GIỚI THIỆU YÊU CẦU – GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
– GIỚI HẠN CỦA ĐỀ TÀI
Khuếch đại âm thanh, hay còn gọi là tăng âm hoặc ampli điện, là thiết bị điện tử chuyên dùng để khuếch đại tín hiệu âm thanh có năng lượng thấp Mục đích của việc này là tạo ra tín hiệu có công suất lớn hơn, đủ để điều khiển các thiết bị hoặc linh kiện khác trong hệ thống âm thanh.
1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU Đối tượng nghiên cứu là mạch khuếch đại âm thanh TDA 7294 kết hợp mạch âm sắc 4558D
Trong nghiên cứu đề tài này, tôi mong muốn áp dụng sản phẩm của mình vào cuộc sống hàng ngày với mục đích mang lại giải trí nhỏ gọn và tiện lợi Đồng thời, đây cũng là mô hình để các sinh viên khóa sau có thể nghiên cứu và phát triển thêm.
Lý Thuyết Về Đề Tài
1 Điện trở Điện trở là một linh kiện điện tử thụ động trong mạch điện có biểu tượng
Điện trở kháng là một đại lượng vật lý thể hiện khả năng cản trở dòng điện của một điện trở Nó được định nghĩa là tỷ số giữa hiệu điện thế ở hai đầu của vật thể và cường độ dòng điện đi qua nó.
U: là hiệu điện thế giữa hai đầu vật dẫn điện, đo bằng vôn (V).
I: là cường độ dòng điện đi qua vật dẫn điện, đo bằng ampe (A).
Điện trở (R) là đại lượng đo lường khả năng cản trở dòng điện của vật dẫn, được tính bằng đơn vị Ohm (Ω) Ví dụ, một đoạn dây dẫn có điện trở 1Ω và dòng điện 1A chạy qua sẽ tạo ra điện áp 1V giữa hai đầu dây Trong hệ SI, điện trở là đơn vị đo chính thức, và độ dẫn điện (G), đại lượng nghịch đảo của điện trở, được đo bằng siemen Khi điện trở tăng, độ dẫn điện giảm, và năng lượng dòng điện có thể chuyển hóa thành các dạng năng lượng khác, chẳng hạn như nhiệt Định luật Ohm mô tả mối quan hệ giữa điện áp và dòng điện, cho biết rằng trong mạch điện một chiều, điện áp tỷ lệ thuận với cường độ dòng điện Các chất dẫn điện trong điều kiện ổn định không phụ thuộc vào cường độ dòng điện hay hiệu điện thế Các thiết bị tuân theo định luật Ohm thường được gọi là điện trở, ký hiệu bằng chữ R trong mạch điện.
Biến trở là thiết bị điện có khả năng điều chỉnh điện trở theo ý muốn, được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của chúng Điện trở của biến trở có thể thay đổi thông qua việc điều chỉnh chiều dài dây dẫn hoặc các yếu tố tác động khác như nhiệt độ, ánh sáng và bức xạ điện từ.
Cấu tạo của biến trở gồm 2 thành phần chính là con chạy và cuộn dây được làm bằng hợp kim có điện trở suất lớn.
Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện có thể ở các dạng như sau:
Hinh 2.2: Ký hiệu của biến trở trong sơ đồ mạch điện
Tụ điện là linh kiện điện tử thụ động bao gồm hai bề mặt dẫn điện được phân tách bởi một lớp điện môi Khi có sự chênh lệch điện thế giữa hai bề mặt, điện tích với cường độ tương đương nhưng trái dấu sẽ xuất hiện tại mỗi bề mặt.
Tụ điện tích trữ năng lượng điện trường thông qua sự tích tụ điện tích trên hai bề mặt Khi điện thế giữa hai bề mặt là điện áp xoay chiều, sự tích lũy điện tích chậm pha so với điện áp, tạo ra trở kháng trong mạch điện xoay chiều Mặc dù tụ điện và ắc quy đều lưu trữ năng lượng điện, nhưng cách hoạt động của chúng khác nhau Ắc quy tạo ra electron thông qua phản ứng hóa học, trong khi tụ điện chỉ lưu trữ electron mà không tạo ra chúng Tụ điện có khả năng nạp và xả năng lượng rất nhanh Điện dung, ký hiệu và đơn vị của tụ điện phản ánh khả năng tích điện giữa hai bản cực, phụ thuộc vào diện tích bản cực, vật liệu điện môi và khoảng cách giữa các bản cực theo công thức ξ×ξ₀.
C là điện dung của tụ điện, đo bằng đơn vị Fara (F) Hằng số điện môi của lớp cách điện được ký hiệu là ε, trong khi ε0 là hằng số điện thẩm Chiều dày của lớp cách điện được ký hiệu là d.
Diện tích bản cực của tụ điện được gọi là S, và đơn vị của điện dung là Fara (F) Tuy nhiên, do giá trị của Fara rất lớn, trong thực tế, người ta thường sử dụng các đơn vị nhỏ hơn như micro Fara (1µF = 10^-6 F), nano Fara (1nF = 10^-9 F) và pico Fara (1pF = 10^-12 F).
Hình2.3: tụ điện phân cực Đồ Án Kĩ Thuật Số Trang 4 download by : skknchat@gmail.com
Tụ điện phân cực, còn gọi là tụ hóa, có cực xác định với cực âm thường được đánh dấu bằng một vạch màu sáng Khi chưa cắt chân, chân dài hơn là cực dương Việc đấu nối cần phải đúng cực âm và dương Trị số của tụ phân cực dao động từ 0,47μF đến 4.700μF, thường được sử dụng trong các mạch tần số thấp và lọc nguồn.
Tụ điện không phân cực
Hình 2.4: Tụ không phân cực
Tụ điện không phân cực, bao gồm các loại như tụ giấy, tụ gốm và tụ mica, thường có giá trị điện dung từ 0,47μF đến 4.700μF Chúng thường được sử dụng trong các mạch điện tần số cao và mạch lọc nhiễu.
Tụ điện có trị số biến đổi
Tụ điện có trị số biến đổi, hay còn gọi là tụ xoay, là loại tụ có khả năng điều chỉnh giá trị điện dung Loại tụ này thường được ứng dụng rộng rãi trong các lĩnh vực kỹ thuật.
Radio để thay đổi tần số cộng hưởng khi ta dò đài (kênh tần số).
Ký hiệu của diode trong đồ án kỹ thuật số được thể hiện rõ ràng Điện thế dẫn của diode được xác định tại dòng điện 1 mA.
Khi mắc nguồn điện có Điện thế V
V = Vd I = 1mA Bắt đầu dẫn
Hình 2.6: Diode cầu Đồ Án Kĩ Thuật Số Trang 6 download by : skknchat@gmail.com Điốt bán dẫn
Diot bán dẫn được cấu tạo từ chất bán dẫn Silic hoặc Gecmani, được pha thêm một số chất để tăng cường số lượng electron tự do Chúng chủ yếu được sử dụng để chỉnh lưu dòng điện và trong các mạch tách sóng Một loại diot đặc biệt là diot Zener, có chức năng quan trọng trong việc điều chỉnh điện áp.
Điốt ổn áp là loại điốt được thiết kế đặc biệt để hoạt động hiệu quả trong miền đánh thủng Khi mắc ngược chiều, nếu điện áp trong mạch vượt quá điện áp định mức của điốt, nó sẽ cho phép dòng điện đi qua, đồng thời ngắn mạch xuống đất để bảo vệ mạch điện cần ổn áp Khi điện áp trong mạch đạt đến điện áp định mức của điốt, đây chính là nguyên lý hoạt động cốt lõi của mạch ổn áp.
TDA7294 là một IC tích hợp nguyên khối trong gói Multiwatt15, được sử dụng làm bộ khuếch đại âm thanh lớp AB trong các ứng dụng Hi-Fi Stereo, loa phóng thanh tự cung và truyền hình Top-lớp IC này nổi bật với khả năng hoạt động ở dải điện áp rộng, mang lại hiệu suất âm thanh cao.
Hình 2.7: TDA7294 Đồ Án Kĩ Thuật Số Trang 7 download by : skknchat@gmail.com
Hình 2.8: Sơ đồ chân TDA 7294
IC 4558D là IC có cấu tạo bởi 2 OA và có chức năng khếch đại trong mạch
Hình 2.9: Sơ đồ chân cấu tạo và hình ảnh thực tế IC 4558
Mạch tích hợp JRC4558D là một bộ khuếch đại hoạt động kép với độ lợi cao, được thiết kế với công nghệ bù bên trong Nó được chế tạo trên một chip silicon đơn, sử dụng quy trình epitaxy tiên tiến, mang lại hiệu suất vượt trội cho các ứng dụng điện tử.
THIẾT KẾ - PHÂN TÍCH MẠCH VÀ THI CÔNG
Kết nối linh kiện rời
Hinh 3.8: BOARD MP3 BLUETOOTH Tính năng, đặc điểm:
1 Với mô-đun nhận âm thanh bluetooth, khi kết nối kết nối mô-đun điện thoại di động và bluetooth, tệp MP3 hoặc APE không phá hủy qua bluetooth được gửi đến sản phẩm của mô-đun nhận bluetooth để phát.
2 Hỗ trợ chuyển đổi tín hiệu trực tiếp.
3 Hỗ trợ bluetooth (Bluetooth3.0 EDR) (sau khi được ghép nối với điện thoại di động có thể nhận ra chơi nhạc không dây)
4 Hỗ trợ chuyển đổi USB / TF / Bluetooth / FM / LINE.MP3 / WMA, WAV. Đồ Án Kĩ Thuật Số Trang 18 download by : skknchat@gmail.com
5 hỗ trợ USB / thẻ TF chuyển đổi, PREV, TIẾP THEO, nhanh về phía trước, nhanh chóng tua lại, khối lượng, EQ, chơi / tạm dừng, dừng lại, duy nhất lặp lại, tắt tiếng, tắt máy và bầu cử trực tiếp.
6 Hỗ trợ Bluetoot PREV, TIẾP THEO, âm lượng, EQ, phát / tạm dừng, tắt tiếng, tắt nó đi.
7 Hỗ trợ FAT16, FAT32 hệ thống tập tin Hỗ trợ cho MP1 Layer3, MP2 Layer3, MP3 Layer3 phiên bản của bài hát.Support 32-320 KBPS MP3 bài hát.
8 Hỗ trợ tắt nguồn chức năng bộ nhớ: các bài hát phát bộ nhớ và âm lượng trước khi tắt nguồn.
2 Kích thước sản phẩm: xấp xỉ 110 * 25 * 35mm / 4,33 * 0,98 * 1,37 ''
Thi Công Mạch
Trên thế giới hiện nay, có nhiều phần mềm vẽ mạch điện tử nổi bật như OrCAD, Altium, Eagle, AutoTrax và Kicad Tuy nhiên, nhóm chúng em quyết định chọn phần mềm Altium vì đã có nhiều kinh nghiệm học tập và thực hành với nó tại trường.
- Sơ đồ nguyên lý gồm 3 khối Khối nguồn
Khối chỉnh âm (âm sắc) Đồ Án Kĩ Thuật Số Trang 19 download by : skknchat@gmail.com
Hinh 3.10: PCB board khuếch dại dùng Ic 7294 Đồ Án Kĩ Thuật Số Trang 20 download by : skknchat@gmail.com
KẾT QUẢ THỰC HIỆN VÀ KẾT LUẬN
Dưới sự hướng dẫn tận tình của thầy Nguyễn Kim Suyên và sự hỗ trợ từ các thầy cô trong khoa, nhóm đã nỗ lực hoàn thành đồ án đúng yêu cầu và thời gian quy định, đạt được kết quả tốt.
- Mạch hoạt động khá ổn định
- Âm thanh khuếch đại rất lớn
