Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử 1 Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 MỤC LỤC MỤC LỤC 1 BÀI 01 ĐẶC TRƯNG CỦA DIODE VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG 3 1 NỘI DUNG BÀI THÍ NGHIỆM 3 2 DỤNG CỤ THÍ[.]
Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử MỤC LỤC MỤC LỤC BÀI 01: ĐẶC TRƯNG CỦA DIODE VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG NỘI DUNG BÀI THÍ NGHIỆM DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 3 CƠ SỞ LÝ THUYẾT BÀI TẬP THỰC HÀNH 4.1 ĐẶC TRƯNG CỦA DIODE 4.1.1 Si-Diode (Silicon Diode) 4.1.2 Diode ổn áp (Zener Diode) 4.1.3 Diode phát quang (LED) 13 4.2 SƠ ĐỒ CHỈNH LƯU 15 4.2.1 Sơ đồ chỉnh lưu nửa chu kỳ 15 4.2.2 Sơ đồ chỉnh lưu hai nửa chu kỳ 17 4.2.3 Sơ đồ chỉnh lưu cầu 18 BÀI 02: MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSISTOR 20 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM 20 CƠ SỞ LÝ THUYẾT 20 BÀI TẬP THỰC HÀNH 20 KHUẾCH ĐẠI MỘT CHIỀU TRANSISTOR NỐI KIỂU EMITTER CHUNG 21 KHUẾCH ĐẠI XOAY CHIỀU TRANSISTOR KIỂU EMITTER CHUNG 23 SƠ ĐỒ COLLECTOR CHUNG – TẦNG LẶP LẠI EMITTER TRÊN TRANSISTOR 26 6.1 Đo hệ số khuếch đại dòng: 26 6.2 Tầng lặp lại Darlington: 28 6.3 Tầng lặp làm việc chế độ xoay chiều (AC): 29 Bài 03: MẠCH KHUẾCH ĐẠI TRANSISTOR TRƯỜNG FET 30 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: 30 CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 31 BÀI TẬP THỰC HÀNH: 31 KHUẾCH ĐẠI MỘT CHIỀU (DC) JFET NỐI KIỂU SOURCE CHUNG 31 Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử KHUẾCH ĐẠI XOAY CHIỀU (AC) JFET SOURCE CHUNG 34 Bài 04: MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN OP.AMP 36 NỘI DUNG BÀI THÍ NGHIỆM: 36 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: 36 CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 36 BÀI TẬP THỰC HÀNH: 37 ĐẶC TRƯNG CỦA OP.AMP 37 KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO VÀ KHUẾCH ĐẠI ĐẢO 41 BỘ LẤY TỔNG ĐẠI SỐ TÍN HIỆU TƯƠNG 46 Bài 06: MẠCH NGUỒN ỔN ÁP 49 NỘI DUNG BÀI THÍ NGHIỆM: 49 DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM: 49 CƠ SỞ LÝ THUYẾT: 49 BÀI TẬP THỰC HÀNH: 49 SƠ ĐỒ ỔN THẾ ZENER 50 BỘ ỔN ÁP CÔNG SUẤT ĐƠN GIẢN 53 SƠ ĐỒ ỔN THẾ TRÊN IC KHUẾCH 55 Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử BÀI 01: ĐẶC TRƯNG CỦA DIODE VÀ MỘT SỐ ỨNG DỤNG NỘI DUNG BÀI THÍ NGHIỆM Nội dung thí ngiệm: - Si, Zener diode LED - Bộ hạn chế dịch mức tín hiệu dùng diode - Chỉnh lưu nửa, hai nửa chu kỳ, chỉnh lưu cầu - Bộ lọc nguồn - Bộ hình thành tín hiệu R - C DỤNG CỤ THÍ NGHIỆM - Thiết bị cho thực tập điện tử tương tự ATS-11N - Khối thí nghiệm AE -101N cho thực tập Diode (Gắn lên thiết bị ATS-11N) - Phụ tùng: dây có chốt cắm hai đầu - Dao động ký tia CƠ SỞ LÝ THUYẾT - Trước tiến hành thí nghiệm, học viên cần tìm hiểu cấu tạo, nguyên tắc hoạt động số diode, zener diode,…trong giáo trình Mạch điện tử, Linh kiện điện tử… - Cần nắm thơng số cách tính tốn thông số mạch điện tử giáo trình Mạch điện, Lý thuyết mạch,… - Tài liệu thí nghiệm viết cho thí nghiệm ATS-11N thích hợp với việc tham khảo sở lý thuyết từ giảng Mạch điện tử trường Đại học Kỹ thuật -Công nghệ Cần Thơ chương BÀI TẬP THỰC HÀNH Bước Khối AE -101N chứa mảng sơ đồ A1-1, A1-2, A1-3, A1-4 Với chốt cấp nguồn riêng Khi sử dụng mảng cần nối dây cấp nguồn cho mảng sơ đồ Đất (GND) mảng sơ đồ nối sẵn với nhau, cần nối đất chung cho toàn khối AE-101N Bước Bộ nguồn chuẩn DC POWER SUPPLY thiết bị ATS-11N cung cấp chuẩn ±5V, ±12V cố định Bước Bộ nguồn điều chỉnh DC ADJUST POWER SUPPLY thiết bị ATS-11N cung cấp giá trị điện chiều +15V -15V Khi vặn Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử biến trở chỉnh nguồn, cho phép định giá trị điện cần thiết Sử dụng đồng hồ đo DC thiết bị để xác định điện đặt Bước Khi thực tập, cần nối dây từ chốt cấp nguồn ATS-11N tới cấp trực tiếp cho mảng sơ đồ cần khảo sát Chú ý: Cắm phân cực nguồn đồng hồ đo 4.1 ĐẶC TRƯNG CỦA DIODE 4.1.1 Si-Diode (Silicon Diode) Các bước thực hiện: a) Si - Diode với phân cực thuận: Bước Dùng dây nối A với A1 Nối nguồn +12V với chốt V cho mảng mạch A1-1 để mắc phân cực thuận cho diode D1 mảng A1-1 hình A1-1a.1 Mắc đồng hồ đo: Đồng hồ đo sụt diode: Nối chốt đồng hồ đo (V) mạch A11 với đồng hồ đo số DIGITAL VOLTMETER thiết bị ATS-11N Khoảng đo đặt 20V Bước Đồng hồ đo dòng qua diode: Nối chốt đồng hồ đo (mA) mạch A11 với đồng hồ đo dòng số DIGITAL (mA) METER thiết bị ATS-11N Khoảng đo 20mA Bước Bật điện nguồn nuôi cho thiết bị ATS-11N Vặn biến trở P1 cực đại Ghi giá trị dòng chảy qua diode IF sụt UF diode vào bảng A1.1a Bước Giảm bước biến trở P1 Tại bước ghi giá trị dòng chảy qua sụt diode vào bảng A1-1a Chú ý: Sinh viên tự điều chỉnh P1 cho xác định vị trí ngưỡng mà dịng qua diode có thay đổi đột ngột Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử a) Si-Diode phân cực thuận: Hình A1-1a.1: Sơ đồ thí nghiệm Si - Diode với phân cực thuận Hình A1-1a.2: Bảng lắp mạch thực tế - Si - Diode với phân cực thuận Bảng A1-1a IF 14.65 1.07 0.61 0.36 0.25 0.20 0.15 0.12 0.83 0.59 0.56 0.53 0.51 0.50 0.49 0.48 UF b) Si - Diode với phân cực ngược: Bước Nối nguồn -12V với chốt V cho mảng mạch A1-1 để mắc phân cực ngược cho diode D1 mảng A1-1 hình A1-1b.1 Đồng hồ đo dịng số DIGITAL (mA) METER thiết bị ATS11N đặt khoảng đo 2mA Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử Bước Bật điện nguồn nuôi cho thiết bị ATS-11N Vặn biến trở P1 Ghi giá trị dòng chảy qua diode IR sụt UR diode theo giá trị vặn P1 Ghi kết vào bảng A1-1b Lưu ý: Đối với số Si-Diode nay, dòng ngược cỡ nA, nên khơng đo thiết bị đơn giản thông thường Si-Diode phân cực ngược: Hình A1-1b.1: Sơ đồ thí nghiệm Si - Diode với phân cực ngược Hình A1-1b.2: Bảng lắp mạch thực tế - Si - Diode với phân cực ngược Bảng A1-1b IR 0 0 0 0 UR 11.52 11.48 11.42 11.37 11.32 11.28 11.20 11.11 - Với kết đo bảng A1.1a A1.1b, vẽ đồ thị biểu diễn đặc trưng Volt-Ampere Si-Diode, I = f(V) Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử - Trong đó, dịng I biểu diễn trục y sụt V - trục x Nhánh thuận vẽ cung +x,+y, nhánh ngược vẽ cung -x,-y: Đồ thị biểu diễn đặc trưng Volt-Ampere Si-Diode 16 14 12 10 -14 -12 -10 -8 -6 Series1 -4 Series2 -2 Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử Nhận xét kết đặc điểm mắc thuận ngược Si-Diode đặc trưng Volt-Ampere Si-Diode: • Khi mắc thuận: Diode hoạt động bình thường đến chạm đến 0,7 V dịng điện tăng nhanh đột ngộ • Khi mắc ngược: Dịng điện nhỏ gần điện tăng để thời gian dài Diode bị cháy hay gọi tượng đánh thủng Diode • Đặt trưng Volt-Ampere Si-Diode đồ thị mô tả quan hệ dòng điện qua diode theo điện ngưỡng đặt vào nó: • Điện ngưỡng = 0.7V > Diode phân cực thuận • Điện ngưỡng + 0.7 < Diode phân cực ngược 4.1.2 Diode ổn áp (Zener Diode) Các bước thực hiện: a) Zener - Diode với phân cực thuận: Bước Dùng dây nối A với A3 Nối chốt nguồn 0:+15V với chốt V cho mảng mạch A1-1, để mắc phân cực thuận cho diode D3 mảng A1-1, hình A1-1c1 Bước Mắc đồng hồ đo: Đồng hồ đo sụt diode : Nối chốt đồng hồ đo (V) mạch A11 với đồng hồ đo số DIGITAL VOLTMETER thiết bị ATS-11N Khoảng đo đặt 20V Bước Đồng hồ đo dòng qua diode: Nối chốt đồng hồ đo (mA) mạch A11 với đồng hồ đo dòng số DIGITAL mA METER thiết bị ATS-11N Khoảng đo 20mA Chú ý: cắm phân cực nguồn đồng hồ đo Bước Bật điện nguồn nuôi cho thiết bị ATS-11N Chỉnh nguồn để có V = +12V Vặn biến trở P1 cực đại Ghi giá trị dòng chảy qua diode IF sụt UF diode vào bảng A1-1c Bước Giảm bước biến trở P1 Tại bước ghi giá trị dòng chảy qua sụt diode vào bảng A1-1c Chú ý: xác định vị trí ngưỡng mà dịng qua diode có thay đổi đột ngột Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử Zener-Diode phân cực thuận: Hình A1-1c.1: Sơ đồ thí nghiệm Zener-Diode phân cực thuận Hình A1-1c.2: Bảng lắp mạch thực tế Zener-Diode phân cực thuận Bảng A1-1c IF 17.95 16.65 14.8 13.58 11.61 10.07 9.70 8.51 UF 0.60 0.57 0.53 0.50 0.45 0.40 0.40 0.37 Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121 Báo cáo thực hành thí nghiệm Mạch Điện Tử b) Zener- Diode với phân cực ngược: Bước Nối nguồn 0:-15V ATS-11N với chốt V cho mảng mạch A1-1 để mắc phân cực ngược cho diode D3 mảng A1-1 hình A1-1d1 Đồng hồ đo dòng số DIGITAL mA METER thiết bị ATS-11N đặt khoảng đo 20mA Bước Đặt nuôi DC -12V, vặn biến trở P1 để dịng qua D3 ~ 5mA Giảm ni xuống -8V2, sau vặn biến trở chỉnh nguồn thay đổi theo bước -9V, -10V, -11V, -12V, -13V, -14V, -15V Ứng với giá trị V, ghi dòng chảy qua IR sụt UR D3 vào bảng A1-1d Zener-Diode phân cực ngược: Hình A1-1d.1: Sơ đồ thí nghiệm Zener-Diode phân cực ngược Hình A1-1d.2: Bảng lắp mạch thực tế Zener-Diode phân cực ngược 10 Nguyễn Hữu Nghĩa – Lê Văn Viêt Nghĩa – DIEN0121