Cơ sở lý thuyết Mạch khuếch đại là một thiết bị hoặc linh kiện bất kỳ nào, sử dụng một lượng công suất rất nhỏ ở đầu vào để điều khiển một luồng công suất lớn ở đầu ra.. Nguyên tắc hoạt
Trang 1HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ 1
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
Môn học: CAD/ CAM
Đề tài: Vẽ mạch nguyên lý, mạch in PCB, phân tích mạch khuếch đại
Giảng viên: TS Nguyễn Trung Hiếu
SV thực hiện: Nguyễn Huy Thông
Nguyễn Văn Hải Chu Văn Trọng
Trang 2MỤC LỤC
Trang 3I. Cơ sở lý thuyết và linh kiện
1. Cơ sở lý thuyết
Mạch khuếch đại là một thiết bị hoặc linh kiện bất kỳ nào, sử dụng một lượng công suất rất nhỏ ở đầu vào để điều khiển một luồng công suất lớn ở đầu
ra Trong các ứng dụng thông dụng, thuật ngữ này hiện nay được dùng chủ yếu cho các bộ khuếch đại điện tử và thông thường là các ứng dụng thu và tái tạo âm thanh
2. Các linh kiện được sử dụng
a. Transistor Q2SC1815
b. Transistor Q2SA1015
c. Transistor Q2SD880
Điện áp cực đại : 50V
Dòng cực đại : 150mA
Hệ số khuếch đại ~ 25-100
Dạng chân:TO-92 Vcb: -50V
Vce: -50V Veb: -5V Ic: 150mA
Trang 4d. Diode 1N4148
e. Diode 1N4002
II. Mạch nguyên lý và nguyên tắc hoạt động
1. Mạch nguyên lý
Điện áp ngược: 75V Thời gian phục hồi: 4ns Dòng điện thuận: 300mA Công suất tiêu tán: 500mW Nhiệt độ hoạt động: -65 ~ 175 độ C
Điện áp ngược: 100V Dòng điện thuận: 1A Công suất: 3W Nhiệt độ hoạt động: -65 ~ 175 độ C
Trang 52. Nguyên tắc hoạt động
Mạch làm việc như sau: Khi tín hiệu dạng sin qua tụ liên lạc C1 vào chân B của Q1, tín hiệu này sẽ được khuếch đại và cho ra trên chân C, sau đó đưa qua tụ liên lạc C3 rồi đi vào chân B của Q2, tín hiệu ra trên chân C của Q2 sẽ vào thẳng tầng công suất kéo đẩy Khi biên độ tín hiệu tăng nó sẽ làm cho Q3, Q5 dẫn điện
và lúc này Q4, Q6 ở trạng thái ngưng dẫn, và ngược lại, khi biên độ tín hiệu trên chân C của Q2 giảm xuống, nó sẽ làm cho Q4, Q6 dẫn điện và lúc này thì Q3, Q5
ở trạng thái ngưng dẫn Sự lên xuống của mức áp ở trung điểm sẽ qua tụ C7 tạo dòng xoay chiều làm rung màng loa Độ lợi của mạch phụ thuộc vào tỷ số của 2 điện trở ở mạch hồi tiếp nghịch R16 và R5 Nếu giảm R5, mức độ hồi tiếp nghịch
sẽ giảm và mạch sẽ tăng độ lợi và ngược lại, nếu tăng trị của điện trở R5, mức độ hồi tiếp nghịch lớn sẽ làm giảm độ lợi
3. Phân tích tác dụng của các linh kiện
Q1 là tầng tiền khuếch đại với R1-R2 là cầu chia volt, lấy áp phân cực
Trang 6 Q2 là tầng thúc, nó là tầng khuếch đại công suất nhỏ hạng A, nên dòng làm việc IC lấy khoảng 10mA R13 là điện trở lấy mức áp trung điểm cấp phân cực cho chân B của Q2 R14 là điện trở làm tăng độ ổn định nhiệt cho Q2 R7 và R8 dùng định áp chân C và cũng dùng định dòng cho Q2 Các diode D1, D2, D3 dùng lấy áp phân cực DC cấp cho các transistor tầng công suất
để sửa méo tại giao điểm của tín hiệu Tín hiệu lấy ra trên chân C cấp cho tầng kéo đẩy ráp với Q3, Q4 Tụ C5 tạo tác dụng hồi tiếp tự cử dùng để làm cân bằng biên độ của tín hiệu ở ngả ra (biên độ tín hiệu phần lên và phần xuống bằng nhau )
Q3, Q4 là 2 transistor hỗ bổ (hỗ tương bổ túc cho nhau) Q3 là loại transistor npn và Q4 là loại transistor pnp Như vậy khi tín hiệu ra trên chân C của Q2 tăng lên sẽ làm Q3 dẫn điện thì Q4 ngưng dẫn và ngược lại, khi tín hiệu trên chân C của Q2 giảm xuống, thì Q4 dẫn điện và Q3 ngưng dẫn
Q5 ghép phức hợp với Q3 và Q6 ghép phức hợp với Q4 Với các transistor ghép phức hợp thường có độ ổn định nhiệt kém, do đó người ta dùng các điện trở R9 và R10 để gia tăng hệ số ổn định nhiệt cho Q5, Q6 R11 và R12
là các điện trở nhỏ có công dụng cân bằng dòng kéo đẩy qua loa C7 là tụ ra loa, C7 phải lấy trị lớn vì loa vốn có trở kháng nhỏ Ngang loa mắc mạch lọc zobel để ổn định trở kháng của loa trong dãy tần tín hiệu âm thanh
III. Thiết kế mạch in PCB