Các thiết bị cơ bản dùng trong thực hành Mỏ hàn chì và : Dùng để làm chảy chì hàn và tạo ra mối hàn kết nối các linh kiện và mạch điện tử.Hình 1.1 Mỏ hàn điện công suất nhỏ Chì hàn và
Mô phỏng mạch nguyên lý
Tại giao diện chính của phần mềm, ta chọn vào biểu tượng Schematic Capture để vào màn hình làm việc mô phỏng nguyên lý mạch điện.
Hình 1.12 Truy cập vào Schematic Capture
Tại màn hình mô phỏng, chúng ta chọn vào ký hiệu chữ P để truy cập thư viện linh kiện để lấy linh kiện
Hình 1.13 Chọn vào thư viện linh kiện
Ta tìm kiếm các linh kiện bằng ô nhập từ khóa, các tên linh kiện phổ thông chúng ta có thể lên tham khảo trên internet.
Hình 1.14 Tìm kiếm linh kiện theo tên
Chúng ta thực hiện lấy linh kiện và kết nối các linh kiện bằng cách kéo thả chuột.
Hình 1.15 Lựa chọn và kết nối các linh kiện
Ta có thể nhấn đúp chuột vào linh kiện hoặc nhấn chuột phải và nhấn vào Edit propeties để thay đổi tên hoặc thông số của linh kiện cho phù hợp.
Hình 1.16 Thay đổi tên hoặc các thông số cho linh kiện
Ta có thể chọn công cụ Ocsilloscope để hiển thị dạng sóng đầu ra và thực hiện mô phỏng hoạt động của mạch điện bằng nút mô phỏng.
Hình 1.17 Cho chạy mạch nguyên lý
Nếu mạch mô phỏng chạy và không có thông báo cảnh báo thì mạch nguyên lý được chúng ta mô phỏng thành công Có thể chuyển sang vẽ PCB Layout.
Vẽ mạch in PCB Layout
Ta chọn vào biểu tượng PCB Layout để thực hiện vẽ mạch in
Hình 1.18 Vào màn hình vẽ mạch in PCB
Sau đó chúng ta vẽ khung mạch in bằng biểu tượng vẽ ô vuông phía bên trái giao diện, chọn vào Board Edge và thực hiện kéo thả chuột để tạo khung vẽ mạch in.
Hình 1.19 Tạo khung vẽ mạch in PCB
Chúng ta thực hiện lấy các PCB của linh kiện tại ô Components và sắp xếp lên khung vẽ mạch in.
Hình 1.20 Sắp xếp các PCB của linh kiện
Hình 1.21 Thiết lập các thông số của dây dẫn trong mạch in
Sau đó chúng ta chọn biểu tượng Auto-Router và thiết lập các thông số để đi dây tự động.
Hình 1.22 Thiết lập thông số để đi dây tự động hợp và căn chỉnh lại khung cho vừa vặn Ta tiến hành nhấn vào biểu tượng Zone mode và thiết lập thông số để phủ đồng cho toàn mạch.
Hình 1.23 Phủ đồng cho mạch in
Sau khi phủ đồng chúng ta kiểm tra lại và hoàn thiện mạch in.
Hình 1.24 Hoàn thành mạch in PCB
1.3 Các linh kiện điện tử cơ bản dùng trong thực hành
Hình 1.26 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của điện trở
Hình 1.27 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của biến trở
Hình 1.28 Ký hiệu và hình ảnh thực tế các loại tụ điện
Hình 1.29 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của cuộn cảm
Hình 1.30 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của diode
Hình 1.31 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của transistor
Hình 1.32 Ký hiệu và hihf ảnh thực tế của thyristor
Hình 1.33 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của led
Hình 1.34 Ký hiệu và hình ảnh thực tế máy biến áp
Hình 1.35 Hình ảnh thực tế của các loại IC
Hình 1.36 Sơ đồ chân và hình ảnh thực tế của led 7 thanh tiềm ẩn tính cảm nên không lọc được nhiễu tần số cao Tụ C5, C6 là tụ lọc nguồn sau ổn áp.
Từ 220VAC xoay chiều qua biến áp hạ áp thành còn 12VAC sau đó qua mạch chỉnh lưu cầu diode cân bằng (mass = 0V) biến thành 12 VDC (vì có tụ nên điện áp ra sẽ là điện áp biên độ là 12VDC) Dương nguồn khi đó là sẽ là +17V, âm nguồn là - 17V sau đó qua IC 7812 và 7912 lúc đó điện áp ra sẽ được ổn áp là +12VDC và - 12VDC.
Hình 2.37 Mô phỏng mạch nguồn ổn áp dùng IC 7812 và IC 7912
Hình 2.38 PCB Layout mạch nguồn ổn áp dùng IC 7812 và IC 7912
Hình 2.39 Layout 3D mạch nguồn ổn áp dùng IC 7812 và IC 7912
2.1.2 Mạch dao động đa hài
Giả sử ban đầu Q1 dẫn nhanh hơn Q2 , sẽ làm giảm nhanh áp trên cực C của Q1 qua tụ C1 làm tắt Q2 Do Q2 tắt nên cực C của Q2 sẽ ở mức cao Vì vậy tụ C2 sẽ được nạp điện từ nguồn, dòng nạp lấy qua R4.
Khi Q2 tự trở lai trạng thái bão hòa, điện áp trong tụ C2 sẽ xả dòng qua R2, sẽ tạo một điện áp âm trên cực B của Q1 và như vậy Q1 sẽ vào trạng thái tắt, cực C của nó sẽ ở mức cao Do cực C của Q1 ở mức cao, nên tụ C1 sẽ được nạp điện từ nguồn,dòng nạp lấy qua R1 Khi C2 xả hết điện, Q1 sẽ trở lại trạng thái bão hòa, và lần này
Hình 2.40 Mô phỏng mạch dao động đa hài
Hình 2.41 PCB Layout mạch dao động đa hài
Hình 2.42 Layout 3D mạch dao động đa hài
2.1.3 Mạch dao động 3 pha xung sine
Mạch Dao động sử dụng các Transistor có thể tạo ra Xung vuông hoặc cũng có thể tạo ra Xung răng cưa hoặc cũng có thể tạo ra Xung hình sine chuẩn tùy theo việc tính toán thiết kế và điều chỉnh.
Mặc dù vậy, mạch này phụ thuộc rất lớn vào điện áp cung cấp (các transistor được sử dụng là loại 2SC458 hoặc 2SC828 được bán rất sẵn trên thị trường)
Nếu điện áp càng lớn thì chu kỳ dao động càng ngắn tức là tần số càng tăng và Biên dạng Xung càng trở thành Xung vuông.
Nếu điều chỉnh điện áp hoặc các điện trở ở chân E của các transistor hợp lý thì sẽ có biên dạng hình sine chuẩn.
Nếu điện áp càng thấp thì chu kỳ dao động càng dài tức là tần số càng giảm thấp và biên dạng xung dao động sẽ có dạng xung răng cưa hay còn gọi là xung tam giác
Hình 2.43 Mô phỏng mạch dao động 3 pha xung sine
Hình 2.44 PCB Layout mạch dao động 3 pha xung sine
2.2.1 Mạch tạo xung vuông dùng transistor
Giả thiết khi đóng nguồn, cả hai transistor đều thông nhưng do cấu tạo của hai tranzito không hoàn toàn giống nhau nên có một chiếc thông hơn.
Sau một quá trình quá độ xảy ra giữa các cực của hai transistor, Q1 thông và Q2 khoá Khi Q1 thông, tụ C2 dược nạp, tụ C1 phóng điện Tụ C2 được nạp theo đường từ dương nguồn +12V đến RC2 đến tiếp giáp BE của Q1 xuống đất Tụ C phóng điện theo đường từ cực dương đến tiếp giáp CE của Q1 đến Ri của nguồn đến RB2 về bản cực âm Khi tụ C1 phóng hết, UBE(T2) tăng dần và Q2 dẫn Q1 khoá
Quá trình cứ lặp đi lặp lại như trên.
Hình 2.46 Mô phỏng mạch tạo xung vuông dùng transistor
Hình 2.47 PCB Layout mạch tạo xung vuông dùng transistor
Hình 2.48 Layout 3D mạch tạo xung vuông dùng transistor
2.2.2 Mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Giai đoạn 1: Tụ C nạp từ điện áp 0V đến VCC/3
Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 nhỏ hơn VCC/3 nên tín hiệu xuất ra chân số 3 có mức 1.
Giai đoạn 2: Tụ C nạp từ điện áp VCC/3 đến 2VCC/3 hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là vẫn ở mức 1.
Giai đoạn 3: Tụ C nạp qua ngưỡng 2VCC/3
Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 lớn hơn 2VCC/3, tín hiệu ra chân 3 xuống mức
0 làm cho transistor ở chân 7 dẫn, chân 7 được kéo xuống mức 0 Tụ C bắt đầu xả qua
Rb, điện áp trên tụ giảm dần.
Giai đoạn 4: Tụ C xả từ 2VCC/3 đến VCC/3
Tương tự giai đoạn 2, tín hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là mức 0
Giai đoạn 5: Tụ C xả qua ngưỡng VCC/3
Khi tụ C xả qua ngưỡng VCC/3 (tức là điện áp trên tụ C bắt đầu thấp hơn VCC/3) thì lúc này tương tự giai đoạn 1, tín hiệu ra chân 3 sẽ là mức 1 và tụ C bắt đầu nạp lại.
Chu kỳ nạp xả của tụ tiếp tục.
Trong quá trình hoạt động bình thường của IC 555, điện áp trên tụ C chỉ dao động quanh điện áp Vcc/3 đến 2Vcc/3.
Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3, và kết thúc nạp ở thời điểm điện áp trên C bảng 2Vcc/3 Nạp điện với thời hẳng là (Ra+Rb)C.
Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2Vcc/3, và kết thúc xả ở thời điểm điện áp trên C bằng Vcc/3 Xả điện với thời hằng là Rb.C.
Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.
Tín hiệu ngõ ra sẽ có dạng xung vuông.
Hình 2.49 Mô phỏng mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Hình 2.50 PCB Layout mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Hình 2.51 Layout 3D mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Mạch lấy mẫu sẽ theo dõi điện áp đầu ra thông qua một cầu phân áp tạo ra ( Ulm : áp lấy mẫu)
Mạch tạo áp chuẩn => gim lấy một mức điện áp cố định (Uc : áp chuẩn )
Mạch so sánh sẽ so sánh hai điện áp lấy mẫu Ulm và áp chuẩn Uc để tạo thành điện áp điều khiển.
Mạch khuếch đại sửa sai sẽ khuếch đại áp điều khiển, sau đó đưa về điều chỉnh sự hoạt động của đèn công xuất theo hướng ngược lại, nếu điện áp ra tăng => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất dẫn giảm =>điện áp ra giảm xuống. Ngược lại nếu điện áp ra giảm => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất lại dẫn tăng => và điện áp ra tăng lên => kết quả điện áp đầu ra không thay đổi.
Hình 2.52 Mô phỏng mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
Hình 2.53 PCB Layout mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
Hình 2.54 Layout 3D mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
2.4.1 Mạch khếch dại công suất
Mục đích cơ bản của bộ khuếch đại Class AB là bảo toàn cấu hình Class B cơ bản đồng thời cải thiện tính tuyến tính của nó bằng cách thiên vị mỗi bóng bán dẫn chuyển đổi trên ngưỡng một chút.
Các linh kiện điện tử cơ bản dùng trong thực hành
Hình 1.26 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của điện trở
Hình 1.27 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của biến trở
Hình 1.28 Ký hiệu và hình ảnh thực tế các loại tụ điện
Hình 1.29 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của cuộn cảm
Hình 1.30 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của diode
Hình 1.31 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của transistor
Hình 1.32 Ký hiệu và hihf ảnh thực tế của thyristor
Hình 1.33 Ký hiệu và hình ảnh thực tế của led
Hình 1.34 Ký hiệu và hình ảnh thực tế máy biến áp
Hình 1.35 Hình ảnh thực tế của các loại IC
Hình 1.36 Sơ đồ chân và hình ảnh thực tế của led 7 thanh tiềm ẩn tính cảm nên không lọc được nhiễu tần số cao Tụ C5, C6 là tụ lọc nguồn sau ổn áp.
Từ 220VAC xoay chiều qua biến áp hạ áp thành còn 12VAC sau đó qua mạch chỉnh lưu cầu diode cân bằng (mass = 0V) biến thành 12 VDC (vì có tụ nên điện áp ra sẽ là điện áp biên độ là 12VDC) Dương nguồn khi đó là sẽ là +17V, âm nguồn là - 17V sau đó qua IC 7812 và 7912 lúc đó điện áp ra sẽ được ổn áp là +12VDC và - 12VDC.
Hình 2.37 Mô phỏng mạch nguồn ổn áp dùng IC 7812 và IC 7912
Hình 2.38 PCB Layout mạch nguồn ổn áp dùng IC 7812 và IC 7912
Hình 2.39 Layout 3D mạch nguồn ổn áp dùng IC 7812 và IC 7912
2.1.2 Mạch dao động đa hài
Giả sử ban đầu Q1 dẫn nhanh hơn Q2 , sẽ làm giảm nhanh áp trên cực C của Q1 qua tụ C1 làm tắt Q2 Do Q2 tắt nên cực C của Q2 sẽ ở mức cao Vì vậy tụ C2 sẽ được nạp điện từ nguồn, dòng nạp lấy qua R4.
Khi Q2 tự trở lai trạng thái bão hòa, điện áp trong tụ C2 sẽ xả dòng qua R2, sẽ tạo một điện áp âm trên cực B của Q1 và như vậy Q1 sẽ vào trạng thái tắt, cực C của nó sẽ ở mức cao Do cực C của Q1 ở mức cao, nên tụ C1 sẽ được nạp điện từ nguồn,dòng nạp lấy qua R1 Khi C2 xả hết điện, Q1 sẽ trở lại trạng thái bão hòa, và lần này
Hình 2.40 Mô phỏng mạch dao động đa hài
Hình 2.41 PCB Layout mạch dao động đa hài
Hình 2.42 Layout 3D mạch dao động đa hài
2.1.3 Mạch dao động 3 pha xung sine
Mạch Dao động sử dụng các Transistor có thể tạo ra Xung vuông hoặc cũng có thể tạo ra Xung răng cưa hoặc cũng có thể tạo ra Xung hình sine chuẩn tùy theo việc tính toán thiết kế và điều chỉnh.
Mặc dù vậy, mạch này phụ thuộc rất lớn vào điện áp cung cấp (các transistor được sử dụng là loại 2SC458 hoặc 2SC828 được bán rất sẵn trên thị trường)
Nếu điện áp càng lớn thì chu kỳ dao động càng ngắn tức là tần số càng tăng và Biên dạng Xung càng trở thành Xung vuông.
Nếu điều chỉnh điện áp hoặc các điện trở ở chân E của các transistor hợp lý thì sẽ có biên dạng hình sine chuẩn.
Nếu điện áp càng thấp thì chu kỳ dao động càng dài tức là tần số càng giảm thấp và biên dạng xung dao động sẽ có dạng xung răng cưa hay còn gọi là xung tam giác
Hình 2.43 Mô phỏng mạch dao động 3 pha xung sine
Hình 2.44 PCB Layout mạch dao động 3 pha xung sine
2.2.1 Mạch tạo xung vuông dùng transistor
Giả thiết khi đóng nguồn, cả hai transistor đều thông nhưng do cấu tạo của hai tranzito không hoàn toàn giống nhau nên có một chiếc thông hơn.
Sau một quá trình quá độ xảy ra giữa các cực của hai transistor, Q1 thông và Q2 khoá Khi Q1 thông, tụ C2 dược nạp, tụ C1 phóng điện Tụ C2 được nạp theo đường từ dương nguồn +12V đến RC2 đến tiếp giáp BE của Q1 xuống đất Tụ C phóng điện theo đường từ cực dương đến tiếp giáp CE của Q1 đến Ri của nguồn đến RB2 về bản cực âm Khi tụ C1 phóng hết, UBE(T2) tăng dần và Q2 dẫn Q1 khoá
Quá trình cứ lặp đi lặp lại như trên.
Hình 2.46 Mô phỏng mạch tạo xung vuông dùng transistor
Hình 2.47 PCB Layout mạch tạo xung vuông dùng transistor
Hình 2.48 Layout 3D mạch tạo xung vuông dùng transistor
2.2.2 Mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Giai đoạn 1: Tụ C nạp từ điện áp 0V đến VCC/3
Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 nhỏ hơn VCC/3 nên tín hiệu xuất ra chân số 3 có mức 1.
Giai đoạn 2: Tụ C nạp từ điện áp VCC/3 đến 2VCC/3 hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là vẫn ở mức 1.
Giai đoạn 3: Tụ C nạp qua ngưỡng 2VCC/3
Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 lớn hơn 2VCC/3, tín hiệu ra chân 3 xuống mức
0 làm cho transistor ở chân 7 dẫn, chân 7 được kéo xuống mức 0 Tụ C bắt đầu xả qua
Rb, điện áp trên tụ giảm dần.
Giai đoạn 4: Tụ C xả từ 2VCC/3 đến VCC/3
Tương tự giai đoạn 2, tín hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là mức 0
Giai đoạn 5: Tụ C xả qua ngưỡng VCC/3
Khi tụ C xả qua ngưỡng VCC/3 (tức là điện áp trên tụ C bắt đầu thấp hơn VCC/3) thì lúc này tương tự giai đoạn 1, tín hiệu ra chân 3 sẽ là mức 1 và tụ C bắt đầu nạp lại.
Chu kỳ nạp xả của tụ tiếp tục.
Trong quá trình hoạt động bình thường của IC 555, điện áp trên tụ C chỉ dao động quanh điện áp Vcc/3 đến 2Vcc/3.
Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3, và kết thúc nạp ở thời điểm điện áp trên C bảng 2Vcc/3 Nạp điện với thời hẳng là (Ra+Rb)C.
Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2Vcc/3, và kết thúc xả ở thời điểm điện áp trên C bằng Vcc/3 Xả điện với thời hằng là Rb.C.
Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.
Tín hiệu ngõ ra sẽ có dạng xung vuông.
Hình 2.49 Mô phỏng mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Hình 2.50 PCB Layout mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Hình 2.51 Layout 3D mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Mạch lấy mẫu sẽ theo dõi điện áp đầu ra thông qua một cầu phân áp tạo ra ( Ulm : áp lấy mẫu)
Mạch tạo áp chuẩn => gim lấy một mức điện áp cố định (Uc : áp chuẩn )
Mạch so sánh sẽ so sánh hai điện áp lấy mẫu Ulm và áp chuẩn Uc để tạo thành điện áp điều khiển.
Mạch khuếch đại sửa sai sẽ khuếch đại áp điều khiển, sau đó đưa về điều chỉnh sự hoạt động của đèn công xuất theo hướng ngược lại, nếu điện áp ra tăng => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất dẫn giảm =>điện áp ra giảm xuống. Ngược lại nếu điện áp ra giảm => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất lại dẫn tăng => và điện áp ra tăng lên => kết quả điện áp đầu ra không thay đổi.
Hình 2.52 Mô phỏng mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
Hình 2.53 PCB Layout mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
Hình 2.54 Layout 3D mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
2.4.1 Mạch khếch dại công suất
Mục đích cơ bản của bộ khuếch đại Class AB là bảo toàn cấu hình Class B cơ bản đồng thời cải thiện tính tuyến tính của nó bằng cách thiên vị mỗi bóng bán dẫn chuyển đổi trên ngưỡng một chút.
Hai sò công suất trong Amply class AB luôn hoạt động cùng lúc, triệt tiêu mức sai số tín hiệu Nó hoạt động theo nguyên lý kéo – đẩy, một sò khuếch đại tín hiệu dương và một sò khuếch đại tín hiệu âm Không chỉ vậy, Amply class AB có mức điện áp rất nhỏ tầm 5% – 10% giá trị dòng nghỉ cung cấp cho sò công suất Thông thường, toàn chu kì Class A.
Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo : Sự biến dạng chéo thường thấy trong các cấu hình bộ khuếch đại lớp B Các trans được phân cực ở điểm cắt trong bộ khuếch đại Class B Được biết, một trans silicon và một diode germani yêu cầu 0,7V và 0,2V tương ứng trên đường giao nhau BE trước khi chuyển sang chế độ dẫn và điện áp cực
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ BẰNG PROTEUS
Mạch tạo xung vuông
2.2.1 Mạch tạo xung vuông dùng transistor
Giả thiết khi đóng nguồn, cả hai transistor đều thông nhưng do cấu tạo của hai tranzito không hoàn toàn giống nhau nên có một chiếc thông hơn.
Sau một quá trình quá độ xảy ra giữa các cực của hai transistor, Q1 thông và Q2 khoá Khi Q1 thông, tụ C2 dược nạp, tụ C1 phóng điện Tụ C2 được nạp theo đường từ dương nguồn +12V đến RC2 đến tiếp giáp BE của Q1 xuống đất Tụ C phóng điện theo đường từ cực dương đến tiếp giáp CE của Q1 đến Ri của nguồn đến RB2 về bản cực âm Khi tụ C1 phóng hết, UBE(T2) tăng dần và Q2 dẫn Q1 khoá
Quá trình cứ lặp đi lặp lại như trên.
Hình 2.46 Mô phỏng mạch tạo xung vuông dùng transistor
Hình 2.47 PCB Layout mạch tạo xung vuông dùng transistor
Hình 2.48 Layout 3D mạch tạo xung vuông dùng transistor
2.2.2 Mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Giai đoạn 1: Tụ C nạp từ điện áp 0V đến VCC/3
Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 nhỏ hơn VCC/3 nên tín hiệu xuất ra chân số 3 có mức 1.
Giai đoạn 2: Tụ C nạp từ điện áp VCC/3 đến 2VCC/3 hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là vẫn ở mức 1.
Giai đoạn 3: Tụ C nạp qua ngưỡng 2VCC/3
Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 lớn hơn 2VCC/3, tín hiệu ra chân 3 xuống mức
0 làm cho transistor ở chân 7 dẫn, chân 7 được kéo xuống mức 0 Tụ C bắt đầu xả qua
Rb, điện áp trên tụ giảm dần.
Giai đoạn 4: Tụ C xả từ 2VCC/3 đến VCC/3
Tương tự giai đoạn 2, tín hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là mức 0
Giai đoạn 5: Tụ C xả qua ngưỡng VCC/3
Khi tụ C xả qua ngưỡng VCC/3 (tức là điện áp trên tụ C bắt đầu thấp hơn VCC/3) thì lúc này tương tự giai đoạn 1, tín hiệu ra chân 3 sẽ là mức 1 và tụ C bắt đầu nạp lại.
Chu kỳ nạp xả của tụ tiếp tục.
Trong quá trình hoạt động bình thường của IC 555, điện áp trên tụ C chỉ dao động quanh điện áp Vcc/3 đến 2Vcc/3.
Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3, và kết thúc nạp ở thời điểm điện áp trên C bảng 2Vcc/3 Nạp điện với thời hẳng là (Ra+Rb)C.
Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2Vcc/3, và kết thúc xả ở thời điểm điện áp trên C bằng Vcc/3 Xả điện với thời hằng là Rb.C.
Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.
Tín hiệu ngõ ra sẽ có dạng xung vuông.
Hình 2.49 Mô phỏng mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Hình 2.50 PCB Layout mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Hình 2.51 Layout 3D mạch tạo xung vuông dùng IC 555
Mạch lấy mẫu sẽ theo dõi điện áp đầu ra thông qua một cầu phân áp tạo ra ( Ulm : áp lấy mẫu)
Mạch tạo áp chuẩn => gim lấy một mức điện áp cố định (Uc : áp chuẩn )
Mạch so sánh sẽ so sánh hai điện áp lấy mẫu Ulm và áp chuẩn Uc để tạo thành điện áp điều khiển.
Mạch khuếch đại sửa sai sẽ khuếch đại áp điều khiển, sau đó đưa về điều chỉnh sự hoạt động của đèn công xuất theo hướng ngược lại, nếu điện áp ra tăng => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất dẫn giảm =>điện áp ra giảm xuống. Ngược lại nếu điện áp ra giảm => thông qua mạch hồi tiếp điều chỉnh => đèn công xuất lại dẫn tăng => và điện áp ra tăng lên => kết quả điện áp đầu ra không thay đổi.
Hình 2.52 Mô phỏng mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
Hình 2.53 PCB Layout mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
Hình 2.54 Layout 3D mạch nguồn ổn áp một chiều có bảo vệ
2.4.1 Mạch khếch dại công suất
Mục đích cơ bản của bộ khuếch đại Class AB là bảo toàn cấu hình Class B cơ bản đồng thời cải thiện tính tuyến tính của nó bằng cách thiên vị mỗi bóng bán dẫn chuyển đổi trên ngưỡng một chút.
Hai sò công suất trong Amply class AB luôn hoạt động cùng lúc, triệt tiêu mức sai số tín hiệu Nó hoạt động theo nguyên lý kéo – đẩy, một sò khuếch đại tín hiệu dương và một sò khuếch đại tín hiệu âm Không chỉ vậy, Amply class AB có mức điện áp rất nhỏ tầm 5% – 10% giá trị dòng nghỉ cung cấp cho sò công suất Thông thường, toàn chu kì Class A.
Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo : Sự biến dạng chéo thường thấy trong các cấu hình bộ khuếch đại lớp B Các trans được phân cực ở điểm cắt trong bộ khuếch đại Class B Được biết, một trans silicon và một diode germani yêu cầu 0,7V và 0,2V tương ứng trên đường giao nhau BE trước khi chuyển sang chế độ dẫn và điện áp cực
E này được gọi là điện áp cắt Điốt gecmani nằm ngoài phạm vi của bộ khuếch đại Transistor chỉ có thể lấy điện áp cắt từ chính nguồn Do đó, các phần của dạng sóng đầu vào thấp hơn 0,7 V sẽ bị loại bỏ và do đó các phần tương ứng sẽ không có trong dạng sóng đầu ra Đây được gọi là hiệu ứng Crossover Distortion.
Hình 2.55 Mô phỏng mạch khếch đại công suất
Hình 2.56 PCB Layout mạch khếch đại công suất
Hình 2.57 Layout 3D mạch khếch đại công suất
2.4.2 Mạch khếch đại âm thanh
Nguyên lý hoạt động: Âm thanh như giọng nói, giọng hát sẽ có những sóng âm khác nhau được gửi qua micro Màng ngăn của micro chuyển đổi nó thành tín hiệu điện Trong đó, tín hiệu điện dao động đại diện cho độ loãng và áp suất của âm thanh gốc Nhờ đĩa CD, đầu ghi, tín hiệu điện sẽ được mã hóa.
Một bộ phát tín hiệu được ghi sẽ giải mã tín hiệu điện và được đưa ra cho loa Sự thay đổi áp suất tương tự sẽ được loa tái tạo như lúc ban đầu.
Nguyên lý mạch khuếch đại âm thanh tổng hợp giống như một bộ trộn âm thanh đa kênh cho một số kênh âm thanh Sẽ không bị nhiễu âm vì mỗi tín hiệu sẽ được đưa đến một điện trở, còn đầu kia sẽ được kết nối với cực “GND”. hiệu đầu ra Hai loại tín hiệu này khác nhau hoàn toàn Tín hiệu đầu ra phải được xử lí thông qua các bộ phận của mạch khuếch đại, nhờ việc đầu ra phải thay đổi điện trở đối để tạo ra mức dao động điện áp mới cho tín hiệu âm thanh gốc Nhưng tải này rất lớn khi so với tín hiệu âm thanh gốc Vì vậy, âm thanh phải được khuếch đại đầu tiên với sự trợ giúp của bộ tiền khuếch đại Tín hiệu đầu ra sẽ mạnh hơn nhiều lần so với tín hiệu đầu vào trong bộ khuếch đại công suất Thiết kế số lượng bộ tiền khuếch đại trong bộ khuếch đại sẽ tùy theo nhà sản xuất.
Hình 2.58 Mô phỏng mạch khếch đại âm thanh
Hình 2.60 Layout 3D mạch khếch đại âm thanh
2.5 Mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Hai transistor được thiết kế thành một bộ dao động có tần số tăng khi nhấn BT1 và giảm khi BT1 được nhả
Hình 2.61 Mô phỏng mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Hình 2.62 PCB Layout mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Hình 2.63 Layout 3D Mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Hình 2.65 PCB Layout mạch điều tốc
Hình 2.66 Layout 3D mạch điều tốc
2.7 Mạch RFID nhận dạng tần số vô tuyến
Nguyên lý hoạt động của hệ thống RFID khá đơn giản, thiết bị RFID sẽ phát ra sóng điện từ ở một tần số cố định và được quy định cụ thể, lúc này thiết bị RFID tag trong vùng phủ sóng sẽ cảm nhận được sóng điện từ, nhận năng lượng từ sóng rồi phát ra, báo tín hiệu cho RFID nhận biết mã.
Hình 2.67 Mô phỏng mạch RFID nhận dạng tần số vô tuyến
Hình 2.68 PCB Layout mạch nhận dạng tần số vô tuyến
Hình 2.69 Layout 3D mạch RFID nhận dạng tần số vô tuyến
Trong tình hình dịch bệnh hết sức phức táp, việc học tập online là điều không thể tránh khỏi Việc học tập môn thực tập tay nghề điện tử cũng hết sức khó khăn. Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Trần Văn Thọ, em cũng đã hoàn thành bài báo cáo của mình về các mạch điện tử đã được thầy hướng dẫn trên lớp Qua thực hiện môn học này giúp em trang bị thêm những kiến thức và kỹ năng cần thiết trong lĩnh vực mà mình đang theo học Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kỹ năng còn hạn chế, rất mong được sự gop sý từ thầy và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!
Mạch khếch đại
2.4.1 Mạch khếch dại công suất
Mục đích cơ bản của bộ khuếch đại Class AB là bảo toàn cấu hình Class B cơ bản đồng thời cải thiện tính tuyến tính của nó bằng cách thiên vị mỗi bóng bán dẫn chuyển đổi trên ngưỡng một chút.
Hai sò công suất trong Amply class AB luôn hoạt động cùng lúc, triệt tiêu mức sai số tín hiệu Nó hoạt động theo nguyên lý kéo – đẩy, một sò khuếch đại tín hiệu dương và một sò khuếch đại tín hiệu âm Không chỉ vậy, Amply class AB có mức điện áp rất nhỏ tầm 5% – 10% giá trị dòng nghỉ cung cấp cho sò công suất Thông thường, toàn chu kì Class A.
Mạch khuếch đại công suất đẩy kéo : Sự biến dạng chéo thường thấy trong các cấu hình bộ khuếch đại lớp B Các trans được phân cực ở điểm cắt trong bộ khuếch đại Class B Được biết, một trans silicon và một diode germani yêu cầu 0,7V và 0,2V tương ứng trên đường giao nhau BE trước khi chuyển sang chế độ dẫn và điện áp cực
E này được gọi là điện áp cắt Điốt gecmani nằm ngoài phạm vi của bộ khuếch đại Transistor chỉ có thể lấy điện áp cắt từ chính nguồn Do đó, các phần của dạng sóng đầu vào thấp hơn 0,7 V sẽ bị loại bỏ và do đó các phần tương ứng sẽ không có trong dạng sóng đầu ra Đây được gọi là hiệu ứng Crossover Distortion.
Hình 2.55 Mô phỏng mạch khếch đại công suất
Hình 2.56 PCB Layout mạch khếch đại công suất
Hình 2.57 Layout 3D mạch khếch đại công suất
2.4.2 Mạch khếch đại âm thanh
Nguyên lý hoạt động: Âm thanh như giọng nói, giọng hát sẽ có những sóng âm khác nhau được gửi qua micro Màng ngăn của micro chuyển đổi nó thành tín hiệu điện Trong đó, tín hiệu điện dao động đại diện cho độ loãng và áp suất của âm thanh gốc Nhờ đĩa CD, đầu ghi, tín hiệu điện sẽ được mã hóa.
Một bộ phát tín hiệu được ghi sẽ giải mã tín hiệu điện và được đưa ra cho loa Sự thay đổi áp suất tương tự sẽ được loa tái tạo như lúc ban đầu.
Nguyên lý mạch khuếch đại âm thanh tổng hợp giống như một bộ trộn âm thanh đa kênh cho một số kênh âm thanh Sẽ không bị nhiễu âm vì mỗi tín hiệu sẽ được đưa đến một điện trở, còn đầu kia sẽ được kết nối với cực “GND”. hiệu đầu ra Hai loại tín hiệu này khác nhau hoàn toàn Tín hiệu đầu ra phải được xử lí thông qua các bộ phận của mạch khuếch đại, nhờ việc đầu ra phải thay đổi điện trở đối để tạo ra mức dao động điện áp mới cho tín hiệu âm thanh gốc Nhưng tải này rất lớn khi so với tín hiệu âm thanh gốc Vì vậy, âm thanh phải được khuếch đại đầu tiên với sự trợ giúp của bộ tiền khuếch đại Tín hiệu đầu ra sẽ mạnh hơn nhiều lần so với tín hiệu đầu vào trong bộ khuếch đại công suất Thiết kế số lượng bộ tiền khuếch đại trong bộ khuếch đại sẽ tùy theo nhà sản xuất.
Hình 2.58 Mô phỏng mạch khếch đại âm thanh
Hình 2.60 Layout 3D mạch khếch đại âm thanh
Mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Hai transistor được thiết kế thành một bộ dao động có tần số tăng khi nhấn BT1 và giảm khi BT1 được nhả
Hình 2.61 Mô phỏng mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Hình 2.62 PCB Layout mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Hình 2.63 Layout 3D Mạch cảnh báo các phòng trong tòa nhà
Mạch điều tốc
Hình 2.65 PCB Layout mạch điều tốc
Hình 2.66 Layout 3D mạch điều tốc
Mạch RFID nhận dạng tần số vô tuyến
Nguyên lý hoạt động của hệ thống RFID khá đơn giản, thiết bị RFID sẽ phát ra sóng điện từ ở một tần số cố định và được quy định cụ thể, lúc này thiết bị RFID tag trong vùng phủ sóng sẽ cảm nhận được sóng điện từ, nhận năng lượng từ sóng rồi phát ra, báo tín hiệu cho RFID nhận biết mã.
Hình 2.67 Mô phỏng mạch RFID nhận dạng tần số vô tuyến
Hình 2.68 PCB Layout mạch nhận dạng tần số vô tuyến
Hình 2.69 Layout 3D mạch RFID nhận dạng tần số vô tuyến
Trong tình hình dịch bệnh hết sức phức táp, việc học tập online là điều không thể tránh khỏi Việc học tập môn thực tập tay nghề điện tử cũng hết sức khó khăn. Được sự hướng dẫn nhiệt tình của thầy Trần Văn Thọ, em cũng đã hoàn thành bài báo cáo của mình về các mạch điện tử đã được thầy hướng dẫn trên lớp Qua thực hiện môn học này giúp em trang bị thêm những kiến thức và kỹ năng cần thiết trong lĩnh vực mà mình đang theo học Mặc dù đã cố gắng hết sức nhưng do kiến thức và kỹ năng còn hạn chế, rất mong được sự gop sý từ thầy và các bạn.
Xin chân thành cảm ơn!
