Tài liệu thực tập Mạch khuếch đại âm tần giúp sinh viên tìm hiểu chi tiết, biết cách thiết kế mạch, lắp ráp mạch, cân chỉnh mạch khuếch đại âm tần. Tài liệu cũng trình bày nội dung báo cáo thực tập mạch khuếch đại âm tần. Đây là tài liệu tham khảo dành cho sinh viên ngành Điện.
AMBIENT/
Chủ đề:
Nội dung Text: Thực tập Mạch khuếch đại âm tần
- 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).
1
- 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.
2
- §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
3
- - 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
4
- - §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:
5
- 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:
U ra R
K thuËn 1 1
U vµo R2
theo c¸c gi¸ trÞ trªn s¬ ®å ta tÝnh ®îc
560
K thuËn 1 8.64
73.33
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:
6
- 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:
U ra R
K d¶ o 1
U vµo R2
Theo c¸c gi¸ trÞ trªn s¬ ®å ta tÝnh ®îc
560
K d¶ o 7.64
73.33
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
R1 560
cã: K thuËn 1 1 8.64
R2 73.33
NÕu tÝn hiÖu vµo lµ Uvµo=0.5 V th× tÝn hiÖu ra sÏ lµ:
U ra K thuËn xU vµo 8.64x0.5 4.3 V
Trong thùc tÕ U vµo 0.5 V, U ra 3.8 V nh vËy ta cã:
U ra 3.8
K d¶ o 7.6
U vµo 0.5
Sai sè sÏ lµ:
| U TT U LT | | 3.8 4.3 |
x100% x100 12%
U LT 4.3
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
7
- 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 0V
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 0V 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 6V
Q2 -4 V - 0.6 V 0V
Q3 0V 0V 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 6V
Q2 -4 V - 0.6 V 0V
Q3 4.8 V 0.7 V 4.2 V
Q4 -4V -0.7 V 4.2 V
8
- 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.
9
Thêm vào BST
Báo xấu
Download
Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ
