1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỂN THÔNG
----------
BÁO CÁO
LÝ THUYẾT MẠCH
Đề tài: Thiết kế mạch khuếch đại âm tần
Nhóm sinh viên thực hiện:
Họ tên MSSV Lớp
Phạm Thành
Trung
20193156 ET1-02
Lại Văn Khởi 20192944 ET1-02
Phan Văn Hùng 20192887 ET1- 04
Hà Nội,7/2022
MỤC LỤC
Chương 1. Thông số lí thuyết và thiết kế mạch..............................................................3
1.1. Tính toán lí thuyết mạch được yêu cầu.............................................................3
1.1.1 Phân tích yêu cầu.............................................................................................3
1.1.2 Tín hiệu vào và tín hiệu ra..............................................................................3
1.1.3 Thông số của mạch..........................................................................................3
Chương 2. Thiết kế kiến trúc..........................................................................................4
2.1. Thiết kế sơ đồ khối..............................................................................................4
2.2. Lựa chọn linh kiện..............................................................................................6
2.3. Thiết kế chi tiết từng tầng..................................................................................7
Chương 3. Mô phỏng, kiểm tra và sửa sai....................................................................13
3.1. Mô phỏng phần mềm........................................................................................13
3.2. Testboard...........................................................................................................14
3.3. Mạch in..............................................................................................................15
Chương 4. Báo cáo sản phẩm........................................................................................16
Chương 5. So sánh và nhận xét các thông số đo trên mạch........................................16
5.1. So sánh...............................................................................................................16
5.2. Nhận xét.............................................................................................................16
DANH MỤC HÌNH ẢNH..............................................................................................16
DANH MỤC BẢNG BIỂU............................................................................................17
Chương 6. Tài liệu tham khảo.......................................................................................17
2
Chương 1. Thông số lí thuyết và thiết kế mạch
1.1. Tính toán lí thuyết mạch được yêu cầu
1.1.1 Phân tích yêu cầu
Yêu cầu đề bài:
Nguồn cung cấp; 9V
Tài dùng Loa RL=8 Ω.
Điện áp ra tối thiểu: 1.2V
Hệ số khuếch đại tối thiểu cần thiết kế (AV): 15 lần
Yêu cầu chức năng:
Khuếch đại tín hiệu âm thanh
Hạn chế tối đa sự ảnh hưởng của méo, nhiễu tín hiệu.
Yêu cầu phi chức năng:
Đơn giản, gọn nhẹ và dễ sử dụng.
Đảm bảo chất lượng tốt
1.1.2 Tín hiệu vào và tín hiệu ra
Tín hiệu vào: 100mV.
Tín hiệu ra: Tín hiệu con người có thể cảm nhận được.
1.1.3 Thông số của mạch
Khối nguồn:
Điện áp vào: 220Vac/50Hz.
3
Điện áp cung cấp cho mạch khuếch đại âm thanh: 9Vdc.
Khối khuếch đại tín hiệu:
Tải RL= 8Ω.
Tín hiệu vào: 100mV.
Hệ số khuếch đại: 26 lần
Tần số hoạt động: 20-20kHz phù hợp với tai nghe con người có thể
cảm nhận được.
Chương 2. Thiết kế kiến trúc
2.1. Thiết kế sơ đồ khối
Hnh 2.1 Sơ đồ khối của mạch
Hình 2.1 trên miêu tả sơ đồ khối của mạch. Mạch gồm 4 tầng chính: tầng nguồn, tầng
khuếch đại tín hiệu, tầng phối hợp trở kháng và tầng khuếch đại công suất.
2.1.1. Khối nguồn: Đầu vào 220V/AC, đầu ra 12V/DC.
4
Nguồn
Tín
hiệu
vào
Tín
hiệu ra
Tầng
khuếch
đại tín
hiệu
nhỏ
Tầng
phối
hợp trở
kháng
Tầng
khuếch
đại
công
suất
Khối nguồn: Dùng để nuôi mạch, phân cực cho các tầng khuếch đại transistor
trong mạch. Do tín hiệu cấp vào là 220Vac/50Hz ta cần phải đưa nó về điện áp một chiều
để mạch có thể làm việc và giảm điện áp của mạch. Dùng máy biến áp để hạ 220V xuống
còn ~9V, sau đó cho qua cầu diode chỉnh lưu đưa tín hiệu xoay chiều và tín hiệu một
chiều, sau đó cho qua một con IC7812 để ổn định điện áp đầu ra là 9V và cấp nguồn cho
mạch để thiết kế khối nguồn.
2.1.2. Tầng khuếch đại tín hiệu:
Khuếch đại tín hiệu vào Vi(p) = ~100mV cho hệ số khuếch đại Av =26
Tính toán tín hiệu ra có công suất PO trên tải loa là RL = 8Ω thỏa mãn yêu cầu:
Av = VO(p)/Vi(p) =26
VO(p)= Av. Vi(p)=2.6 V
PO=
VO(p)
2
/2RL=0.42W
Dùng 1 tầng emito chung
2.1.3. Tầng phối hợp trở kháng:
Tầng này sử dụng 1 mạch darlington
2.1.4. Tầng khuếch đại công suất:
Tầng khuếch đại đẩy kéo nối tiếp với tầng kích dùng transistor bù
2.2. Lựa chọn linh kiện
Sau đây ta sẽ nêu và lựa chọn các linh kiện chính cho các khối của mạch, lí do
dùng các linh kiện này sẽ nêu ở phần thiết kế.
Khối nguồn: Bộ chuyển đổi 220V/AC sang nguồn 9V/DC
5