Các mạch điện thực dụng dễ ráp

Các mạch điện thực dụng dễ ráp
Tôi sẽ chọn ra các mạch điện tử dễ ráp để hướng dẫn các Bạn làm
thực hành, sắp xếp các mạch điện này từ đơn giản dần đến mức
phức tạp hơn. Mỗi mạch sẽ trình bày ngắn gọn nguyên lý vận hành
của mạch, và cho gợi ý tính mở rộng ứng dụng của mạch. Nếu Bạn
thích và chịu bỏ công ra làm thực hành và lắp ráp các mạch điện
này, tôi tin là tay nghề của Bạn sẽ có nhiều tiến bộ, Bạn sẽ ít bở ngơ
hơn với công việc phải làm hàng ngày của người chuyên viên điện
tử. Và nhất là đối với các Bạn sinh viên ngành điện và điện tử sẽ
không phải cứ than là "học lý thuyết thì nhiều mà làm thì chẳng bao
nhiêu", nên đến khi nhận đề tài học kỳ hay đề tài tốt nghiệp thì
không biết phải bắt đầu công việc từ đâu và làm như thế nào?

1. Cái Bạn cần co trước tiên trên bàn thợ là
hộp nguồn DC.
Để có thể cho chạy thử các kiểu mạch điện mà Bạn đã ráp trên bàn
thợ, việc trước tiên là Bạn phải cấp nguồn nuôi thích hợp cho mạch.
Do đó, mạch điện dễ ráp đầu tiên mà chúng ta sẽ nói đến là hộp
nguồn DC.
(1) Mạch nguồn ổn áp dùng transistor.


Trên bàn thợ của Bạn luôn phải có hộp nguồn DC, nếu thích Bạn có
thể tự ráp mạch nguồn DC theo sơ đồ mạch điện trên. Ở ngả vào,
Bạn có biến áp T1, công dụng của biến áp này là giảm áp AC và tạo
tính cách ly board mạch với đường nguồn AC, nhờ vậy giữ an toàn
cho người sử dụng. Cầu chì F1 dùng ngắt dòng khi trong mạch bị
quá dòng. Điện áp 12V lấy ra trên cuộn thứ cấp cho qua cầu 4 diode
D1...D4 để nắn dòng toàn kỳ, dòng điện xoay chiều dạng Sin được
đổi ra dòng điện một pha dạng xung. Dòng này cho nạp vào một tụ
hóa lớn C1, công dụng của tụ là làm giảm độ dợn sóng, nâng cao

mức nguồn DC và ổn định dòng điện cấp cho tải. Chúng ta dùng Led
đỏ D5 làm Led chỉ thị và lấy mức áp 2V trên Led dùng làm mức áp
mẫu cấp cho cầu đo. Điện trở R1 có công dụng hạn dòng. Transistor
Q1, Q2 là 2 transistor ghép dạng phức hợp để có công suất đủ lớn và
có độ nhậy đủ cao. Q3 là transistor khuếch đại tín hiệu của cầu đo.
Câu đo dùng theo dõi mức áp biến động trên tải, cầu đo gồm có điện
trở R3, chiết áp R5, và R4, đây là cầu chia volt lấy một phần mức
volt trên tải để cấp cho chân B của Q3, trong khi đó chân E của Q3
cho lấy mức áp mẫu không đổi. Tụ hóa C2 tạo ổn áp ngả ra và trên
ngả ra chúng ta dùng Led xanh D6 với điện trở định dòng R6 để báo
có nguồn ra.
Nguyên lý ổn áp của mạch như sau:


* Khi tải nặng, mức áp trên tải có chiều hướng giảm xuống, điều này
sẽ làm cho mức áp trên chân B của Q3 giảm theo, trong khi đó mức
áp trên chân E không thay đổi, vậy transistor Q3 sẽ dẫn yếu, mức
volt trên chân C của Q3 sẽ tăng lên, vậy mức áp trên chân B của Q2
bị đẩy lên, điều này sẽ không cho mức áp trên tải giảm xuống,
chúng ta biết mức áp trên tải cũng là mức áp trên chân E của Q1,
mức áp này luôn tăng giảm theo mức áp của chân B của Q2.
* Lý luận ngược lại, khi tải nhẹ, mức áp trên tải có chiều hướng tăng
cao, điều này làm tăng mức áp trên chân B của Q3, transistor Q3 sẽ
dẫn điện mạnh hơn, mức áp trên chân C của Q3 sẽ giảm xuống, nó
kéo mức áp trên chân B của Q2 xuống và như vậy sẽ không cho mức
áp trên tải tăng lên.
Khi Bạn chỉnh chiết áp R5, Bạn đã làm thay đổi mức volt trên chân B
của Q3, như vậy sẽ làm thay đổi mức volt trên chân C của Q3 hay
thay đổi mức volt trên chân B của Q2, và điều này sẽ làm thay đổi
mức áp trên chân E của Q1, và đã làm thay đổi mức áp DC trên ngả

ra. Trong vận hành, không để transistor Q1 quá nóng, Bạn nên gắn
Q1 trên miếng nhôm làm nguôi.

(2) Nguồn 5V co mức ổn định tốt với ic 7805 rất thông dụng
với các mạch số.


Chúng ta biết trên thị trường luôn có bán các ic ổn áp 3 chân họ
78xx, họ 79xx. Vậy nếu muốn có mức áp DC ngả ra ổn định, Bạn tìm
và dùng các ic ổn áp này. Với ic ổn áp 7805, mức áp ra là 5V, với ic
ổn áp 7809, mức áp ra sẽ là 9V, với ic ổn áp 7812, mức áp ra sẽ là
12V...IC ổn áp họ 79xx dùng tạo ổn áp trên đường nguồn volt âm.
Trong mạch, chúng ta dùng tụ hóa lớn C1 tạo ổn áp trên đường
nguồn DC, đây là dạng ổn áp thụ động, chúng ta dùng ic ổn áp 7805
để có mức áp ra 5V có độ ổn định rất tốt, đây là dạng ổn áp tích cực.
Khi dùng ic ổn áp họ 78xx, họ 79xx, trên ngả ra Bạn nhớ gắn
thêm tụ hóa dùng để tránh hiện tượng phát sinh dao động tự kích,
khi mạch ổn áp trong ic bị dao động, Bạn sẽ thấy mức áp DC trên
ngả ra chập chờn lúc lên lúc xuống. Trường hợp đường nguồn
5V này dùng cấp điện cho các mạch điện làm việc ở vùng tần số cao,
lúc đó Bạn phải gắn thêm tụ nhỏ C3, công dụng của các tụ nhỏ là lọc
bỏ các tín hiệu tần số cao rất tốt, trong khi đó do cấu trúc bên trong
của các tụ hóa lớn có tiềm ẩn tính ống dây, cuộn cảm nên không lọc
tốt các dòng điện tín hiệu tần số cao nhiễm trên đường nguồn. Trong
mạch chúng ta cũng dùng Led đỏ, Led xanh để làm Led chỉ thị.

(3) Co thể ráp nguồn co tính ổn áp và mức áp ra chỉnh được
với ic LM317.

Khác với ic ổn áp họ 78xx, ic ổn áp LM317 có chân Adjusment, điều

này tạo ra tit nh điều chỉnh mức áp ngả ra. Trong mạch, C1 là tụ hóa
lớn dùng để ổn định mức áp sơ khởi, kế đó dùng mạch ổn áp tích
cực với ic LM317. IC này có 3 chân, chân 2 cho lấy nguồn DC trên tụ


C1, Chân 3 là ngả ra, trên ngả ra lập cầu chia áp với điện trở R2 và
biến trở R5, mức áp lấy ra cho điều chỉnh mức áp trên chân 1 để
định mức áp ngả ra. C2 là tụ giữ cho mạch ổn áp không phát sinh
dao động tự kích. Dùng các led chỉ thị để theo dõi hoạt động của
mạch nguồn. Chúng ta có hệ thức cho thấy mức áp ra phụ thuộc vào
trị các điện trở R2, R5.
Bạn dùng tư liệu sau để hiểu rõ hơn về cách dùng ic LM317

Khi trong mạch có dùng các tụ hóa, để bảo vệ ic LM317, Bạn tạo
đường xả điện cho các tụ hóa khi ngắt nguồn. Không để dòng xả của
tụ qua ic LM317. Trong mạch khi ngắt nguồn, tụ C1 sẽ xả dòng qua
D1 và tụ C2 sẽ xả dòng qua tụ C2. Công thức tính điện áp ngả ra cho
thấy, khi R2 = 0 ohm, lúc đó mức áp ngả ra sẽ là 1.2V.


2. Muốn thử mạch cần co nguồn tín hiệu dùng
để kích thích mạch.

(1) Mạch phát xung với ic Timer 555

Khi hoàn thành một mạch điện, nhiều khi Bạn cần có nguồn tín hiệu
để đưa vào thử mạch. Nếu Bạn cần có nguồn tín hiệu dạng xung,
Bạn có thể dùng ic 555 để tạo ra các dạng tín hiệu này. Trong mạch:
* Mạch định tần số của xung phụ thuộc vào trị các điện trở RV1, R1,
R2 và các tụ C1, C2. Vậy khi Bạn dùng tụ nhỏ C2, Bạn sẽ tạo ra tín

hiệu dạng xung có tần số cao, lúc này biến trở RV1 dùng để chỉnh


chọn tần. Khi Bạn đổi qua dùng tụ hóa C1 có trị điện dung lớn hơn,
Bạn sẽ tạo ra xung có tần số thấp hơn, và cũng chỉnh tần với biến
trở RV1.
* Xung ra lấy trên chân số 3. Khi chân 3 ở mức áp thấp, 0V, thì Led
xanh D1 sáng và khi chân 3 ở mức áp cao gần bằng 12V thì Led đỏ
D2 sáng. Điện trở R3, R4 dùng để hạn dòng làm việc của các Led,
Bạn nhớ không để dòng qua Led quá lớn dễ làm hư Led. Xung ra
trên chân 3 là dạng xung vuông với bờ lên và bờ xuống rất
thẳng, dùng dạng xung này kích thích các mạch số là rất tốt.
* Xung lấy ra trên chân 2 và 6 có dạng răng cưa, khi chân 7 ở lúc hở
masse, thì tụ C1 hay tụ C2 sẽ nạp điện nguồn, dòng nạp qua RV1,
R1, R2, mức áp trên chân 2, 6 tăng dần lên, khi mức áp này bằng
2/3 mức nguồn thì chân 7 sẽ cho nối masse, lúc này tụ C1, hay C2 sẽ
cho xả điện, dòng xả qua R2. Vậy công dụng của R2 là hạn chế
không để dòng xả quá lớn sẽ làm hư ic 555, và khi mức áp trên chân
2, 6 xuống bằng 1/3 mức áp nguồn thì chân 7 lại hở masse, tụ lại
chuyển qua thời kỳ nạp điện.... Để tín hiệu ra có dạng xung vuông
với hệ số duty = 50%, Bạn lấy trị R2 đủ nhỏ so với trị của RV1 + R1.
Ghi chu: Khi lấy xung răng cưa trên chân 2, 6 để làm tín hiệu thử
mạch, Bạn phải chú ý đến ảnh hưởng của mạch ngoài lên mạch định
tần với RV1, R1, R2 và các tụ C1, C2, nội trở của mạch ngoài sẽ làm
thay đổi tần số của tín hiệu, cách hay nhất là Bạn dùng thêm tầng
khuếch đại đệm để cách ly trở kháng của mạch thử với mạch định
tần của ic 555.
Tư liệu nói về các cách dùng ic 555 đã được tôi đề cập rất nhiều
trong các bài viết trước đây. Nếu muốn hiểu rõ hơn về ic 555, Bạn
hãy tìm đọc lại các bài viết này.

(2) Nguồn tín hiệu nhạc với ic UM66


IC UM66 là một ic phát tín hiệu nhạc dạng xung điều biến độ rộng,
hình dạng của nó giống như transistor 2SC1815, kiểu chân TO92. Nó
có 3 chân, chân 3 cho nối masse, chân 2 nối vào nguồn khoảng 3V
và chân 1 cho ra tín hiệu xung nhạc. Trong mạch chúng ta dùng 2
Led đỏ để tạo ra mức áp khoảng 4V, dùng mức áp này ghim cố định
mức áp chân B của transistor Q1, như vậy trên chân E của Q1,
chúng ta có khoảng 3.4V và dùng thêm tụ hóa C1 để tăng mức ổn
áp đường nguồn, mức áp này cấp cho chân 2 của ic UM66. Tín hiệu
nhạc ra trên chân 1 của UM66 cho qua mạch khuếch đại tăng biên
với Q2, chúng ta lấy tín hiệu trên chân C của Q2 dùng làm tín hiệu
thử mạch. Khi đưa tín hiệu này vào các mạch điện để thử mạch, Bạn
nên dùng tụ liên lạc, trị điện dung khoảng 1uF, dùng tụ liên lạc nhằm
tránh tác dụng của các mức áp phân cực DC sẽ có thể làm sai
lệch trạng thái phân cực vốn có của các mạch điện, chúng ta biết các
tụ liên lạc chỉ bắt cầu cho tín hiệu đi qua và không làm thay đổi trạng
thái phân cực DC vốn có của các mạch điện.

(3) Mạch dao động tạo song Sin dùng đường hồi tiếp qua câu
2T


Chúng ta biết, người ta chia tín hiệu ra làm 2 dạng: Dạng Sin và
dạng phi Sin.
* Các tín hiệu dạng phi Sin, như các tín hiệu dạng xung, với các tín
hiệu này, các tính toán về mức áp khảo sát trên các mạch điện sẽ lấy

theo trục thời gian t. Do vậy, khi phải tính toán với các tụ điện C, các
cuộn cảm L của mạch sẽ phải dùng đến toán cao cấp vi-tích-phân,
điều này làm tăng tính phức tạp của công việc thiết kế mạch.
* Khi dùng nguồn tín hiệu dạng sin, các mức áp trên các mạch điện
khảo sát sẽ chỉ tính theo trục tần số f. Vậy vai trò của các tụ điện C
được xem là dung kháng XC và vai trò của các cuộn cảm L được xem
là cảm kháng XL . Ở đây chúng ta chỉ gặp các bài toán sơ cấp dùng
tính biên và góc pha của tín hiệu, do đó công việc thiết kế mạch đơn
giản hơn rất nhiều.
Để có nguồn tín hiệu dạng Sin, Bạn có thể ráp theo sơ đồ mạch điện
trên. Mạch dùng tính khuếch đại của transistor Q1, tín hiệu cho vào


chân B và lấy ra trên chân C, hai tín hiếu này có tính đảo pha. Chúng
ta dùng mạch lọc tần dạng 2T để lấy tín hiệu hồi tiếp, chúng ta biết
mạch lọc tần 2T vừa có tính chọn tần và vừa có thể đảo pha tín hiệu
để tạo ra dạng hồi tiếp thuận và như vậy mạch sẽ thoả điều kiện dao
động, Ở đây chúng ta hiểu mạch dao động là mạch tự nó khuếch đại
chính tín hiệu của nó, không cần lấy tín hiệu từ ngoài vào. Trong
mạch dùng biến trở RV1 để chọn góc pha cho phù hợp với điều kiện
dao động. Tín hiệu lấy ra qua tụ C4 để đưa vào các mạch thử. Cũng
nên nhắc lại, để nội trở của các mạch thử không ảnh hưởng vào điều
kiện hoạt động của mạch dao động, Bạn nên dùng thêm tầng khuếch
đại đệm. Tầng khuếch đại đệm là các tâng khuếch đại, tín hiệu đưa
vào trên chân B và lấy ra trên chân E.
Người ta thường dùng tín hiệu dạng Sin để kiểm tra và tính toán điều
kiện hoạt động của các mạch điện âm thanh.

3. Noi đến điện tử là noi đến tính khuếch đại
tín hiệu của các transistor.

Transistor là linh kiện thuộc nhóm tích cực, nó có tính khuếch
đại, khi nói đến tính khuếch đại phải hiểu là tính làm cho công suất
ngả ra của một tín hiệu phải lớn hơn công suất ngả vào. Chúng ta
biết, công suất của tín hiệu tính theo công thức: P = V x I.
* Vậy công suất ngả vào sẽ là: Pin = Vin x Iin
* Và công suất ngả ra sẽ là: Pout = Vout x Iout
Mạch khuếch đại sẽ luôn phải cho: P out >> Pin . Ở đây chúng ta thấy
có 3 trường hợp:
Trường hợp 1: Pout >> Pin là do: Vout >> Vin và Iout >> Iin . Đây
là kiểu khuếch đại vừa cho độ lợi điện áp vừa cho độ lợi dòng điện.
Với transistor, kiểu mạch khuếch đại mà tín hiệu cho vào chân B lấy
ra trên chân C sẽ thuộc trường hợp này.
Trường hợp 2: Pout >> Pin là do: Vout >> Vin và Iout gần bằng Iin .
Đây là kiểu khuếch đại có độ lợi điện áp, không có độ lợi về dòng
điện. Với transistor, kiểu mạch khuếch đại mà tín hiệu cho vào chân
E và lấy tín hiệu ra trên chân C thuộc trường hợp này.


Trường hợp 3: Pout >> Pin là do: Vout gần bằng Vin , trong khi Iout
>> Iin . Đây là kiểu khuếch đại có độ lợi về dòng không có độ lợi về
điện áp. Với transistor, kiểu mạch khuếch đại mà tín hiệu cho vào
chân B và lấy tín hiệu ra trên chân E thuộc trường hợp này.
Bạn có thể hỏi làm sao để biết được mạch khuếch đại dùng
transistor làm việc theo kiểu chân nào chung. Bạn cứ nhìn tín hiệu
vào và tín hiệu ra là sẽ biết chân còn lại được dùng làm chân chung.
Và hơn nữa chân chung thường có dùng tụ điện cho nối masse.
* Nếu tín hiệu cho vào chân B và lấy ra trên chân C, chúng ta có kiểu
khuếch đại E chung.
Kiểu khuếch đại E chung, cho độ lợi công suất rất tốt. Nó có độ lợi
điện áp và cả độ lợi dòng điện. Tín hiệu ngả vào và ngả ra đảo pha.

Trở kháng ngả vào trung bình, trở kháng ngả ra lớn. Kiểu khuếch đại
được dùng rất phổ biến.
* Nếu tín hiệu cho vào chân B và lấy ra trên chân E, chúng ta có kiểu
khuếch đại C chung.
Kiểu khuếch đại C chung, còn quen gọi là tầng đệm, cho độ lợi công
suất tốt. Nó có độ lợi dòng điện, không có độ lợi điện áp. Tín hiệu
ngả vào và ngả ra cùng pha. Trở kháng ngả vào rất lớn nên ít gây
nặng tải lên các nguồn tín hiệu, trở kháng ngả ra nhỏ nên có khả
năng mang tải lớn. Quan hệ ngả vào ngả ra không có tính cách ly.
* Nếu tín hiệu cho vào chân E và lấy ra trên chân C, chúng ta có kiểu
khuếch đại B chung.
Kiểu khuếch đại B chung, cho độ lợi công suất tốt. Nó cho độ lợi điện
áp, không có độ lợi dòng điện. Tín hiệu ngả vào và ngả ra cùng pha.
Trở kháng ngả vào rất nhỏ và trở kháng ngả ra lớn. Kiểu khuếch đại
này có tần số làm việc rất cao, nó thường dùng làm mạch dao động,
với đường hồi tiếp thuận, cho lấy tín hiệu trên chân C qua tụ điện trả
về chân E.

(1) Khuếch đại dùng cho ống noi dạng điện dung.


Ống nói dùng chuyển đổi sóng âm thanh ra dạng tín hiệu điện, ống
nói dạng điện dung trong đó có một transistor FET, trên chân cổng
(chân Gate), người ta đặt màn rung tĩnh điện trường, quen gọi là
màn điện châm, khi sóng âm thanh làm rung màn tĩnh điện, nó sẽ
làm thay đổi độ rộng của kênh dẫn dòng nằm bên trong transistor
FET và tạo ra tín hiệu xuất hiện trên một điện trở đặt trên chân dẫn
(chân Drain).
Trong mạch: X1 là microphone, là ống nói dạng điện dung, nó được
phân cực với chân vỏ cho nối masse và chân còn lại qua điện trở R5

nối lên nguồn dương. Khi Bạn nói vào micro, màn tĩnh điện bị làm
rung, nó sẽ làm "co giãn" kênh dẫn điện trong transistor FET, dòng
chảy ra trên chân Drain qua điện trở R5 về nguồn, lúc này trên chân
Drain sẽ xuất hiện tín hiệu âm thanh.
Mạch khuếch đại dùng transistor Q1, với R2 là điện trở định mức áp
cho chân C và điện trở R1 dùng cấp phân cực cho chân B và điện trở
R3 dùng lấy tín hiệu cho chân E tạo tác dụng hồi tiếp nghịch. Để
mạch làm việc trong vùng khuếch đại, mức áp trên chân B phải cao


hơn chân E khoảng 0.6V (mối nối BE phải cho phân cực thuận) và
mức áp chân C cao hơn mức áp chân B (mối nối CB phải cho phân
cực nghịch), thường mức áp trên chân C lấy khoảng 1/2 mức áp của
nguồn nuôi. Dòng làm việc của transistor lấy khoảng 0.5mA là đủ.
Trong mạch này, tín hiệu âm thanh phát ra từ ống nói điện dung cho
qua tụ liên lạc 1uF đưa vào chân B và sau khi được khuếch đại tín
hiệu lấy ra trên chân C và cho qua tụ liên lạc 10uF cấp cho tải R6.
Trên đường nguồn đặt thêm mạch lọc nguồn với điện trở R4 và tụ
C1.

(2) Khuếch đại dùng cho ống noi dạng điện động

Microphone điện động gồm có một cuộn dây rất nhẹ gắn trên
màn run và đặt bên trong là một nam châm vĩnh cữu khá mạnh. Khi
Bạn nói vào micro điện động, màn rung sẽ làm cho cuộn dây chuyển
động vào ra trên một nam châm, và theo định luật Faraday, trên hai
đầu của cuộn dây sẽ xuất hiện điện áp tín hiệu. Vậy micro điện
động tạo ra tín hiệu âm thanh bằng sự rung của một cuộn dây đặt

gần một nam châm vĩnh cữa. Tín hiệu này còn rất nhỏ (nhỏ hớn loại
micro điện dung), nên cần khuấch đại.
Trong mạch: Q1 là transistor khuếch đại cho làm việc theo kiểu lấy
chân B làm chân chung, Bạn thấy chân B cho nối masse qua tụ C4.
Kiểu khuếch đai này có các đặc điểm sau:
* Trở kháng ngả vào trên chân E nhỏ, nên rất phù hợp với loại micro
điện động, dễ tạo được sựphối hợp đúng trở kháng, nhờ vậy công
suất tín hiệu lấy vào sẽ cực đại. Trở kháng ngả ra lớn, nên cho độ lợi
điện áp cao.
* Mạch khuếch đại lấy chân B làm chân chung cho độ lợi điện áp,
không cho độ lợi dòng điện. Điện áp tín hiệu lấy ra trên chân C lớn
hơn điện áp tín hiệu đưa vào ở chân E, nhưng dòng ngả vào là IE thì
gần bằng dòng ngả ra IC nên không có độ lợi về dòng điện.
* Mạch khuếch đại không đảo pha. Khi tín hiệu làm điện áp chân E
tăng thi điện áp tương ứng trên chân C cũng tăng và ngược lại, khi
điện áp trên chân E giảm thì điện áp trên chân C cũng giảm theo.
Trong mạch: R2, R3 và tụ C4 cấp mức volt phân cực cho chân B.
Điện trở R1 dùng để định mức dòng làm việc I E cho transistor. Điện
trở R4 dùng định mức áp phân cực cho chân C. Tín hiệu qua tụ liên
lạc C5 đưa vào chân E và tín hiệu lấy ra trên chân C qua tụ liên lạc
C6 đưa đến chiết áp RV1. Từ đây tín hiệu sẽ cho qua tầng khuếch
đại tăng biên với Q2, và tầng khuếch đại đệm với Q3.
Ghi chú: Do trở kháng ngả vào trên chân E rất nhỏ, nên trị của tụ
liên lạc trên chân này, tụ C5, Bạn phải lấy lớn để tránh làm mất các
tín hiệu vùng tần số thấp.
Transistor Q2 là tâng khuếch đại lấy chân E làm chân chung, nên tín
hiệu cho vào chân B và tín hiệu lấy ra trên chân C. Trong mạch: R5
là điện trở định mức áp trên chân C, R6 là điện trở định mức dòng
làm việc chảy vào trên chân E và R8 là điện trở cấp mức áp phân cực
cho chân B. Q3 là tầng khuếch đại đệm với tín hiệu vào trên chân B

và lấy ra trên chân E. Kiểu mạch khuếch đại này lấy chân C làm chân
chung, chân C cho nối vào đường nguồn DC, mạch khuếch đại C
chung có các đặc điểm sau:
* Mạch cho độ lợi dòng điện, dòng tín hiệu ngả ra I E lớn hơn dòng tín
hiệu ngả vào IB, không cho độ lợi điện áp, điện áp tín hiệu ngả ra
VE gần bằng điện áp tín hiệu ngả vào VB.


* Trở kháng ngả vào rất lớn, trở kháng ngả ra nhỏ nên khả năng
mang tải của nó tốt hơn.
* Mạch khuếch đại không có tính đảo pha. Điện áp tín hiệu vào trên
chân B tăng thì điện áp tín hiếu ra trên chân E cũng tăng theo, và
ngược lại tín hiệu vào giảm thì tín hiệu ngả ra cũng giảm theo.
Người ta lấy tín hiệu ra trên chân E của Q3 trên điện trở R7, cho qua
tụ liện lạc C9 để tiếp tục đi vào các tâng khuếch đại chọn tần hay
khuếch đại công suất. Trên đường nguồn cũng đặt mạch lọc với điện
trở R9 và tụ C8.

(3) Tiền khuếch đại, dùng khuếch đại các tín hiệu nho.


Kiểu mạch khuếch đại này hiện rất thông dụng, mạch dùng 2
transistor liên lạc thẳng. Khi Bạn phân tích một mạch khuếch đại,
trước hết hãy xét đến điều kiện phân cực tĩnh. Để các transistor làm
việc trong vùng khuếch đại, mối nối BE phải cho phân cực thuận và
mối nối CB phải cho phân cực nghịch, lúc đó dòng hạt tải điện phun
ra từ chân E sẽ chảy gần hết vào chân C và chẩy ra trên chân C, và
lúc này, chúng ta sẽ dùng mức volt biến đổi trên chân B để làm tăng
giảm dòng điện này. Trong mạch: R1 là điện trở định mức áp trên
chân C của Q1, và R2 là điện trở định mức dòng chảy vào chân E của

Q1. R5 là điện trở cấp mức áp phân cực cho chân B của Q1. R3 là
điện trở định mức áp trên chân C của Q2 và R4 là điện trở định mức
dòng chảy vào chân E của Q2. Khi kiểm tra mức áp DC trên mạch,
chúng ta thấy Q1, Q2 đã được cho phân cực làm việc trong vùng
khuếch đại. Tín hiệu cho qua tụ liên lạc C1 vào chân B của Q1, sau
khi được khuếch đại, tín hiệu lấy ra trên chân C của Q2 qua tụ liên
lạc C2 để đến tải. Trong mạch dùng tụ C3 để làm tăng độ lợi của Q2.


Để tránh hiện tượng dao động boating, chúng ta đặt mạch lọc R6,
C4 trên đường nguồn. Do 2 tầng khuếch đại ráp theo kiểu E chung,
nên mạch này cho độ lợi rất lớn, nhờ vậy chúng ta có thể dùng
đường hồi tiếp nghịch để cải thiện chất lượng của mạch khuếch đại.

(4) Khuếch đại âm sắc, còn gọi là khuếch đại chỉnh Bass Treble.
Tín hiệu âm thanh tai người nghe được nằm trong dãy tần số từ
20Hz đến 20000Hz. Người ta chia dãy tần này ra làm 3 đoạn:
* Đoạn từ 20Hz đến 400Hz gọi là âm trầm, hay Bass
* Đoạn từ 400Hz đến 3000Hz gọi là âm trung, hay Medium
* Đoạn từ 3000Hz đến 20000Hz gọi là âm bổng, hay Treble
Khi nghe nhạc hay khi nghe lời thoại, có người thích nghe âm trầm,
lại có người thích nghe âm bổng, mỗi người mỗi ý, do vậy người ta
ráp mạch khuếch đại có chức năng điều chỉnh biên độ của các tín
hiệu âm thanh theo tần số. Mạch phổ biến nhất là dùng mạch lọc
Baxandal dùng để điều chỉnh biên độ tín hiệu âm thanh vùng tần số
thấp, gọi là nút chỉnh Bass và điều chỉnh tín hiệu vùng tần số cao,
gọi là nút chỉnh Treble. Sơ đồ mạch điện như hình sau:


Trong mạch: Q1 là tầng khuếch đại tăng biên, ráp theo kiểu chân E

chung, Q1 được phân cực với điện trở R2 dùng định mức áp cho
chân C, điện trở R1 cấp mức áp phân cực cho chân B và điện trở
định dònh R3, còn dùng lấy tín hiệu trên chân E tạo tác dụng hồi tiếp
nghịch nhằm ổn định mạch khuếch đại. Tín hiệu đưa vào chân B qua
tụ liên lạc C1 và cho lấy ra trên chân C qua tụ C2 vào mạch lọc, tại
đây người ta đặt mạch lọc tần Baxandal. Mạch lọc gồm 2 nhánh:
* Nhánh lọc lấy tín hiệu có tần số cao, gồm tụ C4, RV1 và tụ C5. Các
tín hiệu có tần số cao dễ qua nhánh này, các tín hiệu tần số thấp bị
"chặn lại". Như vậy chúng ta dùng chiết áp RV1 chỉ để chọn biên độ
cho các tín hiệu có tần số cao, RV1 thường gọi là nút chỉnh tiếng
bổng.
* Nhánh lọc lấy tín hiệu tần số thấp, gồm R10, RV2, R11 và các tụ
C6, C7. Mạch cho thấy chỉ có các tín hiệu tần số thấp cho qua chiết


áp RV2, các tín hiệu tần số cao đều cho "đi tắt ngang qua" chiết áp
này. Trong nhánh này, chúng ta dùng chiết áp RV2 chỉ để chọn biên
độ cho các tín hiệu có tần số thấp, RV2 thường gọi là nút chỉnh tiếng
trầm. Điện trở R12 tạo phân cách giữa các nhánh lọc tần.
Sau khi ra khỏi 2 nhánh lọc tần, một cho tần số cao và một cho tần
số thấp, thành phần tín hiệu âm trầm và âm bổng được cho "cộng
lại" và cho qua tụ liên lạc C8 đưa vào chân B của tầng khuếch đại với
Q2. Transistor Q2 được phân cực với điện trở R5 định mức áp trên
chân C, điện trở R4 cấp áp phân cực cho chân B, và điện trở R6 tạo
tác động hồi tiếp nghịch trên chân E. Sau cùng tín hiệu lấy ra trên
chân C của Q2 cho qua tụ liên lạc C3 để đến tải, hay để đi tiếp vào
các tầng khuếch đại khác.
Để tránh "ảnh hưởng qua lại giữa các tầng do cùng dùng chung
đường nguồn", trên đường nguồn DC chúng ta đặt mạch lọc nguồn
với điện trở R7 và tụ C9. Mạch lọc này sẽ lọc sạch các tín hiệu của

các tầng nhiễm vào đường nguồn, tránh được hiện tượng dao động
ngoài ý muốn.

(5) Khuếch đại công suất âm tần, cấp tín hiệu biên độ lớn
cho tải.
Để tín hiệu có công suất đủ lớn dùng cấp cho các loại tải như các loa
trong ống nghe hay loa điện động, người ta lắp ráp các mạch khuếch
đại công suất làm việc với tín hiệu biên độ lớn. Sau đây là vài mạch
thông dụng, dễ ráp, cơ hội ráp thành công cao.
(a) Khuếch đại ngả ra dùng cho ống nghe


Để có công suất tín hiệu đủ lớn cấp cho các loa nhỏ đặt trong các
ống nghe, chúng ta có thể ráp mạch theo sơ đồ trên. Trong mạch:
Q1 là transistor pnp ráp theo kiểu chân E chung, tín hiệu âm thanh
từ ngoài qua tụ liên lạc C1 và điện trở giảm biên R9 đưa vào chân B
của Q1 và lấy ra trên chân C đưa thẳng vào chân B của Q3, ở đây
transistor Q2 dùng như một nguồn cấp dòng hằng, nó cấp dòng
phân cực đủ lớn cho Q3 nhưng lại có trở kháng AC rất lớn, nên
không gây tổn thất tín hiệu trên chân C của Q3. Sau cùng tín hiệu
qua tụ liên lạc C4 để đến các loa nhỏ đặt trong ống nghe.
Mạch được phân cực như sau: Các điện trở R1, R2, R3 cấp áp phân
cực cho chân B của Q1. R6 là điện trở định mức dòng làm việc
cho Q1. Tụ C3, và điện trở R3 dùng làm mạch hồi tiếp tự cử nhằm


tăng trở kháng ngả vào cho Q1. Các diode D1, D2 và điện trở định
dòng R7 dùng tạo ra mức điện áp cố định để giữ cho mức áp trên
chân B của Q2 không thay đổi và dùng Q2 làm nguồn cấp dòng hằng
với R8 là điện trở định mức dòng hằng. Q3 là tầng khuếch đại ngả

ra, lấy thẳng tín hiệu trên chân C của Q1, ở đây điện trở R4 dùng
tăng hệ số ổn định nhiệt cho Q3. Tụ C4 là tụ ngả ra, với R10 là điện
trở dùng ổn định hoạt động của tụ C4, tránh cho một chân của tụ C4
không bỏ trống khi mạch không cắm ống nghe.
Để tránh ảnh hưởng qua lại giữa các tầng khuếch đại do dùng đường
nguồn chung, chúng ta cũng đặt mạch lọc nhiễu R5, C2 trên đường
nguồn DC.

(b) Khuếch đại ngả ra dùng cho Loa
Có rất nhiều kiển mạch khuếch đại công suất âm tần. Sau đây
chúng ta thử ráp một kiểu mạch Ampli rất phổ dụng.

Mạch được ráp với 6 transistor, công dụng của mỗi transistor như
sau:


* Q1 là transistor pnp, dùng làm tầng khuếch đại ngả vào. Người ta
dùng 2 điện trở R1, R2 lấy áp cấp cho chân B để phân cực, chân E
định dòng làm việc với điện trở R5, lọc nguồn dùng điện trở R4 và tụ
C2. Tín hiệu cho qua tụ liên lạc C1 vào chân B của Q1, tín hiệu lấy ra
trên chân C cho ghép thẳng vào tầng khuếch đại thúc Q2. Trên chân
E đặt tụ C3 và điện trở R11 dùng lấy tín hiệu hồi tiếp nghịch nhằm
định độ lợi toàn phần của mạch tăng âm.
* Q2 là transistor npn, dùng làm tầng thúc, nó được thiết kế cho làm
việc theo dạng công suất nhỏ hạng A. Tín hiệu cho vào chân B, chân
E cho nối masse để lấy dòng. Trên chân C đặt 2 diode 1N4148 để lấy
ra mức áp DC cấp phân cực cho các tầng kéo đẩy, tránh tác dụng
của rào áp, nhằm sửa méo tại giao điểm tín hiệu. R6, R7 là 2 điện
trở định mức dòng làm việc cho Q2, mức áp phân cực trên chân C
của Q2 lấy khoảng nửa mức áp nguồn nuôi. Tụ C4 lấy tín hiệu ngả ra

hồi tiếp tự cử về tầng thúc nhằm làm cân bằng biên độ tín hiệu trên
và dưới ở ngả ra. Dùng tụ nhỏ C6 tạo hồi tiếp nghịch chỉ đối với các
tín hiệu vùng tần số cao nhằm tránh cho mạch không phát sinh dao
động tự kích. Khi mạch dao động tự kích ở vùng tần số cao, các
transistor công suất sẽ bị rất nóng và bị hư.
* Q3, Q4 là 2 transistor hỗ bổ npn và pnp dùng làm tầng khuếch đai
kéo đẩy. Cặp transistor này có mọi tham số đều giống nhau, nó chỉ
khác là một npn và một kia là pnp. Với cặp transistor hỗ bổ người ta
không cần dùng thêm mạch đảo pha. Khi tín hiệu ra trên chân C của
Q2 tăng lên, nó sẽ làm cho Q3 dẫn điện và lúc này Q4 tắt, và ngược
lại khi tín hiệu ra trên chân C của Q2 giảm xuống, nó sẽ làm cho Q4
dẫn điện và lúc này Q3 tắt. R8 và R9 là 2 điện trở có trị số bằng
nhau và dùng làm tăng hệ số ổn định nhiệt cho tầng công suất ráp
theo kiểu phức hợp.
* Q5, Q6 là 2 transistor npn dùng làm tầng công suất. Để có dòng
điện tín hiệu đủ mạnh người ta dùng transistor công suất Q5 cho
ghép phức hợp với Q3 và dùng transistor công suất Q6 cho ghép
phức hợp với Q4. Khi Q3 dẫn, Q5 sẽ dẫn mạnh hơn và tạo điều kiện
cho tụ ra loa C5 nạp dòng điện của nguồn nuôi, dòng này có thể
dùng để kéo màn loa vào. Khi đến Q4 dẫn, Q6 sẽ dẫn mạnh hơn và
tạo điều kiện cho tụ ra loa C5 xả dòng điện qua loa, dòng này sẽ đẩy
màn loa ra. Tụ C5 là tụ cấp dòng kéo đẩy cho loa, tụ nầy phải lấy tụ
hóa có trị điện dung lớn. Ngang loa người ta đặt mạch lọc zobel để
ổn định trở kháng của loa trong dãy tần tín hiệu âm thanh nhằm
tránh dạng méo công suất.


Trong mạch này, có 2 hệ thức Bạn cần nhớ:
* Hệ thức dùng định độ lợi toàn mạch:

Trong đó: KF là độ lợi toàn phần. R5 là điện trở định dòng trên chân
E của Q1, R11 là điện trở lấy tín hiệu hồi tiếp nghịch
* Hệ thức dùng tính công suất lấy được trên loa:

Trong đó: Vcc là mức áp nguồn nuôi. RL là trở kháng của loa.
(c) Khuếch đại công suất âm tần dùng mạch tích hợp IC.
Trên phương dịện thực dụng, khi cần có các mạch tăng âm công
suất lớn, ngày nay người ta ít dùng transistor và các linh kiện phân
lập để ráp mạch. Vì sao? Vì trên thị trường hiện có vô số các IC công
suất âm tần, dùng các IC này công việc lắp ráp mạch tăng âm sẽ rất
nhanh, gọn nhẹ. Dưới đây tôi giới thiệu vài mạch điện để Bạn tham
khảo và làm thực hành cho quen tay.


Mạch ráp với một ic tăng âm nhỏ, có kích cở như ic 555, nhưng trong
ic có 2 mạch tăng âm đọc lập có thể ráp dạng mạch tăng âm stereo
hay ráp theo kiểu mạch mono BTL. Khi ráp một ic tăng âm, Bạn có
thể làm theo 3 bước:
Bước 1: Tìm chân cấp nguồn. Thường có một chân nối masse, một
chân nối với nguồn dương và thường khi còn có một chân dùng để
mắc tụ lọc cho tầng nguồn tiền khuếch đai.
Bước 2: Tìm chân ngả vào và ngả ra. Trên chân ngả vào Bạn dùng
chiết áp để điều chỉnh mức tín hiệu. Có nhiều IC ở ngả vào phải
dùng tụ liên lạc để bảo toàn mức volt phân cực DC, có IC cho nối
thẳng, vì mức áp phân cực ngả đã cho ở mức 0V. Tìm chân ngả ra,