Thiết kế và thi công mô hình Radio-Cassette, chương 7

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:11

Thêm vào BST

Báo xấu

141
lượt xem 40
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nhiệm vụ và tính năng cơ bản: Tăng âm phát có 2 nhiệm vụ chính: - Khuếch đại tín hiệu rất nhỏ được cảm ứng trên đầu từ trên đầu từ đến mức đủ lớn cho việc kiểm tra, để nghe hoặc đưa đến đầu vào tầng khuếch đại công suất ra loa. - Sửa lại đặc tuyến cho đầu phát. Hoàn thành được hai nhiệm vụ rất khó và cần có mạch đặc biệt trong tầng khuếch đại này.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Thiết kế và thi công mô hình Radio-Cassette, chương 7

Chương 7: Boä khueách ñaïi phaùt vaø nguyeân lyù phaùt a. Nhieäm vuï vaø tính naêng cô baûn: Taêng aâm phaùt coù 2 nhieäm vuï chính: - Khueách ñaïi tín hieäu raát nhoû ñöôïc caûm öùng treân ñaàu töø treân ñaàu töø ñeán möùc ñuû lôùn cho vieäc kieåm tra, ñeå nghe hoaëc ñöa ñeán ñaàu vaøo taàng khueách ñaïi coâng suaát ra loa. - Söûa laïi ñaëc tuyeán cho ñaàu phaùt. Hoøan thaønh ñöôïc hai nhieäm vuï raát khoù vaø caàn coù maïch ñaëc bieät trong taàng khueách ñaïi naøy. Söùc ñieän ñoäng caûm öùng ôû vuøng taàn soá cuûa ñaàu töø raát nhoû, ngay vôùi ñaàu töø coù trôû khaùng cao, söùc ñieän ñoäng caûm öùng cuõng khoâng quaù 100 150V. Nhö vaäy ñieàu khoù khaên nhaát laø laøm suy giaûm taïp aâm ngay ôû taêng aâm phaùt. Möùc hieäu chænh taàn soá ôû taêng aâm phaùt thoâng thöôøng phaûi ñöôïc naâng töø 20 25dB. Ñoä meùo khoâng ñöôøng thaúng do soùng haøi cuõng nhö meùo toång hôïp ôû taàn soá cao khoâng vöôït quaù 0,5%. Ñoái vôùi caùc maùy ñôøi môùi, ngöôøi ta coøn duøng theâm boä neùn taïp aâm Dolby, meùo toång hôïp ñaït tôùi 0,06%. Do vaäy ñoä meùo khoâng ñöôøng thaúng ôû taêng aâm phaùt phaûi ñöôïc khoáng cheá chaët cheõ. b. Ñaëc tính taàn soá vaø vieäc hieäu chænh taàn soá: Vieäc buø meùo taàn soá xaûy ra trong quaù trình ghi phaùt seõ ñöôïc phaân boá giöõa hai keânh ghi vaø phaùt. Ñeå ñaûm baûo khaû naêng trao ñoåi chöông trình giöõa caùc maùy ghi aâm, ñoøi hoûi nghieâm ngaët
taàn soá quy chuaån cuûa ñöôøng phaùt coøn ñaëc tuyeán taàn soá cuûa ñöôøng ghi trong thöïc teá ñöôïc choïn sao cho treân ñöôøng ghi phaùt coù ñaëc tuyeán baèng phaúng theo tieâu chuaån toøan maùy ñaõ cho. Ñaëc tuyeán taàn soá cuûa moãi taàng khueách ñaïi raát khaùc nhau neân raát khoù xaùc ñònh ñaëc tuyeán cuûa ñaàu töø, bôûi vaäy ngöôøi ta phaûi duøng khaùi nieäm ñaàu töø lyù töôûng ñeå quy chuaån hoùa. Khi ghi vôùi doøng töø dö treân baêng khoâng ñoåi, suaát ñieän ñoäng ñöôïc caûm öùng treân ñaàu phaùt tæ leä thuaän vôùi taàn soá vaø ñaëc tính taàn soá lyù töôûng seõ coù daïng ñöôøng thaúng. Ñöôøng phaùt quy chuaån bao goàm ñaëc tuyeán taàn soá ñaàu phaùt lyù töôûng vaø ñaëc tuyeán taàn soá taêng aâm phaùt lyù töôûng ôû caùc toác ñoä k(dB) keùo baêng khaùc nhau. Q = 140S (4,75 cm/s) 30 = 70S (9,5 cm/s) 20 (19cm/s) = 35S 10 (38 vaø 76cm/s) f 0 0.1 1 10 (khz) Hình 19: Ñaëc tính taàn soá tieâu chuaån cuûa taêng aâm phaùt K ôû ñaây khoâng phaûi laø tæ soá Uout / Uin thoâng thöôøng, maø Uin laø söùc ñieän ñoäng taùc duïng leân cuoän daây ñaàu töø gheùp ñieän caûm hoaëc qua boä phaân aùp ñöa ñeán taàng khueách ñaïi phaùt. Neáu ñaàu phaùt thöïc teá coù taàn soá khoâng phuø hôïp vôùi ñaàu phaùt lyù töôûng thì coù theå söûa ñaùp tuyeán taàn soá cuûa taêng aâm phaùt ñeå phuø hôïp vôùi ñaëc tuyeán quy chuaån chung. Choïn vaät lieäu laøm loõi ñaàu töø sao cho toån hao nhoû nhaát. Choïn ñaàu töø coù ñaëc tính taàn soá gaàn nhö ñaàu töø lyù töôûng vaø taêng
aâm phaùt coù ñaëc tính ñuùng quy chuaån seõ cho ta keânh phaùt quy chuaån. Nhôø ñaëc tuyeán ñöôøng ghi baêng phaúng seõ cho ñieän aùp ñoàng ñeàu trong caû daûi taàn. Baêng töø ñöôïc ghi nhö vaäy goïi laø baêng töø chuaån. Nhôø baêng ño chuaån ta coù theå so saùnh söï khaùc bieät giöõa taêng aâm thöïc teá vôùi taêng aâm quy chuaån ñeå hieäu chuaån taàn soá cho thích hôïp. * Caùc maïch hieäu chænh: Coù caùc loïai sau: - Maïch hieäu chænh kieåu phaân aùp. - Maïch hieäu chænh kieåu phaûn hoài. Maïch hieäu chænh kieåu phaân aùp nhö hình veõ sau:
Q2 Q1 Maïch hieäu chænh kieåu phaân aùp: k Hieäu chænh lôùn nhaát Hieäu chænh nhoû nhaát f 0 Hình 20: Ñaëc tính taàn soá cuûa taêng aâm phaùt coù maïch hieäu chænh Tín hieäu sau khi ñöôïc ñöa ñeán cöïc base cuûa Q1, ñieän aùp tín hieäu laáy treân ñieän trôû R3 cuûa Q1 qua caàu phaân aùp R5, C3, C4, L1, R6, R7 ñeán cöïc base cuûa Q2. Maïch voøng L1C3 ñöôïc hieäu chænh ôû taàn soá cao cuûa daûi taàn. R6 duøng ñeå hieäu chænh ñaëc tuyeán taàn soá cao. Ñeå cho maïch ñöôïc laøm vieäc bình thöôøng thì caàn phaûi thoûa maõn ñieàu kieän Rin >> p vôùi p laø trôû khaùng ñaëc tính cuûa maïch L voøng L1C5, p coù gía trò p  coøn Rin laø trôû khaùng ñaëc tính cuûa C Q2. Ñeå naâng cao trôû khaùng vaøo cuûa Q2 thì caàn phaûi duøng phaûn
hoài noái tieáp baèng caùch theâm vaøo ñieän trôû R10 ôû cöïc Emiter cuûa Q2, hoaëc Q2 maéc theâm kieåu collector chung. Khuyeát ñieåm chính cuûa maïch naøy laø khoâng naâng ñöôïc ñaëc tính taàn soá leân quaù 20dB ôû vuøng taàn soá thaáp bôûi vì maïch Q2. Maët khaùc, vì tín hieäu bò giaûm nhieàu treân caàu phaân aùp do ñoù phaûi taêng heä soá khueách ñaïi Q1 maø tín hieäu ñaët vaøo base Q2 vaãn coøn nhoû. Nhö vaäy taïp aâm ôû taàn soá naøy do coù taïp aâm rieâng cuûa Q1 coäng vôùi taïp aâm rieâng cuûa Q2. Ñoái vôùi caùc maùy ghi aâm coù nhieàu toác ñoä thì maïch hieäu chænh taàn soá ôû töøng toác ñoä seõ ñaáu qua rôle hay caùc galet.
Maïch hieäu chænh taàn soá taêng aâm phaùt coù 3 toác ñoä. Maïch hieäu chænh phaûn hoài song song. Maïch hieäu chænh loïai naøy, caùc phaàn töû R4, C2, L1, R1, C3 duøng ñeå hieäu chænh taàn soá. Khi taàn soá taêng thì trôû khaùng 1 Xc  giaûm laøm taêng möùc phaûn hoài aâm, keùo theo giaûm heä soá 2fC khueách ñaïi vaø daïng ñaëc tuyeán ñi xuoáng. ÔÛ vuøng taàn soá coäng höôûng cuûa maïch voøng L1C3 löôïng coäng höôûng giaûm do coäng höôûng song song, neân ñaëc tuyeán seõ ñöôïc naâng leân. Möùc hieäu chænh seõ phuï thuoäc vaøo heä soá khueách ñaïi T1. Trong caùc maùy ghi aâm daân duïng maïch hieäu chænh nhö hình veõ:
T3 T2 T1 Maïch hieäu chænh kieåu phaûn hoài theo voøng xoay chieàu vaø 1 chieàu. Maïch duøng 3 taàng khueách ñaïi maéc tröïc tieáp coù phaûn hoài doøng moät chieàu vaø xoay chieàu. Doøng moät chieàu phaûn hoài haï treân phaân aùp R8 vaø R9 qua R9 ñaët treân cöïc base T1 ñeå oån ñònh ñieåm laøm vieäc cuûa T1 vaø T2. Ñieän aùp phaûn hoài song song laáy treân taûi R7 cuûa T2 qua phaân aùp C5, R5, R3, L1, C2 ñaët leân Emiter cuûa T1 ñeå taïo neân daïng ñaëc tuyeán taàn soá maø boä khueách ñaïi yeâu caàu. Ñeå ñaït ñöôïc hieäu suaát phaûn hoài lôùn, maïch ra T3 maéc theo colecter chung. Öu ñieåm cuûa maïch naøylaø ñôn giaûn, khoâng bò suy hao taàn soá thaáp, heä soá khueách ñaïi dö lôùn, duøng ñöôïc vôùi nguoàn ñieän aùp thaáp vaø ñaëc tuyeán taàn soá ít bò bieán daïng khi thay ñoåi transistor vì coù ñoä oån ñònh nhieät cao. c. Sô ñoà khoái cuûa maùy Cassette daïng phaùt: Khueách ñaïi Khueách ñaïi Khueách ñaïi Baêng töø laøm phaúng choïn ñöôøng ñoäng löïc bieân taàn cong bieân taàn SP = Loa Khueách ñaïi Vol Play/head ñoäng löïc
Giaûi thích sô ñoà khoái: Treân baêng töø coù caùc veát töø, do ñoù khi baêng töø löôùt ñeàu qua khe hôû cuûa ñaàu töø phaùt (play/head, P/H) thì ôû cuoän daây cuoán treân loõi töø seõ phaùt ra ñieän aùp tín hieäu (töø thoâng qua cuoän daây thay ñoåi seõ laøm phaùt sinh ra ñieän aùp caûm öùng theo ñònh luaät Faraday). Tín hieäu ra coù bieân ñoä raát yeáu neân caàn ñöôïc khueách ñaïi. Do tín hieäu laáy ra khoâng ñoàng ñeàu, tín hieäu thöôøng coù bieân ñoä yeáu ôû taàn soá thaáp vaø ôû vuøng taàn soá cao thì bieân ñoä cuõng raát cao, ñieàu naøy gaây ra caûm giaùc choùi tai, ñeå khaéc phuïc ñöôïc hieän töôïng naøy, nhaø thieát keá duøng taàng khueách ñaïi coù ñöôøng hoài tieáp ñeå laøm phaúng ñöôøng cong bieân taàn (quen goïi laø khueách ñaïi Equalizer hay Equalizer Amplifier). Maïch khueách ñaïi naøy thöôøng coù 2 transistor coù ñöôøng hoài tieáp ñeå chænh laïi ñoä lôïi theo taàn soá tín hieäu. Khi coù tín hieäu vaøo ôû vuøng coù taàn soá cao thì heä soá hoài tieáp lôùn seõ laøm giaûm ñoä lôïi cuûa taàng khueách ñaïi vaø khi tín hieäu vaøo ôû vuøng taàn soá thaáp thì heä soá hoài tieáp giaûm, maïch khueách ñaïi seõ cho ñoä lôïi lôùn, taùc ñoäng naøy buø ñöôïc ñoä khoâng phaúng cuûa ñöôøng cong bieân taàn gaây ra do ñaëc tính cuûa ñaàu töø. Sau ñoù tín hieäu ñöôïc ñöa vaøo taàng khueách ñaïi coù nhieàu nuùt chænh ñeå cho ngöôøi nghe töï ñieàu chænh ñöôøng cong bieân taàn (quen goïi laø Graphic Equal Amplifier). Maïch coù theå taêng giaûm ñöôïc bieân ñoä ôû vuøng taàn soá thaáp soá heïp ñaõ ñöôïc qui ñònh, do ñoù ñeå phuø hôïp vôùi caûm thuï cuûa ngöôøi nghe. Sau cuøng, tín hieäu vaøo vuøng khueách ñaïi ñoäng löïc (quen goïi laø khueách ñaïi coâng suaát, Power Amplifier). Tín hieäu ñöôïc laøm taêng coâng suaát leân ñeå laøm rung maøn loa, phaùt ra caùc chaán ñoäng aâm lan truyeàn trong khoâng gian. Ngoøai ra, ñeå chæ thò cöôøng ñoä aâm löôïng, nhaø thieát keá thöôøng duøng ñieän keá kim hay ñoä chôùp cuûa caùc Diode phaùt quang.
d. Nguyeân lyù phaùt: Khi baêng töø ñaõ ñöôïc ghi (töø hoùa lôùp töø tính bôûi doøng aâm taàn caàn ghi) ñi qua khe töø, töø thoâng töø baêng töø caûm öùng leân cuoän daây ñaàu phaùt söùc ñieän ñoäng caûm öùng, ñieän aùp tín hieäu naøy ñöôïc khueách ñaïi nhieàu laàn vaø chuyeån ñeán loa taùi taïo aâm thanh ban ñaàu. Gæa söû tín hieäu aâm taàn ñaõ ñöôïc ghi leân baêng töø coù daïng hình sin, baêng töø qua khe töø coù vaän toác khoâng ñoåi thì töø thoâng qua ñaàu phaùt cuõng bieán ñoåi theo quy luaät sin. Ta coù:  =  m . sint Neân: d e  nm. cos t   E. cos t dt Trong ñoù n laø soá voøng daây quaán cuûa daây ôû ñaàu phaùt. Do vaäy bieân ñoä söùc ñieän ñoäng aâm taàn laø: E = n.m.. = 2.fn. .m Nghóa laø bieân ñoä söùc ñieän ñoäng aâm taàn coù ñöôïc taïi ñaàu phaùt phuï thuoäc vaøo taàn soá tín hieäu, taàn soá caøng lôùn thì bieân ñoä söùc ñieän ñoäng caøng lôùn. Tuy nhieân, do toån hao ôû taàn soá cao neân keát quaû treân khoâng ñaït ñöôïc vaø ñaây laø vaán ñeà ñöôïc nghieân cöùu ñaëc bieät ñeå ñaûm baûo chaát löôïng aâm thanh caàn coù. d.1.Toån hao do ñoä roäng cuûa khe töø ñaàu phaùt: Nhö ta ñaõ bieát, quaù trình phaùt döïa vaøo bieán ñoåi töø thieân töø baêng töø ñi qua khe töø ñaàu phaùt sinh ra söùc ñieän ñoäng tín hieäu.
 N S S N Böôùc soùng ghi aâm V Böôùc soùng  ñöôïc xaùc ñònh bôûi:   f Hình veõ cho ta thaáy khi ghi aâm nöûa böôùc soùng (1/2 ) thì treân baêng töø tröôøng ghi töông ñöông vôùi 1 nam chaâm cô baûn. - ÔÛ khu vöïc taàn soá thaáp, böôùc soùng ghi aâm khaù daøi vaø neáu böôùc soùng naøy raát lôùn so vôùi khoaûng roäng khe hôû töø thì löôïng töø thoâng cuûa baêng töø phaùt hoaøn toaøn qua loõi cuûa töø phaùt. Söùc ñieän ñoäng caûm öùng lôùn nhaát (hình 21a). - Neáu tín hieäu taàn soá taêng daàn, böôùc soùng ghi aâm giaûm daàn, löôïng töø thoâng cuûa baêng taàn vaãn coøn qua loõi ñaàu töø, söùc ñieän ñoäng caûm öùng lôùn, chöa coù toån hao (hình 21b). - Neáu taàn soá tieáp tuïc taêng theâm nöõa, böôùc soùng ghi aâm quaù nhoû, moät phaàn töø thoâng bò ñieåm maïch khoâng qua ñaàu töø, toån hao caøng lôùn, söùc ñieän ñoäng caûm öùng caøng giaûm (hình 14c). Do vaäy ñoä roäng khe töø gaây toån hao ôû taàn soá cao, töø ñoù muoán môû roäng khaû naêng laøm vieäc ôû taàn soá cao thì ñoä roäng khe töø phaûi thaät nhoû. N S N S N S N S /2 /2 /2 (a) (b) (c)
Hình 21: Toån hao do ñoä roäng khe ñaàu töø ôû ñaàu phaùt d.2. Toån hao do eùp baêng khoâng chaët: Neáu baêng töø khoâng eùp chaët vaøo ñaàu töø, nghóa laø giöõa baêng vaø ñaàu töø coù khoaûng hôû, khi ñoù: - ÔÛ taàn soá thaáp, böôùc soùng ghi aâm daøi, ñöôøng söùc töø phaân boá daøy, do ñoù töø thoâng ñi vaøo ñaàu töø nhieàu. - ÔÛ taàn soá cao, böôùc soùng ghi aâm ngaén, ñöôøng söùc töø chæ phaân boá gaàn beân maët baêng töø, do ñoù töø thoâng ñi vaøo loõi töø ít. Do vaäy, keá hoïach baêng töø thoâng ñöôïc eùp chaët vaøo ñaàu töø taàn soá caøng cao caøng toån hao nhieàu.