BÁO cáo THỰC HÀNH điện tử TƯƠNG tự số bài 1 xây dựng một số mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ SỐ TÊN HỌC PHẦN: ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ SỐ MÃ HỌC PHẦN: 13330 HỆ ĐÀO TẠO: ĐẠI HỌC CHÍNH QUY SINH VIÊN: NGUYỄN VĂN LỘC MÃ SV: 91563 NHÓM TH: TH1 LỚP TÍN CHỈ: N06 HẢI PHỊNG – 2022 Bài 1: Xây dựng số mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán 1) Mục tiêu 1.1 Ứng dụng mạch khuếch đại thuật toán để xây dựng số mạch mạchkhuếch đại thuận, mạch khuếch đại đảo, mạch cảm biến ánh sáng 1.2 Luyện cho học sinh kỹ kết nối mạch xây dựng, kiểm nghiệm tính mạchđiện tử 1.3Giúp sinh viên hiểu sâu kiến thức học 2) Công tác chuẩn bị 2.1 Đọc kỹ lại phần lý thuyết giảng viên giảng lớp, tài liệu hướng dẫn thực hành – thí nghiệm, đối chiếu với thiết bị phòng thực hành – thí nghiệm 2.2 Tìm hiểu hoạt động phần tử khuếch đại thuật toán, cách đấu nối mạch 3)Trang thiết bị cần thiết 3.1 Card logic test (test board), IC LM324, led đơn, điện trở loại, quang trở loại, quang trở, dây đồng lõi loại nhỏ 3.2 Đồng hồ vạn năng, nguồn cung cấp 4) Nội dung thực hành 4.3 Xây dựng mạch cảm biến ánh sáng sử dụng khuếch đại thuật toán (Thực testboard) + Xây dựng mạch khuếch đại thuận sử dụng IC LM324 (mạch sử dụng nguồn đôi +12V) *)Khái niệm: LM324 IC khuếch đại hoạt động tiếng, sử dụng rộng rãi thiết bị thương mại sử dụng người yêu thích điện tử, sinh viên kỹ thuật, kỹ sư thợ điện tử khắp giới Nó sản xuất gói DIP 14 chân, 14 SOP gói khác IC chứa bốn op-amp có độ lợi cao độc lập với Bạn sử dụng hai op-amp bốn bạn sử dụng bốn lúc Đầu vào cung cấp điện cho tất bốn opamp chân (nguồn dương) chân 11 (nối đất / nguồn âm) +) Với điện áp hoạt động tối thiểu 3VDC mức tiêu thụ dòng điện tối thiểu từ 0,7mA đến 0,8mA, IC sử dụng nơi cần có mạch cơng suất tiêu thụ dịng điện thấp độ lợi cao cao, ví dụ thiết bị di động hoạt động pin Các tính / thơng số kỹ thuật IC LM324 +) Bốn op-amp có độ lợi cao gói +) Độ lợi DC op-amp 100dB +) Tất bốn op-amp vận hành từ nguồn cấp +) Hoạt động với điện áp cấp rộng từ 3V đến 32V +) Đầu vào đầu bảo vệ khỏi tải +) Dòng điện hoạt động thấp 700uA đến 800uA +) Băng thông tối đa 1MHz +) IC dễ dàng sử dụng với thiết bị logic vi điều khiển +) Bảo vệ ngắn mạch bên Và nhiều tính khác… Hình Khuếch đại thuận sử dụng khuếch đại thuật tốn phần mềm fritzing Hình Đấu nối mạch thực testboard Nguyên lí hoạt động : Khi xoay biến trở đèn sáng dần * Mạch điện: Bao gồm: +) Điện áp vào đưa tới lối vào đồng pha +) Điện áp hồi tiếp âm lấy thông qua cầu chia điện áp R1 Rht Hệ số khuếch đại khuếch đại không đảo xác định: K=Ura/Uvào=(R1+Rht)/R1=1+(Rht+R1) Nếu ta cho Rht=0 R1=∞ K = +1, lúc KĐ khơng đảo gọi khuếchđại lập lại; thường sử dụng để phối hợp trở kháng phân chia tải lối ra.=>Khuếch đại tín hiệu bé Bài 2: Xây dựng số mạch tổ hợp 1) Mục tiêu 1.1 Hệ thống hoá phương pháp xây dựng mạch từ phần tử logic khác nhau, mạch tổ hợp thường gặp để thoả mãn quan hệ hàm cho trước 1.2 Xây dựng mạch tổ hợp sử dụng KIT thí nghiệm mạch logic, mạch tổ hợp thường gặp (mạch giải mã, dồn kênh, phân kênh) 1.3 Giúp sinh viên hiểu sâu kiến thức học kỹ xây dựng mạch 2) Công tác chuẩn bị sinh viên 2.1 Đọc kỹ lại phần lý thuyết giảng viên giảng lớp, tài liệu hướng dẫn thực hành – thi nghiệm, đối chiếu với thiết bị phòng thực hành – thí nghiệm 2.2 Tìm hiểu cổng logic bản, mạch tổ hợp thường gặp mạch giải mã, dồn kênh, phân kênh; cách phân tích, thiết kế mạch tổ hợp 3) Trang bị cần thiết 3.1 KIT thực hành – thí nghiệm mạch logic, testboard, IC 74LS00, IC 74LS151, IC 74LS20 3.2 Nguồn điện 110V/ 50 Hz, nguồn VDC 3.3 Dây nối, LED đơn, điện trở loại, đồng hồ vạn 4) Nội dung thực hành Nội dung: 4.1 Rút gọn hàm xây dựng mạch với chức tương đương (Thực KIT thực hành – thi nghiệm mạch logic) a) Ta rút gọn bảng các-nô : A\BC 00 01 11 10 1 1 1 Từ ta có ta có mạch rút gọn: Y = A + B.C Hình Mạch tổ hợp sau rút gọn Hình hàm rút gọn kit 4.2 Cho bảng chân lí Đầu vào Đầu A B C Q1(A,B,C) Q2(A,B,C) 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 a) Dùng phần tử logic thành lập mạch thực hàm Q1: Ta rút gọn bảng các-nô: A\BC 00 01 11 10 1 Từ ta mạch thực hàm Q1 = A.C + B.C + A.B Hình Mạch thực hàm Q1 rút gọn proteus Hình Hàm rút gọn KIT b) Sử dụng mạch dồn kênh 74LS151 để thực hàm Q1 10 Hình Sơ đồ nguyên lí mạch dồn kênh thực hàm Q1 Hình Đấu nối mạch thực testboard -Nguyên lí hoạt động : dạng mạch tổ hợp cho phép chọn nhiều đường ngõ vào song song (các kênh vào) để đưa tới ngõ (gọi kênh truyền nối tiếp) 11 Việc chọn đường đường ngõ vào ngõ chọn định( tức ngõ 11, 10, ) Ta thấy MUX hoạt động công tắc nhiều vị trí điều khiển mã số Mã số dạng số nhị phân, tuỳ tổ hợp số nhị phân mà thời điểm có ngõ vào chọn cho phép đưa tới ngõ Trong đầu Enable(đầu 7) đầu Gnd( đầu 8) phải nối đất đầu Vcc( đầu 16) nối dương mạch hoạt động Bài 3: Xây dựng mạch dao động đếm 1) Mục tiêu 1.1 Đấu nối mạch dao động theo sơ đồ 1.2 Xây dựng đếm với hệ số đếm dựa vào kiến thức học đếm 1.3 Luyện cho học sinh kỹ xây dựng lắp ráp mạch điện tử 1.4 Giúp sinh viên hiểu sâu kiến thức học kỹ xây dựng mạch 2) Công tác chuẩn bị sinh viên 2.1 Đọc kỹ lại phần lý thuyết giảng viên giảng lớp, tài liệu hướng dẫn thực hành – thí nghiệm, đối chiếu với thiết bị phòng thực hành – thí nghiệm 2.2 Tìm hiểu cổng logic bản, IC chuyên dụng: cách phân tích, thiết kế đếm 3) Trang thiết bị cần thiết - Card logic test (test board); -IC 74LS00, IC 555, IC 74LS192, IC 7447; 12 -Led đơn, led đoạn; Đồng hồ vạn -Tụ điện chiều loại 10 uF, 100 uF (giá trị tụ điện điều chỉnh để tín hiệu đầu thoả mãn yêu cầu ra); điện trở loại -Dây đồng lõi loại nhỏ 4) Các nội dung qui trình Nội dung: 4.2 thiết kế đếm đồng sử dụng ic 74LS192 Hình Sơ đồ ngun lí đếm đồng thuận proteus Hình 10 Đấu nối mạch thực testboard 13 -Nguyên lí hoạt động: ic555 với tụ điện đóng vai trị tạo xung tần số cho mạch, Ic 74LS192 đếm BCD thập phân lên xuống, đóng vai trị đếm từ đến mạch cho đầu BCD, đầu ic 555 gắn vào đầu up(5) ic 74ls192, đầu DN(4) PL(11) nối dương MR(14) nối đất đầu q0, q1, q2, q3 tương ứng lắp với đầu vào A, B, C, D ic 74LS47 , ic 74ls47 đóng vai trò ic giải mã BCD LED , nhận tín hiệu từ ic 74ls192 ic 7447 giải mã gửi sang led hiển thị số , kết hợp với tạo xung ic 74192 led hiển thị 14 .. .Bài 1: Xây dựng số mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán 1) Mục tiêu 1. 1 Ứng dụng mạch khuếch đại thuật toán để xây dựng số mạch mạchkhuếch đại thuận, mạch khuếch đại đảo, mạch cảm biến... A\BC 00 01 11 10 1 Từ ta mạch thực hàm Q1 = A.C + B.C + A.B Hình Mạch thực hàm Q1 rút gọn proteus Hình Hàm rút gọn KIT b) Sử dụng mạch dồn kênh 74LS1 51 để thực hàm Q1 10 Hình Sơ đồ ngun lí mạch dồn... hành Nội dung: 4 .1 Rút gọn hàm xây dựng mạch với chức tương đương (Thực KIT thực hành – thi nghiệm mạch logic) a) Ta rút gọn bảng các-nô : A\BC 00 01 11 10 1 1 1 Từ ta có ta có mạch rút gọn: Y