Báo cáo Bài tập môn CAD/CAM | Học viện Công Nghệ Bưu Chính Viễn Thông

lOMoAR cPSD| 58457166
HỌC VIỆN CÔNG NGHỆ BƯU CHÍNH VIỄN THÔNG KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ I
BÁO CÁO BÀI TẬP MÔN HỌC CAD/CAM Giảng viên: Nguyễn Trung Hiếu Nhóm: 1 Thành viên:
Nguyễn Văn An - B20DCDT005
Hoàng Tuấn Anh - B20DCDT009
Hoàng Tuấn Anh - B20DCDT010 Lưu Ngọc Anh - B20DCDT011 Nhóm lớp: 4 HÀ NỘI – 2023 lOMoAR cPSD| 58457166 MỤC LỤC
1. Mạch nguồn.....................................................................................................2 1.1.
Các thành phần trong mạch...................................................................2 1.2.
Nguyên lý hoạt động cầu diode.............................................................3 1.3.
Các tụ điện.............................................................................................4 1.4.
Biến áp...................................................................................................4 1.5.
3A bridge...............................................................................................5
2. Mạch tăng âm..................................................................................................5 2.1.
Tổng quan và sơ đồ mạch......................................................................6 2.2.
Nguyên lí làm việc của mạch.................................................................8 2.3.
Chức Năng của Mạch............................................................................9 2.4.
Ứng Dụng của Mạch Khuếch Đại Âm Thanh.....................................10
3. Mạch nguyên lý.............................................................................................10
4. Mạch PCB.....................................................................................................11 4.1.
Mạch PCB 2D trước khi đổ đất...........................................................11 4.2.
Mạch PCB 2D sau khi đổ đất..............................................................11 4.3.
Mạch PCB 3D......................................................................................12 lOMoAR cPSD| 58457166 NỘI DUNG 1. Mạch nguồn
Hình 1.1. Khối nguồn chuyển đổi AC sang DC 1.
1.Các thành phần trong mạch STT Tên linh kiện Kí hiệu Số lượng 1 Biến áp 1 2 Dòng điện xoay chiều 1 3 Dòng điện 1 chiều 1 lOMoAR cPSD| 58457166 4 Tụ 10nF 2 5 Tụ 100nF 1 6 Tụ 4700nF 1 7 Cầu diode 1 8 Cầu chì 1
Bảng 1. Các thành phần trong khối nguồn
1.2.Nguyên lý hoạt động cầu diode 1.1.1. Nửa chu kỳ dương
Trong nửa chu kỳ dương của nguồn cung cấp, điốt D1 và D2 dẫn nối tiếp trong khi
điốt D3 và D4 được phân cực ngược và dòng điện chạy qua tải như hình dưới đây.
Hình 1.2. Nửa chu kì dương cầu điode 1.1.2. Nửa chu kỳ âm lOMoAR cPSD| 58457166
Trong nửa chu kỳ âm của nguồn cung cấp, điốt D3 và D4 dẫn nối tiếp, nhưng điốt
D1 và D2 chuyển sang “TẮT” vì chúng được phân cực ngược. Dòng điện chạy qua tải có chiều như cũ.
Hình 1.3. Nửa chu kì âm cầu điode 1.3.Các tụ điện
Tụ điện 10nF (nanofarad) lưu trữ và giải phóng năng lượng điện trong một mạch
điện. Khi áp dụng điện áp vào tụ điện, năng lượng điện tích tích tụ trên các bản mặt dẫn
điện. Công thức tính năng lượng lưu trữ là E = 0.5 * C * V^2, trong đó C là giá trị tụ
điện (10nF) và V là điện áp áp dụng. - Điện áp: 50V
- Nhiệt độ làm việc: -25oC - 85oC
Tụ điện 100nF (nanofarad) lưu trữ và giải phóng năng lượng điện trong một mạch
điện. Khi áp dụng điện áp vào tụ điện, năng lượng điện tích tích tụ trên các bản mặt dẫn điện.
Tụ điện 4700nF (nanofarad) cũng được sử dụng để lưu trữ và giải phóng năng
lượng điện trong mạch điện. Khi điện áp được áp dụng, tụ điện này sẽ tích tụ điện tích
và tạo ra một trường điện trong nó 1.4.Biến áp lOMoAR cPSD| 58457166
Biến áp với giá trị từ 0 đến 40 có thể chỉ đến giá trị điện áp đầu vào hoặc điện áp đầu ra của biến áp.
Nếu giá trị 0 đến 40 áp dụng cho điện áp đầu vào, nghĩa là biến áp có thể hoạt động
với một nguồn điện áp đầu vào từ 0V đến 40V.
Nếu giá trị 0 đến 40 áp dụng cho điện áp đầu ra, nghĩa là biến áp có thể tạo ra một
điện áp đầu ra từ 0V đến 40V. 1.5.3A bridge
Cầu chì 3A có nguyên lý hoạt động là chuyển đổi nguồn điện xoay chiều (AC)
thành nguồn điện một chiều (DC) và có khả năng chịu được dòng điện tối đa là 3A. 2. Mạch tăng âm
2.1.Tổng quan và sơ đồ mạch 2.1.1.
Các khối trong mạch lOMoAR cPSD| 58457166
Hình 2.4. Khối khuếch đại âm thanh 2.1.2.
Các linh kiện trong mạch TT
Tên thiết bị, linh kiên ̣ Số
Ký hiêu/phân loạị lượng 1 Transistor BC157B 01 PNP 2 Transistor BD139 02 NPN 3 Transistor BD140 01 PNP 4 Transistor 2N3005 02 NPN 5 Tụ điên 0.1uF ̣ 01 Tụ gốm 6 Tụ điên 2.2uF ̣ 01 Tụ gốm 7 Tụ điên 4.7uF ̣ 01 Tụ gốm 8 Tụ điên 47uF ̣ 02 Tụ hóa lOMoAR cPSD| 58457166 9 Tụ điên 2200µF ̣ 01 Tụ hóa lọc nguồn 10 Tụ điên 47pF ̣ 01 Tụ gốm 11 Tụ điên 470pF ̣ 01 Tụ gốm 12 Tụ điên 50nF ̣ 01 Tụ gốm 13 Tụ điên 100nF ̣ 01 Tụ gốm 14 Diode 1N4001 04 Diode nắn thông thường 15 Điên trở 0.47Ω 5W ̣ 03 Điên trở công sụất 16 Điên trở 10 Ω 2W ̣ 01 17 Điên trở 56 Ω 2W ̣ 04 18 Điên trở 470 Ω ̣ 03 19 Điên trở 27 Ω/2W ̣ 01 20 Điên trở 39 Ω/2W ̣ 02 21 Điên trở 1k Ω ̣ 02 22 Điên trở 1.5k Ω̣ 01 23 Điên trở 2.7k Ω ̣ 01 24 Điên trở 4.7k Ω ̣ 01 25 Điên trở 150k Ω ̣ 02
Bảng 2. Các linh kiện trong mạch khuếch đại âm thanh lOMoAR cPSD| 58457166 2.1.3. Mạch vẽ
Hình 2.5. Sơ đồ nguyên lý khối khuếch đại âm thanh
2.2.Nguyên lí làm việc của mạch
Đây là kiểu mạch khuếch đại công suất âm thanh, các tầng khuếch đại liên lạc thẳng
(Mạch làm việc với biên độ tín hiệu lớn).
- Tầng khuếch đại tín hiệu đầu vào: Q3 là tầng tiền khuếch đại, mạch dùng
transistor PNP, R8 và R14 dùng lấy phân cực cho chân B của Q3. R1 và tụ C1 dùng lấy
nguồn cấp cho tầng đầu, với bộ lọc này mạch sẽ tránh được hiện tượng dao động boating.
C6 là tụ liên lạc. Trên chân E có điện trở định dòng R9, Ở đây có mạch định hệ số hổi
tiếp nghịch, với: Điện trở R17 và tụ cắt áp DC C7.
- Tầng khuếch đại đệm: Q5 là tầng thúc ( làm việc theo kiểu khuếch đại công
suất nhỏ chế độ A), tín hiệu ra trên chân C của Q3 vào thẳng chân B của Q5. Điện trở
R18 dùng để bù nhiệt. Tín hiệu lấy ra trên chân C đưa thẳng vào tầng khuếch đại kéo
đẩy. Các diode D1, D3 dùng lấy áp phân cực cho tầng kéo đây để sửa méo tại giao điểm
của tín hiệu. Tín hiệu lấy ra với điện trở R5. Mạch dùng tụ hồi tiếp tự cử với C2, R3 để lOMoAR cPSD| 58457166
làm cân bằng biên độ kéo đẩy ở ngả ra. Tụ nhỏ C9 có tác dụng hồi tiếp nghịch vùng tần
số cao, nó tránh mạch phát sinh dao động tự kích.
- Tầng khuếch đại đẩy kéo: Q1, Q4 là hai transistor ráp thành mạch khuếch đại
kéo đẩy ( làm việc ở chế độ B). Khi tín hiệu ra trên chân C của Q1 có pha dương, thì Q2
dẫn và Q6 tắt, và khi tín hiệu ra đổi qua pha âm thì đến Q6 dẫn và Q2 tắt. Với cách làm
việc này mạch cho hiệu suất cao, thường có thể lên đến 78%. Ở đây R6, R19 dùng bù
nhiệt cho kiểu ráp các transistor theo dạng phức hợp.
- Tầng công suất: Q2,Q6 là 2 transistor công suất có dùng lá nhôm làm nguội, nó
cấp dòng điện lớn cho Loa. C3 là tụ hóa có trị lớn, dùng để cấp dòng điện kéo đẩy cho
loa. Ứng với pha dương, transistor Q1, Q2 dẫn điện, lúc này Q4, Q6 tắt, nó cấp dòng
nạp cho tụ C3, dòng qua Loa để đẩy màn loa ra. Khi ứng với pha âm, transistor Q4, Q6
dẫn, lúc này Q1, Q2 tắt, nó tạo đường xả dòng cho tụ C3, dòng qua Loa để kéo mản Loa
vào. Như vậy tín hiệu qua tầng công suất với Q2 và Q6 sẽ làm rung mạnh màn Loa, phát ra âm thanh.
Ngang loa dùng C8 và R16 tạo mạch lọc zobel để ổn định trở kháng của Loa trong
dãy tần tín hiệu âm thanh. Tụ C8, điện trở R16 dùng bù trở kháng của Loa để tránh méo
gây ra do sự thay đổi trở kháng của Loa. Ở vùng tần số thấp trở kháng của Loa là 8 ohm
khi khi qua vùng tần số cao, trở kháng của Loa sẽ tăng, lúc này mạch lọc Zobel sẽ kéo
trở kháng của Loa xuống và tránh được hiện tượng méo công suất.
2.3.Chức Năng của Mạch
Khuếch Đại Tín Hiệu: Chức năng chính của mạch khuếch đại âm thanh là tăng cường
công suất của tín hiệu âm thanh đầu vào, giúp nó trở nên đủ mạnh để phát ra từ loa hoặc
tai nghe một cách rõ ràng và lớn hơn.
2. 4.Ứng Dụng của Mạch Khuếch Đại Âm Thanh
- Hệ Thống Âm Thanh Tại Nhà : Mạch khuếch đại âm thanh được sử dụngtrong
các hệ thống âm thanh tại nhà, bao gồm loa, ampli và các thiết bị giải mã âm thanh, để
tạo ra một trải nghiệm nghe nhạc hoặc xem phim sống động. lOMoAR cPSD| 58457166
- Ampli Động: Trong các hệ thống ampli động, mạch khuếch đại âm thanhđược sử
dụng để truyền đạt âm thanh trong các sự kiện lớn như concert, sự kiện thể thao, hoặc hội nghị. lOMoAR cPSD| 58457166 3. Mạch nguyên lý
Hình 3.6. Mạch nguyên lý 4. Mạch PCB
4.1.Mạch PCB 2D trước khi đổ đất lOMoAR cPSD| 58457166
Hình 4.7. Mạch PCB 2D trước khi đổ đất
4.2.Mạch PCB 2D sau khi đổ đất
Hình 4.8. Lớp bottom mạch PCB 2D sau khi đổ đất lOMoAR cPSD| 58457166
Hình 4.9. Lớp top mạch PCB 2D sau khi đổ đất 4.3.Mạch PCB 3D
Hình 4.10. Mạch PCB 3D