1 HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAM KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG TIỂU LUẬN ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ Đề tài Thiết kế mạch tạo xung vuông với duty 45% Giáo viên hướng dẫn[.]
Trang 11
HỌC VIỆN HÀNG KHÔNG VIỆT NAMKHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG HÀNG KHÔNG
KHOA: ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
TIỂU LUẬN ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Đề tài :Thiết kế mạch tạo xung vuông với duty 45%Giáo viên hướng dẫn: Th.s Nguyễn Hữu Châu MinhSinh viên thực hiện : Phan Hồng Doanh
Mssv: 1953020071Lớp: 19 ĐHĐT- 02
Trang 2đóng vài trị vơ cùng quan trọng đối với mỗi người mỗi nhà , khắp mọinơi trên trái đất này đều có thể thấy sự hiện hữu của những thiết bị điện tử.Vậy để tạo nên những thiết bị điện tử đó thì cần những gì ?
Trang 4Mục lục
I Yêu cầu và ý tưởng giải quyết················································· 5
II Thiết kế·········································································· 5
1 Các thông số kỷ thuật của IC 555·········································· 5
2 Sơ đồ nguyên lý ······························································ 7
3 Nguyên lý hoạt động························································· 7
4 Kết quả mô phỏng···························································· 8
Trang 6Mục lục hình ảnhHình 1.0 - sơ đồ chân IC 555·····················································5Hình 1.1 - bảng thơng số dịng áp của IC 555··································6Hình 1.2 - sơ đồ nguyên lý························································7Hình 1.3 - kết quả mơ phỏng····················································· 8Hình 1.4 - độ cao xung···························································· 9
Trang 8I Yêu cầu và ý tưởng giải quyết
Yêu cầu : Thiết kế mạch tạo xung với duty cycle 45%
Đối với yêu cầu này thì ta sẽ dùng ic 555 để tạo xung vuông và tínhtốn để điều chỉnh các thơng số điện trở ,tụ để có đc duty như mongmuốn
II Thiết kế
1 Các thơng số kỷ thuật của IC555
Hình 1.0 - Sơ đồ chân IC555
Chân 1(GND): cho nối GND để lấy nguồn cấp cho IC hay chân gọi làchân chung.
+ Chân 2(TRIGGER): đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh vàđược dùng như 1 chân chốt hay ngõ vào của 1 tấn so áp Mạch so sánh ởđây dùng các transitor PNP với mức điện áp chuẩn 2/3 Vcc.
+ Chân 3(OUTPUT): chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic.Trạng thái của tín hiệu ra được xác định theo mức 0 và 1 Ở đây là mứccáo nó tương ứng gần bằng Vcc nếu (PWM=100%) và mức 0 tươngđương với 0V nhưng tron thực tế nó khơng được ở mức 0V mà nó trongkhoảng từ 0,35->0,75V.
Trang 10thái ngõ ra phụ thuộc vào điện áp chân 2 và chân 6 Nhưng mà trongmạch để tạo được đao động thường nối chân này lên Vcc.
+ Chân 5(CANTROL VOLATAGE): dùng để thay đổi mức điện ápchuẩn trong IC555 theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trởngồi nối GND Chân này có thể khơng nối cũng được nhưng để giảm trừnhiễu, người ta thường nối chân số 5 xuống GND thông qua tụ điện từ0,01uF đến 0,1uF, các tụ này lọc nhiễu và giữ cho điện áp chuẩn được ổnđịnh.
+ Chân 6(THRESHOLD): là một trong những chân đầu vào so sánh điệnáp khác và cũng được dùng như 1 chân chốt dữ liệu.
+ Chân 7(DISCHAGER): có thể xem chân này như 1 khóa điện tử càchịu điều khiển bởi tầng logic của chân 3 Khi chân 3 ở mức điện áp thấpthì khóa này đóng lại, ngược lại thì nó mở ra Chân 7 tự nạp xả điện chomạch R_C lúc IC555 dùng như 1 tầng dao động.
+ Chân 8(Vcc): đây là chân cung cấp áp và dịng cho IC hoạt động,khơng có chân này thì IC chết Nó được cấp điện từ 2->18V.
Trang 122 Sơ đồ nguyên lý
Hình 1.2 - sơ đồ nguyên lý3 Nguyên lý hoạt động
+ Ta mắc thêm 2 diode để cải tiến xung đều mục đích để thời gian tồn tạimức 1 bằng với mức 0 Dòng sẽ qua diode D1, vì D2 phân cực nghịch sẽnạp cho tụ điện, tụ càng nạp thì diode trên tụ C2 sẽ tăng lên , tăng đến khiđiện áp tại chân số 6 ≥ 2/3vcc thì ngõ ra ở chân số 3 sẽ đổi trạng thái từmức 1 về mức 0.
+ Chuyển mức sang Q3, ngõ ra Q3 ở mức 0,lúc này tụ C2 sẽ xả điện quadiode D2, qua R2 qua chân số 7 tụ càng xả thì điện áp trên tụ sẽ giảmxuống cho đến khi điện áp tại chân số 6 (áp ngương) ≤ 1/3 vcc thì ngõ rasẽ lật trạng thái tức là mạch sẽ trở về trạng thái ban đầu kết thúc một chukì xung
+ Thời gian nạp : Ton = 0,7 R1.C2
+ Thời gian xả : Toff = 0,7 R2 C2
+ Chu kì : T = Ton + Toff+ ta chọn tần số là 1kHz :
Trang 14+ duty cycle D%= 45%==> Ton= 45% * 1ms = 0.45ms==>Toff= T-Ton= 0.55ms+ Chọn C1 = 0.01uF , C2 = 10nF==> R1=0.7.10.100.45.10−3−9= 64K chọn R1= 65k==> R2=0.7.10.100.55.10−3−9= 78.5K chọn R2= 80kD% =�1+�2�1=68+8068∗ 100 = 45%
4 Kết quả mô phỏng trên proteus
Trang 16VR3=VLED 5V0.02A0,1W
VD13.6V
VC13.3V
Vì dịng đi qua các linh kiện vơ cùng nhỏ (khoảng vài uA) nên đồng hồ kthể đo được Vì vậy có thể coi như bằng 0
Hình 1.4 - Độ cao xung
Hình 1.5 - Chu kỳ xung đo được
Nhận xét : chu kì tính tốn được là 1ms trong khi đo được từ mô phỏng