Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế và thi công mô hình đánh pan Ti Vi màu

Chia sẻ: Su Su | Ngày: | Loại File: DOC | Số trang:62

Thêm vào BST

Báo xấu

107
lượt xem 8
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục đích của luận văn tốt nghiệp "Thiết kế và thi công mô hình đánh pan Ti Vi màu" nhằm hỗ trợ cho việc giảng dạy lý thuyết và thực tập kỹ thuật truyền hình, để minh họa các mạch cơ bản tương ứng với từng khối theo sơ đồ khối của Ti Vi màu hoặc tạo ra các pan thông dụng giúp cho sinh viên lý luận và biết cách vận dụng lý thuyết vào các mạch thực tế.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn tốt nghiệp: Thiết kế và thi công mô hình đánh pan Ti Vi màu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NHĨA VIỆT NAM TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT ĐỘC LẬP _ TỰ DO _ HẠNH PHÚC KHOA ĐIỆN BỘ MÔN ĐIỆN TỬ NHIỆM VỤ LUẬN VĂN TỐT NGHIỆP Sinh viên thực hiện: TRẦN VĂN NGHĨA LÊ KHẮC SINH Lớp: 95KĐĐ Khóa: 1995 – 2000 1. TÊN LUẬN VĂN: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG MÔ HÌNH ĐÁNH PAN TI VI MÀU 2. CÁC SỐ LIỆU BAN ĐẦU: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 3. NỘI DUNG CÁC PHẦN LÝ THUYẾT & TÍNH TOÁN: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ......................................................................................................................................
...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 4. CÁC BẢN VẼ & ĐỒ THỊ: ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... ...................................................................................................................................... 5. GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: LÊ VIẾT PHÚ NGUYỄN DUY THẢO 6. NGÀY NHẬN NHIỆM VỤ: NGÀY HOÀN THÀNH NHIỆM VỤ: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN THÔNG QUA BỘ MÔN Ngày tháng năm 2000 CHỦ NHIỆM BỘ MÔN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ............................................................................................................................... ...............................................................................................................................
LỜI CẢM ƠN Có được thành quả học tập như ngày hôm nay chính là nhờ sự tận tình dạy bảo của quí Thầy Cô, Gia Đình và Bạn Bè vì vậy Chúng Em xin chân thành biết ơn: Quý Thầy Cô Trường ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Thầy Lê Viết Phú, Thầy Nguyễn Duy Thảo Gia đình và Bạn Bè Nhóm Sinh Viên Thực Hiện Trần Văn Nghĩa Lê Khắc Sinh
MỤC LỤC Lời nói đầu A. Mục đích và yêu cầu: Trang 1 1. Mục đích 1 2. Yêu cầu 1 B. Ý tưởng thiết kế và phương pháp thực hiện 2 C. Các bước thực hiện 3 I. Thiết kế các board khối của board A 5 1. Thiết kế board nguồn ổn áp ngắt dẫn 5 2. Thiết kế board công suất quét ngang và FBT 12 3. Thiết kế board H.osc, V.osc 16 4. Thiết kế board công suất dọc 20 5. Thiết kế board Khuếch đại sắc và mạch ghép CRT 23 6. Thiết kế board khuếch đại tín hiệu chói 26 7. Thiết kế board giải mã màu Pal và NTSC 29 II. Thiết kế các board khối của board B 34 1. Thiết kế board chuyển mạch TV/AV 34 2. Thiết kế board Tuner 38 3. Thiết kế board SIF và công suất âm thanh 44
5. Thiết kế board vi xử lý 50 III.Kết nối board A với board B 55 IV.Thiết kế các board trung gian 57 1. Ý tưởng thiết kế và nguyên tắc làm việc 57 2. Một số ví dụ cụ thể việc thực hiện các pan trên một số board cơ bản Kết luận
LỜI NÓI ĐẦU Kỹ thuật truyền hình là một lĩnh vực có liên quan và hỗ trợ với nhiều ngành khác như: Tin học, y học, viễn thông, quân sự... Kỹ thuật truyền hình bao gồm quá trình thu, xử lý và phát tín hiệu hình ảnh và âm thanh. Quá trình này biến đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và cuối cùng là tái tạo lại thành tín hiệu quang được thể hiện trên màn hình. Như vậy quá trình hoạt động của một Ti Vi là một quáù trình biến đổi ngược với quá trình hoạt động máy phát về nguyên tắc chung. Do đó nếu hiểu sâu nguyên lý hoạt động của Ti Vi thì Sinh Viên có thể hiểu biết về nguyên tắc ở phía phát một cách cơ bản nhất. Để hiểu sâu về Ti Vi thì ngoài việc học lý thuyết kỹ thuật truyền hình, Sinh Viên cần phải thao tác vững vàng về thực tế. Trên cơ sở đó “Mô hình đánh pan TiVi màu” được chọn làm đề tài phục vụ cho việc giảng dạy thực tập kỹ thuật truyền hình sau khi đã học lý thuyết hoặc có thể dùng để minh họa, giới thiệu cho Sinh Viên đang học lý thuyết kỹ thuật truyền hình.
Thiết Kế Mô Hình Đánh Pan Ti Vi Màu A. Mục Đích và Yêu cầu: 1.Mục Đích: Nhằm hỗ trợ cho việc giảng dạy lý thuyết và thực tập kỹ thuật truyền hình, "Mô Hình Đánh Pan Ti Vi Màu" có thể dùng để minh hoạ các mạch cơ bản tương ứng với từng khối theo sơ đồ khối của Ti Vi màu hoặc tạo ra các pan thông dụng giúp cho sinh viên lý luận và biết cách vận dụng lý thuyết vào các mạch thực tế. (Trong thực tế có vô số Pan, từ một hiện tượng hỏng hóc có thể do nhiều nguyên nhân gây ra do đó sinh viên phải nắm vững lý thuyết kỹ thuật truyền hình cơ bản và suy luận để phân tích mới sửa các pan một cách khoa học được) Ngoài ra mô hình có thể dùng giảng dạy thực tập truyền hình giúp sinh viên củng cố và hiểu rõ hơn lý thuyết đã học, luyện tập kỹ năng phân tích, lý luận từ các pan do Giáo Viên tạo ra trên mô hình. 2. Yêu cầu: Vì mô hình dùng cho việc giảng dạy nên việc thiết kế mạch cần theo các yêu cầu sau: Các board mạch phải phù hợp với các khối cơ bản như lý thuyết đã học. Hạn chế tối đa việc dùng các IC tích hợp nhiều khối lại với nhau. Mạch đơn giản, rõ ràng, dễ khảo sát và đo đạc. Board mạch và mô hình có thể tách ra hoặc ghép lại dễ dàng và có kích thước gọn nhẹ. Vật tư linh kiện dễ tìm trên thị trường. Giá thành tương đối có thể chấp nhận được. B. Ý tưởng thiết kế và phương pháp thực hiện:
Để có thể phù hợp với mục đích và yêu cầu như trên, mô hình thiết kế gồm 2 phần chính: 1. Thiết kế mô hình Ti Vi màu. 2. Đồng thời với việc thiết kế các board mạch hình thành ý tưởng tạo ra các pan. Ý tưởng tổng quát về "Mô Hình Đánh Pan Tivi Màu" như sau : Để giải quyết các pan việc đầu tiên cần nhận định và phân tích hiện tượng dựa vào sơ đồ khối, như vậy cần phải thiết kế mỗi khối tương ứng với một board mạch riêng (board khối ). Sau đó để mô hình hoạt động cần phải có một board chính để kết nối các khối lại với nhau. 1. Muốn mô hình hoạt động thì việc thiết kế các board khối phải được thiết kế và cân chỉnh trước. Việc cân chỉnh cần có các thiết bị sau: ª VOM ª Oscilloscope 25 MHz, 2 tia. ª Máy phát tín hiệu hình chuẩn. ª Máy phát sóng âm tần. ª Bộ nguồn ổn áp thay đổi được : 1,25VDC ÷ 30 VDC/ 2A. Các board khi thiết kế cần có các điểm thử để đo điện áp một chiều và các dạng sóng tín hiệu chuẩn. Sau khi hoàn thành việc thiết kế và cân chỉnh các board khối, giai đoạn tiếp theo là thiết kế board chính. Board chính gồm 2 phần: (A & B) Board A: Gồm các board khối kết nối lại với nhau thông qua các đế cắm như máy Vi Tính. Nhiệm vụ board này là kết nối với CRT để tạo ra khung sáng và hình ảnh trên CRT. Board B: Gồm các board khối kết nối lại với nhau thông qua các đế cắm như một máy vi tính. Nhiệm vụ board này có thể thu sóng từ đài phát hoặc VCR và đồng thời để điều khiển.
2. Ý tưởng tạo ra các pan đã được hình thành từ các board khối nên công việc của phần này là thiết kế các board trung gian có các công tắc chuyển mạch bằng tay tương ứng với các pan có thể xảy ra trong một board khối. C. Các bước thực hiện: Các board khối được thiết kế dựa vào sơ đồ nguyên lý của các hiệu TiVi khác nhau. Việc thiết kế các board khối không nhất thiết phải theo trình tự nhất định, tuy nhiên theo lý thuyết kỹ thuật truyền hình đã học và để dễ dàng thực hiện mô hình thì nên theo các bưôc sau: I. Bước 1: Thiết kế các board khối của board A. Để tạo ra khung sáng trên màn hình cần phải có đèn hình và các board mạch tương ứng. Mô hình có thể kết nối được với các loại đèn hình 14 inch cổ nhỏ nên cần thiết kế board nguồn ổn áp và mạch công suất quét ngang, FBT sao cho phù hợp. Thiết kế board H.OSC, V. OSC. Thiết kế board công suất quét dọc. Thiết kế board khuếch đại tín hiệu sắc và mạch ghép nối CRT. Thiết kế board khuếch đại tín hiệu chói. Thiết kế board giải mã màu. Kết nối các board khối trên với nhau để board A hoạt động tốt.
II. Bước 2: Thiết kế các board khối của board B Sau khi board A đã hoạt động, các board khối của board B sẽ được thiết kế tiếp theo trình tự sau: Thiết kế board chuyển mạch AV / TV. Thiết kế board Tuner. Thiết kế board IF. Thiết kế board Audio. Thiết kế board vi xử lý. Kết nối các board khối trên lại với nhau để board B hoạt động tốt. III. Bước 3: Kết nối board A và board B sao cho mô hình hoạt động và cân chỉnh lại cho phù hợp. IV. Bước 4: Thiết kế các board trung gian giữa các board khối với board chính và trên board trung gian có các công tắc chuyển mạch để đánh pan.
I. Bước 1: Thiết kế các board khối của board A 1. Thiết kế board nguồn ổn áp ngắt dẫn. Mạch được thiết kế trên một board riêng ( phần diode nắn điện và tụ lọc điện nằm trên board chính A ) và mạch này có thể thay bằng 1 board mạch hoạt động theo nguyên lý kiểu khác nhưng thông số kỹ thuật phải phù hợp. Để an toàn cho Sinh Viên khi thao tác thực hành, mạch được thiết kế mass cách ly. a. Thông số kỹ thuật: Vin : 130VDC ÷ 305VDC Vout : B+1: 115 V B+2: 16 V Pmax : 120 watt Tần số hoạt động của mạch: 30KHz ÷ 50 KHz Độ gợn sóng trên áp một chiều ( Ripple ) : 100 mVpp b. Sơ đồ khối: Đi ện áp DC Biến áp Nắn và lọc 115VDC Phần tử FBT (sau khi nắn điện và xung cách chuyển lọc điện) ly mass mạch Nắn và lọc 16V Phần tử chuyển mạch Aùp Aùp Phần Dao động và điều chuẩn tham tử Vi xử chỉnh tần số xung chiếu điều lý khiển Dò sai Phần tử cảm biến c. Sơ đồ nguyên lý:
R30 D1 C10 C1 1 R2 R10 5V R1 C14 C15 D2 7805 C18 4 AC C12 C13 C5 R3 R31 16V D3 C16 C17 D4 D12 D6 R4 D5 R26 ª Biến áp xung: 8 C8 C2 R8 L C6 R13 7 Q8 V I X Ö ÛL Y Ù Q1 R5 D11 5 R11 R12 R24 R25 d. Tính toán và thiết kế mạch: Q3 115V 6 C11 C7 C21 Q ? N PN Q2 OPTO C4 3 C3 R6 R19 V I X Ö ÛL Y Ù 2 R7 D7 R14 R15 R17 R9 D9 D8 Q4 VR D10 R16 R18
Biến áp xung hoạt động dựa trên hiện tượng cảm ứng điêän từ, lõi của biến áp là ferit nên tổn hao ít và hiệu suất cao. Tính dòng đỉnh cuộn sơ cấp biến áp: Ipp = 2Po / VImin . δmax Điện áp DC nhỏ nhất sau khi qua chỉnh lưu: VImim =100.1.4 =140V Điện áp DC lớn nhất sau khi chỉnh lưu: VI max =260. 1,4 =376V Tỉ số điện áp vào: K = 376 / 140 = 2,62 δmax : chu kỳ làm việc lớn nhất Chọn δmax = 0,7 Chu kỳ làm việc nhỏ nhất ngõ vào: δmin = δmax/ (1 δmax ). K + δmax = 0,7 / (1 0,7 ). 2,62 + 0,7 = 0,47 Dòng đỉnh cần tính: Ipp = 2. 200 / 140. 0,7 = 4,08A Vậy chu kỳ làm việc có giá trị trong khoảng 0,47 đến 0,7 khi điện áp ngõ vào thay đổi trong khoảng từ 140 VDC đến 367VDC . Tính chiều dài khe hở: Điện cảm sơ cấp biến áp xung: Lp = VImin .δmax/Ipp.f Lp =140.0,7/4,08.20 =1,2.103H Thể tích hiệu dụng của lõi:
Ve = 0,4 Lp. I2pp.108/B2max Chọn Bsat = 4000 gauss Suy ra: Bmax =Bsat/ 2 =2000 gauss Suy ra: Ve = 0,4.3,14.103.(4,08)2.108 /( 2000)2 Tiết diện lõi biến áp xung Ae được chọn: 0,96cm3 Chiều dài khe hở: Lg = Ve/ Ae = 0,63 / 0,96 = 0,64 cm Tính số vòng dây quấn: Số vòng dây quấn cho một volt là: N = 108 / K.f.Ae.Bmax Chọn K =4 Suy ra n = 108 / 4.20.103.0,96.2000 = 0,7 vòng/ Volt Số vòng cuộn sơ cấp: Ns =Vo.n =150.0,7 = 80,5 vòng Tính cỡ dây quấn: Dòng điện tải IL là: IL =P0/ V0 =200/115 = 1,74 A Đường kín dây quấn: D = 1,3.(√IL/J) J : Mật độ dòng điện Chọn J = 4 A/ mm2 Suy ra d =11,3 .(√1,74/4) =0,75 mm Vậy ta chọn cỡ dây từ 0,7 đến 0,8 mm ª Tính toán mạch điện: Chọn transistor chuyển mạch Q102 Nguồn cung cấp được tính với điện áp vào lớn nhất: VCC =260.√2 = 367 VDC
Vậy khi Q4 ngưng dẫn thì VCE của Q4 đạt giá trị 367 VDC Dòng điện ngõ ra cũng là dòng điện tải: I0 = IL = P0/U0 Tra sổ ta chọn transistor chuyển mạch Q4 là 3688 Vậy ở hai chế độ làm việc thì ứng với: ton1 = d1 / f = 0,82 / 20.103 = 41 µs ton2 = d2 / f = 0,34 / 20.103 = 17 µs toff1 = (1/f )/ton1 = (106/20.103 )17 =3 µs Dòng điện cuộn cảm phóng qua tải: Ipk1 = 2ILmax.[ 1+ (V0/V ) ] = 2.1,774.[ 1+ (115/140)] = 6,3A Do vậy tụ lọc có giá trị: C1 = [(IPK1IL)2.ton1.VImin]/2.VI.IPK1.V0 = [(6,3 1,74)2. 41.106.140]/2.100.103.4,66.115 = 8,23 µF C2 = [(IPK2 IL).ton2.VImax]/2.VI.IPK2.V0 = [(4,661,74)2.41.106.338]/2.100.103.6,3.115 = 457 µF Để đảm bảo an toàn ta chọn tụ lọc điện ngõ ra có giá trị: 1000 µF/180V Tính cuộn cảm : L1 = [(VIminV0).ton1]/ IPK1 L1 = [(140115)].41.106/6,3 L1 = 162,7 µH L2 = [( VImax V0).ton2/IPK2 = [(338115).17.106/4,46 =717,8 µH L2 > L1 nên chọn L2 =717,8 µH L2 = Ф.m / IPK2
Chọn B = 0,4 T S= 0,85cm2 Suy ra: n = L2. IPK2 / B.S = 717,8.106.4,66 / 0,4.104.0,85 = 98,4 vòng Thời gian của chu kỳ xung: T = 1 / f =1 / 20.103 = 50 µs Thời hằng để tụ nạp đầy có thể lấy từ 30 đến 100 chu kỳ xung Chọn 60 chu kỳ xung, và thời hằng sẽ là: 60 = ‫ﺡ‬. T = 60 .5 = 3000 µs ªTính bộ lọc ngõ ra: Chọn tụ lọc ngõ ra với độ gợn sóng bé nhất là: V = 100 mV Chế độ làm việc của chu kỳ xung: d = ( V0 + VD) / (VI + VD ) Chế độ làm việc của chu kỳ xung với điện áp vào thấp nhất: d1 = (115 + 0,7 ) / ( 140 + 0,7 ) = 0,82 Chế độ làm việc của chu kỳ xung với điện áp vào lớn nhất: d2 = ( 115 + 0,7) / (338 + 0,7 ) = 0,34 Mặt khác: d = ton / ( ton + toff ) = ton / T =ton .f Suy ra: ton = d / f : Thời gian dẫn của transistor chuyển mạch toff = ( 1 / f ) ton : Thời gian ngắt của transistor chuyển mạch e. Thiết kế mạch in board nguồn ổn áp ngắt dẫn
2. Thiết kế board công suất quét ngang và FBT Board này được thiết kế trên board A( Board chính ). Mạch điện dựa vào sơ đồ nguyên lý đã học, FBT của máy Thompson. a. Thông số kỹ thuật: B+: 115 VDC cung cấp cho FBT . Dòng tiêu thụ không tải: 100mA ÷ 150 mA (không có CRT vàYoke H) Dòng tiêu thụ khi có tải: 400mA ÷ 500 mA Biên độ điện áp tín hiệu fH ( từ board H.osc ) vào tầng H.drive 1Vpp Các điện áp ra từ FBT: (tương ứng với fH = 15khz÷17khz ) ∙HV = 18 KV ÷ 22KV ∙Điện áp Focus = 2 KV ÷ 3 KV ∙Điện áp Screen = 500 V ÷ 800V ∙Điện áp cung cấp cho khuếch đại sắc ( sau khi qua nắn điện và lọc điện ): 200 VDC. ∙Điện áp cung cấp cho công suất dọc ( sau khi qua nắn điện và lọc điện):26VDC ∙Điện áp đốt tim: 18Vpp ÷ 22 VDC ∙Điện áp cung cấp cho tầng AFC: 15Vpp ÷ 25 VDC ∙Điện áp cung cấp cho IC nhớ( memory ): 30 V DC (sau khi qua nắn điện và lọc điện).
b. Sơ đồ khối fV Khuếch Khuếch đại Cuộn quét Chỉnh dạng Hồi tiếp về mạch đại thúc công suất dọc xung chói H.osc V.osc Bội áp Vi xử lý V.Blank 115V Flyback 30V tới IC Nắn nhớ lọc H.Blank 200V Heater Khuếch Mạch bảo vệ FH từ Biến Khuếch đại công mạch Khuếch áp đại công ABL Tự động hạn suấtsắc đại thúc chế độ sáng h.osc cộng suất Cuộn quét hưởng ngang c. Sơ đồ nguyên lý: T Q2 H V H.Drive R3 Q1 C3 C4 C5 P in D 1 C1 H.Drive R1 .47 C2 R3 R2 P in D 2 F ocus VR4 VR5 S c re e n R6 R7 R8 C6 R9 B o a rd Y 180V .22 C7 .22 H eat 12V .47 C8 .47 24V C9 d. Phân tích mạch điện: