Ngành điện tử là một trong những ngành quan trọng góp thêm phần vào sự tăng trưởng của quốc gia. sự tăng trưởng nhanh gọn của Khoa học – Công nghệ làm cho ngành điện tử ngày càng tăng trưởng và đạt được nhiều thành tựu mới. Nhu cầu của con người ngày càng cao là điều kiện kèm theo thuận tiện cho ngành Điện tử phải không ngừng ý tưởng ra những mẫu sản phẩm mới có tính ứng dụng cao, những mẫu sản phẩm có tính năng, có độ bền và độ không thay đổi ngày càng cao Nhưng một điều cơ bản là những mẫu sản phẩm đó đều bắt nguồn từ những linh phụ kiện : R, L, C, Diode, BJT, FET mà nền tảng là điện tử tương tự như. Có thể nói, Mạch Khuếch Đại Âm Thanh là một trong những mẫu sản phẩm tạo nền tảng tăng trưởng của những mẫu sản phẩm Điện Tử ship hàng cho nhu yếu của con người. Sau hơn 2 năm hoc, với sự tích lũy kỹ năng và kiến thức của những môn học : Vật Liệu Linh Kiện Điện Tử, Mạch Điện Tử 1 và 2 đã bảo vệ cho chúng em hoàn toàn có thể nghiên cứu và phân tích và phong cách thiết kế một mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần. Hiện nay Mạch Khuếch đại Âm Thanh rất thông dụng trên thị trường, mà tầng khuếch đại hiệu suất được phong cách thiết kế sử dụng BJT ( FET ) hiệu suất như : mach khuếch đại OTL, mạch khuếch đại OCL, mạch khuếch đại BCL nhưng để đơn thuần hơn ta hoàn toàn có thể sử dụng những IC tích hợp như : TDA, LA, LM, TL Chính thế cho nên mà nhóm chúng em chọn mạch khuếch đại hiệu suất TL082 tích hợp với TDA2030 để làm đồ án cho môn học này của nhóm em. Trong quy trình thực thi đố án, chúng em được sự hướng dẫn tận tình của thầy NGUYỄN THẾ QUỲNH. Đó chính là điều kiện kèm theo thuận tiện để chúng em triển khai xong Đồ Án Môn học. Vì kinh nghiệm tay nghề còn yếu nên mong được sự góp ý của thầy để đồ án được thành công xuất sắc hơn
19 trang |
Chia sẻ: ngtr9097
| Lượt xem: 8078
| Lượt tải : 10
Bạn đang xem nội dung tài liệu Đồ án Mạch khuếch đại công suất dùng Ic TDA 2030 & TL82 MỚI NHẤT, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
LỜI NÓI ĐẦU Ngành điện tử là một trong những ngành quan trọng góp thêm phần vào sự tăng trưởng của quốc gia. sự tăng trưởng nhanh gọn của Khoa học – Công nghệ làm cho ngành điện tử ngày càng tăng trưởng và đạt được nhiều thành tựu mới. Nhu cầu của con người ngày càng cao là điều kiện kèm theo thuận tiện cho ngành Điện tử phải không ngừng ý tưởng ra những loại sản phẩm mới có tính ứng dụng cao, những loại sản phẩm có tính năng, có độ bền và độ không thay đổi ngày càng cao … Nhưng một điều cơ bản là những loại sản phẩm đó đều bắt nguồn từ những linh phụ kiện : R, L, C, Diode, BJT, FET mà nền tảng là điện tử tựa như. Có thể nói, Mạch Khuếch Đại Âm Thanh là một trong những loại sản phẩm tạo nền tảng tăng trưởng của những mẫu sản phẩm Điện Tử ship hàng cho nhu yếu của con người. Sau hơn 2 năm hoc, với sự tích lũy kiến thức và kỹ năng của những môn học : Vật Liệu Linh Kiện Điện Tử, Mạch Điện Tử 1 và 2 đã bảo vệ cho chúng em hoàn toàn có thể nghiên cứu và phân tích và phong cách thiết kế một mạch Khuếch Đại Công Suất Âm Tần. Hiện nay Mạch Khuếch đại Âm Thanh rất phổ cập trên thị trường, mà tầng khuếch đại hiệu suất được phong cách thiết kế sử dụng BJT ( FET ) hiệu suất như : mach khuếch đại OTL, mạch khuếch đại OCL, mạch khuếch đại BCL … nhưng để đơn thuần hơn ta hoàn toàn có thể sử dụng những IC tích hợp như : TDA, LA, LM, TL … Chính thế cho nên mà nhóm chúng em chọn mạch khuếch đại hiệu suất TL082 phối hợp với TDA2030 để làm đồ án cho môn học này của nhóm em. Trong quy trình thực thi đố án, chúng em được sự hướng dẫn tận tình của thầy NGUYỄN THẾ QUỲNH. Đó chính là điều kiện kèm theo thuận tiện để chúng em triển khai xong Đồ Án Môn học. Vì kinh nghiệm tay nghề còn yếu nên mong được sự góp ý của thầy để đồ án được thành công xuất sắc hơn 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 : * 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 đổi khác về âm sắc của người nghe … … như bass treb … .. vv …. vaf có sơ đồ mạch như sau : * 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 : LINH KIỆN LẮP RÁP MẠCH. IC TDA 2030, IC TL 082, IC 7812, IC 7912 Tụ gốm những loại : 224, 103, 104, 203 p, Tụ hóa những loại : 4 tụ 1 u, 10 u, 2 tụ 100 u / 24 vdc, 2 tụ 2200 u / 25 v Điện trở : 1R / 5 w, 680R, 11 k, 3.6 k, 1.8 k, 47 k, 100 k. 2VR 100 k, VR 500K 4 diode 1 n4007, 2LED Diode cầu 1A 1 biến áp ( ± 12V ) THÔNG SỐ VÀ ĐẶC TÍNH KĨ THUẬT CỦA LINH KIỆN. IC nguồn 7812 ( + 12V ) – Hình ảnh : – thông số kỹ thuật : Nguồn cấp Vo, ( Min = 11,5 V : Max = 12,5 V ) Nguồn ra Vr = + 12V Dòng cấp cho IC Io ≥ 500 mA Dòng ra Ir = 1A IC 7912 nguồn ( – 12V ) – hình ảnh : thông số kỹ thuật : Nguồn cấp Vo, ( Min = – 11,5 V : Max = – 12,5 V ) Nguồn ra Vr = – 12V Dòng cấp cho IC Io ≥ 500 mA. Dòng ra Ir = 1A IC TL 082. Hình ảnh : Đặc tính chung : Điện áp cắt trong 15 mV. Dòng vào định thiên thấp 50 pA. Điện áp vào thấp 16 nV / Hz. Dòng nhiễu thấp 0.01 pA / Hz. Dải thông khuếch đại rộng 4MH z. Tốc độ chuyển mạch cao 13V / uS. Dòng vào cung ứng thấp 3.6 mA. Trở vào cao 1012 Ω. Méo đa hài tổng thấp ≤ 0.02 %. Góc ồn thấp ( 1 / f ) 50 Hz. Thời gian cung ứng xử lý 2 uS. Nguồn phân phối ± 18 ÷ ± 30 Nhiệt độ hoạt động giải trí 0 oC ÷ 70 oC. Nhiệt độ lớn nhất ( toàn băng ) 150 oC. Đặc tính hoạt động giải trí ở chính sách AC. Tăng độ khuếch đại ghép nối ( TA = 25OC, 1 Hz ÷ 20 Hz ( nguồn vào ) ) : – 120 dB. Tốc độ xoay chuyển mạch ( VS = ± 15V, TA = 15 oC ) : 13V / uS. Tăng băng thông mẫu sản phẩm trong dải ( VS = ± 15V, TA = 15 oC ) : 4MH z. Điện áp ồn nguồn vào tương tự ( TA = 25 oC, RS = 100 Ω, f = 1MH z ) : 25 nV / Hz. Dòng ồn nguồn vào tương tự ( TA = 25 oC, f = 1MH z ) : 0.01 pA / Hz. Tổng méo đa hài ( Av = + 10, RL = 10K, VO = 20VP – P. ), BW : ( 20H z ÷ 20 KHz ) : < 0.02 %. Những thuộc tính về hiệu suất. ( biểu đồ cho thấy mối đối sánh tương quan giữa dòng vào định thiên với điện áp định thiên chung ( chính sách tĩnh ) và nhiệt độ của ic ). Hình 1.1 ( biểu đồ biểu lộ 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 tự nhiên 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 ( 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 - Đáp ứng xung : Biểu diễn sự độc lạ giữa tín chưa được biến hóa so với tín hiệu đã được đổi khác qua IC TL 082 H1. 6 - Cấu trúc : Một kênh khuếch đại của IC ( kênh A ) 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 chính sách AB. Thông thường nó phân phối suất ra 14W ( d = 0,5 % ) tại 14V áp vào / 4R trở kháng ra tải ; ± 14 V hoặc 28V, bảo vệ hiệu suất đầu ra là 12W trên tải 4 Ω và 8W trên tải 8 Ω ( DIN45500 ). TDA 2030 bảo vệ dòng ra cao không thay đổi và méo thấp. Thêm vào đó những thiết bị của doanh nghiệp ( và được cấp bằng bản quyền sáng tạo ) ngắn mạch để bảo vệ loa gồm có một mạng lưới hệ thống tự động hóa sắp xếp để hạn chế hiệu suất tiêu thụ đột biến để giữ cho hiệu suất điểm thao tác của bóng bán dẫn ( transistor ) đầu ra luôn quản lý và vận hành trong điều kiện kèm theo bảo đảm an toàn nhất. Một mạng lưới hệ thống tắt trở nhiệt cũng được tích hợp trong đó. - Hình minh họa : - Những thuộc tính tối đa : VS Điện áp cấp nguồn ± 18 ( 36 ) V VI Điện áp vào VS VI Điện áp vào vi phân ± 15 V IO Dòng ra đỉnh ( khoanh vùng phạm vi số lượng giới hạn ) 3.5 A PTOT Công suất tiêu tán 20 W Tstg, Tj Nhiệt độ được cho phép hoạt động giải trí - 40 ÷ 150 0C - Công suất ra tương ứng : - Những thuộc tính về điện : C. Tụ điện, điện trở. Tụ : Chỉ được cho phép dòng điện một chiều đi qua. Tụ có giá trị càng nhỏ thìchỉ được cho phép tần số cao đi qua và ngược lại với tụ có giá trị lớn. Điện trở : Có tính năng hạn chế dòng và phân áp. Khi được phối hợp với tụ thì khối này có công dụng lọc thông tùy theo hắng số thời hạn của chúng. 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 1 uF ( chiếm ½ TL 082 ) sau khi tín hiệu lấy từ máy điện thoại cảm ứng, 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 thông số khuếch đại khá cao ( được đo lường và thống kê và phong cách 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 liên tục được đưa đến tầng này có trách nhiệm của tạo ra độ trầm bổng cho tín hiệu tạo cho âm thanh có một sự phong phú về âm sắc. Như tất cả chúng ta đã biết âm thanh nghe được là thuộc khoảng chừng từ ( 16H z ÷ 20KH z ) ngoài khoảng chừng này do cấu trúc của tai tất cả chúng ta vì vậy khó hoàn toàn có thể phát hiện được âm thanh phát ra. Tần số càng thấp tạo âm thanh trầm bổng du dương, ấm cúng ( thường thuộc về phái mạnh ) còn với tấn số cao tạo cho ta một cảm xúc thanh cao, nhẹ nhàng, quyến rũ ( thường thuộc về phái nữ ) do đó mạch khuếch đại âm sắc này tạo cho tín hiệu của tất cả 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 tính năng trách nhiệm như sau : Nhánh thứ nhất với tổng trở vào khoảng chừng hơn 70K gần như sau khi qua đây tín hiệu bị suy hao hêt cho nên vì thế cuối tầng này việc nồi với chân số 7 của IC chỉ có tính năng tạo đướng đi thông tác cho tín hiệu. Tụ gốm 0.05 pF có công dụng chỉ cho tín hiệu có tần số thấp đi qua đường mạch này cộng vơi biến trở VR50K tất cả chúng ta hoàn toàn có thể kiểm soát và 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 do đó 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 trọn vẹn tương tự như ). Điều ta chăm sóc ở đây là giá trị của tụ gôm ( tụ có năng lực cho tín hiệu tần số cao đi qua tùy thuộc vào giá trị ghi trên tụ ) ở nhánh nay việc phối hợp biến trở với hai tụ gốm 0.005 pF, 0.022 pF được 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 kiểm soát và điều chỉnh cường độ tín hiệu nhờ vào vào biến trở 50K. Nhánh thứ 3 ( tầng treble ) việc đưa vào sử dụng tụ gốm 0.005 pF được 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 do đó việc kiểm soát và điều chỉnh cường độ của nó chỉ còn phụ thuộc vào vào biến trở 100K mà thôi. * * * Một quan tâm rằng : Việc được cho phép tín hiệu tần số như thế nào đi qua mỗi nhánh là do sự phối hợp giưa điện trở và tụ điện tạo cho chung có một hằng số thời hạn được cho phép những dải thông của tín hiệu thuộc tần số nào đi qua ( quy 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 nguồn vào của tầng khuếch đại trung tần, việc kiểm soát và điều chỉnh âm sắc sao cho tương thích với gu nghe của từng người giờ đây tín hiệu được liên tục đưa vào phấn khuếch đại còn lại của TL 082 và trách nhiệm của phần này là khuếch đại một tín hiêu ra lên tới vài trục thậm chí còn vài trăm mV sao cho hiệu suất đủ lớn liên tục đưa đến IC khuếch đại TDA 2030. Với những thông số kỹ thuật khuếch đại được nhà sản xuất đưa ra với tín hiệu nguồn vào thuộc số lượng giới hạn được cho phép thì đầu ra luôn có được tín hiệu khuếch đại ( có độ lớn ) mong ước và với được cho phép đủ để đưa tới tầng khuếch đại hoạt động giải trí ngon lành. + Mô tả : Cặp tụ gốm và hóa ( 100 uF / 15V ) tích hợp với nhau có tính năng lọc nguồn, nhu yếu sử dụng nguồn một chiều không thay đổi do đó đặt ra tất cả chúng ta phải phong cách thiết kế mạch lọc nguồn sao cho không có nhiễu trên nguồn cung ứng tạo cho IC một điện áp một chiều phẳng phiu hoạt động giải trí không thay đổi vậy nên tín hiệu nhiễu tấn số cao thấp qua hai tụ này xuống mass. Cặp diode 1N4001 có công dụng bảo vệ thiết bị trong mạch khỏi điện áp đầu ra dội ngược trở lại tránh nhiễu và bảo vệ độ không thay đổi của nguồn luôn không thay đổi nhất. Đồng thời định thiên một điện áp phân cực cho IC hoạt động giải trí ở chính sách khuếch đại, hầu hết những mạch khuếch đại hiệu suất đều hoạt động giải trí ở chính sách B ( chính sách đẩy kéo ) do đó hiệu suất và lượng nhiệt tỏa ra lớn V ( P = UIcosΨ ) cần có chính sách tản nhiệt thích hợp để IC hoạt động giải trí không thay đổi vĩnh viễn. Việc đo lường và thống kê phong cách thiết kế mạng lưới hệ thống tản nhiệt cho IC phụ thuộc vào vào hiệu suất ra là chính ( tỉ lệ thuận ) Điện trở 47K, 1.5 K, 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 lại giúp không thay đổi tín hiệu khi có sự đột biến đầu vào tránh nhiễu và điên áp cao cục bộ. Điện trở 47K và tụ hóa 10 uF 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 1 Ω / 5W, tụ gốm 204 có công dụng được cho phép tần số cao không thay đổi sau khi khuếch đại qua IC đưa ra loa ( chân số 4 ), hiệu 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 ( hiệu suất nhỏ ). + Lưu ý : Công suất của ampli không quyết định hành động 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 hiệu suất đầu ra và hiệu suất đưa vào điều khiển và tinh chỉnh, và thường thì được tính trên thang đo decibel ( dB ). ( Trong thang đo này, trị số đo tỷ suất 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 thời gian 34 ÷ 44 dB ) Để bảo vệ cho loa hoạt động giải trí không thay đổi lâu dài hơn việc tiên phong ta phải chọn hiệu suất cho loa sao cho tương thích với mạch hoàn toàn có thể nhỏ hơn nhưng điện trở phải lớn để tránh khi hiệu suất của mạch vượt quá hiệu suất loa sẽ làm cháy loa, việc thứ hai là ta để bảo vệ loa ta hoàn toàn có thể lắp thêm mạch bảo vệ loa. + Sơ đồ mạch nguyên tắc : + Sơ đồ mạch in :
