Báo cáo thực tập điện tử tương tự tuần6

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ⁎⁎⁎⁎⁎ BÁO CÁO THỰC HÀNH SỐ MÔN HỌC: THỰC TẬP ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ Họ tên: Nguyễn Thế Anh Mã sinh viên: 19021404 Giảng viên hướng dẫn: Phạm Đình Tuân Chu Thị Phương Dung Tuần 5: Bộ khuếch đại thuật toán-Các sơ đồ ứng dụng 1.Đo thông số đặc trưng KĐTT: - Sử dụng mạch thực nghiệm A5-1: 1.1 Đo OFFSET - Cấp nguồn cho mảng sơ đồ A5-1 - Nối chốt hướng dẫn, bật thiết bị chính, ta đo lối ra: - Voffset (ra)= 10.9236V - 𝑉𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡(𝑣à𝑜)= 𝑉𝑜𝑓𝑓𝑠𝑒𝑡(𝑟𝑎) 2.105 = 5,4 10−5 𝑉 1.2 Đo áp ứng biên độ: - Thực đo đạc, ta có kết bảng A5-B1: Uvào (H) V Ura (C) V -0.13 -10.03 -0.09 -10.02 -0.05 -10.02 0.05 11.02 0.09 11.02 0.13 11.03 - Đồ thị phụ thuộc vào: Thế cực đại: Vmax = 11.03V Thế cực tiểu: Vmin = -10.03V %thế max so với nguồn = 91.91% %thế so với nguồn = 91.18% Độ nhạy IC giá trị lệch lối vào đảo không đảo = 0.05 – (-0.05) = 0.1V - Căn vào độ dốc,ta thấy hệ số khuếch đại hở vô 1.3 Đo đáp ứng tần số - Sử dụng máy phát tín hiệu, nối vào mạch A5-1 - Nối I+ với F G với L, để đưa tín hiệu vào lối vào “+” khuếch đại thuật toán - Nối I- với “O” để tạo lặp lại - Thay đổi tần số thực đo, ta có kết bảng A5-B2: - Uvào Ura K= 100Hz 4V 4V 1kHz 4V 4V 10kHz 4V 4V 100kHz 4V 3.98V 0.995 500kHz 4V 3.84V 0.96 1MHz 4V 3.75V 0.9375 2MHz 4V 3.54V 0.885 - Từ bảng số liệu trên, ta có đồ thị phụ thuộc K vào tần số : - Khoảng tần số làm việc sơ đồ khuếch đại thuật toán từ 100Hz đến 10kHz 1.4 Đo điện trở vào Rin - Nối máy phát tiến hiệu vào lối vào in, nối F với G, nối I- với “O” - Thực đo đạc:  𝑅𝑖𝑛 = 𝑅3 𝑉𝑖 𝑉𝑖𝑓 −𝑉𝑖 = 100𝑘𝛺.4𝑉 4.0056𝑉−4𝑉 = 71428571.43𝛺 1.5 Đo điện trở Rout - Nối máy phát tín hiệu với lối vào - Nối I+ với F, G với L, I- với “O”, thực đo đạc, ta tính trở ra:  𝑅𝑜𝑢𝑡 = 𝑅4 𝑉𝑜 𝑉𝑜𝑓 −𝑉𝑜 − 𝑅4 = 560𝛺.4.01033𝑉 4.01032𝑉 − 560𝛺 = 1.39(𝑚𝛺) Khảo sát lặp lại lắp KĐTT: - Sử dụng mạch A5-1 - Cấp nguồn cho mạch - Nối I- với “O”, I+ với E, vặn biến trở P2 từ thấp đến cao, ta có kết đo đạc bảng A5-B3: Uvào(E ) 0.00011V 1.2V Ura (C ) 0.0011V 1.2V 2.4V 2.4V 3.6V 3.6V 4.8V 4.8V 6V 6V 7.2V 7.2V - Đồ thị phụ thuộc vào: - Q trình mơ phần mềm proteus, linh kiện IC điều kiện lí tưởng nên ta quan sát chênh lệch đường phụ thuộc mà đường lại trở thành đường tuyến tính - Bộ khuếch đại lặp lại có Av = , Rin Rout nhỏ nên ta kết luận sử dụng khuếch đại làm đệm Khảo sát khuếch đại không đảo đảo -Thực mạch A5-2: 3.1 Khảo sát khuếch đại không đảo: - Cấp nguồn cho mảng sơ đồ A5-2 - Đặt máy phát tín hiệu chế độ phát sóng vng, tần số 10kHz, biên độ 100mV - Nối J1,J3 -Thay đổi biên độ tín hiệu vào Vin theo bảng đây, ta có kết đo sau: Vin Dạng tín hiệu Phân cực tín hiệu Vout (Nối K với K1) Ad1 = Vout / Vin Vout (Nối K với K2) Ad2 = Vout / Vin Vout (Nối K với K3) Ad3 = Vout / Vin Vout (Nối K với K4) Ad4 = Vout / Vin 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV Xung vuông Thuận 200mV 300mV 600mV 1.1V 11 Xung vuông Thuận 400mV 600mV 1.2V 2.2V 11 Xung vuông Thuận 600mV 900mV 1.8V 3.3V 11 Xung vuông Thuận 800mV 1.2V 2.4V 4.4V 11 Xung vuông Thuận 1V 1.5V 3V 5.5V 11 -Tính giá trị: 𝐴𝑡1 = 𝑅3 =1 𝑅1 𝐴𝑡1 = 𝑅4 =2 𝑅1 𝐴𝑡1 = 𝑅5 = 5.1 𝑅1 𝐴𝑡1 = 𝑅6 = 10 𝑅1 - Ta dễ dàng nhận thấy Ad = At +1 Sự sai số phép đo đạc 0% proteus, linh kiện đặt trạng thái lí tưởng Nhưng thực tế khơng có điều 3.2 Khảo sát khuếch đại đảo: - Nối lối máy phát tín hiệu lối vào - Nối J2, thay đổi biên độ tín hiệu vào tiến hành đo đạc, ta có kết bảng A5-B5: Vin Dạng tín hiệu Phân cực tín hiệu Vout (Nối K với K1) Ad1 = Vout / Vin Vout (Nối K với K2) Ad2 = Vout / Vin Vout (Nối K với K3) Ad3 = Vout / Vin Vout (Nối K với K4) Ad4 = Vout / Vin -Tính giá trị sau: 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV Xung Xung Xung Xung tam giác tam giác tam giác tam giác Ngược Ngược Ngược Ngược 100mV 200mV 300mV 400mV -1 -1 -1 -1 200mV 400mV 600mV 800mV -2 -2 -2 -2 500mV 1.02V 1.52V 2.02V -5 -5.1 5.03 -5.05 1V 2V 3V 4V -10 -10 -10 -10 Xung tam giác Ngược 500mV -1 1V -2 2.55V -5.1 5V -10 𝐴𝑡1 = 𝑅3 =1 𝑅1 𝐴𝑡1 = 𝑅4 =2 𝑅1 𝐴𝑡1 = 𝑅5 = 5.1 𝑅1 𝐴𝑡1 = 𝑅6 = 10 𝑅1 Nhận xét: Các kết mô trùng khớp với kết tính tay Điểm (-) hay gọi cực đảo sơ đồ (điểm đất đảo) Rin vơ cùng, dẫn tới dịng Iin 0, Vin(-) gọi đất ảo Từ kết đo => Ad = -At Kết đo có sai số 0% linh kiện điều kiện lí tưởng Bộ lấy tổng đại số tín hiệu tương tự: - Sử dụng sơ đồ mạch A5-3: 4.1 Phép lấy tổng thực với tổng số hạng - Nguồn nối cố định từ biến trở P2 qua trở R4 tới lối vào “-“ khuếch đại thuật toán - Nguồn nối qua chốt E,F từ biến trở P1 P3 tới lối vào “+” khuếch đại thuật toán 4.1.1 Phép thử 1: Lấy tổng giá trị điện - Đặt nguồn hướng dẫn, nối chốt theo bảng A5-B6, ta đo đạc có kết bảng A5-B6 Giá trị đo Vo Giá trị tính Vo Rj = E nối H E nối I E nối K F nối H F nối I F nối K -2.54V 1.33V 3.59V 7.69V 6.41V 5.66V -2.55V 1.3V 3.56V 7.6V 6.32V 5.57V R5 = 1K R6 = 2K R7 = 5K R5 = 1K R6 = 2K R7 = 5K - Dựa kết bảng đo, ta có kết sai số trung bình khoảng : 1.27% - Nguyên nhân sai số việc chỉnh biến trở P1,P2, P3 nội trở linh kiện 4.1.2 Phép thử 2: Lấy tổng giá trị điện thế: - Thực đo đạc, ta có kết bảng A5-B7: E nối H E nối I E nối K F nối H F nối I F nối K Giá trị đo Vo Giá trị tính Vo -1.3V 0.625V 1.77V 6.41V 4.49V 3.24V -1.224V 0.714V 1.82V 6.32V 4.39V 3.28V Rj = R5 = 1K R6 = 2K R7 = 5K R5 = 1K R6 = 2K R7 = 5K - Dựa kết bảng đo, ta có kết sai số trung bình khoảng : 4.22% 4.2 Lấy tổng giá trị điện sóng tín hiệu - Đặt máy phát tín hiệu chế độ phát sóng vng, tần số 1kHz biên độ 1V - Nguồn 2: Đặt biến trở P2 = -0.25V = Vin2 - Nguồn 4: Nối máy phát sóng với lối vào IN Nối chốt G với I - Vặn biến trở P2 thực đo đạc, ta có kết bảng A5-B8: Vin2 Biên độ xung (đo) Thế lối -0.25V -0.5V -0.75V -1V -1.5V -2V 2.55V 2.55V 2.58V 2.58V 2.58V 2.73V 1.28V 2.55V 3.865V 5.165V 7.68V 8.785V Bộ khuếch đại hiệu hai tín hiệu - Sử dụng mạch A5-3 5.1 Phép thử - Cấp nguồn tới hai lối vào “+” “-’’ khuếch đại thuật toán IC1 - Nguồn cho lối vào “+” : Vin3 - âm lấy từ biến trở P3 Nối J1 - Nguồn cho lối vào “- ” : Vin2 - âm lấy từ biến trở P2 - Đặt biến trở P2 = -1V, P3 giá trị theo bảng A5-B9.Ta có kết quả: P3/ Vin3 Điện Uo Giá trị tính Vo -1V -1.5V -2V -2.5V -3V -4V -1.05 V -3.91V -7.16 V -9.84 V -10.5 V -10.5 V -1 V -4.05 V -7.1 V -10.15 V -13.2 V -19.3 V 5.2 Phép thử số Thực mục 5.1, ta có kết bảng A5-B10: P3/ Vin3 Điện Uo Giá trị tính Vo -1V -1.5V -2V -2.5V -3V -4V -1.52 V -1.48 V -4.5 V -7.51 V -10.4 V -10.9 V -1.55 V -1.5 V -4.55 V -7.6 V -10.65 V -16.75 V - Kết đo có sai số với kết tính - Trung bình sai số: 7.13% - Sự sai khác kết đo việc chỉnh thông số có sai lệch, chưa xác với thơng số mong muốn -Hết - ... 10kHz 1.4 Đo điện trở vào Rin - Nối máy phát tiến hiệu vào lối vào in, nối F với G, nối I- với “O” - Thực đo đạc: 