MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT DÙNG IC TDA 2030 VÀ TL82 MỚI NHẤT

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

LỜI NÓI ĐẦU
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 tính 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 2 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 Mạch Khuếch đại Âm Thanh rất phổ biến trên thị trường, mà
tầng khuếch đại công suất được thiết kế sử dụng BJT ( FET) công suất như :
mach khuếch đại OTL, mạch khuếch đại OCL, mạch khuếch đại BCL… nhưng
để đơn giản hơn ta có thể sử dụng các IC tích hợp như: TDA, LA, LM, TL…
Chính vì vậy mà nhóm chúng em chọn mạch khuếch đại công suất TL082 kết
hợp với TDA2030 để làm đồ án cho môn học này của nhóm em.
Trong quá trình thực hiện đố án, chúng em được sự hướng dẫn tận tình của
thầy NGUYỄN THẾ QUỲNH. Đó chính là điều kiện thuận lợi để chúng em
hoàn thành Đồ Án Môn học. Vì kinh nghiệm còn yếu nên mong được sự góp ý
của thầy để đồ án được thành công hơn

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :1

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

NỘI DUNG CHÍNH
I. PHÂN TÍCH MẠCH.
II. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ VÀ LINH KIỆN
III. ĐẤU THỬ TRÊN BO THỬ ( SOTKET)
IV.VẼ MẠCH IN
V. RÁP MẠCH HOÀN CHỈNH
CHI TIẾT.
PHÂN TÍCH MẠCH
+ mạch gồm có 4 phần chính:
* BỘ NGUỒN:
ở đây ta sử dụng bộ nguồn đôi dùng 7809 và 7909 để làm nguồn nuôi.mạch có
sơ đồ như sau:

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :2


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

* BỘ TIỀN KHẾCH ĐẠI :
Ta dùng TL082 để làm bộ khếch đại cho mạch,mạch cò sơ đồ như sau:
+ Tín hiệu khi qua bộ này sẽ được khếch đại tăng lên rất nhiều lần……

* BỘ CHỈNH ÂM SẮC.
+ sau khi qua bộ tiền khếch đại tín hiệu sẽ được đưa đến bộ này,tại đây nó sẽ
được biến đổi về âm sắc của người nghe……như bass treb…..vv….vaf có sơ đồ

mạch như sau:

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :3


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

* BỘ KHẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT DÙNG TDA2030
+ sau khi được chỉnh về âm sắc tín hiệu sẽ được đưa đến đây,tại đây nó sẽ được
khếch đại lên rât nhiều lần để đưa ra loa…..và có mạch như sau:

II.

LINH KIỆN LẮP RÁP MẠCH.

IC TDA 2030, IC TL 082, IC 7812, IC 7912
Tụ gốm các loại : 224, 103, 104, 203p,
Tụ hóa các loại : 4tụ 1u, 10u, 2tụ 100u/24vdc, 2tụ 2200u/25v
Điện trở :1R/5w, 680R, 11k, 3.6k, 1.8k, 47k, 100k. 2VR 100k, VR 500K
4diode 1n4007, 2LED
Diode cầu 1A
1 biến áp (±12V)

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :4

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

• THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KĨ THUẬT CỦA LINH KIỆN.
IC nguồn 7812 (+12V)
- Hình ảnh:

- thông số:
o Nguồn cấp Vo , (Min = 11,5V: Max = 12,5V)
o Nguồn ra Vr = +12V
o Dòng cấp cho IC Io ≥ 500mA
o Dòng ra Ir = 1A
IC 7912 nguồn (-12V)
- hình ảnh:

- thông số:
- Nguồn cấp Vo , (Min = - 11,5V: Max = - 12,5V)

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :5


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

- Nguồn ra Vr = -12V
- Dòng cấp cho IC Io ≥ 500mA. Dòng ra Ir = 1A
IC TL 082.
- Hình ảnh :

• Đặc tính chung :

















Điện áp cắt trong
15mV.
Dòng vào định thiên thấp
50pA.
Điện áp vào thấp
16nV/Hz.
Dòng nhiễu thấp
0.01pA/Hz.
Dải thông khuếch đại rộng
4MHz.
Tốc độ chuyển mạch cao
13V/uS.
Dòng vào cung cấp thấp
3.6mA.

Trở vào cao
1012Ω.
Méo đa hài tổng thấp
≤ 0.02%.
Góc ồn thấp (1/f)
50 Hz.
Thời gian đáp ứng giải quyết
2uS.
Nguồn cung cấp
± 18 ÷±30
Nhiệt độ hoạt động
0oC ÷ 70oC.
Nhiệt độ lớn nhất(toàn băng)
150oC.
Đặc tính hoạt động ở chế độ AC.

Tăng độ khuếch đại ghép nối (TA=25OC,1 Hz÷20 Hz(đầu vào)) : -120
dB.

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :6


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục





Tốc độ xoay chuyển mạch(VS=±15V,TA=15oC) : 13V/uS.
Tăng băng thông sản phẩm trong dải(VS=±15V,TA=15oC): 4MHz.
Điện áp ồn đầu vào tương đương (TA=25oC,RS=100Ω,f=1MHz) :
25nV/Hz.

Dòng ồn đầu vào tương đương (TA=25oC,f=1MHz) : 0.01 pA/Hz.

Tổng méo đa hài (Av=+10,RL=10K,VO=20VP-P),BW :(20Hz ÷ 20 KHz)
: <0.02 %.
Những thuộc tính về hiệu suất.
(biểu đồ cho thấy mối tương quan giữa dòng vào định thiên
với điện áp định thiên chung (chế độ tĩnh)và nhiệt độ của ic).

Hình 1.1

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :7


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

(biểu đồ thể hiện mối quan hệ giữa điện áp ra và tải ra đu đưa H1.2A và giữa độ
khuếch đại độ rộng dải thông với nhiệtđộ môi trường H1.2B).

(A)

(B)
Hình 1.2

(mối quan hệ giữa méo với tần số H1.3A và mối quan hệ giữa dải
điện áp ra chống nhiễu H1.3 B)

(A)

(B)
Hình 1.3

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :8


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

(mối quan hệ giữa tần số với độ khuếch đại điện áp mở H1.4A và
giữa tần số với tỉ lệ tín hiệu nhiễu H1.4B)

(A)

(B)

Hình 1.4
(mối quan hệ giữa điện áp nguồn cấp với độ khuếch đại điện áp mở
H1.5A và giữa trở kháng với tần số của tín hiệu ra H1.5B)

(A)

(B)

Hình 1.5

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :9


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

- Đáp ứng xung : Biểu diễn sự khác biệt giữa tín chưa được biến đổi so với tín
hiệu đã được biến đổi qua IC TL 082 H1.6

-Cấu trúc: Một kênh khuếch đại của IC (kênh A)

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :10


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

B. IC TDA 2030 ( Khuếch đại âm thanh HI-FI 14W).
- Đặc tính : TDA2030 là một mạch tích hợp khối trong gói phiên bản của
PENTAWATT, được sử dụng như một khuếch đại tần số thấp ở chế độ AB.
Thông thường nó cung cấp suất ra 14W (d = 0,5%) tại 14V áp vào /4R trở kháng
ra tải ; ± 14 V hoặc 28V, đảm bảo công suất đầu ra là 12W trên tải 4 Ω và 8W
trên tải 8Ω (DIN45500).
TDA 2030 đảm bảo dòng ra cao ổn định và méo thấp. Thêm vào đó các thiết bị
của doanh nghiệp (và được cấp bằng sáng chế) ngắn mạch để bảo vệ loa bao
gồm một hệ thống tự động sắp xếp để hạn chế công suất tiêu thụ đột biến để giữ

cho công suất điểm làm việc của bóng bán dẫn (transistor) đầu ra luôn vận hành
trong điều kiện an toàn nhất. Một hệ thống tắt trở nhiệt cũng được tích hợp trong
đó.

- Hình minh họa :

- Những thuộc tính tối đa :
VS
Điện áp cấp nguồn
VI
Điện áp vào
VI
Điện áp vào vi phân

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

±18(36)V
VS
±15

V

Trang :11


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

IO
Dòng ra đỉnh (phạm vi giới hạn)
PTOT Công suất tiêu tán

Tstg,Tj Nhiệt độ cho phép hoạt động
- Công suất ra tương ứng :

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

3.5
20
-40÷150

A
W
0C

Trang :12


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

- Những thuộc tính về điện :

C. Tụ điện, điện trở.
⇒ Tụ : Chỉ cho phép dòng điện một chiều đi qua.Tụ có giá trị càng nhỏ thìchỉ
cho phép tần số cao đi qua và ngược lại với tụ có giá trị lớn.
⇒ Điện trở : Có tác dụng hạn chế dòng và phân áp.Khi được kết hợp với tụ thì
khối này có tác dụng lọc thông tùy theo hắng số thời gian của chúng .

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :13

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

III. NGHIÊN CỨU SƠ ĐỒ MẠCH.
A. SƠ ĐỒ MẠCH KHUẾCH ĐẠI ÂM SẮC SỬ DỤNG TL082.

-

Mạch khuếch đại âm sắc được chia làm 3 tầng :
+ Tầng tiền khuếch đại : Từ đầu vào cho tới tụ 1uF (chiếm ½ TL 082)
sau khi tín hiệu lấy từ máy điện thoại, radio hoặc máy nghe nhạc tín hiệu của
tầng này rất nhỏ
(cỡ 0.1 ÷0.3 mV) do đó khi qua đây tín hiệu sẽ được khuếch đại vế cả điện áp và
dòng với một hệ số khuếch đại khá cao (được tính toán và thiết kế sẵn trong IC).
+ Tầng khuếch đại âm sắc :
Tiếp theo cho tới chân số 6 của IC TL 082 tín hiệu sau khi được tiền khuếch đại
tiếp tục được đưa đến tầng này có nhiệm vụ của tạo ra độ trầm bổng cho tín hiệu
tạo cho âm thanh có một sự đa dạng về âm sắc.Như chúng ta đã biết âm thanh
nghe được là thuộc khoảng từ (16Hz ÷20KHz) ngoài khoảng này do cấu tạo của
tai chúng ta cho nên khó có thể phát hiện được âm thanh phát ra.Tần số càng

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :14


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

thấp tạo âm thanh trầm bổng du dương, ấm áp (thường thuộc về nam giới) còn
với tấn số cao tạo cho ta một cảm giác thanh cao, nhẹ nhàng, mượt mà (thường

thuộc về phái nữ) do đó mạch khuếch đại âm sắc này tạo cho tín hiệu của chúng
ta sự trầm bổng về âm thanh tùy theo gu âm nhạc của từng người.Sau khi tín
hiệu qua tầng tiên khuếch đại tín hiệu được chia làm ba nhánh với những chức
năng nhiệm vụ như sau :
Nhánh thứ nhất với tổng trở vào khoảng hơn 70K gần như sau khi qua đây tín
hiệu bị suy hao hêt cho nên cuối tầng này việc nồi với chân số 7 của IC chỉ có
tác dụng tạo đướng đi thông tác cho tín hiệu. Tụ gốm 0.05 pF có tác dụng chỉ
cho tín hiệu có tần số thấp đi qua đường mạch này cộng vơi biến trở VR50K
chúng ta có thể điều chỉnh to nhỏ tín hiệu tần số thấp này (đó là nguyên lý mạch
bass).
Nhánh thứ 2 (tầng mid_range) tổng trở của cả nhánh khá cao cho nên cũng như
trên cuối nhanh này tín hiệu suy hao rất đáng kể việc nối chúng với chân số 7
của TL 082 cúng hệt như của nhánh bass bên trên (nhánh thứ 3 bên dưới cũng
hoàn toàn tương tự). Điều ta quan tâm ở đây là giá trị của tụ gôm (tụ có khả năng
cho tín hiệu tần số cao đi qua tùy thuộc vào giá trị ghi trên tụ ) ở nhánh nay việc
kết hợp biến trở với hai tụ gốm 0.005pF , 0.022pF cho phép tín hiệu thuộc dải
trung bình giữa trầm và cao tạo một sự điều tiết hài hòa cho tín hiệu ở dải thông
này gần như âm thanh mà tai ta nghe thấy bass_treble không tần số tín hiệu nào
vượt nên.Việc điều chỉnh cường độ tín hiệu phụ thuộc vào biến trở 50K.
Nhánh thứ 3 (tầng treble) việc đưa vào sử dụng tụ gốm 0.005pF cho phép tín
hiệu tần số cao đi qua (cuối dải âm thanh nghe thấy của tai người ) mà đây là dải
tần của tín hiệu thanh cao cho nên việc điều chỉnh cường độ của nó chỉ còn phụ
thuộc vào biến trở 100K mà thôi .
***

Một lưu ý rằng : Việc cho phép tín hiệu tần số như thế nào đi qua

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :15

Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

mỗi nhánh là do sự kết hợp giưa điện trở và tụ điện tạo cho chung có một hằng
số thời gian cho phép những dải thông của tín hiệu thuộc tần số nào đi qua (quá
trình lọc thông ).
+ Tầng khuếch đại trung tần :
Tất cả tín hiệu sau khi lọc và qua chiết áp VR được tổng hợp lại và được đưa đến
chân số 6 của IC TL 082 trực tiếp làm tín hiệu đầu vào của tầng khuếch đại trung
tần, việc điều chỉnh âm sắc sao cho phù hợp với gu nghe của từng người giờ đây
tín hiệu được tiếp tục đưa vào phấn khuếch đại còn lại của TL 082 và nhiệm vụ
của phần này là khuếch đại một tín hiêu ra lên tới vài trục thậm chí vài trăm mV
sao cho công suất đủ lớn tiếp tục đưa đến IC khuếch đại TDA 2030. Với những
thông số khuếch đại được nhà chế tạo đưa ra với tín hiệu đầu vào thuộc giới hạn
cho phép thì đầu ra luôn có được tín hiệu khuếch đại (có độ lớn ) mong muốn và
với cho phép đủ để đưa tới tầng khuếch đại hoạt động ngon lành.
+Mô tả :
Cặp tụ gốm và hóa (100uF/15V) kết hợp với nhau có tác dụng lọc nguồn, yêu
cầu sử dụng nguồn một chiều ổn định do đó đặt ra chúng ta phải thiết kế mạch
lọc nguồn sao cho không có nhiễu trên nguồn cung cấp tạo cho IC một điện áp
một chiều bằng phẳng hoạt động ổn định vậy nên tín hiệu nhiễu tấn số cao thấp
qua hai tụ này xuống mass. Cặp diode 1N4001 có tác dụng bảo vệ thiết bị trong
mạch khỏi điện áp đầu ra dội ngược trở lại tránh nhiễu và bảo vệ độ ổn định của
nguồn luôn ổn định nhất. Đồng thời định thiên một điện áp phân cực cho IC hoạt
động ở chế độ khuếch đại, hầu hết các mạch khuếch đại công suất đều hoạt động
ở chế độ B (chế độ đẩy kéo) do đó công suất và lượng nhiệt tỏa ra lớn V
( P=UIcosΨ) cần có chế độ tản nhiệt thích hợp để IC hoạt động ổn định lâu dài.
Việc tính toán thiết kế hệ thống tản nhiệt cho IC phụ thuộc vào công suất ra là
chính(tỉ lệ thuận ) Điện trở 47K, 1.5K, tạo một vòng hồi tiếp một phần đưa về

chân số 2 của IC phần còn lại được tụ đưa xuống mass. Việc hồi tiếp tín hiệu trở
về giúp ổn định tín hiệu khi có sự đột biến đầu vào tránh nhiễu và điên áp cao
cục bộ.

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :16


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

Điện trở 47K và tụ hóa 10uF phân áp và lọc tín hiệu (chỉ có tín hiệu biến thiên
tuần hoàn đi qua) tín hiệu ở đây được lấy trực tiếp từ tấng khuếch đại trung tần
đưa đến và vào chân số 1 của IC .
Cặp điện trở 1Ω/5W, tụ gốm 204 có tác dụng cho phép tần số cao ổn định sau
khi khuếch đại qua IC đưa ra loa (chân số 4) , công suất của điện trở này phải lớn
bởi tín hiệu lúc này rất lớn cả về điện áp lẫn dòng điện tránh hiên tương cháy trở
(công suất nhỏ).
+ Lưu ý :
Công suất của ampli không quyết định đến độ to của âm thanh ở đây yếu tố chi
phối chính là cướng độ âm thanh (dB) được gọi là độ lợi của mạch khuếch đại là
tỷ số giữa công suất đầu ra và công suất đưa vào điều khiển, và thông thường
được tính trên thang đo decibel (dB). (Trong thang đo này, trị số đo tỷ lệ với
quan hệ lôgarít của hai trị số:
G (dB) = 10 Log (Pout/Pin)) (trường hợp trong mạch này độ lợi đạt được là vào
khoảng 34÷44 dB) Để đảm bảo cho loa hoạt động ổn định lâu dài việc đầu tiên ta
phải chọn công suất cho loa sao cho phù hợp với mạch có thể nhỏ hơn nhưng
điện trở phải lớn để tránh khi công suất của mạch vượt quá công suất loa sẽ làm
cháy loa, việc thứ hai là ta để bảo vệ loa ta có thể lắp thêm mạch bảo vệ loa.

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :17


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

+Sơ đồ mạch nguyên lý :

+Sơ đồ mạch in :

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :18


Ket-noi.com diễn đàn công nghệ, giáo dục

GVHD: Nguyễn Thế Quỳnh

Trang :19