Đề tài: Mạch Khuếch Đại Âm Tần | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐIỆN – ĐIỆN TỬ --- ---
BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN Đề tài:
MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM TẦN
Giáo viên hướng dẫn: Lê Thanh Xuyến
Mã lớp: 748513
Nhóm sinh viên thực hiện:
Mai Hồng Khởi
20233471 Điện tử 08-K68
Nguyễn Tuấn Việt
20233713 Điện tử 08-K68
Mạch số: HS4 MỤC LỤC
I. KHÁI QUÁT CHUNG......................................................................3
1. Mục đích thực hành.......................................................................3
2. Trang thiết bị cần thiết, linh kiện trong mạch............................3
2.1. Trang thiết bị cần thiết...............................................................3
2.2. Linh kiện trong mạch.................................................................3 II.
NỘI DUNG THỰC HÀNH...........................................................4
1. Sơ đồ nguyên lý..................................................................................4
2. Mạch in...............................................................................................4
3. Mạch đi dây........................................................................................5
4. Tác dụng của từng linh kiện.............................................................6
5. Nguyên lý hoạt động..........................................................................6
a) Chế độ một chiều.............................................................................7
b) Chế độ xoay chiều............................................................................7
III. THỰC HÀNH.................................................................................7
1. Lắp mạch thực tế...............................................................................7
2. Kiểm tra mạch...................................................................................9
IV. TRẢ LỜI CÂU HỎI......................................................................9 2 I.
KHÁI QUÁT CHUNG
1. Mục đích thực hành
- Tính toán, lắp ráp và đo đạc các thông số làm việc của mạch khuếch đại âm tần.
- Dùng máy phát sóng âm tần (function generator), máy hiện sóng, đồng
hồ vạn năng đề xác định chế độ công tác của đèn bán dẫn dùng trong
khuếch đại âm tần. Điều chỉnh chế độ làm việc cho đến khi đạt các yêu cầu kĩ thuật.
- Sử dụng thành thạo các thiết bị đo: Đồng hồ đo vạn năng (multimeter),
dao động ký (oscilloscope), máy phát hàm (function generator), nguồn cung cấp (power supply),
- Ổn định kỹ năng hàn, đo, nhận dạng các linh kiện rời rạc.
2. Trang thiết bị cần thiết, linh kiện trong mạch
2.1. Trang thiết bị cần thiết
- Panel thực hành vạn năng và các linh kiện cần thiết.
- Đồng hồ đo vạn năng (VOM/multimeter), dao động ký.
- Mỏ hàn, thiếc, nhựa thông, dây nối, dụng cụ lắp ráp, cân chỉnh.
2.2. Linh kiện trong mạch Linh kiện Giá trị Số lượng Điện trở R1 4,7kW 1 Điện trở R2 13kW 1 Điện trở R3, R5 220W 2 Điện trở R4 560W 1 Điện trở R6 1-2kW 1 Điện trở R7 100W 1 Biến trở Rv … 1 Đèn A564 … 2 Đèn C828 … 2 Tụ hóa C1, C2 47µW 2 Tụ hóa C3 100µW 1 Tụ hóa C4 10µW 1 Nguồn 9V 1 3 II.
NỘI DUNG THỰC HÀNH
1. Sơ đồ nguyên lý
Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại âm tần 2. Mạch in 4
Hình 1.2. Mạch in
3. Mạch đi dây
Hình 1.3. Mạch đi dây 5
4. Tác dụng của từng linh kiện
Đây là mạch khuếch đại âm tần được ứng dụng rộng rãi trong các
thiết bị điện tử. Mạch bao gồm:
- Q1 là đèn bán dẫn nghịch C828 làm nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu.
- Q2 là đèn bán dẫn thuận A564 làm nhiệm vụ kích tín hiệu và đưa
sang tầng khuếch đại công suất.
- Tầng khuếch đại công suất gồm hai đèn khác nhau: Q3-C828 và
Q4-A564 mắc theo kiểu đẩy kéo song song, có tác dụng nâng cao công suất đưa tải ra.
- R1: Điện trở định thiên của Q1, tạo U mở để tranzitor làm việc,
bảo vệ mạch khỏi các đốt biến trong các điều chỉnh chế độ làm việc của đèn Q1.
- R2: Tạo phân áp UBE cho Q1.
- R3: Tải xoay chiều của Q1, điện trở hạn chế điện áp 1 chiều cung cấp cho collector.
- C2: Hợp với Rv thành mạch hồi tiếp âm dòng điện có tác dụng ổn
định hệ số khuếch đại dòng điện cho Q1, giảm nhỏ hiện tưởng méo biên độ.
- Rv: Tạo hồi tiếp âm cho tín hiệu, điều chỉnh Rv để có tín hiệu ra
như ý muốn. Tạo ra hệ số khuếch đại của tầng khuếch đại.
- R4: Dùng để hồi tiếp tín hiệu về chân E của Q1.
- R4 - C4 = 100 µF: Dùng để nối tầng, nâng cao hiệu suất mạch.
- R5: Điện trở định thiên cho Q3, Q4 và tạo chênh lệch điện áp Q2, Q3.
- R4, R6: Hạn chế tín hiệu hồi tiếp chống tự kích và méo phi tuyến
trong tầng khuếch đại, tạo nên chêch lệch điện áp giữa Q2 và Q3.
Hồi tiếp âm dòng điện về chân E của Q4. - R7: Tải xoay chiều.
5. Nguyên lý hoạt động
Tín hiệu đầu vào dạng hình sin, biên độ 0.5V, tần số 1kHz được
đưa vào cực B của Q1 thông qua một tụ lọc. Tín hiệu đầu ra lấy ở cục C,
do đó đèn Q1 mắc theo kiểu E chung. Sau đó tín hiệu được lấy ra ở cực
C của Q2 và chia làm hai đường: một đường vào Bazơ của đèn Q3 và
một đường vào Bazơ của Q4. Tín hiệu ra được ghép với nhau tại cực E 6
nối chung của hai đèn và được đưa qua tải một tụ lọc. Hai đèn Q3 và A4
được mắc theo kiểu C chung. a) Chế độ một chiều
- Đối với Q1: Cực B nối với nguồn dương qua biến trở, cực C nối
với dương nguồn qua điện trở R2=22022, cực E được nối với tụ
xuống âm nguồn, do đó dòng điện không trực tiếp xuống đất mà
theo đường qua điện trở R4=5602 đi qua Q4, sau đó xuống đất.
- Đối với đèn Q2: Cực E được nối trực tiếp với nguồn, dòng Bazơ
được lấy từ dòng Ic của đèn Q1. Cực C nối với Bazơ của đèn Q4.
- Đối với Q3: Cực E được nối trực tiếp với nguồn, dòng Bazơ được
lấy từ cực C của Q2, cực E nối với cực E của Q4 do đó có dòng Ie của 2 đèn là như nhau. b) Chế độ xoay chiều
- Tín hiệu vào dạng sin với biên độ 0.5 V, tần số 1kHz được đưa vào
cực B của Q1 thông qua một tụ hoa C1=47pF. Tín hiệu lấy ra cực
C. Tín hiệu quang đèn Q1 được khuếch đại lần đầu, sau đó được
sang Bazơ của đèn Q2 để kích. Tín hiệu lấy ra ở cực C.
- Sau đó tín hiệu được lấy ra ở cực C của đèn Q2 và chia làm hai đường:
Một đường vào Bazơ của đèn Q3.
Một đường vào Bazơ của đèn Q4.
- Tín hiệu đưa ra được ghép với nhau ở cực E nối chung của hai đèn
và được đưa ra qua tụ hoa C4 = 100 µF. III. THỰC HÀNH
1. Lắp mạch thực tế 7
Hình 1.4. Mạch in (mặt trên) của mạch khuếch đại âm tần
Hình 1.5. Mạch in (mặt dưới) của mạch khuếch đại âm tần 8
2. Kiểm tra mạch
Hình 1.6. Tín hiệu đầu ra thu được trên dao động ký UBE UCE UE−đất Q1 0.64 3.71 4.73 Q2 -0.63 -6.21 9.10 Q3 -0.13 6.03 3.06 Q4 -0.64 -3.05 3.07
Bảng 1.1. Các thông số đo điện áp một chiều
Điện áp đầu vào: Uvào=0.02V
Điện áp đầu ra: Ura=0.2V
⟶ Hệ số khuếch đại: k ≈10.0 IV.
TRẢ LỜI CÂU HỎI
Câu 1: Muốn tăng biên độ điều chỉnh linh kiện nào? Tín hiệu vát trên do
ảnh hưởng của linh kiện nào? Trả lời:
Muốn tăng biên độ cần điều chỉnh biến trở. 9
Tín hiệu vát trên có thể do sự mất đối xứng trong quá trình khuếch đại,
thường do transistor hoặc do các tụ điện. Các yếu tố có thể ảnh hưởng là:
Các transistor: Nếu có sự mất cân bằng giữa Q1, Q3 và Q2, Q4 thì
tín hiệu đầu ra sẽ có sự biến. Hoặc có thể hoạt động ở vùng phi
tuyến điều này dẫn đến việc méo tín hiệu, tín hiệu bị vát.
Tụ điện: Các tụ hóa (C1, C2, C3) và tụ thường C4 có thể có giá trị
chưa đúng hoặc suy giảm về đặc tính dẫn đến gây ra tín hiệu biến dạng hay bị vát.
Câu 2: Khi đo đèn thuận đến ngược ra giá trị âm dương? Giải thích?
UE−đất của Q2 là 9.10V có phải điện áp nguồn một chiều không theo sơ đồ lý thuyết? Trả lời:
Bản chất các transistor là 2 diode ghép với nhau:
+ Đối với transistor thuận (PNP) thì khi phân cực thuận cho UBE thì cực
dương sẽ đặt tại chân E còn cực âm sẽ đặt tại chân B ⟶ khi đó UBE ta
luôn thấy nó âm. UCE cũng tương tự, ta cũng luôn có UCE<0 .
+ Đối với transistor ngược (NPN) khi phân cực thuận cho UBE thì cực
dương luôn đặt tại chân B còn cực âm đặt tại chân E dẫn đến UBE>0 . UCE
tương tự và cũng đạt được giá trị UCE>0 . Dòng điện luôn đi từ nơi có điện
áp cao đến nơi có điện áp thấp. Vì vậy UE−đất luôn dương.
- Xét Q2 ta thấy, cực E được nối trực tiếp với nguồn, dòng Bazơ được
lấy từ dòng Ic của đèn Q1. Cực C được nối với Bazơ đèn Q4 nên UE−đất là
dòng 1 chiều. Vậy theo sơ đồ lý thuyết UE−đất=9.10V của Q2 là dòng 1 chiều.
Câu 3: Cần điều chỉnh Q3: UBE=0.5V , UCE=UE−đất=3.8V thì điều chỉnh linh kiện nào? Trả lời:
Để Q3 có UBE=0.5V thì ta cần điều chỉnh R1.
Để điều chỉnh Q3 có UCE=UE−đất=3.8V thì cần điều chỉnh R2.
Câu 4: Cần điều chỉnh Q4: UCE=UE−đất=4.0V thì điều chỉnh linh kiện nào? Trả lời:
Để điều chỉnh Q4: UCE=UE−đất=4.0V thì điều chỉnh R7. 10