BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN I
Mạch hiển thị đèn theo nhạc
Giảng viên hướng dẫn : TH.S ĐÀO THỊ THU THỦY
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN TÂN LONG
Lớp : DHDT2B1
Khoá : 2006 - 2010
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2009
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
11
BỘ CÔNG THƯƠNG
TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHIỆP TP. HCM
KHOA ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN I
Mạch hiển thị đèn theo nhạc
Giảng viên hướng dẫn : TH.S ĐÀO THỊ THU THỦY
Sinh viên thực hiện : NGUYỄN TÂN LONG
Lớp : DHDT2B1
Khoá : 2006 - 2010
TP. Hồ Chí Minh, tháng 5 năm 2009
\
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
22
LỜI MỞ ĐẦU
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
Ngày nay trong không ít các amply ta thường thấy có sự xuất hiện ánh sáng
của đèn mỗi khi bật nhạc, hay có bất kì một âm thanh nào được khuếch đại ra
loa. Thứ ánh sang đó có thể là đèn led, hay các LCD có thể hiển thị được sự
biến thiên của tín hiệu âm thanh khi qua amply. Mục đích của việc này không

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN

…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
…………………………………………………………………………………………………
MỤC LỤC
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
66
Trang
LỜI MỞ ĐẦU
Chương 1: Tìm hiểu IV LM3915 1
1.1 Giới thiệu IC LM3915 1
1.2 Đặc thù về ứng dụng 1
1.3 Cấu tạo và chức năng của LM3915 2
1.3.1 Cấu tạo bên ngoài của LM3915 2
1.3.2 Cấu tạo bên trong của LM3915 (Sơ đồ khối) 4
1.3.2.1 Điện áp chuẩn bên trong của LM3915 6
1.3.2.2 Điều khiển dòng 6
1.3.2.3 Chân MODE 7
1.3.2.4 Mô tả chức năng của chân MODE 8
Chương 2: Tìm hiểu về IC TDA2030A 9
2.1 Giới thiệu về IC TDA2030A 9
2.2 Cấu tạo và chức năng của IC TDA2030A 9
2.2.1 Cấu tạo 9
2.2.2 Chức năng 10
2.3 Bảo vệ chống ngắn mạch 12
2.4 Ngắt nhiệt độ 12
Chương 3 Cấu tạo và nguyên lý của mạch hiển thị đèn theo nhạc 13

đếm thông thường bằng một biểu đồ dạng cột với những LED sẽ được đáp ứng nhanh
hơn. Một số tín hiệu phức tạp khi qua IC LM3915 sẽ được giữ lại một cách có trật tự
và dễ chịu trên những tín hiệu tương tự.
Về nhiệt độ sử dụng, LM3915 hoạt động ở nhiệt độ dao động từ 0 C˚ đến
+70 C.˚ Với nhiệt độ này LM3915 rất dễ được bảo quản tốt.
Chúng ta có thể sử dụng LM3915 một cách dễ dàng, và rất dễ tìm thấy nó ở các
cửa hàng linh kiện điện tử khắp mọi nơi.
1.2 Đặc thù về ứng dụng
Hình trên là sơ đồ cơ bản nhất của Lm3915. Ta có thể hiểu một cách sơ khởi sơ đồ của
nó như sau:
Tín hiệu đi vào chân số 4 và chân số 5, với chân số 4 và 2 được nối với mass.
Chân số 3 nối với mức điện áp 12V đến 20V và đó chính là V+. chân số 6 nối với chân
số 7 và số 8 qua 2 điện trở R1 và R2 để điều chỉnh độ sáng của LED. Chân số 9 chừa
trống, quy định cách thức mà LED sẽ hiển thị. Tụ C2 chỉ xuất hiện khi ta sữ dụng 6
LED trở lên, chân số 1 và từ chân số 10 đến 18 nối với các LED. Và anod của các
LED này được nối với nguồn điện dao động trong khoảng 3V đến V+.
Sau đây là công thức tính điện áp chuẩn VREF và dòng điện rơi trên mỗi LED
Trên đây là giới thiệu một cách sơ khai về ứng dụng của LM3915, để hiểu rõ về
chức năng của IC này, chúng ta theo dõi ở những phần tiếp theo của báo cáo
này.
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
99
1.3 Cấu tạo và chức năng của LM3915
1.3.1 Cấu tạo bên ngoài của LM3915

Hình 1
LM3915 có 18 chân như hình 1
Và mỗi chân lại có những công
dụng riêng.
Sau đây là tên gọi và các chức năng cơ bản của mỗi chân:

Sau đây là hình ảnh cấu tạo vật lý bên ngoài của LM3915
Hình 2
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
1111
Kích thước giữa các chân và các chuẩn độ dài khác được mô tả chính xác trên hình vẽ.
1.3.2. Cấu tạo bên trong của LM3915 (Sơ đồ khối)
Hình dưới đây là cấu tạo sơ đồ khối của LM3915, nó có các chân được mô tả
một cách khá chi tiết bên trong IC, những bộ so sánh (Opamp), những điện trở hạn
dòng được sắp đặt một cách có chủ đích, những điện trở nối với bộ so sánh một cách
đối xứng (điện trở dây)
Hình 3
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
1212
Sơ đồ khối của LM3915 cho chúng ta biết cách sử dụng khái quát của IC này.
Tổng trở vào được sử dụng với tín hiệu từ 0V đến 12V, nhờ có các điện trở này mà có
thể ngăn ngừa mức điện áp đảo hoặc quá áp từ tín hiệu. Tín hiệu vào được cung cấp
cho 10 bộ so sánh (như hình 3). Mỗi bộ so sánh có một mức điện áp khác nhau và
được định tuyến bởi các điện trở dây, thay đổi từ 1K đến 6.63K (như hình 3)
Trong một ví dụ minh họa, điện trở dây được nối kết với mức điện áp chuẩn
1,25V. Trong từng trường hợp cứ mỗi 3dB và tín hiệu vào ở chân số 5 cứ tăng dần, bộ
so sánh sẽ bật LED lên ở những mức tín hiệu tương ứng. Bộ chia điện trở có tác dụng
kết nối giữa hai mức điện áp và được cung cấp mức điện áp ít nhất 1,5V dưới mức V+
và không thấp hơn mức V
1.3.2.1 Điện áp chuẩn bên trong của LM3915
Chuẩn điện áp này được thiết kế để điều chỉ và duy trì mức điện áp danh định
1,25V giữa chân 7 (REF OUT) và chân 8 (REF ADJ). Điện áp rơi trên điện trở R1 có 1
giá trị không đổi gọi là VREF, trong lúc này cũng có một dòng có trị số không đổi trôi
từ chân 8 của IC xuống điện trở R2. Và công thức tính điện áp ngõ ra được cho bởi
công thức bên dưới.
Hình 4

những IC này điều khiển nhiều ứng dụng hơn. Sự phân loại sau đây cho chúng ta thấy
những hướng cơ bản để sử dụng tối ưu các chân này.
Hiển thị dạng thanh: Nối trực tiếp chân số 9 với chân số 3
Hiển thị dạng điểm: Chân số 9 được để trống
Hiển thị 20 LED hoặc nhiều hơn nữa: Nối chân số 9 của IC đầu tiên trong chuỗi
với chân số 1 của IC tiếp theo, nếu ta muốn tiếp tục nhân rộng sự kết nối này thì cứ
tiếp tục. Và IC LM3915 cuối cùng trong chuỗi, chân số 9 có thể chừa trống và tất cả
những IC tiếp theo nên mắc thêm 1 điện trở 20K song song với LED số 9, tức chân 11
đối với LCD.
1.3.2.4 Mô tả chức năng của chân MODE
Chân MODE thật sự có hai chức năng. Ta quan sát sơ đồ khối dưới đây của
chân MODE.
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
1515
Điện áp trên chân số 9 được nhận biết bởi tụ C1, điện áp chuẩn trên danh nghĩa
từ V+ đến khoảng 100mV. LM3915 kết hợp với các IC khác hiển thị dạng thanh nếu
điện áp đưa vào chân số 9 trên mức này, nói cách khác nó không kết hợp với các IC
khác hiển thị điểm. Nhưng bộ so sánh cũng được thiết kế để có thể điều khiển hiển thị
dạng điểm.
Đưa vào bộ so sánh đển khuếch đại và mức điện áp biến đổi trong 100mV.
Chân số 9 nên để mức điện áp từ 20mV đến V+ đối với hiển thị dạng thanh và từ
200mV đến V+ đối với hiển thị dạng điểm. Ta để ý, trong một số ứng dụng chân số 9
có thể được mở hoặc nối với chân số 3. Trong kết hợp để hiển thị dạng thanh, chân số
9 được nối trực tiếp với chân số 3.
Đây là toàn bộ những lưu ý cơ bản khi ta sử dụng LM3915 và ngoài ra IC này
vẫn có thể dùng để hiển thị tín hiệu cho những khối khác như khối LCD, Ở đây trong
sự hạn hẹp tôi chỉ xin phép tìm hiểu LM3915 với hiển thị LED đơn.
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ IC TDA2030A
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
1616

1818
Đây là mạch có đầy đủ các thành phần để cho ra những âm thanh hoàn hảo nhất. Ta có
thể nhận thấy ngay từ đầu ngõ vào (chân 1 của IC) đã có các bộ lọc: Thông thấp, thông
cao và thông dãi, có thể nói ứng với 3 mạch riêng lẽ. Mục đích của nó là để hiệu chỉnh
các tín hiệu âm thanh cho tần số cao ( âm treble ), tần số thấp ( âm Bass ), từ tần số
thấp đến tần số cao ( âm thông thường ). Trên sơ đồ mạch ta cũng thấy rõ những tần số
mà nhà sản xuất định ra cho chúng ta để tiện cho việc chế tạo, tức là từ 300Hz đến 3
KHz. Như vậy ta cần có 3 loa với những giá tri phù hợp để cho 3 đầu ra của 3 mạch
riêng lẽ.
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
1919
Thực chất IC TDA2030A là một công cụ khuếch đại công suất trung bình, nhà
sản xuất đã tính toán các mức khuếch đại thích hợp và đưa vào IC. Ta có thể tìm thất
IC này trong các mạch ampli đơn hay đôi, và vì có ít chân nên rất dễ sử dụng và thay
thế.
Mạch trên đây cũng là một mạch khuếch đại công suất đơn giảm sử dụng IC
TDA2030A. Mạch khuếch đại này đơn giản hơn mạch khuếch đại công suất ở trên bởi
vì chỉ sử dụng một trong ba mạch lọc ở trên. Chắc chắn một điều là âm thanh ở ngõ ra
sẽ không hay bằng mạch khếch đại tích hợp 3 mạch lọc như ở phần trên.
2.3 Bảo vệ chống ngắn mạch
TDA2030A có một dòng ban đầu mà có thể giới hạn dòng ra của transistor.
Chức năng này có thể bảo đảm việc giới hạn điện áp tại đỉnh cao nhất của nó so với
những cách giới hạn thông thường. Điều này sẽ giảm khả năng IC bị phá hủy do
những sự ngắn mạch ngẫu nhiên từ dòng ra AC đến Mass.
2.4 Ngắt nhiệt độ
Những chú y khi ngắt nhiệt độ;
- Việc quá tải ở ngõ ra ( ngay cả khi nó cố định ), và có thể trên cả nhiệt độ của
môi trường xung quanh được cung cấp từ Tj đến 150
o
C

- +
D 2 1
B R I D G E
1
4
3
2
V D C O U T
4 7 0 0 u
12
Ở đây tôi lấy thẳng nguồn điện 220VAC, qua biến áp, với những cuộn dây
quấn, biến áp này biến đổi 220VAC thành khoảng 12VAC. Sau đó điện áp này qua cầu
chỉnh lưu toàn kì biến đổi thành 12VDC, nhưng điện áp này chưa phẳng hoàn toàn,
vẫn còn những gai nhọn, có thể gây đập mạch trong quá trình chạy mạch. Nên tôi dùng
thêm 1 tụ lọc có trị số khoảng 4700 microFara, tuy nó không thể triệt hạ hoàn toàn
những xung nhọn không đáng có nhưng cũng hạn chế phần nào tình trạng đập mạch.
Với nguồn 12VDC này tôi sẽ cấp thẳng vào mạch LED và mạch ampli mà tôi sẽ trình
bày ở phần sau.
Ta có thể hình dung việc biến đổi điện áp AC thành DC khi có tụ điện và không
có tụ điện như sau
GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
2121
(Hình cắt trên internet)
Khi không có tụ điện, điện áp vẫn còn rất nhiều gợn sống.
(Hình cắt trên internet)
Khi có tụ điện, điện áp đã được biến đổi gần như thẳng.
Ở đây đáng lẽ tôi nên dùng thêm IC 7812 để biến đổi ra điện áp ổn định hơn,
nhưng khi đo đạt đã thấy với mức điện áp của biến áp đã khá ổn định nên tôi sử dụng
phương án trực tiếp này.
3.3 Mạch Ampli

GVHD: Th.S Đào Thị Thu Thủy SVTH: Nguyễn Tân Long
2323
khác. Và tín hiệu đầu vào này cũng chính là tín hiệu đầu vào của ampli. Tôi thực hiện
mạch này dựa theo nguyên lý hoạt động của IC LM3915 như đã được trình bày ở trên.
Sau đây là mạch mà tôi đã sử dụng.
D 8
L E D
D 1 5
L E D
1 0 0 n F
C
D 1 9
L E D
D 3
L E D
U 1
L M 3 9 1 5
5
3
2
7
9
4
6
8
1
1 8
1 7
1 6
1 5

0
D 4
L E D
U 2
L M 3 9 1 5
5
3
2
7
9
4
6
8
1
1 8
1 7
1 6
1 5
1 4
1 3
1 2
1 1
1 0
S I G I N
V +
V -
R E F O U T
M O D E
R L O
R H I

L E D
D 1 7
L E D
1 0 u F
C
D 7
L E D
H I
D 2 0
L E D
D 1 6
L E D
D 5
L E D
D 1 2
L E D
J 1
C O N 3
1
2
3
Mạch cấu tạo rất đơn giản, chỉ gồm 2 IC LM3915 cho hai kênh trái và phải, 20
LED đơn dùng đẻ hiển thị, 1 tụ 10u và 1 tụ 100n, 2 điện trở 1 Kohm. Tôi có thể mô tả
sự hoạt động của mạch này như sau, khi ta cấp điện áp cho nó khoảng 12V, và đưa tín
hiệu âm tần vào, thì LED sẽ bắt đầu sáng từ LED số 1 đến LED số 10, tùy theo biên độ
của tín hiệu âm thanh lớn hay nhỏ.
Nguyên tắt hoạt động của IC LM3915 trong trường hợp này, có thể được tóm
gọn như sau.
Trước hết tôi cho những LED này hiển thị theo dạng thanh nên chân số 9 nối
với chân số 3 như tôi đã trình bày ở phần trên. Trong IC này có khoảng 10 bộ so sánh,

2525