Tải Đề tài Thiết kế mạch khuyếch đại âm tần đối với nguồn tín hiệu vào micro M179
MỤC LỤC
Chương I: Mạch khuếch đại âm tần
1. Thiết bị đầu vào
2. Xác định hệ số khuếch đại công suất của toàn mạch
3. Sơ đồ khối
4. Các chỉ tiêu kỹ thuật cần quan tâm
Chương II: Chọn phương án cho từng tầng
1. Tầng tiền khuếch đại
2. Khối khuếch đại sơ bộ
3. Khuếch đại âm sắc
4. Tầng đảo pha
5. Tầng khuếch đại công suất
6. Phân bổ chỉ tiêu kỹ thuật cho các tầng
Chương III .Tính toán sơ bộ
1. Tầng khuếch đại công suất
2. Tầng đảo pha
3. Tính toán mạch âm sắc
4. Tầng khuếch đại sơ bộ
5. Tầng tiền khuyếch đại
Chương 4: Tính toán chi tiết tầng khuếch đại đảo pha
Kết luận
chương 1 mạch khuếch đại âm tần
1.Thiết bị đầu vào :
M179 có các thông số kỹ thuật như sau:
Dải tần làm việc f = 20Hz ÷ 20kHz
Umax = 16mV
Dải nhiệt độ làm việc 10B C ÷ 50B C
Công suất ra yêu cầu lớn chọn tầng khuếch đại công suất dùng mạch đẩy kéo công tác ở chế độ B.
2. Xác định hệ số khuếch đại công suất của toàn mạch :
Kptm = = = = 78125000
Dựa vào công suất đó theo sổ tay của đèn ta chọn transistor : MJE710 cho tầng công suất có các thông số như sau:
Ucemax = 60 V; Ic = 5 A; Pmax = 25W; fmax = 300 kHz
Xác định điện áp Ucb cho phép giữa colector và emitor :
Ucb = (0.35÷0.4)*60 = 21V÷24 V
Icm =
Ibm =
Hệ số khuyếch đại công suất
Kp = 0,9 (lần)
Biên độ tín hiệu vào Ubemin được xác định dựa trên đặc tuyến vào của Trasistor
* Tầng trước cuối cùng làm nhiệm vụ đảo pha chọn Transitor loại BD813 (NPN) có các thông số sau:
Ucb = 45(V); Icmax = 2(A); P = 12,5 (W); Fmin = 300 (KHz); bmin = 20
Hệ số khuyếch đại của tầng đảo pha là:
Kđp = bmin = 20
Hệ số khuyếch đại công suất của tầng cuối và tầng đảo pha:
Kp = KpcxKđp = 818x20 =16360
* Tầng tiền khuyếch đại mắc Collector chung : chọn transistor BFW60
(npn) có các thông số như sau: Ucemax=20V; Icmax=200mA; P = 0,3W
b = 50 ; fT =800 kHz.
có hệ số khuyếch đại công suất Kp = 0,7xbmin = 0,7x50 = 35
Lúc đó hệ số khuyếch đại công suất của 3 tầng là:
16360x35 = 572600
Hệ số khuyếch đại này nhỏ hơn so với yêu cầu bởi vậy cần thêm tầng khuyếch đại sơ bộ ghép RC dùng Transitor MPS 3567 (NPN) loại Silic SI có các thông số sau:
UCE max = 40V; P = 0,5W; b = 30; FT = 600 KHz;
Hệ số khuyếch đại công suất của tầng này là:
KP = 0,3b2min = 0,3x900 = 270 (lần)
Vậy hệ số khuyếch đại công suất của toàn máy:
KPTM = 270x10x572600 = 1.546.020.000 (lần)
Kết quả thỏa mãn với yêu cầu3.Sơ đồ khối
1
4
5
3
2
đầu vào
6
Khối 1: Mạch khuyếch đại đầu vào mắc Collector chung để có trở kháng vào lớn.
Khối 2: Mạch khuếch đại sơ bộ ghép RC (khuếch đại tín hiệu nhỏ).
Khối 3 : Mạch khuếch đại điều chỉnh âm sắc .
Khối 4 : Mạch khuếch đại đảo pha để khuếch đại âm tần lên đủ lớn kích cho tầng công suất âm tần.
Khối 5 : Mạch khuếch đại công suất, khuếch đại âm tần cho công suất đủ lớn theo yêu cầu để phát ra loa.
Khối 6: Mạch ghép ra loa , có nhiệm vụ phối hợp trở kháng với loa , điều chỉnh âm lượng.
4.Các chỉ tiêu kỹ thuật cần quan tâm:
Dải tần tín hiệu vào : 30Hz ¸ 15Khz
Méo tần số : méo dưới Md = 4dB , méo tần trên Mtr = 3dB
Tín hiệu vào max : 16xv
điện trở vào : Rn = 200 W
Công suất ra : 25 w ứng với tải trực tiếp là 8 W
Méo phi tuyến : k = 7%
Hiệu suất h = 70%
Khuếch đại âm sắc ± 20 dB
Chương II: Chọn phương án cho từng tầng
1.Tầng tiền khuếch đại:
Yêu câù đối với tầng tiền khuếch đại : phải có trở kháng vào lớn để tăng độ nhạy . có chế độ làm việc ổn định giảm thiểu ảnh hưởng của nhiệt độ tới chế độ làm việc của transistor . Tầng tiền khuếch đại làm việc với tín hiệu nhỏ , không lớn hơn tạp âm nền bao nhiêu nên tầng vào phải có tạp âm nhỏ ( £ 3.5 dB min hay 7 dB ) .Để giảm tạp âm của mạch tầng đâù cần sử dụng mạch điện , chế độ làm việc thích hợp . Muốn vậy cần chọn mạch điện có độ ổn định nhiệt tốt và làm việc với dòng nhỏ (£ 1 mA), áp nhỏ ( Vc » 3 ÷ 5 v ) . Đồng nghĩa với hệ số khuếch đại nhỏ .
- Các phương án:
i.Mạch khuếch đại dùng JFET
ưu điểm : trở kháng vào rất lớn làm tăng độ nhạy ở đâù vào .
ii.Mạch khuếch đại vi sai :
ưu điểm :độ ổn định điểm làm việc cao.
Trong các mạch đã học sơ đồ mạch khuếch đại vi sai đáp ứng được yêu cầu trên . Ngoài mạch khuếch đại vi sai còn có thể sử dụng transistor trường FET hay mạch khuếch đại CASCODE .
- Các sơ đồ mạch cụ thể:
+ Mạch khuếch đại Cascode thực tế :
Ra
Vao
Vcc
Hình 1
Đặc điểm của mạch khuếch đại Cascode : mạch sử dụng 2 tầng khuếch đại mắc song song . Tầng thứ hai mắc kiểu B chung để tăng tần số cắt ( f= 2/3 f) tạp nhiễu nhỏ ( vì nội trở vào nhỏ ) , giảm thiểu hiệu ứng Miller ở tần số cao . Tầng thứ nhất mắc kiểu E chung làm việc ở điện áp thấp ( nhằm giảm hiệu ứng Miller của tụ ở tần số cao ) Song hệ số khuếch đại của toàn mạch lại lớn.
- Mạch dùng FET :
Sử dụng một transistor trường mắc S chung :
Uv
Ura
Hình 2
Uv1
-Vcc
Uv2
+Vcc
Ur
+Mạch khuếch đại vi sai :
Hình 3
ưu điểm : có mức trôi điện áp rất thấp nên b gần như là hằng số , tạp âm nội bộ nhỏ .
Chọn mạch khuếch đại vi sai: Do mạch khuếch đại vi sai dễ thực hiện, có điểm làm việc tĩnh ổn định cao.
Tầng khuyếch đại mắc Collector chung:
Mạch này có trở kháng vào lớn.
Hình 4
Chọn mạch khuếch đại mắc Colector chung do sơ đồ mạch này đơn giản dễ thực hiện.
2. Khối khuếch đại sơ bộ
Yêu cầu đối với khối này : phải đảm bảo hệ số khuếch đại đủ lớn để khuếch đại điện áp và khuếch đại công suất đủ lớn cung cấp cho đầu vào tầng khuếch đại công suất .
Sơ đồ mạch khuếch đại Ec ghép RC có hệ số khuếch đại lớn đáp ứng được yêu cầu trên .
Ura
Hình 5
3. Khuếch đại âm sắc
Thực tế có nhiều sơ đồ mạch thực hiện điều chỉnh âm sắc . ở đây em xin đề cập hai sơ đồ mạch phổ biến thực hiện chức năng này .
- Mạch Baxandall :
Vào
Ra
Bass
Treble
Hình 6
Mạch hiệu chỉnh tone một cách liên bằng triết áp . Nhánh hồi tiếp Bass gồm R1 , R2 , C1 , C2 . Nhánh hồi tiếp Treble gồm R3 , R4 , C3 . Trở R5 ngăn cách nhiễu giữa Bass và Treble đồng thời cũng tham gia một phần vào mạch Treble .
Khi con chạy R2 dịch hết về phía trái , tần số trầm được khuếch đại lên lớn nhất qua hàm truyền Av = 1+ R2/R1 » 10 = 20 dB . Khi biến trở R2 dịch hết về phía phải , hồi tiếp âm về lớn nhất , hàm truyền giảm cực tiểu
Av = - ( 1+ R2/R1 ) = - 10 = - 20 dB .
Tương tự khi biến trở R4 dịch chuyển hết về phía trái tần số bổng được khuếch đại , hệ số khuếch đại là lớn nhất Av = 10 = 20 dB . Khi biến trở dịch chuyển hết về phía phải hồi tiếp âm về lớn nhất Av = - 10 = - 20 dB.
- Sơ đồ mạch baxandall dùng Transistor chỉ có một tụ Bass :
Vcc
Vào
Ra
Hình 7
Vào
Ra
- Mạch Equallizer :
Hình 8
Mạch Equallizer 3 nút hiệu chỉnh
ưu điểm : điều chỉnh được nhiều khoảng tần số do đó thay đổi hệ số khuếch đại trong nhiều dải tần hơn so với mạch Baxandall .
Chọn sơ đồ mạch Baxandall vì mạch đơn giản , dễ thực hiện.
4.Tầng đảo pha:
Do tầng khuếch đại công suất làm việc ở...
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
MỤC LỤC
Chương I: Mạch khuếch đại âm tần
1. Thiết bị đầu vào
2. Xác định hệ số khuếch đại công suất của toàn mạch
3. Sơ đồ khối
4. Các chỉ tiêu kỹ thuật cần quan tâm
Chương II: Chọn phương án cho từng tầng
1. Tầng tiền khuếch đại
2. Khối khuếch đại sơ bộ
3. Khuếch đại âm sắc
4. Tầng đảo pha
5. Tầng khuếch đại công suất
6. Phân bổ chỉ tiêu kỹ thuật cho các tầng
Chương III .Tính toán sơ bộ
1. Tầng khuếch đại công suất
2. Tầng đảo pha
3. Tính toán mạch âm sắc
4. Tầng khuếch đại sơ bộ
5. Tầng tiền khuyếch đại
Chương 4: Tính toán chi tiết tầng khuếch đại đảo pha
Kết luận
chương 1 mạch khuếch đại âm tần
1.Thiết bị đầu vào :
M179 có các thông số kỹ thuật như sau:
Dải tần làm việc f = 20Hz ÷ 20kHz
Umax = 16mV
Dải nhiệt độ làm việc 10B C ÷ 50B C
Công suất ra yêu cầu lớn chọn tầng khuếch đại công suất dùng mạch đẩy kéo công tác ở chế độ B.
2. Xác định hệ số khuếch đại công suất của toàn mạch :
Kptm = = = = 78125000
Dựa vào công suất đó theo sổ tay của đèn ta chọn transistor : MJE710 cho tầng công suất có các thông số như sau:
Ucemax = 60 V; Ic = 5 A; Pmax = 25W; fmax = 300 kHz
Xác định điện áp Ucb cho phép giữa colector và emitor :
Ucb = (0.35÷0.4)*60 = 21V÷24 V
Icm =
Ibm =
Hệ số khuyếch đại công suất
Kp = 0,9 (lần)
Biên độ tín hiệu vào Ubemin được xác định dựa trên đặc tuyến vào của Trasistor
* Tầng trước cuối cùng làm nhiệm vụ đảo pha chọn Transitor loại BD813 (NPN) có các thông số sau:
Ucb = 45(V); Icmax = 2(A); P = 12,5 (W); Fmin = 300 (KHz); bmin = 20
Hệ số khuyếch đại của tầng đảo pha là:
Kđp = bmin = 20
Hệ số khuyếch đại công suất của tầng cuối và tầng đảo pha:
Kp = KpcxKđp = 818x20 =16360
* Tầng tiền khuyếch đại mắc Collector chung : chọn transistor BFW60
(npn) có các thông số như sau: Ucemax=20V; Icmax=200mA; P = 0,3W
b = 50 ; fT =800 kHz.
có hệ số khuyếch đại công suất Kp = 0,7xbmin = 0,7x50 = 35
Lúc đó hệ số khuyếch đại công suất của 3 tầng là:
16360x35 = 572600
Hệ số khuyếch đại này nhỏ hơn so với yêu cầu bởi vậy cần thêm tầng khuyếch đại sơ bộ ghép RC dùng Transitor MPS 3567 (NPN) loại Silic SI có các thông số sau:
UCE max = 40V; P = 0,5W; b = 30; FT = 600 KHz;
Hệ số khuyếch đại công suất của tầng này là:
KP = 0,3b2min = 0,3x900 = 270 (lần)
Vậy hệ số khuyếch đại công suất của toàn máy:
KPTM = 270x10x572600 = 1.546.020.000 (lần)
Kết quả thỏa mãn với yêu cầu3.Sơ đồ khối
1
4
5
3
2
đầu vào
6
Khối 1: Mạch khuyếch đại đầu vào mắc Collector chung để có trở kháng vào lớn.
Khối 2: Mạch khuếch đại sơ bộ ghép RC (khuếch đại tín hiệu nhỏ).
Khối 3 : Mạch khuếch đại điều chỉnh âm sắc .
Khối 4 : Mạch khuếch đại đảo pha để khuếch đại âm tần lên đủ lớn kích cho tầng công suất âm tần.
Khối 5 : Mạch khuếch đại công suất, khuếch đại âm tần cho công suất đủ lớn theo yêu cầu để phát ra loa.
Khối 6: Mạch ghép ra loa , có nhiệm vụ phối hợp trở kháng với loa , điều chỉnh âm lượng.
4.Các chỉ tiêu kỹ thuật cần quan tâm:
Dải tần tín hiệu vào : 30Hz ¸ 15Khz
Méo tần số : méo dưới Md = 4dB , méo tần trên Mtr = 3dB
Tín hiệu vào max : 16xv
điện trở vào : Rn = 200 W
Công suất ra : 25 w ứng với tải trực tiếp là 8 W
Méo phi tuyến : k = 7%
Hiệu suất h = 70%
Khuếch đại âm sắc ± 20 dB
Chương II: Chọn phương án cho từng tầng
1.Tầng tiền khuếch đại:
Yêu câù đối với tầng tiền khuếch đại : phải có trở kháng vào lớn để tăng độ nhạy . có chế độ làm việc ổn định giảm thiểu ảnh hưởng của nhiệt độ tới chế độ làm việc của transistor . Tầng tiền khuếch đại làm việc với tín hiệu nhỏ , không lớn hơn tạp âm nền bao nhiêu nên tầng vào phải có tạp âm nhỏ ( £ 3.5 dB min hay 7 dB ) .Để giảm tạp âm của mạch tầng đâù cần sử dụng mạch điện , chế độ làm việc thích hợp . Muốn vậy cần chọn mạch điện có độ ổn định nhiệt tốt và làm việc với dòng nhỏ (£ 1 mA), áp nhỏ ( Vc » 3 ÷ 5 v ) . Đồng nghĩa với hệ số khuếch đại nhỏ .
- Các phương án:
i.Mạch khuếch đại dùng JFET
ưu điểm : trở kháng vào rất lớn làm tăng độ nhạy ở đâù vào .
ii.Mạch khuếch đại vi sai :
ưu điểm :độ ổn định điểm làm việc cao.
Trong các mạch đã học sơ đồ mạch khuếch đại vi sai đáp ứng được yêu cầu trên . Ngoài mạch khuếch đại vi sai còn có thể sử dụng transistor trường FET hay mạch khuếch đại CASCODE .
- Các sơ đồ mạch cụ thể:
+ Mạch khuếch đại Cascode thực tế :
Ra
Vao
Vcc
Hình 1
Đặc điểm của mạch khuếch đại Cascode : mạch sử dụng 2 tầng khuếch đại mắc song song . Tầng thứ hai mắc kiểu B chung để tăng tần số cắt ( f= 2/3 f) tạp nhiễu nhỏ ( vì nội trở vào nhỏ ) , giảm thiểu hiệu ứng Miller ở tần số cao . Tầng thứ nhất mắc kiểu E chung làm việc ở điện áp thấp ( nhằm giảm hiệu ứng Miller của tụ ở tần số cao ) Song hệ số khuếch đại của toàn mạch lại lớn.
- Mạch dùng FET :
Sử dụng một transistor trường mắc S chung :
Uv
Ura
Hình 2
Uv1
-Vcc
Uv2
+Vcc
Ur
+Mạch khuếch đại vi sai :
Hình 3
ưu điểm : có mức trôi điện áp rất thấp nên b gần như là hằng số , tạp âm nội bộ nhỏ .
Chọn mạch khuếch đại vi sai: Do mạch khuếch đại vi sai dễ thực hiện, có điểm làm việc tĩnh ổn định cao.
Tầng khuyếch đại mắc Collector chung:
Mạch này có trở kháng vào lớn.
Hình 4
Chọn mạch khuếch đại mắc Colector chung do sơ đồ mạch này đơn giản dễ thực hiện.
2. Khối khuếch đại sơ bộ
Yêu cầu đối với khối này : phải đảm bảo hệ số khuếch đại đủ lớn để khuếch đại điện áp và khuếch đại công suất đủ lớn cung cấp cho đầu vào tầng khuếch đại công suất .
Sơ đồ mạch khuếch đại Ec ghép RC có hệ số khuếch đại lớn đáp ứng được yêu cầu trên .
Ura
Hình 5
3. Khuếch đại âm sắc
Thực tế có nhiều sơ đồ mạch thực hiện điều chỉnh âm sắc . ở đây em xin đề cập hai sơ đồ mạch phổ biến thực hiện chức năng này .
- Mạch Baxandall :
Vào
Ra
Bass
Treble
Hình 6
Mạch hiệu chỉnh tone một cách liên bằng triết áp . Nhánh hồi tiếp Bass gồm R1 , R2 , C1 , C2 . Nhánh hồi tiếp Treble gồm R3 , R4 , C3 . Trở R5 ngăn cách nhiễu giữa Bass và Treble đồng thời cũng tham gia một phần vào mạch Treble .
Khi con chạy R2 dịch hết về phía trái , tần số trầm được khuếch đại lên lớn nhất qua hàm truyền Av = 1+ R2/R1 » 10 = 20 dB . Khi biến trở R2 dịch hết về phía phải , hồi tiếp âm về lớn nhất , hàm truyền giảm cực tiểu
Av = - ( 1+ R2/R1 ) = - 10 = - 20 dB .
Tương tự khi biến trở R4 dịch chuyển hết về phía trái tần số bổng được khuếch đại , hệ số khuếch đại là lớn nhất Av = 10 = 20 dB . Khi biến trở dịch chuyển hết về phía phải hồi tiếp âm về lớn nhất Av = - 10 = - 20 dB.
- Sơ đồ mạch baxandall dùng Transistor chỉ có một tụ Bass :
Vcc
Vào
Ra
Hình 7
Vào
Ra
- Mạch Equallizer :
Hình 8
Mạch Equallizer 3 nút hiệu chỉnh
ưu điểm : điều chỉnh được nhiều khoảng tần số do đó thay đổi hệ số khuếch đại trong nhiều dải tần hơn so với mạch Baxandall .
Chọn sơ đồ mạch Baxandall vì mạch đơn giản , dễ thực hiện.
4.Tầng đảo pha:
Do tầng khuếch đại công suất làm việc ở...
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links
Tags: khuếch đại âm sắc
Last edited by a moderator: