ĐỒ ÁN MÔN HỌC
TÍCH HỢP MỨC I
NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG
SUẤT ÂM TẦN
Sinh viên thực hiện:
Giáo viên hướng dẫn:
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

ngày tháng năm
Chữ ký của giáo viên hướng dẫn

tốt nhất.
Mạch khuếch đại công suất âm tần nói chung cũng đơn giản, nhưng để làm được
mạch khuếch đại âm có chất lượng cao không phải là chuyện dễ dàng . Bởi vì bản
thân bộ khuếch đại có khả năng tiêu tán một lượng lớn công suất, nên nó phải
được thiết kế sao cho nhiệt độ mà nó tạo ra khi hoạt động ở mức điện áp cao, dòng
điện lớn sẽ được tản ra môi trường xung quanh với tốc độ cao để tránh bị phá hủy
nhiệt. Do đó tránh khỏi sự ảnh hưởng của méo, nhiễu, dẫn đến tín hiệu ra không
trung thực.
Vậy nên đặc trưng của các bộ khuếch đại công suất là thường có khối tản nhiệt
lớn , kồng kềnh, nhằm tăng diện tích tiếp xúc, trao đổi nhiệt tốt hơn với môi
trường.
Ngày nay, các bộ khuếch đại công suất được sử dụng rộng rãi trong các máy thu
radio, máy nghe băng và các hệ thống stereo chất lượng cao, trong các thiết bị
phòng thu, sân khấu, hệ thống loa âm thanh.
Sau đây nhóm đề tài xin trình bày một loại mạch khuếch đại công suất, đây có
thể được xem là mạch tương đối đơn giản là khuếch đại công suất sử dụng cặp
transitor D718&B668
Dù được sự hướng dẫn tận tình của giáo viên hướng dẫn, dù rất cố gắng để hoàn
thành đồ án này. Nhưng không thể tránh khỏi những thiếu sót nhất định, rất mong
nhận được các ý kiến đóng góp tích cực từ các quý thầy cô và các bạn.
Chúng em xin chân thành cảm ơn.
A.PHẦN MỞ ĐẦU
1.1 Yêu cầu của đề tài
-Thiết kế bộ khuếch đại công suất âm tần sử dụng khuếch đại công suất sử dụng
IC LM4558 &cặp transitor D718-B688
-Công suất max 200W.
-Điều chỉnh được âm lượng âm sắc.
-nhận tín hiệu và khuếch đại tín hiệu từ mic không dây sử dụng RF
1.2 Mục đích nghiên cứu
Mục đích nghiên cứu: nghiên cứu và chế tạo thành công mạch khuếch đại công

rộng rãi trong các máy: radio, máy thu hình, máy nghe băng, máy tăng âm, các hệ
thống stereo, loa phát thanh,
1.1.1.2 Sơ lược về mạch khuếch đại
- Thông thường một mạch khuếch đại là một thiết bị hoặc linh kiện bất kỳ nào, sử
dụng một lượng công suất rất nhỏ ở đầu vào để điều khiển một luồng công suất lớn
ở đầu ra. Trong các ứng dụng thông dụng, thuật ngữ này hiện nay được dùng chủ
yếu cho các bộ khuếch đại điện tử và thông thường là các ứng dụng thu và tái tạo
âm thanh. Mối liên quan giữa đầu vào và đầu ra của một bộ khuếch đại, thường
được diễn giải như là một hàm của tần số được gọi là ham truyền và biên độ của
hàm truyền được gọi là độ lợi
Những đặc tính chung
Hầu hết các mạch khuếch đại được định giá bằng một số các thông số:
1.0 Độ lợi
Độ lợi của mạch khuếch đại là tỷ số giữa công suất đầu ra và công suất đưa vào
điều khiển, và thông thường được tính trên thang đo decibel (dB). (Trong thang đo
này, trị số đo tỷ lệ với quan hệ lôgarít của hai trị số:
G (dB) = 10 × lg(Pout/Pin))
1.1 Dải động ngõ ra
Dải động ngõ ra là một dải biên độ, thường sử dụng đơn vị dB, là khoảng cách
giữa tín hiệu lớn nhất và tín hiệu nhỏ nhất mà đầu ra có thể phản ánh được. Vì tín
hiệu nhỏ nhất thường bị giới hạn bởi biên độ nhiễu, nên người ta lấy luôn tỷ số
giữa biên độ tín hiệu lớn nhất và nhiễu làm giải động ngõ ra.
1.2 Băng thông và thời gian đáp ứng của mạch khuếch đại
Baăng thông của một mạch khuếch đại thường được xác định theo sự khác biệt
giữa tần số số này còn gọi là băng thông −3 dB. Trong trường hợp những băng
thông ứng với những độ chính xác khác nhau thường phải ghi chú thêm, thí dụ như
(−1 dB, −6 dB, v.v.).
Thí dụ như một mạch khuếch đại âm tần tốt phải có đáp ứng bằng phẳng từ 20 Hz
đến 20 kHz (dải âm thanh mà người ta nghe được), như vậy đáp ứng tần số của nó
phải mở rộng thêm ra bên ngoài dải này từ 1 đến 2 bát độ mỗi bên. Thông thường

đa là 25%. Các mạch khuếch đại lớp B hiện đại có hiệu suất trong khoảng 35 đến
55%, với hiệu suất cao nhất theo lý thuyết là 78,5%. Các mạch khuếch đại lớp D
tiên tiến sử dụng kỹ thuật điều biến độ rộng xung cho hiệu suất lên đến 97%. Hiệu
suất của một mạch khuếch đại giới hạn độ lớn của công suất hữu dụng ở ngõ ra.
Lưu ý rằng các mạch khuếch đại có hiệu suất cao sẽ chạy mát hơn, và có thể không
cần đến quạt làm mát ngay cả khi thiết kế lên đến nhiều kilowatt.
1.7 Độ tuyến tính
Một mạch khuếch đại lý tưởng phải là một thiết bị tuyến tính hoàn toàn, nhưng
những mạch khuếch đại thực tế thường chỉ tuyến tính trong một phạm vi giới hạn
nào đó. Khi tín hiệu được đưa đến đầu vào tăng, thì đầu ra cũng tăng theo cho đến
khi đạt đến một điểm mà một linh kiện nào đó trong mạch bị bão hòa, và không
thể cho thêm tín hiệu ra. Ta nói tín hiệu bị cắt xén, và đây là một trong những
nguyên nhân gây ra méo dạng.
Một số mạch khuếch đại được thiết kế để hoạt động theo kiểu chấp nhận giảm bớt
độ lợi thay vì phải chịu méo dạng. Kết quả là tín hiệu chịu một hiệu ứng nén, Và
nếu là tín hiệu âm thanh, thì hiệu ứng này không làm thỏa mãn người nghe lắm.
Đối với các mạch khuếch đại này, điểm nén 1 dB được đặt ra, xác định là độ lợi ở
tín hiệu 1 dB sẽ nhỏ hơn độ lợi ở các tín hiệu nhỏ.
Tuyeến tính hóa là một lĩnh vực nổi bật. Có rất nhiều kỹ thuật được sử dụng để
giảm bớt méo dạng do không tuyến tính.
1.8 Tỉ số tín hiệu trên tạp âm
Tỉ số: Tín hiệu / Tạp âm = S / N
trong đó:
 S: Tín hiệu hữu ích
 N: Tạp âm (nhiễu)
1.9 Đáp ứng tần số
Đáp ứng tần số (hay dãy tần hoạt động của mạch) được định nghĩa là một
khoảng tần số mà khi tần số tín hiệu ngõ vào nằm trong khoảng tần số này thì độ
khuếch đại của mạch sẽ là cực đại.
-Khoảng tần số này được giới hạn bởi:

-Nếu tín hiệu ngõ vào nằm ngoài băng thông của mạch thì độ khuếch đại của
mạch sẽ thay đổi theo tần số.
-Nếu tín hiệu ngõ vào ở tần số f
H
hay f
L
thì độ khuếch đại của mạch ở tần số đó sẽ
giảm đi lần hay suy giảm -3dB với độ lớn cực đại.
-Dãy tần số hoạt động lý tưởng của mạch khuếch đại âm tần nằm trong khoảng từ
20Hz đến 20KHz.
1.10 Hệ số khuếch đại
Hệ số khuếch đại là khả năng khuếch đại của 1 mạch được đặc trưng bằng một
thông số gọi là độ lợi khuếch đại. Gồm nhiều loại như:
• Độ lợi điện áp (A
V
) :
I
O
V
V
V
A
=
.
• Độ lợi dòng điện (A
I
) :
I
O
I

L
:

là công suất tín hiệu trung bình được phân phối trên tải.
P
CC
: là công trung bình được kéo từ nguồn DC.
1.12 Độ méo
Biểu thị cho sự thay đổi hình dạng của tín hiệu ra so với tín hiệu vào của mạch.
Độ méo phân thành nhiều loại:
• Méo tần số: là dạng méo xuất hiện do hệ số khuếch đại thay đổi khi tần số
tín hiệu thay đổi gây nên sự biến đổi âm sắc. Nguyên nhân là do L, C từ
mạch khuếch đại.
• Méo pha: là do sự dịch góc pha ban đầu của tín hiệu ra so với tín hiệu vào.
Méo pha gây ảnh hưởng xấu đến chất lượng âm thanh.
• Méo xuyên tâm: chủ yếu xảy ra ở mạch hoạt động lớp B.
•
1.1.1.3 Phân loại các chế độ hoạt động của mạch khuếch đại
Tùy theo chế độ làm việc của Transistor, người ta thường phân mạch khuếch đại
công suất ra thành các loại chính sau:
1.0 Khuếch đại công suất loại A
Tín hiệu được khuếch đại gần như tuyến tính, nghĩa là tín hiệu ngõ ra thay đổi
tuyến tính trong toàn bộ chu kỳ 360
o
của tín hiệu ngõ vào (Transistor hoạt động cả
2 bán kỳ của tín hiệu ngõ vào).
a) Ưu điểm:
• Khuếch đại cả 2 bán kỳ của tín hiệu.
• Tín hiệu ít bị méo dạng.
b) Khuyết điểm:

-1.4 khuếch đại công suất loại D
Các mạch khuếch đại Lớp D, hay còn gọi là các mạch khuếch đại điều biến độ
rộng xung, sử dụng kỹ thuật chuyển mạch để đạt được hiệu suất rất cao (hơn 90%
ở các mạch khuếch đại hiện đại). Vì nó chỉ cho phép các linh kiện chỉ ở dạng hoàn
toàn dẫn hoặc không dẫn, tiêu tán trên linh kiện sẽ là tối thiểu. Một số loại mạch
khuếch đại điều biến độ rộng xung đơn giản vẫn còn được tiếp tục sử dụng. Tuy
nhiên, các mạch khuếch đại kiểu đóng ngắt hiện đại sử dụng kỹ thuật số, thí dụ
như kỹ thuật điều biến sigma-delta, cho độ trung thực tối ưu. Trước đây, lớp D
được sử dụng trong các mạch khuếch đại loa siêu trầm vì giới hạn của băng thông
và khả năng không gây méo dạng, sau này các tiến bộ kỹ thuật chất bán dẫn đã cho
phép chế tạo các mạch khuếch đại có độ trung thực cao, dải tần rộng, với tỷ số
nhiễu trên tín hiệu và hệ số méo dạng thấp tương đương với những mạch khuếch
đại tuyến tính cùng loại.
1.5 Khuếch đại công suất loại E
Có vài loại mạch khuếch đại lớp khác, mặc dù nó chỉ là biến thể của các loại ban
đầu. Thí dụ như mạch khuếch đại Lớp H và Lớp G được xem như biến thể của độ
lớn nguồn cung cấp (theo dạng bước hoặc liên tục) tùy thuộc vào tín hiệu đầu vào.
Lượng tiêu tán nhiệt có thể giảm bớt, do điện áp rơi trên các linh kiện thấp. Loại
này có thể kết hợp với các lớp kinh điển. Các mạch khuếch đại kiểu này thường
phức tạp và thường chỉ sử dụng cho một số ứng dụng đặc biệt, thí dụ như trong các
tầng công suất rất lớn. Tương tự như vậy, các mạch khuếch đại Lớp E và Lớp F
thường được mô tả trong các tài liệu cho các ứng dụng tần số vô tuyến khi hiệu
suất của các lớp truyền thống thay đổi so với những giá trị thực tế. Các lớp này sử
dụng các mạch điều hưởng họa tần bậc cao ở mạng đầu ra, để tăng cường hiệu
suất, và có thể xem như hậu duệ của Lớp C do các đặc tính góc dẫn của chúng.

Hình 1.1 Mô tả việc phân loại các mạch khuếch đại công suất.1.1.3 Các loại mạch khuếch đại công suất âm tần

c) Khuyết điểm:
• Cần dùng 2 nguồn.
• Tín hiệu ra loa trực tiếp nên điện thế DC ở điểm giữa ngõ ra khác 0V sẽ
gây cháy loa vì vậy cần có mạch bảo vệ loa.
1.1.3.3 BTL(Bridge Transistor Line Out)
a)Đặc điểm:
BTL có hai loại:
• Dùng nguồn đơn là mạch ampli ghép từ hai mạch khuếch đại công suất
OTL.
• Dùng nguồn đơn là mạch ampli ghép từ hai mạch khuếch đại công suất
OCL.
b)Ưu điểm:
• Cho ra công suất lớn (gấp 4 lần so với OTL hay OCL) khi sử dụng với
nguồn điện áp thấp hoặc dùng cho các Ampli có công suất rất lớn từ 500W
đến vài nghìn Walt.
c)Khuyết điểm:
• Giá thành cao.
• Tín hiệu ra dễ bị méo, hai mạch khuếch đại không giống nhau, dễ bị cháy
nếu điện thế điểm giữa không bằng 0.
1.3.3.4 Một số mạch tham khảo khác:
1.0 Mạch khuếch đại đèn điện tử chân không (valve amplifiers)
Khi các mạch khuếch đại bán dẫn đã thay thế rộng rãi các mạch khuếch đại đèn
chân không công suất cỡ nhỏ, thì các mạch khuếch đại đèn điện từ chân không lại
có giá trị tỷ như Radar, thiết bị đo đếm hoặc các thiết bị thông tin liên lạc. Nhiều
mạch khuếch đại sóng cực ngắn vẫn sử dụng các loại đèn chân không thiết kế đặc
biệt, như đèn,gyrotron,đèn song chạy, … và các đèn sóng cực ngắn này có công
suất ra cho mỗi linh kiện lẻ cao hơn loại sử dụng linh kiện mạch rắn.
1.1 Mạch khuếch đại Tranzito
Quy luật chung của linh kiện tích cực là làm cho biên độ của tín hiệu đầu vào trở
thành một tín hiệu hữu ích có biên độ lớn hơn ở đầu ra. Số lần mà tín hiệu được

1.7 Mạch khuếch đại đèn sóng chạy (TWT)
Mạch này sử dụng trong các ứng dụng khuếch đại vi ba tần số thấp công suất cao.
Các mạch thông thường có thể khuếch đại suốt dải tần số của vi ba. Tuy nhiên,
chúng thường không dễ dàng cộng hưởng như đèn Klix Trôn.
1.8 Đèn Klix - trôn
Tương tự như đèn sóng chạy, nhưng đèn này có công suất cao hơn, và có tần số
đặc trưng. Chúng cũng thường nặng nề hơn đèn sóng chạy, nên khó thích ứng với
những ứng dụng di động cần trọng lượng nhỏ. Đèn Klix - trôn có khả năng cộng
hưởng, xuất ra tín hiệu chọn lựa trong dải tần đặc trưng của nó.
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ VÀ THI CÔNG
2.1 Cơ sở lý thuyết của đề tài
2.1.1 IC LM4558
-Bộ 4558 là một bộ khuếch đại nội kênh kép(dual channel), với khả năng tách
kênh cho phép sử dụng kênh đôi trong một ứng dụng ampli duy nhất.
 thông số kỹ thuật:
-Điện áp làm việc ±18V ÷ ±22V.
-Điện áp đầu ra ±10V.
-Tần số 2MHz.
-Trở kháng đầu vào 1.0MΩ.
-Công suất max 1160 mW.
-Nhiệt độ hoạt động 150
o
C.
-Có chế độ bảo vệ ngắn mạch.
-Điện năng tiêu thụ thấp.
-Tiếng ồn thấp.
2.1.3.1 Sơ đồ khối IC 4558
2.1.3.2 Sơ đồ chân IC 4558
- biến áp lựa chọn là loại biến áp 10A điện áp đầu vào 220V-50Hz,
đầu ra là điện áp đối xứng xoay chiều 12V
- Nguyên lý làm việc:
+ cấp nguồn 12V đối xứng vào 2 đầu X1-1 và X1-3, x1-2 cấp mát
Khi cấp nguồn, điện áp +12V qua R17-10k hạn dòng , kích mở chân B
của transitor ngược T1, T1 thông bão hòa, UCT1=UET1, điện áp lấy ra
12v trên đầu 1, D6 mắc ngược đảm bảo điện áp +12V không bị thoát
xuống mass
Tương tự với -12V, với T2 là transitor thuận
-C1, C2, C3, C4 lọc nguồn ra, san phẳng điện áp
3.1.2 Mạch khuếch đại công suất
3.1.2.1 Mạch nguyên lý
3.1.2.2 Mạch in