TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
***** *****
BÁO CÁO BÀI TẬP LỚN
Cấu Kiện Điện Tử
Sinh viên thực hiện:
MSSV:
Nguyễn Hữu Trọng
20172865
Nguyễn Hoài Anh
20172408
Lớp: ĐTVT-03
Hà Nội, 5/2019
Contents
Mục lục
Lời giới thiệu.................................................................................................................2
1. Tổng quan về đề tài.................................................................................................3
2. Sơ đồ nguyên lý......................................................................................................3
3. Nguyên lý làm việc.................................................................................................3
4. Sơ đồ lắp ráp...........................................................................................................6
5. Linh kiện và giá thành.............................................................................................6
6. Ứng dụng................................................................................................................7
7. Kết luận................................................................................................................... 7
8. Lời kết........................................................................................................................ 7
Lời giới thiệu
Kính gửi thầy cơ phụ trách giảng dậy môn học Cấu kiện điện tử!
Cấu kiện điện tử được ứng dụng trong rất nhiều lĩnh vực đặc biệt trong lĩnh
công nghệ thông tin, điện tử-viễn thông. Cấu kiện điện tử rất phong phú đa dạng
nhiều mẫu mã được phát triển trong nền công nghiệp linh kiện điện tử mạnh mẽ,
tạo ra những vi mạch có mật độ rất lớn. Chính vì vậy mà mơn học Cấu kiện điện
tử là khơng thể thiếu và nó cịn đặc biệt quan trọng với sinh viên chuyên ngành
điện tử viễn thông. Môn học trang bị cho sinh viên những kiến thức về nguyên
lý hoạt động, đặc tính, tham số và lĩnh vực sử dụng các loại sử dụng các loại cấu
kiện(linh kiện) điện tử làm nền tảng cho các môn chuyên ngành. Môn học khám
phá các đặc tính bên trong của linh kiện bán dẫn, từ đó sinh viên có thể hiểu
được mối quan hệ giữa cấu tạo hình học và các tham số của cấu kiện , ngồi ra
có thể hiểu được đặc tính về điện, sơ đồ tương đương, phân loại và ứng dụng
của chúng. Để sinh viên hiểu thêm về mơn học và những u cầu trên thì trong
kỳ học này chúng em đã được thực hiện bài tập lớn của môn về thiết kế làm
mạch và làm báo cáo. Mạch nhóm chúng em chọn để làm đó chính là mạch tạo
xung vng sử dụng IC555.
Trong q trình làm mạch và báo cáo chúng em còn nhiều sai sốt rất mong
thầy cô thông cảm và sửa đổi cho chúng em.
Chúng em chân thành cảm ơn!
2
1. Tổng quan về đề tài.
-Lý do chọn mạch:
+ IC NE555 N rất phổ biến, dễ tìm.
+ Mạch tạo xung dùng IC này rất dễ làm, dễ giải thích, dễ hiểu
nguyên lý làm việc của nó.
-Mục đích:
+Tìm hiểu thêm về các loại linh kiện điện tử cũng như IC555.
+Có kiến thức về cách thiết kế, lắp ráp các linh kiện điện tử.
2. Sơ đồ nguyên lý
Hình 1
3. Nguyên lý làm việc
Trong mạch trên ta có:
* Mạch định tần số của xung phụ thuộc vào trị các điện trở RV1, R1, R2 và
các tụ C1, C2. Vậy khi dùng tụ nhỏ C2 sẽ tạo ra tín hiệu dạng xung có tần
số cao, lúc này biến trở RV1 dùng để chỉnh chọn tần. Khi đổi qua dùng tụ
hóa C1 có trị điện dung lớn hơn sẽ tạo ra xung có tần số thấp hơn, và cũng
3
chỉnh tần với biến trở RV1.
* Xung ra lấy trên chân số 3. Khi chân 3 ở mức áp thấp, 0V, thì Led vàng
D1 sáng và khi chân 3 ở mức áp cao gần bằng 12V thì Led xanh D2 sáng.
Điện trở R4, R5 dùng để hạn dòng làm việc của các Led, khơng để dịng
qua Led q lớn dễ làm hỏng Led. Xung ra trên chân 3 là dạng xung vuông
với bờ lên và bờ xuống rất thẳng, dùng dạng xung này kích thích các mạch
số là rất tốt.
* Xung lấy ra trên chân 2 và 6 có dạng răng cưa, khi chân 7 ở lúc hở masse,
thì tụ C1 hay tụ C2 sẽ nạp điện nguồn, dòng nạp qua RV1, R1, R2, mức áp
trên chân 2, 6 tăng dần lên, khi mức áp này bằng 2/3 mức nguồn thì chân 7
sẽ cho nối masse, lúc này tụ C1, hay C2 sẽ cho xả điện, dòng xả qua R2.
Vậy cơng dụng của R2 là hạn chế khơng để dịng xả quá lớn sẽ làm hỏng ic
555, và khi mức áp trên chân 2, 6 xuống bằng 1/3 mức áp nguồn thì chân 7
lại hở masse, tụ lại chuyển qua thời kỳ nạp điện…. Để tín hiệu ra có dạng
xung vng với hệ số duty = 50% thì lấy trị R2 đủ nhỏ so với trị của RV1 +
R1.
* Công thức tính tần số và chu kỳ:
ln2=0.693
T=0.693*(R1+2R2)*C
f=1/T
Tn=0.693*(R1+R2)*C
Tx=0.693*R2*C
T=Tn+Tx
Ghi chú: Khi lấy xung răng cưa trên chân 2, 6 để làm tín hiệu thử mạch,
phải chú ý đến ảnh hưởng của mạch ngoài lên mạch định tần với RV1, R1,
R2 và các tụ C1, C2, nội trở của mạch ngoài sẽ làm thay đổi tần số của tín
hiệu, cách hay nhất là dùng thêm tầng khuếch đại đệm để cách ly trở kháng
của mạch thử với mạch định tần của ic 555.
4
Hình 2. Mơ phỏng tín hiệu
Linh kiện chính sử dụng trong mạch là IC555.
IC NE555 N gồm có 8 chân.
- chân số 1(GND): cho nối mase để lấy dòng cấp cho IC
- chân số 2(TRIGGER): ngõ vào của 1 tần so áp mạch so áp dùng các transistor
PNP. Mức áp chuẩn là 2*Vcc/3.
- Chân số 3(OUTPUT): Ngõ ra, trạng thái ngõ ra chỉ xác định theo mức volt
cao(gần bằng mức áp chân 8) và thấp(gần bằng mức áp chân 1)
- Chân số 4 (RESET):dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối masse
thì
ngõ ra ở mức thấp. cịn khi chân 4 nối vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tùy
theo
mức áp trên chân 2 và 6.
- Chân số 5(CONTROL VOLTAGE):dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC
555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở ngoài nối masse. Tuy
nhiên
trong hầu hết các mạch ứng dụng chân số 5 nối masse qua 1 tụ từ 0.01µF -> 0.1
µF, các tụ có tác dụng lọc bo nhiễu giữ cho mức áp chuẩn ổn định.
- Chân số 6(THRESHOLD): là ngõ vào của một tầng so áp khác, mạch so sánh
5
dùng các transistor NPN mức chuẩn là Vcc/3.
- Chân số 7(DISCHAGER): có thể xem như một khóa điện cho 1 mạch R-C lúc
IC
555 dùng như 1 tầng dao động
- Chân số 8(Vcc):cấp nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC .Nguồn nuôi cấp cho
IC
555 trong khoảng +5V -> +15V và mức tối đa là +18 V.
4. Sơ đồ lắp ráp
Hình 3. Sơ đồ lắp ráp
5. Linh kiện và giá thành
-nguồn ~ 11VDC (3 pin 3,7V): 50k
-test board 1 chiếc: 33k
-điện trở 1k x4: 2k
-biến trở 100k: 10k
6
-đèn led x2 (blue+yellow): 3k
-tụ gốm 103 x1: 2k
-tụ hóa 1000nF-50V x1: 2k
-ic555: 10k
Tổng chi phí: 110k
6. Ứng dụng.
-ứng dụng IC555:
+ Dùng quang trở LDR để làm mắt điện tử, dị tìm tia sáng.
+ Mạch gõ nhịp định thời.
+ Mạch dị tìm sóng điện từ trường.
+ Mạch tạo tiếng cịi hụ (2 nhịp).
+ Điều khiển cách không bằng tia sáng hồng ngoại.
+ Đèn signal (đèn nhấp nháy).
+ vv…
7. Kết luận.
-Ưu điểm: +Đây là mạch điện cơ bản.
+Linh kiện phổ biến dễ tìm kiếm.
+Thiết kế đơn giản, dễ dàng lắp ráp.
-Nhược điểm: +Không sử dụng nhiều linh kiện.
+Chưa nhiều ứng dụng thực tế lớn.
-Hướng phát triển: Kết hợp với các loại linh kiện khác để tạo nên mạch
điện tử có khả năng ứng dụng cao.
8. Lời kết
Qua đề tài “Mạch tạo xung” đã giúp cho chúng em hiểu biết thêm nhiều về
linh kiện điện tử, hiểu thêm về môn học. Nâng cao năng lực tư duy sáng tạo và
khả năng làm việc nhóm. Qua sự hướng dẫn của thầy cơ và các bạn đã giúp
chúng em hoàn thành được đề tài và có thể ứng dụng trong thực tế.
7