THIẾT kế CHẾ tạo MẠCH KHUẾCH đại CÔNG SUẤT DÙNG TRANSISTOR BJT CÔNG SUẤT 2w

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT HƯNG YÊN
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
ĐỒ ÁN MÔN HỌC
Tên đề tài : THIẾT KẾ CHẾ TẠO MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG
SUẤT DÙNG TRANSISTOR BJT CÔNG SUẤT 2W
Giảng viên hướng dẫn :Nguyễn Vũ Thắng
Nhóm Sinh viên thực hiện :Lê Thị Dung
:Phạm Văn Duẩn
:Trần Bá Diễn
Lớp : Đ – ĐT K9.2
Trang 1
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN















Hưng Yên, Ngày… Tháng Năm 2011

Giảng viên hướng dẫn
Trang 2
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
……………………………………………………………………………………
……
……………………………………………………………………………………
……
…………………………………………………………………

…………………………………………………………………………………




…………………………………………………………………………………












………………………………………………………………………………

Hưng yên, ngày….tháng 06 năm2011


GIÁO VIÊN PHẢN BIỆN
Trang 3
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN

LỜI MỞ ĐẦU
Ngày nay sự phát triển vượt bậc của khoa học kỹ thuật đã làm nền tảng
vững chắc thúc đẩy các ngành kinh tế, xã hội của con người tiến lên một tầm
cao mới. Gắn liền với sự phát triển của ngành (KHKT) thì ngành kỹ thuật điện –
điện tử cũng có bước phát triển. Môn kỹ thuật mạch điện tử (KTM) được phát
triển mạnh dựa trên những tiến bộ của ngành vật liệu điện tử và máy tính điện
tử. Từ những thời gian đầu phát triển KTM đã cho thấy sự ưu việt của nó và cho
tới ngày nay tính ưu việt đó ngày càng đợc khẳng định thêm. Những thành tựu
của nó đóng góp một phần không nhỏ đáp ứng nhu cầu ước muốn của con ngời .
Trong những kiến thức chung cơ bản về chuyên ngành , đã được các thầy
cô trong khoa điện - điện tử nhiệt tình giảng dạy. Đồng thời được sự hướng dẫn
tận tình của thầy NGUYỄN VŨ THẮNG ,chúng em đã làm đề tài: “thiết kế,chế
tạo mạch khuyếch đại công suất âm tần”. Và trong bản báo cáo này chúng em
đã trình bày được những vấn đề cơ bản mà đề tài nêu ra. Tuy nhiên, với kiến
thức và thời gian có hạn nên vẫn còn nhiều thiếu sót. Chúng em mong được sự
chỉ bảo của các thầy các cô trong khoa, và sự đóng góp ý kiến của tất cả các
bạn.

Chúng em xin chân thành cảm ơn !
Hưng Yên ngày tháng năm 2011
Nhóm sinh viên thực hiện

Trang 4

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
NỘI DUNG
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU CÁC LINH KIỆN ĐƯỢC SỬ DỤNG TRONG
MẠCH
1.Điện trở:
a, khái niệm:
- Điện trở là một linh kiện có tính cản trở dòng điện và làm một số chức năng
khác
tùy vào vị trí điện trở trong mạch điện.
- Ký hiệu:
- Hình dạng thực tế:


Biểu thức xác định:
I
U
R
=
Đơn vị tính:
Ω
(Ohm)
b, Cấu tạo và cách đọc giá trị của điện trở: điện trở được cấu tạo từ những
vật liệu có điện trở suất cao như làm bằng than, magie kim loại Ni-O2, oxit kim
loại, dây quấn. Để biểu thị giá trị điện trở. Người ta dung các vòng màu để biểu
thị giá trị điện trở.
- Cách đọc trị số điện trở 4 vòng màu: Giá trị điện trở thường được thể hiện qua
các vạch màu trên thân điện trở, mỗi màu đại diện cho một số. Màu đen: số 0,
màu nâu: số 1, màu đỏ: số 2, màu cam: số 3, màu vàng: số 4, màu lục: số 5, màu
lam số 6, màu tím số 7, màu xám: số 8, màu trắng: số 9.
- Nhìn trên thân điện trở, tìm bên có vạch màu nằm sát ngoài cùng nhất, vạch

màu đó
và vạch màu thứ hai, kế nó được dùng để xác định trị số của màu
-Vạch thứ ba là vạch để xác định nhân
tử lũy thừa: 10. Giá trị của điện trở được
tính bằng cách lấy trị số nhân vớinhân tử
lũy thừa
Giá trị điện trở = trị số x nhân tử lũy thừa)
- Phần cuối cùng: (không cần quan tâm nhiều)
là vạch màu nằm tách biệt với ba vạch màu
trước,thường có màu hoàng kim hoặc màu bạc,
Trang 5
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
dùng để xác định sai số của giá trị điệntrở,
hoàng kim là 5%, bạc là 10%.
c, Đặc điểm của điện trở
- Điện trở làm việc phụ thuộc vào nhiệt độ của nó, do đó trị số thay đổi khi có
dòng chảy qua do có hiện tượng biến đổi năng lượng điện thành năng lượng
nhiệt trên thân điện trở.
- Giá trị điện trở còn thay đổi theo thời gian hay trong những điều kiện đặc biệt
theo tần số tín hiệu xoay chiều tác động lên nó.
- Khi có hai hay nhiều điện trở R1, R2, , Rn mắc nối tiếp nhau thì giá trị điện
trở tổng cộng bằng tổng các điện trở riêng rẽ:

RnRRR
+++=
21
Khi đó: I=I
1
=I
2

= =I
n
U=U
1
+U
2
+ +U
n
- Khi mắc hai hay nhiều điện trở R1,R2, , Rn song song thì điện trở tương
đương của chúng được tính bởi:

RnRRR
1

2
1
1
11
+++=
Khi đó: U=U
1
=U
2
= =U
n
I=I
1
+I
2
+ +I

n
d, Phân loại: Có 5 loại điện trở chính:
- Điện trở than ép.
- Điện trở than.
- Điện trở màng kim koại.
- Điện trở oxit kim loại.
- Điện trở dây quấn
2.Tụ điện:
a, khái niệm:
-Tụ điện là linh kiện có khả năng tích điện. Tụ điện cách điện với dòng điện
một chiều
Trang 6
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
và cho dòng điện xoay chiều truyền qua.
-Hình dạng: tụ điện có khá nhiều hình dạng khác nhau.
Kí hiệu: được kí hiệu là C


Tụ hóa cấu tạo tụ hóa tụ gốm
Biểu tượng trên mạch điện:
Đơn vị của tụ điện
- Đơn vị của tụ điện là Fara, 1 Fara có trị số rất lớn và trong thực tế người ta
thường
dùng các đơn vị nhỏ hơn như
+ P(Pico Fara) 1 Pico = 1/1000.000.000.000 Fara (viết gọn là 1pF)
+ N(Nano Fara) 1 Nano = 1/1000.000.000 Fara (viết gọn là 1nF)
+ MicroFarra 1 Micro = 1/1000.000 Fara
(viết gọn là 1µF)
 1µF = 1000nF = 1.000.000 Pf
b, Phân loại:

-Tụ điện được chia làm hai loại chính: loại không phân cực và loại có phân cực.
-Loạicó phân cực thường có giá trị lớn hơn loại không phân cực, trên hai chân
của loại phân cực có phân biệt chân nối âm, nối dương rõ ràng, khi gắn tụ có
phân cực vào mạch điện, nếu gắn ngược chiều âm dương, tụ phân cực có thể bị
hư và hoạt động sai. Ngoài ra người ta còn gọi tên tụ điện theo vật liệu làm tụ,
ví dụ: tụ gốm, tụ giấy, tụ hóa
c, Cách đọc giá trị của tụ điện:
- Đọc trực tiếp trên thân điện trở, ví dụ 100µF (100 micro Fara)
Nếu là số dạng 103J, 223K, 471J vv thì đơn vị là pico, hai số đầu giữ nguyên, số
thứ 3 tương ứng số lượng số 0 thêm vào sau( chữ J hoặc K ở cuối kà ký hiệu
cho sai số).
-Ví dụ 1:103J sẽ là 10000 pF (thêm vào 3 số 0 sau số 10) = 10 nF.
- Ví dụ 2: 471K sẽ là 470 pF (thêm 1 số 0 vào sau 47)
Sau trị số điện dung bao giờ cũng có giá trị điện áp, điện áp ghi trên tụ chính là
điện áp cực đại mà tụ có thể chịu được, vượt qua giá trị này thì tụ điện có thể bị
hư hỏng hoặc bị cháy nổ.
Trang 7
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
d, Đặc điểm tụ điện
- Dùng để tích điện, và xả điện, chỉ cho tín hiệu xoay chiều đi qua, ngăn dòng
một chiều.
- Khả năng nạp, xả điện nhiều hay ít phụ thuộc vào điện dung C của tụ.
- Đơn vị đo điện dung của tụ ở mạch: pF(picro Fara),nF(nano Fara), (micro
Fara). điện tử gồm
- Khi sử dụng tụ phải quan tâm đến hai thông số :
Điện dung: Cho biết khả năng chứa điên của tụ.
Điện áp: cho biết khả năng chịu đựng của tụ.
- Ghép nối tiếp: Các tụ C1, C2, , Cn ghép nối tiếp thì điện dung tương đương
C của bộ tụ có giá trị xác định bởi :
n

CCCC
1

111
21
+++=
- Ghép tụ song song: Các tụ C1, C2, , Cn ghép song song thì điện dung tương
đương C của bộ tụ được xác định bởi:

n
CCCC
+++=

21
- Ghép tụ hóa nối tiếp thì dương tụ này vào âm tụ kia, song song thì nối cùng
cực.
3.Transistor:
a, Khái niệm:
Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N ,
nếu ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự
NPN ta được Transistor ngược. về phương diện cấu tạo Transistor tương
đương với hai Diode đấu ngược chiều nhau .
_ Ký hiệu:

b. Cấu tạo:
Trang 8
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là
B ( Base ), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát ( Emitter ) viết tắt

là E, và cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và
C có cùng loại bán dẫn (loại N hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp
chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được.
Hình ảnh về cấu tạo của transistor:
c, Phân cực cho transistor
Muốn BJT làm việc như một phần tử tích cực thì phải đưa tới các cực của
Transistor các mức điện áp một chiều có giá trị khác nhau gọi là phân cực. Quá
trình phân cực phải thoả mãn các điều kiện sau :
• Chuyển tiếp Emitter-Base luôn phân cực thuận.
• Chuyển tiếp Collector-Base luôn phân cực ngược.
Nếu gọi U
E
, U
B
, U
C
lần lượt là điện thế của các cực Emitter, Base,
Collector, căn cứ vào điều kiện phân cực thì giữa các điện thế này phải thoả
mãn điều kiện:
U
E
< U
B
< U
C
Các phương pháp phân cực cho Transistor :
• Phân cực theo kiểu định dòng
Trang 9
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
• Phân cực theo kiểu điện áp phản hồi

• Phân cực theo kiểu tự phân cực
d,Các cách mắc và chế độ làm việc của transistor
- Cách mắc:
Tuỳ theo việc chọn cực nào làm điểm chung – tức là điểm có điện thế 0V về
xoay chiều cho cổng vào và cổng ra sẽ có 3 kiểu mắc Transistor trong mạch:
- Kiểu base chung (BC): I
E
là dòng vào, I
C
là dòng ra, U
EB
là điện áp vào,
U
EC
là điện áp ra
- Kiểu emitter chung (EC): I
B
là dòng điện vào, U
BE
là điện áp vào, I
C
là
dòng điện ra, U
CE
là điện áp ra.
- Kiểu collector chung (CC): I
B
là dòng điện vào, I
E
là dòng điện ra, U

BC
là
điện áp vào, U
EC
là điện áp ra.
Quan hệ giữa dòng điện và điện áp lối vào và ra cho ta các đường đặc tuyến
Vol-Ampe của Transistor.
- Chế độ làm việc:
Transistor có cấu tạo như 2 diode (D
BE
và D
BC
) mắc ngược nhau nên transistor
có 4 chế độ làm việc khác nhau:
- Chế độ khuếch đại khi D
BE
phân cực thuận (mở), D
BC
phân cực ngược
(khoá).
- Chế độ khuếch đại đảo khi D
BE
khoá và D
BC
mở.
- Chế độ bão hoà khi cả hai diode đều mở.
- Chế độ cắt dòng khi cả hai diode đều khoá.
Chế độ khuếch đại là điển hình nhất khi sử dụng BJT như một phần tử tuyến
tính để khuếch đại tín hiệu xoay chiều trong khi chế độ bão hoà và cắt dòng là
hai trường hợp giới hạn, BJT làm việc như một khoá điện tử với hai trạng thái

phân biệt: dòng nhỏ, áp lớn thì cắt dòng còn khi dòng lón, áp nhỏ thì bão hoà.
Trang 10
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
Ở chế độ khuếch đại yêu cầu cơ bản nhất là diode D
BE
phải mở với điện áp rơi
trên nó là 0,7V (Si) hay 0,3V (Ge), diode D
BC
phải khoá.
-Ứng dụng của BJT
+ Được sử đụng trong các mạch khuếch đại công suất nhỏ hoặc công suất lớn.
+ Có thể được sử dụng như một khóa điện tử trong mạch điện.
+ Kểt hợp với các linh kiện điện tử khác để tạo mạch điện như ý muốn
-Đặc biệt trong mạch có sử dụng transistor công suất , đó là H1061
- H1061 là loại tranrisstor công suất thông dụng ,có ứng dụng rộng rãi trong
các mạch công suất.Như mạch khuếch đại công suất âm tần, mạch khuếch
đại tín hiệu…
- Cấu tạo của H1061
+Hình dạng và cấu tạo :
1- Base , 2 –colecter , 3-emiter
Trang 11
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN

4, Loa
+Cấu tạo :

hình dạng thực tế của loa bass
hình dạng thực tế của loa treble
Trang 12
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN

cấu tạo của loa

+Nguyên lý và chế độ hoạt động của loa :
Loa điện động hoạt động dựa trên nguyên tắc một cuộn dây đặt trong một từ
trường mạnh của nam châm. Khi có dòng điện âm tần chạy qua, cuộn dây sẽ
dao động. Do cuộn dây được nối với màng loa nên các dao động này được
truyền ra không khí, tác động vào người nghe.
Dù thuộc thể loại nào thì loa cũng phải có một bộ phận quan trọng gọi là màng
rung (hoặc màng loa). Màng rung là nơi âm thanh được phát ra để đến với tai
người nghe. Tuỳ từng loại loa khác nhau mà nguyên lý làm rung màng rung là
khác nhau.
Đa số các loa màng rung được gắn với một cuộn dây, cuộn dây này được định
vị trong khe hẹp có từ trường mạnh được sinh ra giữa hai cực của một nam
châm vĩnh cửu. Khi cho dòng điện tín hiệu đi qua cuộn dây thì cuộn dây xuất
hiện lực từ làm rung nó, sự rung động của cuộn dây sẽ làm chuyển động màng
loa.
Do hạn chế riêng về cấu tạo, mỗi loại loa điện động theo nguyên lý sử dụng
nam châm điện vĩnh cửu thường chỉ phát được âm thanh tốt nhất ở một dải tần
nhất định nào đó mà không thể phát toàn dải âm nghe được (16 Hz đến 20.000
Hz)
• Ở dải tần thấp, âm thanh cần có biên độ lớn để tai người cảm nhận được,
màng loa phải có cấu tạo kích thước rộng, các cuộn dây có biên động
giao động lớn trong khe từ.
Trang 13
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
• Ở dải tần cao, để đáp ứng sự giao động nhanh và liên tục, màng loa phải
đủ nhỏ, mềm để không cản trở.
• Ở dải tần trung bình hoặc từng dải tần nhất định, màng loa cần được tính
toán để phù hợp nhất với tần số phát thiết kế.
Như vậy, để có thể truyền tải âm thanh ở đủ mọi dải tần nghe được, một bộ loa

cần sử dụng nhiều loa với đường kính và cấu tạo khác nhau (thông thường một
thùng loa có chất lượng tốt thường bao gồm bốn đến năm loa, trong đó: một loa
trầm, hai loa trung và một đến hai loa phát tần số cao)
+ Thông số của loa:
• Điện trở loa: Thường ký hiệu bằng ôm (Ω) xác định bằng điện trở của loa
khi đo ở tần số 1 Khz.
• Công suất danh định: Công suất điện, tính bằng VA hoặc W.
• Dải tần tái tạo.
• Trở kháng loa.
• Hệ số sóng hài
• Áp lực âm tiêu chuẩn trung bình.
CHƯƠNG II: SƠ ĐỒ KHỐI VÀ NGUYÊN TẮC HOẠT ĐÔNG CỦA
TỪNG KHỐI
Sơ đồ khối của mạch
Trang 14
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
1. Khối nguồn
- Cấu tạo:
Hình 1: Sơ đồ nguồn
Khối nguồn gồm có: 1 chỉnh lưu cầu 3A, máy biến áp đối xứng -12v, 0v,
+12v,
tụ 2200uf . Tụ đất 104
+ Khối nguồn có chức năng cung cấp nguồn nuôi cho toàn bộ mạch.
+ Nguyên lý hoạt động
• Đây là mạch chỉnh lưu cả chu kỳ,thường được dùng bằng 4cầu diode
(cũng gọi là mạch chỉnh lưu cầu) như hình ở trên .2 tụ có tác dụng lọc điện áp
đầu ra,sao cho điện áp đầu ra được ổn định hơn khômg bị nhấp nhô.Và ta ta
phải chọn tụ sao cho đủ lớn cỡ khoảng vài trăm đến vài nghìn uf ,do đó ta chọn
tụ 2200uf.Tụ 104 có tác dụng lọc nhiễu ở tần số cao
• Xột nửa chu kỳ dương: khi đó D

2
được phân cự thuận và dẫn dũng qua
tụ,qua D
3
và về nguồn.Và đó kết thúc nửa chu kỳ đầu
• Xét nửa chu ky âm: khi đó D
1
dẫn dong qua 2 tụ về D
4
và về nguồn.Và
đó kết thúc nửa chu kỳ âm
2. Khối khuếch đại
- Sơ đồ nguyên lý
Trang 15
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
-các linh kiện sử dụng trong mạch
+trandito c2383.H1061
+tụ điện 10uf, 1000uf
+Điện trở 2,2k. 44k. 100 ôm. 33 ôm. 10k .44ôm2w
+ biến trở xoay 2k
-Nguyên lý hoạt động của mạch
+Tụ c1 có tác dụng chỉ cho tín hiệu điện xoay chiều đi qua ko co tín hiệu điện 1
chiều từ nguồn đi qua
+điện trở R2 hạn dòng từ tín hiệu đầu vào .tránh trường hợp khi tín hiệu đầu
vào lớn quá sẽ làm cháy trandito c2383
+Điện trở R3 là điện trở định thiên cho trandito c2383 hoat động
+Điện trở R4.R7 là điện trở ổn áp ổn định chế độ làm việc cho trandito c2383
+Tụ C2 làm ngắn mạch tín hiệu khuếch đại không đảo tại R3
+Tụ C3 có tác dụng tách tín hiệu khuếch đại xoay chiều ra khỏi tín hiệu một
chiều

+R2 điện trở định thiên cho trandito H1061
Trang 16
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
+R5 điện trở ổn áp ổn định chế độ làm việc cho trandito H1061
+Tụ C4 tách tín hiệu khuếch đại xoay chiều ra khỏi tín hiệu một chiều
-Tính toán linh kiện trong mạch
+Ta có công suất đầu ra là P=2w,vậy
A
V
P
17,0
12
2
Ir6Ic
====
+Tại điểm làm việc ổn định của H1061 ta có Vce=5v nên ta có
(om).42
17.0
512
6
6
=
−
=
−
=
Ir
VceVcc
R
+Hệ số khuếch đại B=170,Vbe=0,7v

.001.0
170
17.0
B
Ir6
Ir5Ib A
====
(om).11300
001.0
7.012
Ir5
Vbe-Vcc
R5
=
−
==
Chọn R2=10k
KẾT LUẬN
Trang 17
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SPKT HƯNG YÊN
Trong quá trình thực hiện đồ án chúng em được rất nhiều hướng dẫn của
thầy cô trong khoa điện-điện tử, đặc biệt là thầy NGUYỄN VŨ THẮNG đã tận
tình chỉ bảo chúng em trong suốt thời gian làm đồ án. Nhưng do kiến thức còn
hạn hẹp nên trong quá trình thực hiện đồ án chúng em không thể tránh khỏi sai
sót, mong quý thầy cô trong hội đồng khảo thi bỏ qua và có hướng giúp đỡ để
chúng em có thể hoàn chỉnh đồ án của mình .
Chúng em xin chân thành cảm ơn!

TÀI LIỆU THAM KHẢO
 Giáo trình ‚‘‘ Điện tử cơ bản ’’

- Tác giả: Nguyễn Vũ Thắng – Nguyễn Thành Long–Hoàng Hải Hưng
 Tìm trên internet (tailieu.vn, dientuvietnam.vn, hoiquandientu.vn).
 Datasheet của các linh kiện.
Trang 18