Giáo trình máy tăng âm
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (822.19 KB, 73 trang )
Bạn đang đọc: Giáo trình máy tăng âm
Chơng 1
Khái niệm chung
1.1. phân loại và ứng dụng của ampli
1.1.1. Khái niệm về âm thanh
Vật thể rung động phát ra tiếng vang, lan truyền đi trong không gian. Những dao
động có tần số trong khoảng (20 20000) Hz (con ngời có thể cảm nhận đợc) gọi
là âm thanh. Ví dụ dây đàn, mặt trống hoặc màng loa khi dung phát ra âm thanh.
Âm thanh lan truyền tốt trong chất khí, chất lỏng, chất rắn, nhng không lan
truyền đợc trong chân không. Vận tốc lan truyền âm thanh trong không khí là 340
m/s, trong nớc là 1480 m/s, trong sắt là 5000 m/s. Khi lan truyền trong không khí
gặp một vật cản thì một phần âm thanh sẽ bị phản xạ trở lại, một phần sẽ tiếp tục
đợc lan truyền đi.
1.1.2. Các đặc trng của âm thanh
Tần số dao động của một âm đơn (đơn âm) là tần số dao động của không khí dẫn
âm đó trong thời gian một giây. Ví dụ khi ta gẩy dây mi của đàn, nó sẽ dung 330
lần trong một giây ta nói tần số của dây mi là 330 Hz. Đơn vị tần số là Hz
1Hz = 103KHz = 106Hz
Tần số biểu thị sự cao thấp (trầm bổng) của âm thanh. Tần số càng thấp thì âm
thanh càng trầm, tần số càng cao thì âm thanh càng cao. Màng nhĩ tai ngời có thể
nhận biết đợc tần số thấp tới 16 Hz và cao tới 20 KHz. Tần số dới 16 Hz gọi là hạ
âm, trên 20 KHz gọi là siêu âm. Dòng điện có tần số từ 16 Hz đến 20 KHz gọi là
dòng điện âm tần (tần số âm thanh).
Tần số ký hiệu là f “, liên hệ với chu kỳ T và bớc sóng của dao động âm
thanh qua biểu thức:
f =
1 v
=
T
Trong đó v là vận tốc âm thanh lan truyền trong không khí.
Trong thực tế một âm thanh phát ra thờng không phải đơn âm mà là phức âm
nhiều tần số : gồm một đơn âm và các tần số có giá trị gấp 2, 3, 4, 5 tần số đơn
âm gọi là các hài bậc 2, 3, 4, 5 của đơn âm đó.
Trong dải âm thanh ngời ta phân chia nh sau: từ 16Hz đến 300 Hz là âm trầm,
từ 300 Hz đến 3000 Hz là âm trung (âm vừa) và từ 3000 Hz trở lên đến 20.000 Hz là
âm bổng (âm thanh).
áp suất âm thanh.
Khi âm thanh lan truyền trong không gian thì áp suất không khí tại điểm quan sát
sẽ thay đổi. áp suất do âm thanh tạo ra tại một điểm gọi là thanh áp tại điểm đó. Đơn
vị của thanh áp là bar. 1 bar là thanh áp tại một điểm tác dụng lên một diện tích 1
cm2 một lực là 1 đin : 1 bar = 1 đin/cm2.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-1-
Giáo trình máy tăng âm
1. Công suất âm thanh là là năng lợng âm thanh đi qua diện tích s trong
thời gian 1 giây, đợc biểu thị qua công thức :
p = s.v
p : thanh áp.
v: vận tốc dao động của phần tử khí.
s : diện tích mặt quan sát.
Cờng độ âm thanh.
Cờng độ âm thanh là công suất âm thanh đi qua đơn vị 1 cm2, ký hiệu là I:
I=
P
= p.v
S
Nh vậy :
p = I.s.v
Sự cảm thụ của tai ngời.
Ngời bình thờng có thể nghe đợc trong dải tần số từ 20 Hz đến 15 KHz, tai
ngời nhậy nhất với các tần số 300 Hz đến 500 Hz. Tùy theo cấu tạo màng nhĩ của
tai mỗi ngời mà có ngời có thể nghe đợc tần số cao hơn 15 KHz hoặc thấp hơn 20
Hz.
Tai ngời có thể nhận biết đợc những âm sắc khác nhau. Âm sắc là sắc thái
riếng của âm thanh, giúp ta phân biệt đợc nguồn âm khác nhau. Hai loại nhạc cụ
cùng dạo một bản nhạc nh nhau nhng nghe khác nhau vì âm sắc khác nhau.
Con ngời có thể nhận biết đợc hớng âm thanh đi tới nhờ có hai tai. Vì vậy
ngời ta có thể nghe đợc âm thanh lập thể (stereo).
1.1.3. Khái niệm về máy tăng âm
Máy tăng âm (Ampli hay Amplifier) là thiết bị điện tử dùng để khuếch đại các
tín hiệu có tần số âm thanh (tín hiệu âm tần). Trong giáo trình tôi sử dụng dang từ
Ampli.
Các tín hiệu âm tần nh tín hiệu Micro, tín hiệu phát lại ở băng ghi âm và đĩa
CD, tín hiệu âm tần của máy thu thanh hoặc từ đờng dây tiếp âm, sao cho đạt
mức công suất yêu cầu và có các chỉ tiêu chất lợng quy định.
Các máy thu thanh, máy thu hình, máy ghi âm, máy CD đều phải có một bộ
khuếch đại âm tần, gồm một số tầng khuếch đại. Vì vậy, trong khi nghiên cứu, phân
tích các tầng trong máy tăng âm, chúng ta cũng đồng thời nắm đợc phần khuếch
đại âm tần và phần nguồn điện của các máy thu thanh, máy thu hình, máy ghi âm,
máy CD. Máy tăng âm có nhiều công dụng nh trang âm hội trờng, quảng trờng,
trờng học, xây dựng các hệ thống truyền thanh
1.1.4. Phân loại máy tăng âm
Dựa trên các tiêu chí khác nhau ta có một số cách phân loại máy tăng âm nh
sau:
a. Phân loại theo mục đích sử dụng
+) Loại tăng âm chuyên dụng
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-2-
Giáo trình máy tăng âm
Dùng cho các trạm truyền thanh lớn nh thị x, xí nghiệp… Loại này có công
suất lớn đến hàng nghìn W.
+) Loại tăng âm dân dụng
Loại này công suất cỡ vài W đến vài chục W, trang bị cho hội trờng phòng họp
trong gia đình.v.v
b. Phân loại dựa vào dụng linh kiện đợc sử dụng
+) Máy tăng âm dùng đèn điện tử, gọi tắt là tăng âm điện tử. ngày nay rất ít nơi
còn sử dụng loại này.
+) Máy tăng âm dùng transistor.
+) Máy tăng âm IC.
c. Phân loại theo công suất đầu ra
+) Máy tăng âm công suất nhỏ.
+) Máy tăng âm công suất trung bình.
+) Máy tăng âm công suất lớn
1.2. Các chỉ tiêu kỹ thuật của máy tăng âm
1.2.1. Hệ số khuếch đại
Biểu thị mức tín hiệu ra lớn hơn bao nhiêu lần so với mức tín hiệu vào (có thể
là mức công suất, điện áp hoặc dòng điện).
Hệ số khuếch đại công suất :
KP =
Pra
Pv
KU =
U ra
Uv
KI =
I ra
Iv
Hệ số khuếch đại điện áp :
Hệ số khuếch đại dòng điện :
Trong các công thức trên:
Pra, Ura, Ira lần lợt là công suất, điện áp, dòng điện hiệu dụng ở đầu ra.
Pv, Uv, Iv lần lợt là công suất, điện áp hiệu dụng ở đầu vào của tăng âm.
Nếu tăng âm có nhiều tầng khuếch đại mắc liên tiếp nhau thì hệ số khuếch đại
của tăng âm sẽ bằng tích các hệ số khuếch đại của từng tầng :
K = K1.K2.K3 .. Kn
Trong kỹ thuật thờng dùng đề-xi-ben (viết tắt là dB) để làm đơn vị khi logarit
hoá các hệ số khuếch đại :
Ki(dB) = 20.lg(Ki(lần))
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-3-
Giáo trình máy tăng âm
Ví dụ : Nếu Ku = 100 thì lgKu = 2, vậy Ku(dB) = 20. 2 = 40 dB.
ở một số bộ tăng âm có ba tầng khuếch đại Ku1, Ku2, Ku3 thì :
Ku = Ku1. Ku2. Ku3 Ku (dB) = Ku1(dB) + Ku2(dB) + Ku3(dB).
Trong các máy tăng âm để tiện ngời ta quy ớc không (0 db) ứng với công
suất âm tần Po = 1 mW đo trên điện trở danh định Ro = 600, trị số hiệu dụng của
điện áp trong trờng hợp này là 775 mV vì :
Po =
U 2o
Uo = PoRo = 0,01.600 = 0,775V = 775mV
Ro
1.2.2. Đặc tuyến tần số và độ méo tiếng
K
b
c
d
a
KT
K0
KC
f(Hz)
Hình 1.1 : Đặc tuyến tần số của một máy tăng âm.
Đặc tuyến tần số là đồ thị biểu diễn khả năng khuếch đại ở các tần số khác nhau
của máy tăng âm. Sở dĩ có sự khác nhau vì khả năng khuếch đại ở các tần số là khác
nhau do trong tăng âm tồn tại các trở kháng thay đổi theo tần số nh tụ điện, cuộn
cảm ( gọi là các phần tử quán tính hay phản kháng). Đặc tuyến tần số của máy
tăng âm có dạng đặc trng nh ở hình 1.1.
ở vùng tần số trung bình đáp tuyến là đoạn bc song song với trục hoành, cho
ta thấy tần số ở vùng này có hệ số khuếch đại nh nhau.
ở đoạn ab hoặc cd thì tần số càng xa vùng tần số trung bình khuếch đại càng
giảm. Nghĩa là hoặc tần số càng cao, hoặc tần số càng thấp số lần khuếch đại càng
giảm. Hiện tợng trên đây gọi là hiện tợng méo tần số. Nó làm cho âm thanh sau
khi qua tăng âm không giống nh âm thanh ở đầu vào. Méo tần số gây lên sự biến
đổi âm sắc. Ngời ta đánh giá định lợng nó bằng tỉ số của hệ số khuếch đại ở vùng
tần số trung bình (ký hiệu Ko) trên hệ số khuếch đại ở tần số bất kỳ ở vùng tần số
cao hoặc ở vùng tần số thấp, ký hiệu M .
M =
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-4-
Ko
K
Giáo trình máy tăng âm
Nh vậy ở vùng tần số cao :
MC =
Ko
KC
MT =
Ko
KT
ở vùng tần số thấp :
Trong thực tế giá trị của M giới hạn từ 0,8 ữ 1,25 thì độ méo tần số đợc coi là
cho phép.
1.2.3. Dải tần số làm việc
Là dải tần số từ tần số thấp nhất fmin đến tần số cao nhất fmax mà có hệ số
khuếch đại không biến đổi quá mức cho phép. Ví dụ :
Nếu truyền điện thoại thì tần số chỉ cần từ 300Hz đến 3400Hz ở đầu nghe đ
nhận đợc tiếng nói ngời quen nói với mình. Nếu chuyền dải tần từ 60Hz đến
8000Hz thì đ nghe khá tốt, tốt hơn nữa là từ 50Hz đến 10.000Hz âm thanh phát ra
sẽ có chất lợng cao.
Dải tần số càng rộng thì chất lợng máy tăng âm càng cao, tuy nhiên gía thành
cao do mạch điện phức tạp.
1.2.4. Méo biên độ
Đối với mỗi biên độ tức thời của tín hiệu của đầu vào tăng âm khác nhau khả
năng khuếch đại của tăng âm sẽ khác nhau. Do vậy dạng tín hiệu ở đầu vào so với tín
hiệu ở đầu ra về mặt biên độ có sự sai lệch.
Ví dụ : Một bộ tăng âm nếu ta cho vào một điện áp có biên độ 3 mV, điện áp ra
sẽ nhận đợc là 75 mV, nh vậy hệ số khuếch đại :
K = 75/3 = 25 lần
Bây giờ nếu ta tăng điện áp vào lên 5mV liệu điện áp ra có là : 25*5 = 125 mV
hay không, thực tế điện áp ở mức đầu vào là 5 mV thì ở đầu ra ta chỉ đo đợc 115
mV, nghĩa là K không bằng 25 và nhỏ hơn giá trị 25. Nh vậy tín hiệu ra bị méo về
biên độ bị méo về biên độ so với tín hiệu vào.
Nguyên nhân gây ra méo biên độ là do đặc tuyến của các phần tử phi tuyến dùng
làm phần tử khuếch đại nh Transistor, hoặc các cuộn dây lõi sắt, biến áp có đặc
tuyến không phải là đờng thẳng. Vì vậy méo này còn gọi là méo phi tuyến (hay
méo không đờng thẳng). Do đặc tính không thẳng (phi tuyến) của các phần tử trong
mạch nên khi tín hiệu có tần số f đa vào tăng âm, ở đầu ra ngoài chính tần số f (gọi
là tần số cơ bản) còn có các thành phần hài bậc 2, 3, 4, 5 về mặt định lợng ngời
ta đánh giá mức phi tuyến bằng hệ số hài .
=
P2 + P3 + P 4 + P5 + …
ì 100%
P1
Trong đó P1, P2, P3, P4 tơng ứng là công suất ở đầu ra tăng âm của sóng cơ
bản tần số f và các sóng hài 2, 3, 4
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-5-
Giáo trình máy tăng âm
Tăng âm chất lợng cao = 1 -> 3 %, tăng âm thông thờng nhỏ hơn hoặc
bằng 8%, trong máy điện thoại nhỏ hơn hoặc bằng 15 %.
1.2.5. Tạp âm và can nhiễu
ở đây ta nói đến tạp âm và can nhiễu gây ra ngay ở trong tăng âm do các tạp âm
của các linh kiện máy và can nhiễu từ phần tử nọ sang phần tử kia của máy, tăng âm
có can nhiễu lớn có thể làm lấn át tín hiệu làm giảm chất lợng của máy tăng âm.
Tạp âm và can nhiễu sinh ra ở tầng đầu của máy là tệ hại nhất vì chúng sẽ đợc
khuếch đại nhiều nhất bởi chính tầng đó hoặc các tầng tiếp theo. Còn tạp âm sinh ra
ở các tầng càng xa tầng đầu càng tốt. Vì vậy để giảm bớt tạp âm cần phải chọn các
phần tử đầu có hệ số tạp âm nhỏ và cho chúng làm việc ở chế độ dòng và áp nhỏ.
1.2.6. Công suất danh định
Công suất âm tần lớn nhất cấp cho loa với mức độ méo cho phép (< 5%). Ký hiệu
là Pra. Pra đợc chọn tuỳ theo chức năng của từng loại tăng âm. Ví dụ ở hội trờng
trung bình cỡ vài chục W, ở các mạng truyền thanh công suất ra cần lớn hơn, có thể
đến hàng KW (nh mạng truyền thanh Hà Nội tới 15KW).
1.2.7. Hiệu suất của máy tăng âm
Tính bằng % của tỉ số công suất ra (Pra) trên công suất toàn phần (công suất tiêu
thụ nguồn Ptt). ký hiệu .
= Pra /Ptt.100%
Nếu nhỏ sẽ gây l ng phí rất lớn nhất là ở các tăng âm công suất lớn. Với tăng
âm bán dẫn công suất nhỏ hơn 50W hiệu suất có thể đạt 60% -> 70% các tăng âm có
công suất càng cao thì hiệu suất càng giảm.
1.2.8. Độ ổn định điện áp ra
Các máy tăng âm có loại thiết kế cho một tải cố định có loại thiết kế cho tải thay
đổi. Khi số tải thay đổi đòi hỏi điện áp ra phải ổn định để âm lợng ra các loa ít bị
thay đổi. Khi số loa mắc vào ít thì điện áp ra tăng lên, đặc biệt khi không tải (ngắt
toàn bộ hệ thống loa) điện áp ra sẽ vọt lớn có thể làm h hỏng các linh kiện trong
máy. Vì vậy trong trờng hợp cần thiết phải có thêm một số mạch để ổn định điện áp
ra.
Tỉ số giữa điện áp ra lúc không tải Uxx và điện áp ra lúc mắc tải danh định Ura gọi
là hằng số biên độ điện áp ra, ký hiệu là H, biểu thị độ ổn định của điện áp ra :
H càng nhỏ càng tốt, thờng từ 1,25 -> 1,41.
1.2.9. Điện áp vào danh định
Là trị số điện áp cần đa vào các đầu vào của máy để có thể da ra công suất âm
tần danh định.
Điện áp vào danh định của các đầu vào micro, máy quay đĩa, máy thu không
giống nhau. Tín hiệu của đầu máy thu là lớn nhất, rồi đến máy quay đĩa và cuối cùng
là micro. Ví dụ mức danh định điện áp vào ở tăng âm TA250/1000 là :
– Đầu quay đĩa là 120 mV.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-6-
Giáo trình máy tăng âm
– Đầu máy thu là 775 mV.
– Đầu micro là 2,5 mV.
Khi mức điện áp vào thực tế nhỏ hơn mức danh định thì công suất ra nhỏ hơn
mức danh định và ngợc lại. Khi mức tín hiệu vào quá lớn có thể làm hỏng transistor
công suất, cháy loa, cháy biến áp.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-7-
Giáo trình máy tăng âm
Chơng 2
Sơ đồ khối và mạch điện trong ampli
2.1. sơ đồ khối
2.1.1. Sơ đồ khối của ampli
Micro Khuếch đại
Micro
Khuếch đại
Trộn
Khuếch đại
trung gian
Điều chỉnh
âm sắc,
âm lợng
Khuếch đại
cômg suất
Mạch bảo
vệ loa
.. .
. Other
Turner
Tape
CD
UDC
UAC
%
Nguồn nuôi
Hình 2.1: Sơ đồ khối của máy tăng âm.
Hình 2.1 là sơ đồ khối của ampli thông dụng không phân biệt là ampli dùng
Transistor hay IC hoặc hỗn hợp cả IC và Transistor .
2.1.2. Đặc điểm các khối
Mạch khuếch đại Micro dùng để khuếch đại tín hiệu từ Micro đa tới, khuếch
đại tín hiệu từ Micro lên đủ lớn tơng đơng với mức tín hiệu của các nguồn tín hiệu
khác. Đây là một mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ, yêu cầu mạch có độ trung thực cao
và đảm bảo đợc hệ số khuếch đại cần thiết cho tín hiệu Micro.
Mạch khuếch trộn có nhiệm vụ trộn và khuếch đại các tín hiệu khác nhau đa
đến đầu vào ampli, làm việc ở chế độ khuếch đại tín hiệu nhỏ. Mạch khuếch đại
trộn về cơ bản chỉ là một khuếch đại tín hiệu âm tần nhỏ bình thờng nhng có yêu
cầu là :
– Khuếch đại pha trộn nhiều tín hiệu đầu vào khác nhau để tạo ra một tín hiệu
tổng hợp có chất lợng cao, thoả m n yêu cầu của ngời dùng (ví dụ hát
Karaoke).
– Có thể khuếch đại riêng rẽ từng tín hiệu không gây ảnh hởng đến các tín
hiệu khác ( ví dụ: có thể điều chỉnh âm lợng của tín hiệu micro độc lập với mức
tín hiệu của nhạc khi nguời dùng muốn nghe tiếng hát to hơn)
Mạch khuếch đại trung gian là mạch khuếch đại điện áp âm tần (mạch khuếch
đại tín hiệu nhỏ) nhằm nâng cao hệ số khuếch đại. Để nâng cao chất lợng của
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-8-
Giáo trình máy tăng âm
mạch mà vẫn đảm bảo đợc độ trung thực của Ampli, thờng ghép nhiều tầng
khuếch đại trung gian với nhau.
Mạch điều chỉnh âm sắc là mạch điều chỉnh sắc thái âm thanh theo tuỳ theo sở
thích của ngời nghe. Điều chỉnh âm sắc là điều chỉnh biên độ tín hiệu âm tần ở một
tần số (một dải tần số) nào đó trong dải âm tần.
Mạch điều chỉnh âm lợng là mạch điều chỉnh mức tín hiệu âm tần đồng đều
trong cả dải tần số. Mạch điều chỉnh âm lợng không điều chỉnh đợc sắc thái của
âm thanh.
Mạch khuếch đại kích thích, đảo pha (nằm trong khối khuếch đại công suất) có
nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu đủ lớn và phù hợp để kích thích cho mạch khuếch đại
công suất làm việc tốt. Trong trờng hợp mạch khuếch đại công suất cuối dùng hai
transistor cùng loại thì mạch khuếch đại kích thích phải có thêm chức năng đảo pha
tín hiệu.
Mạch khuếch đại công suất :
– Khuếch đại công suất tín hiệu đủ lớn để kích thích cho tải ( thờng là loa).
– Hiệu suất phải cao do mạch khuếch đại công suất tiêu thụ phần lớn năng
lợng của nguồn cung cấp.
– Yêu cầu có biện pháp giảm méo đặc biệt là méo xuyên tâm .
– Yêu cầu linh kiện làm việc ở công suất lớn, cần tỏa nhiệt tốt
Nguồn nuôi cung cấp các mức điện áp một chiều ổn định cho các mạch trong
Ampli hoạt động. Nguồn cung cấp phải có công suất phù hợp với công suất của
ampli, đảm bảo độ ổn định, an toàn cho ngời sử dụng, đảm bảo tính kinh tế và
thẩm mỹ.
2.2. mạch điện trong ampli
2.2.1 Mạch khuếch đại Micro
2.2.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầu
Tín hiệu vào ampli có thể từ nhiều nguồn khác nhau, trong các nguồn tín hiệu
đó, tín hiệu từ Micro là nhỏ nhất. Do đó ngời ta cần một mạch hhuyếch đại tín hiệu
từ Micro tới – mạch khuếch đại Micro. Mạch khuếch đại Micro có nhiệm vụ khuếch
đại tín hiệu từ Micro lên đủ lớn theo để đa đến các tầng tiếp theo.
Mạch khuếch đại Micro cần đảm bảo hệ số khuếch theo yêu cầu và đảm bảo độ
trung thực vì đây là tầng khuếch đại đầu tiên. Ngoài ra, mạch khuếch đại Micro còn
phải phối hợp trở kháng tốt với Micro.
Các mạch khuếch đại Micro là các mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ. Nó thờng
đợc mắc theo kiểu EC và làm việc ở chế độ A. Để đảm bảo có hệ số khuếch đại cần
thiết và đảm bảo các chỉ tiêu kỹ thuật ngời ta có thể ghép một đến ba tầng khuếch
đại Micro. Có 3 cách ghép tầng.
– Ghép biến áp
– Ghép điện trở, điện dung.
– Ghép trực tiếp.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
-9-
Giáo trình máy tăng âm
2.2.1.2. Sơ đồ mạch điện
a) Mạch khuếch đại Micro dùng Transistor
Vcc
+ 35V
+
R9
1K
C4
100à
R8
1K
R4
18K
0
+
R3
470K
MIC
100K
R2
10K
C1
5à
OUT
C3
5à
T2
C2
5à
T1
R1
2,2K
+
R7
0
+
R6
18K
R5
100
Hình 2.1: Khuếch đại Micro dùng trong AMPLI Vietronic Model TA 60.
Tín hiệu từ Micro qua C1 vào cực B của T1 (T1 mắc theo kiểu Ec), T1 khuếch
đại tín hiệu cho ra ở cực C và đợc đ tới T2 khuếch đại tiếp. Hai tầng khuếch đại
T1 và T2 ghép với nhau bằng tụ điện và điện trở. Để giảm hiện tợng tự kích, nâng
caođộ ổn định của mạch điện trở R6 lấy dòng hồi tiếp âm một chiều và xoay chiều
từ cực C T2 đa về cực E T1. Tuy nhiên, điện trở R6 đ làm giảm hệ số khuếch đại
của cả mạch.
b) Mạch khuếch đại Micro dùng IC
Trong các bộ khuếch đại Micro dùng IC, ngời ta thờng dùng IC khuếch
đại thuật toán IC. Amp kết hợp với các linh kiện bên ngoài để tạo ra các bộ
khuếch đại có hệ số khuếch đại lớn, độ ổn định cao và dễ phối hợp trở kháng
với Micro và tầng sau.
Bộ khuếch đại đảo.
Bộ khuếch đại đảo cho trên hình 2.2, có thực hiện hồi tiếp âm song song điện áp
qua Rht.
Iht
Nếu coi OA lý tởng, dòng vào OA, I0 = 0
I1
Tại nút N ta có :
R1
Uv
I1 = Iht
Uv UN UN Ur
=
R1
R ht
Rht
N
Ur
Hình 2.2. Bộ khuếch đại đảo
Ta đ biết, với OA lý tởng Ud = 0 nên UN = UP
mà Up = 0 nên UN = 0
Do đó :
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 10 –
Giáo trình máy tăng âm
Uv
U
= r
R1
R ht
Hệ số khuếch đại điện áp : K u =
Ur
R
= ht
Uv
R1
Dấu (-) thể hiện tín hiệu ra ngợc pha với tín hiệu vào.
Nếu Rht = R1 thì Ku = -1, sơ đồ hình 2.2 có tính chất lặp lại đảo tín hiệu.
Nếu R1 = 0, từ phơng trình I1 = Iht, ta có
I1 =
Ur
hay U r = I1R ht, tức là điện áp ra tỷ lệ với dòng điện vào. Đây chính là
R ht
mạch biến đổi dòng thành áp.
Trở kháng vào : Z v =
Uv Uv
=
= R1
I1
Uv
R1
Trong trờng hợp yêu cầu hệ số khuếch đại lớn thì phải chọn R1 nhỏ, nên trở
kháng vào Zv = R1 nhỏ. Khắc phục điều này bằng sơ đồ khuếch đại đảo hình 2.3.
Bằng cách tính tơng tự nh trên ta có
Uv
U
= 3
R1
R ht
R3
U (công thức phân áp)
R 2 + R3 r
Vì vậy : U r =
R ht
R
1 + 2 Uv
R1
R3
N
Ur
R2
U3
Trị số hệ số khuếch đại :
R ht
R1
R1
Uv
Mặt khác : U 3 =
Ku =
Rht
R3
Hình 2.3: Khuếch đại đảo
có trở kháng vào lớn
R2
1 + R
3
Nếu ta chọn R1 = R 2, thì Ku chỉ phụ thuộc vào tỷ số Rht/R3, có thể tăng tỷ số này
tuỳ ý mà không ảnh hởng đến trở kháng vào của mạch.
Ví dụ:Cho bộ khuếch đại nh hình 2.2, với R1 = 100k, Rht = 500k. Tính điện
áp đầu ra khi tín hiệu vào là 2V.
Uv
Giải:
Ta có : U r =
R ht
500k
U =
2V = 10V
R1 v
100k
Ur
N
R1
Mạch khuếch đại không đảo.
Bộ khuếch đại không đảo có mạch hồi tiếp
âm điện áp đặt vào đầu vào đảo, còn tín hiệu
đặt vào đầu vào không đảo, nh sơ đồ hình 2.4.
Rht
Hình 2.4: Bộ khuếch đại không đảo
Vì UN = UP. Trong trờng hợp này
UP = UV nên UN = UV
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 11 –
Giáo trình máy tăng âm
Mặt khác ta có :
UN =
R1
U (theo công thức phân áp)
R1 + R ht r
Vì vậy : U V =
R1
U
R1 + R ht r
Hệ số khuếch đại :
Ku =
Ur
R
= 1 + ht
Uv
R1
Khi R1 , Rht 0 thì Ku = 1, sơ đồ hình 2.4 trở thành bộ lặp lại
điện áp.
Ví dụ: Cho mạch khuếch đại không đảo nh hình 2.4 với R1 = 100k, Rht =
500k, Uv = 2V. Tính điện áp ra.
Giải:
Điện áp ra đợc tính theo công thức :
R
500k
U r = 1 + ht U v = 1 +
2V = 12V
R
1
100k
2.2.2. Mạch trộn
a. Yêu cầu và nhiệm vụ
Tầng trộn là một tầng khuếch đại điện áp tín hiệu nhỏ. Nó có nhiệm vụ tiếp nhận
và khuếch đại các tín hiệu từ tầng khuếch đại Micro, từ máy ghi âm, máy thu thanh,
máy CDđa tới. Nó có thể đồng thời khuếch đại và pha trộn các tín hiệu từ nhiều
đờng khác nhau đa tới nó, hoặc chỉ khuếch đại từng tín hiệu riêng biệt.
Tầng trộn là tầng tiếp sau tầng khuếch đại Micro, nên tín hiệu vẫn còn nhỏ. Vì
vậy, phải áp dụng các biện pháp chống ù và chống tạp âm nh đối với tầng khuếch
đại Micro.
Kết cấu của mạch điện trong tầng phải đảm bảo sao cho khi điều chỉnh âm lợng
của mỗi đờng tín hiệu thì chỉ đợc ảnh hởng rất ít đến các đờng tín hiệu khác.
b. Sơ đồ mạch điện
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 12 –
Giáo trình máy tăng âm
Vcc
+ 35V
+
R9
1K
C4
100à
R3
18K
0
R6
+
R2
470K
MIC
T
1
+
R1
10K
100K
C2 VR2
5à 10K
C1
5à
R5
3.3K
R7
1K
+
T2
OUT
C4
5à
+
C3
5à
0
R4
100
AUX
R8
3.3K
VR1
10K
Hình 2.1: Khuếch đại trộn dùng trong AMPLI Vietronic Model TA 60.
c.Nguyên lý hoạt động
Đây là một mạch khuếch đại trộn hai tín hiệu MICRO và tín hiệu AUX( ví dụ từ
TV hoặc CD):
– Tín hiệu Micro nhỏ nên cần có mạch khuếch đại riêng (tầng khuếch đại T1).
Tín hiệu Micro sau khi khuếch đại đợc đa tới tầng khuếch đại T2(tầng khuếch
đại trộn) qua điện trở cách ly R5.
– Tín hiệu đa tới đầu vào AUX là các tín hiệu lớn từ TV hoặc CD. Các tín
hiệu này là các tín hiệu đủ lớn nên đợc đa trực tiếp vào tầng trộn T2 .
– Hai điện trở R5 và R8 là hai điện trở cách ly, hai điện trở này có vai trò giảm
sự ảnh hởng giữa hai tín hiệu đầu vào tầng trộn khi điều chỉnh VR1 và VR2.
2.2.3. Mạch điềuchỉnh âm sắc
2.2.3.1. Yêu cầu và nhiệm vụ
Mạch điều chỉnh âm sắc ampli sẽ giúp cho ngời nghe có thể chọn u tiên cho
một số tiết tấu, âm điệu của từng nhạc cụ a thích.
Qua đo đạc thực nghiệm thấy rằng âm thanh của các loại nhạc cụ xuất hiện
nhiều nhất ở dải tần từ 300Hz đến 7000Hz. Kèn và trống ở dới 300Hz, violon và
sáo trúcở trên 7000Hz. Sự cảm thụ của của tai ngời lại nhạy cảm ở dải tần (300
ữ 7000) Hz. Đặc tuyến biên độ – tần số của ampli lại có xu hớng tăng ở dải tần này,
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 13 –
Giáo trình máy tăng âm
đặc biệt thấy rõ nhất là ở đặc tuyến của loa trung. Mặt khác, cung nhạc đợc phân
thành bát độ (octave), nên đơn vị suy giảm đợc tính bằng bát độ. Vì vậy, các nút
điều chỉnh âm sắc cũng phải căn cứ vào các tính chất đ nói ở trên mà chọn tần số
cộng hởng theo kiểu tuần tự gấp đôi. Các loại ampli cấp trung bình thờng dùng 5
nút điều chỉnh, loại cao cấp có khi dùng đến 10 nút.
Qua thực nghiệm, ngừời ta thấy có sự hởng ứng với tai ngời ở một số các tần
số ví dụ nh: 60 Hz, 250Hz, 1kHz, 3,5kHz, 10kHz và các tần số này đợc chọn để
làm các điểm điều chỉnh âm sắc trong mạch điện.
Nh vậy, mạch điều chỉnh âm sắc là một mạch điện điều chỉnh mức (biên độ) tín
hiệu ở các dải tần (các tần số cụ thể) khác nhau trong dải âm tần nhằm điều chỉnh
sắc thái riêng của âm thanh (âm sắc).
Căn cứ vào chức năng các linh kiện trong mạch mà ta phân ra kiểu mạch điều
chỉnh âm sắc thụ động và tích cực.
Mạch thụ động chỉ dùng các linh kiện thụ động nh điện trở, tụ điện, điện cảm
đẻ làm thay đổi nút âm sắc bằng tính chất cộng hởng.
Mạch tích cực là mạch có dùng các phần tử không đờng thẳng nh IC,
Transistor có trở kháng thay đổi theo tần số đ chọn.
2.2.3.2. Sơ đồ mạch điện
a) Mạch điều chỉnh âm sắc đơn giản (mạch Bass Treble)
Mạch âm sắc Tone
Với cách nối này thì ngời ta điều chỉnh VR1 thì hầu nh không ảnh hởng đến
tần số thấp vì trở kháng XC1 với tần số thấp là rất lớn (C1 có giá trị nhỏ).
Nhng với dải tần số cao XC1 giảm nhỏ xuất hiện dòng tín hiệu chảy qua C1 qua
VR1 xuống mass trị số VR1 càng nhỏ thì dòng xuống mass càng lớn thì tín hiệu đầu
ra giảm nhỏ (tín hiệu ở tần số cao). Ngợc lại khi tăng VR1 thì dòng tín hiệu xuống
mass giảm và âm thanh ra tăng.
+VCC
R4
R2
R5
C2
R1
+
IN
+
C1
OUT
T2
T1
+
VR
R6
R3
Hình2.7 : Mạch điều chỉnh tần số cao.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 14 –
Giáo trình máy tăng âm
Ta có biểu đồ đặc tuyến tần số của mạch Tone.
Biên độ
VR1Trung bình
VR1min
VR1max
f1
f2
f3
f
Hình 2.8
Mạch Bass- Treble.
Nguyên lý hoạt động của mạch Bass-Treble:
Một số ampli cũ thờng chỉ sử dụng mạch âm sắc điều chỉnh đặc tuyến ở hai
khoảng tần số cao và thấp, khi thay đổi sẽ tạo ra cảm giác thay đổi độ trầm bổng âm
(Trầm Bass, Bổng Treble).
IN
R3
C3
C1
1
1
R2
R1
Treble
3
2
C4
2
R4 Bass
3
C5
+
OUT
C2
R5
Hình 2.9: Mạch điều chỉnh Bass-Treble.
Điều kiện để mạch hoạt động:
XC1, XC2, XC3, XC4 >> R1 và R4 (đối với tần số thấp).
XC1, XC3, XC3, XC4 << R1 và R4 (đối với tần số cao).
Thực tế R1 và R4 khoảng 100Kữ500K, R2, R3, R5 < R4 và R1
Nếu thoả m n các điều kiện trên thì các âm có tần số thấp chỉ chạy qua R3R4R5
các âm có dải tần số cao đi qua C1R1 và C2. Do R1 và R4 rất lớn nên sụt áp trên R1 sẽ
là âm có tần số cao, sụt áp trên R4 sẽ là các âm có tần số thấp. Điều chỉnh R1, R4 ta
có thể điều chỉnh đợc âm thanh theo ý muốn. Nếu tăng R3, R5 thì âm trầm sẽ giảm
vì tổn hao trên R3 và R5 là rất lớn nhng tín hiệu âm cao tăng vì dòng âm cao sẽ đi
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 15 –
Giáo trình máy tăng âm
qua R3, C3, C4 và C5 sẽ giảm nhỏ và ngợc lại. Mạch này có nhiều u điểm hơn
mạch Tone vì điều chỉnh đợc âm cao âm thấp.
Biên độ
R4 ở vị trí 1
R1 ở vị trí 1
1
1
R4 ở vị trí 3
2
2
R1 ở vị trí 3
3
3
f
Sơ đồ mạch điều chỉnh Bass-Treble:
+E
R2
0.039
180k
4,7k
4,7k
C1
T1
R5
C50
5,6k
3,9k
C25
t2
Uvao
Ura
5,6k
2,2n
R1
2,2n
33k
5,6k
1k
C27
Hình 2.10: Mạch điều chỉnh Bass Treble
b) Mạch điều chỉnh âm sắc sử dụng các mạch lọc.
ở các máy hiện đại thờng đợc thực hiện không chỉ ở hai khoảng tần số cao và
thấp mà ở nhiều tần số phân chia trong cả hai giải tần và thờng đợc gọi là mạch
Equalizer (EQ). Mạch EQ là điều chỉnh đặc tuyến tần số cho phù hợp với đặc trng
của từng loại âm nhạc, tuỳ thuộc vào yêu cầu, chất lợng và số lợng các nút đều
chỉnh EQ có thể 3, 5, 7, 10 hay nhiều hơn nữa, có hai cách thực hiện mạch EQ.
* Dùng mạch lọc cộng hởng tần số, thụ động R-L-C .
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 16 –
Giáo trình máy tăng âm
* Dùng mạch lọc tích cực nh Transistor, IC có trở kháng thay đổi theo tần số
đ chọn.
Khi phân tích hoạt động của các mạch loại này cần chú ý một số đặc điểm sau:
* Trớc hết cần phát hiện, hiểu đợc cấu trúc và nguyên lý hoạt động của các
mạch lọc. Các mạch lọc đều có nguyên lý hoạt động và kết cấu về cơ bản giống
nhau chỉ khác nhau ở tần số làm việc. Các mạch lọc có đặc tuyến biên độ hình
chuông ngửa.
* Vì nguyên lý hoạt động của mạch điều chỉnh âm sắc ở các tần số là nh giống
nhau nên chỉ cần phân tích hoạt động của mạch ở một tần số làm đại diện là đủ từ đó
suy ra nguyên lý hoạt động ở các tần số khác.
* ở tần số cần phân tích, ta phân tích ta phân tích hai vị trí điển hình là vị trí
chiết áp có gía trị nhỏ nhất và lớn nhất sau đó suy ra các vị trí chiết áp khác (chính
là vị trí các núm điều chỉnh âm sắc ở ngoài mặt máy).
* Phân tích theo hai đờng tín hiệu vào và tín hiệu hồi tiếp.
Vị trí tăng cờng là vị trí:
+ Tín hiệu vào bị suy giảm ít (lớn).
+ Tín hiệu hồi tiếp bị suy giảm nhiều(nhỏ).
Vị trí suy giảm là vị trí:
+ Tín hiệu vào không bị suy giảm ít (lớn).
+ Tín hiệu hồi tiếp bị suy giảm nhiều(nhỏ).
Mạch âm sắc sử dụng bộ lọc thụ động.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 17 –
Giáo trình máy tăng âm
33K
10à
1M
+Vcc
3 ì 2n5232
2n535a
T4
input
T1
10k
3,3
à
3,3k
1,5k
T2
T3
3,3k
22k
10
p
3,3k
10à
10
p
output
10k
3,3k
Cut
50k
50k
1,4H
50k
0,4h
50k
0,1h
500
560
680
4,7àF
0,1àF
0,22àF
50k
30
mH
10mH
560
0,5
àF
680
0,22àF
Boost
Hình 2.11 : Mạch Equalizer trong máy National RX 1000F/FA
Đây là một mạch khuếch đại điện áp ghép trực tiếp với 3 tầng khuếch đại gồm T1,
T2, T4 và một tầng khuếch đại hồi tiếpT3. Mạch cộng hởng nối tiếp đợc nối vào
Base T2 và T3. Transistor T1 là tầng đệm, mắc theo kiểu Colector chung để nâng trở
kháng đầu vào phối hợp trở kháng với tầng trớc và giảm trở kháng đầu ra để hạn
chế ảnh hởng của sự biến đổi trở kháng ở mạch cộng hởng tần số của mạch cộng
hởng. Đầu ra đợc đa về Base T3 qua mắt lọc thông cao (10pF và 3,3k) để điều
khiển hồi tiếp. Tụ 10pF mắc giữa Base và Colector T4 để giảm tiếng rít tần số thật
cao trong dải âm tần. Bảng điều chỉnh đặt trên mặt máy National 1000F/FA nh
hình 2.11.
Mạch hồi tiếp cộng hởng ở các tần số 60Hz, 250Hz, 1kHz, 3,5kHz, 10kH.
Nguyên lý làm việc nh nh ví dụ ở tần số 60 Hz, mạch cộng hởng nối tiếp gồm
L = 1,4H; C = 4,7àF; R = 500 .
Khi con chạy chiết áp 50K dịch hết về phía Boost (tăng cờng), tín hiệu từ đầu
ra đa về Base T3 bị suy giảm hết (do tính chất cộng hởng nối tiếp, ở tần số 60 Hz
trở kháng của mạch cộng hởng nhỏ nhất). Lúc này không có dòng tín hiệu ở tần số
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 18 –
Giáo trình máy tăng âm
60Hz chạy qua R=22k nên không có hồi tiếp âm ở tần số 60 Hz. Trong lúc đó ở đầu
vào Base T2 tín hiệu 60 Hz không bị suy giảm bao nhiêu bởi mạch cộng hởng vì
chiết áp 50k quá lớn. Nh vậy, âm thanh ở tần số 60 Hz đợc khuếch đại.
Khi quay chiết áp 50 k về phía Cut (ngắt), lúc này ngay ở Base T2 tần số 60 Hz
bị suy giảm mạnh bởi mạch cộng hởng nối tiếp ở tần số 60 Hz, nếu còn sót một ít ở
Base T3, tín hiệu 60 Hz không bị suy giảm vì chiết áp 50k nên có dòng hồi tiếp âm
về T2, tín hiệu 60 Hz càng bị nén xuống, nên không có tín hiệu ở tần số 60 Hz ở đầu
ra T4.
Tuỳ thuộc vị trí con chạy dịch về Boost hay Cut mà tín hiệu 60 Hz tăng lên hay
giảm xuống. Điện trở R=500 trong mạch cộng hởng để hạn chế mức suy giảm
của mạch cộng hởng.
Mạch âm sắc sử dụng mạch lọc tích cực.
Phân tích một sốmạch lọc tích cực.
Trong mạch điện hình 2.12 Transistor Q là phần tử tích cực (có tính khuếch đại).
RB là điện trở định thiên. R là điện trở hồi tiếp. C1 và C2 là hai tụ xác định tần số
riêng để mạch có tổng trở cực tiểu (tần số riêng cũng là tần số lọc).
560p
+Vcc
RB
C1
1,2 K
C2
C1
Q
(1)
C2
(1)
R
ZV
+
OP.Amp
ZV
(2)
–
100 K
RE
(2)
+ Vcc
5,6 K
Hình 2.13: Mạch lọc tích cực
dùng IC
Hình 2.12: Mạch lọc tích cực
dùng Transistor
Khi tín hiệu vào có tần số đủ nhỏ, lúc đó C1 tác dụng nh một dung kháng lớn,
tổng trở (ZV) nhìn vào từ điểm (1) và (2) có giá trị lớn.
Khi tín hiệu vào có tần số đủ lớn, dung kháng của C1 và C2 đủ nhỏ. Tín hiệu vào
cực B, trong mạch có đờng hồi tiếp qua R nên tổng trở ZV lúc này cũng rất lớn.
Khi tín hiệu có tần số sao cho dung kháng C1 đủ nhỏ và dung kháng C2 rất lơn
(do C1 >C2) thì:
Do XC1nhận xét nh sau:
Do C2 hở, tín hiệu không vào cực B.
Do C1 nối tắt nên dòng tín hiệu qua R và RE. Vậy, tổng trở nhìn từ điểm (1) và
(2) là: ZV = ZV min = (R + RE).
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 19 –
Giáo trình máy tăng âm
Tóm lại, ở tần số mà XC1 XC2 thì mạch có tổng trở ZV nhỏ nhất
ngoài ra mạch sẽ cho tổng trở ZV rất lớn. Đặc tính này làm cho mạch có đờng cong
biên tần giống với mạch cộng hởng LC mắc nối tiếp (hình vẽ 2.14).
A
f
f0
Hình 2.14
Ngời ta còn làm tăng hiệu qủa của lọc bằng cách thay thế Transistor bằng IC
khuếch đại thuật toán (OP. Amp). Sơ đồ của mạch điện nh hình 2.13.
Nguyên lý hoạt động của mạch lọc này giống nh mạch lọc dùng Transistor đ
trình bày ở trên.
Điện trở 5,6K lấy tín hiệu hồi tiếp âm. Điện trở 100K lấy điện áp phân cực.
Điện trở 1,2K//560p và các tụ C1, C2 xác định tần số lọc để tổng trở (ZV) nhìn từ
điểm (1) và (2) cực tiểu.
Một số mạch điều chỉnh âm sắc sử dụng bộ lọc tích cực trong thực tế.
Mạch điều chỉnh âm sắc dùng Transistor.
Mạch điều chỉnh âm sắc ở 5 tần số khác nhau. Tơng tự nh phân tích đối với
mạch lọc thụ động ở phần trên, ta chỉ cần phân tích hoạt động của mạch ở một tần
số ví dụ 60Hz.
Tầng khuếch đại Q dùng phản hồi dòng xoay chiều cùng pha từ E về B để nâng
tần số cao hơn, qua tụ 0.001, tầng khuếch đại chọn lọc Q2 đợc điều khiển bởi
mạch phản hồi đông pha giữa theo tần số 60Hz, 250Hz, 1KHz, 3.5KHz, tụ 100pF
có tác dụng phản hồi đông pha giữa E và B của Q2 để tăng mức khuếch đại tần số
cao .
Khi con chạy P dịch chuyển về phía boost đối với từng mắt lọc đ tính sẵn trở Z
của nó nhỏ nhất ở tần số 60Hz, E Q2 sẽ không phản hồi dòng điện hạ trên trở 3,3k
nên T2 khuếch đại bình thờng, vì trị số triết áp P lúc này cực đại nên tín hiệu vào
trên Q2 không bị suy giảm .
Khi con chạy P dịch chuyển về phía Cut, tín hiệu ở B bị suy giảm mạnh, vì
triết áp P cực đại nên lợng phản hồi suy giảm qua mắt lọc. Do vậy mà tín hiệu ở
tần số 60Hz sẽ không đợc khuếch đại ở Q2, ở lối ra không có tín hiệu 60Hz, trị số
linh kiện kết hợp với T tạo ra mắt lọc hình chuông.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 20 –
Giáo trình máy tăng âm
+Vcc
+Vcc
R2
R1
C3
Uv
Q1
C1
C2
R7
R6
C4
R4
Ur
Q2
C5
R5
R8
R3
R9
C6
VR
C6
C7
R10
R11
+Vcc
Q3
R11
Hình 2.15: Mạch điều chỉnh âm sắc trong máy National Panasonic RX-C100F.
Mạch điều chỉnh âm sắc dùng IC khuếch đại thuật toán (OA) .
Nguyên lý hoạt của mạch điều chỉnh âm săc tích cực sử dụng IC tơng tự nh
đối với mạch sử dụng bộ lọc tích cực dùng Transistor. Trong phần này chúng ta
phân tích một mạch điều chỉnh âm sắc tích cực dùng IC OA 4558 thông dụng trên
thị trờng (2.16).
IC 4558 đợc dùng thông dụng trong trong IC đời mới hiện nay. Một IC 4558
bao gồm 2 bộ khuếch đại thuật toán. Sơ đồ chân IC 4558 nh bảng sau. Dựa vào đặc
tính khuếch đại của IC ta kết hợp với các thiết bị ngoại vi để tạo ra các mạch lọc tần
số hình chuông ngửa nh đ trình bày ở phần mạch lọc tích cực.
Thứ tự chân
Chức năng
1 và 7
Đầu ra
2 và 6
Đầu vào không đảo
3 và 5
Đầu vào đảo
4 và 8
Chân cấp nguồn Vcc
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 21 –
Giáo trình máy tăng âm
+ Vcc
100 K
Tín hiệu
vào
C
Đến tấng cống
suất chính
(main power)
+
OP.Amp
33
2,2 K
6,8K
560p
1,2 K
C1
C2
1à
333
100 K
+ Vcc
+
OP.Amp
5,6 K
Hình 2.16: Mạch điều chỉnh âm sắc dùng IC 4558 ở tần số 100Hz.
Mạch Graphic Equalizơ trong máy HITACHI Model TRK-W3H/AU/W.
Mạch này là một bộ lọc tích cực dải thông đợc quy định tuỳ theo bộ lọc sử
dụng (hình 2.18). Tuỳ theo yêu cầu sử dụng vào từng loại máy ta có những tần số
trung tâm của bộ lọc nh 20Hz, 30Hz, 60Hz, 100Hz, 150Hz, 255Hz, 500Hz, 1kHz,
10kHz.
Ngời ta chia dải âm thanh thành nhiều dải nhỏ mỗi dải qua một phần tử điều
chỉnh sau đó tập hợp lại đa về tầng sau. Số dải âm thanh càng nhiều thì chất lợng
âm thanh càng cao.
Trong mạch này T1 làm nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu vào, T2 có nhiệm vụ
khuếch đại hồi tiếp. Tín hiệu vào cực B của T2 lấy ra ở cực C. Do đó tuỳ theo vị trí
của các nút chỉnh mà độ lợi ở một tần số xác định có thể thay đổi. Giả sử ta muốn
nghe dải âm thanh ở dải 10kHz là lớn nhất. Tín hiệu qua R1R11 qua C6, C7, C8, C9,
C10 tới cực B của T2 và đợc T2 khuếch đại và lấy ra ở cực C của T2 qua C11 và VR6
đa sang tầng sau tín hiệu ra ở dải tần này sẽ rất lớn. Một phần tín hiệu này đợc hồi
tiếp từ chân C của T2 qua C11 và R6, qua VR1 đến R11, C6, C7, C8, C9, C10 vào chân B
của T2. Do đó hệ số hồi tiếp nhỏ dần đến độ khuếch đại của T2 ứng với dải tần này
lúc này là rất lớn. Nếu ta không muốn nghe âm thanh ở dải 250Hz ta hạ biến trở
VR5 xuống cực tiểu năng lợng tín hiệu trên VR5 lúc này bị sụt áp lớn trên điện trở,
lúc đó tín hiệu qua R5 qua VR5 đến R15, tụ C10 tới chân B của T2 và đợc T2 khuếch
đại. Tín hiệu ở dải VR5 lúc này yếu vì tín hiệu vào chân B của T2 nhỏ. Một phần tín
hiệu ở chân C của T2 đa qua C11 qua biến trở VR6 (Volume) ra tầng sau, một phần
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 22 –
Giáo trình máy tăng âm
tín hiệu hồi tiếp qua C11, R10 đến R15, C10 tới cực B của T2. Do đó hệ số hồi tiếp âm
lớn cho nên hệ số khuếch đại tín hiệu ở dải này bị giảm mạnh cho nên tín hiệu ở dải
này không còn nữa.
Các dải tần số 3,5kHz, 1kHz, 250Hz, 60Hz cũng tơng tự nh vậy.
100k
100k
100k
1
1
C1
2
C2
1,2k
C6
C11
1
3
LA6324
C12
5k6
100k
1
3
2
100k
1
3
2
LA6324
1.2k
C3
C7
5k6
C13
3
2
LA6324
1.2k
3
2
LA6324
C4 1.2k
C8
1.2k
C15
C10
5k6
C9
C14
5k6
5k6
LA6324
C5
C19
50%
50%
VR1
VR3
VR2
2
VR4
1
VR5
C16
4k7
3
C18
230
C17
1k
Hình 2.17 : Mạch điều chỉnh âm sắc trong máy SHARP GE-9500
Vcc
C12
+
R19
R18
9V
R1
R20
IN
+
C13
R2
VR2
VR1
Q1
NPN
R3
VR3
C2
C1
R4
R5
VR4
C3
C4
VR5
C6
VR6
R21
R11
R13
R12
R6
R7
R14
R8
R15
R9
R10
+
C6
C7
C8
C9
C10
C11
OUT
+
Q2
NPN
Hình 2.18: Mạch Equalizer 5 dải
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 23 –
Giáo trình máy tăng âm
2.2.4. Khuếch đại công suất
2.2.4.1. Nhiệm vụ và yêu cầu
Các mạch khuếch đại đ nghiên cứu ở chơng trớc, tín hiệu ra của các mạch đó
còn nhỏ. Để tín hiệu ra đủ lớn đáp ứng yêu cầu các phụ tải (ví dụ: Loa) ta phải dùng
đến mạch khuếch đại công suất. Để tín hiệu ra có công suất lớn và chất lợng đáp
ứng những yêu cầu của tải nh độ méo phi tuyến, hiệu suất các mạch vì thế mạch
công suất phải đợc nghiên cứu khác với các mạch khuếch đại trớc đó.
Vậy khuếch đại công suất là tầng khuếch đại cuối cùng trong Ampli, có tín hiệu
vào lớn. Nó có nhiệm vụ cho ra tải một công suất lớn nhất có thể đợc, với độ méo
cho phép và bảo đảm hiệu suất cao.
Do khuếch đại tín hiệu lớn, transistor làm việc trong miền không tuyến tính nên
không thể dùng sơ đồ tơng đơng tín hiệu nhỏ nghiên cứu mà phải dùng đồ thị.
2.2.4.2. Chế độ làm việc của tầng khuếch đại công suất
a) Phân loại:
Tầng khuếch đại công suất có thể làm việc ở các chế độ A, B, AB và C, D
tùy thuộc vào chế độ công tác của transistor. Trong Ampli, thực tế chỉ sử dụng
chế độ A, AB và B.
* Chế độ A : Là chế độ khuếch đại cả tín hiệu hình sin vào. Chế độ này có hiệu
suất thấp (với tải điện trở dới 25%) nhng méo phi tuyến nhỏ nhất, nên đợc dùng
trong trờng hợp đặc biệt (hình 2.19a).
* Chế độ B : là chế độ khuếch đại nửa hình sin vào, đây là chế độ có hiệu suất
lớn (= 78%), tuy méo xuyên tâm lớn nhng có thể khắc phục bằng cách kết hợp
với chế độ AB và dùng hồi tiếp âm (hình 2.19b).
* Chế độ AB : Có tính chất chuyển tiếp giữa A và B. Nó có dòng tĩnh nhỏ để
tham gia vào việc giảm méo lúc tín hiệu vào có biên độ nhỏ.
U0
Mức
thiên
áp
của
chế
độ A
U0
0
Ra đủ 360
t
0
Mức
thiên
áp
của
chế
độ B
0
Ra 180
t
0
a)
b)
Hình 2.19: Chế độ làm việc.
a) Chế độ A; b)Chế độ B
b) Khuếch đại công suất chế độ A
+ Khuếch đại chế độ A dùng tải điện trở
Trong tầng khuếch đại chế độ A, điểm làm việc thay đổi đối xứng xung quanh
điểm làm việc tĩnh. Xét tầng khuếch đại đơn mắc EC và mạch này có hệ số khuếch
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 24 –
Giáo trình máy tăng âm
UCC
đại lớn và méo nhỏ. Ta chỉ xét mạch ở dạng nguồn
cấp nối tiếp. Mạch điện đợc cho ở hình 2.20.
* Chế độ tĩnh :
:
IC
RB
Dòng phân cực 1 chiều đợc tính theo UCC và RB
C1
Tơng ứng với dòng collector sẽ là :
RC
IB
Uv
IC = .IB
Điện áp collector emiter :
UCE = UCC – IC. RC
Hình 2.20: Sơ đồ khuếch đại.
chế độ A dùng tải điện trở.
Từ giá trị UCC ta vẽ đợc đờng tải một chiều
AB. Từ đó sẽ xác định đợc điểm làm việc Q tơng ứng với IBQ trên đặc tuyến ra. Hạ
đờng chiếu từ điểm Q đến hai trục tọa độ sẽ có ICQ và UCEQ nh hình 2.21.
* Chế độ động (khi có tín hiệu):
IC
UCC
Khi có một tín hiệu AC đợc đa
tới đầu vào của bộ khuếch đại, dòng
điện và điện áp ra sẽ thay đổi theo
đờng tải một chiều.
RC
B
Q
Một tín hiệu đầu vào nhỏ (hình
2.22a) sẽ gây ra dòng điện cực gốc
thay đổi ở bên trên và bên dới của
điểm làm việc tĩnh, dòng collector
và điện áp collector-emiter cũng
thay đổi xung quanh điểm làm việc
tĩnh này.
IBQ
ICQ
A
O
UCEQ
UCC
UCE
Hình 2.21
Khi tín hiệu đầu vào lớn hơn
(hình 2.22b) đầu ra sẽ biến thiên xa hơn so với điểm làm việc tĩnh đ đợc thiết lập
từ thời điểm trớc, cho tới khi cả dòng điện và điện áp đều đạt đến một giá trị giới
hạn. Đối với dòng điện, giá trị giới hạn này có thể là 0 ở điểm kết thúc thấp hoặc
UCC /RC ở điểm kết thúc cao của chu kỳ hoạt động của nó. Đối với điện áp collector
– emiter, giới hạn cũng có thể là 0V hay bằng giá trị nguồn cung cấp UCC.
Tín hiệu
vào
UCC
RC
IC
UCC
RC
Tín hiệu
vào
IC
Dòng
điện ra
0
UCC
UCE
Dòng
điện ra
0
UCC
Điện
áp ra
a)
b)
UCE
Điện
áp ra
Hình 2.22: Quan hệ giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra.
Trờng đại học công nghiệp hà nội
– 25 –
Giáo trình máy tăng âm
Trong đó v là tốc độ âm thanh Viral trong không khí. Trong thực tế một âm thanh phát ra thờng không phải đơn âm mà là phức âmnhiều tần số : gồm một đơn âm và những tần số có giá trị gấp 2, 3, 4, 5 tần số đơnâm gọi là những hài bậc 2, 3, 4, 5 của đơn âm đó. Trong dải âm thanh ngời ta phân loại nh sau : từ 16H z đến 300 Hz là âm trầm, từ 300 Hz đến 3000 Hz là âm trung ( âm vừa ) và từ 3000 Hz trở lên đến 20.000 Hz làâm bổng ( âm thanh ). áp suất âm thanh. Khi âm thanh Viral trong khoảng trống thì áp suất không khí tại điểm quan sátsẽ đổi khác. áp suất do âm thanh tạo ra tại một điểm gọi là thanh áp tại điểm đó. Đơnvị của thanh áp là bar. 1 bar là thanh áp tại một điểm tính năng lên một diện tích quy hoạnh 1 cm2 một lực là 1 đin : 1 bar = 1 đin / cm2. Trờng ĐH công nghiệp hà nội-1-Giáo trình máy tăng âm1. Công suất âm thanh là là năng lợng âm thanh đi qua diện tích quy hoạnh s trongthời gian 1 giây, đợc bộc lộ qua công thức : p = s.vp : thanh áp. v : tốc độ xê dịch của phần tử khí. s : diện tích quy hoạnh mặt quan sát. Cờng độ âm thanh. Cờng độ âm thanh là hiệu suất âm thanh đi qua đơn vị chức năng 1 cm2, ký hiệu là I : I = = p. vNh vậy : p = I.s.vSự cảm thụ của tai ngời. Ngời bình thờng hoàn toàn có thể nghe đợc trong dải tần số từ 20 Hz đến 15 KHz, taingời nhậy nhất với những tần số 300 Hz đến 500 Hz. Tùy theo cấu trúc màng nhĩ củatai mỗi ngời mà có ngời hoàn toàn có thể nghe đợc tần số cao hơn 15 KHz hoặc thấp hơn 20H z. Tai ngời hoàn toàn có thể nhận ra đợc những âm sắc khác nhau. Âm sắc là sắc tháiriếng của âm thanh, giúp ta phân biệt đợc nguồn âm khác nhau. Hai loại nhạc cụcùng dạo một bản nhạc nh nhau nhng nghe khác nhau vì âm sắc khác nhau. Con ngời hoàn toàn có thể nhận ra đợc hớng âm thanh đi tới nhờ có hai tai. Vì vậyngời ta hoàn toàn có thể nghe đợc âm thanh lập thể ( stereo ). 1.1.3. Khái niệm về máy tăng âmMáy tăng âm ( Ampli hay Amplifier ) là thiết bị điện tử dùng để khuếch đại cáctín hiệu có tần số âm thanh ( tín hiệu âm tần ). Trong giáo trình tôi sử dụng dang từAmpli. Các tín hiệu âm tần nh tín hiệu Micro, tín hiệu phát lại ở băng ghi âm và đĩaCD, tín hiệu âm tần của máy thu thanh hoặc từ đờng dây tiếp âm, sao cho đạtmức hiệu suất nhu yếu và có những chỉ tiêu chất lợng lao lý. Các máy thu thanh, máy thu hình, máy ghi âm, máy CD đều phải có một bộkhuếch đại âm tần, gồm 1 số ít tầng khuếch đại. Vì vậy, trong khi điều tra và nghiên cứu, phântích những tầng trong máy tăng âm, tất cả chúng ta cũng đồng thời nắm đợc phần khuếchđại âm tần và phần nguồn điện của những máy thu thanh, máy thu hình, máy ghi âm, máy CD. Máy tăng âm có nhiều tác dụng nh trang âm hội trờng, quảng trờng, trờng học, kiến thiết xây dựng những mạng lưới hệ thống truyền thanh1. 1.4. Phân loại máy tăng âmDựa trên những tiêu chuẩn khác nhau ta có 1 số ít cách phân loại máy tăng âm nhsau : a. Phân loại theo mục tiêu sử dụng + ) Loại tăng âm chuyên dụngTrờng ĐH công nghiệp hà nội-2-Giáo trình máy tăng âmDùng cho những trạm truyền thanh lớn nh thị x, nhà máy sản xuất … Loại này có côngsuất lớn đến hàng nghìn W. + ) Loại tăng âm dân dụngLoại này hiệu suất cỡ vài W đến vài chục W, trang bị cho hội trờng phòng họptrong mái ấm gia đình. v.v b. Phân loại dựa vào dụng linh phụ kiện đợc sử dụng + ) Máy tăng âm dùng đèn điện tử, gọi tắt là tăng âm điện tử. ngày này rất ít nơicòn sử dụng loại này. + ) Máy tăng âm dùng transistor. + ) Máy tăng âm IC.c. Phân loại theo hiệu suất đầu ra + ) Máy tăng âm hiệu suất nhỏ. + ) Máy tăng âm hiệu suất trung bình. + ) Máy tăng âm hiệu suất lớn1. 2. Các chỉ tiêu kỹ thuật của máy tăng âm1. 2.1. Hệ số khuếch đạiBiểu thị mức tín hiệu ra lớn hơn bao nhiêu lần so với mức tín hiệu vào ( có thểlà mức hiệu suất, điện áp hoặc dòng điện ). Hệ số khuếch đại hiệu suất : KP = PraPvKU = U raUvKI = I raIvHệ số khuếch đại điện áp : Hệ số khuếch đại dòng điện : Trong những công thức trên : Pra, Ura, Ira lần lợt là hiệu suất, điện áp, dòng điện hiệu dụng ở đầu ra. Pv, Uv, Iv lần lợt là hiệu suất, điện áp hiệu dụng ở đầu vào của tăng âm. Nếu tăng âm có nhiều tầng khuếch đại mắc liên tục nhau thì thông số khuếch đạicủa tăng âm sẽ bằng tích những thông số khuếch đại của từng tầng : K = K1. K2. K3 .. KnTrong kỹ thuật thờng dùng đề-xi-ben ( viết tắt là dB ) để làm đơn vị chức năng khi logarithoá những thông số khuếch đại : Ki ( dB ) = 20.lg ( Ki ( lần ) ) Trờng ĐH công nghiệp hà nội-3-Giáo trình máy tăng âmVí dụ : Nếu Ku = 100 thì lgKu = 2, vậy Ku ( dB ) = 20. 2 = 40 dB. ở một số ít bộ tăng âm có ba tầng khuếch đại Ku1, Ku2, Ku3 thì : Ku = Ku1. Ku2. Ku3 Ku ( dB ) = Ku1 ( dB ) + Ku2 ( dB ) + Ku3 ( dB ). Trong những máy tăng âm để tiện ngời ta quy ớc không ( 0 db ) ứng với côngsuất âm tần Po = 1 mW đo trên điện trở danh định Ro = 600, trị số hiệu dụng củađiện áp trong trờng hợp này là 775 mV vì : Po = U 2 oUo = PoRo = 0,01. 600 = 0,775 V = 775 mVRo1. 2.2. Đặc tuyến tần số và độ méo tiếngKTK0KCf ( Hz ) Hình 1.1 : Đặc tuyến tần số của một máy tăng âm. Đặc tuyến tần số là đồ thị màn biểu diễn năng lực khuếch đại ở những tần số khác nhaucủa máy tăng âm. Sở dĩ có sự khác nhau vì năng lực khuếch đại ở những tần số là khácnhau do trong tăng âm sống sót những trở kháng biến hóa theo tần số nh tụ điện, cuộncảm ( gọi là những thành phần quán tính hay phản kháng ). Đặc tuyến tần số của máytăng âm có dạng đặc trng nh ở hình 1.1. ở vùng tần số trung bình đáp tuyến là đoạn bc song song với trục hoành, chota thấy tần số ở vùng này có thông số khuếch đại nh nhau. ở đoạn ab hoặc cd thì tần số càng xa vùng tần số trung bình khuếch đại cànggiảm. Nghĩa là hoặc tần số càng cao, hoặc tần số càng thấp số lần khuếch đại cànggiảm. Hiện tợng trên đây gọi là hiện tợng méo tần số. Nó làm cho âm thanh saukhi qua tăng âm không giống nh âm thanh ở đầu vào. Méo tần số gây lên sự biếnđổi âm sắc. Ngời ta nhìn nhận định lợng nó bằng tỉ số của thông số khuếch đại ở vùngtần số trung bình ( ký hiệu Ko ) trên thông số khuếch đại ở tần số bất kể ở vùng tần sốcao hoặc ở vùng tần số thấp, ký hiệu M. M = Trờng ĐH công nghiệp hà nội-4-KoGiáo trình máy tăng âmNh vậy ở vùng tần số cao : MC = KoKCMT = KoKTở vùng tần số thấp : Trong thực tế giá trị của M số lượng giới hạn từ 0,8 ữ 1,25 thì độ méo tần số đợc coi làcho phép. 1.2.3. Dải tần số làm việcLà dải tần số từ tần số thấp nhất fmin đến tần số cao nhất fmax mà có hệ sốkhuếch đại không biến hóa quá mức được cho phép. Ví dụ : Nếu truyền điện thoại thông minh thì tần số chỉ cần từ 300H z đến 3400H z ở đầu nghe đnhận đợc lời nói ngời quen nói với mình. Nếu chuyền dải tần từ 60H z đến8000Hz thì đ nghe khá tốt, tốt hơn nữa là từ 50H z đến 10.000 Hz âm thanh phát rasẽ có chất lợng cao. Dải tần số càng rộng thì chất lợng máy tăng âm càng cao, tuy nhiên gía thànhcao do mạch điện phức tạp. 1.2.4. Méo biên độĐối với mỗi biên độ tức thời của tín hiệu của nguồn vào tăng âm khác nhau khảnăng khuếch đại của tăng âm sẽ khác nhau. Do vậy dạng tín hiệu ở đầu vào so với tínhiệu ở đầu ra về mặt biên độ có sự xô lệch. Ví dụ : Một bộ tăng âm nếu ta cho vào một điện áp có biên độ 3 mV, điện áp rasẽ nhận đợc là 75 mV, nh vậy thông số khuếch đại : K = 75/3 = 25 lầnBây giờ nếu ta tăng điện áp vào lên 5 mV liệu điện áp ra có là : 25 * 5 = 125 mVhay không, thực tế điện áp ở mức nguồn vào là 5 mV thì ở đầu ra ta chỉ đo đợc 115 mV, nghĩa là K không bằng 25 và nhỏ hơn giá trị 25. Nh vậy tín hiệu ra bị méo vềbiên độ bị méo về biên độ so với tín hiệu vào. Nguyên nhân gây ra méo biên độ là do đặc tuyến của những thành phần phi tuyến dùnglàm thành phần khuếch đại nh Transistor, hoặc những cuộn dây lõi sắt, biến áp có đặctuyến không phải là đờng thẳng. Vì vậy méo này còn gọi là méo phi tuyến ( hayméo không đờng thẳng ). Do đặc tính không thẳng ( phi tuyến ) của những thành phần trongmạch nên khi tín hiệu có tần số f đa vào tăng âm, ở đầu ra ngoài chính tần số f ( gọilà tần số cơ bản ) còn có những thành phần hài bậc 2, 3, 4, 5 về mặt định lợng ngờita nhìn nhận mức phi tuyến bằng thông số hài. P2 + P3 + P. 4 + P5 + … ì 100 % P1Trong đó P1, P2, P3, P4 tơng ứng là hiệu suất ở đầu ra tăng âm của sóng cơbản tần số f và những sóng hài 2, 3, 4T rờng ĐH công nghiệp hà nội-5-Giáo trình máy tăng âmTăng âm chất lợng cao = 1 -> 3 %, tăng âm thông thờng nhỏ hơn hoặcbằng 8 %, trong máy điện thoại cảm ứng nhỏ hơn hoặc bằng 15 %. 1.2.5. Tạp âm và can nhiễuở đây ta nói đến tạp âm và can nhiễu gây ra ngay ở trong tăng âm do những tạp âmcủa những linh phụ kiện máy và can nhiễu từ thành phần nọ sang thành phần kia của máy, tăng âmcó can nhiễu lớn hoàn toàn có thể làm ép chế tín hiệu làm giảm chất lợng của máy tăng âm. Tạp âm và can nhiễu sinh ra ở tầng đầu của máy là tệ hại nhất vì chúng sẽ đợckhuếch đại nhiều nhất bởi chính tầng đó hoặc những tầng tiếp theo. Còn tạp âm sinh raở những tầng càng xa tầng đầu càng tốt. Vì vậy để giảm bớt tạp âm cần phải chọn cácphần tử đầu có thông số tạp âm nhỏ và cho chúng thao tác ở chính sách dòng và áp nhỏ. 1.2.6. Công suất danh địnhCông suất âm tần lớn nhất cấp cho loa với mức độ méo được cho phép ( < 5 % ). Ký hiệulà Pra. Pra đợc chọn tuỳ theo công dụng của từng loại tăng âm. Ví dụ ở hội trờngtrung bình cỡ vài chục W, ở những mạng truyền thanh hiệu suất ra cần lớn hơn, có thểđến hàng KW ( nh mạng truyền thanh Hà Nội tới 15KW ). 1.2.7. Hiệu suất của máy tăng âmTính bằng % của tỉ số hiệu suất ra ( Pra ) trên hiệu suất toàn phần ( hiệu suất tiêuthụ nguồn Ptt ). ký hiệu. = Pra / Ptt. 100 % Nếu nhỏ sẽ gây l ng phí rất lớn nhất là ở những tăng âm hiệu suất lớn. Với tăngâm bán dẫn hiệu suất nhỏ hơn 50W hiệu suất hoàn toàn có thể đạt 60 % -> 70 % những tăng âm cócông suất càng cao thì hiệu suất càng giảm. 1.2.8. Độ không thay đổi điện áp raCác máy tăng âm có loại phong cách thiết kế cho một tải cố định và thắt chặt có loại phong cách thiết kế cho tải thayđổi. Khi số tải biến hóa yên cầu điện áp ra phải không thay đổi để âm lợng ra những loa ít bịthay đổi. Khi số loa mắc vào ít thì điện áp ra tăng lên, đặc biệt quan trọng khi không tải ( ngắttoàn bộ mạng lưới hệ thống loa ) điện áp ra sẽ vọt lớn hoàn toàn có thể làm h hỏng những linh phụ kiện trongmáy. Vì vậy trong trờng hợp thiết yếu phải có thêm một số ít mạch để không thay đổi điện ápra. Tỉ số giữa điện áp ra lúc không tải Uxx và điện áp ra lúc mắc tải danh định Ura gọilà hằng số biên độ điện áp ra, ký hiệu là H, biểu thị độ không thay đổi của điện áp ra : H càng nhỏ càng tốt, thờng từ 1,25 -> 1,41. 1.2.9. Điện áp vào danh địnhLà trị số điện áp cần đa vào những nguồn vào của máy để hoàn toàn có thể da ra hiệu suất âmtần danh định. Điện áp vào danh định của những nguồn vào micro, máy quay đĩa, máy thu khônggiống nhau. Tín hiệu của đầu máy thu là lớn nhất, rồi đến máy quay đĩa và cuối cùnglà micro. Ví dụ mức danh định điện áp vào ở tăng âm TA250 / 1000 là : – Đầu quay đĩa là 120 mV. Trờng ĐH công nghiệp hà nội-6-Giáo trình máy tăng âm – Đầu máy thu là 775 mV. – Đầu micro là 2,5 mV. Khi mức điện áp vào thực tế nhỏ hơn mức danh định thì hiệu suất ra nhỏ hơnmức danh định và ngợc lại. Khi mức tín hiệu vào quá lớn hoàn toàn có thể làm hỏng transistorcông suất, cháy loa, cháy biến áp. Trờng ĐH công nghiệp hà nội-7-Giáo trình máy tăng âmChơng 2S ơ đồ khối và mạch điện trong ampli2. 1. sơ đồ khối2. 1.1. Sơ đồ khối của ampliMicro Khuếch đạiMicroKhuếch đạiTrộnKhuếch đạitrung gianĐiều chỉnhâm sắc, âm lợngKhuếch đạicômg suấtMạch bảovệ loa .. .. OtherTurnerTapeCDUDCUACNguồn nuôiHình 2.1 : Sơ đồ khối của máy tăng âm. Hình 2.1 là sơ đồ khối của ampli thông dụng không phân biệt là ampli dùngTransistor hay IC hoặc hỗn hợp cả IC và Transistor. 2.1.2. Đặc điểm những khốiMạch khuếch đại Micro dùng để khuếch đại tín hiệu từ Micro đa tới, khuếchđại tín hiệu từ Micro lên đủ lớn tơng đơng với mức tín hiệu của những nguồn tín hiệukhác. Đây là một mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ, nhu yếu mạch có độ trung thực caovà bảo vệ đợc thông số khuếch đại thiết yếu cho tín hiệu Micro. Mạch khuếch trộn có trách nhiệm trộn và khuếch đại những tín hiệu khác nhau đađến đầu vào ampli, thao tác ở chính sách khuếch đại tín hiệu nhỏ. Mạch khuếch đạitrộn về cơ bản chỉ là một khuếch đại tín hiệu âm tần nhỏ bình thờng nhng có yêucầu là : – Khuếch đại trộn lẫn nhiều tín hiệu nguồn vào khác nhau để tạo ra một tín hiệutổng hợp có chất lợng cao, thoả m n nhu yếu của ngời dùng ( ví dụ hátKaraoke ). – Có thể khuếch đại riêng rẽ từng tín hiệu không gây ảnh hởng đến những tínhiệu khác ( ví dụ : hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh âm lợng của tín hiệu micro độc lập với mứctín hiệu của nhạc khi nguời dùng muốn nghe tiếng hát to hơn ) Mạch khuếch đại trung gian là mạch khuếch đại điện áp âm tần ( mạch khuếchđại tín hiệu nhỏ ) nhằm mục đích nâng cao thông số khuếch đại. Để nâng cao chất lợng củaTrờng ĐH công nghiệp hà nội-8-Giáo trình máy tăng âmmạch mà vẫn bảo vệ đợc độ trung thực của Ampli, thờng ghép nhiều tầngkhuếch đại trung gian với nhau. Mạch kiểm soát và điều chỉnh âm sắc là mạch kiểm soát và điều chỉnh sắc thái âm thanh theo tuỳ theo sởthích của ngời nghe. Điều chỉnh âm sắc là kiểm soát và điều chỉnh biên độ tín hiệu âm tần ở mộttần số ( một dải tần số ) nào đó trong dải âm tần. Mạch kiểm soát và điều chỉnh âm lợng là mạch kiểm soát và điều chỉnh mức tín hiệu âm tần đồng đềutrong cả dải tần số. Mạch kiểm soát và điều chỉnh âm lợng không kiểm soát và điều chỉnh đợc sắc thái củaâm thanh. Mạch khuếch đại kích thích, hòn đảo pha ( nằm trong khối khuếch đại hiệu suất ) cónhiệm vụ khuếch đại tín hiệu đủ lớn và tương thích để kích thích cho mạch khuếch đạicông suất thao tác tốt. Trong trờng hợp mạch khuếch đại hiệu suất cuối dùng haitransistor cùng loại thì mạch khuếch đại kích thích phải có thêm tính năng hòn đảo phatín hiệu. Mạch khuếch đại hiệu suất : – Khuếch đại hiệu suất tín hiệu đủ lớn để kích thích cho tải ( thờng là loa ). – Hiệu suất phải cao do mạch khuếch đại hiệu suất tiêu thụ phần nhiều nănglợng của nguồn phân phối. – Yêu cầu có giải pháp giảm méo đặc biệt quan trọng là méo xuyên tâm. – Yêu cầu linh phụ kiện thao tác ở hiệu suất lớn, cần tỏa nhiệt tốtNguồn nuôi cung ứng những mức điện áp một chiều không thay đổi cho những mạch trongAmpli hoạt động giải trí. Nguồn phân phối phải có hiệu suất tương thích với hiệu suất củaampli, bảo vệ độ không thay đổi, bảo đảm an toàn cho ngời sử dụng, bảo vệ tính kinh tế tài chính vàthẩm mỹ. 2.2. mạch điện trong ampli2. 2.1 Mạch khuếch đại Micro2. 2.1.1. Nhiệm vụ và yêu cầuTín hiệu vào ampli hoàn toàn có thể từ nhiều nguồn khác nhau, trong những nguồn tín hiệuđó, tín hiệu từ Micro là nhỏ nhất. Do đó ngời ta cần một mạch hhuyếch đại tín hiệutừ Micro tới – mạch khuếch đại Micro. Mạch khuếch đại Micro có trách nhiệm khuếchđại tín hiệu từ Micro lên đủ lớn theo để đa đến những tầng tiếp theo. Mạch khuếch đại Micro cần bảo vệ thông số khuếch theo nhu yếu và bảo vệ độtrung thực vì đây là tầng khuếch đại tiên phong. Ngoài ra, mạch khuếch đại Micro cònphải phối hợp trở kháng tốt với Micro. Các mạch khuếch đại Micro là những mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ. Nó thờngđợc mắc theo kiểu EC và thao tác ở chính sách A. Để bảo vệ có thông số khuếch đại cầnthiết và bảo vệ những chỉ tiêu kỹ thuật ngời ta hoàn toàn có thể ghép một đến ba tầng khuếchđại Micro. Có 3 cách ghép tầng. – Ghép biến áp – Ghép điện trở, điện dung. – Ghép trực tiếp. Trờng ĐH công nghiệp hà nội-9-Giáo trình máy tăng âm2. 2.1.2. Sơ đồ mạch điệna ) Mạch khuếch đại Micro dùng TransistorVcc + 35VR91 KC4100àR81KR418KR3470KMIC100KR210KC15àOUTC35àT2C25àT1R12, 2KR7 R618KR5100Hình 2.1 : Khuếch đại Micro dùng trong AMPLI Vietronic Model TA 60. Tín hiệu từ Micro qua C1 vào cực B của T1 ( T1 mắc theo kiểu Ec ), T1 khuếchđại tín hiệu cho ra ở cực C và đợc đ tới T2 khuếch đại tiếp. Hai tầng khuếch đạiT1 và T2 ghép với nhau bằng tụ điện và điện trở. Để giảm hiện tợng tự kích, nângcaođộ không thay đổi của mạch điện trở R6 lấy dòng hồi tiếp âm một chiều và xoay chiềutừ cực C T2 đa về cực E T1. Tuy nhiên, điện trở R6 đ làm giảm thông số khuếch đạicủa cả mạch. b ) Mạch khuếch đại Micro dùng ICTrong những bộ khuếch đại Micro dùng IC, ngời ta thờng dùng IC khuếchđại thuật toán IC. Amp phối hợp với những linh phụ kiện bên ngoài để tạo ra những bộkhuếch đại có thông số khuếch đại lớn, độ không thay đổi cao và dễ phối hợp trở khángvới Micro và tầng sau. Bộ khuếch đại hòn đảo. Bộ khuếch đại hòn đảo cho trên hình 2.2, có triển khai hồi tiếp âm song song điện ápqua Rht. IhtNếu coi OA lý tởng, dòng vào OA, I0 = 0I1 Tại nút N ta có : R1UvI1 = IhtUv UN UN UrR1R htRhtUrHình 2.2. Bộ khuếch đại đảoTa đ biết, với OA lý tởng Ud = 0 nên UN = UPmà Up = 0 nên UN = 0D o đó : Trờng ĐH công nghiệp hà nội – 10 – Giáo trình máy tăng âmUv = rR1R htHệ số khuếch đại điện áp : K u = Ur = htUvR1Dấu ( – ) bộc lộ tín hiệu ra ngợc pha với tín hiệu vào. Nếu Rht = R1 thì Ku = – 1, sơ đồ hình 2.2 có đặc thù lặp lại hòn đảo tín hiệu. Nếu R1 = 0, từ phơng trình I1 = Iht, ta cóI1 = Urhay U r = I1R ht, tức là điện áp ra tỷ suất với dòng điện vào. Đây chính làR htmạch biến hóa dòng thành áp. Trở kháng vào : Z v = Uv Uv = R1I1UvR1Trong trờng hợp nhu yếu thông số khuếch đại lớn thì phải chọn R1 nhỏ, nên trởkháng vào Zv = R1 nhỏ. Khắc phục điều này bằng sơ đồ khuếch đại hòn đảo hình 2.3. Bằng cách tính tơng tự nh trên ta cóUv = 3R1 R htR3U ( công thức phân áp ) R 2 + R3 rVì vậy : U r = R ht1 + 2 UvR1R3UrR2U3Trị số thông số khuếch đại : R htR1R1UvMặt khác : U 3 = Ku = RhtR3Hình 2.3 : Khuếch đại đảocó trở kháng vào lớnR21 + RNếu ta chọn R1 = R 2, thì Ku chỉ nhờ vào vào tỷ số Rht / R3, hoàn toàn có thể tăng tỷ số nàytuỳ ý mà không ảnh hởng đến trở kháng vào của mạch. Ví dụ : Cho bộ khuếch đại nh hình 2.2, với R1 = 100 k, Rht = 500 k. Tính điệnáp đầu ra khi tín hiệu vào là 2V. UvGiải : Ta có : U r = R ht500kU = 2V = 10VR1 v100kUrR1Mạch khuếch đại không hòn đảo. Bộ khuếch đại không hòn đảo có mạch hồi tiếpâm điện áp đặt vào đầu vào hòn đảo, còn tín hiệuđặt vào đầu vào không hòn đảo, nh sơ đồ hình 2.4. RhtHình 2.4 : Bộ khuếch đại không đảoVì UN = UP. Trong trờng hợp nàyUP = UV nên UN = UVTrờng ĐH công nghiệp hà nội – 11 – Giáo trình máy tăng âmMặt khác ta có : UN = R1U ( theo công thức phân áp ) R1 + R ht rVì vậy : U V = R1R1 + R ht rHệ số khuếch đại : Ku = Ur = 1 + htUvR1Khi R1, Rht 0 thì Ku = 1, sơ đồ hình 2.4 trở thành bộ lặp lạiđiện áp. Ví dụ : Cho mạch khuếch đại không hòn đảo nh hình 2.4 với R1 = 100 k, Rht = 500 k, Uv = 2V. Tính điện áp ra. Giải : Điện áp ra đợc tính theo công thức : 500 kU r = 1 + ht U v = 1 + 2V = 12V100 k2. 2.2. Mạch trộna. Yêu cầu và nhiệm vụTầng trộn là một tầng khuếch đại điện áp tín hiệu nhỏ. Nó có trách nhiệm tiếp nhậnvà khuếch đại những tín hiệu từ tầng khuếch đại Micro, từ máy ghi âm, máy thu thanh, máy CDđa tới. Nó hoàn toàn có thể đồng thời khuếch đại và trộn lẫn những tín hiệu từ nhiềuđờng khác nhau đa tới nó, hoặc chỉ khuếch đại từng tín hiệu riêng không liên quan gì đến nhau. Tầng trộn là tầng tiếp sau tầng khuếch đại Micro, nên tín hiệu vẫn còn nhỏ. Vìvậy, phải vận dụng những giải pháp chống ù và chống tạp âm nh so với tầng khuếchđại Micro. Kết cấu của mạch điện trong tầng phải bảo vệ sao cho khi kiểm soát và điều chỉnh âm lợngcủa mỗi đờng tín hiệu thì chỉ đợc ảnh hởng rất ít đến những đờng tín hiệu khác. b. Sơ đồ mạch điệnTrờng ĐH công nghiệp hà nội – 12 – Giáo trình máy tăng âmVcc + 35VR91 KC4100àR318KR6R2470KMICR110K100KC2 VR25à 10KC15 àR53. 3KR71 KT2OUTC45àC35àR4100AUXR83. 3KVR110 KHình 2.1 : Khuếch đại trộn dùng trong AMPLI Vietronic Model TA 60. c. Nguyên lý hoạt độngĐây là một mạch khuếch đại trộn hai tín hiệu MICRO và tín hiệu AUX ( ví dụ từTV hoặc CD ) : – Tín hiệu Micro nhỏ nên cần có mạch khuếch đại riêng ( tầng khuếch đại T1 ). Tín hiệu Micro sau khi khuếch đại đợc đa tới tầng khuếch đại T2 ( tầng khuếchđại trộn ) qua điện trở cách ly R5. – Tín hiệu đa tới nguồn vào AUX là những tín hiệu lớn từ TV hoặc CD. Các tínhiệu này là những tín hiệu đủ lớn nên đợc đa trực tiếp vào tầng trộn T2. – Hai điện trở R5 và R8 là hai điện trở cách ly, hai điện trở này có vai trò giảmsự ảnh hởng giữa hai tín hiệu nguồn vào tầng trộn khi kiểm soát và điều chỉnh VR1 và VR2. 2.2.3. Mạch điềuchỉnh âm sắc2. 2.3.1. Yêu cầu và nhiệm vụMạch kiểm soát và điều chỉnh âm sắc ampli sẽ giúp cho ngời nghe hoàn toàn có thể chọn u tiên chomột số tiết tấu, âm điệu của từng nhạc cụ a thích. Qua đo đạc thực nghiệm thấy rằng âm thanh của những loại nhạc cụ xuất hiệnnhiều nhất ở dải tần từ 300H z đến 7000H z. Kèn và trống ở dới 300H z, violon vàsáo trúcở trên 7000H z. Sự cảm thụ của của tai ngời lại nhạy cảm ở dải tần ( 300 ữ 7000 ) Hz. Đặc tuyến biên độ – tần số của ampli lại có xu hớng tăng ở dải tần này, Trờng ĐH công nghiệp hà nội – 13 – Giáo trình máy tăng âmđặc biệt thấy rõ nhất là ở đặc tuyến của loa trung. Mặt khác, cung nhạc đợc phânthành bát độ ( octave ), nên đơn vị chức năng suy giảm đợc tính bằng bát độ. Vì vậy, những nútđiều chỉnh âm sắc cũng phải địa thế căn cứ vào những đặc thù đ nói ở trên mà chọn tần sốcộng hởng theo kiểu tuần tự gấp đôi. Các loại ampli cấp trung bình thờng dùng 5 nút kiểm soát và điều chỉnh, loại hạng sang có khi dùng đến 10 nút. Qua thực nghiệm, ngừời ta thấy có sự hởng ứng với tai ngời ở 1 số ít những tầnsố ví dụ nh : 60 Hz, 250H z, 1 kHz, 3,5 kHz, 10 kHz và những tần số này đợc chọn đểlàm những điểm kiểm soát và điều chỉnh âm sắc trong mạch điện. Nh vậy, mạch kiểm soát và điều chỉnh âm sắc là một mạch điện kiểm soát và điều chỉnh mức ( biên độ ) tínhiệu ở những dải tần ( những tần số đơn cử ) khác nhau trong dải âm tần nhằm mục đích điều chỉnhsắc thái riêng của âm thanh ( âm sắc ). Căn cứ vào tính năng những linh phụ kiện trong mạch mà ta phân ra kiểu mạch điềuchỉnh âm sắc thụ động và tích cực. Mạch thụ động chỉ dùng những linh phụ kiện thụ động nh điện trở, tụ điện, điện cảmđẻ làm đổi khác nút âm sắc bằng đặc thù cộng hởng. Mạch tích cực là mạch có dùng những thành phần không đờng thẳng nh IC, Transistor có trở kháng đổi khác theo tần số đ chọn. 2.2.3. 2. Sơ đồ mạch điệna ) Mạch kiểm soát và điều chỉnh âm sắc đơn thuần ( mạch Bass Treble ) Mạch âm sắc ToneVới cách nối này thì ngời ta kiểm soát và điều chỉnh VR1 thì hầu nh không ảnh hởng đếntần số thấp vì trở kháng XC1 với tần số thấp là rất lớn ( C1 có giá trị nhỏ ). Nhng với dải tần số cao XC1 giảm nhỏ Open dòng tín hiệu chảy qua C1 quaVR1 xuống mass trị số VR1 càng nhỏ thì dòng xuống mass càng lớn thì tín hiệu đầura giảm nhỏ ( tín hiệu ở tần số cao ). Ngợc lại khi tăng VR1 thì dòng tín hiệu xuốngmass giảm và âm thanh ra tăng. + VCCR4R2R5C2R1INC1OUTT2T1VRR6R3Hình2. 7 : Mạch kiểm soát và điều chỉnh tần số cao. Trờng ĐH công nghiệp hà nội – 14 – Giáo trình máy tăng âmTa có biểu đồ đặc tuyến tần số của mạch Tone. Biên độVR1Trung bìnhVR1minVR1maxf1f2f3Hình 2.8 Mạch Bass – Treble. Nguyên lý hoạt động giải trí của mạch Bass-Treble : Một số ampli cũ thờng chỉ sử dụng mạch âm sắc kiểm soát và điều chỉnh đặc tuyến ở haikhoảng tần số cao và thấp, khi biến hóa sẽ tạo ra cảm xúc đổi khác độ trầm bổng âm ( Trầm Bass, Bổng Treble ). INR3C3C1R2R1TrebleC4R4 BassC5OUTC2R5Hình 2.9 : Mạch kiểm soát và điều chỉnh Bass-Treble. Điều kiện để mạch hoạt động giải trí : XC1, XC2, XC3, XC4 >> R1 và R4 ( so với tần số thấp ). XC1, XC3, XC3, XC4 < < R1 và R4 ( so với tần số cao ). Thực tế R1 và R4 khoảng chừng 100K ữ500K, R2, R3, R5 < R4 và R1Nếu thoả m n những điều kiện kèm theo trên thì những âm có tần số thấp chỉ chạy qua R3R4R5các âm có dải tần số cao đi qua C1R1 và C2. Do R1 và R4 rất lớn nên sụt áp trên R1 sẽlà âm có tần số cao, sụt áp trên R4 sẽ là những âm có tần số thấp. Điều chỉnh R1, R4 tacó thể kiểm soát và điều chỉnh đợc âm thanh theo ý muốn. Nếu tăng R3, R5 thì âm trầm sẽ giảmvì tổn hao trên R3 và R5 là rất lớn nhng tín hiệu âm cao tăng vì dòng âm cao sẽ điTrờng ĐH công nghiệp hà nội - 15 - Giáo trình máy tăng âmqua R3, C3, C4 và C5 sẽ giảm nhỏ và ngợc lại. Mạch này có nhiều u điểm hơnmạch Tone vì kiểm soát và điều chỉnh đợc âm cao âm thấp. Biên độR4 ở vị trí 1R1 ở vị trí 1R4 ở vị trí 3R1 ở vị trí 3S ơ đồ mạch kiểm soát và điều chỉnh Bass-Treble : + ER20. 039180 k4, 7 k4, 7 kC1T1R5C505, 6 k3, 9 kC25t2UvaoUra5, 6 k2, 2 nR12, 2 n33k5, 6 k1kC27Hình 2.10 : Mạch kiểm soát và điều chỉnh Bass Trebleb ) Mạch kiểm soát và điều chỉnh âm sắc sử dụng những mạch lọc. ở những máy văn minh thờng đợc thực thi không chỉ ở hai khoảng chừng tần số cao vàthấp mà ở nhiều tần số phân loại trong cả hai giải tần và thờng đợc gọi là mạchEqualizer ( EQ ). Mạch EQ là kiểm soát và điều chỉnh đặc tuyến tần số cho tương thích với đặc trngcủa từng loại âm nhạc, tuỳ thuộc vào nhu yếu, chất lợng và số lợng những nút đềuchỉnh EQ hoàn toàn có thể 3, 5, 7, 10 hay nhiều hơn nữa, có hai cách thực thi mạch EQ. * Dùng mạch lọc cộng hởng tần số, thụ động R-L-C. Trờng ĐH công nghiệp hà nội - 16 - Giáo trình máy tăng âm * Dùng mạch lọc tích cực nh Transistor, IC có trở kháng đổi khác theo tần sốđ chọn. Khi nghiên cứu và phân tích hoạt động giải trí của những mạch loại này cần quan tâm 1 số ít đặc thù sau : * Trớc hết cần phát hiện, hiểu đợc cấu trúc và nguyên tắc hoạt động giải trí của cácmạch lọc. Các mạch lọc đều có nguyên tắc hoạt động giải trí và cấu trúc về cơ bản giốngnhau chỉ khác nhau ở tần số thao tác. Các mạch lọc có đặc tuyến biên độ hìnhchuông ngửa. * Vì nguyên tắc hoạt động giải trí của mạch kiểm soát và điều chỉnh âm sắc ở những tần số là nh giốngnhau nên chỉ cần nghiên cứu và phân tích hoạt động giải trí của mạch ở một tần số làm đại diện thay mặt là đủ từ đósuy ra nguyên tắc hoạt động giải trí ở những tần số khác. * ở tần số cần nghiên cứu và phân tích, ta nghiên cứu và phân tích ta nghiên cứu và phân tích hai vị trí nổi bật là vị tríchiết áp có gía trị nhỏ nhất và lớn nhất sau đó suy ra những vị trí chiết áp khác ( chínhlà vị trí những núm kiểm soát và điều chỉnh âm sắc ở ngoài mặt máy ). * Phân tích theo hai đờng tín hiệu vào và tín hiệu hồi tiếp. Vị trí tăng cờng là vị trí : + Tín hiệu vào bị suy giảm ít ( lớn ). + Tín hiệu hồi tiếp bị suy giảm nhiều ( nhỏ ). Vị trí suy giảm là vị trí : + Tín hiệu vào không bị suy giảm ít ( lớn ). + Tín hiệu hồi tiếp bị suy giảm nhiều ( nhỏ ). Mạch âm sắc sử dụng bộ lọc thụ động. Trờng ĐH công nghiệp hà nội - 17 - Giáo trình máy tăng âm33K10à1M + Vcc3 ì 2 n52322n535aT4inputT110k3, 33,3 k1, 5 kT2T33, 3 k22k103, 3 k10à10output10k3, 3 kCut50k50k1, 4H50 k0, 4 h50k0, 1 h5005606804, 7 àF0, 1 àF0, 22 àF50k30mH10mH5600, 5 àF6800, 22 àFBoostHình 2.11 : Mạch Equalizer trong máy National RX 1000F / FAĐây là một mạch khuếch đại điện áp ghép trực tiếp với 3 tầng khuếch đại gồm T1, T2, T4 và một tầng khuếch đại hồi tiếpT3. Mạch cộng hởng tiếp nối đuôi nhau đợc nối vàoBase T2 và T3. Transistor T1 là tầng đệm, mắc theo kiểu Colector chung để nâng trởkháng nguồn vào phối hợp trở kháng với tầng trớc và giảm trở kháng đầu ra để hạnchế ảnh hởng của sự biến hóa trở kháng ở mạch cộng hởng tần số của mạch cộnghởng. Đầu ra đợc đa về Base T3 qua mắt lọc thông cao ( 10 pF và 3,3 k ) để điềukhiển hồi tiếp. Tụ 10 pF mắc giữa Base và Colector T4 để giảm tiếng rít tần số thậtcao trong dải âm tần. Bảng kiểm soát và điều chỉnh đặt trên mặt máy National 1000F / FA nhhình 2.11. Mạch hồi tiếp cộng hởng ở những tần số 60H z, 250H z, 1 kHz, 3,5 kHz, 10 kH. Nguyên lý thao tác nh nh ví dụ ở tần số 60 Hz, mạch cộng hởng tiếp nối đuôi nhau gồmL = 1,4 H ; C = 4,7 àF ; R = 500. Khi con chạy chiết áp 50K dịch hết về phía Boost ( tăng cờng ), tín hiệu từ đầura đa về Base T3 bị suy giảm hết ( do đặc thù cộng hởng tiếp nối đuôi nhau, ở tần số 60 Hztrở kháng của mạch cộng hởng nhỏ nhất ). Lúc này không có dòng tín hiệu ở tần sốTrờng ĐH công nghiệp hà nội - 18 - Giáo trình máy tăng âm60Hz chạy qua R = 22 k nên không có hồi tiếp âm ở tần số 60 Hz. Trong lúc đó ở đầuvào Base T2 tín hiệu 60 Hz không bị suy giảm bao nhiêu bởi mạch cộng hởng vìchiết áp 50 k quá lớn. Nh vậy, âm thanh ở tần số 60 Hz đợc khuếch đại. Khi quay chiết áp 50 k về phía Cut ( ngắt ), lúc này ngay ở Base T2 tần số 60 Hzbị suy giảm mạnh bởi mạch cộng hởng tiếp nối đuôi nhau ở tần số 60 Hz, nếu còn sót một chút ít ởBase T3, tín hiệu 60 Hz không bị suy giảm vì chiết áp 50 k nên có dòng hồi tiếp âmvề T2, tín hiệu 60 Hz càng bị nén xuống, nên không có tín hiệu ở tần số 60 Hz ở đầura T4. Tuỳ thuộc vị trí con chạy dịch về Boost hay Cut mà tín hiệu 60 Hz tăng lên haygiảm xuống. Điện trở R = 500 trong mạch cộng hởng để hạn chế mức suy giảmcủa mạch cộng hởng. Mạch âm sắc sử dụng mạch lọc tích cực. Phân tích một sốmạch lọc tích cực. Trong mạch điện hình 2.12 Transistor Q là thành phần tích cực ( có tính khuếch đại ). RB là điện trở định thiên. R là điện trở hồi tiếp. C1 và C2 là hai tụ xác lập tần sốriêng để mạch có tổng trở cực tiểu ( tần số riêng cũng là tần số lọc ). 560 p + VccRBC11, 2 KC2C1 ( 1 ) C2 ( 1 ) ZVOP.AmpZV ( 2 ) 100 KRE ( 2 ) + Vcc5, 6 KHình 2.13 : Mạch lọc tích cựcdùng ICHình 2.12 : Mạch lọc tích cựcdùng TransistorKhi tín hiệu vào có tần số đủ nhỏ, lúc đó C1 công dụng nh một dung kháng lớn, tổng trở ( ZV ) nhìn vào từ điểm ( 1 ) và ( 2 ) có giá trị lớn. Khi tín hiệu vào có tần số đủ lớn, dung kháng của C1 và C2 đủ nhỏ. Tín hiệu vàocực B, trong mạch có đờng hồi tiếp qua R nên tổng trở ZV lúc này cũng rất lớn. Khi tín hiệu có tần số sao cho dung kháng C1 đủ nhỏ và dung kháng C2 rất lơn ( do C1 > C2 ) thì : Do XC1nhận xét nh sau : Do C2 hở, tín hiệu không vào cực B.Do C1 nối tắt nên dòng tín hiệu qua R và RE. Vậy, tổng trở nhìn từ điểm ( 1 ) và ( 2 ) là : ZV = ZV min = ( R + RE ). Trờng ĐH công nghiệp hà nội – 19 – Giáo trình máy tăng âmTóm lại, ở tần số mà XC1
