Báo cáo thực tập cơ bản Thiết kế lắp ráp mạch đa hài tự dao động
Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (695.23 KB, 12 trang )
TRƯỜN
G ĐẠ I HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
----------
Báo cáo thực tập cơ bản
Thiết kế lắp ráp mạch đa hài tự dao
động
Sinh viên thực hiện:
Lớp:
MSSV:
Mã lớp:
Mã nhóm:
Gi ng
ả viên h ướ
ng dẫẫn:
NGUYỄỄN XUÂN THANH
Điện Tử 07 –K65
20203766
718123 - ET2021
012
Phan Văn Phương
1
Mục lục
1. Tìm hiểu chung...................................................................................................3
1.1. M ạch đa hài và m ạch đa hài t ự dao đ ộng.....................................................3
1.2. Phân lo ại m ạch đa hài t ư dao đ ộng...............................................................3
1.2.1. M ạch đa hài t ự dao động sử dụng transistor..........................................4
1.2.2. M ạch đa hài t ự dao đ ộng s ử d ụng KĐTT.................................................5
2. Vẽẽ mạ ch nguyên lý và phân tch nguyên lý ho ạt đ ộng c ủa m ạch đa hài sử
dụng đèn C828..........................................................................................................6
3. Vẽẽ m ch
ạ lắắp ráp..................................................................................................7
4. Câắp nguồồn và đo thẽo yêu câồu.........................................................................10
5. Kêắt luận.............................................................................................................12
2
1. Tìm hiểu chung
1.1. Mạ ch đa hài và mạ ch đa hài tự dao động
H thốống
ệ
m ch
ạ đi nệ t ửcó th ểt oạ ra dao đ ộng ởnhiềều dạng khác nhau nh ư:
dao đ ộ
ng hình sin (dao đ ng
ộ điềều hòa), m ạch t ạo xung ch ữ nh ật, m ạch t ạo xung
làm giác.. các m ch
ạ t oạ dao đ ộ
ng xung đ ượ
c ứ
ng d ng
ụ khá ph ổbiềốn trong h ệ
thốống điềều khi n, thống
ể tn sốố và trong hầều hềốt các h thốống
ệ
đi nệ t ửsốố.
Trong kỹỹ thuật xung, đ ể t ạo các dao động khống sin, ng ười ta thường dùng các
bộ dao độ ng tch thoát. Dao độ ng tch thoát là các dao đ ộng r ời r ạc, b ởi vì hàm
c a ủdịng đi n ệho c ặđi n ệáp theo th i gian
ờ có phầền gián đo n.
ạ Vềề m ặt v ật lý, trong
các b ộdao đ ng
ộ sin, ngoài các linh ki nệ đi nệ t ửcịn có hai phầền t ử ph ản kháng L
và C đ ểt oạ dao đ ng,
ộ trong đó x ỹả ra q trình trao đ iổnăng l ượ
ng m tộcách lầền
lượ t giữ a năng lượ ng từ trườ ng tch lũỹ trong cuộn dầỹ và năng lượng đi ện
tr ường tch lũỹ trong t ụđi ện, sau mốỹi chu kỳ dao độ ng, năng lượ ng tch lũỹ trong
các phầền t ửph ản kháng b ịtều hao b iởphầền t ử đi ện tr ở t ổn hao c ủa m ạch dao
đ ng,
ộ th cựtềố l ượng tều hao nàỹ rầốt nhỏ . Ngượ c lạ i trong các bộ dao độ ng tch
thoát ch ch
ỉ aứm tộphầền t ửtch lũỹ năng l ượ
ng, mà th ườ
ng g pặ nhầốt là t ụ điện.
Các bộ dao độ ng tch thoát th ường đ ược s ử d ụng đ ể t ạo các xung vuống có đ ộ
r ngộkhác nhau và có th làm
ể vi c ệ các
ở chềố đ ộsau: chềố đ ộ t ự dao đ ộng, kích
thích từ bền ngồi.
Dao độ ng đa hài là mộ t loạ i dạ ng mạ ch dao độ ng tch thốt, nó là m ạch t ạo
xung vuống c ơb nả nhầốt.
M ạch đa hài t ự dao đ ộng là dạng m ạch khống có trạng thái ổn đ ịnh. Chu kỳ l ặp
l i và
ạ biền đ cộa ủxung t o ạra đ ượ
c xác đ nhị băềng các thống sốố c ủa b ộ đa hài và
đi n áp
ệ nguốền cung cầốp. Các m ch
ạ dao đ ng
ộ đa hài t ựkích có đ ộ nổ đ nh
ị thầốp.
Ngõ ra c ủa h ộ dao đ ộng đa hài t ự kích luần phiền thaỹ đ ổi theo hai giá tr ị ở m ức
thầốp và mức cao.
1.2. Phân loạ i mạ ch đa hài tư dao động
Phần lo ại: M ạch đa hài t ự dao đ ộng dùng tranzito và m ạch đa hài t ự dao đ ộng
dùng KĐTT.
3
1.2.1. Mạ ch đa hài tự dao độ ng sử dụng transistor
Khi có nguốền hai tụ C1, C2 thaỹ nhau nạp đi ện và phóng đi ện, hai tranzito thaỹ
nhau thống (bão hồ), tăốt t oạ cho m ch
ạ có hai tr ng
ạ thái cần băềng khống ổn đ ịnh:
T1 tăốt, T2 thống (bão hoà) và T1 thống (bão hoà), T2 tăốt và tự chuỹ ển đ ổi tr ạng
thái cho nhau, đầều ra nhận được dãỹ xung vuống.
Xem nh ư m ạch đã bình th ường, xung ra có biền đ ộ ổn đ ịnh, xét t ại th ời đi ểm
m ch
ạ đang ởtr ng
ạ thái T1 tăốt, T2 thống (bão hoà). Lúc nàỹ t ụ C2 (tr ước đó nạp
đi n)ệđang phóng đi n ệt +C2
ừ qua T2, nguốền E, qua đi nệ tr ởR3 đềốn -C2 đ ặt đi ện
áp ầm lền c c ựgốốc T1 làm cho UB1<0 gi ữT1 tăốt trong một khoảng th ời gian.
Đốềng th iờv ớ
i q trình đó, t ụC1 n pạ đi nệ t ừ+E qua R1 đềốn +C1, -C1 qua rBET2
đềốn -E nhanh chóng đềốn đi nệ áp băềng E (do trong m ạch có R1<
Do C2 phóng làm cho uB1 tăng dầền, khi uB1 > 0 T1 thống xuầốt hiện dòng iB1, iB1
và tăng lền làm cho ura1 gi m,
ả qua t C1
ụ dầỹn đềốn uB2 giảm, dòng T2 gi ảm và ura2
tăng. Qua C2 l ượ
ng tăng đ aưvào c cựgốốc T1 làm cho uB1 tềốp t ục tăng, dòng đèn
T1 tềốp t cụtăng. Hốềi tềốp dương x ảỹ ra nhanh chóng (xem nh ư t ức th ời) làm cho
T1 thống (bão hoà) , T2 tăốt.
Tiềốp theo t C1
ụ l i phóng
ạ
đi n ệqua T1, nguốền E và đi nệ tr ởR2 gi ữcho T2 tăốt trong
m ột kho ng
ả th ời gian. T ụC2 n p
ạ đi n
ệ t ừnguốền E qua R4 và điện trở rBET1 nhanh
chóng đềốn đi n ệáp băềng E do có R4<
Dịng phóng gi m
ả làm cho uB2 tăng lền . Khi uB2 > 0 T2 thống tr ởl i,ạ T1 tăốt m ạch
chuỹ nể sang tr ng
ạ thái ban đầều.
4
Điềều ki ện làm việc c ủa mạch: Để xung ra vuống, tụ C nạp điện nhanh hơn khi t ụ
phóng ph i có:
ả R1,4<
và R2≤β2.R4, trong đó β1, β2 là h sốố
ệ khuềốch đ iạdòng c aủ tranzito T1, T2. Khi cầền
tầền sốố xung ra l n,ớtranzito thống làm vi c ệ chềố
ở đ ộkhuềốch đại, khống áp dụng
điềều kiện nàỹ. Biền độ xung ra trong trường hợp đó bé hơn E.
1.2.2. Mạ ch đa hài tự dao độ ng sử dụng KĐTT
Phần tch nguỹền lý làm vi c ệc a ủm chạ băốt đầều t ại th ời đi ểm m ạch đang ở trạng
thái bão hoà d ươ
ng Ura= +Umax. L pậ t ứ
c qua m ch
ạ phần áp R1R2 cho đi nệ áp hốềi
tềốp:
T C ụ(tr cướ
đó n p đi
ạ n) ệphóng đi n qua
ệ +E, đầều ra IC, đi nệtr R,
ở rốềi n ạp tềốp làm
cho UC tăng lền. Khi UC> U1(+) thì đầều ra l p ật c ứđ t ộbiềốn vềề -Umax, mạch chuỹển
sang tr ạng thái bão hoà ầm.
Qua m ch
ạ phần áp R1 R2 đ ư
a vềề m ột đi ện áp:
5
T C phóng
ụ
đi n qua
ệ đầều ra IC, qua đi n tr
ệ R ởlàm cho UC gi m ảxuốống, rốềi n ạp tềốp
vềề phía - Umax. Khi UC< U1(-) thì đầều ra đ t ộ
biềốn t ừ-Umax vềề +Umax, m ạch
chuỹ nể sang tr ng
ạ thái bão hoà d ươ
ng ban đầều. C ứ nh ư v ậỹ m ạch t ự làm vi ệc
chuỹ nể t ừtr ng
ạ thái nàỹ sang tr ng
ạ thái khác cho dãỹ xung vuống ởđầều ra.
2. Vẽẽ mạ ch nguyên lý và phân tch nguyên lý hoạt động của mạch đa
hài sử dụ ng đèn C828
Nguyên lí hoạt động:
6
Khi m i cầốpớ nguốền, thì tầốt c các
ả b nảt cụ aủC1 lầỹn C2 đềều đ ược nạp đi ện, m ột
trong 2 transistor T1 ho cặT2 ho tạđ ng
ộ tr ướ
c (vì trền th cự tềố dù 2 transistor cùng
m t loộ i nhạ ngưkhống hềề giốống nhau hồn tồn, seỹ có con transistor nàỹ nhạỹ hơn
con kia). Ta gi ảs ửT2 nh ỹạ h n
ơ nền ho tạđ ng
ộ tr ướ
c, đốềng nghĩa T2 có Vbe l ớn
h nơho c ặbăềng 0.6V (do đi nệ áp t iạc cự B c aủ T2 tăng t ừ0 đềốn 0.6V, tr ước khi
đi nệáp đầỹ
ở băềng 0.6V thì c ực d ương t ụC1 vầỹn đang đ ược nạp), dịng đi ện có
th đi ểt c ừc Cựxuốống c c ựE và xuốống mass nền led D2 sáng, đầều c ực ầm t ụ C2
khống đ ượ
c n pạ đi nệ do dòng đi nệ ch đi
ỉ xuốống mass. Cùng lúc đó vì T1 khống
dầỹn (khống ho tạ đ ộng) nền led D1 khống sáng, c ự
c ầm t ụC1 seỹ đ ược nạp đi ện,
nh ngưseỹ khống n p ạđ ượ
c bao nhiều vì dịng đi n ệlúc nàỹ ch ỹềốu
ủ ch ỹạ vềề mass,
c ực d ương t ụC2 lầỹn dương tụ C1 cũng vậỹ, khống nạp được bao nhiều. Khi T2
ho t đạ ngộ thì c c ựB cũng đ ượ
c coi nh đang
ư nốối v iớc ự
c E xuốống mass nền dòng
đi n ệ chần
ở B đ ượ
c đi qua chần E xuốống mass, đốềng nghĩa đi ện áp t ại B gi ảm t ừ
0.6 V vềề 0V (c ự
c d ươ
ng t ụC1 x ảđi n).
ệ Khi đi nệ áp t iạchần B x ảhềốt thì T2 ngưng
dầỹn, đèn led D2 tăốt, t ới Giai đoạn 2.
T2 ng ưng dầỹn, cực dương C2 đ ược nạp điện áp thống qua dòng đi ện đi qua đi ện
tr ởR_B1, khi giá tr đ
ị ượ
c n pạ đ tạ 0.6V thì T2 dầỹn (do VBE >= 0.6V), c ực C của T1
nốối thống v iớc cựE xuốống mass, đèn led D1 sáng, c ực ầm t ụ C1 x ả đi ện, c ực ầm t ụ
C2 đ ược n ạp đi ện vì T1 khống dầỹn. Nguỹền lý t ương t ự nh ư giai đo ạn 1, c ực
d ươ
ng t C2
ụ x điả n ệáp xuốống mass do c cự B c aủ T1 nốối thống v ới cực E, khi điện
áp x hềốt
ả t 0.6V
ừ vềề 0V thì T1 ng ng
ư dầỹn, led D1 tăốt, sau đó c ực d ương t ụ C1 l ại
đ ượ
c n p ạđi n ệlàm đi nệáp t i cạ cựB c aủT2 tăng dầền lền 0.6V, đi n
ệ áp nàỹ băềng
0.6V thì T2 l i dầỹn.
ạ
Các quá trình nàỹ l pặ đi l pặ l iạluần phiền seỹ t ạo ra m ột m ạch
đa hài.
3. Vẽẽ m ạch lắắp ráp
M ặt tr ước của mạch
7
M ặt sau của mạch
8
Các bước hàn mạch:
o Đi dầỹ:
B1: Tiềốn hành làm s ch ạdầỹ đốềng băềng nh ự
a thống ho cặ băềng
cách chà dầỹ băềng giầốỹ nhám.
B2: T ừ
hình veỹ m ặt d ưới panel tềốn hành đi dầỹ qua các điểm
đ c đánh
ượ dầốu trền hình veỹ băềng cách dùng m ỏhàn và thiềốc.
B3: Ch nhỉ s aửl i dầỹ
ạ sao đ thềm
ể
phầền th ẩm mỹỹ
o Hàn chần linh kiện:
B1: Làm s ạch linh ki ện và các điểm hàn
B2: Tráng thiềốc vào điểm hàn và chần linh kiện
B3: Dùng panh găốp đ ư
a 1 đầều linh ki ện vào tr ước sau đó bạn
chầốm thềm m ỏhàn vào v trí
ị hàn. Cuốối cùng hàn đi ểm còn l ại.
o Cầền chú ý 1 sốố vầốn đềề:
Nhi ệt đ ộ m ỏ hàn ph ải đ ảm b ảo sao cho phù h ợp, thống
thường khi hàn chần linh kiện thì nhiệt độ trong khoảng từ 320
đềốn 350 độ C.
Đ m
ả b oả hàn đúng chiềều, đúng chần, đ ặc bi ệt là v ới t ụ hóa và
diode
Khi xung quanh đi mểhàn có nhiềều linh ki nệ nh ỏxíu ki hàn cầền
chú ý c nẩ th nậ đ ểsao cho đầều m ỏ hàn khống ch ạm vào các
linh kiệ n xung quanh.
Mạch sau khi hàn linh kiện:
9
4. Câắp nguồồn và đo thẽo yêu câồu
Các b ước đo đạc:
Cầốp nguốền 6V vào mạch
Sau khi đèn sáng luần phiền thì đo UBE thang 2.5 VDC và UCE thang 10 VDC ở
cả hai đèn T1 và T2
G 1ỡchần đèn LED c a ủc 2ảđèn, thaỹ 2 t C1
ụ và C2 băềng t ụgốốm 103
Đo Oscilloscope ở chần C của 2 đèn
Tính VDD,T và f
Chỉ tều đã cho:
R_C1 = R_C2 = 10k
R_B1 = R_B2 = 100k
C1 = C2 = 10F
T1 = T2 = C828
R_E = 10
10
C1 = C2 = t ụgốốm 103 (đo oscilloscope)
V= 6V
Kềốt quả đo:
Khi cầốp nguốền 6V vào mạch 2 đèn sáng luần phiền
Kềốt quả đo UBE, UCE băềng đốềng hốề đo vạn năng:
Kềốt quả
UBE
UCE
T1
0.45V
1.6V
T2
0.45V
1.6V
Kềốt qu ảđo băềng Oscilloscope:
Thu được dạng sóng có hình xuống
Tính các giá trị:
11
VDD = 2.6 * 2 = 5.2 V
Chu kì T = 2 * 0.5 = 1 ms
Tầền sốố f = 1/T = 1000 Hz
5. Kêắt luận
Qua các bu ổi th ực hành, em đã đ ược tm hi uể và rèn luỹ nệ thềm vềề kĩ năng
hàn m ch, lăốp
ạ m ch, ạbiềốt đ cượ
cách thiềốt kềố, x ử lý và đo đ ạc m ột m ạch đi ện t ử.
Bền c nh đó
ạ cịn đ c tềốp
ượ xúc và làm vi c vệ i các
ớ thiềốt b nhị làư đốềng hốề đo vạn
năng, Oscilloscope, máỹ cầốp nguốền, … Chăốc chăốn những kinh nghi ệm em h ọc đ ược
trong bu i h cổ thọ c hành
ự mốn Th c t ự
p c ậb nơlầền
ả nàỹ seỹ giúp ích rầốt nhiềều trong
quá trình tr ở thành người kĩ s ư tương lai của chính bản thần em.
Do kh năng
ả tm hi u và
ể kiềốn th c ức a ủb n ảthần còn ch a ưsầu nền chăốc chăốn
bài làm nàỹ cịn có nhiềều nh ng ữthiềốu sót nhầốt đ nh,
ị em rầốt mong nh ận đ ược s ự
góp ý c a ủthầềỹ đ ểbài làm hoàn thi n
ệh ơ
n. Em cũng xin c m
ả ơ
n thầềỹ Phan Văn
Ph ng
ươđã h ng
ướdầỹn em th c ựhi n ệthiềốt kềố m ạch cho mốn học.
Em xin chần thành c m
ả ơ
n thầềỹ.
12
