báo cáo đề tài bộ tạo dao động âm tần dịch pha

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐIỆN–ĐIỆN TỬ-KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG BÁO CÁO TH Ự C T Ậ P C Ơ B Ả N V ẽ m ch b ằ ng ph ầ n m ềm A ltium Đ ề t ài: Bộ tạo dao động âm tần dịch pha Sinh viên thực hiện: Nguyễn Phương Linh Mã số sinh viên: 20203730 Lớp học: ET2021 – 713612 Giảng viên hướng dẫn: thầy Vũ Hồng Vinh Hà Nội, tháng 12 – 2021 ET2021 - 713612 N i d ung Chương I: Giới thiệu mạch nguyên lý làm việc: 1.1: Giới thiệu mạch: 1.2: Sơ đồ khối: 1.3: Mạch nguyên lý: 1.4: Ứng dụng: 1.5: Linh kiện: Chương II: Thiết kế mạch nguyên lý Altium: Chương III: Thiết kế mạch in: KẾT LUẬN: 14 ET2021 - 713612 C hư ơng I: G iới thiệu m ạch v ngu yên lý làm v iệc: 1.1: G iớ i thi ệu m ạch: Các tạo dao động hình sin tần số thấp (âm tần) thường có dạng tạo dao động hồi tiếp dùng điện trở – điện dung Một tạo dao động hình sin dịch pha RC thường có méo thấp, emittơ chung, khuếch đại chế độ A, với mạng RC dịch pha tín hiệu đưa trở lại đầu vào để trì dao động Tín hiệu colêctơ mạch emittơ chung ngược pha (lệch pha 180O) so với tín hiệu bazơ Mạng dịch pha cung cấp thêm lần dịch pha 180O nữa, với mát nhỏ cường độ tín hiệu Ở tần số cố định (xác định giá trị RC), tín hiệu, đưa hồi tiếp bazơ, dịch pha đủ 360O Do đó, tín hiệu hồi tiếp bazơ đồng pha, nhờ mà làm tăng hay thêm vào cho tín hiệu ban đầu bazơ Điều gọi hồi tiếp dương hay hồi tiếp tái sinh làm tăng độ lớn cho tín hiệu ban đầu Các tạo dao động yêu cầu hồi tiếp dương để trì dao động Kiểu hồi tiếp ngược lại gọi hồi tiếp âm hay hồi tiếp suy giảm làm giảm độ lớn tín hiệu ban đầu bazơ Tín hiệu sau gia tăng lại khuếch đại đưa vào bazơ, mạch gọi mạch tự trì hay mạch tự dao động Sự phân cực mạch quan trọng, để có đầu cực đại méo cực tiểu, cho tín hiệu tạo dao động, lấy colêctơ, phải sóng hình sin Dưới mạch tạo dao động dịch pha đơn giản, sử dụng tranzitơ NPN khuếch đại emittơ chung Việc phân cực trì phân cực tạo nên mạng điện trở phân áp RB1 RB2, qua VCC điện trở emittơ RE RL điện trở tải colêctơ Do emittơ nối đất hiệu chế độ xoay chiều nhờ tụ điện CE, trở kháng vào Q1 thấp Mạng hồi tiếp RC gồm có mắt (3 khâu), bao gồm R1C1, R2C2 R3C3, mắt dịch góc khoảng 60O chu kỳ dao động mạch Do dung kháng mạng tăng hay giảm tùy thuộc vào tần số, nên dịch pha 180O xảy tần số; nói cách khác, tần số dao động tạo dao động dịch pha cố định ET2021 - 713612 1.2: S đồ khối: Hình 1: Sơ đồ khối: 1.3: M ch nguy ên lý: Hình 2: Mạch nguyên lý: 1.4: Ứ ng d ụ ng: - Tạo sóng sin tần số thấp dải âm tần - Còn gọi mạch dao động RC - Mạch dùng BJT, FET Op-amp - Thường dùng mạch khuếch đại đảo (lệch pha 180˚ ) nên hệ thống hồi tiếp phải lệch pha thêm 180˚ để tạo hồi tiếp dương ET2021 - 713612 1.5: Linh kiện: Giá trị 0.1𝜇F 47𝜇F 50𝜇F tụ phân cực 10𝜇F, tụ phân cực Transistor NPN, 2N2222 4.7kΩ, 1/4W 50kΩ, biến trở 1kΩ, 1/4W 6.8kΩ, 1/4W 220Ω, 1/4W Linh kiện: C1, C2, C3 C4 C7 C8 Q1 R3, R4, R5 R2 R1 R6 R7 Hình 3: Bảng linh kiện: ET2021 - 713612 C hư ơng II: Th iế t kế m ạch n guy ên lý A lt iu m : - Tạo Project: File => New => Project - Trong phần Project Templates chọn loại PCB cần thiết kế PCI, PCMCIA, EU… Hình 4: Tạo project: - Tạo project mạch ngun lí: Hình 5: Tạo project mạch ngun lý: ET2021 - 713612 - Click chuột phải vào project vừa tạo add new to project Schematic (Tạo mạch nguyên lí ) PCB ( T ạo mạch in ) - Tạo thư viện download thư viện có sẵn mạng ( em sử dụng thư viện ThinhNguyenLib.SchLib) - Chọn Libraries lên bảng sau: Hình 6: Làm việc với thư viện: - Ghi tên linh kiện định chọn lấy từ thư viện ET2021 - 713612 - Lấy đủ linh kiện bắt đầu thực vẽ mạch nguyên lý - Phân chia linh kiện cần dùng cho khối chỗ mạch nguyên lý - Đi dây cho mạch, ấn phím tắt P-W để dây cho mạch - Cần ý dây, chân cho mạch - Có thể lấy nguồn, đường GND số cơng cụ khác cơng cụ: Hình 7: Thanh công cụ: - Một khối nối xong không thiết phải nối hết chân Có thể trống chân thêm vào chân nút “X” công cụ - Nên dùng Label, không nên dây, rối - Nhấn P-N để sử dụng Label, Label giống cho biết chỗ phải nối với - Sau vẽ dây xong tất khối, sử dụng công cụ với phím tắt PD-L để vẽ chia khối nét vẽ - Hoàn thiện kiểm tra lại xem dây vào chưa nối với - Mạch ngun lí sau hồn chỉnh: Hình 8: Mạch ngun lý hoàn chỉnh: ET2021 - 713612 C hư ơng III: Thiết kế m ạch in: - Bôi đen khối khéo chúng sang mạch in ( PCB ) phím T-S - Chuyển tất linh kiện quan trọng xuống lớp bottom layer cách click đúp chọn “ Bottom layer “ tab “Layer” - Căn vào nguyên lí để xếp linh kiện theo khối cho dây cách dễ dàng *V ề đường dây n ố i m ạch lưu ý : + Kích chuột vào vị trí mong muốn để xác định điểm đầu track + Nhấn phím TA B để thay đổi thuộc tính cho track + Nhấn phím * bàn phím số tổ hợp C trl + Shift + < cu ộn chuột> để chuyển chạy mạch sang lớp khác muốn (sẽ kèm theo Via) + Nhấn tổ hợp phím Shift + Spaceb ar để thay đổi chế độ góc Hình 9: Các chế độ bẻ góc đường mạch: ET2021 - 713612 + Lưu ý: Nhấn giữ phím dấu phẩy “,” dấu chấm “.” Trên bàn phím để thay đổi bán kính góc tròn chế độ vẽ 45 độ tròn 90 độ trịn + Kích chuột để định vị điểm bẻ góc + Kích đúp chuột để xác định điểm kết thúc đường mạch + Lưu ý: Nhấn phím Spaceb ar (dấu cách) để tráo đổi vị trí điểm đầu điểm kết thúc đường mạch Nếu muốn làm sáng đường mạch đó, nhấn giữ phím C trl + Shift + < kích chuộ t> để làm sáng nhóm đường + Chỉnh sửa lại đường mạch cách kích chọn giữ chuột vào đường mạch điểm bẻ góc, di chuột đến vị trí mong muốn - Nếu muốn qua dây có sẵn dùng Via cách: chọn “Via” tab “Place” cơng cụ: Hình 10: Thao tác cơng cụ trên: 10 ET2021 - 713612 - Ta hiển thị lớp lớp mạch cơng cụ phía để dễ cho việc thiết kế mạch in: Hình 10: Thao tác cơng cụ dưới: - Nối đường dây với nhau, tụ, trở với khối liên quan Có thể xóa đường dây cách nhấm phím U chọn options tab U: Hình 11: Tùy chỉnh options tab U: - Nhấn Ctrl + click vào linh kiện để biết linh kiện cần nối với chân - Nhấn P+T để dây - Sau dây, tạo đường bao cho mạch phím P+L - Nhấn D+S+D để cắt mạch 11 ET2021 - 713612 Hình 12: Mạch in: - Nhấn P+G, kéo khung trùng với đường bao Hình 13: Mạch hồn thiện: - Có thể chuyển mạch in sang dạng 3D: 12 ET2021 - 713612 Hình 14: Mặt trước mặt sau mạch 3D 13 ET2021 - 713612 K ẾT LU Ậ N : Sau trình học tập, nghiên cứu thực hành, em hoàn thành thiết kế mạch “Bộ tạo dao động âm tần dịch pha” Mạch có ưu điểm nhược điểm sau: - Ưu điểm: + Dễ lấy linh kiện + Mạch không cần to, theo kích thước người dùng + Thiết kế nhỏ gọn, tiện lợi + Dễ sử dụng + Kết hiển thị nhanh + Dễ kiểm tra hỏng hóc ngầm linh kiện - Nhược điểm: + Cần thư viện hợp lí + Cịn chưa có vỏ +Tính linh động Do giới hạn thời gian thực kiến thức tìm hiểu được, mạch cịn nhiều thiếu sót định, mong thầy thơng cảm Qua em xin cảm ơn thầy Vũ Hồng Vinh hướng dẫn em nghiên cứu thực thiết kế mạch Bộ tạo dao động âm tần dịch pha môn học Thực tập Em xin trân trọng cảm ơn 14 ... R3C3, mắt dịch góc khoảng 60O chu kỳ dao động mạch Do dung kháng mạng tăng hay giảm tùy thuộc vào tần số, nên dịch pha 180O xảy tần số; nói cách khác, tần số dao động tạo dao động dịch pha cố định... 1.1: G iớ i thi ệu m ạch: Các tạo dao động hình sin tần số thấp (âm tần) thường có dạng tạo dao động hồi tiếp dùng điện trở – điện dung Một tạo dao động hình sin dịch pha RC thường có méo thấp,... tự trì hay mạch tự dao động Sự phân cực mạch quan trọng, để có đầu cực đại méo cực tiểu, cho tín hiệu tạo dao động, lấy colêctơ, phải sóng hình sin Dưới mạch tạo dao động dịch pha đơn giản, sử