MẠCH DAO ĐỘNG đa hài DÙNG IC NE555

PHƯƠNG ÁN GIẢNG DẠY 1. Tên bài giảng: Bài 2: MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI (Dùng IC NE555) 2. Vị trí bài giảng:

Chương 1

Các khái niệm cơ bản

Phần 2

Kỹ thuật số

Phần 1

Kỹ thuật xung Modun 21: Kỹ thuật xung – số (150h)

Chương 3 Mạch hạn chế biên độ và

ghim áp

PHƯƠNG ÁN GIẢNG DẠY

1 Tên bài giảng:

Bài 2: MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI

(Dùng IC NE555)

2 Vị trí bài giảng:

3 Đối tượng

- Sinh viên cao đẳng nghề: Nghề điện tử công nghiệp

4 Mục tiêu

Sau khi học xong bài này, người học có khả năng:

- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch dao động đa hài dùng IC

NE555

Chương 2

Mạch dao động đa hài

Bài 1

Mạch dao động đa hài

dùng Transistor

Bài 2

Mạch dao động đa hài dùng IC NE555

Bài 3

Mạch dao động đa hài dùng cổng logic

- Xác định đúng tần số dao động trong mạch dao động đa hài dùng IC NE555.

- Rèn luyện cho sinh viên thái độ nghiêm túc, cẩn thận, chính xác trong học tập

5 Trọng tâm bài

Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch dao động đa hài

(Dùng IC NE555)

6 Phương pháp, phương tiện dạy học

6.1 Phương pháp: Phối hợp các phương pháp:

- Thuyết trình

- Trực quan

- Phát vấn

6.2 Phương tiện dạy học

- Máy chiếu

- Máy tính

- Bút chỉ, phấn, bảng

- Giáo án

- Sổ tay, sổ lên lớp

- Đề cương bài giảng

7 Phương án cụ thể

(phút)

Thuyết trình Trực quan Nêu vấn đề

2

3 Giảng bài mới

Thuyết trình Trình chiếu Phát vấn

38

5 Giao nhiệm vụ về nhà và hướng

STT Các bước lên lớp Phương pháp Thời gian

(phút)

Thuyết trình Trực quan Nêu vấn đề

2

3 Giảng bài mới

Thuyết trình Trình chiếu Phát vấn

38

5 Giao nhiệm vụ về nhà và hướng

Hải phòng, ngày 20 tháng 12 năm 2013

Giáo viên

Trần Thị Lý

GIÁO ÁN LÝ THUYẾT

Giáo án số: 02 Thời gian thực hiện: 45’

Tên bài học trước:…………

Ngày thực hiện:

Bài 2: MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI

(Dùng IC NE555)

MỤC TIÊU:

- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch dao động đa hài dùng IC NE555

- Xác định đúng tần số dao động trong mạch dao động đa hài dùng IC NE555

- Rèn luyện cho sinh viên thái độ nghiêm túc, cẩn thận, chính xác trong học tập

ĐỒ DÙNG VÀ THIẾT BỊ DAỴ HỌC:

- Máy chiếu, máy vi tính

- Giáo án, đề cương

- Phấn, bảng, que chỉ

- Sổ tay, sổ lên lớp

I/ ỔN ĐỊNH LỚP: ( 1’)

Có lý do Không lý do

1

2

II/ THỰC HIỆN BÀI GIẢNG

T

T

gian

HĐ giáo viên HĐ học sinh

I Dẫn nhập:

- Nhắc lại nội dung đã

học ở bài học trước

- Chuyển kiến thức từ

bài cũ sang bài mới

- - Thuyết trình

- - Thuyết trình

- - Lắng nghe

- - Lắng nghe

2’

Bài 2: Mạch dao

động đa hài(Dùng IC

NE555)

2.1 Cấu tạo của IC

NE555

- Sơ đồ chân IC

NE555

- Sơ đồ cấu trúc IC

NE555

2.2 Sơ đồ nguyên

lý mạch dao động đa

hài dùng IC NE555

- Sơ đồ nguyên lý

- Tác dụng của linh

kiện

2.3 Nguyên lý hoạt

động của mạch dao

động đa hài dùng IC

NE555.

2.4 Ứng dụng

- Trình chiếu slide và

thuyết trình

-Trình chiếu slide và

thuyết trình

- Phát vấn

Câu 1: Quan sát sơ đồ

nguyên lý (hình vẽ), kể tên các linh kiện trong mạch điện trên?

- Nhận xét, đánh giá

- Trình chiếu slide

- Thuyết trình

- Trình chiếu slide

- Thuyết trình

- Phát vấn

Câu2: Em hãy cho biết

tần số dao động của mạch dao động đa hài dùng IC NE555 phụ thuộc vào những yếu tố nào?

-Nhận xét đánh giá.

- Trình chiếu slide

- Thuyết trình

- Quan sát, lắng nghe và ghi chép

-Quansát và lắng nghe -Suy nghĩ và trả lời câu hỏi

-Quan sát, lắng nghe và ghi chép

- Quan sát, lắng nghe và ghi chép

- Suy nghĩ và trả lời câu hỏi

- Quan sát, lắng nghe và ghi chép

8’

5’

5’

15’

5’

III Hệ thống bài giảng - Tóm tắt tên và tiêu

mục trong bài

IV Giao nhiệm vụ về

nhà và hướng dẫn tự

học

- Đọc câu hỏi:

Câu 1:Em hãy trình bày

nguyên lý hoạt động của mạch dao động đa hài dùng IC NE555?

Câu 2: Tính tần số dao

động f của mạch dao động đa hài dùng IC NE555, với các thông

số sau: C = 10µF, R1 =

VR = 100KΩ

- Chép câu hỏi

1’

RÚT KINH NGHIỆM TỔ CHỨC THỰC HIỆN

………

………

………

Hải phòng, ngày 20 tháng 12 năm 2013

TRƯỞNG KHOA GIÁO VIÊN SOẠN

ĐỀ CƯƠNG CHI TIẾT Tên bài :

Bài 2: MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG IC NE555 2.1 Cấu tạo của IC NE555

Hình 1: Hình ảnh IC NE555

 Sơ đồ chân IC NE555

Hình 2: Sơ đồ chân IC NE555

IC NE555 có 8 chân:

 Chân 1: Chân nối 0V

 Chân 2: Chân đầu vào kích

 Chân 3: Chân xuất tín hiệu ra

 Chân 4: Chân reset vi mạch

 Chân 5: Điện áp điều khiển

 Chân 6: Chân ngưỡng

 Chân 7: Chân xả điện

 Chân 8: Chân nối dương nguồn, từ 3V đến 15V

 Sơ đồ khối IC NE555

Hình 3: Sơ đồ khối IC NE555

IC NE555 gồm các khối sau:

• Cầu phân áp với 3 điện trở R = 5KΩ, 3 điện trở này mắc nối tiếp với nhau và chia điện áp nguồn Vcc thành 3 phần Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn Điện áp 1/3Vcc nối vào chân dương của Z2, điện áp 2/3Vcc nối vào chân dương của Z1

• Hai mạch so sánh điện áp dùng khuếch đại thuật toán Z1, Z2, một mạch so sánh điện áp ngưỡng dưới, một mạch so sánh điện áp ngưỡng trên

- Mạch so sánh Z1 có:

{+Z 1>−Z 1 t h ìđầu ra có giá trị làmức điện áp cao

+Z 1<−Z 1t h ìđầu racó giá trị làmức điện áp t h ấp

- Mạch so sánh Z2 có:

{+Z 2>−Z 2 t h ìđ ầu ra c ó giá trị l à mức đ iện á p cao

+Z 2<−Z 2 t h ìđ ầu ra c ó gi á trị l à mức đ iện á p t h ấp

• Một mạch flip – flop RS (FF_RS)

- Nếu R= 0 và S=0 thì Q giữ nguyên trạng thái

- Nếu R= 0 và S=1 thì Q=1

- Nếu R= 1 và S=0 thì Q=0

- Nếu R= 1 và S=1: trạng thái cấm, trong thực tế người ta không sử dụng

• Khối đệm công suất ngõ ra T

2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch dao động đa hài dùng IC NE555

 Sơ đồ nguyên lý

Hình 4: Sơ đồ nguyên lý của mạch dao động đa hài dùng IC NE555

 Tác dụng linh kiện

- IC NE555: IC tạo dao động trong mạch

- R1, VR, C: quyết định và tạo sự thay đổi tần số dao động của mạch

- R1, VR: quyết định đến thời gian phóng /nạp tụ C

- R1: hạn dòng cho Transistor

- R2, R3: hạn dòng cho Led

- LED1, LED2: đèn báo trạng thái xung ra của mạch

2.3 Nguyên lý hoạt động của mạch dao động đa hài dùng IC NE555.

Khi cấp nguồn điện 1 chiều, tụ C được nạp điện từ:+Vcc → R1 → VR → cực dương của tụ C, 0V → cực âm của tụ C

Khi V C< 1/3 V CC , thì :

+ Mạch so sánh Z2 có: V−Z 2= V C<V+Z 2 nên Q Z 2 = 1 => trong mạch FF-RS

có Set =1

+ Mạch so sánh Z1 có: V−Z 1= V C<V+Z 1 nên Q Z 1 = 1 => trong mạch FF-RS cóRst =0

Do đó ngõ ra Q = 1, Q´ = 0, LED2 sáng,LED1 tắt, T không dẫn

Điện áp trên tụ C tăng theo thời gian cho đến khi 1/3V CC ≤ V C ≤2/3 V CC

Khi đó:

+ Mạch so sánh Z2 có: V−Z 2= V C>V+Z 2 nênQ Z 2 = 0 => trong mạch FF-RS

có Set =0

+ Mạch so sánh Z1 có: V−Z 1= V C<V+Z 1 nênQ Z 1 = 1 => trong mạch FF-RS

có Rst =0

Kết quả là ngõ ra Q giữ nguyên trạng thái trước Q = 1, Q´ = 0, LED2 sáng, LED1 tắt, T không dẫn

Điện áp trên tụ C tiếp tục tăng cho đến khi V C> 2/3 V CC Khi đó:

+ Mạch so sánh Z2 có: V−Z 2= V C>V+Z 2 nênQ Z 2 = 0 => trong mạch FF-RS

có Set =0

+ Mạch so sánh Z1 có: V−Z 1= V C>V+Z 1 nênQ Z 1 = 0 => trong mạch FF-RS

có Rst =1

Kết quả là ngõ ra Q = 0, Q´ = 1, LED2 tắt, LED1 sáng, T dẫn Tụ C được phóng với dòng điện đi từ:cực dương của tụ C → VR→ chân 7 IC → 0V (cực

âm của tụ C)

Tụ C nạp điện trở lại, và một chu kỳ mới bắt đầu

Quá trình cứ như vậy lặp lại và ở đầu ra (chân 3) của IC ta nhận được một dãy xung vuông tuần hoàn với tần số f

 Công thức tính tần số dao động

f =1

T=

1

0,7 ( R 1+2VR ) C

Trong đó:

f (Hz) : là tần số dao động

T (s) : là chu kì dao động

R1(Ω): là điện trở

VR (Ω): là biến trở

C (F): tụ điện

Nhận xét:

- Trong quá trình hoạt động bình thường của IC NE555, điện áp trên tụ C chỉ dao động quanh 1/3Vcc -> 2/3Vcc

- Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là 1/3Vcc và kết thúc nạp với thời điểm điện áp trên tụ C bằng 2/3Vcc

- Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2/3Vcc và kết thúc xả ở thời điểm điện áp trên tụ C bằng 1/3Vcc

- Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện

2.4 Ứng dụng của mạch dao động đa hài dùng IC NE555

 Làm mạch quảng cáo hoặc đèn trang trí

Hình 5: Mạch dao động đa hài dùng IC NE555 dùng làm mạch quảng cáo hoặc đèn trang trí

- Mạch này gồm 3 phần:

Phần đầu: sử dụng IC NE555 để tạo xung clock, xung clock này sẽ được cung cấp cho IC4017 ở phần sau

Phần 2: sử dụng IC 4017 để tạo ra bộ đếm thập phân

Phần 3: phần hiển thị

- Khi xung clock vào IC 4017 nó sẽ đếm theo quy luật sau:

Ngõ ra Q0 nhảy lên mức 1 tương ứng với 5V ( đèn D1 sáng), sau một thời gian cực ngắn nó sẽ xuống mức 0 ( đèn D1 tắt)

Sau đó Q1 sẽ nhảy lên mức cao ( đèn D2, D19 sáng), sau một thời gian cực ngắn nó sẽ xuống mức 0 ( đèn D2, D19 tắt)

Cứ như thế cho đến hết các đèn

 Mạch dao động đa hài dùng IC NE555 dùng để thay đổi tốc độ động cơ

Hình 6: Mạch dao động đa hài dùng IC NE555

dùng để thay đổi tốc độ động cơ

Chân số 1 được nối với 0V, chân số 8 nối với +12V một chiều Chân số 2 và chân 6 là ngõ vào của hai tầng so áp, cho mắc vào nhau và nhận mẫu điện áp lúc lên xuống trên tụ C, điều này tạo ra xung và cho ra trên chân số 3 và chân số

7 dùng để điều khiển sự nạp xả điện cho tụ C Chân 4, chân Reset để IC làm việc ở trạng thái ban đầu, chân 4 phải cho ở mức áp cao

 Làm mạch báo động

Hình 7: Mạch dao động đa hài dùng IC NE555

dùng làm mạch báo động

ICNE555 tạo dao động phát âm thanh ra loa và một cảm biến ánh sáng LDR

+ IC NE555 là IC tạo dao động xung vuông cấp cho mạch này, với tần số dao động bằng 1KHz cấp cho tải là loa

+ LDR là cảm biến ánh sáng Khi không có ánh sáng thì điện trở cảm biến là vô cùng, khi có ánh sáng đủ mạnh thì điện trở cảm biến bằng 0

- Khi có ánh sáng: LDR có R = 0, khi đó nó sẽ phân cực thuận cho transistor BC158, dẫn đến cấp điện áp vào chân 4 của IC NE555, làm mạch dao động đa hài dùng IC NE555 hoạt động và phát âm thanh ra loa

- Khi không có ánh sáng: LDR có R = ∞, do đó nó không phân cực được transistor BC158, dẫn đến không có điện áp vào chân 4 của IC NE555, làm mạch dao động đa hài dùng IC NE555 không hoạt động và không có tín hiệu ra loa