêên trở R4 dùng định mức áp phân cực cho chân C

- Tín hiêêu qua tụ liên lạc C5 đưa vào chân E và tín hiêêu lấy ra trên chân C qua tụliên lạc C6 đưa đến chiết áp RV1 Từ đây tín hiêêu sẽ cho qua tầng khuếch đạităng biên với Q2, và tầng khuếch đại đêêm với Q3

- R5 là điêên trở định mức áp trên chân C, R6 là điêên trở định mức dòng làm viêêcchảy vào trên chân E và R8 là điêên trở cấp mức áp phân cực cho chân B

- Q3 là tầng khuếch đại đêêm với tín hiêêu vào trên chân B và lấy ra trên chân E.Kiểu mạch khuếch đại này lấy chân C làm chân chung, chân C cho nôi vàođường nguồn DC, mạch khuếch đại C chung có các đăêc điểm sau:

+ Mạch cho đôê lợi dòng điêên, dòng tín hiêêu ngả ra IE lớn hơn dòng tín hiêêu ngảvào IB, không cho đôê lợi điêên áp, điêên áp tín hiêêu ngả ra VE gần bằng điêên áp tínhiêêu ngả vào VB

+ Trở kháng ngả vào rất lớn, trở kháng ngả ra nho nên khả năng mang tải của

nó tôt hơn

+ Mạch khuếch đại không có tính đảo pha Điêên áp tín hiêêu vào trên chân B tăngthì điêên áp tín hiếu ra trên chân E cũng tăng theo, và ngược lại tín hiêêu vào giảmthì tín hiêêu ngả ra cũng giảm theo

Người ta lấy tín hiêêu ra trên chân E của Q3 trên điêên trở R7, cho qua tụ liêên lạcC9 để tiếp tục đi vào các tâng khuếch đại chọn tần hay khuếch đại công suất.Trên đường nguồn cũng đăêt mạch lọc với điêên trở R9 và tụ C8

10 Mạch tiền khuếch đại (dùng khuếch đại các tín hiêêu nho)

Sơ đồ mạch:

Kiểu mạch khuếch đại này hiêên rất thông dụng, mạch dùng 2 transistor liên lạcthẳng Khi bạn phân tích môêt mạch khuếch đại, trước hết hãy xét đến điều kiêênphân cực tĩnh Để các transistor làm viêêc trong vùng khuếch đại, môi nôi BE phảicho phân cực thuâên và môi nôi CB phải cho phân cực nghịch, lúc đó dòng hạt tảiđiêên phun ra từ chân E sẽ chảy gần hết vào chân C và chẩy ra trên chân C, vàlúc này, chúng ta sẽ dùng mức volt biến đổi trên chân B để làm tăng giảm dòngđiêên này

tụ liên lạc C2 để đến tải Trong mạch dùng tụ C3 để làm tăng đô ê lợi của Q2 Đểtránh hiêên tượng dao đôêng boating, chúng ta đăêt mạch lọc R6, C4 trên đườngnguồn Do 2 tầng khuếch đại ráp theo kiểu E chung, nên mạch này cho đôê lợi rấtlớn, nhờ vâêy chúng ta có thể dùng đường hồi tiếp nghịch để cải thiêên chất lượngcủa mạch khuếch đại

11 Mạch khuếch đại âm sắc, chỉnh Bass – Treble (chỉnh lấy

tiếng trầm/ bổng)

Tín hiêêu âm thanh tai người nghe được nằm trong dãy tần sô từ 20Hz đến20000Hz Người ta chia dãy tần này ra làm 3 đoạn:

+ Đoạn từ 20Hz đến 400Hz gọi là âm trầm, hay Bass

+ Đoạn từ 400Hz đến 3000Hz gọi là âm trung, hay Medium

+ Đoạn từ 3000Hz đến 20000Hz gọi là âm bổng, hay Treble

Khi nghe nhạc hay khi nghe lời thoại, có người thích nghe âm trầm, lại có ngườithích nghe âm bổng, mỗi người mỗi ý, do vâêy người ta ráp mạch khuếch đại cóchức năng điều chỉnh biên đôê của các tín hiêêu âm thanh theo tần sô

Mạch phổ biến nhất là dùng mạch lọc Baxandal dùng để điều chỉnh biên đô ê tínhiêêu âm thanh vùng tần sô thấp, gọi là nút chỉnh Bass và điều chỉnh tín hiêêuvùng tần sô cao, gọi là nút chỉnh Treble Sơ đồ mạch điêên như hình sau:

Trong mạch:

- Q1 là tầng khuếch đại tăng biên, ráp theo kiểu chân E chung, Q1 được phâncực với điêên trở R2 dùng định mức áp cho chân C, điêên trở R1 cấp mức áp phâncực cho chân B và điêên trở định dònh R3, còn dùng lấy tín hiêêu trên chân E tạotác dụng hồi tiếp nghịch nhằm ổn định mạch khuếch đại

- Tín hiêêu đưa vào chân B qua tụ liên lạc C1 và cho lấy ra trên chân C qua tụ C2vào mạch lọc, tại đây người ta đăêt mạch lọc tần Baxandal Mạch lọc gồm 2nhánh:

+ Nhánh lọc lấy tín hiêêu có tần sô cao, gồm tụ C4, RV1 và tụ C5 Các tín hiêêu cótần sô cao dễ qua nhánh này, các tín hiêêu tần sô thấp bị "chăên lại" Như vâêychúng ta dùng chiết áp RV1 chỉ để chọn biên đôê cho các tín hiêêu có tần sôcao, RV1 thường gọi là nút chỉnh tiếng bổng

+ Nhánh lọc lấy tín hiêêu tần sô thấp, gồm R10, RV2, R11 và các tụ C6, C7 Mạchcho thấy chỉ có các tín hiêêu tần sô thấp cho qua chiết áp RV2, các tín hiêêu tần sôcao đều cho "đi tắt ngang qua" chiết áp này Trong nhánh này, chúng ta dùngchiết áp RV2 chỉ để chọn biên đôê cho các tín hiêêu có tần sô thấp, RV2 thườnggọi là nút chỉnh tiếng trầm Điêên trở R12 tạo phân cách giữa các nhánh lọc tần

- Sau khi ra khoi 2 nhánh lọc tần, môêt cho tần sô cao và môêt cho tần sô thấp,thành phần tín hiêêu âm trầm và âm bổng được cho "côêng lại" và cho qua tụ liênlạc C8 đưa vào chân B của tầng khuếch đại với Q2 Transistor Q2 được phâncực với điêên trở R5 định mức áp trên chân C, điêên trở R4 cấp áp phân cực chochân B, và điêên trở R6 tạo tác đôêng hồi tiếp nghịch trên chân E Sau cùng tínhiêêu lấy ra trên chân C của Q2 cho qua tụ liên lạc C3 để đến tải, hay để đi tiếpvào các tầng khuếch đại khác

Để tránh "ảnh hưởng qua lại giữa các tầng do cùng dùng chung đường nguồn",trên đường nguồn DC chúng ta đăêt mạch lọc nguồn với điêên trở R7 và tụ C9.Mạch lọc này sẽ lọc sạch các tín hiêêu của các tầng nhiễm vào đường nguồn,tránh được hiêên tượng dao đôêng ngoài ý muôn.

12 Khuếch đại ngả ra dùng cho ông nghe (khuếch đại hạng A)

Sơ đồ mạch:

Để có công suất tín hiêêu đủ lớn cấp cho các loa nho đăêt trong các ông nghe,chúng ta có thể ráp mạch theo sơ đồ trên

Trong mạch:

- Q1 là transistor pnp ráp theo kiểu chân E chung, tín hiêêu âm thanh từ ngoàiqua tụ liên lạc C1 và điêên trở giảm biên R9 đưa vào chân B của Q1 và lấy ra trênchân C đưa thẳng vào chân B của Q3, ở đây transistor Q2 dùng như mô êt nguồncấp dòng hằng, nó cấp dòng phân cực đủ lớn cho Q3 nhưng lại có trở kháng AC

rất lớn, nên không gây tổn thất tín hiêêu trên chân C của Q3 Sau cùng tín hiêêuqua tụ liên lạc C4 để đến các loa nho đăêt trong ông nghe.

Mạch được phân cực như sau:

- Các điêên trở R1, R2, R3 cấp áp phân cực cho chân B của Q1

- R6 là điêên trở định mức dòng làm viêêc cho Q1

- Tụ C3, và điêên trở R3 dùng làm mạch hồi tiếp tự cử nhằm tăng trở kháng ngảvào cho Q1

- Các diode D1, D2 và điêên trở định dòng R7 dùng tạo ra mức điêên áp cô định đểgiữ cho mức áp trên chân B của Q2 không thay đổi và dùng Q2 làm nguồn cấpdòng hằng với R8 là điêên trở định mức dòng hằng

- Q3 là tầng khuếch đại ngả ra, lấy thẳng tín hiêêu trên chân C của Q1, ở đây điêêntrở R4 dùng tăng hêê sô ổn định nhiêêt cho Q3

- Tụ C4 là tụ ngả ra, với R10 là điêên trở dùng ổn định hoạt đôêng của tụ C4, tránhcho môêt chân của tụ C4 không bo trông khi mạch không cắm ông nghe

Để tránh ảnh hưởng qua lại giữa các tầng khuếch đại do dùng đường nguồnchung, chúng ta cũng đăêt mạch lọc nhiễu R5, C2 trên đường nguồn DC

13 Khuếch đại ngả ra dùng cho loa (mạch khuếch đại công suất

âm tần)

Có rất nhiều kiển mạch khuếch đại công suất âm tần Sau đây chúng ta thử rápmôêt kiểu mạch Ampli rất phổ dụng

Sơ đồ mạch:

Mạch được ráp với 6 transistor, công dụng của mỗi transistor như sau:

- Q1 là transistor pnp, dùng làm tầng khuếch đại ngả vào Người ta dùng 2 điêêntrở R1, R2 lấy áp cấp cho chân B để phân cực, chân E định dòng làm viêêc vớiđiêên trở R5, lọc nguồn dùng điêên trở R4 và tụ C2 Tín hiêêu cho qua tụ liên lạc C1vào chân B của Q1, tín hiêêu lấy ra trên chân C cho ghép thẳng vào tầng khuếchđại thúc Q2 Trên chân E đăêt tụ C3 và điêên trở R11 dùng lấy tín hiêêu hồi tiếpnghịch nhằm định đôê lợi toàn phần của mạch tăng âm

- Q2 là transistor npn, dùng làm tầng thúc, nó được thiết kế cho làm viêêc theodạng công suất nho hạng A Tín hiêêu cho vào chân B, chân E cho nôi masse đểlấy dòng Trên chân C đăêt 2 diode 1N4148 để lấy ra mức áp DC cấp phâncực cho các tầng kéo đẩy, tránh tác dụng của rào áp, nhằm sửa méo tại giaođiểm tín hiêêu R6, R7 là 2 điêên trở định mức dòng làm viêêc cho Q2, mức ápphân cực trên chân C của Q2 lấy khoảng nửa mức áp nguồn nuôi Tụ C4 lấy tínhiêêu ngả ra hồi tiếp tự cử về tầng thúc nhằm làm cân bằng biên đôê tín hiêêu trên

và dưới ở ngả ra Dùng tụ nho C6 tạo hồi tiếp nghịch chỉ đôi với các tín hiê êuvùng tần sô cao nhằm tránh cho mạch không phát sinh dao đôêng tự kích Khimạch dao đôêng tự kích ở vùng tần sô cao, các transistor công suất sẽ bị rấtnóng và bị hư

- Q3, Q4 là 2 transistor hỗ bổ npn và pnp dùng làm tầng khuếch đai kéo đẩy.Căêp transistor này có mọi tham sô đều giông nhau, nó chỉ khác là môêt npn vàmôêt kia là pnp Với căêp transistor hỗ bổ người ta không cần dùng thêmmạch đảo pha Khi tín hiêêu ra trên chân C của Q2 tăng lên, nó sẽ làm cho Q3dẫn điêên và lúc này Q4 tắt, và ngược lại khi tín hiêêu ra trên chân C của Q2 giảmxuông, nó sẽ làm cho Q4 dẫn điêên và lúc này Q3 tắt R8 và R9 là 2 điêên trở có trị

sô bằng nhau và dùng làm tăng hêê sô ổn định nhiêêt cho tầng công suất ráp theokiểu phức hợp

- Q5, Q6 là 2 transistor npn dùng làm tầng công suất Để có dòng điêên tín hiêêuđủ mạnh người ta dùng transistor công suất Q5 cho ghép phức hợp với Q3 vàdùng transistor công suất Q6 cho ghép phức hợp với Q4 Khi Q3 dẫn, Q5 sẽ dẫnmạnh hơn và tạo điều kiêên cho tụ ra loa C5 nạp dòng điêên của nguồn nuôi, dòngnày có thể dùng để kéo màn loa vào Khi đến Q4 dẫn, Q6 sẽ dẫn mạnh hơn vàtạo điều kiêên cho tụ ra loa C5 xả dòng điêên qua loa, dòng này sẽ đẩy màn loa ra

Tụ C5 là tụ cấp dòng kéo đẩy cho loa, tụ nầy phải lấy tụ hóa có trị điê ên dung lớn.Ngang loa người ta đăêt mạch lọc zobel để ổn định trở kháng của loa trong dãytần tín hiêêu âm thanh nhằm tránh dạng méo công suất

14 Mạch khuếch đại Audio 2 kênh dùng ic KA2209

Sơ đồ mạch:

Mạch ráp với môêt ic tăng âm nho, có kích cỡ như ic 555, nhưng trong ic có 2mạch tăng âm đọc lâêp có thể ráp dạng mạch tăng âm stereo hay ráp theo kiểumạch mono BTL Khi ráp môêt ic tăng âm, bạn có thể làm theo 3 bước:

+ Bước 1: Tìm chân cấp nguồn Thường có môêt chân nôi masse, môêt chân nôivới nguồn dương và thường khi còn có môêt chân dùng để mắc tụ lọc cho tầngnguồn tiền khuếch đai

+ Bước 2: Tìm chân ngả vào và ngả ra Trên chân ngả vào bạn dùng chiết áp đểđiều chỉnh mức tín hiêêu Có nhiều IC ở ngả vào phải dùng tụ liên lạc để bảo toàn

mức volt phân cực DC, có IC cho nôi thẳng, vì mức áp phân cực ngả đã cho ởmức 0V Tìm chân ngả ra, ngả ra thường có mức áp phân cực cho bằng nửamức áp nguồn nuôi Tín hiêêu cấp cho Loa thường qua môêt tụ điêên hóa học lớn.

+ Bước 3: Chú ý đến các mạch hồi tiếp, các mạch điêên phụ khác, thường cócác mạch sau:

* Mạch hồi tiếp nghịch, tín hiêêu ngả ra trả trở lại ngả vào đảo Trị điêên trởlấy tín hiêêu hồi tiếp nghịch cũng dùng định đôê lợi cho toàn mạch

* Mạch hồi tiếp tự cử Dùng tụ hồi tiếp tự cử lấy tín hiêêu ngả ra trả về tầngthúc để có thể làm cân bằng biên đôê tín hiêêu lên xuông ở ngả ra

Dùng tụ trị nho hồi tiếp bù pha hay hồi tiếp nghịch giữ cho mạch không tự phátsinh dao đôêng tự kích

Dùng mạch lọc zobel để ổn định trở kháng của loa tránh hiêên tượng méo côngsuất do trở kháng của loa thay đổi theo tần sô

áp nguồn nuôi Vcc

- Người ta dùng cầu chia volt với điêên trở R2 và R3 để lấy môêt phần tín hiêêu ngả

ra qua tụ liên lạc C2 cho hồi tiếp nghịch về chân sô 8 cho kênh 1 và chân sô 5cho kênh 2 Đường hồi tiếp nghịch có tác dụng cải thiêên chất lượng của tín hiêêu

âm thanh

- IC làm viêêc với chân sô 4 nôi masse và chân sô 8 noôi vào nguồn nuôi Vcc IC

có thể làm viêêc với mức nguồn nuôi từ 3V đến 12V

15 Mạch khuếch đại công suất Audio 10W với ic TDA2003

+ Dùng cầu chia volt R2, R3 lấy môêt phần tín hiêêu ngả ra qua tụ liên lạc C2 chohồi tiếp nghịch về chân sô 2 để cải thiêên chất lượng của âm thanh IC làm viêêcvới chân sô 3 cho nôi masse và chân sô 5 nôi vào đường nguồn Vcc IC có thểlàm viêêc với mức nguồn thay đổi từ 6V đến 18V, chúng ta biết cấp mức nguồnnuôi càng cao công suất lấy ra càng lớn.

Chú ý:

Khi kiểm tra mạch, đo mức áp phân cực trên chân sô 4 của IC phải có mức áptrung điểm, nghĩa là bằng nửa mức áp của nguồn nuôi Trị của điêên trở R3 dùngđịnh mức đôê hồi tiếp nghịch, lấy trị R3 càng nho, mức hồi tiếp nghịch càng ít, đôêlợi sẽ lớn, công suất ra lớn nhưng chất lượng âm thanh kém hơn, khi lấy trị R3lớn, ngược lại công suất ra yếu hơn nhưng chất lượng âm thanh sẽ nghe hayhơn

16 Mạch tăng âm dùng trên xe hơi với ic HA13118 (công suất 18W)

Trên xe hơi Bạn có thể dùng ic HA13118 ráp mạch tăng âm 2 kênh ra 2 loa haykiểu mạch mono BTL ra 1 loa để lấy công suất ra lớn khi IC làm viêêc với mứcnguồn nuôi thấp

Sơ đồ mạch:

Trong mạch:

- Tín hiêêu âm thanh được lấy ra trên nút chỉnh mức âm lượng cho qua tụ liên lạcC10 đưa vào chân sô 3, ở đây gắn tụ nho C11 để lọc bo nhiễu tần sô cao

- Trên ngả vào đảo chiều cho gắn tụ lọc C1 để lấy đôê lợi lớn Tín hiêêu kênh 1 cho

ra trên chân sô 15, trong IC có đường cấp tín hiêêu cho kênh 2 và tín hiêêu cho racủa kênh 2 trên chân sô 8 Chúng ta gắn loa lấy tín hiêêu ra dạng BTL trên chân

sô 15 và chân 8

- Tụ C5 và C6 là các tụ hồi tiếp tự cử dùng cân bằng biên đôê kéo đẩy ở ngả ra,

nó lấy tín hiêêu ngả ra cho hồi tiếp về chân 14 và chân 10

- Ở ngả ra cũng đăêt các mạch lọc zobel với tụ C7, R1 và tụ C8, R2, công dụngcủa mạch lọc zobel là ổn định trở kháng của loa, tránh hiêên tượng méo côngsuất do trở kháng của loa thay đổi theo tần sô

- IC làm viêêc với chân 12 cho nôi masse, chân 13 nôi vào đường nguồn Vcc, từ8V đến 18V Trên các chân 2, chân 5 gắn tụ lọc C4 và C3 Trên chân sô 4 củangả vào kênh 2 cho nôi masse và chân 6 gắn tụ nôi masse C2 Trong mạch ICphải cho gắn trên miếng nhôm làm nguôêi để giữ cho IC không quá nóng

17 Mạch tăng âm dùng ic TDA7294 (công suất 50W)

Sơ đồ mạch:

Sơ đồ trên cho thấy các dùng IC TDA7209 để ráp mạch tăng âm có công suất ra50W IC này làm viêêc với dạng đường nguồn đôi xứng

Để có nguồn nuôi dạng đôi xứng, bạn dùng biến áp nguồn trên cuôên thứ cấpphải có ra dây giữa dùng làm dây masse, kế đó dùng cầu nắn dòng với 4 diode

để có đường nguồn V+ và đường nguồn V- Để ổn định các mức volt nguồn ra,chúng ta gắn các tụ hóa lớn dùng làm kho chứa điêên và ổn áp

IC TDA7209 làm viêêc với các chân 7, 13 nôi vào đường nguồn dương, các chân

1, 8, 15 cho nôi vào đường nguồn âm và chân sô 4 cho nôi vào đường masse

Tín hiêêu qua chiết áp chỉnh biên cho qua tụ liên lạc C1 và điêên trở giảm biên R1sửa méo tiếng đưa vào chân sô 3

Điêên trở R2 dùng ổn định trở kháng ngả vào và tụ nho C2 dùng lọc bo tín hiêêunhiễu tần sô cao

Tín hiêêu lấy ra trên chân sô 14 cho cấp thẳng vào loa, chúng ta biết khidùng kiểu mạch tăng âm chạy nguồn nuôi đôi xứng thì trên ngả ra không cầndùng tụ hóa làm tụ xuất âm Ở đây tụ C6 dùng lấy tín hiêêu hồi tiếp tự cử làm cânbằng biên đôê tín hiêêu kéo đẩy ở ngả ra

Điêên trở R3, R4 và tụ C3 dùng lấy môêt phần tín hiêêu ngả ra cho đường hồi tiếpnghịch để sửa méo tiếng và cải thiêên chất lượng âm thanh IC này có chân sô 10dùng tạm làm câm loa và chân sô 9 cho IC vào trạng thái tắt chờ