Download miễn phí Đồ án Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần OCL – 100W



Với sơ đồ khối như trên, có thể thiết kế bất kì một loại mạch khuếch đại công suất theo yêu cầu của người tiêu dùng. Cụ thể trong đồ án Môn học mạch điện tử này, nhóm thực hiện thiết kế một mạch khuếch đại công suất có các yêu cầu sau:
- Dạng mạch: OCL.
- Công suất ngõ ra: PLMax = 100W.
- Băng thông: BW = 20Hz – 20KHz.
- Tải RL = 8ohm.

Ngành điện tử là một trong những ngành quan trọng góp phần vào sự phát triển của đất nước. sự phát triển nhanh chóng của Khoa học – Công nghệ làm cho ngành điện tử ngày càng phát triển và đạt được nhiều thành tựu mới. Nhu cầu của con người ngày càng cao là điều kiện thuận lợi cho ngành Điện tử phải không ngừng phát minh ra các sản phẩm mới có tính ứng dụng cao, các sản phẩm có chức năng, có độ bền và độ ổn định ngày càng cao… Nhưng một điều cơ bản là các sản phẩm đó đều bắt nguồn từ những linh kiện: R, L, C, Diode, BJT, FET mà nền tảng là điện tử tương tự.
Có thể nói,Mạch Khuếch Đại Âm Thanh là một trong những sản phẩm tạo nền tảng phát triển của những sản phẩm Điện Tử phục vụ cho nhu cầu của con người. Sau hơn một năm hoc, với sự tích lũy kiến thức của các môn học: Vật Liệu Linh Kiện Điện Tử, Mạch Điện Tử 1 và 2 đã đảm bảo cho chúng em có thể phân tích và thiết kế một mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần.
Hiện nay, trong nước đã có rất nhiều Máy Khuếch đại Âm Thanh trên thị trường, mà tầng khuếch đại công suất được thiết kế với các dạng mạch như sau: mach khuếch đại OTL, mạch khuếch đại OCL, mạch khuếch đại BCL… nhưng phổ biến nhất là loại mạch khuếch đại OCL. Bởi vì dạng mạch này có nhũng ưu điểm về: hiệu suất, hệ số sử dụng BJT(FET) công suất, độ lợi băng thông, biên độ tín hiệu ra… chính vì thế mà nhóm chúng em chọn mạch khuếch đại công suất OCL làm đề tai2cho Đồ Án Môn Học của nhóm em.
Trong quá trình thực hiện đố án, chúng em được Ths. Tống Thành Nhân hướng dẫn tận tình. Đó chính là điều kiện thuận lợi để chúng em hoàn thành Đồ Án Môn Học thành công tốt đẹp.
Chúng em xin trân trong Thank Ths. Tống Thành Nhân và các thầy, cô đã giúp đỡ chúng em trong thời gian qua.
NHẬN XÉT CỦA GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN
Giảng viên hướng dẫn : Th.s Tống Thành Nhân.
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thanh Hào.
Võ Vũ Linh.
Nguyễn Hồng Phúc.
Lớp: CĐĐT08A.
Tên đề tài: Mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần OCL – 100W.
Nhận xét của giảng viên hướng dẫn:
TP. Hồ Chí Minh, ngày… tháng 12 năm2009
Giảng viên hướng dẫn
Th.s Tống Thành Nhân
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ THUYẾT
cd
Bộ khuếch đại công suất lớp A:
Điểm là tín hiệu ngõ ra của BJT luôn ở trong vùng tích cực có nghĩa là BJT được phân cực sao cho tín hiệu ngõ ra luôn biến thiên theo tín hiệu ngõ vào. Thường điểm tĩnh Q(VCE,ICQ) được phân cực sao cho VCE=VCC/2.
+ Ưu điểm: tín hiệu ngõ ra biến thiên 3600 theo tín hiệu ngõ vào, tín hiệu có chất lượng tương đối tốt, ít biến dạng.
+ Khuyết điểm: do được phân cực ở chế độ làm việc tối ưu nên có tiêu hao năng lượng lớn kêt cả khi không có tín hiệu ở ngõ vào, hiệu suất của mạch thấp thường là
η = 25%. Vì vậy mạch này ít được sử dụng.
Bộ khuếch đại công suất lớp B:
Đặc điểm phân cực là điện áp VBE= 0V vì vậy khi tín hiệu ngõ vào phải vượt qua
Điện áp ngưỡng Vγ của BJT thì mới cò tín hiệu ở ngõ ra thường chỉ khuếch đạ ở một bán kì dương hay âm tuỳ từng trường hợp vào loại BJT là PNP hay NPN.
Mạch khuếch đại công suất thường được ghép dạng PUSH – PULL.
+ Ưu điểm: mạch không hoạt động khi không có tín hiệu ở nhõ vào, vì vậy tổn hao năng lượng rất ít.
+ Khuyết điểm: tín hiệu ở ngõ ra sẽ bị méo xuyên tâm do tín hiệu ở ngõ vào phải vượt qua điện áp ngưỡng Vγ của BJT. Hiệu suất của mạch cao thường là η = 50% - 78.5%.
Bộ khuếch đại công suất lớp AB:
Đặc điểm là sự cải tiến nhược điểm meo xuên tâm của lớp B bằng cách nâng áp phân cực điểm tĩnh Q sao cho nằm trong vùng giữa lớp A và lớp B, mạch được phân cực có VBE gần bằng hay bằng Vγ của BJT. Vì vậy tín hiệu ngõ vào sẽ được khuếch đại cho tín hiệu ngõ ra hơn nửa chu kì.
Mạch khuếch đại công suất thường được ghép dạng bổ phụ, có nghã là hai phần tử BJT công suất có cùng thông soosnhuwng một lá loại PNP và một là NPN. Neu mạch được thiết kế dùng nguồn đôi ta gọi là mạch khuếch đại công suất dạng OCL ( Output
Capactor- Less), nếu dùng nguồn đơn và ngõ ra có tụ ta gọi là mạch khuếch đại công suất dạng OTL ( Output Transformer- Less).
+Ưu điểm: tín hiệu ngõ ra ít bị méo dạng hơn ở lớp B, tiêu hao năng lượng khi không có tín hiệu ngõ vào ít hơn lớp A, hiệu suất của mạch cao, hệ số sử dụng BJT cao.
+ Khuyết điểm: cần có biến áp cung cấp nguồn đối xứng đối với mạch OCL phải có tụ ở ngõ ra đối với mạch OCL.
Bộ khuếch đại công suất lớp C:
Đặc điểm là mạch được phân cực cho BJT nằm trong vùng ngưng dẫn sâu hơn so với lớp B. vì vậy mạch chỉ khuếch đại một phần đỉnh của tín hiệu ngõ vào, do đó mạch không phù hợp để khuếch đại tín hiệu âm tầng, mà thường được sử dụng để khuếch đại các tín hiệu cao tần.
Ngoài ra còn có các bộ khuếch đại công suất lớp: D, E , F, G, H.
Hình 1: Biểu diễn tín hiệu vào ra ở các lớp A, B, AB, C.
CHƯƠNG 2
THIẾT KẾ
cd
Sơ đồ khối:
Tín hiệu âm thanh từ các thiết bị như: đầu video, micro,đấu DVD… là những tìn hiệu nhỏ có biên độ nhỏ: từ 30mV đến 775mV. Tìn hiệu này được đưa vào mạch khuếch đại công suất, sau khi được khuếch đại thành tín hiệu có biên độ lớn và được đưa ra loa.
Sơ đồ khối của một mạch khuếch đại công suất thường được chia làm ba giai đoạn và hồi tiếp âm:
Tầng khuếch đại vi sai với tín hiệu nhỏ: vi sai điện áp vào, cho khuếch đại dòng ở ngõ ra.
Tầng lái hay tầng khuếch đại điện áp: ngõ vào là dòng điện, cho khuếch đại điện áp ở ngõ ra.
Tầng khuếch đại công suất: là tầng khuếch đại đồng nhất điện áp và dòng điện, cung cấp công suất lớn cho tải( loa).
Hồi tiếp âm: giữ cho mạch hoạt động ổn định và làm giảm méo tín hiệu.
KHUẾCH ĐẠI VI SAI
TẦNG LÁI
KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT
HỒI TIẾP ÂM
Vi
Vo
Hình 2.1 Sơ đồ khối mạch khuếch đại công suất âm tần OCL.
Mạch nguyên lý:
Với sơ đồ khối như trên, có thể thiết kế bất kì một loại mạch khuếch đại công suất theo yêu cầu của người tiêu dùng. Cụ thể trong đồ án Môn học mạch điện tử này, nhóm thực hiện thiết kế một mạch khuếch đại công suất có các yêu cầu sau:
Dạng mạch: OCL.
Công suất ngõ ra: PLMax = 100W.
Băng thông: BW = 20Hz – 20KHz.
Tải RL = 8ohm.
Hình 2.2: Sơ đồ nguyên lý mạch KĐCS âm tần - OCL
Sơ đồ nguyên lý và hoạt động của từng tầng:
Tầng công suất:
Sơ đồ mạch nguyên lý
Hình 2.3.1: Sơ đồ nguyên lí tầng công suất dang PUT – PULL bổ phụ
Hoạt động của mạch
- Khi tín hiệu vào có bán kì dương:
+ VBE tăng lên nên Q8 phân cực thuận dẫn dòng đổ vào cực B của Q10, làm cho Q10 phân cực thuận dẫn dòng mạnh từ nguồn + Vcc qua loa và xuống Mass.
+ Còn Q9 phân cực nghịch tắt nên không phân cực cho Q11, vì vậy Q11 không rút dòng.
- Khi tín hiệu vào có bán kì âm:
+ VBEQ9 giảm xuống nên Q9 được phân cực thuận rút dòng từ cực B của Q11, làm cho Q11 phân cực thuận rút dòng mạnh từ Mass qua loa và đổ về -Vcc.
+ Còn Q8 phân cực nghịch tắt nên không phân cực cho Q10.
- Phần tử VBIAS làm nhiệm vụ định mức điện áp cho VBEQ8, VBEQ10 và VBEQ9, VBEQ11 để hai cặp BJT Q8, Q10 và Q9, Q11 làm


v226bb7r02s91mp

---