Bộ thí nghiệm cho sinh viên sư phạm học môn điện tử đại cương

Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử LỜI MỞ ĐẦU I Lý chọn đề tài Ngày khoa học kĩ thuật ngày pháy triển người ý đến tác dụng mạnh mẽ kĩ thuật vô tuyến điện tử Những ứng dụng vơ quan trọng rộng rãi Trong khoa học kĩ thuật, vô tuyến điện tử công cụ thiết yếu giúp người sâu vào tất lĩnh vực Nó phương tiện đặc biệt để truyền thông tin xử lý điều khiển tự động Trong đời sống xã hội đâu ta thấy xuất vơ tuyến điện tử Từ truyền thanh, truyền hình đồ dùng gia đình, trang bị cá nhân nhận thấy ứng dụng Về bản,ngành điện tử liên quan đến công việc xử lý thực dạng sóng dạng tín hiệu Điều bao gồm việc khuếch đại sửa dạng tín hiệu, xử lý tín hiệu phức hợp để lấy thành phần gốc tín hiệu, sử dụng dạng sóng để khởi kích chuỗi thao tác… Tất q trình địi hỏi mạch tạo sóng, chúng hình thành dạng mạch điện tử quan trọng đựơc thiềt kế để tạo tín hiệu có dạng cụ thể (như sóng sin, vng, tam giác…) để tạo dạng sóng có chất lựợng cao hay có tần số ổn định Mạch tạo dao động có vai trị ngày quan trọng ứng dụng rộng rãi nên việc học nghiên cứu cần thiết Nó có ý nghĩa sinh viên sư phạm học môn Điện tử đại cương Việc học hiểu thấu đáo mở cánh cửa khoa học mẻ đại Để chuẩn bị cho điều em chọn, xây dựng hồn thiện thí nghiệm cho sinh viên sư phạm học mơn Điện tử đại cương II Mục đích đề tài Tìm hiểu máy phát dao động ứng dụng thiết kế mạch điện xây dựng thí nghiệm “Máy phát dao động điều hịa phi điều hòa” cho sinh viên điện tử đại cương ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử III Nhiệm vụ đề tài Nghiên cứu mạch phát dao động Thiết kế, lắp ráp, cải tiến thí nghiệm mạch phát dao động IV Phương pháp nghiên cứu Nghiên cứu số tài liệu máy phát dao động, nghiên cứu lý thuyết có liên quan khung dao động LC, RLC,mạch dao động điều hòa phi điều hòa…Từ đến hình thành lý thuyết thực hành thí nghiệm Đồng thời tìm hiểu học hỏi số kỹ lắp ráp mạch thực hành phục vụ cho lắp mạch V Cấu trúc đề tài Ngoài phần mở đầu phần kết luận, đề tài chia thành phần: Phần I: Tổng quan lý thuyết Vấn đề 1: Tín hiệu biến thiên ứng dụng kĩ thuật Vấn đề 2: Tìm hiểu khung dao động LC Vấn đề 3: Tìm hiểu xoay pha cuả tín hiệu qua phần tử RC Vấn đề 4: Duy trì dao động mạch tạo tín hiệu Phần II: Phần thực hành Tìm hiểu lắp ráp mạch Phần III.: Kết luận IV Vị trí thí nghiệm chương trình học Điện tử đại cương Bài thí nghiệm “ Máy phát dao động điều hịa phi điều hòa” nằm phần kĩ thuật tương tự, sau nghiên cứu khuếch đại, tầng khuếch đại dùng transitor, hồi tiếp mạch khuếch đại Do thí nghiệm vận dụng kiến thức mạch khuếch đại, hồi tiếp mạch khuếch nghiên cứu mạch dao động Sau nghiên cứu điện tử số, phương pháp khác để thiết kế mạch tạo dao động ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử PHẦN I: TỔNG QUAN VỀ LÝ THUYẾT VẤN ĐỀ I: TÍN HIỆU BIÊN THIÊN VÀ ỨNG DỤNG TRONG KĨ THUẬT I Tín hiệu biến thiên I.1 Định nghĩa Tín hiệu biến thiên tín hiệu biến thiên theo thời gian, hoàn tất chu kỳ khoảng thời gian T tự động lặp lại q trình tạo sóng nghĩa lặp lại chu kỳ tần số f hay 1/T (Hz) Các dạng tín hiệu thường sử dụng: tín hiệu sin, tín hiệu xung vng, tín hiệu xung tam giác xung cưa I.2 Cách tạo Thiết kế mạch tạo sóng dựa tranzitor, opamp, IC số IC tạo dạng sóng tạo hàm có sẵn Một cách tạo xung thơng dụng dùng IC 555 tính phổ biến linh hoạt IC I.3 Các đặc trưng Tín hiệu biến thiên có hai dạng bản: liên tục (điều hịa) rời rạc (gián đoạn) * Tín hiệu rời rạc (xung vng, xung hình thang …): - Biên độ xung Um: xác định giá trị lớn điện áp tín hiệu xung có thời gian tồn - Chu kì xung T hay tần số xung f = 1/T: khoảng thời gian điểm tương ứng hai xung - Độ rộng sườn trước sườn sau (ttr ts) xác định thời gian tăng thời gian giảm biên độ xung khoảng giá trị 0,1Um đến 0,9Um - Độ rộng xung tx xác định khoảng thời gian có xung với biên độ mức 0,1Um - Độ sụt đỉnh xung: thể mức giảm biên độ xung đoạn đỉnh xung * Với tín hiệu liên tục: dạng tín hiệu tuân theo quy luật hàm sin (hay cosin) ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử U(t) = Um cosin ( ) Các đặc trưng là: biên độ xung, chu kỳ xung, tần số xung… II Các ứng dụng tín hiệu biến thiên II.1 Điều chế tín hiệu Trong thơng tin liên lạc vơ tuyến điện (truyền thanh, truyền hình, điện tín…), tin tức cần truyền chuyển thành tín hiệu truyền xa Để truyền tín hiệu âm tần xa phải tìm cách gủi vào dao động có tần số cao khơng tắt Do ta phải tạo sóng mang có tần số thích hợp TÝn hiƯu Điều chế Sãng biÕn ®iƯu Sãng mang II.2 Biến đổi tần số Mạch đổi tần mạch trộn sóng có hai tín hiệu vào (tín hiệu sóng mang cao tần tín hiệu cao tần tự tạo ra) để nhận tín hiệu có tần số mang nhỏ Do để đổi tần ta phải tạo dao động riêng nhờ khối tạo sóng riêng Đổi tần Sãng biÕn ®iƯu TÝn hiƯu cao tần Sóng riêng II.3 Một vài ứng dụng khác Ví dụ xét sơ đồ sau: ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử K + 1000V 12V Để tăng tín hiệu từ 12V lên 1000V người ta dùng máy biên áp Trước đây, người ta sử dụng khóa K để làm thay đổi tín hiệu qua cuộn dây Nhược điểm phương pháp là: + Tín hiệu biến thiên chậm + Dễ bị hỏng chố tiếp xúc khóa K + Dễ gây tiến ồn hoạt động Do đó, điện tử, ngày người ta dùng mạch dao động để tạo xung (hay tín hiệu) để thay cho khóa K DĐ + 1000V 12V Ưu điểm phương pháp là: + Cách tạo đơn giản, gọn nhẹ + Hiệu suất cao (do có thời gian nghỉ) Mạch dao động phổ biến tạo tín hiệu biến thiên gọi đa hài Mạch đa hài hoạt động chủ yếu nhờ tích phóng tụ điện C Ta sử dụng tranzitor (giống tụ C mạch dao động) để tạo tín hiệu biến thiên dựa vào đặc tuyến tranzitor: Mở bão hòa M P Ngắt N O Đường thẳng tải họ đặc tuyến ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử Điểm làm việc P xác định chế độ làm việc tranzitor + P nằm đoạn MN: tranzitor làm việc chế độ khuếch đại + P nằm M: ta có chế độ mở bão hịa dịng qua tranzitor cực đại (ứng với trường hợp phóng điện tụ) + P nằm N: ta có chế độ khóa dịng (trường hợp tích điện tụ) ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử VẤN ĐỀ 2: KHUNG DAO ĐỘNG LC I Khung dao động LC Xét khung dao động gồm cuộn dây có độ tự cảm L, tụ điện có điện dung C, bỏ qua điện trở cuộn dây dây nối tức xét khung dao động lý tưởng Là hệ có thông số tập chung i=0 i = im + Uc=U0 - Uc=U0 i = im i=0 _ Uc=U0 + Uc=U0 Khung dao động LC Hoạt động khung dao động: Tại thời điểm t = tụ điện có điện áp U0 nạp từ trước, thí bắt đầu phóng điện Khi tụ điện phóng điện qua cuộn dây, điện áp tụ điện giảm dần Do có tượng tự cảm cuộn dây có suất điện động cảm ứng sinh chống lại tăng dịng điện Do q trính phóng điện tụ kéo dài điện áp tụ giảm dần đến khơng Khi tụ phóng điện, dòng điện mạch tăng đạt tới giá trị cực đại i= im lúc UC=0 Năng lượng điện trường chuyển thành lượng từ trường tập chung cuộn dây Khi đạt giá trị cức đại dòng điện bắt đầu giảm, từ trường giảm làm xuất suất điện động cảm ứng nhằm chống lại giảm Dịng điện giảm theo hướng cũ nạp lại điện tích cho tụ, có dấu ngược lại so với ban đầu.Khi dịng điện giảm khơng, điện áp tụ đạt giá trị cức đại UC=U0 Sau tụ lại phóng điện qua cuộn dây theo chiều ngược lại với trình Quá trình lặp lại mạch có dao động điều hịa điện áp dòng điện ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử UC, i Uc i Đồ thị dao động điện áp dòng điện Chu kỳ dao động riêng khung: Tần số dao động riêng : II Khung dao động RLC Thực tế cuộn dây có điện trở đáng kể, lượng mạch bị tiêu hao đó, mạch dao động riêng tắt dần Ta đưa vào điện trở R, bao gồm tải tiêu thụ điện trở cuộn dây L C R Khung dao động RLC Do có điện trở R, biên độ dao động giảm dần sau chu kì tắt với thời gian t Đó dao động tắt dần Sự tắt dần dao động tuân theo quy luật hàm mũ: Trong = 1/ t gọi hệ số tắt dần U 0, I0 biên độ ban đầu điện áp dòng điện ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp UC Chuyên ngành Điện tử Um(t) Um(t+T) Tần số dao động riêng mạch xác định bằng: Vậy điều kiện để có dao động tắt dần R < 2L/C Hệ số phẩm chất Q mạch: với r điện trở cuộn dây III Dao động cưỡc Dao động riêng mạch thực tế tắt dần nên để bù lượng lượng mạch người ta tác động nguồn tín hiệu ngồi Nếu tác động nguồn tín hiệu ngồi mà khung có dao động khơng tắt dần dao động gọi dao động cưỡng Có hai cách đưa tín hiệu ngồi vào, có kiểu mạch: + Kiểu mạch nối tiếp (dao động cưỡng nối tiêp- cộng hưởng điện áp) + Kiểu mạch song song (dao động cưỡng song song – cộng hưởng dòng điện) IV Mạch điện tạo dao động LC IV.1 Sơ đồ ghép biến áp hồi tiếp (sơ đồ Miller) ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử C w2 R1 w1 CP2 T CP1 R2 Re CE Mạch thực hồi tiếp dương nhờ mắc đầu cuộn dây biến áp cách thích hợp Tần số mạch dao động phụ thuộc vào điện dung C tụ điện độ tự cảm L cuộn dây W1 Được xác định bởi: IV.2 Sơ đồ ba điểm điện cảm (sơ đồ Hartley) R4 CP1 w1 C w2 T1 R3 Re1 - CP2 CE Tín hiệu hồi tiếp lấy từ W2 Tín hiệu lấy W1 W2 ngược pha Số vòng W2 đảm bảo biên độ điện áp hồi tiếp cho khung dao động R1,R2 điện trở định thiên, xác định chế độ làm việc cho tranzitor RE, CE mạch hồi tiếp âm, ổn định chế độ cho tranzitor Tần số mạch dao động là: Với L độ tự cảm cuộn dây W1 W2 IV.3 Sơ đồ ba điểm diện dung (sơ đồ Colpitz) ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử I.3 Thử mạch board mạch thử Mạch dao động cầu Wien Mạch dao động đa hài ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử I.4 Vẽ mạch in lắp ráp linh kiện Phần mền hỗ trợ Vẽ mạch in TraxMacker ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử I.5 Kết Thiết kế thí nghiệm dao động điều hòa cầu Wien dao động đa hài II CÁC BƯỚC TIẾN HÀNH BÀI THÍ NGHIỆM Máy phát kiểu cầu Wien 1.1 Cấp nguồn +5V cho sơ đồ C-2 +5V R1 33k R3 4k7 J3 INPUT T1 P1 J2 R2 10k 4.7uF R5 17k C5 OUTPUT R9 3.3k T2 C828 1k 40% C2 C1 0.1uF R7 4k7 104 C828 J1 P2 2k 40% C4 + 0.1uF R4 1k R6 10k C3 R8 4k7 100uF - Đặt thang đo lối vào dao động kí 5V Thời gian quét cho dao động kí 1ms/cm Chỉnh cho hai tia nằm phần phần dao động ký - Nối kênh dao động kí với lối vào A/D; kênh dao động kí với lối C/D 1.2 Đặt máy phát tín hiệu FUNCTION GENERATOR thiết bị ATS11 chế độ: + Phát dạng sin (công tắc FUNCTION vị trí hình vẽ sin) + Tần số 1kHz (cơng tắc RANGE vị trí 1k điều chỉnh tinh biến trở FERQUENCY) + Biên độ 100mV từ đỉnh tới đỉnh (chỉnh biến trở biên độ AMPITUDE) ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử 1.3 Nối lối máy phát xung với lối vào INPUT sơ đồ C-2 Bật nguồn điện Điều chỉnh biến trở P1 để nhận xung khơng méo có biên độ khuếch đại Kiểm tra để thấy xung colector T1 ngược pha xung vào, xung colector T2 pha xung vào Ngắt tín hiệu từ máy phát 1.4 Nối J1, J3 Chỉnh P1 để lối xuất xung sin méo dạng Đặt P2 ba vị trí: cực tiểu, cực đại Đo chu kỳ xung tương ứng dao động kí, tính tần số dao động f = 1/T (s) Máy phát đa hài 2.1 Cấp nguồn +5V cho sơ đồ C-1 +5V Rc R3 R2 Rc C1 C4 C1 C5 J1 J4 OUT OUT J5 J2 C3 C6 J6 J3 T2 T1 2.2 Thay đổi vị trí chốt cắm để thay đổi giá trị tụ điện từ thay đổi tần số mạch Đo vẽ lại dạng tín hiệu xác định tần số tín hiệu thay đổi giá trị tụ tương ứng với cách nối ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử PHẦN III: KẾT LUẬN III.1 Kết thí nghiệm Mạch dao động cầu Wien Đo chu kỳ xung tính tần số dao động mạch: - Nối lại đường hồi tiếp dương (nối J3 ,J1) Điều chỉnh P1 để lối xuất xung sin: - Đặt P2 vị trí: min, giữa, max Điều chỉnh P1 cho xung xung sin Đo chu kỳ xung tương ứng dao động ký Lặp lại thí nghiệm nối J2 Ta có bảng kết sau: C2 = 100000pF ; C5 = 100000pF ; C1 = 100000pF R2 = 10K  ; R9 = 3.3 K  ; P2 = 2k  ; P1 = 1k Hằng số ĐỖ THỊ THANH CHUNG 3 A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử T(đo) Nối J3, nối J1 f (tính) (Hz) 3,3.1 (ms) 303 = 277 P2 Nối J3, nối J1 3,4.1 (ms) 294 P2 Nối J3, nối J1 =264 3,6.1 (ms) 278 =252 P2 max Nối J3, nối J1, 4,7 (ms) 213 =196 J2 P2 Nối J3, nối J1, 4,9 (ms) 204 J2 P2 Nối J3, nối J1, f (đo) (Hz) =186 5,1 (ms) 196 =179 J2 P2 max Nhận xét: + Vì tần số dao động mạch f 0= π RC nên P2 tăng (tức R tăng) tần số dao động mạch giảm Nối J2 (tăng C) làm tần số dao động mạch giảm + Tần số f (đo) chưa nối J2 nối J2 so với f(tính) có sai lệch nhỏ (f(đo) >f(tính))do ảnh hưởng điện dung ký sinh mạch (ở chốt hàn, coi nối tiếp với nhau) làm cho tổng điện dung mạch giảm đi,dẫn đến tânf số mạch tăng lên Mạch dao động đa hài Chu kì xung vng: Tra = T1 + T2 Với T1 = ĐỖ THỊ THANH CHUNG  ; T2 = A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử Khi nối chốt J1 – J6 dao động kí thu tín hiệu xung vng Khi điện dung tụ lớn tín hiệu bị suy biến, xung trở thành xung kim Tùy theo cách nối chốt mà ta có tần số tín hiệu khác Tín hiệu xung nối chốt J2 J5 (cổng bazơ T2) Tín hiệu nối chốt J1- J4 (cổng bazơ T2) ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử Tín hiệ nối chốt J1- J5 (cổng bazơ T2) Ta có bảng kết quả đo: Chu kỳ xung T f(đo)(Hz) f(tính)(Hz) Nối J1, J4 3,9.0.2 (ms) 1282 1275 Nối J1, J5 3,8 (ms) 263 232 Nối J1, J6 5,8 (ms) 172 593 Nối J2, J4 3,9 (ms) 256 232 Nối J2, J5 6,9 (ms) 144 127 Nối J2, J6 5,1 (ms) 196 191 Nối J3, J4 4.02(ms) 1250 1275 Nối J3, J5 4,5(ms) 222 191 Nối J3, J6 2,5(ms) 400 386 Nhận xét: f(đo) có giá trị xấp xỉ với f(tính) Sai số ảnh hưởng điện dung kí sinh mạch sai số chủ quan đo dao động kí Trả lời câu hỏi a Nguyên tắc chung máy dao động: Để mạch dao động phần tử mạch phải thoả mãn: ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử - Điều kiện cân pha: khuếch đại K , với độ dịch pha qua độ lệch pha qua khối hồi tiếp - Điều kiện cân biên độ: b Giải thích hoạt động máy phát kiểu cầu Wien máy đa hài:  Máy phát kiểu cầu Wien: - Khi cấp cho mạch điện áp +12V DCV, có tượng hồi tiếp dương gây tự kích BT1 sau khuyếch đại qua T1 T1 làm việc chế độ A, mắc EC nên qua T1 thu tín hiệu ngược pha với tín hiệu BT1 - Tín hiệu đưa đến T 2, khuyếch đại lên tiếp (T làm việc chế độ A mắc EC) thành tín hiệu đồng pha với tín hiệu BT1 - T1 T2 mắc theo kiểu EC, T làm nhiệm vụ dao động đa hài có hồi tiếp dương, đèn T2 chủ yếu làm nhiệm vụ khuyếch đại  Máy phát đa hài: - Khi cấp nguồn , giả sử đèn T1 dẫn trước, áp Uc đèn T1 giảm => thông qua C1 làm áp Ub đèn T2 giảm => T2 tắt => áp Uc đèn T2 tăng => thông qua C2 làm áp Ub đèn T1 tăng => xác lập trạng thái T1 dẫn bão hoà T2 tắt , sau khoảng thời gian t , dòng nạp qua R3 vào tụ C1 điện áp > 0,6V đèn T2 dẫn => áp Uc đèn T2 giảm => tiếp tục T2 dẫn bão hoà T1 tắt, trạng thái lặp lặp lại tạo thành dao động, chu kỳ dao động phụ thuộc vào C1, C2 R2, R3 c Kết luận vai trị mạch RC việc hình thành xung ra: - Mạch tạo dao động RC, xung có tần số thấp - Tần số xung mạch RC điều chỉnh phạm vi rộng - Việc chọn số khâu RC ảnh hưởng đến điều kiện pha mạch dao động ảnh hưởng đến dao động mạch ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử III.2 THUẬN LỢI VÀ KHÓ KHĂN III.2.1 Thuận lợi - Mạch in gọn nhỏ, dễ dàng di chuyển, trình bày linh kiện đẹp - Sơ đồ mạch trực quan dễ nhìn, phân tích mạch thuận lợi - Các thông số hiển thị mạch in, tính tốn thuận tiện - Linh kiện có sẵn, giá hợp,khi hỏng dễ dàng thay linh kiện - Được giúp đỡ tận tình thầy tổ III.2.2 Khó khăn - Chưa có kinh nghiệm hàn nên mối hàn chưa tròn, hay bị bong dây - Do linh kiện hàn trực tiếp mặt quan sát nên nguy hiểm, dễ bị cháy hỏng Linh kiện dễ hỏng - Điều chỉnh biến trở phải nhẹ nhàng tìm đựợc vị trí mạch dao động III.3 MỞ RỘNG NỘI DUNG KHAI THÁC VÀ ỨNG DỤNG III.1 Mở rộng III.1.1 Mạch dao động cầu Wien dùng khuếch đại thuật toán R2 R1 Ur + Ud C R Uv R C * Cấu tạo nguyên lý hoạt động: - Nhánh R1, R2 tạo thành mạch hồi tiếp âm Các thành phần R,C tạo thành mạng cầu Wien Mạng cầu Wien nối ngõ vào không đảo ngõ khuếch đại thuật tốn nên mạch có độ dịch pha toàn thể ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử - Mạch dao động xác ứng với tần số Do chọn R1 R2 R1 = 2R2 để đảm bảo điều kiện cân biên độ (hệ số khuếch đại khuếch đại có hồi tiếp âm 3) - Hai điot mắc song song với R làm nhiệm vụ ổn định biên độ cho tạo dao động - Ngoài cách ổn định biên độ mạch dao động điot người ta thay điện trở thụ động R1, R2 nhiệt trở * So sánh hai phương pháp: Mạch dao động dùng khuếch đại thuật toán đơn giản so với mạch tương tự, học sinh khó tìm hiểu ngun lý hoạt động mạch Tuy nhiên mạch dùng khuếch đại thuật tốn có nhược điểm khó thay đổi biên độ tín hiệu cần Mạch tương tự điều chỉnh nhờ việc điều chỉnh điện trở R Đây giải pháp để lựa chọn mạch tương tự: phân tích mạch dễ dàng có khả điều chỉnh biên độ tần số mạch II.1.2 Mạch đa hài dùng khuếch đại thuật toán R N C P R2 Ur R1 ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử * Giản đồ thời gian làm việc: UN=UC Umax U ngắt t1 t2 t3 U đóng t - Umax Up  U ngắt t1 t2 Uđóng U t3  t Ur max t1 -Urmax T t2 t3 T * Hoạt động mạch: - Khi điện đầu vào N đạt tới ngưỡng lật trigơ Smit sơ đồ chuyển trạng thái điện áp đột biến giá trị ngược lại với giá trị cũ Sau điện đầu vào N thay đổi theo hướng ngược lại tiếp tục chưa đạt ngưỡng lật khác (khoảng ( ) giản đồ thời gian) Sơ đồ lật trạng thái ban đầu vào lúc t2 UN = Uđóng = - Quá trình thay đổi UN điều khiển thời gian phóng nạp C Ura qua R - Nếu chọn Ura max = - Ura = Umax Uđóng = - ; Ungắt = với Điện áp vào UN đạt tới ngưỡng lật trigơ Smit sau khoảng thời gian bằng; ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ t Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử T= Từ chu kỳ dao động: Tra = 2T = Nếu chọn R1 = R2 ta có Tra = 2,2 RC - Khi cần dạng xung không đối xứng sơ đồ sử dụng với đặc điểm tạo không đối xứng mạch phóng mạch mạch nạp Khi chu kì xung vng: T = t1 + t2 với t1 t2 * So sánh hai phương pháp: Mạch tương tự phân tích nguyên lý hoạt động dễ dàng mạch số Mạch tương tự có thời gian trễ tín hiệu nhỏ nên độ xác cao mạch số Và giải pháp để lựa chọn mạch tương tự cho mạch đa hài III.2 Ứng dụng Mạch dao động ứng dụng nhiều thiết bị điện tử như: + Mạch dao động nội khối RF Radio, kênh tivi mầu + Mạch dao động tạo xung dòng, xung màch tivi + Mạch tạo xung sin cho IC vi xử lý hoạt động ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử KẾT LUẬN CHUNG Xuất phát từ việc trang bị đầy đủ thí nghiệm điện tử đại cương cho sinh viên khoa Vật Lý, khóa luận tốt nghiệp em tiến hành nghiên cứu thiết kế mạch dao động điều hòa cầu Wien dao động đa hài Qua đề tài em bước đầu tập dượt làm quen với công tác nghiên cứu kĩ thuật điện tử tương tự Đề tài giải số vấn đề sau: + Nêu giải thích nguyên lí hoạt động mạch dao động điều hòa cầu Wien mạch dao động đa hài + Thiết kế lắp ráp thành công mạch dao động điều hòa cầu Wien mạch dao động đa hài + Tìm hiểu số ứng dụng hướng mở rộng đề tài Bài bảo vệ mức thô sơ nghiên cứu kĩ phát triển hoàn thiện phát huy số ưu điểm sau: - Mạch đơn giản, cấu tạo gọn nhẹ, dễ dàng vận chuyển cách an tồn đơn giản - Linh kiện dễ tìm, thông dụng, giá thành phù hợp - Mạch hoạt động tương đối ổn định, xác Cuối thời gian có hạn nên em cải tiến xây dựng phần thí nghiệm cho hai dao động bản, nhiều loại mạch dao động quan trọng khác em khơng có điều kiện dề cập đến Đề tài cịn nhiều thiếu sót, em tha thiết mong đóng góp ý kiến thầy giáo để đề tài hồn thiện Một lần em xin chân thành cảm ơn thầy cô giáo tổ Vật Lý Chất rắn- Điện tử , khoa Vật Lý trường Đại học sư phạm Hà Nội tận tình giúp đỡ em hồn thành khóa luận ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ Khóa luận tốt nghiệp Chuyên ngành Điện tử TÀI LIỆU THAM KHẢO The art electronics, Paul Horowit, Winfield Hill - Cambrige - London NewYork, 1980 - 1983 Electronics Circuits – Ghausi, 1992 Vi mạch mạch tạo sóng – Tống Văn On – NXB Giáo dục , 2000 Kỹ thuật mạch điện tử – Phạm Minh Hà – NXB KHKT, 2002 Kỹ thuật điện tử – Đỗ Xuân Thụ – NXB Giáo dục, 2002 Dụng cụ bán dẫn vi điện tử – Đỗ Xuân Thụ – NXB ĐH GD, 2002 Mạch điện ứng dụng – Ks Nguyễn Đức Ánh – Nhà xuất Trẻ, 2005 Giáo trình điện tử học - Nguyễn Thế Khôi, Hồ Tuấn Hùng – Giáo trình điện tử học – NXB Đại học Sư phạm Hà Nội, 2008 Các trang Web tham khảo: - www.electronicforu.com - http://www.hiendaihoa.com - www.giaoducvn.net - www.minhdt.info - http://dientu.vn ĐỖ THỊ THANH CHUNG A-K55 – VẬT LÝ