BÁO cáo THỰC tập MẠCH KHUẾCH đại âm tần

BÁO CÁO THỰC TẬP MẠCH
KHUẾCH ĐẠI ÂM TẦN

PhÇn më ®Çu
I. Môc ®Ých thùc tËp

1


- Tìm hiểu chi tiết.
- Thiết kế mạch.
- Lắp ráp mạch.
- Cân chỉnh mạch khuyếch đại âm tần.

II.Yêu cầu
- Mạch sau khi thiết kế và lắp ráp phải có khả năng khuếch đại tín hiệu
âm tần.
- Yêu cầu đầu vào có điện áp 0.5 V xoay chiều hình sin, đầu ra cũng là
điện áp xoay chiều hình sin 3.8 V, không méo, không biến dạng.
- Sử dụng Oscilloscope trong việc kiểm tra và điều chỉnh mạch điện.
- Biết kiểm tra chế độ đông của transistor trong chế độ khuếch đại (các
chế độ A, B, C).

2


Nội dung báo cáo
I.Sơ đồ nguyên lý, cấu tạo mạch, tác dụng từng linh kiện.
1.Sơ đồ nguyên lý:

Hình1:sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại âm tần

2.Cấu tạo mạch điện, tác dụng từng linh kiện.
Đây là mạch khuyếch đại âm tần đợc ứng dụng rộng rãi trong các thiết
bị điện tử.
Mạch gồm ba khâu:
Đèn Q1 là đèn C828 làm nhiềm vụ khuyếch đại tín hiệu.
Đèn Q2 là đèn A564 làm nhiệm vụ kích tín hiệu và đa sang tầng
khuyếch đại công suất.
Tầng khuyếch đại công suất gồm hai loại đèn khác nhau: Q3 là C828
và Q4 là A564 mach theo kiểu đẩy kéo song song, có tác dụng năng cao
công suất đa ra tải.
Trong thực tế khi ráp và cân chỉnh mạch, loa 4 Ohm đợc thay thế bằng
điện trở 100
Trong mạch khi ráp sẽ thay Rb=4.7 K bằng biến trở 10K đợc mắc nối
tiếp với một điện trở 1K để bảo vệ mạch khỏi các đột biến trong điều
chỉnh chế độ làm việc của đèn Q1.
Điện trở 12K tao phân áp UBE cho đèn Q1.
3


Điện trở 100 tạo hồi tiếp âm cho tín hiệu, điều chỉnh điện trở này để
có tín hiệu ra có trị số nh ý muốn.
Điện trở 560 và tụ C2=103 (10nF) dùng để nối tầng, nâng cao hiệu
suất mạch.
Các điện trở 440(2x220) và 1K dùng để hạn chế tín hiệu hồi tiếp
chống tự kích và méo phi tuyến trong tầng khuếch đại công suất R5=440
tạo chênh lệch điện áp giữa Q2 và Q3.
R1=560 dùng để hồi tiếp tín hiệu từ đầu ra về chân E của Q1.
II.Nguyên lý hoạt động
1) Chế độ một chiều
- Đối với Q1: cực B nối với nguồn dơng qua biến trở, cực C nối với dơng nguồn qua điện trở 220 , cực E đợc nối với tụ xuống âm nguồn,

do đó dòng điện không trực tiếp xuống đất mà theo đờng qua điện trở
560 đi sang đèn Q4, sau đó đi xuống đất.
- Đối với Q2: cực E đợc nối trực tiếp với nguồn, dong Bazơ đợc lấy từ
dòng Ic của đèn Q1. Cực C nôíi với Bazơ của đèn Q4.
- Đối với Q3: cực C đợc nối trực tiếp với dơng nguồn, dòng Bazơ lấy từ
cực C của Q2, cực E nối với Ecủa Q4 do đó dòng I E của hai đèn là nh
nhau
- Đèn Q4: cực E nối với cực E của Q3, cực C đợc nối trực tiếp xuống
đất, Q4 đợc mở nhờ dòng Ic của Q2.
2) Chế độ xoay chiều
Tín hiệu vào dạng Sin với biên độ 0.5 V, tần số 1kHz đợc đa vào cc B
của Q1 thông qua một tụ hoá C1=47F. Tín hiệu ra lấy ở cực C. Tín hiệu
qua đèn Q1 đợc khuyếc đại lần 1, sau đó đa sang Bazơ của đèn Q2 để
kích. Tín hiệu ra lấy ở cực C.
Sau đó tín hiệu đợc lấy ra ở cực C của đèn Q2 và chia làm hai đờng:
- Một đờng vào Bazơ của đèn Q3.
- Một đờng vào Bazơ của đèn Q4.

4


Tín hiệu ra đựơc ghép với nhau tại cực E nối chung của hai đèn và đợc
đa ra loa qua một tụ hoá C4=100 F
Để đạt đợc điện áp ra có biên độ là 3.8 V ta cần điều chỉnh R2 (100
) giá trị khoảng 70ữ75 , tuy nhiên khi đó tín hiệu ra bị méo ở hai đỉnh
hình Sin, để khắc phục ta điều chỉnh biển trở để đạt đựơc hình Sin. Điều
chỉnh biến trở tức là ta đã điều chỉnh chế độ làm việc của Q1 làm cho tính
hiệu hết méo.
Trong thực hiện mạch ta cần chú ý điểm sau: để mạch hoạt động đợc
thì cả bốn đèn phải hoạt động bình thờng. Ta cần chú ý tới các giái trị sau:

- UCE của Q1: từ 2.4 V đến 3.0 V
- Để đèn Q3 mở thì UBE của Q3 là 0.4 V đến 0.6 V
- Khi đó UCE (Q3) UCE (Q2) phải cỡ 0.1 Vữ0.6 V. Khi đó mạch hoạt động.
III.Sơ đồ lắp ráp

Trong sơ đồ lắp ráp có một số điểm cần lu ý sau:
- R2 sau khi chỉnh giá trị sẽ là ba điện trở R21, R22, R23 mắc song
song với nhau. Khi đó giá trị thực của R2 là 220/3=73.33
- R5=220 sẽ là ba điện trở 100,100 và 220 măc nối tiếp với nhau
tức R5=420

5


- Rb giữ nguyên, điều chỉnh Rc=12K mắc nối tiếp với 1,2 K tức
Rc=13,2 K để không bị méo dới.
IV. Trả lời các câu hỏi kỹ thuật:
Câu hỏi 1:
Phân tích dòng điện một chiều qua từng đèn?
Trả lời:
- Đối với Q1: Dòng Ic từ dơng nguồn qua điện trở 220 qua chân C
đến chân E qua điện trở 560 đến chân E của Q4 qua chân C(Q4) về
âm nguồn.
Dòng IB từ dơng nguồn qua điện trở Rb đến chân B qua chân E qua
điện trở 560 đến chân E của Q4 qua chân C(Q4) về âm nguồn.
Dòng IE bằng tổng hai dòng IB+IC từ chân E qua điện trở 560 đến
chân E của Q4 qua chân C(Q4) về âm nguồn.
Dòn IP từ nguồn qua Rb qua điện trở 12K về âm nguồn
- Đối với Q2: Dòng Ic từ dơng nguồn qua chân E sang chân C đến chân
B: (Q3)->E(Q3) ->E(Q4) ->C(Q4) về âm nguồn.

Dòng IB từ dơng nguồn qua chân E sang chân B -> C(Q1)->E(Q1)
qua điện trở 560 đến chân E(Q4) qua chân C(Q4) về âm nguồn
Dòng IE bằng tổn hai dòng IB+IC từ dơng nguồn qua chân E sau đó
chia hai đờng một là IB, hai là Ic
- Đối với Q3: Dòng Ic từ dơng nguồn qua chân C->E ->E(Q4)->C(Q4)
về âm nguồn.
Dòng IB từ dơng nguồn đến E(Q2)->C(Q2) đến chân B->E sang chân
E(Q4)->C(Q4) về âm nguồn.
Dòng IE bằng tổng hai dòng IB+IC từ chân E sang chân E(Q4)->C(Q4)
về âm nguồn
- Đối với Q4: Dòng Ic từ dơng nguồn qua Q3 đến chân E->chân C về
âm nguồn.
Dòng IB từ dơng nguồn qua Q3 đến E(Q4)->B(Q4) quay lại qua Q3
sang E->C về âm nguồn.

6


Dòng IE bằng tổng hai dòng IB+IC .
Câu hỏi 2:
Cách mắc các đèn bán dẫn đối với dòng xoay chiều?
Trả lời:
- Đối với Q1: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân c nên Q1 đợc
mắc E chung
- Đối với Q2: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân C nên Q2 đợc
mẵc kiểu E chung
- Đối với Q3: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân E nên Q3 đựơc
mắc C chung.
- Đối với Q4: Tín hiệu vào ở chân B, tín hiệu ra ở chân E, nên Q4 đợc
mắc C chung.

- Đối với các transistor mắc E chung tín hiệu đầu vào và đầu ra ngợc
pha nha
Câu hỏi 3:
Chuyển giao lên mạch IC khuyếch đại thuật toán, tính Kthuận, Kdảo
của mạch?
Trả lời:
Khuyếch đại thuận: tín hiệu vào từ chân B của Q1 ra ở chân E của Q3,
Q4 cùng pha. Sơ đồ chuyển giao nh sau:

Trong sơ đồ thì cực +(thuận) là chân B của Q1 giả sử tín hiệu vào ở nửa chu
kì dơng qua Q1 chuyển thành âm(đảo pha) do Q1 mắ E chung qua Q2(E

7


chung) đảo pha, qua Q3 không đảo pha(C chung), nh vậy tín hiệu vào và ra
đồng pha nhau. Hệ số khuyếch đại thuận là:
K thuận =

U ra
R
= 1+ 1
U vào
R2

theo các giá trị trên sơ đồ ta tính đợc
K thuận = 1 +

560
= 8.64

73.33

Khuyếch đại đảo:
Tín hiệu vào từ chân E của Q1 ra ở chân E của Q3, Q4. Sơ đồ chuyển giao
nh sau:

Trong sơ đồ thì cực (-) (đảo) là chân E của Q1 giả sử tín hiệu vào ở nửa chu
kì dơng qua Q1 thì chân B sẽ ngợc pha qua chân C lại chuyển thành dơng(đảo pha) do Q1 mắc E chung qua Q2 (mắc E chung) đảo pha, qua Q4
không đảo pha(C chung), nh vậy tín hiệu vào và ra ngợc pha nhau.
Hệ số khuếch đại đảo là:
K dả o =

U ra
R
= 1
U vào
R2

Theo các giá trị trên sơ đồ ta tính đợc
K dả o =

560
= 7.64
73.33

Dấu (-) biểu diễn sự ngợc pha giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra
Câu hỏi 4:
Nhận xét giữa tính toán và mạch thực tế?
Trả lời:

8


Tính toán lý thuyết ta thấy mạch là mạch khuếch đại thuật toán nên ta
K thuận = 1 +

có:

R1
560
= 1+
= 8.64
R2
73.33

Nếu tín hiệu vào là Uvào=0.5 V thì tín hiệu ra sẽ là:
U ra = K thuận xU vào = 8.64 x0.5 = 4.3 V

Trong thực tế U vào = 0.5 V, U ra = 3.8 V nh vậy ta có:
K dả o =

U ra
3.8
=
= 7.6
U vào 0.5

Sai số sẽ là:

| U TT U LT |

| 3.8 4.3 |
x100% =
x100 = 12%
U LT
4.3

Sai số này có thể chấp nhận đựơc
Nguyên nhân của sai số:
- Sai số dụng cụ đo.
- Sai số của linh kiện.
- Sai số do quá trình hàn nối linh kiện không đúng kĩ thuật làm giảm
phẩm chất linh kiện

V.Đo đạc và thí nghiệm:
1.Kết quả đo đạc ở chế độ tĩnh
Trong chế độ tĩnh loa thay bằng một điện trở 100
Transitor
Q1
Q2
Q3
Q4

UCE
2.6 V
-4.5 V
4.8 V
-4.0 V

UBE
0.6 V

-0.6 V
0.6 V
-0.5 V

UE_đất
5.8 V
0V
4.0 V
-4.8 V

2.Bỏ Rb Q1
Khi đó không còn điện áp chân B hay UBE=0 mạch không hoạt động
đựơc(vì các transitor đều làm việc ở chế độ khuyếch đại). Kết quả đo ở chế
độ tĩnh ghi ơ bảng sau:
Transitor
UCE
UBE
UE_đất
Q1
8.4 V
- 0.4 V
0.4 V
Q2
-9 V
0V
0V
Q3
8.4 V
- 0.4 V
0.4 V

Q4
-0.4 V
-0.4 V
0.3 V

9


3.Bỏ cực E của Q3
Khi đó tầng khuếch đại công suất bị mất một vế tín hiệu chỉ đựơc
khuếch đại bán chi kì. Quan sát dạng sóng trên Osilloscope ta thấy rõ điều
đó cụ thể chỉ bán phần dơng có tín hiệu ra còn phần âm bị mất, ngoài ra tín
hiệu còn bị méo, biên độ max là 1.4. Kết quả đo ỏ chế độ tĩnh nh sau:
Transitor
UCE
UBE
UE_đất
Q1
2.4 V
0.6 V
6V
Q2
-4 V
- 0.6 V
0V
Q3
0V
0V
4.5 V
Q4

- 4.2 V
-0.6 V
4.2 V
4. Bỏ R2
Khi đó coi mạch có R2= thay vào biểu thức tính K ta có K=1. Điều
này đựơc chứng thực trên Osilloscope tín hiệu vào và tín hiệu ra có biên độ
và dạng sóng nh nhau. Kết quả đo ở chế độ tĩnh ghi ở bảng dới:
Transitor
UCE
UBE
UE_đất
Q1
2.4 V
0.6 V
6V
Q2
-4 V
- 0.6 V
0V
Q3
4.8 V
0.7 V
4.2 V
Q4
-4V
-0.7 V
4.2 V
VI.Câu hỏi phụ:
Câu hỏi:
Tại sao bán dẫn ta đo UBE mà không đo UB-đất. Giải thích cách đo trên?

Trả lời:
Trong chế độ khuếch đại Transitor muốn hoạt động đợc nhất thiết phải
cấp UBE. Do đó khi kiẻm tra chế độ tĩnh nhất thiết phải đo UBE.
Chỉ càn làm cho giả trị UBE thay đổi chút ít với khoảng <0.7 V ->IE và
IC thay đổi rất nhiều làm cho nội trở Transistor thay đổi rất nhiều theo. Đây
là tính chất rất quan trọng của Transistor mà chúng ta cần biết do vậy để biết
đèn hoạt động tốt hay không ta chỉ cần đo UBE.
Trong các mạch thì để tạo điện áp cho đèn hoạt động ngời ta phải phân
áp cho Transistor. Lý do tại sao không do UB-đất là do:
- Các Transistor khi đợc phân áp thì cha chắc cực E đã nối đất mà có thể
qua một điện trở hồi tiếp, khi đó UBE=UB-UE UB-đất (vì UE0).

10


- Gi¶ sö Transistor ®ù¬c ph©n ¸p b»ng dßng ph©n ¸p th× khi ®ã nÕu
Transistor háng ta vÉn cã UB-®Êt do sù ph©n ¸p mµ kh«ng cã UBE
- Trong qu¸ tr×nh hµn nèi linh kiÖn chÊt lîng mèi hµn kh«ng ®îc ®¶m
b¶o dÉn ®Õn sai lÖch kÕt qu¶ ®o.

11