Báo cáo thực hành nguyên lý KT điện tuần 3 bài 5 docx Báo cáo thực hành nguyên lý kỹ thuật điện tử tuần 3 Thực nghiệm 5 BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 1 CÁC SƠ ĐỒ ỨNG DỤNG Nhóm thực hành Họ và tên MSSV Nguy.
Báo cáo thực hành nguyên lý kỹ thuật điện tử tuần Thực nghiệm 5: BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN - CÁC SƠ ĐỒ ỨNG DỤNG Nhóm thực hành: Họ tên MSSV Nguyễn Tùng Dương 20021107 Nguyễn Văn Hồng 20021135 Nguyễn Duy Hiếu 20021127 Đo thơng số đặc trưng KĐTT 1.1 Đo OFFSET ● Mạch đo thực nghiệm: ● Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đồ ● Đặt máy phát tín hiệu chế độ: phát sóng dạng vng, tần số phát 1kHz, biên độ 4V ● Nối chốt I+ I- với K L, để nối hai lối đảo không đảo khuếch đại thuật toán xuống đất ● Bật điện thiết bị Đo giá trị điện lối Voffset (ra) = -9,7 ( V ) ● A0 hệ số khuếch đại hở khuếch đại thuật toán, Ao IC-741 cỡ 2.105 ⇨ Voffset (vào) = Voffset (ra)/Ao = (-9,7)/(2*10^5) = -0.0000485(V) 1.2 Đo đáp ứng biên độ ● Nối chốt I+ với H, để cấp từ biến trở P1 vào lối vào không đảo IC1 ● Nối chốt I- với K, để nối đất với lối vào đảo ● Vặn biến trở P1 quanh giá trị 0V Đo giá trị điện vào ● Mạch mô thực nghiệm: ● Bảng kết qua đo giá trị: U vào (H) U (C) -0.13V -0.11V -10.5106V -10.5105V -0.089V -10.5104V -0.062V -10.5102V -0.022V -10.5095V -0.011V -10.5090V ● Đồ thị biểu diễn phụ thuộc lối với lối vào ● Giá trị điện cực đại IC = 11V ● Giá trị điện cực tiểu IC = 10.5V ● Phần trăm giá trị cực đại lối IC so với nguồn : A1 = (11/4)*100 = 275% ● Phần trăm giá trị cực tiểu lối IC so với nguồn : A2 = (10.5/4)*100 = 262.5% ● Căn vào độ dốc đồ thị, xác định hệ số khuếch đại hở khuếch đại thuật toán: A = ((11+10.51)/(4+0,14)) * 100 = 519.5% 1.3 Đo đáp ứng tần số ● Mạch mô thực nghiệm ● Sử dụng máy phát tín hiệu có dải tần số tới 2MHz Nối lối máy phát với lối vào IN mạch ● 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 ● Sử dụng kênh dao động ký nối với IN Nối kênh với lối OUT/C Đặt thang đo lối vào 2V/cm, thời gian quét 1ms/cm ● Dạng sóng lối trường hợp tần số - F = 1KHz - F = 10KHz - F = 100KHz - F = 500KHz - F = 1MHz - F = 2MHz ● Bảng kết đo thực nghiệm: U vào U K 100Hz 4V 2V 0.5 1KHz 4V 2V 0.5 10KHz 4V 1.79V 0.4475 100KHz 500KHz 4V 4V 0.94V 1.3V 0.235 0.325 1MHz 4V 1.6V 0.4 2MHz 4V 1.92V 0.48 ● Đồ thị biểu diễn phụ thuộc hệ số K theo tần số tín hiệu ⇨ Khoảng tần số làm việc sơ đồ khuếch đại thuật toán từ 10KHz đến 2MHz 1.4 Đo điện trở vào Rin ● Mạch mô thực nghiệm ● Máy phát tín hiệu đặt chế độ: phát sóng vng góc, tần số 1kHz ● Nối lối máy phát với lối vào IN sơ đồ Nối F với G để cấp tín hiệu từ máy phát qua điện trở R3 vào IC1 Điện trở R3 mắc nối tiếp với điện trở Ri khuếch đại thuật toán ● Nối I- với “O” ● Dao động ký đặt thang lối vào 0,1V/cm, thời gian quét 1ms/cm, đầu đo đặt chế độ suy giảm 1:10 để tăng tổng trở đo máy sóng ● Nối kênh dao động ký với IN Nối kênh với I+ ⇨ Biên độ tín hiệu ViF lối vào IN/A = 2.7V Biên độ Vi I+ = 2.5V Điện trở vào IC1 = (2.5*100*10^3)/(2.7-2.5) = 1250000(Ohm) 1.5 Đo điện trở R0 ● Mạch mô thực nghiệm ● Nối máy phát tín hiệu với lối vào IN/A mạch ● Nối I+ với F G với L I- với “O” ● Nối kênh dao động ký với lối vào IN/A, kênh với lối OUT/C Dao động ký đặt thang lối vào 2V/cm Đo biên độ tín hiệu V0 khơng nối J1 giá trị V0f có nối J1 ⇨ Biên độ tín hiệu V0 khơng nối J1: Vo = 5.9V Biên độ tín hiệu V0 nối J1: Vof = 6.18V Điện trở IC1: R = (5.9*560)/6.18 - 560 = -25.37(v) Khảo sát lặp lại lắp KĐTT ● Sơ đồ mạch mô 3.1 Khảo sát khuếch đại không đảo ● Sơ đồ mạch thực nghiệm ● Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đồ ● Đặt máy phát tín hiệu chế độ: phát sóng vng, tần số 10 kHz, biên độ 100 mV ● Đặt thang đo lối vào dao động ký kênh 1V/cm, thời gian quét 0,1ms/cm Chỉnh cho tia nằm khoảng phần phần máy sóng ● Nối kênh dao động ký vào lối vào IN/A Nối kênh dao động ký vào lối OUT/ C ● Nối lối máy phát tín hiệu với lối vào IN/A ● Nối J1, J3 để đưa tín hiệu lối vào “+” IC1 nối đất cho đầu lại điện trở R1 ● Dạng sóng chưa nối K ● Nối K với K1 ● Nối K với K2 ● Nối K với K3 ● Nối K với K4 ● Bảng kết mô thực nghiệm Vin Dạng tín hiệu Phân cực tín hiệu Vout (nối K với K1) Ad1 = Vout/Vin Vout (nốt K với K2) Ad2 = Vout/Vin Vout (nối K với K3) Ad3 = Vout/Vin Vout (nối K với K4) Ad4 = Vout/Vin 100mV Vuông Thuận 200mV Vuông Thuận 300mV Vuông Thuận 400mV Vuông Thuận 500mV Vuông Thuận 0.09V 0.19V 0.3V 0.39V 0.49V 0.9 0.14V 0.95 0.29V 0.45V 0.975 0.59V 0.98 0.75V 1.4 0.5V 1.45 1V 1.5 1.518V 1.475 2.02V 1.5 2.52V 1.06V 2.16V 5.06 3.18V 5.05 4.46V 5.04 5.48V 10.6 10.8 10.6 11.15 10.96 ● Ta có: At1 = R3/R1 = At2 = R4/R1 = At3 = R5/R1 = 5.1 At4 = R6/R1 = 10 ● Sai số Vin 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV Sai số At1 với Ad1 0.1 0.05 0.025 0.02 Sai số At2 với Ad2 0.6 0.65 0.5 0.625 0.5 Sai số At3 với Ad3 0.1 0.1 0.04 0.04 0.06 Sai số At4 với Ad4 0.6 0.8 0.6 1.15 0.96 ● Sự sai khác xảy sai số thiết bị đo sai số trình đo 3.2.Khảo sát khuếch đại đảo ● Sơ đồ mạch thực nghiệm ● Nối lối máy phát tín hiệu tới lối vào IN/A ● Nối J2 để đưa tín hiệu lối vào “-” IC1.\ ● Thay đổi biên độ tín hiệu vào (Vin), quan sát dạng đo biên độ tín hiệu (Vout) ● Dạng sóng chưa nối K ● Nối K với K1 ● Nối K với K2 ● Nối K với K3 ● Nối K với K4 ● Bảng kết đo thực nghiệm Vin Dạng tín hiệu Phân cực tín hiệu Vout (nối K với K1) Ad1 = Vout/Vin Vout (nốt K với K2) Ad2 = Vout/Vin Vout (nối K với K3) Ad3 = Vout/Vin 100mV Vuông Đảo 200mV Vuông Đảo 300mV Vuông Đảo 400mV Vuông Đảo 500mV Vuông Đảo 0.05V 0.102V 0.15V 0.19V 0.25V 0.5 0.1V 0.51 0.2V 0.5 0.3V 0.475 0.4V 0.5 0.5V 0.44V 0.87V 1.308V 1.78V 2.28V 4.4 4.35 4.36 4.45 4.56 Vout (nối K với K4) Ad4 = Vout/Vin 0.98V 1.96V 2.928V 3.94V 4.95V 9.8 9.8 9.76 9.85 9.9 ● Ta có: At1 = R3/R1 = At2 = R4/R1 = At3 = R5/R1 = 5.1 At4 = R6/R1 = 10 ● Sai số Vin 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV Sai số At1 với Ad1 0.5 0.49 0.5 0.625 0.5 Sai số At2 với Ad2 1 1 Sai số At3 với Ad3 0.7 0.75 0.74 0.65 0.54 Sai số At4 với Ad4 0.2 0.2 0.24 0.15 0.1 ● Sự sai khác xảy sai số thiết bị đo sai số trình đo Bộ lấy tổng đại số tín hiệu tương tự ● Sơ đồ mạch thực nghiệm 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 ● Sơ đồ mạch thực nghiệm ● Bảng kết đo thực nghiệm Giá trị Vo Giá trị tính Vo Rj E nối H -2.54 -2.55V E nối I 1.28V 1.33V E nối K 3.57V 3.58V F nối H 7.65V 7.69V F nối I 6.38V 6.41V F nối K 5.61 5.66V R5 = 1k R6 = 2k R7 = 5k R5 = 1k R6 = 2k R7 = 5k 4.1.2 Phép thử 2: Lấy tổng giá trị điện ● Sơ đồ mạch thực nghiệm ● Bảng kết đo thực nghiệm Giá trị Vo Giá trị tính Vo Rj E nối H -1.26V -1.275V E nối I 0.644V 0.6375V E nối K 1.79V 1.785V F nối H 6.38V 6.375V F nối I 4.46V 4.4625V F nối K 3.32V 3.315V R5 = 1k R6 = 2k R7 = 5k R5 = 1k R6 = 2k R7 = 5k 4.2 Lấy tổng giá trị điện sóng tín hiệu ● Sơ đồ mạch thực nghiệm ● Đặt thang đo lối vào dao động ký 1V/cm, thời gian quét 1ms/cm Chỉnh cho hai tia nằm khoảng phần phần máy sóng ● Nối kênh dao động ký với lối vào IN/A Nối kênh với lối OUT/ C ● 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/A sơ đồ Nối chốt G với I ● Vặn biến trở P2 để thay đổi Vin2, đo biến độ tín hiệu mức chiều tín hiệu ● Dạng sóng lối mạch ● Bảng kết đo thực nghiệm Vin Biên độ xung Thế lối -0.25V 1.3V -0.5V 2.58V -0.75V 3.85V -1V 5.13V -1.5V 7.6V -2V 10V 1.26V 2.54V 3.83V 5.09V 7.64V 10.2V Bộ khuếch đại hiệu hai tín hiệu 5.1 Phép thử ● Sơ đồ mạch thực nghiệm ● 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 ● Bảng kết đo thực nghiệm P3/V3 Điện Uo Giá trị tính Vo -1V -0.99V -1.5V -4.04V -2V -7.09V -2.5V -10.14V -3V -10.90V -4V -10.90V -1V -4.05V -7.1V -10.15V -13.2V -19.2V 5.2 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 = -1.5V ● Bảng kết đo thực nghiệm P3/V3 Điện Uo Giá trị tính Vo -1V 1.55V -1.5V -1.49V -2V -4.54V -2.5V -7.59V -3V -10.64V -4V -10.91V 1.54V -1.5V -4.5V -7.5V -10.5V -16.5V ... Thuận 50 0mV Vuông Thuận 0.09V 0.19V 0.3V 0.39V 0.49V 0.9 0.14V 0. 95 0.29V 0.45V 0.9 75 0 .59 V 0.98 0.75V 1.4 0.5V 1. 45 1V 1 .5 1 .51 8V 1.4 75 2.02V 1 .5 2 .52 V 1.06V 2.16V 5. 06 3.18V 5. 05 4.46V 5. 04 5. 48V... biến trở P2 = -1.5V ● Bảng kết đo thực nghiệm P3/V3 Điện Uo Giá trị tính Vo -1V 1 .55 V -1.5V -1.49V -2V -4 .54 V -2.5V -7 .59 V -3V -10.64V -4V -10.91V 1 .54 V -1.5V -4.5V -7.5V -10.5V -16.5V ... Vuông Đảo 400mV Vuông Đảo 50 0mV Vuông Đảo 0.05V 0.102V 0.15V 0.19V 0.25V 0 .5 0.1V 0 .51 0.2V 0 .5 0.3V 0.4 75 0.4V 0 .5 0.5V 0.44V 0.87V 1.308V 1.78V 2.28V 4.4 4. 35 4.36 4. 45 4 .56 Vout (nối K với K4)