Báo cáo bài tập lớn Cấu kiện điện tử: mạch tạo xung vuông sử dụng IC555.

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 Tổng quan đề tài .3 Sơ đồ nguyên lý 3 Nguyên lý làm việc .3 Sơ đồ lắp ráp Linh kiện giá thành 6 Ứng dụng 7 Kết luận Lời kết Lời giới thiệu Kính gửi thầy phụ trách giảng dậy mơn học Cấu kiện điện tử! Cấu kiện điện tử ứng dụng nhiều lĩnh vực đặc biệt lĩnh công nghệ thông tin, điện tử-viễn thông Cấu kiện điện tử phong phú đa dạng nhiều mẫu mã phát triển công nghiệp linh kiện điện tử mạnh mẽ, tạo vi mạch có mật độ lớn Chính mà mơn học Cấu kiện điện tử khơng thể thiếu cịn đặc biệt quan trọng với sinh viên chuyên ngành điện tử viễn thông Môn học trang bị cho sinh viên kiến thức nguyên lý hoạt động, đặc tính, tham số lĩnh vực sử dụng loại sử dụng loại cấu kiện(linh kiện) điện tử làm tảng cho môn chuyên ngành Môn học khám phá đặc tính bên linh kiện bán dẫn, từ sinh viên hiểu mối quan hệ cấu tạo hình học tham số cấu kiện , ngồi hiểu đặc tính điện, sơ đồ tương đương, phân loại ứng dụng chúng Để sinh viên hiểu thêm mơn học u cầu kỳ học chúng em thực tập lớn môn thiết kế làm mạch làm báo cáo Mạch nhóm chúng em chọn để làm mạch tạo xung vng sử dụng IC555 Trong trình làm mạch báo cáo chúng em cịn nhiều sai sốt mong thầy thơng cảm sửa đổi cho chúng em Chúng em chân thành cảm ơn! Tổng quan đề tài -Lý chọn mạch: + IC NE555 N phổ biến, dễ tìm + Mạch tạo xung dùng IC dễ làm, dễ giải thích, dễ hiểu nguyên lý làm việc -Mục đích: +Tìm hiểu thêm loại linh kiện điện tử IC555 +Có kiến thức cách thiết kế, lắp ráp linh kiện điện tử Sơ đồ nguyên lý Hình Nguyên lý làm việc Trong mạch ta có: * Mạch định tần số xung phụ thuộc vào trị điện trở RV1, R1, R2 tụ C1, C2 Vậy dùng tụ nhỏ C2 tạo tín hiệu dạng xung có tần số cao, lúc biến trở RV1 dùng để chỉnh chọn tần Khi đổi qua dùng tụ hóa C1 có trị điện dung lớn tạo xung có tần số thấp hơn, chỉnh tần với biến trở RV1 * Xung lấy chân số Khi chân mức áp thấp, 0V, Led vàng D1 sáng chân mức áp cao gần 12V Led xanh D2 sáng Điện trở R4, R5 dùng để hạn dịng làm việc Led, khơng để dòng qua Led lớn dễ làm hỏng Led Xung chân dạng xung vuông với bờ lên bờ xuống thẳng, dùng dạng xung kích thích mạch số tốt * Xung lấy chân có dạng cưa, chân lúc hở masse, tụ C1 hay tụ C2 nạp điện nguồn, dòng nạp qua RV1, R1, R2, mức áp chân 2, tăng dần lên, mức áp 2/3 mức nguồn chân cho nối masse, lúc tụ C1, hay C2 cho xả điện, dòng xả qua R2 Vậy công dụng R2 hạn chế khơng để dịng xả q lớn làm hỏng ic 555, mức áp chân 2, xuống 1/3 mức áp nguồn chân lại hở masse, tụ lại chuyển qua thời kỳ nạp điện… Để tín hiệu có dạng xung vng với hệ số duty = 50% lấy trị R2 đủ nhỏ so với trị RV1 + R1 * Cơng thức tính tần số 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 cưa chân 2, để làm tín hiệu thử mạch, phải ý đến ảnh hưởng mạch lên mạch định tần với RV1, R1, R2 tụ C1, C2, nội trở mạch làm thay đổi tần số tín hiệu, cách hay dùng thêm tầng khuếch đại đệm để cách ly trở kháng mạch thử với mạch định tần ic 555 Hình Mơ tín hiệu Linh kiện sử dụng mạch IC555 IC NE555 N gồm có chân - chân số 1(GND): cho nối mase để lấy dòng cấp cho IC - chân số 2(TRIGGER): ngõ vào tần so áp mạch so áp dùng transistor PNP Mức áp chuẩn 2*Vcc/3 - Chân số 3(OUTPUT): Ngõ ra, trạng thái ngõ xác định theo mức volt cao(gần mức áp chân 8) thấp(gần mức áp chân 1) - Chân số (RESET):dùng lập định mức trạng thái Khi chân số nối masse ngõ mức thấp cịn chân nối vào mức áp cao trạng thái ngõ tùy theo mức áp chân - Chân số 5(CONTROL VOLTAGE):dùng làm thay đổi mức áp chuẩn IC 555 theo mức biến áp hay dùng điện trở nối masse Tuy nhiên hầu hết mạch ứng dụng chân số nối masse qua tụ từ 0.01µF -> 0.1 µF, tụ có tác dụng lọc bo nhiễu giữ cho mức áp chuẩn ổn định - Chân số 6(THRESHOLD): ngõ vào tầng so áp khác, mạch so sánh dùng transistor NPN mức chuẩn Vcc/3 - Chân số 7(DISCHAGER): xem khóa điện cho mạch R-C lúc IC 555 dùng tầng dao động - Chân số 8(Vcc):cấp nguồn nuôi Vcc để cấp điện cho IC Nguồn nuôi cấp cho IC 555 khoảng +5V -> +15V mức tối đa +18 V Sơ đồ lắp ráp Hình Sơ đồ lắp ráp Linh kiện giá thành -nguồn ~ 11VDC (3 pin 3,7V): 50k -test board chiếc: 33k -điện trở 1k x4: 2k -biến trở 100k: 10k -đèn led x2 (blue+yellow): 3k -tụ gốm 103 x1: 2k -tụ hóa 1000nF-50V x1: 2k -ic555: 10k Tổng chi phí: 110k 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 còi hụ (2 nhịp) + Điều khiển cách không tia sáng hồng ngoại + Đèn signal (đèn nhấp nháy) + vv… Kết luận -Ưu điểm: +Đây mạch điện +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 loại linh kiện khác để tạo nên mạch điện tử có khả ứng dụng cao Lời kết Qua đề tài “Mạch tạo xung” giúp cho chúng em hiểu biết thêm nhiều linh kiện điện tử, hiểu thêm môn học Nâng cao lực tư sáng tạo khả làm việc nhóm Qua hướng dẫn thầy bạn giúp chúng em hoàn thành đề tài ứng dụng thực tế ... sử dụng loại sử dụng loại cấu kiện( linh kiện) điện tử làm tảng cho mơn chun ngành Mơn học khám phá đặc tính bên linh kiện bán dẫn, từ sinh viên hiểu mối quan hệ cấu tạo hình học tham số cấu kiện. .. linh kiện khác để tạo nên mạch điện tử có khả ứng dụng cao Lời kết Qua đề tài ? ?Mạch tạo xung? ?? giúp cho chúng em hiểu biết thêm nhiều linh kiện điện tử, hiểu thêm môn học Nâng cao lực tư sáng tạo. .. tính điện, sơ đồ tương đương, phân loại ứng dụng chúng Để sinh viên hiểu thêm môn học yêu cầu kỳ học chúng em thực tập lớn môn thiết kế làm mạch làm báo cáo Mạch nhóm chúng em chọn để làm mạch tạo