LTM print for student

BÀI THÍ NGHIỆM MƠN LÍ THUYẾT MẠCH (Tài liệu dành cho sinh viên) Họ tên sinh viên: Lớp:…………………………………… BÀI THÍ NGHIỆM MƠN LÍ THUYẾT MẠCH BÀI THÍ NGHIỆM SỐ PHÂN TÍCH MẠCH BẰNG PP NGUỒN TƯƠNG ĐƯƠNG- PP XẾP CHỒNG I MỤC ĐÍCH, YÊU CẦU 1.1 Mục đích : - Giìp sinh viên cể khả phân tích mạch điện dùng phương pháp nguồn tương đương - Sinh viên cể khả phân tích mạch điện theo phương pháp xếp chồng thơng qua tính tốn lí thuyết đo đạc thực tế 1.2.u cầu : - Sau làm xong thí nghiệm, sinh viên nắm vững cách phân tích mạch điện áp dụng phương pháp nguồn tương đương, phương pháp xếp chồng - Sau làm xong thí nghiệm, sinh viên tính tốn, đo đạc dềng điện điện áp phần tử cần tìm  Mỗi nhểm SV phải hiểu biết cách sử dụng máy sểng để thực chức đo  Mỗi nhểm SV phải phân tích nguyên lí hoạt động mạch thí nghiệm  Mỗi nhểm SV đo tham số sơ đồ theo yêu cầu mạch  Mỗi nhểm SV làm thí nghiệm viết chung báo cáo q trình thực thí nghiệm, nộp báo cáo vào cuối buổi thí nghiệm  Nội dung báo trình bày theo bước thực theo hướng dẫn II CHUẨN BỊ 2.1.Lí thuyết: - Sinh viên cần nắm phương pháp phân tích mạch điện theo định lí ThevenineNorton, định lí xếp chồng học lớp - Sinh viên cần biết thao tác đo đạc dùng ampe kế, vôn kế - SV đọc “Lí thuyết mạch” 2.2 Tổ chức thí nghiệm - Mỗi nhểm từ 10 – 12 sinh viên, chia thành 2SV/1 nhểm làm thí nghiệm, hoạc theo phân chia giáo viên hướng dẫn 2.3 Các thiết bị, dụng cụ cần thiết : Tên thiết bị Tấm đế F.A.C.E.T (base unit) F.A.C.E.T accessory kit Bảng mạch DC NETWORK THEOREMS Máy tính cài F.A.C.E.T kết nối với Base unit Đồng hồ vạn Số lượng 6 6 Kí hiệu AS91000-00 hoạc AS91000-30 AS91-52 AS91002-00 Lab-Volt 1231 hoạc tương đương III NỘI DUNG THÍ NGHIỆM 3.1 Hướng dẫn chung: 30 phìt 3.2 Các bước thực hiện: 120 phìt Trình tự bước: - Kết nối khối mạch cần thí nghiệm - Đo thơng số với mạch áp dụng ngun lí xếp chồng - Đo thông số với mạch áp dụng ngun lí nguồn tương đương - Tính tốn, kiểm tra lại thông số đo - So sánh giá trị đo với kết lí thuyết A) Thí nghiệm với khối mạch áp dụng nguyên lí xếp chồng: Xác định khối mạch SUPERPOSITION bảng mạch Nối mạch điện hình 1-1 điều chứnh nguồn cung cấp đế LabVolt đến điện áp 10 Vdc (dùng đồng hồ vạn để đo điện áp nguồn điều chứnh) Dựa vạch màu điện trở, xác định R1, R2 R3? TT Điện trở R1 R2 R3 Giá trị Vạch mã màu Hình 1.1 Mạch kiểm tra nguyên lý xếp chồng 3 Hãy tính ghi lại giá trị điện trở R3 song song với R1 R3 song song với R2 RB = (R3// R1) = _ () RA = (R3//R2) = _ () Ngắt bỏ VS2 khỏi mạch chuyển cầu nối để nối R vào mạch Hãy xác định VA, tác động VS1 lên R3 VA = (VS1 x RA)/(R1 + RA) = Mắc lại VS2 vào mạch ngắt bỏ VS1 chuyển cầu nối để nối R1 vào mạch Hãy xác định V B, tác động VS2 lên R3 VB = (VS2 x RB)/(R2 + RB) = Trên hình vẽ, cể hai điện áp R3 Kết hợp VA với VB để tính VR3 = (VA-VB) Chì í: Hãy quan sát cực tính cho phù hợp Hãy tính điện áp điện trở ghi thông tin lên hình vẽ Chì í: Hãy quan sát cực tính thích hợp điện trở Hãy tính dềng điện qua điện trở Hãy ghi lại vẽ chiều dềng điện lên hình vẽ Kiểm tra xem giá trị cể phù hợp với hai định luật Kirchhoff? 10 Dùng đồng hồ vạn đo điện áp phần tử mạch Kết đo cể giống với kết tính tốn khơng? TT Phần tử Giá trị VS1 VS1 VR1 VR2 VR3 Chì í: Kết nối lại vị trí cầu nối hai chân cho thích hợp Ghi chì Thí nghiệm với khối mạch Thevenine: a Thevenine với mạch điện cể nguồn: Xác định khối mạch THEVENIN CIRCUITS bảng mạch DC NETWORK THEOREMS Nối mạch thể hình 1.2 Chứnh nguồn cung cấp 10V (dùng đồng hồ vạn đo để chứnh) Chì í: Cần thận dùng nối hai đầu để nối mạch Lưu í R2 khơng phải tải mạch Hình 1.2: Mạch kiểm tra Thevenin hai nguồn Tính ghi lại trở kháng tương đương mạng Tham khảo công thức đây: RTH= 1 1 Ohm   R1 R2 R4 Hình 1.3: Sơ đồ mạch RTH Dùng nối hai đầu nối mạch đo giá trị RTH Giá trị đọc cể kết bước không ? Tính ghi lại hiệu điện tương đương mạng biến đổi Thevenin V TH đầu cuối (khơng cể tải) mạng [VTH=V1+(-V2)]=…………… Hình 1.4: Sơ đồ mạch VTH 5.VTH dương hay âm so với điểm A? ………………… Nối mạch để đo VTH Với đồng hồ vạn năng, đo V TH =………………………… xác định cực nể Dùng điểm A điểm tham chiếu mạch Kết cể phù hợp với bước khơng? Tính ghi lại dềng tải ? IRL= mA Hãy ghi đầy đủ thơng tin vào hình vẽ Đảm bảo V TH đạt mạch đìng với cực nể Chứ rế cực VRL Hình 1.5: Mạch hai nguồn biến đổi Thevenin cể tải Thêm R3 vào mạch bạn Đo hiệu điện tải tính dềng tải So sánh với giá trị thu từ mạch biến đổi Thevenin ? b Biến đổi Thevenine với mạch cầu: Xác định khối mạch cầu Thevenin bảng mạch Nối mạch hình 1.6 Xác định giá trị nguồn cung cấp ? Vs =…………………….Volt Xác định giá trị điện trở cể mạch ? TT Phần tử Giá trị Mã vạch mầu R1 R2 R3 R4 Tính ghi lại RTH ? = ……………… (Ω) Đo ghi lại giá trị RTH đồng hồ vạn ? RTH =……………….(Ω) Chì í: Cách đo giá trị điện trở mạch 6.So sánh giá trị bước ? Tính VTH? VTH = ……………… (Volt) Lưu í: R5 điện trở tải Hình 1.6 : Mạnh trở cầu Hình 1.7: Mạch biến đổi Thevenin 8.Dựa số liệu bạn, hồn thành hình 1.7 Đo hiệu điện điểm cuối đầu không tải mạch (V TH) So sánh kết đo với kết tính bước ? 3.3 Ghi nhận, phân tích kết quả: 30 phìt - Sinh viên kiểm tra lại kết thu bước thí nghiệm, đưa nhận xét cể Nhận xét: ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … BÀI THÍ NGHIỆM SỐ KHẢO SÁT MẠCH RLC I MỤC ĐÍCH, U CẦU 1.1 Mục đích : - Bài thí nghiệm giìp sinh viên khả phân tích mạch RLC nối tiếp thơng qua tính tốn lí thuyết đo đạc thực tế - Sinh viên nắm tính chất cảm kháng, dung kháng mạch thay đổi theo tần số phát nguồn - Sinh viên cể khả phân tích tính chất mạch cộng hưởng RLC 1.2.Yêu cầu :  Mỗi nhểm SV phải hiểu biết cách sử dụng máy sểng để thực chức đo  Mỗi nhểm SV phải phân tích nguyên lí hoạt động mạch thí nghiệm  Mỗi nhểm SV đo tham số sơ đồ theo yêu cầu mạch  Mỗi nhểm SV làm thí nghiệm viết chung báo cáo q trình thực thí nghiệm, nộp báo cáo vào cuối buổi thí nghiệm  Nội dung báo trình bày theo bước thực theo hướng dẫn - Sau làm xong thí nghiệm, sinh viên phải tính tốn, đo đạc thành phần điện kháng, tổng trở, dềng điện, điện áp gểc pha mạch RLC - Sau làm xong thí nghiệm, sinh viên cể thể xác định thông số mạch cộng hưởng RLC độ suy hao, băng thông, tần số cắt, tần số cộng hưởng, độ chọn lọc … II CHUẨN BỊ 2.1.Lí thuyết: - Sinh viên cần nắm tính chất mạch RLC, đọc tài liệu ‘Lí thuyết mạch’ - Sinh viên cần biết thao tác đo đạc dùng ampe kế, vôn kế, máy sểng kênh… 2.2 Tổ chức thí nghiệm - Mỗi nhểm từ 10 – 12 sinh viên, chia thành SV/1 nhểm làm thí nghiệm, hoạc theo phân chia giáo viên hướng dẫn 2.3 Các thiết bị, dụng cụ cần thiết : Tên F.A.C.E.T base unit AC FUNDAMENTALS circuit board Máy phát sểng hình sin Máy tính kết nối với F.A.C.E.T base unit Oscilloscope (2 tia) Số lượng 6 6 Kí hiệu AS91000-00 hoạc AS91000-30 91004-20 AS91002-00 Lab-Volt 1231 hoạc tương đương III CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM 3.1 Hướng dẫn chung: 30 phìt 3.2 Các bước thực hiện: 120 phìt Trình tự bước: - Kết nối khối mạch với máy phát sểng Ơ-xi-lơ - Thực đo đạc tham số mạch RLC, đo điện áp, đo pha… phần tử mạch - Thực đo tham số mạch cộng hưởng RLC, đo băng thơng mạch… - Tính tốn, kiểm chứng lại kết đo Thí nghiệm với khối mạch RLC: Tính tốn lí thuyết: VR2 R2 = 1K VGEN = 15 Vpk-pk 20 kHz L1 = 10 mH VL1 GEN C1 = 0.0022 uF VC1 Hình 2-1: Mạch RLC nối tiếp 1.1 1.2 1.3 1.4 Tính cảm kháng XL1 =………………………………và dung kháng XC1=……………………………… Tính tổng trở Z mạch; Z = ………………………………… Tính điện áp VR2 = ………………… , VL1 =………………… VC1=………………… Sử dụng giản đồ pha để tính gểc pha A mạch = …………… TT Đại lượng XL1 XC1 Z VR2 VL1 VC1 Gểc pha A Giá trị lí thuyết Đơn vị Ghi chì Đo đạc thực nghiệm Xác định khối mạch RLC/RESONANCE/POWER nối mạch hình 2-2 CHÌ Í: R3 sử dụng trường hợp ta muốn đo dềng điện tổng (IT) mạch Hình 2-2: Mạch RLC nối tiếp Điều chứnh tần số máy phát sểng hình sin 20 kHz Điều chứnh biên độ lối máy phát sểng hình sin mức 15 Vpk-pk Đo IT, VR2, VL1, VC1 Ghi lại kết vào bảng 2-1 CHÌ Í: - Để xác định IT ta đo điện áp R3 chia cho 10 - Để xác định VC1 ta đo trực tiếp que đo oscilloscope hai đầu tụ C1 - Để đo VL1 VR2 ta sử dụng phương pháp CỘNG-ĐẢO (ADD-INVERT) oscilloscope tia Phương pháp đo CỘNG-ĐẢO sau: a Đấu que đo kênh vào đầu linh kiện que đo kênh vào đầu Cả hai đầu kẹp đất hai que đo nối vào đất mạch điện b Hệ số khuếch đại hai kênh phải đạt giá trị (VOLT/DIV kênh phải đạt mức) c Đạt kênh chế độ INVERT (ĐẢO) d Đạt chế độ quét dọc ADD (CỘNG) e Đọc giá trị đứnh-đứnh điện áp hiển thị hình oscilloscope Đây điện áp linh kiện cần đo Bảng 2-1 IT VR2 VL1 VC1 Độ lệch pha  Trường hợp 20 kHz Trường hợp 50 kHz Đo mối quan hệ pha điện áp nguồn VGEN dềng điện tổng IT Nêu nhận xét: ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … ……………………………………………………………………………………………………………… … CHÌ Í: Sử dụng phương pháp đo gểc lệch pha hướng dẫn 10 Chuyển đổi từ thời gian thành độ Do chu kỳ tương đương với 360 o, độ lệch pha (tính theo độ) cể thể tính cơng thức: 3600  t s  T = …………………………………………… Độ lệch thời gian bao nhiêu……………………………………… Độ lệch pha bao nhiêu? Tín hiệu R3 (IT) sớm pha hay trễ pha tín hiệu đầu máy phát sểng hình sin (VGEN)? Hình 2-3: Đo độ lệch pha cách xác định độ chênh lệch thời gian tín hiệu Đạt tần số máy phát sểng 50 kHz Kiểm tra lại biên độ điện áp điều chứnh mức 15 V pk-pk thấy cần thiết Đo điện áp rơi R2 (V R2), cuộn cảm (VL1) tụ điện (VC1), độ lệch pha Ghi lại kết vào Bảng 2-1 Tần số điện áp vào tăng lên VC1 lớn hay nhỏ VL1? Mạch điện mang tính cảm kháng hay dung kháng? 10 Tính độ lệch pha từ giá trị đo bước 8, bước 5:   tan 1 VL1  VC1 VR2 =……………………………… 11 So sánh giá trị đo với giá trị tính tốn bước 10 Chìng cể nằm khoảng sai số cho phép (dung sai) 30% không? TT Đại lượng   tan 1 VL1  VC1 Giá trị tính tốn Giá trị đo Sai số VR2 Thí nghiệm với khối mạch cộng hưởng RLC: Tính tốn lí thuyết 11 1.1 Xác định tần số cộng hưởng f r  2 LC =………………………………… L =…………………………… R C 1.3.Xác định tần số cắt f3dB =…………………………………………………… 1.4 Xác định băng thông mạch: ……………………………………………… 1.2 Xác định hệ số phẩm chất mạch Q  Đo đạc thực tế A) Đo tần số cộng hưởng RLC Xác định khối mạch RLC/RESONANCE/POWER nối mạch hình 2-3 Hình 2-3: Mạch cộng hưởng RLC nối tiếp Điều chứnh điện áp máy phát sểng 15 Vpk-pk Điều chứnh điện áp máy phát sểng 20 kHz Nối kênh oscilloscope vào hai đầu tổ hợp nối tiếp L1-C1 minh họa hình 2-3 để đo sụt áp rơi đoạn mạch Ở ta không sử dụng phương pháp ADD-INVERT (CỘNG-ĐẢO) Tăng tần tín hiệu máy phát sểng hình sin dần tới tần số cộng hưởng mạch RLC chì í điện áp rơi đoạn mạch L1-C1 Khi đạt tới tần số cộng hưởng, tăng giảm tần số tín hiệu quanh điểm cộng hưởng số lần để bảo đảm nhận thấy biên độ điện áp thay đổi theo tần số Sau để điều chứnh lại tần số máy phát sểng để điện áp đoạn mạch L1-C1 Chì í: Khi đạt cộng hưởng nối tiếp, sụt áp cuộn cảm tụ điện (V L1 VC1) xấp xứ biên độ ngược pha Do để, tổng sụt áp đoạn mạch nối tiếp L1-C1 0, dềng điện qua mạch đạt giá trị cực đại Xác định tần số cộng hưởng f r cách sử dụng oscilloscope để đo tần số đầu máy phát sểng Để xác định fr, trước hết ta đo chu kỳ tín hiệu hai đứnh kề sau để tính tần số cộng hưởng (f r = 1/chu kỳ) Đo ghi lại dềng điện mạch với sụt áp phần tử mạch TT Đại lượng IT VL1 VC1 Giá trị lí thuyết Đơn vị mA Volt Volt Ghi chì 12 Chì í: - Để đo dềng điện tổng mạch IT, ta đo sụt áp R3 (VR3) chia cho 10 Ohm - Khi không đo IT, ta sử dụng dây dẫn để ngắn mạch R3 -VC1 cể thể đo trực tiếp đạt que đo đầu C1 - Sử dụng phương pháp đo ADD-INVERT để đo VL1 Sử dụng giá trị đo bước để tính giá trị X L1, XC1, Z tần số cộng hưởng (X L1 = XL1/IT, XC1 = XC1/IT, Z = VGEN/IT) Khi cộng hưởng XL1 XC1 cể xấp xứ không? Đo ghi lại độ dịch pha IT VGEN cộng hưởng Chì í: Cách đo độ lệch pha thực hành phần 11 Điều chứnh tần số máy phát sểng quanh điểm cộng hưởng quan sát mối quan hệ pha điện áp dềng điện Nhận xét mối quan hệ pha điện áp dềng điện điểm cộng hưởng …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… B) Hệ số phẩm chất Q băng thông mạch cộng hưởng RLC nối tiếp Hình 3.2 minh họa đáp ứng tần số mạch cộng hưởng RLC Nhìn vào hình vẽ ta thấy tần số cộng hưởng (resonant frequency), tần số cắt (lower cut-off frequency), tần số cắt (upper cut-off frequency), băng thông dB Dưới bước thí nghiệm để xác định băng thơng hệ số phẩm chất 11 Tính ghi giá trị I-3dB vào Hình vẽ 3-2 Chì í: (I-3dB = 0.707IRESON) 12 Đạt que đo oscilloscope đầu R3 giảm tần số máy phát thu giá trị I T = VR3/10 = I-3dB xác định Sử dụng oscilloscope để xác định chu kỳ từ để tính tần số cắt f Ghi giá trị vào Hình vẽ 3-2 13 Hình 3-2: Băng thông mạch cộng hưởng nối tiếp RLC 13 Xác định tần số cắt f cách tăng tần số quan sát sụt áp R3 Khi tần số đạt tới tần số cộng hưởng, sụt áp đạt giá trị cực đại Tuy nhiên, tiếp tục tăng tần số sụt áp giảm Tiếp tục tăng tần số IT = VR3/10 = I-3dB xác định Sử dụng oscilloscope để xác định chu kỳ từ để tính tần số cắt f2 Ghi giá trị vào Hình vẽ 14 Tính băng thông BW mạch ghi giá trị vào Hình vẽ 3-2 (BW = f2 - f1) 15 Tính hệ số phẩm chất Q sử dụng fr BW đo (Q = fr/BW) Ghi lại kết quả: Hệ số phẩm chất Q =…………………… 16 Tính Q theo công thức Q = VC1/ VGEN Ghi lại kết So sánh với kết tính bước 10 Hệ số phẩm chất Q = …………………… 3.3 Ghi nhận, phân tích kết quả: 30 phìt IV ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ - Sinh viên kiểm tra lại kết thu bước thí nghiệm, đưa nhận xét cể Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… 14 …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… BÀI THÍ NGHIỆM SỐ MẠCH LỌC TẦN SỐ I MỤC ĐÍCH, U CẦU 1.1 Mục đích : - Bài thí nghiệm giìp sinh viên cể khả phân tích mạch lọc tần số thơng qua tính tốn lí thuyết đo đạc thực tế 1.2.Yêu cầu :  Mỗi nhểm SV phải hiểu biết cách sử dụng máy sểng để thực chức đo  Mỗi nhểm SV phải phân tích nguyên lí hoạt động mạch thí nghiệm  Mỗi nhểm SV đo tham số sơ đồ theo yêu cầu mạch  Mỗi nhểm SV làm thí nghiệm viết chung báo cáo q trình thực thí nghiệm, nộp báo cáo vào cuối buổi thí nghiệm  Nội dung báo trình bày theo bước thực theo hướng dẫn - Sau làm xong thí nghiệm, sinh viên phải tính tốn, đo đạc tham số mạch lọc tần số dải tần, đường cong đáp ứng tần số mạch lọc tần số thơng qua tính tốn lí thuyết đo đạc thực nghiệm máy phát sểng hình sin oscilloscope II CHUẨN BỊ 2.1 Lí thuyết: - Sinh viên cần nắm tính chất, tham số mạch lọc tần số - Phân biệt loại mạch lọc tần số… - Sinh viên đọc tài liệu ‘Lí thuyết mạch’ - Sinh viên cần biết thao tác đo đạc dùng ampe kế, vôn kế, máy sểng kênh… 2.2 Tổ chức thí nghiệm - Mỗi nhểm từ 10 – 12 sinh viên, chia thành 2SV/1 nhểm làm thí nghiệm 2.3 Các thiết bị, dụng cụ cần thiết : 15 Tên F.A.C.E.T base unit AC FUNDAMENTALS circuit board Máy phát sểng hình sin Oscilloscope (2 tia) Máy tính kết nối với F.A.C.E.T base unit IC741, tụ điện, điện trở Số lượng 6 6 6 Kí hiệu AS91000-00 hoạc AS91000-30 91004-20 AS91002-00 Lab-Volt 1231 hoạc tương đương III CÁC BƯỚC THÍ NGHIỆM 3.1 Hướng dẫn chung: 30 phìt 3.2 Các bước thực hiện: 120 phìt Trình tự bước: - Lắp mạch sơ đồ hình vẽ, kết nối khối mạch với máy phát sóng Ơ-xi-lơ - Thực đo đạc tham số mạch lọc tích cực - Thực đo đạc tham số mạch lọc thụ động - Tính tốn, kiểm chứng lại kết đo A) Mạch lọc tích cực RC: Các dạng đạc tuyến lọc thơng thấp: Chebyshev, Butterworth, Bessel hình vẽ Khâu lọc thơng thấp tích cực bậc Sallen-Key: R1=R2=10K, C1=10nF, C2=10nF, Ecc=±12V 40 fc  2 R1 R2 C1C ( 152.418, -3 2038) (8.22 58K,-3.1582 ) H ( p)   RCp  C R p -40 C2 R2 CH1 sóng ~ Vgen R1 + +Ecc IC741 C1 _ -80 10Hz 100Hz dB(V(Vo )/V (Vin)) Freq uency _Ecc 10K Hz 10 0KHz U2 CH2 sóng Tiến hành thí nghiệm: Trước hết, Xác định chân IC 741 cách sau: + Đạt IC xuống bàn thí nghiệm cho chân nể tiếp xìc với mạt bàn, nhìn từ mạt cể chữ + Chân số đánh dấu vết chấm tròn + Quay ngược theo chiều kim đồng hồ thứ tự chân 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, + Chân vào cửa đảo, chân vào cửa thuận, chân cấp nguồn -12V, chân đầu ra, chân cấp nguồn +12V 16 Đấu nối mạch sơ đồ Đấu dây nguồn cho mạch (cọc +12V cấp vào chân 7, cọc - 12V cấp vào chân 4, cọc đất nguồn nối với điểm đất mạch) Nối CH1 để quan sát tín hiệu vào, CH2 để quan sát tín hiệu Cả hai kênh để chế độ AC Chuyển đồng CH1 Các chiết áp (5) (11) oscillocope vạn max Kiểm tra mạch xác, sau để bật ON nguồn +Ecc -Ecc Đạt máy phát Vgen sểng sin 10 Vpk-pk, tần số 100 Hz Quan sát điện áp lối mạch lọc U 2, ghi kết đo vào bảng Hãy đo U2 tần số lại cho bảng Ghi trị số đo vào bảng Chì í điều chứnh lại U1 10 Vpk-pk lần đo Tần số Chu kỳ 10ms 50  s 25  s Bảng 100Hz 20KHz 40KHz U2 dB 0dB U ( tai f ) Hãy đổi trị số U2 tần số f =20kHz f=40kHz dB, theo công thức: dB 20 log U , ( tai100 Hz ) Ghi trị số dB vào bảng Từ bảng 3, điền vào hình trị số -dB 20 kHz 40 kHz Hãy tính mức điện áp lối điểm -3 dB: U-3 dB = (U2 100 Hz ) x 0,707= Bằng cách thay đổi tần số máy phát, cho điện áp lối mạch lọc (U 2) trị số U-3 dB tính bước Hãy đo chu kỳ máy phát để nhận tần số cắt (fco) Hãy điền kết vào hình Ghi chì: Tham khảo cơng thức tính tần số cắt: fc  2 R1 R2 C1C Hình Đường cong đáp ứng mạch lọc thông thấp Hãy trừ hai trị số dB U2 tần số f =20kHz f=40kHz để nhận độ dốc đạc tuyến tính dB/octave: 17 Độ dốc đạc tuyến = dB/octave B) Mạch lọc thụ động Mạch lọc thông thấp thô đéng Hãy xác định vỊ khối mạch LOW PASS FILTER mạch AC FUNDAMENTALS Hãy nối mạch lọc thông thÊp RC chỨ dÉn Hình vẼ Mạch lọc thơng thÊp RC Hãy tính tần số cắt [(fCO = 1/(2RC) Fco  = ………………………… 2 RC Hãy đạt máy phát vỀ 15V pk-pk, 100 Hz sãng sin Hãy thay đổi tần số máy phát khoảng từ 100 Hz đến 50 kHz quan sát điỆn áp lối mạch lọc C1 (VC1) Hãy lẠp lại vài lẦn cho cã thỂ thÊy điỆn ỏp thay i với tn s VC1 tăng hay giảm theo tẦn số ? Hãy đo VC1 mầi tẦn số cho bảng, ghi trỊ số vào bảng Hãy điỀu chỉnh tẦn số máy phát cho đẾn lểc mét sãng sin đểng chu kì xt hiỆn dao đéng kí Nhí VGEN không thay đại theo tẦn số NẾu nã thay đại, điỀu chỨnh lại vỀ 15 Vpk-pk tai mầi lẦn đo Tần số Chu kỳ 100Hz 10ms 20Hz 50  s 40Hz 25  s VRA (VC1) dB Hãy tính suy giảm dB biểu thức dB = 20log(VC1 f/VC1 100 Hz) 18 Hãy tính mức điỆn áp lối (VC1) ậ điểm dB (V-3 dB = VC1 100 Hz x 0,707) Hình vẼ cho thÊy đồ thỊ điỂn hình cho đáp tuyẾn mạch lọc thÊp RC §êng cong đáp ứng mạch lọc thông thÊp RC Không tắt nguồn nuôi Các chẾ đô xác lẬp F.A.C.E.T sẼ đơc dẽng cho c©u hái ơn tẬp Mạch lọc thơng cao thô đéng Xác đỊnh khối mạch HIGH PASS FILTER mạch AC FUNDAMENTALS Hãy nối mạch RC thơng cao hình vẼ Hãy tÍnh fCO [fCO = 1/(2RC)] Fco  =……………………………… 2 RC Mạch lọc thông cao RC Hãy đẠt máy phát vỀ 15 Vpk-pk, 100 kHz sãng sin Hãy thay đổi tẦn số máy phát khoảng từ 100 kHz đẾn 100 Hz quan sát điỆn áp lối mạch lọc R2 (VR2) LẠp lại vài lẦn vẬy đỂ thấy điỆn áp thay đại theo tẦn số VR2 tăng hay giảm giảm tẦn số ? 19 Hãy đo VR2 tẦn số cho bảng Hãy ghi trỊ số vào bảng Hãy điỀu chỉnh tẦn số máy phát cho đẾn sóng sin đểng chu kì hiỆn lên dao động kí Hãy kiỂm tra V GEN khơng thay đại víi tẦn số NẾu thay đổi, điỀu chỉnh lại vỀ 15 Vpk-pk ậ mầi lẦn đo TẦn số Chu kì 100Hz 10ms 5Hz 200  s 500Hz 2 s VRA (VR2) dB Hãy tÍnh trỊ số dB theo biỂu thức dB = 20log(VR2 f/VR2 100 kHz) Hãy tÍnh điỆn áp lối ậ điỂm giảm dB (V-3 dB = VR2 100 kHz x 0,707) Hình vẼ cho thÊy đồ thỊ đáp tuyẾn mạch lọc RC thông cao mà chểng ta nối bước Hãy điỀn trỊ số 500 Hz kHz đạc tuyẾn Bằng cách thay đại tẦn số máy phát, điỀu chỉnh điỆn áp lối mạch lọc vỀ trỊ số V-3 dB tÍnh Hãy đo chu kì máy phát Hãy điỀn f CO vào hình Khơng tắt nguồn ni Các chẾ độ xác lẬp F.A.C.E.T sẼ đơc dẽng cho c©u hái ơn tẬp 3.3 Ghi nhận, phân tích kết quả: 30 phìt IV ĐÁNH GIÁ KẾT QUẢ - Sinh viên kiểm tra lại kết thu bước thí nghiệm, đưa nhận xét cể Nhận xét: …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… 20 …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………… 21