Tải bản đầy đủ (.docx) (25 trang)

Đồ án thiết kế mạch lọc thông thấp và thông cao bậc 2 với tần số giới hạn fc = 1000Hz

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (925.97 KB, 25 trang )

LỜI MỞ ĐẦU
Bộ lọc tần số đóng vai trò quan trọng trong hệ thống thông tin bằng sóng
điện từ, nhất là trong thời đại hiện nay, khi công nghệ không dây đang phát triển
một cách nhanh chóng. Phổ tần số sóng điện từ là nguồn tài nguyên có hạn và
phải được chia sẻ. Bộ lọc có nhiệm vụ phân tách hoặc kết hợp các tần số khác
nhau. Yêu cầu quan trọng trong việc thiết kế các bộ lọc tần số đó là khả năng
chống nhiễu giữa các tín hiệu có tần số khác nhau. Như vậy đặc tính lọc, hay
đáp ứng tần số của một bộ lọc phải có khả năng lựa chọn và loại bỏ các tần số
trong dải tần một cách tối ưu nhất. Không nằm ngoài xu hướng nhỏ gọn hóa các
thiết bị thông tin liên lạc, các bộ lọc có kích thước nhỏ, hiệu suất cao và giá
thành thấp đang ngày càng được quan tâm nghiên cứu và phát triển.
Trong kỹ thuật viễn thông để thực hiện việc lọc lấy dải tần mong muốn ta
có thể dùng các mạch lọc tần số. Mạch lọc tần số được ứng dụng rộng rãi và rất
phổ biến trong các mạch điện tử. Vậy nên chúng em chọn đề tài : Thiết kế mạch
lọc thông thấp và thông cao bậc 2 với tần số giới hạn fc = 1000Hz.
Nội dung đồ án gồm 2 chương:
Chương I: Trình bày cơ sở lý thuyết về mạch lọc thông thấp và thông cao.
Chương II: Thiết kế, khảo sát và chế tạo mạch
-

Quá trình thiết kế mạch lọc thông thấp, thông cao
Mô phỏng mạch nguyên lý của mạch lọc trên phần mềm proteus
Chế tạo mạch

Trong quá trình thiết kế và trình bày chúng em không tránh khỏi những sai
sót vì vậy mong các thầy cô chỉ bảo, giúp đỡ chúng em để chúng em có thể đạt
được kết quả tốt hơn trong môn học.

1



CHƯƠNG I. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
1.1.
Tổng quan về mạch lọc
1.1.1. Giới thiệu chung và phân loại

a, Giới thiệu chung
Trong thực tế khi thiết kế một mạch điện tử có nhiều yêu cầu kĩ thuật nãy
sinh đòi hỏi người kĩ sư phải có những biện pháp kĩ thuật để giải quyết những
yêu cầu thực tế đặt ra nó.
Trong kĩ thuật điện tử để thực hiện yêu cầu ổn định biên độ dao động,
ta có thể dùng phương pháp dịch chuyển điểm làm việc trên đặc tuyến phi tuyến
của phần tử tích cực, hay dùng mạch hồi tiếp phi tuyến như điện trở nhiệt, hay
điện trở thông của diode….Hay trong kĩ thuật viễn thông để thực hiện việc lọc
lấy dải tần số mong muốn người ta có thể dùng các mạch lọc tần số. Chính vì
đặc trưng này mà mạch lọc tần số được ứng dụng rộng rãi trong thực tế và rất
phổ biến trong các mạch điện tử.
b, Phân loại
Theo dạng đáp ứng tần, người ta chia bộ lọc tần số thành 4 loại:
- Bộ lọc thông thấp (Low-pass filter-LPF)
- Bộ lọc thông cao (High-pass filter-HPF)
- Bộ lọc thông dải (Band-pass filter-BPF)
- Bộ lọc chắn dải (Band-stop filter – BSF).
Khi biểu diễn mạch lọc tần số thông qua hệ số truyền đạt điện áp thì có thể
nói mạch lọc lý tưởng là một mạng 4 cực có hệ số truyền đạt K = 1 trong dải
thông và K = 0 ngoài dải thông. Nghĩa là mạch lọc lý tưởng sẽ không gây suy
giảm tín hiệu trong dải thông và triệt tiêu hoàn toàn tín hiệu ngoài dải thông,
mạch này có vùng chuyển tiếp thẳng đứng và không gây di pha tín hiệu.
Với các bộ lọc lý tưởng ta có các dạng đặc tuyến như sau:




Mạch lọc thông thấp
Mạch lọc thông thấp cho qua các tần số từ 0 tới fc và chặn tất cả các tần số

từ fc trở lên và fc gọi là tần số cắt của mạch.


Mạch lọc thông cao

2


Mạch lọc thông cao chặn tất cả các tần số từ 0 tới fc và cho qua tất cả các
tần số từ tần số cắt fc trở đi


Mạch lọc thông dải
Mạch lọc thông dải cho qua các tần số nằm trong khoảng từ f1 tới f2 và

chặn tất cả các tần số nằm ngoài dải này.
Độ rộng của d thông được tính bằng B = f1 - f2 tần số trung tâm fo =


f1 . f 2

Mạch lọc chặn dải
Mạch lọc chặn dải cho qua các tần số nằm trong khoảng nhỏ hơn f1 và

lớn hơn f2, và chặn tất cả các tần số nằm trong khoảng (f1 - f2). Độ rộng của dải
chặn được tính bằng B = f1 - f2

1.1.2. Mạch lọc thụ động và mạch lọc tích cực
1.1.2.1.
Mạch lọc thụ động

Mạch lọc thụ động là mạch chứa các phần tử thụ động R, L, C mà không có
các phần tử tích cực như BJT hay KĐTT. Mạch lọc thụ động đơn giản nhất được
xây dựng từ các khâu RC. Hình 1 là mạch lọc thụ động thông thấp và thông cao.
Các mạch lọc này là phần tử cơ bản để tạo các mạch lọc phức tạp hơn. Để tính
tần số cắt của các mạch lọc này dùng công thức chia áp, với mạch lọc thông cao
hình (a) ta có:

Hình 1.1.Mạch lọc thông cao (a) và thông thấp (b)
Tần số cắt được xác định tại đó biên độ tín hiệu giảm 3dB hay 1/
số cắt có R=Xc nên có:
Do đó có tần số cắt của mạch:
Làm tương tự ta có được tần số cắt của mạch lọc thông thấp

3

2

lần. Tại tần


Mạch lọc thụ động có hệ số truyền đạt K(w) < 1 . Các mạch này hầu hết làm
việc ở tần số cao ( > 1MHz) vì ở khu vực tần số thấp các mạch này có kết cấu
nặng nề và hệ số phẩm chất giảm.
Một số mạch lọc thụ động thường gặp và đặc tuyến truyền đạt của chúng:

Hình 1.2. Một số mạch lọc thụ động và đặc tuyến truyền đạt

1.1.2.2. Mạch lọc tích cực
Mạch lọc thụ động RLC có độ suy giảm lớn , công kềnh và khó chế tạo dưới
dạng IC ở dải tần thấp. Với tần số nhỏ hơn vài trăm KHz thường dùng mạch lọc
RC kết hợp với các phần tử tích cực (BJT, Op-Amp ) gọi là mạch lọc tích cực.
Mạch lọc tích cực có các ưu điểm so với mạch lọc thụ động như:
-

Linh hoạt trong xây dựng và thiết kế

-

Sử dụng tốt ở dải tần thấp do không có cuộn cảm nên kinh tế và gọn nhẹ.

-

Các ứng dụng tần thấp tới 1Hz

4


-

Trở kháng vào lớn và trở kháng ra nhỏ nên có chức năng làm bộ đệm.

-

Có khả năng khuếch đại nên tín hiệu vào không bị suy giảm như lọc thụ
động.

-


Dễ điều chỉnh hơn lọc thụ động

Mỗi bộ lọc được đặc trưng bằng một đặc tuyến tần số, là đồ thị của độ
khuếch đại hoặc suy hao theo tần số. Tại một tần số xác định là tần số cắt, biên
độ của đặc tuyến bắt đầu giảm. Độ dốc của đặc tuyến thể hiện tốc độ suy giảm
của biên độ quanh tần số cắt.
Bốn dạng đáp ứng tần số lý tưởng của bộ lọc, độ dốc của đáp ứng thẳng
đứng. Trong thực tế không thể đạt được dạng lý tưởng này, tuy nhiên bộ lọc
càng phức tạp thì độ dốc đặc tuyến sẽ càng lớn.
Một mạch lọc tích cực được đặc trưng bởi 3 tham số:
-

Tần số cắt ωc là tần số tại đó hệ số khuếch đại suy giảm

2

lần (hay

-3dB). Tại tần số này biên độ của đáp ứng tần số bắt đầu giảm.
-

Loại bộ lọc: xác định dạng đặc tuyến tần số quanh tần số ωc và trong dải
thông. Mạch điện của các loại bộ lọc này giống nhau, chỉ khác nhau về
giá trị RC. Có 3 loại bộ lọc: Bessel, Butterworth và Tschbyscheff. Đặc
tuyến biên độ tần số của 3 loại bộ lọc này như hình 2.

Hình 1.3. Đặc tuyến biên độ – tần số của mạch lọc thông thấp
1-Lọc thụ động; 2-Lọc Bessel; 3-Lọc Butterworth; 4-Lọc Tschebyscheff.



Mạch lọc Butterworth (3) có đặc tuyến trong dải thông phẳng nhất. Không
có gợn sóng trong dải thông và tần số cắt được lấy ở mức 3dB. Chú ý trong
hình 3, dải chặn nằm trong khoảng 0Hz đến fc. Trong thực tế không có
trường hợp này và hệ số khuếch đại nhỏ nhất đạt được trong khoảng giữa
5


điểm A và fc. Đặc tuyến biên độ phẳng của lọc Butterworth tốt cho tần số gần
0Hz nhưng không tốt ở vùng cạnh dải thông vì độ dốc của đặc tuyến không
lớn. Lọc Chebysev sẽ khắc phục nhược điểm này.

Hình 1.4. Đặc tuyến tần số mạch lọc Butterworth.


Mạch lọc Chebyshev (4) có độ gợn sóng trong dải thông. Tuy nhiên phía
ngoài dải thông biên độ sẽ suy giảm nhanh hơn so với lọc Butterworth. Độ
gợn sóng càng cao thì tính chọn lọc của bộ lọc càng tốt. Để xác định dải
thông không dễ nhưng thường lấy tại đỉnh gợn sóng có tần số lớn nhất.Ví dụ
trong hình 4 là đặc tuyến của mạch lọc thông cao Chebyshev có độ gợn sóng
là 0.5dB và tần số fr=1kHz, do đó đặc tuyến của nó sẽ thay đổi ±0.5dB từ tần
số 1kHz trở đi và độ khuếch đại sẽ giảm nhanh chóng ở tần số nhỏ hơn
1kHz.

Hình 1.5. Đặc tuyến tần số mạch lọc Chebyshev


Mạch lọc Bessel có đặc tuyến giảm đều từ khu vực thông sang khu vực chắn
và có đáp ứng xung gần như lý tưởng (hình 1.6). Tuỳ yêu cầu cụ thể, có thể
chọn loại mạch lọc thích hợp.


6


Hình 1.6. Đáp ứng xung của mạch lọc thông thấp
-

Bậc của bộ lọc xác định độ dốc của đặc tuyến tần số ngoài dải tần. Bậc bộ
lọc càng cao thì độ dốc của đặc tuyến tần số càng lớn và tiến gần đến dạng
đặc tuyến lý tưởng. Bậc của bộ lọc bằng số khâu RC trong bộ lọc. Thông
thường không cần thiết dùng các bộ lọc có bậc lớn hơn 4. Thông thường
sẽ tạo bộ lọc bậc cao bằng cách ghép liên tiếp các bộ lọc bậc 1 và bậc 2.
Với bộ lọc Chebyshev, số đỉnh gợn sóng trong dải thông sẽ xác định bậc
của bộ lọc.

-

Hàm truyền đạt của bộ lọc:
Trong đó:
Ci là các hệ số thực dương. Bậc của bộ lọc chính là số mũ lớn nhất của P.

CHƯƠNG II. THIẾT KẾ, KHẢO SÁT VÀ
CHẾ TẠO MẠCH
2.1. Sơ đồ khối và chức năng các khối
a. Sơ đồ khối

Hình 2.1. Sơ đồ khối của mạch lọc

7



b. Chức năng các khối mạch
- Tín hiệu vào : Là tín hiệu hình sin , có tần số xác định.
- Khối mạch lọc:
+Với mạch lọc thông thấp : Thực hiện chức năng cho tần số thấp nhỏ hơn
tần số cắt đi qua và chặn tần số lớn hơn tần số cắt
+Với mạch lọc thông cao : Thực hiện chức năng cho tần số cao, lớn hơn tần
số cắt đi qua và chặn tần số nhỏ hơn tần số cắt
- Tín hiệu ra : Là tín hiệu có tần số cao, trong dải tần quy định.
- Khối nguồn nuôi: Là nguồn xoay chiều DC cung cấp vào khối mạch lọc.
* Yêu cầu thiết kế: Thiết kế mạch lọc thông thấp và mạch lọc thông cao bậc 2
loại Chebyscheff với tần số giới hạn là
Độ gợn sóng nhỏ hơn 1dB.
Độ suy giảm nhỏ hơn 3dB.
2.2.
Thiết kế các khối trong mạch
2.2.1. Khối tín hiệu vào.

Dùng máy phát tín hiệu để cấp vào đầu vào của mạch ,phát ra tín hiệu sóng
sin, sóng tam giác, sóng vuông với giải tần từ 0,2Hz đến 2MHz, hiển thị số với
độ chính xác cao. Ngoài ra còn có các chức năng VCF, DC OFFSET, SWEEP,…
cho phép nhiều ứng dụng trong mạch tương tự hay vi mạch số.
Chức năng các thành phần trong máy phát tín hiệu:
- Power on/off : Bật /tắt nguồn 220V AC.
-

Display: Hiển thị số
Function: Chọn chức năng phát song sin, song tam giác, song vuông.
Frequency: Thay đổi tần số
Amplitude: Thay đổi biên độ

Offset: Kéo ra thì chỉnh thành phần DC từ 0 đến 5V. Ấn vào thì không điều

chỉnh được.
- With: Kéo ra thì chỉnh độ rộng tín hiệu quét. Ấn vào thì không điều chỉnh
được.
- Rate: Thay đổi tốc độ quét. Kéo ra thì kéo theo logarit. Ấn vào thì quét tuyến
tính.
- Duty: Thay đổi chu kì làm việc. Kéo ra thì đảo ngược tín hiệu.

8


- Push TTL: Ấn vào thì thay đổi đặc tính ngõ ra TTL. Kéo ra thì thay đổi đặc
tính ngõ ra CMOS.
- Output: Ngõ ra song sin, song tam giác, song vuông.
- TTL/CMOS: Ngõ ra mức tín hiệu TTL/CMOS.
- Exit Counter: Đếm tần số tín hiệu ngoài
- VCF: Điện áp ngoài từ 0 đến 10V để điều khiển tần số ngõ ra.
- Attenuator: Suy giảm biên độ tín hiệu ra -40dB/-20Db.
- Exit -20dB: Suy giảm biên độ tín hiệu ngoài vào -20dB.4

Hình 2.2. Máy phát xung
Ở đây chúng em dùng máy phát tín hiệu để cấp vào đầu vào của mạch
,phát ra tín hiệu sóng sin.
2.2.2. Khối mạch lọc

Trong thực tế muốn tăng độ dốc của đặc tuyến biên độ - tần số để đạt gần
tới đặc tuyến của bộ lọc lý tưởng  sử dụng các bộ lọc bậc cao. Trong thực tế
thường sử dụng bộ lọc bậc 2 vì:
+ Cấu trúc đơn giản

+ Hệ số phẩm chất cao
+ Dễ điều chỉnh
+ Ổn định
Trong phần này, sử dụng hai loại mạch lọc đó là: mạch lọc thông thấp bậc 2
và mạch lọc thông cao bậc 2.
a. Mạch lọc thông thấp

Mạch lọc này cho phép các dao động có tần số nhỏ hơn tần số cắt đi qua
(f < ), những tín hiệu có tần số lớn hơn đều bị mạch hấp thụ năng lượng và đầu
ra tín hiệu sẽ nhỏ hơn, khi tần số f càng lớn, tín hiệu sẽ càng bé và tiến dần tới 0.
Sơ đồ nguyên lý mạch lọc thông thấp bậc 2 được thể hiện trên hình 2.3

9


Hình 2.3 Mạch lọc thông thấp bậc 2
Ta có hàm truyền của mạch :

Để đơn giản, chọn A0 = 1, ta có thể viết lại dưới dạng sau:

-

Hệ số mạch lọc:

Để R1, R2 thực,phải đảm bảo điều kiện:
b. Mạch lọc thông cao

Sơ đồ nguyên lý mạch lọc thông cao bậc 2 được thể hiện như hình 2.4

Hình 2.4. Mạch lọc thông cao bậc 2

Ta có hàm truyền của mạch :
-

Hệ số mạch lọc:

10


c. Các linh kiện cơ bản

Trong thiết kế mạch chúng em sử dụng một số điện trở,tụ điệnvà IC LM358
để làm phần tử khuếch đại thuật toán
Nhóm chọn vi mạch LM358 bởi vì vi mạch này là vi mạch khuếch đại thuật
toán với dòng vào nhỏ, dễ tìm mua, giá thành rẻ. Vi mạch này có thể dùng để
thiết kế:
-

Mạch khuếch đại: gồm khuếch đại điện áp đảo, không đảo, khuếch đại vi

sai trở kháng lối vào lớn, khuếch đại chọn lọc..
- Mạch thực hiện các phép tính số học: cộng, trừ, tích phân, vi phân,…
- Mạch tạo dao động
- Mạch lọc: thông thấp, thông cao, thông dải…
• Sơ đồ chân của vi mạch

* Thông số kỹ thuật của vi mạch LM358
- Các giá trị danh định cực đại (TA = +250C).
Giá trị danh định
Điện áp cung cấp


Ký hiệu
VCC

LM358
32

Nguồn đơn

VCC, VEE

±16

Nguồn đối xứng
Khoảng điện áp vi phân lối

VIDR

±32

Vdc

vào
Khoảng điện áp cùng pha lối

VICR

-0.3 đến 32

Vdc


vào
Thời gian ngắn mạch lối ra
Nhiệt độ lớp tiếp giáp
Khoảng nhiệt độ bảo quản
Khoảng nhiệt độ xung quanh

tSC
Tj
TStg
TA

Liên tục
150
-55 đến +125
0 đến +70

11

Đơn vị
Vdc

0

C
C
0
C
0



2.2.3. Khối tín hiệu ra

Khối tín hiệu ra của mạch lọc ở đây chúng em sử dụng Oxilo để khảo sát
hoạt động của mạch:

Hình 2.5. Máy oxilo
2.2.4. Nguồn nuôi

Sử dụng nguồn +15V và -15V cấp vào chân 8 và chân 4 của ICLM358

Hình 2.6 Nguồn nuôi
2.3.

Yêu cầu thiết kế
Với yêu cầu đã được nêu trước đó chúng em đã tính toán và lựa chọn các

linh kiện như sau
a. Mạch lọc thông thấp bậc 2
Nếu chọn R1 = R2 = R và C1 = C2 = C ta có hàm truyền đạt sau:
Các hệ số mạch lọc:

Nên:
Xét thông số áp dụng trong mạch thiết kế,các thông số linh kiện được xác định
cụ thể:

12


chọn fc = 1000Hz
độ gợn sóng < 1db, nên ở đây ta chọn độ gợn sóng 0.5db. Tra bảng hệ số ta có

Trở được xác định:
C1.2 = 0,1

-

Sơ đồ mạch lọc thông thấp:

Hình 2.6. Mạch lọc thông thấp bậc 2
- Nguyên lý hoạt động
Mạch lọc thông thấp bậc 2 hồi tiếp dương một vòng có nguyên lý hoạt
động như sau: Hồi tiếp dương lấy tín hiệu ngõ ra làm tín hiệu đầu vào nên nó
làm hệ số khuếch đại, làm tăng nhiễu khiến độ gợn sóng tăng lên và cũng làm
tăng độ méo tín hiệu. Khi tín hiệu đưa vào đầu vào nếu tần số ta thấy vùng tần
số cao bị biến dạng tức là thành phần tần số cao bị lọc đi ta có trở khángkhi có
tần số lớn thì nhỏ, do đó nó đi qua tụ C và xuống Mass, còn các thành phần tần
số nhỏ không bị ảnh hưởng và được đưa đến ngõ ra.
Mạch lọc thông thấp cho tần số thấp đi qua và chắn tần số cao đi qua.
b. Mạch lọc thông cao bậc 2

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

13


Với fc = 1000Hz, chọn C = 0,1uF

Với mạch lọc loại Chebyschef bậc 2, từ đó giá trị điện trở R được tính:
C1.2 = 0,1
-


Sơ đồ mạch lọc thông cao

Hình 2.7. Mạch lọc thông cao bậc 2
-

Nguyên lý hoạt động

Mạch lọc thông cao bậc 2 hồi tiếp dương một vòng có nguyên lý làm việc như
sau: khi fthì ta thấy vùng vó tần số thấp bị biến dạng còn vùng tần số cao không
bị ảnh hưởng. Ta có trở kháng trong mạch . Khi tần số lớn thì nhỏ, do đó nó cho
tần số lớn đi qua và đưa tới ngõ ra; còn với tần số nhỏ lớn nó cản trở không cho
tín hiệu thấp đi qua và cho xuống đất
2.4. Khảo sát mạch trên phần mềm Proteus
Để khảo sát hoạt động của mạch chúng em tiến hành thay đổi tần số của tín
hiệu vào và khảo sát tín hiệu ra tương ứng.
a, Mạch lọc thông thấp.
- Cấp tín hiệu hình sin với:
+ Biên độ: 10 V
+Tần số: 200 Hz
Kết quả mô phỏng thu được như sau:

14


Hình 2.8. Cấp tần số 200Hz cho MTTT
- Tương tự, ứng với mỗi tần số 200Hz, 400Hz, 600Hz, 800Hz, 1000Hz, 1200Hz
ta có bảng sau:

Hình
khi tần

Từ
đặc
thông
như

Tần số tín
hiệu vào

Độ suy giảm
dB = 10log()

200Hz
400Hz
600Hz
800Hz
1000Hz
1200Hz

-0.32
-1.05
-1.92
-3.11
-4.06
-5.04

2.9 Bảng giá trị độ suy giảm
số của tín hiệu thay đổi
bảng trên ta vẽ được đồ thị
tuyến A(v) – f mạch lọc
thấp đến tần số cắt là 1000Hz

sau:

Hình 2.10 Đặc tuyến mạch lọc thông thấp
b. Mạch lọc thông cao
-Cấp tín hiệu hình sin với:
+ Biên độ: 10 V
15


+Tần số: 200 Hz
Kết quả mô phỏng thu được như sau:

Hình 2.11. Cấp tần số 200Hz cho MLTC
c. Tương tự, ứng với mỗi tần số 200Hz, 400Hz, 600Hz, 800Hz, 1000Hz,

1200Hz ta có bảng sau:

Hình
khi tần
Từ
đặc
thông

Tần số tín
hiệu vào
200Hz
400Hz
600Hz
800Hz
1000Hz

1200Hz

Độ suy giảm
dB = 10log()
-14.48
-8.94
-6.09
-4.30
-3.36
-2.52

như sau:

16

2.12 Bảng giá trị độ suy giảm
số của tín hiệu thay đổi
bảng trên ta vẽ được đồ thị
tuyến A(v) – f mạch lọc
cao đến tần số cắt là 1000Hz


Hình 2.13. Đặc tuyến mạch lọc thông cao

2.5. Chế tạo mạch
Yêu cầu:
- Máy tính cài sẵn phần mềm Proteus, biết cách vẽ sơ đồ nguyên lý trên phần
mềm
- Chuẩn bị đầy đủ các linh kiện có trong sơ đồ
- Chuẩn bị đầy đủ: Bo test, Bo đồng, bột sắt, máy khoan, mỏ hàn, dây đồng…

2.6. Mô phỏng mạch bằng phần mềm Proteus

Hình 2.14. Mạch lọc thông cao

17


Hình 2.15. Mạch lọc thông thấp
2.7. Sơ đồ mạch in
Sơ đồ mạch in của mạch lọc thông thấp và mạch lọc thông cao được
thể hiện như sau:

Hình 2.16. Mạch lọc thông cao

18


Hình 2.17. Mạch lọc thông thấp

2.8. Chế tạo mạch
Bước 1: Vẽ sơ đồ nguyên lý bằng phần mềm Proteus
Bước 2: Lắp ráp trên bo test kiểm tra hoạt động của mạch đã đúng hay
chưa
Bước 3: Thiết kế mạch in
Bước 4: In sơ đồ mạch in lên giấy Đề Can
Bước 5: Thực hiện là mạch cẩn thận trên Bo đồng sau đó tiến hành ăn mòn
Bước 6: Khoan các mũi khoan lỗ các chân linh kiện lên Bo đồnh
Bước 7: Tiến hành lắp ráp linh kiện dựa trên sơ đồ nguyên lý
Bước 8: Dùng mỏ hàn để hàn mạch
Bước 9: Hoàn thành kiểm tra mạch và đưa ra sản phẩm thực tế


a, Mạch lọc thông thấp

b, Mạch lọc thông cao

Hình 2.18. Hình ảnh mạch lọc sau khi chế tạo
2.9. Khảo sát mạch thật

19


Sau khi hoàn thành việc thi công mạch chúng em đã tiến hành khảo sát lai
mạch trên oxilo và cho kết quả gần tương đồng với các kết quả trên cơ sở lý
thuyết và mô phỏng đạt được.

a. Mạch lọc thông cao

Tần số vào
200Hz
400Hz
600Hz
800Hz
1000Hz

-

Độ suy giảm
dB = 10log()
-15.61
-10,08

-7.53
-5.61
-2.92

Đồ thị đặc tuyến:

Hình 2.19. Đồ thị đặc tuyến mạch lọc thông cao

20


b. Mạch lọc thông thấp

Tần số vào
200Hz
400Hz
600Hz
800Hz
1000Hz
1100Hz
1200Hz

-

Độ suy giảm
dB = 10log()
-0.54
-0.67
-1.64
-1.96

-2.93
-4.06
-5.03

Đồ thị đặc tuyến

21


Hình 2.20 Đồ thị đặc tuyến mạch lọc thông thấp

KẾT LUẬN
Sau thời gian thực hiện đồ án, nhóm đã thiết kế, mô phỏng và chế tạo thành
công mạch lọc thông cao và thông thấp bậc 2 loại Chebyshev với tần số giới hạn
fc = 1000Hz
Các kết quả khảo sát tín hiệu của mạch cho thấy mạch lọc đạt các thông số
kỹ thuật đề ra.
Ưu điểm:
- Mạch hoạt động tốt
- Chế tạo đơn giản
- Chi phí không quá cao
- Linh kiện dễ dàng tìm kiếm và thay thế
Nhược điểm:
- Chỉ hoạt động tốt trong dải tần, cường độ nhất định
Cuối cùng chúng em xin chân thành cảm ơn ThS.Nguyễn Thị Minh đã
tận tình giúp đỡ chúng em hoàn thành đồ án thiết kế này

22



TÀI LIỆU THAM KHẢO
1
2
3
4

Kĩ thuật mạch điện tử -Phạm Minh Hà-NXB Khoa học Kỹ Thuật (2006)
Bài giảng kĩ thuật mạch điện tử (Trường ĐH KTCN Thái Nguyên)
(truy xuất cuối cùng ngày 10/12/2016)
www.alldatasheet.com (truy xuất cuối cùng ngày 15/12/2016)

23



×