Tìm hiểu mạch khuếch đại tín hiệu âm tần

Trong chế độ khuếch đại Transitor muốn hoạt động được nhất thiết phải cấp UBE. Do đó khi kiẻm tra chế độ tĩnh nhất thiết phải đo UBE. Chỉ càn làm cho giả trị UBEthay đổi chút ít với khoảng <0.7 V ->IEvà IC thay đổi rất nhiều làm cho nội trở Transistor thay đổi rất nhiều theo. Đây là tính chất rất quan trọng của Transistor mà chúng ta cần biết do vậy để biết đèn hoạt động tốt hay không ta chỉ cần đo UBE. Trong các mạch thì để tạo điện áp cho đèn hoạt động người ta phải phân áp cho Transistor. Lý do tại sao không do UB-đất là do: - Các Transistor khi được phân áp thì chưa chắc cực E đã nối đất mà có thể qua một điện trở hồi tiếp, khi đó UBE=UB-UE? UB-đất (vì UE?0). - Giả sử Transistor đựơc phân áp bằng dòng phân áp thì khi đó nếu Transistor hỏng ta vẫn có UB-đấtdo sự phân áp mà không có UBE - Trong quá trình hàn nối linh kiện chất lượng mối hàn không được đảm bảo dẫn đến sai lệch kết quả đo.

pdf9 trang | Chia sẻ: lylyngoc | Lượt xem: 2376 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Tìm hiểu mạch khuếch đại tín hiệu âm tần, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
1 PhÇn më ®Çu I. Môc ®Ých thùc tËp - T×m hiÓu chi tiÕt. - ThiÕt kÕ m¹ch. - L¾p r¸p m¹ch. - C©n chØnh m¹ch khuyÕch ®¹i ©m tÇn. II.Yªu cÇu - M¹ch sau khi thiÕt kÕ vµ l¾p r¸p ph¶i cã kh¶ n¨ng khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ©m tÇn. - Yªu cÇu ®Çu vµo cã ®iÖn ¸p 0.5 V xoay chiÒu h×nh sin, ®Çu ra còng lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu h×nh sin 3.8 V, kh«ng mÐo, kh«ng biÕn d¹ng. - Sö dông Oscilloscope trong viÖc kiÓm tra vµ ®iÒu chØnh m¹ch ®iÖn. - BiÕt kiÓm tra chÕ ®é ®«ng cña transistor trong chÕ ®é khuÕch ®¹i (c¸c chÕ ®é A, B, C). 2 Néi dung b¸o c¸o I.S¬ ®å nguyªn lý, cÊu t¹o m¹ch, t¸c dông tõng linh kiÖn. 1.S¬ ®å nguyªn lý: H×nh1:s¬ ®å nguyªn lý m¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn 2.CÊu t¹o m¹ch ®iÖn, t¸c dông tõng linh kiÖn. §©y lµ m¹ch khuyÕch ®¹i ©m tÇn ®­îc øng dông réng r·i trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö. M¹ch gåm ba kh©u: §Ìn Q1 lµ ®Ìn C828 lµm nhiÒm vô khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu. §Ìn Q2 lµ ®Ìn A564 lµm nhiÖm vô kÝch tÝn hiÖu vµ ®­a sang tÇng khuyÕch ®¹i c«ng suÊt. TÇng khuyÕch ®¹i c«ng suÊt gåm hai lo¹i ®Ìn kh¸c nhau: Q3 lµ C828 vµ Q4 lµ A564 mach theo kiÓu ®Èy kÐo song song, cã t¸c dông n¨ng cao c«ng suÊt ®­a ra t¶i. Trong thùc tÕ khi r¸p vµ c©n chØnh m¹ch, loa 4 Ohm ®­îc thay thÕ b»ng ®iÖn trë 100 Ω Trong m¹ch khi r¸p sÏ thay Rb=4.7 K b»ng biÕn trë 10K ®­îc m¾c nèi tiÕp víi mét ®iÖn trë 1K ®Ó b¶o vÖ m¹ch khái c¸c ®ét biÕn trong ®iÒu chØnh chÕ ®é lµm viÖc cña ®Ìn Q1. §iÖn trë 12K tao ph©n ¸p UBE cho ®Ìn Q1. §iÖn trë 100 Ω t¹o håi tiÕp ©m cho tÝn hiÖu, ®iÒu chØnh ®iÖn trë nµy ®Ó cã tÝn hiÖu ra cã trÞ sè nh­ ý muèn. 3 §iÖn trë 560 Ω vµ tô C2=103 (10nF) dïng ®Ó nèi tÇng, n©ng cao hiÖu suÊt m¹ch. C¸c ®iÖn trë 440(2x220) Ω vµ 1K dïng ®Ó h¹n chÕ tÝn hiÖu håi tiÕp chèng tù kÝch vµ mÐo phi tuyÕn trong tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt R5=440 Ω t¹o chªnh lÖch ®iÖn ¸p gi÷a Q2 vµ Q3. R1=560 Ω dïng ®Ó håi tiÕp tÝn hiÖu tõ ®Çu ra vÒ ch©n E cña Q1. II.Nguyªn lý ho¹t ®éng 1) ChÕ ®é mét chiÒu - §èi víi Q1: cùc B nèi víi nguån d­¬ng qua biÕn trë, cùc C nèi víi d­¬ng nguån qua ®iÖn trë 220 Ω, cùc E ®­îc nèi víi tô xuèng ©m nguån, do ®ã dßng ®iÖn kh«ng trùc tiÕp xuèng ®Êt mµ theo ®­êng qua ®iÖn trë 560 Ω ®i sang ®Ìn Q4, sau ®ã ®i xuèng ®Êt. - §èi víi Q2: cùc E ®­îc nèi trùc tiÕp víi nguån, dong Baz¬ ®­îc lÊy tõ dßng Ic cña ®Ìn Q1. Cùc C n«Ýi víi Baz¬ cña ®Ìn Q4. - §èi víi Q3: cùc C ®­îc nèi trùc tiÕp víi d­¬ng nguån, dßng Baz¬ lÊy tõ cùc C cña Q2, cùc E nèi víi Ecña Q4 do ®ã dßng IE cña hai ®Ìn lµ nh­ nhau - §Ìn Q4: cùc E nèi víi cùc E cña Q3, cùc C ®­îc nèi trùc tiÕp xuèng ®Êt, Q4 ®­îc më nhê dßng Ic cña Q2. 2) ChÕ ®é xoay chiÒu TÝn hiÖu vµo d¹ng Sin víi biªn ®é 0.5 V, tÇn sè 1kHz ®­îc ®­a vµo c­c B cña Q1 th«ng qua mét tô ho¸ C1=47μF. TÝn hiÖu ra lÊy ë cùc C. TÝn hiÖu qua ®Ìn Q1 ®­îc khuyÕc ®¹i lÇn 1, sau ®ã ®­a sang Baz¬ cña ®Ìn Q2 ®Ó kÝch. TÝn hiÖu ra lÊy ë cùc C. Sau ®ã tÝn hiÖu ®­îc lÊy ra ë cùc C cña ®Ìn Q2 vµ chia lµm hai ®­êng: - Mét ®­êng vµo Baz¬ cña ®Ìn Q3. - Mét ®­êng vµo Baz¬ cña ®Ìn Q4. TÝn hiÖu ra ®ù¬c ghÐp víi nhau t¹i cùc E nèi chung cña hai ®Ìn vµ ®­îc ®­a ra loa qua mét tô ho¸ C4=100 μF §Ó ®¹t ®­îc ®iÖn ¸p ra cã biªn ®é lµ 3.8 V ta cÇn ®iÒu chØnh R2 (100 Ω) gi¸ trÞ kho¶ng 70÷75 Ω, tuy nhiªn khi ®ã tÝn hiÖu ra bÞ mÐo ë hai ®Ønh h×nh Sin, ®Ó kh¾c phôc ta ®iÒu chØnh biÓn trë ®Ó ®¹t ®ù¬c h×nh Sin. §iÒu chØnh biÕn trë tøc lµ ta ®· ®iÒu chØnh chÕ ®é lµm viÖc cña Q1 lµm cho tÝnh hiÖu hÕt mÐo. Trong thùc hiÖn m¹ch ta cÇn chó ý ®iÓm sau: ®Ó m¹ch ho¹t ®éng ®­îc th× c¶ bèn ®Ìn ph¶i ho¹t ®éng b×nh th­êng. Ta cÇn chó ý tíi c¸c gi¸i trÞ sau: - UCE cña Q1: tõ 2.4 V ®Õn 3.0 V - §Ó ®Ìn Q3 më th× UBE cña Q3 lµ 0.4 V ®Õn 0.6 V 4 - Khi ®ã UCE (Q3) –UCE (Q2) ph¶i cì 0.1 V÷0.6 V. Khi ®ã m¹ch ho¹t ®éng. III.S¬ ®å l¾p r¸p Trong s¬ ®å l¾p r¸p cã mét sè ®iÓm cÇn l­u ý sau: - R2 sau khi chØnh gi¸ trÞ sÏ lµ ba ®iÖn trë R21, R22, R23 m¾c song song víi nhau. Khi ®ã gi¸ trÞ thùc cña R2 lµ 220/3=73.33 Ω - R5=220 Ω sÏ lµ ba ®iÖn trë 100,100 vµ 220 Ω m¨c nèi tiÕp víi nhau tøc R5=420 Ω - Rb gi÷ nguyªn, ®iÒu chØnh Rc=12K m¾c nèi tiÕp víi 1,2 K tøc Rc=13,2 K ®Ó kh«ng bÞ mÐo d­íi. IV. Tr¶ lêi c¸c c©u hái kü thuËt: C©u hái 1: Ph©n tÝch dßng ®iÖn mét chiÒu qua tõng ®Ìn? Tr¶ lêi: - §èi víi Q1: Dßng Ic tõ d­¬ng nguån qua ®iÖn trë 220 Ω qua ch©n C ®Õn ch©n E qua ®iÖn trë 560 Ω ®Õn ch©n E cña Q4 qua ch©n C(Q4) vÒ ©m nguån. Dßng IB tõ d­¬ng nguån qua ®iÖn trë Rb ®Õn ch©n B qua ch©n E qua ®iÖn trë 560 Ω ®Õn ch©n E cña Q4 qua ch©n C(Q4) vÒ ©m nguån. Dßng IE b»ng tæng hai dßng IB+IC tõ ch©n E qua ®iÖn trë 560 Ω ®Õn ch©n E cña Q4 qua ch©n C(Q4) vÒ ©m nguån. Dßn IP tõ nguån qua Rb qua ®iÖn trë 12K vÒ ©m nguån 5 - §èi víi Q2: Dßng Ic tõ d­¬ng nguån qua ch©n E sang ch©n C ®Õn ch©n B: (Q3)->E(Q3) ->E(Q4) ->C(Q4) vÒ ©m nguån. Dßng IB tõ d­¬ng nguån qua ch©n E sang ch©n B -> C(Q1)->E(Q1) qua ®iÖn trë 560 Ω ®Õn ch©n E(Q4) qua ch©n C(Q4) vÒ ©m nguån Dßng IE b»ng tæn hai dßng IB+IC tõ d­¬ng nguån qua ch©n E sau ®ã chia hai ®­êng mét lµ IB, hai lµ Ic - §èi víi Q3: Dßng Ic tõ d­¬ng nguån qua ch©n C->E ->E(Q4)->C(Q4) vÒ ©m nguån. Dßng IB tõ d­¬ng nguån ®Õn E(Q2)->C(Q2) ®Õn ch©n B->E sang ch©n E(Q4)->C(Q4) vÒ ©m nguån. Dßng IE b»ng tæng hai dßng IB+IC tõ ch©n E sang ch©n E(Q4)->C(Q4) vÒ ©m nguån - §èi víi Q4: Dßng Ic tõ d­¬ng nguån qua Q3 ®Õn ch©n E->ch©n C vÒ ©m nguån. Dßng IB tõ d­¬ng nguån qua Q3 ®Õn E(Q4)->B(Q4) quay l¹i qua Q3 sang E->C vÒ ©m nguån. Dßng IE b»ng tæng hai dßng IB+IC . C©u hái 2: C¸ch m¾c c¸c ®Ìn b¸n dÉn ®èi víi dßng xoay chiÒu? Tr¶ lêi: - §èi víi Q1: TÝn hiÖu vµo ë ch©n B, tÝn hiÖu ra ë ch©n c nªn Q1 ®­îc m¾c E chung - §èi víi Q2: TÝn hiÖu vµo ë ch©n B, tÝn hiÖu ra ë ch©n C nªn Q2 ®­îc m½c kiÓu E chung - §èi víi Q3: TÝn hiÖu vµo ë ch©n B, tÝn hiÖu ra ë ch©n E nªn Q3 ®ù¬c m¾c C chung. - §èi víi Q4: TÝn hiÖu vµo ë ch©n B, tÝn hiÖu ra ë ch©n E, nªn Q4 ®­îc m¾c C chung. - §èi víi c¸c transistor m¾c E chung tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ ®Çu ra ng­îc pha nha C©u hái 3: ChuyÓn giao lªn m¹ch IC khuyÕch ®¹i thuËt to¸n, tÝnh KthuËn, Kd¶o cña m¹ch? Tr¶ lêi: KhuyÕch ®¹i thuËn: tÝn hiÖu vµo tõ ch©n B cña Q1 ra ë ch©n E cña Q3, Q4 cïng pha. S¬ ®å chuyÓn giao nh­ sau: 6 Trong s¬ ®å th× cùc +(thuËn) lµ ch©n B cña Q1 gi¶ sö tÝn hiÖu vµo ë nöa chu k× d­¬ng qua Q1 chuyÓn thµnh ©m(®¶o pha) do Q1 m¾ E chung qua Q2(E chung) ®¶o pha, qua Q3 kh«ng ®¶o pha(C chung), nh­ vËy tÝn hiÖu vµo vµ ra ®ång pha nhau. HÖ sè khuyÕch ®¹i thuËn lµ: 2 1ra 1 U R RU K  vµo thuËn theo c¸c gi¸ trÞ trªn s¬ ®å ta tÝnh ®­îc 64.8 33.73 560 1 thuËnK KhuyÕch ®¹i ®¶o: TÝn hiÖu vµo tõ ch©n E cña Q1 ra ë ch©n E cña Q3, Q4. S¬ ®å chuyÓn giao nh­ sau: 7 Trong s¬ ®å th× cùc (-) (®¶o) lµ ch©n E cña Q1 gi¶ sö tÝn hiÖu vµo ë nöa chu k× d­¬ng qua Q1 th× ch©n B sÏ ng­îc pha qua ch©n C l¹i chuyÓn thµnh d­¬ng(®¶o pha) do Q1 m¾c E chung qua Q2 (m¾c E chung) ®¶o pha, qua Q4 kh«ng ®¶o pha(C chung), nh­ vËy tÝn hiÖu vµo vµ ra ng­îc pha nhau. HÖ sè khuÕch ®¹i ®¶o lµ: 2 1ra U R RU K  vµo od¶ Theo c¸c gi¸ trÞ trªn s¬ ®å ta tÝnh ®­îc 64.7 33.73 560 od¶K DÊu (-) biÓu diÔn sù ng­îc pha gi÷a tÝn hiÖu ®Çu vµo vµ ®Çu ra C©u hái 4: NhËn xÐt gi÷a tÝnh to¸n vµ m¹ch thùc tÕ? Tr¶ lêi: TÝnh to¸n lý thuyÕt ta thÊy m¹ch lµ m¹ch khuÕch ®¹i thuËt to¸n nªn ta cã: 64.8 33.73 560 11 2 1  R R K thuËn NÕu tÝn hiÖu vµo lµ Uvµo=0.5 V th× tÝn hiÖu ra sÏ lµ: V 4.3x0.564.8xUra  vµothuËnKU Trong thùc tÕ V 3.8 V, 5.0U ra  Uvµo nh­ vËy ta cã: 6.7 5.0 8.3 U ra  vµo od¶ U K Sai sè sÏ lµ: %12100 3.4 |3.48.3| %100 U |U| TT     xx U LT LT Sai sè nµy cã thÓ chÊp nhËn ®ù¬c Nguyªn nh©n cña sai sè: - Sai sè dông cô ®o. - Sai sè cña linh kiÖn. - Sai sè do qu¸ tr×nh hµn nèi linh kiÖn kh«ng ®óng kÜ thuËt lµm gi¶m phÈm chÊt linh kiÖn 8 V.§o ®¹c vµ thÝ nghiÖm: 1.KÕt qu¶ ®o ®¹c ë chÕ ®é tÜnh Trong chÕ ®é tÜnh loa thay b»ng mét ®iÖn trë 100 Ω Transitor UCE UBE UE_®Êt Q1 2.6 V 0.6 V 5.8 V Q2 -4.5 V -0.6 V 0 V Q3 4.8 V 0.6 V 4.0 V Q4 -4.0 V -0.5 V -4.8 V 2.Bá Rb Q1 Khi ®ã kh«ng cßn ®iÖn ¸p ch©n B hay UBE=0 m¹ch kh«ng ho¹t ®éng ®ù¬c(v× c¸c transitor ®Òu lµm viÖc ë chÕ ®é khuyÕch ®¹i). KÕt qu¶ ®o ë chÕ ®é tÜnh ghi ¬ b¶ng sau: Transitor UCE UBE UE_®Êt Q1 8.4 V - 0.4 V 0.4 V Q2 -9 V 0 V 0V Q3 8.4 V - 0.4 V 0.4 V Q4 -0.4 V -0.4 V 0.3 V 3.Bá cùc E cña Q3 Khi ®ã tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt bÞ mÊt mét vÕ tÝn hiÖu chØ ®ù¬c khuÕch ®¹i b¸n chi k×. Quan s¸t d¹ng sãng trªn Osilloscope ta thÊy râ ®iÒu ®ã cô thÓ chØ b¸n phÇn d­¬ng cã tÝn hiÖu ra cßn phÇn ©m bÞ mÊt, ngoµi ra tÝn hiÖu cßn bÞ mÐo, biªn ®é max lµ 1.4. KÕt qu¶ ®o á chÕ ®é tÜnh nh­ sau: Transitor UCE UBE UE_®Êt Q1 2.4 V 0.6 V 6 V Q2 -4 V - 0.6 V 0V Q3 0 V 0 V 4.5 V Q4 - 4.2 V -0.6 V 4.2 V 4. Bá R2 Khi ®ã coi m¹ch cã R2=∞ thay vµo biÓu thøc tÝnh K ta cã K=1. §iÒu nµy ®ù¬c chøng thùc trªn Osilloscope tÝn hiÖu vµo vµ tÝn hiÖu ra cã biªn ®é vµ d¹ng sãng nh­ nhau. KÕt qu¶ ®o ë chÕ ®é tÜnh ghi ë b¶ng d­íi: Transitor UCE UBE UE_®Êt Q1 2.4 V 0.6 V 6 V Q2 -4 V - 0.6 V 0V Q3 4.8 V 0.7 V 4.2 V Q4 - 4 V -0.7 V 4.2 V 9 VI.C©u hái phô: C©u hái: T¹i sao b¸n dÉn ta ®o UBE mµ kh«ng ®o UB-®Êt. Gi¶i thÝch c¸ch ®o trªn? Tr¶ lêi: Trong chÕ ®é khuÕch ®¹i Transitor muèn ho¹t ®éng ®­îc nhÊt thiÕt ph¶i cÊp UBE. Do ®ã khi kiÎm tra chÕ ®é tÜnh nhÊt thiÕt ph¶i ®o UBE. ChØ cµn lµm cho gi¶ trÞ UBE thay ®æi chót Ýt víi kho¶ng IE vµ IC thay ®æi rÊt nhiÒu lµm cho néi trë Transistor thay ®æi rÊt nhiÒu theo. §©y lµ tÝnh chÊt rÊt quan träng cña Transistor mµ chóng ta cÇn biÕt do vËy ®Ó biÕt ®Ìn ho¹t ®éng tèt hay kh«ng ta chØ cÇn ®o UBE. Trong c¸c m¹ch th× ®Ó t¹o ®iÖn ¸p cho ®Ìn ho¹t ®éng ng­êi ta ph¶i ph©n ¸p cho Transistor. Lý do t¹i sao kh«ng do UB-®Êt lµ do: - C¸c Transistor khi ®­îc ph©n ¸p th× ch­a ch¾c cùc E ®· nèi ®Êt mµ cã thÓ qua mét ®iÖn trë håi tiÕp, khi ®ã UBE=UB-UE ≠ UB-®Êt (v× UE≠0). - Gi¶ sö Transistor ®ù¬c ph©n ¸p b»ng dßng ph©n ¸p th× khi ®ã nÕu Transistor háng ta vÉn cã UB-®Êt do sù ph©n ¸p mµ kh«ng cã UBE - Trong qu¸ tr×nh hµn nèi linh kiÖn chÊt l­îng mèi hµn kh«ng ®­îc ®¶m b¶o dÉn ®Õn sai lÖch kÕt qu¶ ®o.

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdfmach_khuech_dai_am_tan_4044.pdf
Luận văn liên quan