DTTT1 GK Dao Duy Khanh 2017 5634 BÁO CÁO PDF

Preview

Summary

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘIVIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG─────── * ───────BÁO CÁO BÀI TẬP LỚNMÔN: ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ IĐỀ TÀI SỐ 5Giảng viên hướng dẫn: TS. Phùng Thị Kiều HàSinh viên thực hiện: Đào Duy Khánh - 20175634Hà Nội, 2021MỤC LỤCPHẦN 1. PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI..............................................

Description

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG ─────── * ───────

BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN MÔN: ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ I ĐỀ TÀI SỐ 5 Giảng viên hướng dẫn: TS. Phùng Thị Kiều Hà Sinh viên thực hiện:

Đào Duy Khánh - 20175634

Hà Nội, 2021

MỤC LỤC PHẦN 1. PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI..............................................................................3 I. Yêu cầu hệ thống.................................................................................................3 II. Chức năng của mạch..........................................................................................3 III. Thông số kỹ thuật..............................................................................................3 PHẦN 2. SƠ ĐỒ KHỐI...........................................................................................4 PHẦN 3. THIẾT KẾ MẠCH..................................................................................5 I. Phân tích mạch.....................................................................................................5 II. Tính toán thông số mạch:...................................................................................6 1. Tầng khuếch đại điện áp:..............................................................................6 2. Tầng khuếch đại công suất dùng Darlington:.............................................8 3. Tính toán công suất khuếch đại....................................................................9 PHẦN 4. MÔ PHỎNG MẠCH VÀ TEST MẠCH..............................................10 I. Mạch nguyên lý.................................................................................................10 II. Tín hiệu đầu vào, đầu ra...................................................................................11

2

PHẦN 1. PHÂN TÍCH ĐỀ TÀI I. Yêu cầu hệ thống - Mạch có chức năng khuếch đại tín hiệu âm thanh đầu vào lên 2W cho loa có tải 8Ω. II. Chức năng của mạch - Khuếch đại tín hiệu âm thanh lên công suất yêu cầu. - Hạn chế tối đa sự ảnh hưởng của nhiễu và méo tín hiệu. - Áp dụng được cho nhiều hệ thống âm thanh. III. Thông số kỹ thuật - Sử dụng nguồn vào DC 9V - Công suất mạch 2W - Tín hiều đầu vào 100 mV - Tải dùng loa 8Ω

3

PHẦN 2. SƠ ĐỒ KHỐI

Hình 1: Sơ đồ khối của mạch khuếch đại âm thanh Vì đây là mạch khuếch đại âm thanh cho ra công suất bằng 3W nên ta có thể nhận thấy mạch cần 2 tầng: 1 tầng khuếch đại điện áp tín hiệu nhỏ và 1 tầng khuếch đại công suất. 2 tầng này đều được cấp nguồn vào và có tín hiệu đi vào tầng khuếch đại điện áp. Chức năng mỗi khối:  Khối nguồn: cung cấp điện áp cho toàn hệ thống.  Khối nhận tín hiệu vào: nhận tín hiệu âm thanh từ điện thoại.  Khối khuếch đại điện áp: khuếch đại điện áp của tín hiệu đưa vào.  Khối khuếch đại công suất: khuếch đại công suất để đưa tín hiệu ra tải (loa).

4

PHẦN 3. THIẾT KẾ MẠCH I. Phân tích mạch Ta biết công suất đầu ra của mạch là 2W, tải của loa có giá trị 8Ω U Ta có: P=

2

R

→U out =√ P . Rloa =4(V ) ( hiệu dụng )

→U out− p=U out .√ 2=4 √ 2(V )

Vì mạch khuếch đại công suất mắc theo chế độ C chung có hệ số khuếch đại điện áp xấp xỉ 1 cho nên điện áp đầu ra của tầng khuếch đại điện áp cũng bằng 4 V. Theo đề bài, điện áp vào của tầng khuếch đại điện áp bằng 100mV → AV=

U out − p =56.56 U ¿− p

Vì hệ số khuếch đại có giá trị khá lớn cho nên ta sẽ chọn BJT mắc theo chế độ E chung. Tầng khuếch đại công suất có thể sử dụng 1 tầng gồm 2 BJT mắc theo kiểu Darlington khuếch đại chế độ A và mắc theo chế độ C chung để phối hợp trở kháng với tải có giá trị điện trở nhỏ (8Ω).

5

II. Tính toán thông số mạch:

1. Tầng khuếch đại điện áp:

Hình 1: Sơ đồ tầng khuếch đại điện áp 

Chế độ một chiều:

- Xét transistor BJT Q1: - Ta chọn BJT mắc phân áp theo chế độ E chung (BJT 2N2222A có β = 75). - Ta chọn giá trị Vcc = 9V, IC = 10mA. - Để đồ thị đầu ra của điện áp không bị cắt và có tín hiệu hình sin thì điểm làm việc tĩnh Q nằm ở giữa đặc tuyến nên ta lấy: U CE =

V cc =4.5 V 2

- Ta có: R E +RC=

V CC −U CE =450 Ω IE → Chọn RC = 330 Ω

→ RE = 120 Ω

- Để mạch khuếch đại ổn định, ICQ không phụ thuộc vào β thì β.RE ≥ 10R2 6

→ R2 ≤ 900Ω

→ Chọn R2 = 900Ω

- Có: VE = RE . IE = 1.2 V → VB = VE + 0,7 = 1.9 V R2

R2

VB = VCC . R 1+ R 2 = 9. R 1+ R 2 Mà R2 = 900Ω → R1 = 3.363kΩ 

= 1.9 V

Chế độ xoay chiều:

26 mV - Ta có: r e = 10 mA =2.6

- Xét BJT mắc phân áp chung E: → Zin1 = R1 // R2 // ZB - Trong đó: z B=

V B I B . β r e +I E R E = IB IB

= β ( r e)

→ Zin1 = R1 // R2 //

β ( r e)

= 3.363k //0.9k // β ( r e ) = 6.53k Ω Zout1 = RC = 330 Ω Av1 =

V out V¿

=

RC re

=

330 =127 2.6

7

2. Tầng khuếch đại công suất dùng Darlington:

Hình 2: Sơ đồ tầng khuếch đại công suất

8



Chế độ một chiều:

- Sử dụng 2 transistor BJT 2N3904 có β = 100 VCE = VCE1 + VCE2 = 0.6VCC = 5.4 ( V) (1) VB= IC.R5 + VBE

(2)

VCC = VCE + IE.R5 (3) - Chọn R5 = 1384 Ω Thay vào (3) → IC = 2.6 mA I B = 0.26 μ A → - Có: VCC = IB.R3 + UBE + IC.R5 → R3 =18MΩ 

Chế độ xoay chiều:

- Lại có: Zin2 = R3 //

26 mV =10 2.6 mA r (¿ ¿ e + R E) = 18MΩ // 100^2*(10 + RE) = 18MΩ β.¿

re=

Zout2 = R5 // re = re = 10Ω Av2 =

V out R5 1384 = 1 = V ¿ R5 +r e 1384 + 10

3. Tính toán công suất khuếch đại A V =A V 1∗(

Z¿ 2 ZL ) )∗ AV 2∗( Z ¿2 + Z out 1 Z L +Z out 2

18 M = 127* (18 M +330 )

8

*1*( 8+10 ) = 56.44

9

PHẦN 4. MÔ PHỎNG MẠCH VÀ TEST MẠCH I. Mạch nguyên lý

Hình 3: Sơ đồ mạch nguyên lý

10

II. Tín hiệu đầu vào, đầu ra

Hình 4: Tín hiệu đầu vào & đầu ra Trong đó:  Màu vàng: Tín hiệu vào  Màu xanh dương: Tín hiệu ra tầng 1  Màu hồng: Tín hiệu vào tầng 2  Màu xanh lá: Tín hiệu ra tầng 2

11...