Đồ án

Đồ án tốt nghiệp GVHD : Đỗ Anh Dũng

TRƯỜNG ĐẠI HỌC DÂN LẬP HẢI PHÒNG

ISO 9001:2008 NGÀNH ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

ĐỀ TÀI : THIẾT KẾ BỘ LỌC ÂM SẮC GRAPHIC EQUALIZER

GVHD : Đỗ Anh Dũng

Sinh viên : Phạm Nho Biển

Sinh viên : Phạm Nho BiểnLớp : ĐT1201 1


Mục lục

Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài

1- Đặt vấn đề

2- Mục tiêu của đề tài

3- Nhiệm vụ của đề tài

Chương I– Cơ sở lý thuyết

1. Lý thuyết mạch khuếch đại

1.1. Khuếch đại Transistor

1.2. Khuếch đại thuật toán

1.2.1. Khuếch đại vi sai

1.2.2. Tầng khuếch đại đẩy kéo

1.2.3. Mạch khuếch đại thuật toán

2. Lý thuyết mạng bốn cực và ứng dụng

2.1. Khái niệm mạng bốn cực

2.2. Mạch lọc tần số

2.2.1. Khái niệm chung

2.2.2. Điều kiện dải thông mạch lọc

2.2.3. Tính chất mạch lọc loại K

2.3. Mạch lọc tích cực


2.3.2. Mạch lọc thông thấp bậc 2

2.3.3. Mạch lọc thông cao bậc 2

2.3.4. Mạch lọc thông dải và mạch chọn lọc

3. Mạch nguồn cung cấp

3.1. Mạch chỉnh lưu nửa song

3.2. Mạch chỉnh lưu toàn song

3.3. Mạch bội áp

3.4. Mạch nguồn cung cấp sử dụng IC chuyên dụng

4. Phân tích cấu tạo một số IC KĐTT thông dụng

4.1. μA 709



4.2. μA 741

Chương II-Tính toán thiết kế mạch

1. Các linh kiện dùng trong mạch lọc

2. Các thông số đặc tính của mạch lọc và thiết kế mạch lọc.

3. Sơ đồ mạch.

Chương III- Kết luận và hướng phát triển đồ án

1. Kết quả thực tế

2. Đánh giá kết quả thực hiện đồ án

3. Hướng phát triển đồ án

Tài liệu tham khảo



Mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài

1- Đặt vấn đề

Equalizer (EQ) là một thiết bị rất quan trong trong sản xuất âm nhạc ngày nay.

Mỗi chúng ta hẳn đã từng dùng Equalizer ở một góc độ nào đó. Đơn giản nhất là thiết

bị nghe nhạc mp3 hay các phần mềm nghe nhạc của mình chẳng hạn. Nhưng để hiểu

sâu về Equalizer và biết cách chỉnh để cho phù hợp từng bài hát thì hẳn ít ai trong

chúng ta từng tìm hiểu . Bằng những kiến thức hiểu biết của mình áp dụng trong bài

viết này, chúng tôi chỉ có thể đưa ra một số lý thuyết và mạch Equalizer thực tế ở dạng

nhỏ để có thể khái quát một các cụ thể về cấu tạo, chức năng của Equalizer trong thực

tế .

2- Mục tiêu của đề tài

Mục đích của đề tài là xây dựng một bộ lọc âm sắc Equalizer (EQ) bao gồm :

một bộ lọc âm sắc Graphic Equalizer , một bộ khuếch đại . Khi cho thiết bị Audio

(CD player) kết nối với mạch lọc qua jack hoặc cổng kết nối sẽ được mạch lọc điều

chỉnh thành 5 băng tần khác nhau nằm trong ngưỡng nghe của tai người (Giải tần âm

thanh mà con người có thể cảm nhận từ 20Hz đền 20 KHz ) .Khi đi qua mạch lọc tín

hiệu sẽ được điều chỉnh thành tín hiệu mới mang chất lượng âm thanh tốt nhất cho

người nghe . Một trong các băng tần sau khi được chuyển đổi sẽ được đưa vào mạch

khuếch đại làm tăng biên độ của tín hiệu để đạt tới một điểm đủ để người nghe cảm

nhận được âm thanh qua loa speaker bình thường .



Sơ đồ khối hệ thống Graphic Equalizer

Và cuối cùng kết quả đạt được của đề tài là có thể làm thành công một mạch lọc

âm sắc Graphic Equalizer 5 bands với công suất phát khoảng 20W .

3- Nhiệm vụ của đề tài

Để thực hiện được đề tài “ Thiết kế bộ lọc âm sắc Equalizer “ này trước hết ta

cần nắm rõ các lý thuyết về mạng bốn cực, mạch khuếch đại , mạch lọc và IC khuếch

đại thuật toán . Từ đó lấy lý thuyết làm nền tảng xây dựng lên sơ đồ mạch thực tế , tính

toán trị số linh kiện theo đúng công thức để tìm giá trị tần số của mạch lọc trong thực

tế và thi công làm mạch , hoàn thiện sản phẩm

Chương I– Cơ sở lý thuyết

1. Lý thuyết mạch khuếch đại

Khuếch đại là quá trình khống chế năng lượng có điều khiển, trong đó năng lượng

nhỏ chứa đựng thông tin điều khiển năng lượng lớn không chứa thông tin, và năng

lượng lớn biến thiên theo năng lượng nhỏ, kết quả ta được một đại lượng điện chứa

thông tin, mà dòng điện hoặc điện áp có trị số lớn hơn nhiều lần so với trước. Trên

thực tế có ba kiểu mạch khuếch đại thông dụng :


Thiết bị Audio

Mạch lọc

EqualizerMạch nguồn

Mạch khuếch đại

Loa


Về phương diện dạng của đại lượng : có khuếch đại dòng và khuếch đại áp.

Về phương diện tần số của nguồn tín hiệu : có khuếch đại hạ tần, trung tần, cao tần

Về thành phần cấu trúc của một bộ khuếch đại : có tiền khuếch đại, tiền công suất,

khuếch đại tầng trung gian , tầng khuếch đại công suất

Ngoài ra, do yêu cầu, các tầng khuếch đại còn được ghép với để thực hiện chức

năng : khuếch đại vi sai, khuếch đại đẩy kéo, khuếch đại Darlington…Trong thực tế

mạch khuyếch đại được sử dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử, như mạch khuyếch

đại âm tần trong Cassete, Amply, khuyếch đại tín hiệu video , khuếch đại công suất v.v

Trong phần báo cáo này chúng ta sẽ tiến hành tìm hiểu lý thuyết của một số mạch

khuếch đại trong mạng bốn cực như mạch khuếch đạitransistor ,mạch khuếch đại thuật

toán để có thể hiểu một cách cụ thể chức năng nhiệm vụ của từng loại mạch và ứng

dụng của chúng trong thực tế .

1.1. Khuếch đại Transistor

Transistor có hai loại là : npn và pnp . Nguyên lý tác dụng của transistor đã

được nghiện cứu rất nhiều để áp dụng vào thực tế , trong các dụng cụ bán dẫn và được

minh họa bởi đặc tuyến vào I B=f (U BE ) , đặc tuyến ra I C=f (U CE) và đặc tuyến truyền

đạt I C=f ( I B ) và được minh họa bằng hình sau :

Hình 1.1 Đặc tuyến của npn mắc emitor chung



Các transistor có thể mắc theo các kiểu bazo chung , emitor chung hoặc

collector chung . Trong ba các mắc thì cách mắc theo kiểu emitor chung được ứng

dụng nhiều nhất trong thực tế .

Ta có thể đưa ra một bảng để tóm tắt tính chất của từng cách mắc transistor cơ bản

theo bảng :

Bảng 1.1 Tính chất từng cách mắc transistor

Trong đó : L : lớn ; B : bé ; TB : trung bình ; RL : rất lớn

φ : góc lệch pha giữa điện áp ra và điện áp vào

Các tính chất có thể tóm tắt như sau :

- Mạch emitor chung cho hệ số khuếch đại công suất lớn nhất (vì Ki , Ku đều lớn)

vì vậy cách mắc emitor chung hay được dùng hơn cả . Trở kháng vào , trở

kháng ra của mạch có giá trị trung bình , vì vậy mạch emito tiện lợi đối với việc

ghép tải và nguồn tín hiệu . Điện trở tải yêu cầu của nó khoảng vài K Ω.



- Mạch bazo chung và emitor chung có hồi tiếp âm dòng điện qua điện trở RE

thường được dùng làm nguồn dòng, còn mạch lặp emitor được dùng làm nguồn

áp

Trong báo cáo này chúng ta nghiên cứu về các sơ đồ mắc cơ bản của transistor để

có thể hiểu được một cách cụ thể tác dụng cũng như chức năng của từng loại mạch khi

ứng dụng trong IC khuếch đại, góp phần giúp chúng ta tìm hiểu rõ hơn về mạch

khuếch đại trong thực tế. Khi phân tích các sơ đồ của một tầng khuếch đại thì vấn đề

cơ bản là chọn được cách biểu diễn thích hợp cho các phần tử tích cực. Có nhiều

phương pháp biểu diễn và mắc transistor khác nhau .

1.2. Khuếch đại thuật toán

Khuếch đại thuật toán (KĐTT) ngày nay được sản xuất dưới dạng các IC tương

tự (analog). Có từ "thuật toán" vì lần đầu tiên chế tạo ra chúng người ta sử dụng chúng

trong các máy điện toán . Do sự ra đời của khuếch đại thuật toán mà các mạch tổ hợp

analog đã chiếm một vai trò quan trọng trong kỹ thuật mạch điện tử. Trước đây chưa

có khuếch đại thuật toán thì đã tồn tại vô số các mạch chức năng khác nhau. Ngày nay,

nhờ sự ra đời của khuếch đại thuật toán số lượng đó đã giảm xuống một cách đáng kể

vì có thể dùng khuếch đại thuật toán để thực hiện các chức năng khác nhau nhờ mạch

hồi tiếp ngoài thích hợp. Trong nhiều trường hợp dùng khuếch đại thuật toán có thể tạo

hàm đơn giản hơn, chính xác hơn và giá thành rẻ hơn các mạch khuếch đại rời rạc

(được lắp bằng các linh kiện rời ) .

Hình 1.2. Ký hiệu của khuếch đại thuật toán

Ta hiểu khuếch đại thuật toán như một bộ khuếch đại lý tưởng : có hệ số

khuếch đại điện áp vô cùng lớn K → ∞, dải tần số làm việc từ 0→ ∞, trở kháng vào

cực lớn Zv → ∞, trở kháng ra cực nhỏ Zr → 0, có hai đầu vào và một đầu ra. Thực tế

người ta chế tạo ra KĐTT có các tham số gần được lý tưởng. Hình 1.2 là ký hiệu của



KĐTT :

Đầu vào (+) gọi là đầu vào không đảo P(positive), đầu vào (-) gọi là đầu vào

đảo N (negative), (VS+) điện áp nguồn dương, (VS-) điện áp nguồn âm và một đầu ra

(VOut).KĐTT ngày nay có thể được chế tạo như một IC hoặc nằm trong một phần

của IC đa chức năng .

Hình 1.3.Sơ đồ khối bên trong khuếch đại thuật toán

1.2.1. Khuếch đại vi sai

Khuếch đại vi sai là khuếch đại mà tín hiệu ra không tỷ lệ với trị tuyệt đối của

tín hiệu vào mà tỷ lệ với hiệu của tín hiệu vào. Khuếch đại vi sai được sử dụng để

khuếch đại tín hiệu có tần số giới hạn dưới nhỏ (tới vài Hz) , gọi là tín hiệu biến thiên

chậm hay tín hiệu một chiều. Ta có thể coi dải thông của nó là 0 ÷ fC.Nếu sử dụng

khuếch đại RC để khuếch đại loại tín hiệu này thì các tụ nối tầng phải có trị số rất lớn

nên bất tiện. Khuếch đại vi sai thích hợp cho loại tín hiệu này, ngoài ra nó còn có nhiều

tính chất quí báu mà ta sẽ nói tới sau này. Khuếch đại vi sai là cơ sở để xây dựng

khuếch đại thuật toán nên ta xét lý thuyết loại khuếch đại này.

Bộ khuếch đại vi sai là một bộ khuếch đại tín hiệu một chiều đối xứng, có hai

đầu vào và hai đầu ra. Trong bộ khuếch đại vi sai điều đáng chú ý là nếu các điện áp

vào và hai đầu ra. Trong bộ khếch đại vi sai điều đáng chú ý là nếu các điện áp vào U đ

= Uv1 – Uv2 được khuếch đại lên Kuđ lần thì các điện áp vào có trị số bằng nhau chỉ

được khuếch đại lên Kcm lần, với Kcm<< Kud . Điện áp vào được chia làm hai thành

phần: thành phần điện áp đồng pha, ký hiệu là U cm chính là trị trung bình đại số của hai

điện áp vào:

U cm = U v 1U v 2

2 (1)

và thành phần điện áp hiệu

U d = U v1 - U v2 (2)



Vì giả thiết mạch hoàn toàn đối xứng nên điện thế emito (điểm P trong bảng 1)

luôn luôn không đổi. Do đó các sơ đồ trong bảng 1 có thể coi như sơ đồ emito chung

hoặc colecto chung có điện áp vào trên mỗi tranzistor là U d /2. Để tính hệ số khuếch

đại Ku, Ki và trở kháng vào Zv, trở kháng ra Zr có thể áo dụng các biểu thức của sơ đồ

emito chung đã biết.

+ Hệ số khuếch đại hiệu

Kud = U r 2−¿U r 1

U d

¿ = U rd

U d

với giả thiết Ucm = 0 ở tần số thấp cũng như ở tần số cao Kud đều có trị số giống như

của mạch emito chung. Trường hợp cần lấy tín hiệu trên một đầu ra so với đất, ta có

hệ số khuếch đại đối với một đầu ra:

Kud1 = Kud2 = U r 1

U d =

U rd

2U d =

K ud2

bằng một nửa hệ số khuếch đại hiệu khi lấy điện áp ra đối xứng.

Khi ở đầu vào chỉ có điện áp không đồng pha tức U d = 0 thì Ucm = U v1 = U v2, thì

mạch làm việc ở chế độ khuếch đại tín hiệu đồng pha. Lức này cả hai tranzistor đều

được điều khiển bởi một điện áp có biên độ và pha như nhau. Do mạch đối xứng, nên

dòng điện trên các cực tương ứng của hai tranzistor bằng nhau. Do đó ta có sơ đồ

tương đương hình 1.4a. Vì điện thế emito cuartranzistor bằng nhau nên không có dòng

chạy trong dây dẫn nối hai emito với nhau, do đó trong sơ đồ tương đương không vẽ

dây nối đó. Tách sơ đồ tương đương thành hai nửa đối xứng, mỗi nửa tương ứng với

một mạch emito chung có điện trở emito là 2RE hoặc một mạch source chung có điện

trở nguồn là 2Rs và có hồi tiếp âm dòng điện



Hình 1.4. Sơ đồ tương đương của bộ khuếch đại vi sai

a) Đối với điện áp đồng pha

b) Đối với điện áp vào hiệu

Hệ số khuếch đại tín hiệu đồng pha Kcm có thể suy ra từ biểu thức đã có đối với sơ

đồ emito chung và source chung có hồi tiếp âm dòng điện. Điện trở hồi tiếp 2RE hoặc

2RS càng lớn thì Kcm càng nhỏ. Nếu các điện trở này không đổi trong quá trình làm

việc, nghĩa là trên đầu ra điện áp hầu như không đổi, do đó Kcm tiến tới bằng không.

Tóm lại sự khác nhau cơ bản giữa chế độ khuếch đại tín hiệu và chế độ khuếch đại

tín hiệu đồng pha là ở chỗ: ở chế độ khuếch đại tín hiệu, RE và RS không có tác dụng

hồi tiếp âm; ngược lại ở chế độ khuếch đại tín hiệu đồng pha chúng có tác dụng hồi

tiếp âm lớn làm cho hệ số khuếch đại tín hiệu đồng pha giảm.



Bảng 1.2. Các tham số mạch khuếch đại vi sai

Nếu β≫1 ;Rc≪ rCE ;r BE ≈ β UT thì Kud ≈RC I E

UT

rCE → ∞ ; β0≫1 ;rds → ∞

Bỏ qua Cde hoặc Cgs

Trong các bộ khuếch đại tín hiệu xoay chiêu, người ta không quan tâm đến hiện

tượng trôi, vì qua phần tử gép điện dung, trôi không được đưa đến đầu ra. Trôi chỉ làm

thay đổi hệ số khuếch đại của mạch. Ảnh hường này có thể khắc phục được bằng hồi

tiếp âm.

Ngược lại,trong các bộ khuếch đại tín hiệu một chiều, trôi cũng được khuêch

đại và đưa đến đầu ra như tín hiệu Vì vậy trong trường hợp này phải tìm cách giảm

trôi. Trong thực tế không thể tác động trực tiếp vào tranzistor để giảm trôi được, nên

người ta dùng bộ khuếch đại vi sai. Bộ khuếch đại vi sai khuếch đại hai điện áp đặt ở

đầu vào, do đó điện áp ra của nó chỉ chịu ảnh hưởng của hiệu các điện áp trôi của

tranzistor. Do đó bộ khuếch đại vi sai có mức trôi rất thấp. Trường hợp mạch hoàn



toàn đối xứng thì trôi được khử hoàn toàn. Để phát huy ưu điểm đó của mạch, người ta

không những dùng bộ khuếch đại vi sai để khuếch đại hiệu hai điện áp mà còn để

khuếch đại một điện áp. Điện áp đó được đưa đến một đầu vào, đầu vào thứ 2 được nối

đất.

1.2.2. Tầng khuếch đại đẩy kéo

Để tăng công suất, hiệu suất và giảm méo phi tuyến, người ta dùng tầng

khuếch đại đẩy kéo. Tầng khuếch đại đẩy kéo là tầng gồm có hai phần tử tích cực mắc

chung tải. Để biểu diễn và phân loại các sơ đồ đẩy kéo, có thể dùng sơ đồ như trên

hình 1.5.

Hình 1.5. Tầng khuếch đại đẩy kéo

a) đẩy kéo song song ; b) đẩy kéo nối tiếp

Trong sơ đồ đẩy kéo song song, các phần tử tích cực được mắc trong các

nhanh bên trái của cầu. Trong các nhánh phải của cầu là điện trở tải, có điểm giữa nối

với nguồn cung cấp mắc trong nhánh chéo của cầu. Ngược lại, trong sơ đồ đẩy kéo

nối tiếp, nguồn cung cấp có điểm giữa nối với tải, tải nằm trong nhánh chéo của cầu.

Tóm lại sơ đồ đẩy kéo song song có các phần tử tích cực đấu song song về mặt một

chiều và sơ đồ đẩy kéo nối tiếp có các phần tử tích cực đấu nối tiếp về mặt một chiều.

Ngoài ra, trong các sơ đồ trên còn có thể dùng hai phần tử tích cực cùng loại hoặc khác

loại, do đó có bốn loại sơ đồ đẩy kéo như được chỉ ra trong bảng 1.3 và hình 1.6



Bảng 1.3

Hình 1.6. Sơ đồ đẩy kéo song song và nối tiếp

Điện trở Rt trong các sơ đồ song song chỉ có ý nghĩa, nếu hai nửa cầu của nó

được liên hệ với nhau nhờ cảm ứng hoặc nhờ sự biến đổi năng lượng sao cho toàn bộ

công suất được đưa hết ra một tải chung để tiêu thụ .Vì vậy trong các sơ đồ song song

thường dùng mạch ghép biến áp với tải tiêu thụ. Trong đó , cuộn sơ cấp biến áp có

điểm giữa nối với nguồn cungcaaps, còn cuộn thứ cấp ghép với tải.

Một số đặc điểm cơ bản

Điểm đất của các mạch song song là đầu âm của nguồn một chiều, điểm đất

của các mạch nối tiếp là điểm giữa của nguồn một chiều



Các mạch đẩy kéo cùng hai tranzistor cùng loại được kích thích bởi các tín

hiệu ngược pha. Để tại tín hiệu này có thể dùng tầng khuếch đại đảo pha hoặc dùng

biến áp mà cuộn thứ cấp của nó có điểm giữa nối đất về mặt xoay chiều. Các mạch đẩy

kéo dùng hai tranzistor khác loại được kích thích bởi các tín hiệu đồng pha. Vì vậy có

thể dùng cùng một tín hiệu để kích thích cho cả hai tranzistor

Các tầng đẩy kéo có thể làm việc ở chế độ A, AB hoặc B, nhưng thông thường

người ta hay dùng chế độ AB hoặc B. Ở chế độ B, điểm làm việc được chọn sao cho

dòng điện ra ở chế độ tĩnh Uro bằng điện áp nguồn cung cấp. Mỗi tranzistor chỉ khuếch

đại một nửa dương hoặc một nửa âm tín hiệu vào. Hai nửa tín hiệu ra sẽ được tổng hợp

lại thành tín hiệu hoàn chỉnh trên điện trở tải.

Tuy nhiên, ở chế độ B phải lưu ý đến méo tín hiệu sinh ra khi điểm làm việc

chuyển tiếp từ tranzistor này sang tranzistor khác, vì trong tranzistor chỉ có dòng emito

khi điện áp bazo –emito lớn hơn 0,5V (tranzistor silic). Do đó khi điện áp bazo – emito

có giá trị nhỏ thì nó được khuếch đại rất ít hoặc hoàn toàn không được khuếch đại.

Méo sinh ra trong quá trình đó càng lớn khi điện áp vào càng nhỏ. Méo này khắc phục

được bằng cách tăng trị số dòng ra tại điểm tĩnh Iro và cho tầng ra làm việc ở chế độ

AB

1.2.3. Mạch khuếch đại thuật toán

Mạch khuếch đại thuật toán là một trong những phần tử điển hình của bốn cực

không tương hỗ, tích cực, nó đóng vai trò quan trọng trong ứng dụng thực tế. Có thể

nói mạch khuếch đại thuật toán ngày nay đã trở thành phần tử cơ bản thay thế cho

transistor trước đây. Mạch khuếch đại thuật toán là tên gọi cho các mạch khuyếch đại

được nối trực tiếp với nhau có hệ số khuếch đại cao, trở kháng vào lớn, trở kháng ra

nhỏ và với các mạch phản hồi khác nhau. Ta sẽ xét các bộ khuếch đại sau để tìm hiểu

chức năng của từng loại mạch KĐTT. Ta xét các bộ KĐTT cơ bản bên trong cá IC

khuếch đại thuật toán

- Các sơ đồ khuếch đại thuật toán dạng đơn giản.



Hình 1.7. Sơ đồ khuếch đại vi sai đơn giản

Quan sát hình 1.7 đưa ra hai dạng sơ đồ đơn giản của bộ khuếch đại thuật toán.

Trên hình 6a, T1, T2 là tầng vào khuếch đại vi sai đối với nguồn dòng T3. Để trở kháng

vào rd lớn và dòng tĩnh nhỏ, tầng này phải làm việc với dòng colecto nhỏ. Tuy nhiên

cũng không dùng dòng colecto quá nhỏ làm cho hệ số khuếch đại dòng điện giảm và

làm tăng ảnh hương của tạp âm đối cới bộ khuếch đại, thường chọn Ic trong phạm vi

10µA đến 1mA. Vì chỉ cần một đầu ra, nên có thể bỏ bớt một điện trở Rc trên colecto

T1, điều này không ảnh hưởng đến công tác các mạch, vì dòng colecto hầu như không

phụ thuộc vào UCE. Tuy nhiên, tổn hao trên 2 tranzistor sẽ khác nhau làm cho nhiệt độ

của chúng khác nhau gây ra trôi lớn. T4 là mạch biến đổi trở kháng để có trở kháng ra

nhỏ. Để T2 không bão hapf, phải chọn điện thế coleto đủ lớn (12

Ucc). Trong sơ đồ này

dùng điot Zener để dịch mức. Điện áp Zener của điot là 12

Ucc -0,6V. Vì điện áp colecto

T2 nằm trong phạm vi (0÷Ucc), nên điện áp ra thay đổi trong phạm vi (- 12

Ucc ÷ 12

Ucc).

- Bộ khuếch đại thuật toán có hai tầng khuếch đại điện áp



Hình 1.8. Bộ khuếch đại vi sai có hai tầng khuếch đại điện áp

Tầng vào khuếch đại vi sai giống tầng vào trên hình 1.7a. Tầng thứ 2 là tầng

khuếch đại emito chung (T4). Chịn điện thế tĩnh trên colecto T4 sao cho điện áp ra tĩnh

bằng không. Dòng colecto tĩnh của T4 được xác định bởi R4. Điện trở RC được chọn

sao cho UBET4 ≈ 0,6V. Nhược điểm của sơ đồ là hạ áp trên RC quá bé, làm cho hệ số

khuếch đại điện áp của T2 bé (khoảng 5 lần). Vì tầng vào có hệ số khuếch đại điện áp

nhỏ, nên trôi do nó sinh ra ít ảnh hưởng đến trôi của toàn mạch, trôi của toàn mạch chủ

yếu do T4 quyết định. RKCK là khâu bù tần số.

- Bộ khuếch đại thuật toán dùng mạch điện có dòng đối xứng (gương dòng điện)

Hình 1.9. Bộ khuếch đại thuật toán dùng mạch có gương dòng điện

Để giảm trôi do T4 (hình 1.8) gây ra, mắc thêm một khâu mạch để bù trôi điện

áp bazo – emito của T4. Điot D trên hình 1.9 làm nhiệm vụ đó, nhờ đó hạ áp trên hai

điện trở RC như nhau, do đó dòng colecto của T4 bằng dòng colecto của T2. Mạch này



vì vậy còn được gọi là gương dòng điện. Nó cũng có tác dụng dịch mức như T4 trong

hình 1.8, nhưng nhờ có bù trôi, nên mức dịch đạt được khá chính xác.

- Bộ khuếch đại thuật toán dùng khuếch đại vi sai bù

Hình 1.10. Bộ khuếch đại dùng mạch khuếch đại vi sai bù

Sơ đồ này giống sơ đồ trên hình 1.8, T4 được thay đổi bởi bộ khuếch đại vi sai

gồm T4, T5. Nhờ đó mạch có thêm một số ưu điểm: có thể tăng hạ áp trên RC để có hệ

số khuếch đại điện áp của tầng vào lớn hơn. Do có nguồn dòng T3, nên ở đầu ra bộ

khuếch đại vào không có điện áp đồng pha, vì thế không cần mắc thêm nguồn dòng ở

vị trí của R4. Do kết cấu của bộ khuếch đại vào nên điện thế emito UE của T4, T5 có giá

trị xác định. Điện thế này càng lớn khi RC càng nhỏ và do đó hệ số khuếch đại điện áp

càng nhỏ

Một số điểm cần chú ý khi chọn dùng bộ khuếch đại thuật toán

Khi chọn bộ khuếch đại thuật toán để dùng cho một số trường hợp ta cần chú ý tới các

điểm sau đây :

- Mức tín hiệu vào , dải tần công tác , trở kháng ra , trở kháng vào , mức chính

xác của quá trình gia công tín hiệu, tốc độ đáp ứng và các điều kiện môi trường

- Phải đặc biệt cần chú ý tới các tính chất nguồn tín hiệu. Các bộ khuếch đại thuật

toán có tầng vào dùng transistor lưỡng cực được dùng với nguồn tín hiệu có trở kháng

trong bé (≤ 50 k Ω) , vì trôi điện áp lệch không ở các tầng vào loại này nhỏ. Ngược lại ,



các bộ khuếch đại thuật toán có dùng transistor trường thường được dùng với nguồn

tín hiệu có trở kháng trong lớn, vì tầng loại này có dòng tĩnh nhỏ và trôi dòng lệch

không cũng nhỏ.

2. Lý thuyết mạng bốn cực và ứng dụng

2.1. Khái niệm mạng bốn cực

Mạng bốn cực, còn gọi là mạng hai cửa là một hệ thống mạch có bốn đầu ra

tương ứng với hai cửa ( thông thường được phối ghép với nguồn tín hiệu và tải ) diễn

tả như hình 2.1, trong đó:

Hình 2.1 .Mô hình mạng bốn cực

U1 , I1 : điện áp và dòng điện tại cửa 1

U2, I2 : điện áp và dòng điện tại cửa 2

2.2. Mạch lọc tần số


Mọi mạch có chứa các phần tử điện kháng sao cho trở kháng của nó phụ thuộc

vào tần số đều có thể coi như có tính chất chọn lọc đối với tần số. Một cách định tính

có thể định nghĩa mạch lọc tần số là những mạch cho những dao động có tần số nằm

trong một hay một số khoảng nhất định (gọi là dải thông) đi qua và chặn các dao động

có tần số nằm trong những khoảng còn lại (gọi là dải chắn). Về mặt kết cấu, mạch lọc

tần số lý tưởng là một bốn cực có suy giảm đặc tính thoả mãn:

a (ω )=0 trongd ả i thông∞ trongd ả ichắ n

Hay nói một cách khác, hệ số truyền đạt điện áp của mạch lọc tần số thoả mãn:

|K (ω)|=|U 2U 1|=1trong dả i thông

0 trongd ả i chắ n

Đặc tính tần số |K(ω)| của mạch lọc lý tưởng biểu thị trong hình sau :



Với mạch lọc thụ động, tính chất chọn lọc lý tưởng chỉ được thực hiện khi các

phần tử xây dựng nên mạch là thuần kháng, đồng thời tải phối hợp trong dải thông là

thuần trở. Chúng ta sẽ xét các mạch lọc mà sơ đồ của nó có dạng hình cái thang như

hình 2.2, kết cấu này giúp cho mạch lọc làm việc ổn định do đó nó được sử dụng rất

rộng rãi trong thực tế.

Hình 2.2

Để phân tích một mạch lọc phức tạp, thường dùng phương pháp cắt thành

những đoạn nhỏ đơn giản theo các sơ đồ hình T hoặc hình π, hình Γ thuận hoặc hình Γ

ngược (hình 2.3) kết nối với nhau theo kiểu dây chuyền.

Hình 2.3

Các sơ đồ hình T và hình π thường được sử dụng để nghiên cứu về mặt lý

thuyết mạch lọc. Các thông số đặc tính của hai loại sơ đồ này được tính theo các công

thức:

Z0 (T )=Za

2 √1+4 Zb

Za

Z0 ( π )=2 Zb1

√1+4Zb

Za



th g0=√1+

4 Zb

Za

1+2 Zb

Z a

2.2.2. Điều kiện dải thông của mạch lọc tần số

Với kết cấu các phần tử tạo thành Za , Zb đã cho, cần xác định điều kiện về dải

thông (hay dải chắn) của mạch lọc. Trong dải thông ta phải có:

a=0g= jb

thg= jtgb(1)

Để thỏa mãn ZaZb=k2 thì đơn giản nhất là chọn Za và Za là Za các điện kháng

thuần khác tính nhau sao cho tỉ số là 1 số Zb thực . Lúc đó công thức sẽ thỏa mãn với

điều kiện :

1≪4Zb

Za

≪∞ hay−1≪Za

4 Zb

≪0(2)

Để tìm hiểu rõ hơn về mạch lọc ta xét 1 số dạng mạch lọc thực tế sau ;

- Mạch lọc thông thấp

Za= jω La ;Zb=1

jω Cb

Áp dụng điều kiện (2) ta có :

1≤−4Zb

Za

= 4ω2 La Cb

≤ ∞

0 ≤ ω≤2

√ La Lb

=ωk (3)

Công thức (3) chỉ rõ chỉ có tần số dương , thấp hơn ωk mới thỏa mãn điều kiện

dải thông , nghĩa là mọi dao động của tần số nhỏ hơn ω thì đi qua được mạch lọc Mạch

lọc có tính chất như vậy thì được gọi là mạch lọc thông thấp. Tần số các định trong (3)

là giới hạn giữa dải thông và dải chắn gọi là tần số cắt của mạch lọc. Do tính chất đặc

biệt của tần số 0 , người ta còn coi lọc thông thấp là loại mạch lọc có tần số cắt ωk xác

định bởi (3) và dải thông có chứa tần số gốc



Về mặt vật lý , nếu chú ý đến tính chất của phần tử điện cảm là chống lại sự biến

thiên nhanh của dòng điện qua nó , và phần tử điện dung là dễ dàng dẫn các dòng điện

biến thiên nhanh , sẽ thấy các dao động có tần số thấp dễ đàng đi từ cửa ra vào đến cửa

ra của mạch lọc, còn các dao động tần số cao sẽ bị chặn lại. Do đó đây là mạch lọc

thông thấp

- Mạch lọc thông cao

Za=1

jωCa

; Zb= jω Lb

Áp dụng điều kiện (2) ta có :

1≤−4Zb

Za

=4ω2 La Cb

ωk=2

√La Lb

≤ ω≤ ∞ (4)

Công thức (4) chỉ rõ , các dao động có tần số hữu hạn và lớn hơn ωkthỏa mãn

điều kiện dải thông , nghĩa là đi qua mạch lọc . Mạch lọc có tính chất như vậy gọi là

mạch lọc thông cao . Tần số ωk là giới hạn dải thông và dải chắn gọi là tần số cắt của

mạch lọc

Về mặt vật lý , cũng như những nhận xét về tính chất của phần tử điện cảm và

điện dung như trên sẽ thấy rằng các dao động có tần số cao có thể đi từ cửa vào đến

cửa ra của mạch lọc còn các dao động tần số thấp sẽ bị chặn lại . Do đó đây gọi là

mạch lọc thông cao

- Mạch lọc thông dải

Za= j(ω La−1

ωCa)

Zb=1

j(ωCb−1

ω Lb) (5)

Sơ đồ mạch lọc như dưới :



Để thỏa mãn điều kiện thì ta cần có : 1

√La Ca

= 1

√ Lb Cb

=ω0

Nghĩa là các nhánh của Za, Zb có tần số cộng hưởng .Áp dụng điều kiện (2) ta sẽ có :

1 ≤−4Zb

Za

= 4

√ LaCb

LbCa( ω

ω0

−ω0

ω )2≤ ∞

Đặt p=Lb

La

=Ca

Cb

°ωω0

=x và xét giới hạn dưới ta sẽ có :

4 p

(x−1x )

2≥ 1

|x−1x|≤ 2√ p

−2√ p ≤x2−1

x≤2√ p

Từ những điều trên ta rút ra dải thông của mạch lọc nằm trong khoảng

w1≤ ω≤ w2

Với ω1,2=ω0 (√ p+1 ±√ p )

Như vậy , mạch lọc thông dải là mạch lọc có 2 tần số cắt là ω1, ω2 xác định bởi

dải thông không chứa tần số 0 và . Chú ý rằng giữa các tần số cắt và tần số cộng

hưởng của các nhánh của mạch lọc thông dải có các quan hệ rất thuận lợi cho việc tính

toán là : ω1ω2=ω02 nghĩa là tần số cộng hưởng của các nhánh là trung bình nhân của

các tần số cắt

Về mặt vật lý , có thể quy mạch lọc thông dải trên các đoạn tần số khác nhau về

tương đương với các mạch lọc thông thấp và thông cao . Cụ thể ở các tần số ωvà ω0

nhánh Za mang tính chất một điện cảm , còn nhánh Zb mang tính chất điện dung , mạch

lọc thông dải tương đương mạch lọc thông thấp . Ngược lại thì mạch mang tính chất

mạch lọc thông cao sao cho dải thông nằm trên thang tần số quy định.

- Mạch lọc chắn dải



Zb= j(ω Lb−1

ωCb)

Za=1

j(ωCa−1

ω La) (6)

Sơ đồ mạch :

Để thỏa mãn điều kiện ta cần có 1

√La Ca

= 1

√ Lb Cb

=ω0 nghĩa là nhánh Za , Zb có

cùng tần số cộng hưởng . Lúc đó áp dụng điều kiện (2) sẽ có :

1 ≤−4Zb

Za

=√ Lb Ca

La Cb( ω

ω0

−ω0

ω )2

≤ ∞

Đặt p=Lb

La

=Ca

Cb

;ωω0

=x và xét giới hạn dưới ta sẽ có :

Với x>0 sẽ rút ra bất phương trình

x2− 12√ p

x−1 ≥ 0

x2+ 12√ p

x−1 ≤0

Bất phương trình thứ nhất sẽ thỏa mãn với x nằm ở khoảng ngoài các

nghiệm.Nếu bỏ đi nghiệm âm sẽ có :

x≥ x2' = 1

4 √ p+1

2 √−14 p

+4 (7a)

Bất phương trình thứ hai sẽ thỏa mãn với x nằm trong khoảng các nghiệm . Nếu

bỏ đi các nghiệm âm sẽ có :

x≤ x1=−1

4 √ p+ 1

2 √−14 p

+4 (7b)

Kết hợp (7a) và (7b) và đặt p= 116 p

sẽ có :

x≤ x1' , x ≤ x2

'



Với x1,2=√ p'+1±√ p '

Trở lại với tần số ω , dải thông của mạch lọc sẽ được xác định như sau :

ω≤ ω1;ω≥ ω2

Với ω1,2=ω0 (√ p'+1 )±√ p '

Còn các dải chắn nằm trong khoảng ω1' <ω<ω2

' .Nếu xét các giới hạn trên của

mạch lọc chắn dải thì ta có : 0 ≤ ω≤ ∞ . Lọc chắn dải là loại mạch lọc có hai tần số cắt

xác định bởi ω1, ω2 và dải thông có chứa hai tần số 0 và . Chú ý rằng giữa các tần số

cắt và tần số cộng hưởng của các nhánh của mạch lọc cũng có quan hệ sau đây :

ω1' ω2

' =ω02

ω2' −ω1

' =2ω0' p '= 1

2√ LbCa

2.2.3. Tính chất của mạch lọc loại K

Ta sẽ xét trở kháng đặc tính và truyền đạt đặc tính của từng loại mạch lọc.

- Đối với mạch lọc thông thấp

Xét trở kháng đặc tính của mắt lọc hình T

Zd (T )=Za

2 √1+4 Zb

Za

= jωLa

2 √1−ωC

2

ω2

-Trong dải chắn(ω>ωc) Zd (T ) mang tính điện cảm.

-Trong dải thông (ω<ωc) Zd (T ) mang tính điện trở và được tính theo công thức:

Zd (T )=√ La

Cb √1−ω2

ωC2 =R(ω)

Sự phụ thuộc của Zd(T) theo tần số được biểu thị trong hình dưới :

Xét trở kháng đặc tính của mắt lọc hình π



Zd (π )=2 Zb1

√1+4 Zb

Z a

= 2jω Cb

1

√1−ωC

2

ω2

Trong dải chắn (ω>ωc) Zd (π )mang tính điện dung.

Trong dải thông(ω>ωc) Zd (π ) mang tính điện trở và được tính theo công thức:

Zd (π )=√ La

Cb

1

√1−ω2

ωC2

=R (ω)

Sự phụ thuộc của Zd (π ) theo tần số được biểu thị trong hình dưới :

Bây giờ ta xét sang truyền đạt đặc tính:

-Trong dải thông (ω>ωc) suy giảm đặc tính a =0, khi đó:

th gθ= j tgbθ=√1−

ωc2

ω2

1−ωc

2

2ω2

-Trong dải chắn (ω>ωc) điện áp trên cửa ra giảm nhỏ một cách đáng kể sao cho lúc

đó không cần để ý tới sự dịch pha giữa nó với điện áp vào. Người ta quy ước là b giữ

nguyên giá trị của nó tại ωcsao cho sang dải chắn tgb =0 và thg = tha. Khi đó:

a=arth √1−ωc

2

ω2

1−ωc

2

2ω2



- Đ ố i v ớ i m ạ ch l ọ c thông cao Xét trở kháng đặc tính của mắt lọc hình TZd (T )=

Za

2 √1+4 Zb

Za

=1

2 jω Ca √1−ω2

ωC2

-Trong dải chắn (ω>ωc) Zd (T ) mang tính điện dung. -Trong dải thông (ω<ωc) Zd (T ) mang tính điện trở và được tính theo công thức:Zd (T )=√ Lb

Ca √1−ωC

2

ω2 =R(ω)

Sự phụ thuộc của Zd(T) theo tần số được biểu thị trong dưới :

Xét trở kháng đặc tính của mắt lọc hình π



Zd (π )=2 Zb1

√1+4 Zb

Z a

=2 jω Lb1

√1−ω2

ωC2

-Trong dải chắn(ω>ωc) Zd (π ) mang tính điện cảm.

-Trong dải thông (ω<ωc) Zd (π ) mang tính điện trở và được tính theo công thức:

Zd (π )=√ Lb

Ca

1

√1−ωC

2

ω2

=R (ω)

Sự phụ thuộc của Zd (π ) theo tần số được biểu thị trong hình dưới :

Bây giờ ta xét sang truyền đạt đặc tính:

-Trong dải thông (ω>ωc) suy giảm đặc tính a =0, khi đó:

th gθ=tgb√1−

ω2

ωC2

1−ω2

2ωC2

hay tgb=±√ ω2

ωC2 −1

1−ω2

2 ωC2

-Trong dải chắn (ω<ωc) người ta cũng quy ước b giữ nguyên giá trị của nó tại ωc

sao cho sang dải chắn tgb =0 và thg = tha. Khi đó:



a=arth √1−ωC

2

ω2

1−ωC

2

2ω2

Hình dưới biểu diễn sự phụ thuộc của a và b theo tần số trong các dải khác nhau.

- Đ ố i v ớ i m ạ ch l ọ c thông d ả i Xét mắt lọc hình T và hình π của mạch lọc thông dải

Do việc tính toán khá phức tạp, nên ở đây không thực hiện tính toán trực tiếp mà chỉ dựa vào tính chất tương đương của nó đối với các mạch lọc thông thấp và thông cao trên các đoạn tần số khác nhau. Cụ thể là:



-Trên đoạn ω>ω0: nhánh Za mang tính điện cảm, còn Zb mang tính chất điện dung, do đó mạch lọc thông dải sẽ tương đương như một mạch lọc thông thấp.

-Trên đoạnω<ω0: nhánh Za mang tính điện dung, còn Zb mang tính chất điện cảm, do đó mạch lọc thông dải sẽ tương đương như một mạch lọc thông cao. Hình trên biểu diễn sự phụ thuộc của các thông số đặc tính của mạch lọc thông dải theo các dải tần số khác nhau.- Đối với mạch lọc chắn dải

Xét mắt lọc hình T và hình π của mạch lọc chắn dải


Đồ án tốt nghiệp GVHD : Đỗ Anh DũngTương tự như mạch lọc thông dải, dựa vào tính chất tương đương của mạch lọc chắn dải đối với các mạch lọc thông thấp và thông cao trên các đoạn tần số khác nhau.

Cụ thể là: -Trên đoạn ω>ω0 : nhánh Za mang tính điện dung còn nhánh Zb mang tính

điện cảm do đó mạch lọc chắn dải sẽ tương đương như một mạch lọc thông cao.

-Trên đoạn ω<ω0 : nhánh Za mang tính điện cảm còn nhánh Zb mang tính

điện dung do đó mạch lọc chắn dải sẽ tương đương như một mạch lọc thông thấp.

Hình vẽ trên biểu diễn sự phụ thuộc của các thông số đặc tính của mạch lọc chắn dải

theo các dải tần số khác nhau.

Trên đây ta đã xét các tính chất của bộ lọc loại k, trong đó các thông số đặc tính

được định nghĩa dựa vào điều kiện phối hợp trở kháng ở cả hai cửa. Nhưng điều kiện

này lại rất khó thực hiện, bởi vì thông thường trở kháng tải và nội kháng của nguồn có

giá trị là thuần trở cố định, hay nếu có phụ thuộc tần số thì cũng theo quy luật riêng



của nó. Trong khi đó trở kháng đặc tính của mạch lọc loại K cho dù có tính chất thuần

trở trong dải thông nhưng vẫn bị phụ thuộc khá nhiều vào tần số. Vì vậy nhược điểm

của loại bộ lọc này là trở kháng đặc tính và sự truyền đạt tín hiệu bị ảnh hưởng nhiều

bởi tần số

2.3. Mạch lọc tích cực

2.3.1. Khái niệm

Tùy thuộc vào dải tần số cần truyền đạt, người ta phân biệt: mạch lọc thông

thấp, mạch lọc thông cao, mạch lọc thông dải và mạch lọc chắn dải.

Ở tần số cao thường dùng các mạch lọc thụ động RLC. Ở tần số thấp, các mạch

lọc đó có điện cảm quá lớn, làm cho kết cấu của nó nặng nề và tốn kém, cũng như

phẩm chất của mạch giảm. Vì vậy trong phạm vi tần số từ 0,1 đến vài MHz, người ta

dùng bộ khuếch đại thuật toán và mạng RC – gọi là mạch lọc tích cực. Khác với lọc

thụ động, mạch lọc tích cực được đặc trưng bởi ba tham số cơ bản: tần số giới hạn fg ,

bậc của bộ lọc và loại bộ lọc. Tần số giới hạn fg là tần số mà tại đó đặc tuyến biên độ -

tần số của hàm truyền đạt giảm 3dB so với hệ số truyền đạt ở tần số trung tâm. Bậc bộ

lọc xác định độ dốc của tuyến biên độ - tần số ở tần số f >> fg

Loại bộ lọc xác định dạng của đặc tuyến biên độ - tần số xung quanh tần số giới

hạn và trong khu vực thông của mạch lọc. Cần chú ý rằng: mạch điện của các loại bộ

lọc thì giống nhau, chúng chỉ khác nhau ở giá trị các linh kiện RC mà thôi. Người ta

quan tâm nhiều đến ba loại bộ lọc: Bessel, lọc Butter worth và lọc Tschebys-cheff.

Đặc tính của các loại bộ lọc đó được minh họa trên hình 2.4.

Hình 2.4. Đặc tính biên độ-tần số của mạch lọc thông thấp bậc 4



ở đây : 1- lọc thụ động ; 2- lọc Bessel ; 3- lọc Butterworth ; 4- lọc Tschebyscheff

Mạch lọc Butterworth (3) có đặc tính phẳng kéo dài và gấp khúc trước khi đạt

được tần số giới hạn fg . Mạch lọc thông thấp Tschebuscheff (4) có độc dốc lớn nhất ở

tần số f >> fg, trong dải tần đặc tuyến không phẳng hoàn toàn mà có độ gợn sóng nhất

định. Ở tần số f > fg đặc tuyến càng dốc nếu độ gợn sóng trong dải thông càng lớn.

Mạch lọc Bessel có đặc tính giảm đều từ khu vực thông sang khu vực chắn và có đáp

ứng xung gần như lý tưởng. Tùy yêu cầu cụ thể, có thể chọn loại mạch lọc thích hợp.

Để tiện xét các loại mạch lọc, dựa vào hàm truyền đạt tổng quát của một mạch

lọc thông thấp :

Kd(P) = Kdo

1+C1 P+C2 P2C3 P3 …+Cn Pn (1)

trong đó: P = Pωg

= jω

ωg =

jff g

= jΩ ; Ci là các hệ số thực, dương.

Bậc của bộ lọc chính là số mũ lớn nhất của P. Để có thể thực hiện được bộ lọc

đó một cách thuận lợi, người ta phân tích mẫu số biểu thức (1) thành tích các thừa số,

ta có biểu thức mới:

Kd(P) = K do

π i(1+ai P+bi P2)

(2)

Kdo – Hệ số truyền đạt ở tần số thấp; ai, bi – những số thực, dương.

Với bộ lọc bậc lẻ (n lẻ) thì có một hệ số của bi = 0. Khi bi ≠ 0 thì hàm truyền đạt

có những điểm cực phức liên hợp. Mạch lọc tích cực sẽ thực hiện các khâu lọc như

vậy thay cho các khâu lọc RLC. Ta có thể tra các thông số cơ bản trên bảng 8.1 cuốn

Kỹ thuật mạch điện tử -Pham Minh Hà (trang 183-187)để biết các thông số cơ bản của

một mạch lọc.

2.3.2. Mạch lọc thông thấp bậc hai



Hình 2.5. Mạch lọc thông thấp bậc 2

a) Hồi tiếp âm một vòng ; b) Hồi tiếp âm nhiều vòng

c) Hồi tiếp dương một vòng

Để tính hàm truyền đạt, viết phương trình dòng điện nút cho các nút 1,2 và 3. Giải

hệ phương trình đó, sẽ nhận được hàm truyền đạt của mạch lọc hồi tiếp âm một vòng

(3):

Kd = U r

U 1 =

1

1+2 P ωg R C1+P2 ωg2 R2 C1 C2

(3)

So sánh hệ số của (3) với (2) ta rút ra:

Kdo = 1, a1 =2ωgRC1, b1 = ωg2 R2C1C2

Tùy thuộc vào loại bộ lọc định thực hiện, ta xác định a1, b1. Để xây dựng mạch

lọc, chọn trước một phần tử rồi tính hai phần tử còn lại. Thường chọn trước một tụ

điện theo giá trị chuẩn, điện trở và tụ còn lại được xác định như sau:

R = a1

4 π f g C1 và C2 =

4 b1C1

a12

Với mạch lọc thông thấp hồi tiếp âm nhiều vòng trên hình 2.5b cũng lập phương

trình dòng điện nút cho các nút 1 và 2 để xác định hàm truyền đạt (4)



Kd =

R2/ R1

1+P ωg C1(R2+R3+R2 R3

R1

)+P2 ωg2 C1C2 R2 R3

(4)

Từ đây, ta xác định được:

Kdo = R2/ R1

a1 = ωg C1 ¿)

b1 = ωg2 C1 C2 R2 R3

Nếu cho trước fg, Kdo, C1, C2 ta tính được:

R2 = a1 C2−√a1

2C22−4 C1 C2 b1(1+Kdo)

4 π f g C1C2

(5)

R1 = R 2Kd 0

và R3 = b1

4 π2 f g2 C1C2 R2

Để R2 có giá trị thực theo (5), phải thoả mãn điều kiện (6)

C2

C1 ≥

4 b1(1+Kdo)a1

2 (6)

Mạch lọc hồi tiếp dương một vòng trên hình 2.5c có hàm truyền đạt:

Kd=1

1+P ωg [R1 C1+R2 C1+(1−K )R1C2]+P2ωg2 C1 C2 R1

(7)

Để đơn giản, chọn K=1, lúc đó (K-1)R3 = 0, do đó biểu thức (7) có thể viết lại dưới

dạng (8)

Kd = 1

1+P ωg C1(R1+R2)+P2 ωg2 C1C2 R1 R2

(8)

Nếu cho trước fg, Kdo, C1, C2 ta tính được Kdo, R1, R2

a1 = ωg C1(R1+R2)+P2 ωg2

b1 = ωg2 C1 C2 R1 R2

Kdo = 1



R1,2 = a1 C2 ±√a1

2C22−4 C1 C2 b1

4 π f g C1C2

(9a)

Để R1, R2 thực, phải đảm bảo điều kiện:

C2

C1 ≥

4 b1

a12 (9b)

Trong mạch điện hình 13c cũng có thể chọn R1 = R2 = R và C1 = C2 = C, lúc đó từ (8)

có thể suy ra hàm truyền đạt:

Kd = 1

1+P ωg(3−K )RC+P2ωg2 R2C2 (10)

Vì a1 = ωg(3−K )RC và b1 = P2 ωg2 R2 C2

nên RC = √b1

2 π f g ; K = Kdo = 3 -

a1

2 π f g RC

Thay RC vào, ta có:

K = 3 - a1

√b1

(11)

Theo (11), K chỉ phụ thuộc vào a1, b1. Như vậy độ lớn của K xác định loại

mạch lọc. Thay a1 và b1 đã cho ứng với từng loại mạch lọc vào biểu thức (11) ta xác

định được K tương ứng với loại mạch lọc đó. Với K = 3 thì a1 = 0 và biểu thức (10)

được viết lại như sau:

Kd = 1

1+P2ωg2 R2C2 =

K

1−Ω2 ωg2 R2C2 (12)

Rõ ràng khi Ω = 1 tức f = fg thì kd = ∞, nghĩa là mạch tự dao động ở tần số

f= 1

2 πRC . Vì vậy khiK ≈ 3 rất khó thực hiện mạch lọc loại này. Tuy nhiên mạch có

ưu điểm là loại bộ lọc hoàn toàn được xác định bởi K mà không phải bởi các linh kiện

RC. Do đó có thể dễ dàng thay đổi tần số giới hạn fg của mạch bằng cách thay đổi RC

mà không ảnh hưởng đến tính chất của bộ lọc.



2.3.3. Mạch lọc thông cao bậc 2

Để thực hiện mạch lọc thông cao bậc hai có thể dùng tất cả các dạng sơ đồ đối

với mạch lọc thông thấp được chỉ ra trên hình 2.5, trong đó phải đổi chỗ vị trí của R

với C. Ví dụ mạch lọc thông cao hồi tiếp dương một vòng có dạng như hình 2.6

Hình 2.6. Mạch lọc thông cao bậc hai hồi tiếp dương một vòng

Để tìm hàm truyền đạt, áp dụng biểu thức (8), trong đó thay P bởi 1/P; C bởi R

và R bởi C, ta có:

Kd=

K

1+ 1P

(R ¿¿1C1+C2)+R1C2(1−K )ωg R1 R2 C1 C2

+ 1P2

1ωg

2C1 C2 R1 R2

¿ (13)

Tương tự như đối với mạch lọc thông tháp, K = 1, và C1 = C2 = C, ta có:

Kd=K

1+1P

2ωg R1C

+1

P2

1

ωg2 C2 R1 R2

(14)

Hệ số truyền đạt ở tần số cao Kd∞ = 1

a1 = 2

ωg R1C do đó R1 = 1

π f g a1 C

b1 = 1

ωg2 C2 R1 R2

, do đó R2 = a1

4 π f g C b1

Trường hợp cho R1 = R2 = R và C1 = C2 = C ta lại có:

RC = 1

2 π f g √b1



K = Kd∞ = 3 - a1

√b1

2.3.4. Mạch lọc chọn lọc và mạch lọc thông dải

Nếu mắc xâu chuỗi một khâu lọc thông thấp với một khâu lọc thông cao, ta nhận

được một bộ lọc thông dải. Đặc tính tần số của nó là tích đặc tính tần số của hai khâu

lọc riêng rẽ. Độ dốc của đặc tính tần số ở f > fgt (fgt: tần số giới hạn trên) và ở f < fgd (fgd

; tần số giới hạn dưới) phụ thuộc vào bậc và loại bộ lọc thông thấp và thông cao được

dùng. Nếu trong mạch lọc thông dải đó fgt = fgd = f0 thì ta có mạch chọn lọc

Để đươn giản, ta xét một bộ lọc chọn lọc được cấu tạo từ một mạch lọc thông cao

tích cực bậc một và một mạch lọc thông thấp tích cực bậc một mắc nối tiếp

Hàm truyền đạt phức của bộ lọc:

Kd=Kdo Kd∞

(1+a1 P)(1+a1

P) =

Kdo K d ∞ P

(1+a1 P)(P+a1) =

Kdo Kd ∞ P

a1+(a12+1) P+a1 P2 (1)

Đặt Kdo Kd ∞ = A

a12+1 = β

Và với bộ lọc bậc một a1 = 1, do đó biểu thức (2) được viết lại như sau:

Kd = AP

1+ βP+P2 (3)

Với mạch lọc chọ lọc, cần quan tâm đến hai thông số cơ bản: độ khuếch đại của

mạch tại tần số trung tâm f0 và hệ số phẩm chất Q

Thay Ω = 1 tức P = j vào (3) để xác định hệ số khuếch đại tại f0

Kd|f = fo = Aβ

= Kdch (4)

Độ rộng dải tần được tính ứng với tần số mà tại đó

|Kd| = Kdch

√2 =

A

√2 β (5)



Thay (5) vào (3) và giải, ta có:

Ω1,2 = √ 2+β2

2±

β2

√4+β2 (6)

Phẩm chất của mạch được định nghĩa bởi (7)

Q = f 0

B =

f 0

f 2−f 1 =

1Ω2−Ω1

(7)

Thay (5) vào (6), ta nhận được:

Q = 1β

(8)

Thay (4) và (8) vào (3) sẽ nhận được một dạng mới

Kd =

Kdch

QP

1+ 1Q

P+P2 (9)

Biểu thức (9) cho phép đọc trực tiếp các thông số cơ bản của một mạch lọc chọn

lọc trên hàm phức của nó

Từ (9) tìm được một modyn của hàm truyền đạt phức:

|Kd| =

K dch

QΩ

√1+Ω2(

1

Q2 −2)+Ω4 (10)

Hệ số phẩm chất Q đặc trưng cho đọ dốc của đặc tính tần số xung quanh điểm

cộng hưởng. Hình 2.7 minh họa điều đó



Hình 2.7. Đặc tính biên độ - tần số của mạch lọc chọn lọc với Q1< Q2< Q3

Hình 2.8. Đặc tính biên độ - tần số của mạch lọc thông dải được xây

dựng bởi hai mạch lọc chọn lọc

Cũng có trường hợp yêu cầu đặc tính tàn số có độ dốc lớn, nhưng kd = const xung

quanh f0. Muốn vậy mắc hai bộ lọc chọn lọc nối tiếp có tần số cộng hưởng f01 và f02

lệch nhau chút ít. Lúc đó sẽ nhận được đặc tính tần số như trên hình 2.8. Trường hợp

này tần số giới hạn trên của bộ lọc thứ nhất trùng với tần số giới hạn dưới của bộ lọc

thứ hai tại f0. Đặc tính tần số mới (đường 3) có dạng như mong muốn. Như vậy, về

nguyên tắc, có thể thực hiện mạch lọc chọn lọc nhờ mắc nối tiếp các mạch thông thấp

và thông cao. Nhưng cách đó phức tạp, nên người ta đã xây dựng các mạch lọc chọn

lọc bậc hai đặc biệt. Các loại sơ đồ cơ bản của nó được thể hiện trên hình 2.9. Với

mạch lọc như vậy có thể chọn các hệ số của biểu thức (9) một cách tùy ý và đạt được

phẩm chất Q = 100 một cách dễ dàng.



Hình 2.9. Sơ đồ mạch lọc chọn lọc

a) hồi tiếp âm một vòng; b) hồi tiếp âm nhiều vòng ; c) hồi tiếp dương một vòng

Mạch lọc trên hình 2.9a có khâu ac và R/a tạo thành khâu lọc thông cao, và bc,

R/b tạo thành khâu lọc thông thấp. Để cải thiện đặc tính chọn lọc mắc thêm một mạch

lọc T kép trong vòng hồi tiếp. Lập phương trình dòng điện nút cho A, B, C tìm được

hàm truyền đạt

Kd = −2 aP

1+2bP+P2 (11)

trong đó, f0 = 1

2 πRC; P = j

ωωo

So sánh hệ số của (11) với (10) , rút ra:

Q = 1

2b và Kdch =

ab

Vậy với mạch này có thể chọn tần số cộng hưởng f0, hệ số phẩm chất Q và hệ số

khuếch đại Kdch tùy ý, chúng không phụ thuộc lẫn nhau.



Mạch chọn lọc hồi tiếp âm nhiều vòng trên hình 2.9b có hàm truyền đạt:

Kd=−P ω0

R2 R3

R1+R3

C

1+2P ω0

R2 R3

R1+R3

C+P2ω02 R1 R2 R3

R1+R3

C2

(12)

So sánh với (10), rút ra:

ω0=1C √ R1+R3

R1 R2 R3

(13)

Q= 12

1

ω0 CR1 R2

R1+R3

= 12

√ R2(R1+R3)R1 R2

= 12

ω0 R2C

(14)

Kdch=R2

2 R1 (15)

Các tham số ω0, Q và Kdch có thể chọn tùy ý, Từ (12) suy ra dải thông của mạch lọc:

B=f 0

Q =

1π R2 C

(16)

Có thể thay đổi R3 để chọn tàn số cộng hưởng mà không làm thay đổi dải thông

B và hệ số khuếch đại Kdch

Biểu thức (15) biểu diễn hàm truyền đạt phức của bộ lọc hồi tiếp dương một

vòng.

Kd=KRC ω0 P

1+R ω0(3−K )P+R2 C2 ω02 P2 (17)

Từ (14) đến (17) rút ra:

Q = 1

3−K ; Kdch =

K3−K

= KQ; f0 = 1

2 πRC



Ở đây Q và Kdch phụ thuộc lẫn nhau. Có thể thay đổi Q bằng cách thay đổi K mà

không ảnh hưởng đến f0. Khi K = 3 thì Kdch = ∞ nghĩa là mạch có thể tự kích, do đó

phải tránh trwongf hợp K = 3.

3. Mạch nguồn

Nhiệm vụ của mạch cung cấp là tạo ra năng lượng cần thiết để cung cấp cho các

thiết bị điện hoặc điện tử làm việc. Thông thường nguồn nguồn năng lượng này là

nguồn áp một chiều lấy từ mạng điện xoay chiều hoặc từ pin , acquy. Có bốn loại

mạch cung cấp cơ bản đó là :

Trong phần báo cáo chúng ta chú ý quan tâm tới mạch nguồn áp một chiều. Nó

biến đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều. Yêu cầu đối với loại mạch nguồn

này là điện áp ra ít phụ thuộc vào điện áp của mạng , của tải, của nhiệt độ. Ngày nay

người ta có xu hướng dùng các mạch cung cấp không có biến áp



Cấu trúc hệ thống cung cấp điện

3.1. Mạch chỉnh lưu nửa sóng

a) Sơ đồ mạch chỉnh lưu nửa song

b) Đồ thị thời gian điện áp ra

3.2. Mạch chỉnh lưu toàn sóng

Mạch chỉnh lưu toàn song

a) Sơ đồ cân bằng ; b) Mạch chỉnh lưu cầu và đồ thị thời gian điện áp ra



Bảng tham số của các sơ đồ chỉnh lưu

Trong đó : U2hd ,I2hd : lần lượt là điện áp và dòng điện hiệu dụng

Ung : điện áp nguồn

W : điện áp ra Ur0

f : tần số điện áp bộ chỉnh lưu

3.3. Mạch bội áp

Mạch bội áp được dùng trong các trường hợp khi điện áp ra cao mà yêu cầu cacsdongf

tiêu thụ lại nhỏ (cỡ vài μA)

3.4. Mạch nguồn cung cấp sử dụng các IC nguồn chuyên dụng

Mạch ổn áp dùng IC rất đơn giản và hiệu quả nên được sử dụng rất rộng dãi và

người ta đã sản xuất các loại IC ổn áp để phục vụ tốt nhất cho nhu cầu sử dụng và cho

các mạch phù hợp .

Trong thực tế ta có các IC ổn áp như sau :



LA7805 IC ổn áp 5V




Lưu ý : Họ IC78.. chỉ cho dòng tiêu thụ khoảng 1A trở xuống, khi ráp IC trong mạch

thì U in > Uout từ 3 đến 5V khi đó IC mới phát huy tác dụng. Họ IC 78xx cung cấp điện

áp cố định từ +5v đến +24v .Kí hiệu : xx chỉ điện áp ra .

4. Phân tích cấu tạo một số IC KĐTT thông dụng

Ta xét 2 bộ KĐTT thông dụng nhất để tìm hiểu về chức năng, nguyên lý hoạt động của

IC KĐTT

4.1. µA741

Tầng vào khuếch đại vi sai (T1, T2, R1, R2) có emito nối với nguồn dòng T10, T11,

R11. Dòng electo của tranzistor T1ICT1 ≈ 40 µA khá nhỏ nhằm tăng trở kháng vào và

làm giảm dòng tĩnh đầu vào. Bộ khuếch đại vi sai thứ 2 được mắc theo kiểu mạc

Darlington (T3, T4, T5, T6). T9, và R7 tạo thành một mạch dịch mức mắc theo kiểu

emito chung. Mạch lặp emito T8 để phối hợp trở kháng T9 và T12 mắc theo kiểu emito

chung cho hệ số khuếch đại khoảng 400 lần. Tầng ra (T13, T14) mắc theo kiểu bù, làm

việc ở chế độ B, để giảm méo dùng hồi tiếp ấm qua điện trở R 15 mắc giữa đầu ra bộ

khuếch đại và emito của T9.



Hình 4.1. Sơ đồ cấu trúc bộ khuếch đại thuật toán µA709.

Hàm truyền đạt của µA709 có 3 điểm cực ứng với f α1≈0,2MHz; f α2≈ 1MHz và

f α3≈ 8MHz. Để đảm bảo ổn định, mắc mạch bù tần số sao cho các điểm cực của hàm

truyền đạt khi có bù f α1≈ 10kHz , f α2≈ 1MHz, và f α3≈ 1,5MHz.

4.2. µA741

Tham số của bộ khuếch đại µA74 được cải thiên nhiều so với µA709: điện áp

vào Ud cho phép cao hơn, bù lệch không đơn giản hơn, có mạch hạn dòng, có bù tần số

bên trong mạch.



Hình 4.2. Sơ đồ cấu trúc bộ khuếch đại thuật toán µA741

Tầng vào bộ khuếch đại mắc theo kiểu Kaskode bù dùng tranzistor npn (T1, T2)

có hệ số khuếch đại dòng cao và tranzistor pnp (T3, T4) có hệ số khuếch đại dòng thấp.

trong mạch emito tầng vào có nguồn dòng (T8, T9). Hệ số khuếch đại điện áp tầng vào

khoảng 50 đến 60dB, dòng tĩnh IE1 = IE2 ≈ (10 ÷ 15)µA rất nhỏ. Một bộ khuếch đại vi

sai gồm T5, T6, T7 mắc theo kiểu mạch cộng pha, biến điện áp vào thành điện áp ra

không đối xứng. Tầng thứ 2 (T16, T17) mắc theo sơ đồ Darlington, có trở kháng vào lớn

và có tải là T13. Mạch có hệ số khuếch đại lớn hơn 50dB. Tầng ra mắc theo kiểu bù

gồm T14, T20, được nối với mạch hạn dòng T15, T19, R10, R11. Nếu dòng qua R11 tăng

quá giới hạn 15…20 mA thì T15 dẫn làm cho dòng ra bị hạn chế. Nếu dòng qua R10

vượt quá 15…20mA thì dòng qua bazo T20 tăng, dòng này qua R9 làm cho T19 dẫn, do

đó dòng bazo của T20 bị hạn chế. T18, R6 và R7 tạo thành mạch dịch mức, nó được kết

cấu sao cho dòng tĩnh tầng ra có giá trị khoảng 60µA. R5 có tác dụng quyết định đối

với dòng tĩnh của toàn mạch.

Mạch bù trong nhờ tụ C1 = 30pF làm cho đặc tính tần số của bộ khuếch đại

giảm với độ dốc -20dB/D trong khoảng tần số fα1 ≈ 5Hz và tần số đơn vị f1 ≈ 1MHz. Ở



tần số lớn hơn 5Hz, mạch Darlington gồm T16, T17 làm việc như một mạch tích phân.

Mạch bù trong rất tiện lợi cho người sử dụng, nhưng trong một số trường hợp không

cần thiết thì nó gây lãng phí về dải tần và tốc độ đáp ứng. Vì vậy người ta đã chế tạo

mạch µA748 hoàn toàn tương đương với µA741, nhưng không có tụ C1 để bù trong.

Chương II-Tính toán thiết kế mạch

1. Các linh kiện dùng trong mạch lọc

1.1. IC KĐTT TL084

Họ IC KĐTT TL08x là IC khuếch đại thuật toán chất lượng cao (KDTT –

OpAmp) dùng rất phổ biến trong các ampli và thiết bị âm thanh. Trong sơ đồ mạch lọc

của để tài chúng ta sử dụng TL084, trên thực tế TL084 thường được đánh giá cao

trong khi lựa chọn OpAmp cho ampli, đối với những người không chuyên nghiệp về

Audio thì TL084 là lựa chọn số 1( Nó được đánh giá cao hơn 4558 và thấp hơn

NE5532 nhưng NE5532 có giá bán cao hơn).

Đầu vào kết nối IC KĐTT TL084



Sơ đồ bên trong 1 đầu vào-ra KD của TL084



1.2. IC ổn áp LM317 và LM337

Đây là bộ điều chỉnh biến đổi điện áp với dải tần khá rộng từ 1.25V đến 37V

với dòng điện là 1.5A . Với dòng 1.5A thì sản lượng hiện tại đảm bảo, -55 ˚ C đến 150



˚ C .Dòng điều chỉnh thông thường là 0.01%/V , Tải điều chỉnh thông thường 0,3% ,

điều chỉnh nhiệt tốt 0,002% / W với đầu ra ngắn mạch bảo vệ tốt cho mạch .

Với : ADJ là chân điều khiển

Vo là điện áp đầu ra

Vi là điện áp đầu vào

Thông số của LM317:

Điện áp đầu vào Vi = 40V

Nhiệt độ vận hành t = 0 - 125°

Dòng điện điều chỉnh là từ : 5

Công suất tiêu thụ lớn nhất là 20W

Dòng điện đầu ra lớn nhất Imax = 1.5A

Đảm bảo thông số Vi - Vo >= 3V

Bảng thông số của LM317 và LM337



2. Các thông số đặc tính của mạch lọc , thiết kế mạch lọc

Trong đề tài này chúng ta xét đến dạng sơ đồ cơ bản của một mạch lọc thông dảu

bậc hai như sau :

Với R2=2R1 ; C=C1=C2



Đặt R'=R1/¿ R3 ta có các tham số tính toán mạch lọc như sau :

Tần số cắt f c: f c=1

2πC√ ( R1/¿ R3 ) R2.

Để đơn giản trong ứng dụng chúng ta chọn C=C1=C2 ,R2=2 R1

Hệ số B ( Banwidth) : B= 1πC R2

Hệ số phẩm Q : Q=f C

B=π f C C RC

Tính toán thiết kế mạch lọc thực tế :

Ta xét sơ đồ mắt lọc của mạch lọc thông dải bậc hai như hình trên ta có :

Av=V o

V i

= −1

(R1

R2

+R1C1

R2C2)+ j(ω R1C1−

R1

ω R' R2C2)

Tại tần số cộng hưởng ωr :

ωr R1C1−R1

ωr R' R2C2

=0 Suy ra : 1

ωr2=R ' R2C1 C2

Để có thể đơn giản và tiện lợi trong quá trình tính toán và chọn linh kiện ta chọn :

C1=C2=C ; R2=2R1

Từ đó suy ra : Av=

V 0

V i

= −1

1+ j(ω R1C+ 12 ωR ' C )

Để định băng tần B theo công thức : B=ωH −ωL ta cần định được giá trị của ωH và ωL.

Tại ωH và ωL ta có :

(ω R1C+ 12 ω R' C )

2

=1

Giải phương trình ta tìm 2 cặp nghiệm :

ω=R ' C ±√ ( R' C )2+2 R' R1 C2

2 R ' R1 C2

ω=−R' C ±√ ( R' C )2+2 R' R1C2

2 R ' R1 C2

Ta chỉ lấy nghiệm dương nên ta có :



ωH=R' C+√ ( R' C )2+2 R' R1C2

2 R' R1C2

ωL=−R' C+√ ( R' C )2+2 R ' R1 C2

2 R' R1C2

Và B=ωH −ωL=2 R' C

2 R' R1C2=1

R1 C= 2

R2C

Để tính R3 ta chú ý : 1

ωr2=R ' R2C1 C2=

R1 R3

R1+R3

R2 C2

Thay R1=R2

2⟹ 1

ωr2 =

R22 R3C2

R2+2R3

Mà ( 1ωr

2)=( 1ωr )

2

=( 1BQ )

2

( 1B Q )

2

=( R2 C2

.1Q )

2

=R2

2C2

4Q2 =R2

2 R3C2

R2+2R3

⟹ R3=R2

4 Q 2−2≈

R2

4 Q2

Trong thiết kế ta chọn :

1. C1=C2=C

2. Chọn băng tần B và tần số cộng hưởng ωr. Từ đó ta suy ra Q=ωr

B

3. R1, R2, R3 được tính từ các phương trình :

R2=2

BQ; R1=

R2

2; R3=

R2

4 Q2−2≈

R2

4 Q2

Từ các tham số trên ta thiết lập bảng tính tính giá trj của mạch lọc :

C=C1=C2 R1 R3 R2 Q B F10 7,961783439 0,112137795 15,92356688 6 2000 1200022 14,47596989 0,295427957 28,95193978 5 500 2500100 7,961783439 0,162485376 15,92356688 5 200 1000220 10,96664386 0,223809058 21,93328771 5 66 330320 16,58704883 0,338511201 33,17409766 5 30 150



3. Sơ đồ mạch.

3.1. Sơ đồ nguyên lý

3.2. Mạch in



Mạch in mạch Equalizer 5 bands

Mạch in mạch nguồn cung cấp

Chương III- Kết luận và hướng phát triển đồ án



1. Kết quả thực tế

a. Mạch thực tế

b. Thông số kết quả đo trên OSCILOSCOPE

Thông qua quá trình kiểm tra tín hiệu vào và ra của mạch thực tế trên

OSCILOSCOPE ta có kết quả như sau :

- Kiểm tra phát tần số 150Hz, chiết áp 150Hz tăng max, các chiết áp còn lại ở giá

trị min



Tần số phát vào (Hz) Biên độ tín hiệu vào (V) Biên độ tín hiệu ra (V)

20 0.5 ≈0

40 0.5 ≈0.02

60 0.5 ≈0.03

80 0.5 ≈0.08

100 0.5 ≈0.14

120 0.5 ≈0.16

140 0.5 ≈0.3

150 0.5 ≈0.4

154 0.5 ≈0.5

180 0.5 ≈0.46

200 0.5 ≈0.38

220 0.5 ≈0.3

240 0.5 ≈0.18

300 0.5 ≈0.07

350 0.5 ≈0

- Kiểm tra phát tần số 330Hz, chiết áp 330Hz tăng max, các chiết áp còn lại ở giá

trị min


20 0.5 ≈0

60 0.5 ≈0.01

100 0.5 ≈0.03

140 0.5 ≈0.06

180 0.5 ≈0.12

220 0.5 ≈0.16

250 0.5 ≈0.26

330 0.5 ≈0.46

340 0.5 ≈0.5

360 0.5 ≈0.4



400 0.5 ≈0.32

450 0.5 ≈0.27

500 0.5 ≈0.18

550 0.5 ≈0.03

650 0.5 ≈0

- Kiểm tra phát tần số 1KHz, chiết áp 1KHz tăng max, các chiết áp còn lại ở giá

trị min


20 0.5 ≈0

80 0.5 ≈0.01

140 0.5 ≈0.03

220 0.5 ≈0.05

300 0.5 ≈0.07

400 0.5 ≈0.12

600 0.5 ≈0.3

1000 0.5 ≈0.42

1100 0.5 ≈0.5

1300 0.5 ≈0.46

1400 0.5 ≈0.38

1500 0.5 ≈0.3

1600 0.5 ≈0.16

1700 0.5 ≈0.05

2000 0.5 ≈0.03

- Kiểm tra phát tần số 2.5Hz, chiết áp 2.5KHz tăng max, các chiết áp còn lại ở

giá trị min




20 0.5 ≈0

1000 0.5 ≈0.01

1200 0.5 ≈0.03

1600 0.5 ≈0.08

1800 0.5 ≈0.12

2200 0.5 ≈0.16

2400 0.5 ≈0.3

2500 0.5 ≈0.4

2700 0.5 ≈0.5

2900 0.5 ≈0.4

3200 0.5 ≈0.38

3500 0.5 ≈0.3

4000 0.5 ≈0.18

4500 0.5 ≈0.07

5000 0.5 ≈0

- Kiểm tra phát tần số 12KHz, chiết áp 12KHz tăng max, các chiết áp còn lại ở

giá trị min


20 0.5 ≈0

1500 0.5 ≈0.02

2500 0.5 ≈0.03

3500 0.5 ≈0.08

6000 0.5 ≈0.14

8000 0.5 ≈0.16

10000 0.5 ≈0.3

12000 0.5 ≈0.46

13000 0.5 ≈0.5

15000 0.5 ≈0.43



16000 0.5 ≈0.38

17000 0.5 ≈0.3

18000 0.5 ≈0.18

20000 0.5 ≈0.07

20000 0.5 ≈0.04

24000 0.5 ≈0.01

Kết quả hình ảnh

Ta tiến hành kiểm ở mức phát tần số 150Hz , chiết áp chỉnh tần số 150Hz tăng

max , các chiết áp còn lại vặn về mức min , với biên độ tín hiệu vào là 0.5V và có giá

trị tại tần số 150Hz:

Biên độ tại tần số phát 120Hz, biên độ tín hiệu ra 0.16V













2. Đánh giá kết quả thực hiện đồ án

Ta xét đồ thị khi kiểm tra mức phát tần số 150Hz :

Thông qua đồ thị ta nhận thấy với f c=150Hz thì giá trị biên độ tín hiệu tại đỉnh của đồ

thị sẽ là 0.5V . Tuy nhiên trên thực tế bằng kết quả đo trên OSCILOSCOPE ta có giá

tại tần số cắt thực tế f ctt=154Hz thì giá trị biên độ mới đạt biên độ 05V. Điều này là do

linh kiện thiết kế không đạt giá trị chuẩn , có sai số dẫn đến kết quả và tần số cắt thực

tế của mạch bị thay đổi.

3. Hướng phát triển đồ án

Tài liệu tham khảo


Documents

Đồ án