BÁO cáo các MẠCH điện TRONG máy AMPLI 2020 thực tế

Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường tiếp xúc với nhiều thiết bị điều khiển từ xa như: TiVi, đầu video, VCD…Nhưng đó chỉ là điều khiển một thành phần riêng lẻ. Trong tương lai con người hướng đến việc điều khiển tất cả các thiết bị chỉ dùng một bộ điều khiển để phục vụ cho cuộc sống tiện lợi hơn. Trong phạm vi gia đình, việc điều khiển tất cả các thiết bị điện trong nhà bằng điều khiển từ xa đã và đang phát triển. Con người có thể điều khiển được các thiết bị điện ở mội nơi trong nhà chỉ bằng một bộ điều khiển. Vì vậy, nhóm chúng em chọn đề tài Thiết kế mạch điều khiển các thiết bị từ xa bằng Remote.

LỜI GIỚI THIỆU

1 SỰ HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN CỦA ĐIỆN TỬ.

Trong cuộc sống hằng ngày, chúng ta thường tiếp xúc với nhiều thiết bị điềukhiển từ xa như: TiVi, đầu video, VCD…Nhưng đó chỉ là điều khiển một thành phầnriêng lẻ Trong tương lai con người hướng đến việc điều khiển tất cả các thiết bị chỉdùng một bộ điều khiển để phục vụ cho cuộc sống tiện lợi hơn

Trong phạm vi gia đình, việc điều khiển tất cả các thiết bị điện trong nhà bằngđiều khiển từ xa đã và đang phát triển Con người có thể điều khiển được các thiết bịđiện ở mội nơi trong nhà chỉ bằng một bộ điều khiển Vì vậy, nhóm chúng em chọn đềtài Thiết kế mạch điều khiển các thiết bị từ xa bằng Remote

2 ĐẶC TÍNH VÀ VAI TRÒ CỦA MÔ HÌNH

Tiếng nói của một diễn giả, tiếng đàn của một nhạc sĩ chỉ đủ cho một số ngườinghe được rõ Muốn phục vụ nhiều người cùng nghe rõ thì cần phải cho những âmthanh ấy lớn lên bằng sự khuếch đại của máy tăng âm(ngày nay gọi là Ampli)

Ampli ngày nay là thiết bị không thể thiếu trong mỗi gia đình với chức năng giảitrí rất cao và ngày càng có nhiều loại Ampli thông minh hơn

LỜI CẢM ƠN

Trước hết em xin chân thành cảm ơn các Thầy Cô Khoa Kỹ Thuật Điện, ĐiệnLạnh, Điện Tử trường CĐN Trà Vinh đã hướng dẫn giúp đỡ cho em rất nhiều trongquá trình em thực hiện báo cáo này, đã hướng dẫn cho chúng em rất tận tình, bổ sungkiến thức, ý kiến giúp em hoàn thành đề tài tốt hơn

Bên cạnh đó em cũng xin chân thành cảm ơn Thầy , thầy quản lý lớp tại Trungtâm GDNN- GDTX huyện đã tạo điều kiện cho em thực tập tại Xưởng thực hành củaTrung tâm

Tuy nhiên, do hạn chế về thời gian và kiến thức nên trong quá trình thực hiện đềtài không tránh khỏi thiếu sót Rất mong Thầy Cô, các Anh Chị chỉ dẫn và góp ý thêm

để đề tài được hoàn thiện hơn

Cuối cùng em xin kính chúc quý Thầy Cô của Trường , trung tâm GDTX huyện dồi dào sức khỏe và luôn thành công trong công việc Em xin chânthành cảm ơn!

GDNN-Trà Vinh, ngày tháng….năm

2018

Trưởng nhóm

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Nội dung nhận xét:

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

………

……

ĐIỂM THỰC TẬP TN

Trà Vinh, ngày……tháng……năm

2018

GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

MỤC LỤC

3 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ thống âm thanh 16

PHẦN 2: TỔNG KẾT 21

PHẦN 1

NỘI DUNG BÁO CÁO

Chương I LÝ THUYẾT CƠ SỞ

- Máy tăng âm chuyên dùng là loại máy tăng âm dùng trong các đài và trạmtruyền thanh để phục vụ một mạng lưới đường dây loa tương đối lớn trong một thị xã,một huyện, một thành phố hay một xí nghiệp công trường Loại máy tăng âm này cócông suất lớn từ vài chục oát đến vài nghìn oát Loại tăng âm chuyên dùng thường cónhững yêu cầu riêng nên kết cấu phức tạp hơn và có kèm theo những thiết bị phụ nhưbảng phân phối phiđơ, máy đo trở kháng đường dây

2

BOARD MICRO

REPEAT LOW MID HI DELAY

BOARD ECHO LOW

MID HI

MUSIC

LOW MID HI LIN

LOW MID HI

B1 B2

MASTER

-Vcc

POWER MAIN

Mạch KĐ Công suất

+Vcc

BALANCE

TRỘN (MIXER)

POWER SUPPLY Khối nguồn cung cấp REGU

REGU

+Vc c

+Vc c -Vcc B1 B2

đủ lớn, thường chọn dộ khuếch đại khioangr vài trăm lần Tín hiệu qua mạch tiềnkhuếch đại được đưa đến mạch lọc để điều chỉnh tín hiệu ở các mức tần số sau:

Tần số thấp (LO) nằm trong khoảng từ 20Hz đến 500Hz

Tần số trung (MID) nằm trong khoảng từ 500Hz đến 5KHz

Tần số cao (HI) nằm trong khoảng từ 5KHz đến 20KHz

Tín hiệu sai khi qua mạch lọc được đến tầng khuếch đại 2 để khuếch đại tín hiệu

bù vào sự suy hao tín hiệu sau khi qua mạch lọc

Trong mạch micro phải có tín trung thực cao ít gây nhiễu (Low Noise) để đảmbảo tín hiệu ra ít bị méo dạng

Hình 2 Mạch MICRO thông dụng trên Ampli

 Mạch ECHO:

Đặc điểm của mạch ECHO là có bộ phận làm trễ tín hiệu Trong kỹ thuật làm trễtín hiệu có rất nhiều cách nhưng thông dụng nhất trong mạch ECHO là dùng IC lưu trữtín hiệu để tạo ra độ trì hoãn tín hiệu, còn gọi là RAM

Tín hiệu trễ RELAY được cộng với tín hiệu trực tiếp gây ra hiệu ứng dội âmthanh (ECHO) Chính nhờ điều đó nên khi dùng một Ampli để karaoke có mạchECHO thì chất lượng giọng hát được tăng len rất nhiều

Trên mạch ECHO thường có các nút chỉnh sau:

+ Repeat: Nút chỉnh tiếng vang dội

+ Delay: Nút chỉnh sự trễ cho tín hiệu

+ Volume: Nút chỉnh âm lượng cho mạch ECHO

+ LO, MID, HI: Nút chỉnh âm thấp, âm trung , âm cao hay còn gọi là chỉnh tiếngBass, Treble

Hình 3 Mạch ECHO thông dụng trên Ampli

Tín hiệu sau khi qua mạch lọc được đưa đến phần mạch khuếch đại để tăngcường tín hiệu, bù lại sự suy giảm tín hiệu sau khi qua tần âm sắc (mạch lọc), mức suygiảm từ 10 đến 30 lần

Hình 5 Mạch Master

 Mạch Khuếch đại công suất (KĐCS)

Đây là phần mạch điện quyết định mức công suất ra của máy Ampli có các giátrị như sau: 50W, 80W, 100W, 110W, 200W, 300W, 500W ,1KW, 1,1KW

Mạch KĐCS dùng để khuếch dại cả dòng và áp để phù hợp với công suất yêucầu

Thường người ta dùng một số kiểu mạch KĐCS như sau:

+ Mạch KĐCS OTL (Output Transform Less): Là mạch KĐCS không dùngbiến áp ngõ ra Mạch này dùng tụ để xuất tín hiệu ngõ ra

+ Mạch KĐCS OCL (Output Capacitor Less): Là mạch KĐCS không dùng tụngõ ra Mạch này xuất tín hiệu ra loa trực tiếp

+ Mạch KĐCS BTL (Brigde Transistor Line Out): Là mạch KĐCS ngõ ra dùngcầu transistor

Trong máy Ampli này sử dụng mạch công suất dạng OCL:

 Sơ đồ nguyên lý:

Hình 6: Sơ đồ mạch khuếch đại công suất đẩy kéo dạng OCL

- Q1, Q2: Cặp khuếch đại vi sai được phân cực bằng R1,R2,R3,R4,R5

- Q3 tiền driver: Khuếch đại công suất nhỏ ở chế độ A được phân cực trực tiếp

từ Q1 và ghép trực tiếp ra tải là Q4, Q5, Q6, Q7 và có R7, R8 được xem là tải mộtchiều cho Q3

- Q4, Q5: Cặp bổ phụ công suất nhỏ Hay gọi là cặp driver ghép phức hợp vớiQ6 Q7 nhằm tăng hệ số khuếch đại dòng điện

- R14, C6: Thành phần cân bằng tải đối với mọi tần số cho Q3 đây là mạch tảiphụ có tính dung kháng, có trở kháng tỉ lệ nghịch với tần số đẻ bù lại cho loa có tínhcảm kháng tỉ lệ thuận với tần số Và mạch này có tên là mạch lọc zobel Về ý nghĩamạch có tác dụng cân bằng độ lợi với mọi tần số, chống méo tần số.

- R15, L: Mạch nâng độ lợi âm tần tăng tiếng Bass cho Ampli

- R16, C2, BZV49-C18: Mạch ổn áp cấp cho tầng khuếch đại vi sai

- C1: Tụ liên lạc ngừ vào, ngăn thành phần DC nối tắt thành phần AC

- C3: Tụ thoát, ngăn DC, nối tắt tín hiệu hồi tiếp âm xuống mass

- R5, R6 xác định tỉ số hồi tiếp âm, quyết định độ khuếch đại cho toàn mạch

Độ khuếch đại có hồi tiếp dược xác định bằng tỉ số: AVf =1+R5/R6.

- Ví dụ trong mạch này có hệ số khuếch đại là AVf = 1+39/1 = 40 lần

- C4 tụ Bootstrap đóng vai trò như tụ hồi tiếp dương tăng độ khuếch đại cho Q3,

còn có tên gọi là tụ tự cữ Về bản chất thực tế tụ này nối tắt từ điểm giữa R7, R8 đếnđiểm ra loa Như vậy R7 xem như song song với loa và R8 nối từ cực C của Q3 đếnđiểm ra loa Vậy phải chọn R7 có giá tri lớn R loa rất nhiều lần và R8 = 3- 4 lần R7

Do đó về mặt xoay chiều R7, R8 không phải là tải trực tiếp cho Q3, nên tải xoay chiềucủa Q3 rất lớn do đó độ khuếch đại cũng rất lớn

- Tải xoay chiều của Q3 là:

- Nếu không có tụ C4 thì tải xoay chiều của Q3 là sắp sỉ = R7 + R8= vài K

- C5: Tụ hồi tiếp âm chống dao động tự kích

dẫn Dòng Ic/Q6 qua loa xuống mas Nữa chu kỳ tiếp theo là chu kỳ âm nên Q5 phâncực thuận Q4 phân cực nghịch, Q5 dẫn Q4 ngưng kéo theo Q7 dẫn mạnh Q6 ngưngdẫn Dòng Ic/Q7 từ mass qua loa qua Q7 về nguồn âm, và dòng Ic/Q7 ngược chiều vớidòng Ic/Q6.

+ Mạch dò sai dùng để nhận biết sự thay đổi điện thế ngõ ra ở Amplifier OCL+ Mạch khuếch đại động lực dùng để đóng hoặc hở tiếp điểm Relay để nối hoặcngắt tín hiệu từ ng ra Amplifier với loa

+ Nguyên lý hoạt động như sau:

Khi ngã ra Ampli là 0v thì mạch dò sai không hoạt động, cực B transistor khuếchđại động lực được cấp điện làm đóng tiếp điểm Relay để nối ngõ ra Amplifier vớiloa

Khi ngã ra Ampli có điện thế DC thì mạch dò sai hoạt động , cực B transistorkhuếch đại động lực không được cấp điện làm hở tiếp điểm Relay để ngắt ngõ raAmplifier với loa

Mạch bảo vệ hoạt động khi có hiện tượng quá tải, lệch áp cân bằng ngõ ra đểbảo vệ tầng KĐCS, bảo vệ loa,

Mạch bảo vệ thiết kế gồm mạch điện tử và một Relay ngắt mở Khi mạch bảo vệhoạt động, Relay sẽ hở ra, cô lập loa với mạch KĐCS

Hình 8 Mạch bảo vệ loa thông dụng trên Ampli

ổn áp để cấp cho các mạch âm sắc trong Ampli

Trên mạch nguồn còn có mạch Relay khoảng 2s để đóng tải loa vào mạchKKDDS nhằm bảo về loa và tránh tiếng phụp mỗi khi bậc công tắc

+15V-15V0V

D1

D2 D3

C2 C3

C4

C13 C14

C15

C16 D5

D6 D7

C6 C7

C8

C17 C18

+Vcc-Vcc0V

D9

D10 D11

C10 C11

1 2

 MODULE MẠCH GIẢI MÃ MP3 + FM + BLUETOOTH

Mạch được thiết kế với mặt nạ đi kèm cùng remote điều khiển hồng ngoại giúp

dễ dang điều chỉnh chức năng của mạch, ngoài ra có thể tinh chỉnh chức năng bằng cácnút nhấn được tích hợp sẵn trên mạch

Mạch có thể kết nối bluetooth với các thiết bị khác

Mạch nhỏ gọn đầy đủ tính năng, rất thích hợp cho DIY stereo

- Thông Số Kĩ Thuật Mạch Giải Mã MP3 USB/TF/AUX/Bluetooth 12VDC:

7-Đọc tập tin âm thanh trong thẻ USB, TF

Hỗ trợ (MP3 WMA WAV FLC)

- Hướng Dẫn Sử Dụng Mạch Giải Mã MP3 USB/TF/AUX/Bluetooth 12VDC:

7-Các bạn cấp nguồn và lấy tín hiệu ra loa hoặc các bộ khuếch đại âm thanh theo

sơ đồ:

Hình 12 Hình ảnh mặt sau và sơ đồ kết nối của Mạch Giải Mã

 Các bạn cấp nguồn vào chân Vcc và Gnd như hình vẽ

 Các chân Lo, Ro, G là các tín hiệu ra.( Tín hiệu audio Left, Right, và chân mass)

- Các chức năng của các cổng trên mạch giải mã mp3:

 AUX: Cổng AUX là cổng dùng để kết nối thiết bị âm thanh ngoại vi với mạchgiải mã như điện thoại, máy tính

 USB: Để cắm usb

 TF : Cắm thẻ nhớ micosd

 Mạch giải mã MP3 USB/TF/AUX/Bluetooth 7-12VDC có chức năng giải mã tínhiệu từ USB hoặc thẻ nhớ hoặc sóngFM sau đó khuếch đại ra âm thanh 2 kênh,với công suất mỗi kênh từ 3 - 5W

 Mạch được thiết kế với mặt nạ đi kèm cùng remote điều khiển hồng ngoại giúp

dễ dang điều chỉnh chức năng của mạch, ngoài ra có thể tinh chỉnh chức năngbằng các nút nhấn được tích hợp sẵn trên mạch

 Mạch có thể kết nối bluetooth với các thiết bị khác

 Mạch nhỏ gọn đầy đủ tính năng, rất thích hợp cho DIY stereo

Chức năng các phím bấm trên đầu giải mã:

 VOL-, VOL+ : Điều chỉnh chuyển bài

 SCAN : Tạm dừng trình phát

 MODE : Chuyển các chế độ phát nhạc, nghe FM

Chức năng của các nút nhấn trên điều khiển (Remote):

 Trên điều khiển có Nút nguồn, STOP, quay lại, MODE, chuyển bài, có các chứcnăng như trên mạch giải mã ngoài ra còn có thêm các nút:

 Tăng giảm âm lượng

 EQ (Equalizer ): Chọn một số kiểu âm sắc đã được mặc định sẵn trong mạch giảimã

 Các phím số để chọ thứ tự bài hát

Hình 13 Remote mạch giải mã MP3

3 Các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ thống âm thanh

Để đánh giá chất lượng Ampli một cách chính xác ta phải dựa vào các chỉ tiêu

kỹ thuật của máy

3.1 Công suất danh định: Là công suất âm tần lớn nhất lấy ra trên tải quy định

của ampli Đây cũng chính là công suất của tầng khuếch đại công suất Công suất danhđịnh của máy lớn hay nhỏ tùy thuộc vào nhiệm vụ của máy, có thể từ vài chục đếnhàng vạn oát

mức quy định Dải tần số làm việc là một chỉ tiêu quan trọng đánh giá chất lượngampli.

3.4 Độ méo tín hiệu: Do tầng công suất là chủ yếu vì tầng này làm việc với tín

hiệu vào có biên độ lớn Ta có:

+ Méo tần số: Độ méo tần số của các ampli thông thường từ 0,8 đến 1,25%, với

các ampli HiFi thì thấp hơn có thể dưới 0,01%

+ Méo biên độ: Do hệ số khuếch đại của các tầng có trị số khác nhau đối với

mỗi ttrị số tức thời của điện áp vào, làm cho dạng của tín hiệu ra không giống nhưdạng của tín hiệu vào Nguyên nhân gây ra méo biên độ trong tầng khuếch đại là tínhkhông thẳng của các đặc tuyến vào ra của transistor, đặc tuyến từ hóa của lõi bién áp

Vì vậy méo biên độ còn được gọi là méo không đường thẳng Độ méo biên độ của cácampli thông thường là dưới 5%

3.5 Mức tạp âm: Tạp âm sinh ra trong bản thân của máy, phụ thuộc nhiều vào

các tầng khuếch đại đầu, tạp âm sẽ lấn át các tín hiệu có biên độ nhỏ và hạn chế khảnăng khuếch đại của các tín hiệu này,ní cách khác là làm giảm độ nhạy của máy

3.6 Độ nhạy ngỏ vào: Độ nhạy ngỏ vào tùy thuộc vào các nguồn tín hiệu, các

nguòn tín hiệu đưa vào phải có mức tín hiệu ra tương ứng với độ nhạy ở ngõ vào Độnhạy của một đầu vào là mức điện áp dang định phải đưa vào đầu đó để đảm bảo côngsuất ra danh định

3.7 Hiệu suất: Được định nghĩa là tỷ số giữa công suất ra danh định lấy ra ở

tầng cuối và công suất nguồn cung cấp:

định, điện trở ra danh định, độ nhạy đầu vào là các chỉ tiêu cần thiết để sử dụng amplihợp lý.

Ngoài ra, vấn đề lắp ráp 1 ampli công suất lớn mà các chỉ tiêu chất lượng vẫnđảm bảo là vấn đề khó khăn Nhất là khi cân bằng công suất ở mức nguồn thấp (amplicấp điến bằng bình ắc quy)

Từ công thức định nghĩa của công suất danh định, ta thấy muốn tăng công suất

ta có các cách sau:

- Tăng điện thế cấp điện, đây là cách dể dàng và phổ biến nhất, vì điện áp ra hiệudụng trên tải bị giới hạn bởi mức nguồn Tất nhiên, với mức nguồn cao thì phải sửdụng các linh kiện thích hợp và giá thành cũng tăng cao

- Giảm tổng trở tải: điều nầy tỏ ra bất lợi, vì khi RL giảm thì dòng điện sẽ tăngcao, công suất tổn hao sẽ rất lớn, vì vậy hiệu suất sẽ giảm Tổng trở tải của amplithông thường từ 3,2 đến 16, thông dụng nhất là 4 đến 16

- Dùng trasistor công suất Darlingtor với hệ số khuếch đại lớn làm điện áp rađỉnh trên tải tăng gần tới VCC, nhờ đó công suất được nâng lên đến mức cao nhất có thểứng với một nguồn cấp điện nhất định

- Dùng tầng khuếch đại công suất mắc theo kiểu cầu, BTL (Balance TransformerLess) phương pháp nầy thường được ứng dụng để nâng công suất lớn ở mức nguồnthấp

Chương 2.

THIẾT KẾ, LẮP RÁP AMPLI STEREO

I/ Thiết kế

1 Vật tư chuẩn bị lắp ráp

- Vỏ apmli loại thông dụng

- Các bo mạch trên Ampli Stereo thông dụng trên thị trường như: Micro, Music,ECHO, Master, khuếch đại công suất, mạch nguồn, bảo vệ loa, mạch Blutooth,…

- Biến áp thông dụng cho Ampli, tản nhiệt cho sò công suất

- Các vật tư hỗ trợ khác như: công tắc nguồn, jack tín hiệu vào, jack ra loa, dâyđiện kết nối nguồn, dây tín hiệu,…

1 7

Hình 14 Sơ đồ lắp ráp các bo mạch trên Ampli

II/ Thi công:

- Lắp máy biến áp cố định lên vỏ Ampli ở vị trí phù hợp.

- Cấp các nguồn AC vào mạch nguồn Ampli để đo kiểm điện áp DC ngõ ra

của mạch nguồn có đúng các thông số không (mạch nguồn có hoạt động tốtkhông)

- Cân chỉnh mạch Khuếch đại công suất sao cho mạch hoạt động bình thường.

- Đấu sò có gắn tản nhiệt vào mạch công suất, đấu ngõ ra công suất đến ngõ

vào rơle trên mạch nguồn, ngõ ra rơle đấu đến jack ra loa

- Lắp mạch MUSIC vào vỏ Ampli, đấu nối mạch MUSIC với mạch KĐCS để

kiểm tra hoạt động của 2 mạch

- Đấu mạch MASTER vào võ Ampli, đấu mạch MUSIC qua MASTER đến

KĐCS để thử mạch MASTER

- Lắp lần lượt các mạch MICRO và ECHO vào vỏ Ampli để kiểm tra mạch

MICRO và mạch ECHO

- Lắp mạch Blutooth vào vỏ Ampli, đấu mạch Blutooth vào mạch MUSIC và

cấp nguồn cho mạch Blutooth để thử hoạt động của mạch Blutooth

- Kiểm tra hoạt động của toàn bộ Ampli như: đường nhạc, đường tiếng, tiếng

vang ECHO, vận hành mạch Blutooth

- Hàn nối, bó dây gọn gàng, gắn các núm chỉnh Volume, Bass, Midle, Treble,

ECHO, BAL

- Đậy nắp và và vận hành Ampli một lần nửa.

PHẦN 2: TỔNG KẾT

Qua thời gian thực tập tại xưởng với việc thiết kế và thi công sản phẩm AmpliStereo Blutooth bản thân của em và các bạn trong nhóm được nghiên cứu và hiểu sauhơn về linh kiện điện tử, mạch điện tử cũng như hiểu biết hơn về hệ thống âm thanh

Sản phẩm này ngày nay đã được ứng dụng rất thực tiễn trong mỗi gia đình vớinhiều sản phẩm khác nhau, từ đơn giản là những Ampli Karaoke gia đình công suấtnhỏ cho đến những chiếc Ampli cpos công suất rất lớn phục vụ cho số lượng người rấtđông

Tuy nhiên, do còn hạn chế về thời gian và trình độ nên sản phẩm không tránhkhỏi nhiều sai sót Em kính mong nhận được sự đóng góp ý kiến của quý Thầy Cô bạn

bè tập để có thêm những kiến thức quý báu và giuos cho sản phẩm hoàn chỉnh hơn

Ngoài ra, nhóm cũng xin cảm ơn đến thầy hướng dẫn đã nhiệt tình giúp nhómhoàn thành được bài báo cáo thực tập này