Giáo trình Hệ thống âm thanh (Nghề: Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:31

Thêm vào BST

Báo xấu

10
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Giáo trình "Hệ thống âm thanh (Nghề: Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp)" được biên soạn với mục tiêu giúp các em sinh viên phát biểu được khái niệm về hệ thống âm thanh, các dạng mạch cơ bản; trình bày được cấu tao, nguyên lý các mạch điện thông dụng như: mạch nguồn, mạch công suất, mạch khuếch đại;...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Giáo trình Hệ thống âm thanh (Nghề: Điện tử dân dụng - Trình độ: Trung cấp) - Trường Cao đẳng nghề Cần Thơ

TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thông tin có thể được phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham khảo. . . .Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm. 1
LỜI GIỚI THIỆU Hệ thống âm thanh là một trong những mô đun chuyên môn nghề của nghề Điện tử dân dụng được biên soạn dựa theo chương trình khung đã xây dựng và ban hành năm 2021 của trường Cao đẳng nghề Cần Thơ dành cho nghề Điện tử dân dụng hệ Trung cấp Giáo trình được biên soạn làm tài liệu học tập, giảng dạy nên giáo trình đã được xây dựng ở mức độ đơn giản và dễ hiểu, trong mỗi bài học đều có thí dụ và bài tập tương ứng để áp dụng và làm sáng tỏ phần lý thuyết. Khi biên soạn, nhóm biên soạn đã dựa trên kinh nghiệm thực tế giảng dạy, tham khảo đồng nghiệp, tham khảo các giáo trình hiện có và cập nhật những kiến thức mới có liên quan để phù hợp với nội dung chương trình đào tạo và phù hợp với mục tiêu đào tạo, nội dung được biên soạn gắn với nhu cầu thực tế. Nội dung giáo trình được biên soạn với dung lượng thời gian đào tạo 60 giờ gồm có: Bài 1 MĐ15-01: Tổng quan về hệ thống âm thanh Bài 2 MĐ15-02: Mạch nguồn cung cấp Bài 3 MĐ15-03: Mạch khuếch đại đầu vào, mạch pha trộn Bài 4 MĐ15-04: Mạch phân chia và điều chỉnh âm sắc Bài 5 MĐ15-05: Mach khuếch đại công suất Trong quá trình sử dụng giáo trình, tuỳ theo yêu cầu cũng như khoa học và công nghệ phát triển có thể điều chỉnh thời gian và bổ sung những kiến thức mới cho phù hợp. Trong giáo trình, chúng tôi có đề ra nội dung thực tập của từng bài để người học củng cố và áp dụng kiến thức phù hợp với kỹ năng. Rất mong nhận được đóng góp ý kiến của người sử dụng, người đọc để nhóm biên soạn sẽ hiệu chỉnh hoàn thiện hơn sau thời gian sử dụng. Cần Thơ, ngày tháng năm 2021 Tham gia biên soạn 1. Chủ biên: Phan Hoài Loan 2
MỤC LỤC Trang TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN..........................................................................................1 LỜI GIỚI THIỆU........................................................................................................2 GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN.............................................................................................5 BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ÂM THANH...............................................8 1. Khái quát về hệ thống âm thanh.............................................................................8 1.1 Chức năng, nhiệm vụ từng khối............................................................................8 1.2 Phân loại................................................................................................................. 8 2. Sơ đồ khối hệ thống âm thanh................................................................................8 2.1. Sơ đồ khối chức năng các khối trong hệ thống âm thanh mono........................8 2.2. Sơ đồ khối chức năng các khối trong hệ thống âm thanh stereo.......................9 3.1 Phương pháp nhận diện......................................................................................10 3.2 Sinh viên thực hành nhận diện...........................................................................10 BÀI 2: MẠCH NGUỒN CUNG CẤP.......................................................................12 1. Khái quát về mạch nguồn cung cấp......................................................................12 2. Sơ đồ khối, chức năng - nhiệm vụ các khối.........................................................12 2.1 Sơ đồ khối.............................................................................................................12 2.2 Chức năng – nhiệm vụ các khối..........................................................................12 3. Nguyên lý làm việc nguồn cung cấp......................................................................12 3.1 Sơ đồ mạch điện dùng 1 Diode............................................................................12 3.2 Sơ đồ mạch điện dùng 2 Diode............................................................................13 3.3 Sơ đồ mạch điện dùng 4 Diode............................................................................14 4.Thực hành nhận diện các khối chức năng............................................................15 4.1 Phương pháp nhận diện......................................................................................15 4.2 Thực hành lắp ráp nguồn điện............................................................................15 BÀI 3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẦU VÀO - MẠCH PHA TRỘN.........................18 1. Khái quát về mạch khuếch đại đầu vào – mạch pha trộn...................................18 2. Mạch khuếch đại đầu vào và mạch pha trộn.......................................................18 2.1. Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch khuếch đại đầu vào.........................18 2.2. Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch khuếch đại pha trộn.......................19 3. Thực hành lắp ráp mạch điện...............................................................................20 3.1 Các bước thực hiện..............................................................................................20 3.2 Sinh viên thực hành lắp ráp................................................................................20 BÀI 4: MẠCH PHÂN CHIA VÀ ĐIỀU CHỈNH ÂM SẮC.....................................22 1. Mạch phân chia và điều chỉnh âm sắc..................................................................22 1.1. Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch phân chia và điều chỉnh âm sắc.....22 1.2 Nguyên lý hoạt động............................................................................................22 2. Giới thiệu dạng mạch phân chia và điều chỉnh âm sắc thông dụng...................23 2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng linh kiện...............................................................23 2.2 Nguyên lý làm việc...............................................................................................23 3. Thực hành lắp ráp.................................................................................................23 3.1 Các bước thực hiện..............................................................................................23 3.2 Sinh viên thực hành lắp ráp................................................................................24 BÀI 5: MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT.........................................................25 1. Các chế độ khuếch đại công suất cơ bản..............................................................25 1.1 Khuếch đại công suất chế độ A...........................................................................25 1.2 Khuếch đại công suất chế độ B...........................................................................25 3
1.3 Khuếch đại công suất chế độ AB.........................................................................26 1.4 Khuếch đại công suất loại C................................................................................26 2. Các dạng mạch điện công suất cơ bản..................................................................27 2.1 Mạch khuếch đại công suất dùng transistor......................................................27 2.2 Mạch khuếch đại công suất dùng IC..................................................................27 3. Thực hành lắp ráp.................................................................................................28 3.1 Các bước thực hiện..............................................................................................28 3.2 Sinh viện thực hiện..............................................................................................28 TÀI LIỆU THAM KHẢO...........................................................................................31 4
GIÁO TRÌNH MÔ ĐUN Tên mô đun: HỆ THỐNG ÂM THANH Mã mô đun: MĐ15 Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trò của mô đun - Vị trí: Mô đun được bố trí dạy sau khi học xong các môn cơ bản như linh kiện điện tử, đo lường điện – điện tử, mạch điện tử… - Tính chất: Là mô đun chuyên môn nghề - Ý nghĩa và vai trò của mô đun: Hệ thống âm thanh nhằm tạo điều kiện cho sinh viên có kiến thức cần thiết về linh kiện và làm quen các dạng mạch cơ bản ngoài ra trên thực tế được ứng dụng rộng rãi trong các thiết bị điện tử. Mục tiêu của mô đun: Sau khi học xong mô đun này học viên có năng lực: - Về kiến thức: + Phát biểu được khái niệm về hệ thống âm thanh, các dạng mạch cơ bản. Kí hiệu, nguyên lí hoạt động của linh kiện điện tử + Trình bày được cấu tao, nguyên lý các mạch điện thông dụng như: mạch nguồn, mạch công suất, mạch khuếch đại … - Về kỹ năng: + Lắp ráp, kiểm tra được các mạch điện cơ bản trên panel và trong thực tế. + Khảo sát, kiểm tra được các mạch điện có sẳn trong thực tế. + Thiết kế được các mạch tổng hợp - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: + Rèn luyện cho học sinh thái độ nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác trong học tập và trong thực hiện công việc. Nội dung của mô đun: Thời gian (giờ) Thực Số hành, thí Tên các bài trong mô đun Tổng Lý Kiểm tt nghiệm, số thuyết tra thảo luận, bài tập Bài 1: Tổng quan về hệ thống âm 1 4 2 2 thanh 1. Khái quát hệ thống âm thanh 0.5 0.5 1.1 Chức năng – nhiệm vụ 1.2 Phân loại 2. Sơ đồ khối hệ thống âm thanh 1.5 1.5 2.1 Sơ đồ khối chức năng các khối trong hệ thống âm thanh mono 2.2 Sơ đồ khối chức năng các khối trong hệ thống âm thanh stereo 3.Thực hành nhận diện các khối chức 2 2 năng 3.1 Phương pháp nhận diện 3.2 Sinh viên thực hành nhận diện 2 Bài 2: Mạch nguồn cung cấp 8 4 3 1 1. Khái quát về mạch nguồn cung cấp. 1 1 5
2. Sơ đồ khối – chức năng – nhiệm vụ 1 1 khối 2.1 Sơ đồ khối 2.2 Chức năng – nhiệm vụ khối 3. Nguyên lý làm việc nguồn cung cấp 2 2 3.1 Sơ đồ mạch điện dùng 1 Diode 3.2 Sơ đồ mạch điện dùng 2 Diode 3.3 Sơ đồ mạch điện dùng 4 Diode 4. Thực hành nhận diện các khối chức 3 3 năng 4.1 Phương pháp nhận diện 4.2 Thực hành lắp ráp nguồn điện Kiểm tra 1 1 Bài 3: Mạch khuếch đại đầu vào – 3 16 8 7 1 mạch pha trộn 1. Khái quát mạch khuếch đại đầu vào 1 1 – mạch pha trộn 2. Mạch khuếch đại đầu vào và mạch 4 4 pha trộn 2.1 Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch khuếch đại đầu vào 2.2 Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch khuếch đại pha trộn 3. Thực hành lắp ráp mạch điện 10 3 7 3.1 Các bước thực hiện 3.2 Sinh viên thực hành lắp ráp Kiểm tra 1 1 Bài 4: Mạch phân chia và điều chỉnh 4 12 6 6 âm sắc 1. Mạch phân chia và điều chỉnh âm sắc 3 3 1.1 Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch phân chia và điều chỉnh âm sắc 1.2 Nguyên lý làm việc 2. Giới thiệu dạng mạch phân chia và 2 2 điều chỉnh thông dụng 2.1 Sơ đồ mạch điện và tác dụng linh kiện 2.2 Nguyên lý làm việc 3. Thực hành lắp ráp 7 1 6 3.1 Các bước thực hiện 3.2 Sinh viên thực hiện lắp ráp 5 Bài 5: Mạch khuếch đại công suất 20 10 9 1 1. Các chế độ khuếch đại công suất cơ 4 4 bản 1.1 Khuếch đại công suất chế độ A 1.2 Khuếch đại công suất chế độ B 1.3 Khuếch đại công suất chế độ AB 6
1.4 Khuếch đại công suất chế độ C 2. Các dạng mạch điện công suất cơ 4 4 bản 2.1 Mạch khuếch đại công suất dùng Transistor 2.2 Mạch khuếch đại công suất dùng IC 3. Thực hành lắp ráp 11 2 9 3.1 Các bước thực hiện 3.2 Sinh viên thực hiện Kiểm tra 1 1 Cộng 60 30 27 03 7
BÀI 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG ÂM THANH Mã bài: MĐ15-01 Giới thiệu: Trong công nghệ hay cuộc sống đời thường, âm thanh cũng là nhu cầu cần thiết cho môi trường làm việc hay giải trí. Mục tiêu: - Hiểu rõ về nguồn gốc và đặc tính của âm thanh. - Hiểu rõ các chỉ tiêu kỹ thuật cơ bản của hệ thống âm thanh. - Trình bày đúng các khối chức năng trong hệ thống âm thanh - Phân tích đúng nguyên lý hoạt động các khối và cách nhận dạng - Trình bày chính xác về vị trí, cấu tạo, chức năng nhiệm vụ, chỉ tiêu kỹ thuật của các khối trong hệ thống âm thanh. - Chẩn đoán, kiểm tra và sửa chữa được những hư hỏng của các khối trong hệ thống - Chủ động, sáng tạo và đảm bảo trong quá trình học tập Nội dung chính: 1. Khái quát về hệ thống âm thanh 1.1. Chức năng, nhiệm vụ từng khối Hệ thống âm thanh gồm có Micro, Ampli, đường dây, loa…Yêu cầu chính của hệ thống âm thanh là cung cấp âm thanh đồng đều và đảm bảo chất lượng trong khu vực truyền âm. 1.2. Phân loại - Phân loại theo mục đích sử dụng. Hệ thống âm thanh dân dụng. Hệ thống âm thanh chuyên dụng. - Phân loại dựa vào kết cấu các phần tử linh kiện chủ yếu trong hệ thống âm thanh. Hệ thống âm thanh dùng Ampli Transistor điện tử. Hệ thống âm thanh dùng Ampli Transistor. Hệ thống âm thanh dùng Ampli vi mạch. Phân loại theo cách mắc tải của hệ thống âm thanh. Hệ thống âm thanh với tải mắc nối tiếp. Hệ thống âm thanh với tải mắc song song. 2. Sơ đồ khối hệ thống âm thanh 2.1. Sơ đồ khối chức năng các khối trong hệ thống âm thanh mono - Sơ đồ khối: Hình 1.1 Sơ đồ khối hệ thống âm thanh mono. 8
- Nhiệm vụ các khối: Khối 1: Mạch phân áp đầu vào: Tín hiệu đầu vào có thể từ nhiều đường khác nhau nên mức tín hiệu của chúng cũng lớn – bé khác nhau. Do đó cần phải có mạch phân áp đầu vào để cho các tín hiệu đưa vào máy tăng âm được đồng đều. Khối 2: Mạch khuếch đại điện áp âm tần: Tín hiệu đầu vào có biên độ điện áp thấp nên cần phải qua mạch khuếch đại điện áp âm tần nhằm khuếch đại điện áp âm tần ở đầu vào đủ lớn lên để phục vụ cho các tầng sau. Khối 3: Các mạch bổ trợ: là các mạch điều chỉnh âm sắc, âm lượng, mạch tăng thời gian ngân vang, mạch lọc phân đường tiếng cho loa, mạch bảo vệ loa…nhằm nâng cao chất lượng, tăng tính năng và độ bền cho máy. Khối 4: Mạch khuếch đại trung gian (tiền khuếch đại): nhằm khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để cho tầng khuếch đại công suất âm tần có thể làm việc bình thường. Khối 5: Mạch khuếch đại công suất âm tần: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để phát ra loa. Mạch thường dùng các Transistor công suất mắc đẩy kéo làm việc ở chế độ AB nhằm làm cho ra công suất lớn với hiệu suất cao (mạch có thể sử dụng các IC công suất). Khối 6: Mạch nguồn dùng để biến đổi điện xoay chiều ở đầu vào thành điện 1 chiều nhằm cung cấp năng lượng cho các tầng làm việc. 2.2. Sơ đồ khối chức năng các khối trong hệ thống âm thanh stereo - Sơ đồ khối: Hình 1.2: Sơ đồ khối hệ thống âm thanh Stereo. - Nhiệm vụ các khối: Khối 1: Mạch phân áp đầu vào: Tín hiệu đầu vào có thể từ nhiều đường khác nhau nên mức tín hiệu của chúng cũng lớn – bé khác nhau. Do đó cần phải có mạch phân áp đầu vào để cho các tín hiệu đưa vào máy tăng âm được đồng đều. Khối 2.1 và 2.2: Mạch khuếch đại điện áp âm tần cho kênh Trái (L) và kênh phải (R): Tín hiệu đầu vào có biên độ điện áp thấp nên cần phải qua mạch khuếch đại điện áp âm tần nhằm khuếch đại điện áp âm tần ở đầu vào đủ lớn lên để phục vụ cho các tầng sau. Khối 3.1 và 3.2: Các mạch bổ trợ cho kênh L và kênh phải R: là các mạch điều chỉnh âm sắc, âm lượng, mạch tăng thời gian ngân vang, mạch lọc phân đường tiếng cho loa, mạch bảo vệ loa…nhằm nâng cao chất lượng, tăng tính năng và độ bền cho máy. 9
Khối 4.1 và 4.2: Mạch khuếch đại trung gian (tiền khuếch đại) cho kênh L và kênh phải R: nhằm khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để cho tầng khuếch đại công suất âm tần có thể làm việc bình thường. Khối 5.1 và 5.2: Mạch khuếch đại công suất âm tần cho kênh L và kênh phải R: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn theo yêu cầu để phát ra loa. Mạch thường dùng các Transistor công suất mắc đẩy kéo làm việc ở chế độ AB nhằm làm cho ra công suất lớn với hiệu suất cao (mạch có thể sử dụng các IC công suất). Khối 6: Mạch nguồn: Dùng để biến đổi điện xoay chiều ở đầu vào thành điện 1 chiều nhằm cung cấp năng lượng cho các tầng trong toàn hệ thống làm việc. 3. Thực hành nhận diện các khối chức năng 3.1. Phương pháp nhận diện - Khối 1: Mạch phân áp đầu vào Khối này nhiệm vụ chọn đường tín hiệu vào từ các nguồn khác nhau: VCD, PC, phono.... xử lý việc phối hợp trở kháng, và khuếch đại trước đến mức tín hiệu cần thiết (khoảng 0.7V RMS). Do đó đầu vào thường có tụ liên lạc và Q. - Khối 2: Mạch khuếch đại điện áp âm tần Quan sát thông thường khối này nằm sau mạch phân áp. - Khối 3: các mạch bổ trợ Các mạch này nằm sau mạch phân áp, xác định bằng các VOL - Khối 4: Mạch khuếch đại trung gian Mạch này nằm ngõ ra mach âm sắc và trước mạch công suất - Khối 5: Mạch khuếch đại công suất Nhận dạng trước loa - Khối 6: Nguồn cung cấp: Xác định bằng dây nguồn AC 3.2 Sinh viên thực hành nhận diện - Phân tích 1 vài sơ đồ tổng hợp của hệ thống âm thanh, yêu cầu sinh viên khoanh vùng từng khối và nhận dạng các khối trên sơ đồ - Nhận dạng và phân tích sơ đồ và mạch thực tế của hệ thống âm thanh 2 loa. - Liên hệ thực tiễn cho sv quan sát bằng các mạch điện Những trọng tâm cần chú ý trong bài: - Nắm được sơ đồ khối hệ thống âm thanh - Nhận dạng được các khối - Xác định các linh kiện và mạch điện cơ bản trên từng khối Bài tập mở rộng và nâng cao Câu 1. Hãy trình bày các đặc tính của âm thanh. Câu 2. Hãy so sánh sự giống và khác nhau của hệ thống âm thanh Mono và hệ thông âm thanh Stereo. Câu 3. Hãy trình bày các chỉ tiêu kỹ thuật của hệ thống âm thanh. Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập bài 1 Nội dung: + Về kiến thức: Trình bày đúng các khối chức năng trong khối nguồn cung cấp. + Về kỹ năng: Phân loại được các loại hệ thống âm thanh. Trình bày chính xác về vị trí, chức năng nhiệm vụ, chỉ tiêu kỹ thuật của các khối trong hệ thống âm thanh.nhận dạng được các khối trên thực tế + Về năng lực tự chủ và trách nhiệm : Rèn luyện tính kiên trì, cẩn thận của người thợ sửa chữa điện tử. - Rèn luyện tác phong công nghiệp và vệ sinh an toàn lao động. 10
Phương pháp: + Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp + Về kỹ năng: Đánh giá kỹ năng thực hành đo được các thông số trong mạch điện theo yêu cầu của bài. Thực hiện việc chuyển đổi giữa các mã số với nhau, rút gọn biểu thức + Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, ngăn nắp trong công việc. 11
BÀI 2: MẠCH NGUỒN CUNG CẤP Mã bài: MĐ15-02 Giới thiệu: Mạch điện khối nguồn là một mạch điện dùng để cung cấp năng lượng cho toàn hệ thống âm thanh làm việc Mục tiêu: - Trình bày được cấu trúc, sơ đồ khối và chức năng của nguồn cung cấp - Nêu được nguyên ký làm việc của mạch nguồn - Lắp ráp, sửa chữa, đo kiểm được các các mạch nguồn đúng yêu cầu kỹ thuật - Rèn luyện tính tư duy, tác phong công nghiệp Nội dung chính: 1. Khái quát về mạch nguồn cung cấp Mạch nguồn cung cấp có nhiệm vụ tạo ra điện áp đầu ra với độ ổn định và bằng phẳng, không phụ thuộc vào điện áp đầu vào, không phụ thuộc vào dòng điện tải tiêu thụ. Hệ thống nguồn cung cấp cho toàn mạch trong hệ thống âm thanh 2. Sơ đồ khối, chức năng - nhiệm vụ các khối 2.1 Sơ đồ khối Hình 2.1: Sơ đồ khối khối nguồn cung cấp. 2.2 Chức năng – nhiệm vụ các khối Khối 1: Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều ở mức cao thành mức thấp tuỳ theo yêu cầu và thiết kế của từng máy. Khối 2: Chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều để cung cấp cho tầng sau. Khối 3: Mạch lọc, có nhiệm vụ san bằng độ gợn sóng của dòng điện sau chỉnh lưu, giữ cho điện áp một chiều được bằng phẳng. Khối 4: Mạch ổn áp, có nhiệm vụ ổn định điện áp đầu ra để cung cấp cho các mạch điện làm việc được ổn định. 3. Nguyên lý làm việc nguồn cung cấp 3.1 Sơ đồ mạch điện dùng 1 Diode Hình 2.2: Sơ đồ mạch điện dùng 1 Diode. Tác dụng linh kiện: TP: Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ mức cao xuống mức thấp. D1: Diode chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. RT: Tải tiêu thụ. 12
Nguyên lý hoạt động: Điện áp xoay chiều từ lưới điện qua biến áp hạ áp xuống giá trị theo yêu cầu của mạch điện rồi được đưa tới bộ chỉnh lưu. Diode D 1 có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua khi nó được phân cực thuận (Anode dương hơn Kathode). Cụ thể: Ở nửa chu kỳ dương của điện áp vào (điểm A có pha dương, điểm B có pha âm), Diode D1 thông. Dòng điện ITải chạy từ A(+) qua Diode, qua RT về điểm B(-). Ở nửa chu kỳ âm của điện áp vào (điểm A có pha âm, điểm B có pha dương), Diode D1 tắt. Dòng điện ITải = 0. Như vậy dòng điện chảy qua điện trở R T chỉ có trong một nửa chu kỳ của điện áp vào, đó là nửa chu kỳ mà điện áp vào có pha dương. Đồ thị dạng sóng: Hình 2.3: Đồ thị dạng sóng mạch chỉnh lưu bán chu kỳ. Ưu - nhược điểm: Mạch điện đơn giản, rẻ tiền. Hiệu suất sử dụng biến áp thấp. Điện áp ra có gợn sóng lớn, mấp mô nhiều. 3.2. Sơ đồ mạch điện dùng 2 Diode Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện dùng 2 diode. Tác dụng linh kiện: TP: Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ mức cao xuống mức thấp. D1, D2: Diode chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. RT: Tải tiêu thụ. Nguyên lý hoạt động: Điện áp xoay chiều từ lưới điện qua biến áp, hạ áp xuống giá trị theo yêu cầu của mạch điện rồi được đưa tới bộ chỉnh lưu. Diode D1 và D2 có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua khi D1 và D2 được phân cực thuận (Anode dương hơn Kathode). Biến áp TP có tác dụng như ở mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ, nhưng cuộn thứ cấp có hai cuộn dây OA và OB đối xứng nhau. 13
Ở nửa chu kỳ dương của điện áp vào (điểm A có pha dương, điểm B có pha âm so với điểm O), Diode D1 thông, Diode D2 tắt. Dòng điện I Tải chạy từ A(+) qua Diode D1, qua RT về điểm O. Ở nửa chu kỳ âm của điện áp vào (điểm A có pha âm, điểm B có pha dương so với điểm O), Diode D1 tắt, Diode D2 thông. Dòng điện ITải chạy từ B(+) qua Diode D2, qua RT về điểm O. Như vậy, ở cả hai nửa chu kỳ của điện áp vào, trên tải đều có dòng điện chảy qua. Ưu - nhược điểm: Mạch điện phức tạp đặc biệt trong việc chế tạo biến áp. Hiệu suất sử dụng biến áp khá cao. Điện áp ra có gợn sóng nhỏ. Đồ thị dạng sóng: Hình 2.5: Đồ thị dạng sóng mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 2 Diode 3.3. Sơ đồ mạch điện dùng 4 Diode Hình 2.6: Sơ đồ mạch điện dùng 4 Diode. Tác dụng linh kiện: TP: Biến áp hạ áp, có nhiệm vụ biến đổi điện áp xoay chiều từ mức cao xuống mức thấp. D1÷ D4: Diode chỉnh lưu, có nhiệm vụ biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều. 14
RT: Tải tiêu thụ. Nguyên lý hoạt động: Điện áp xoay chiều từ lưới điện qua biến áp hạ áp xuống giá trị theo yêu cầu của mạch điện rồi được đưa tới bộ chỉnh lưu. Các Diode D 1 ÷ D4 có tác dụng chỉ cho dòng điện đi qua khi các Diode này được phân cực thuận (Anode dương hơn Kathode). Ở nửa chu kỳ dương của điện áp vào (điểm A có pha dương, điểm B có pha âm), Diode D1 và D3 thông, Diode D2 và D4 tắt. Dòng điện I Tải chạy từ A(+) qua D1 , qua RT qua D3 về điểm B(-). Ở nửa chu kỳ âm của điện áp vào (điểm A có pha âm, điểm B có pha dương), Diode D2 và D4 thông, Diode D1 và D3 tắt. Dòng điện ITải chạy từ B(+) qua D2 , qua RT qua D4 về điểm A(-). Như vậy, ở cả hai nửa chu kỳ của điện áp vào, trên tải đều có dòng điện chảy qua. Đồ thị dạng sóng: Hình 2.7: Đồ thị dạng sóng mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 4 Diode. Ưu - nhược điểm: Mạch điện phức tạp, tốn linh kiện. Hiệu suất sử dụng biến áp tốt. Điện áp ra có gợn sóng nhỏ. 4. Thực hành nhận diện các khối chức năng 4.1. Phương pháp nhận diện Để nhận diện khối nguồn trong hệ thống âm thanh sinh viên cần xác định các vấn đề sau: - Xác định đầu dây vào AC cấp cho mạch nguồn - Biến áp cấp điện đầu vào 220 và điện áp đầu ra cấp cho các khối khác - Diode chỉnh lưu để chuyển đổi điện áp AC thành DC - Tụ lọc điện ngõ ra 4.2 Thực hành lắp ráp nguồn điện 4.2.1 Các bước thực hiện Bước 1: Kiểm tra và đo các linh kiện trước khi lắp ráp 15
Bước 2: Làm sạch chân linh kiện và kiểm tra board mạch có bị chập hay đứt k Bước 3: Lắp ráp linh kiện theo sơ đồ vào mạch điện. Trong quá trình lắp ráp phải theo nguyên tăc đi từ IN đến OUT Bước 4: Đo và kiểm tra mạch điện sau khi hoàn chỉnh (Nên thông điện và đo nhanh để đảm bảo an toàn cho mạch điện) 4.2.2: Sinh viên thực hành lắp ráp Bài thực hành số 01: Sinh viên lắp ráp mạch hình 2.8 Hình 2.8: Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 4 Diode Bài thực hành số 02: Sinh viên lắp ráp mạch hình 2.9 Hình 2.9: Mạch nguồn amply thông dụng Những trọng tâm cần chú ý trong bài Chọn linh kiện phải đúng theo sơ đồ mạch về chức năng và thông số kỹ thuật Lắp ráp phải đúng và theo trình tự từ IN đến OUT 16
Tránh sự chập và chạm mạch trong quá trình lắp ráp và hàn Kiểm tra thông điện và đo nhanh để tránh hư hỏng trong quá trình lắp ráp Bài tập mở rộng và nâng cao Lắp ráp 1 bộ nguồn theo sơ đồ mạch sau Hình 2.9: Mạch chỉnh lưu cả chu kỳ dùng 4 Diode Yêu cầu về đánh giá kết quả học tập bài 2 Nội dung: - Về kiến thức: Trình bày được cấu trúc, sơ đồ khối và chức năng của nguồn cung cấp đồng thời nêu được nguyên ký làm việc của mạch nguồn - Về kỹ năng: Lắp ráp, sửa chữa, đo kiểm được các các mạch nguồn đúng yêu cầu kỹ thuật - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện tính tư duy, tác phong công nghiệp Phương pháp: - Về kiến thức: Được đánh giá bằng hình thức kiểm tra viết, trắc nghiệm, vấn đáp. - Về kỹ năng: Đánh giá kỹ năng thực hành đo được các thông số trong mạch điện theo yêu cầu của bài. - Năng lực tự chủ và trách nhiệm: Tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác, ngăn nắp trong công việc. 17
BÀI 3: MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẦU VÀO - MẠCH PHA TRỘN Mã bài: MĐ15-03 Giới thiệu: Mạch khuếch đại đầu vào là dạng mạch được sử dụng trong hầu hết các thiết bi điện tử, như mạch khuếch đại ân tần trong Cassete, Amply, khuếch đại tín hiệu video trong ti vi màu. Ngoài ra mạch pha trộn đóng vai trò rất quan trọng trong amly có nhiệm vụ khuếch đại sơ bộ và lọc nhiễu nhằm làm cho các tín hiệu đưa vào máy tăng âm được đồng đều và lấy mức tín hiệu từ Micro vào làm mức chuẩn. Mục tiêu: - Trình bày đúng chức năng, nhiệm vụ mạch khuếch đại đầu vào mạch pha trộn. - Phân tích đúng nguyên lý hoạt động của mạch. - Lắp ráp, sửa chữa, đo kiểm được mạch điện đúng yêu cầu kỹ thuật - Rèn luyện tác phong công nghiệp và vệ sinh an toàn lao động. Nội dung chính: 1. Khái quát về mạch khuếch đại đầu vào – mạch pha trộn - Là mạch khi ta đưa một tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần hoặc khi ta đưa một tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần. Mặt khác một tín hiệu có cường độ yếu vào, đầu ra ta sẽ thu được một tín hiệu cho cường độ dòng điện mạnh hơn nhiều lần. - Mạch pha trộn: dùng để xử lý âm sắc được tạo bởi cách mạch lọc dải với độ lợi có thể điều chỉnh được riêng biệt, để cho người sử dụng có thể tăng giảm tùy ý trong một phạm vi nào đó các biên độ của từng khu vực tần số trong tín hiệu vào, để bù cho thiếu sót của nguồn tín hiệu, hoặc cũng có thể tùy theo phong cách từng loại nhạc hay phong cách thưởng thức âm nhạc của từng người 2. Mạch khuếch đại đầu vào và mạch pha trộn 2.1. Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch khuếch đại đầu vào - Sơ đồ mạch điện: Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại đầu vào - Tác dụng linh kiện: C1: Dẫn tín hiệu vào. R1 và R2: Định thiên phân áp để ổn định phân cực tĩnh cho Transistor Q1. R4: Tải của Transistor Q1. 18
R3 và C2: Mạch lọc RC có tác dụng ổn định nguồn, đồng thời chống tự kích cho tầng khuếch đại mạch vào. R7 và C4: Tạo thành mạch hồi tiếp âm dòng điện có tác dụng ổn định hệ số khuếch đại dòng điện cho Transistor Q1, giảm nhỏ hiện tượng méo biên độ. Transistor Q1: Khuếch đại tín hiệu vào, được mắc theo kiểu E chung. - Nguyên lý làm việc: Giả sử, khi tín hiệu vào ở bán chu kỳ dương thì điện áp tại chân B của Transistor Q1 tăng -> Transistor Q1 mở thêm, dòng IC của Transistor Q 1 tăng -> sụt áp trên R4 (UR4 = R4 * ICQ1) tăng làm cho UC của Transistor Q1 giảm. Độ giảm của UCQ1 tỷ lệ thuận với biên độ tín hiệu vào. Khi tín hiệu vào ở bán chu kỳ âm thì điện áp chân B của Transistor Q1 giảm -> Transistor Q1 khóa bớt -> dòng IC của Transistor Q 1 giảm -> sụt áp trên R 4 giảm làm cho UC của Transistor Q1 tăng. Độ tăng của UCQ1 tỷ lệ thuận với biên độ tín hiệu vào. Để Transistor Q1 không gây méo tuyến tính khi khuếch đại thì R 1 phải được điều chỉnh để sao cho Transistor Q1 làm việc ở chế độ A (tương ứng U BE của Transistor Q1 đạt khoảng 0.8V đối với BTJ gốc silic). Đồng thời R2 phải được chọn có giá trị bằng trở kháng ra của mạch phía trước. Nếu tín hiệu vào là Micro thì R 2 có giá trị chính bằng trở kháng của micro. Khi điều chỉnh giá trị của C4 sẽ làm thay đổi hệ số khuếch đại của Q1, nói cách khác điều chỉnh giá trị của C4 sẽ làm cho tín hiệu đầu ra của mạch là lớn hoặc nhỏ (tùy theo hướng điều chỉnh). Độ khuếch đại điện áp lớn. Độ ổn định điểm làm việc cao. Mạch khuếch đại ghép trực tiếp gồm hai tầng khuếch đại mắc Emiter chung. Điện áp ra của tầng thứ nhất (URa1) được đưa trực tiếp đến cực Bazơ của tầng thứ hai, do đó điện áp vào của tầng thứ hai (UVào2) chính bằng điện áp ra của tầng thứ nhất (URa1 = UVào2), sau đó điện áp này tiếp tục được đèn bán dẫn Q2 khuếch đại lên và đưa ra với điện áp là URa2. 2.2. Sơ đồ mạch và nguyên lý làm việc mạch khuếch đại pha trộn - Sơ đồ mạch điện: Hình 3.2: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại pha trộn. 19
-Tác dụng linh kiện: VR1: Điều chỉnh mức tín hiệu đầu vào AUX. R8: Nâng cao trở kháng đầu vào và suy giảm nhiễu biên độ nhỏ. R1: Lọc nhiễu đường tín hiệu vào MIC. C1: Tụ dẫn tín hiệu MIC đưa vào mạch khuếch đại MIC. Q1: Transistor Khuếch đại tín hiệu MIC. R2: Định thiên theo kiểu hồi tiếp cho Transistor Q1. R3: Tải của Transistor Q1. R4: Ổn định nhiệt. C2: Tụ dẫn tín hiệu MIC ra tầng trộn. VR2: Điều chỉnh mức tín hiệu MIC đưa vào tầng trộn. R5: Nâng cao trở kháng đầu vào và suy giảm nhiễu biên độ nhỏ. C3: Tụ dẫn tín hiệu MIC và AUX đưa vào tầng trộn. R6: Định thiên theo kiểu hồi tiếp cho Transistor Q2. R7: Tải của Transistor Q2. Q2: Khuếch đại pha trộn. C4: Tụ dẫn tín hiệu đầu ra tầng khuếch đại pha trộn. R9: Hạn dòng. C5: Lọc nguồn. - Nguyên lý làm việc. Tín hiệu từ Micro sẽ thông qua đường MIC được đưa vào tầng khuếch đại MIC (do tín hiệu MIC nhỏ nên cần phải có 1 mạch khuếc đại riêng nhằm khuếch đại cho tín hiệu này có biên độ bằng với những đường tín hiệu khác), đồng thời tín hiệu từ đầu CD, VCD, DVD… thông qua đường AUX được đưa tới tầng khuếch đại trộn. Tại đây, tín hiệu MIC và tín hiệu từ đường vào AUX được trộn với nhau và được Transistor Q 2 khuếch đại cho lớn lên rồi đưa ra cấp cho các tầng phía sau thông qua tụ C4. 3. Thực hành lắp ráp mạch điện 3.1 Các bước thực hiện Bước 1: kiểm tra mạch điện trước khi lắp ráp Bước 2: Đo kiểm tra linh liện và thông số mạch điện Bước 3: Lắp ráp theo sơ mạch điện từ IN đến OUT Bước 4: Cắt chân và hàn linh kiện 3.2. Sinh viên thực hành lắp ráp Bài thực hành số 1: Thực hiện lắp ráp mạch khuếch đại đầu vào, nhận xét kết quả Hình 3.3: Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại đầu vào. 20