Điện – giải tích mạch (ee2031) bản chuẩn bị tn 1&2

Hình 5: Hình mẫu dùng bo mạch để nối 01 điện trở vào mạch TN Ta phải nối một đầu điện trở vào day A va mot dau vao day B nhw hinh roi sau đó dùng dây nối điện trở vào mạch thông qua 2 lỗ

_

Chương trình KS CUC Việt - Pháp

BK

P.F.I.E.V

ĐIỆN — GIẢI TÍCH MẠCH (EE2031)

BAN CHUAN BỊ TN 1&2

GVHD: TS Nguyễn Thanh Nam

Bài thí nghiệm 1:

ĐO ĐIỆN DÙNG DAO ĐỘNG KÝ VÀ MÁY ĐO ĐA NĂNG

DO GIA TRI NEN DC-AC VA HIEU DUNG

DO CHINH XAC CUA CAC PHEP DO

CAC PHEP DO TONG TRO THONG DUNG

A CHUAN BI PHAN LY THUYET - LY GIAI

1 Néi dung 1: Ban hiéu gi vé cac dạng áp hàm hình sin — xung VHÔng — xung tam giác?

Tín hiệu sm là một tín hiệu tiêu biêu cho loại tín hiệu liên tục, có thê tính được

biên độ ở từng nơi, từng thời điểm

Tín hiệu xung vuông là tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu gián đoạn, biên độ chỉ

có 2 giá trị là mức cao và mức thấp Thời gian đề chuyên từ mức biên độ thấp lên cao hoặc ngược lại rất ngắn và xem như tức thời

Ngoài ra còn có tín hiệu xung tam giác, xung nhọn,

*® Các loại xung cơ bản trên rất khác nhau về dạng sóng nhưng có điểm chung là thời gian tôn tại xung rât ngăn

Lấy 3 chữ số cuối trong MSSV 2113478làm theo yêu cầu của GVHD ta được:

12+44+74+8=31 Vay:

X=3vaY=1

Ta có hàm

e(Ð = Eo + Emỗ(2zxft) VỚI:

Xung tam giác

B2: Chọn kiểu xung thích hợp tại (2)

B3: Chọn dãi tần tại (3) cho phù hợp

B4: Vặn (6) để điều chỉnh tần số phat cua GBF két hop quan sát trên màn hình đến khi đạt được f mong muốn

e_ Diêu chỉnh biên độ xoay chiêu Em của xung

BI: Nhắn nút AUTO tại khu vực MEASURE để bật chế độ đo tự động của Oscillo

rồi chọn đại lượng đo là Vpp bằng cách ấn nút HARDCOPY

B2: Vặn nút (13) trên GBEF và quan sát kết quả đo trên oscillo để điều chỉnh biên

độ Em mong muôn

e© - Điều chỉnh phần không đối E0 của xung

BI: Nhắn nút AUTO trên Oscillo rồi chọn đại lượng đo là Varg bằng cach bam

nút UTILITY (chỉnh oscillo ở chế độ DC)

B2: Vặn nút (11) trên GBF và quan sát kết quả đo trên Oscillo đề điều chỉnh được

giá trị Eo mong muốn

2 Nội dung 2: Hay liét ké xem trén Oscillo 0 chế độ đo tự động thì ngoài tấn số ta

đo được những thông số áp nào của hàm e(t) kế trên — những thông số đơn vi là [V]}?

a Ghi ky hiéu + tên đại lượng và ước lượng (tỉnh) xem tri do duoc khi noi Oscillo vot e(t) ở trên?

e - Vọp: chênh lệch giữa điện áp cực đại và cực tiêu (peak to peak voltape) Voi xung e(t): Vpp = (Eo + Em) — (Eo — Em) = 2Em = 4V

e Vrms: dién 4p hiệu dụng (root mean squared voltage)

Đối với xung e(£), nêu chọn chế độ DC thì ta đo được điện áp hiệu dụng của toàn

Nêu chọn chê độ AC thì ta đo được điện áp hiệu dụng của phân xoay chiêu của

- Đôi với xung hình sin

- Đôi với xung vuông

xung:

_ 01/2 Vms = ETRMS = (=, le(t) = E,|?dt)

- Đôi với xung hình sin

© Varg: dién ap trung binh (average voltage) Déi vai xung e(t),

Varg == fy, e(t)dt = Eo =-3V

Vmạy: điện áp cực đại (maximum voltage) Đối với xung e(),

Vinax = Eo + Em = -1V

e Van: điện áp circ tiéu (minimum voltage) Déi vei xung e(t),

Vmin= Eo - Em = -5V

se _ Vị: điện áp xác lập trên (high set up voltage)

e Viow: dign ap xac lap dudi (low set up voltage)

e Vamp: bién d6 (amplitude)

b Hay chit y khi ð(2aƒ t) lần lượt là áp hình sin — xung vuông — xung tam giác thi giá

c tri ghi 6 (a) sé thay đổi thế nào (xem thêm cùng phân 3b)?

3 Nội dung 3: Hấy liệt kê xem trên VOM ta cũng đo được những thông số áp [V] nào trong số kế ở phân trên (mục 2 ~ Oscillo)

a Hay chi ý để đo các giá trị này thì phải chọn bấm nút trên VOM như thể nào?

Hinh 3: Máy đo đa năng VOM

Có ba thông số áp mà cả VOM và oscillo đều đo được là:

® - E¿: ta chọn nút (7) bên trái và chọn thang đo phù hợp

® Ernws: ta chọn nút (7) bên phải (~V) và chọn thang đo phù hợp (tắt chế độ AC+DC)

®- Erms: ta cũng chọn nút (~V) nhưng mở chế độ AC+DC

b Đưa ra công thức lý thuyết dé tính các đại lượng [VỊ ẩo được bằng cả VOM và Oscillo

Công thức lý thuyết cho áp hiệu dụng Erms của toàn bộ xung là:

-_ Đối với xung hình sin

Công thức lý thuyết cho áp hiệu dụng Eraws của phần xoay chiều của xung là:

- Đôi với xung hình sin

How to Read Resistor Color Codes

10 ppm/K Blue

Hình 4: Bảng giá trị của điện trở theo vạch màu

b Lý giải và đưa ra hình mẫu dùng bo mạch đề nỗi 01 điện trỏ vào mạch TN?

Hình 5: Hình mẫu dùng bo mạch để nối 01 điện trở vào mạch TN

Ta phải nối một đầu điện trở vào day A va mot dau vao day B nhw hinh roi sau

đó dùng dây nối điện trở vào mạch thông qua 2 lỗ đỏ và xanh đương Lưu ý không được cắm cả 2 đầu điện trở vào cùng 1 hàng vì tất cả các lỗ trên! hàng đều nối chung ra 1 16

cắm xanh (hoặc đỏ).

c Trả lời vấn đề trong IH-B.12 + Đưa ra công thức tính điện trở nội II-B theo U1)

và D2)

Hình 6: Sơ đề mô hình hóa quá trình đo điện trở nội của GBE

- Tra loi van dé trong III-B 12: Đề đo dược điện trở nội của GBF ta phải xem như điện trở nội của Oscillo là rất lớn so với các loại điện trở khác sử dụng trong

Hình 7: Sơ đồ mô hình hóa quá trình đo điện trở nội của Oscillo

- _ Ở đây ta xét giả định là điện trở Ry và 2 điện trở l MO rất lớn so với điện trở

nội (không vẽ trên sơ đồ) của GBE

- Ở sơ đồ 7a, ta có UAc = E

B CHUAN BI DE TIEN HANH THI NGHIEM TRONG PTN (OFFLINE)

1 Phan 1: Do dién dp (lam chung cho I & Il) + do trước tri dB

a Véso dé do nguyén ly (cé VOM va Oscillo)

oscillo GBF

Hinh 8: So dé nguyén ly dùng đề đo điện áp của nguồn

b Dựng sơ đồ linh kiện và dung cu do day du

Osillo

VOM

Hinh 9: So dé linh kién dung dé do dién áp của nguồn

c Tạo 03 bảng do ứng với áp hình sin — xung vuông — xung tam giác

Bảng đo các thông số áp của xung e(£) = Eụ + E,„ð(2mƒt)

với ð(2zƒí) là xung hình sin, trong đó

(V) En =

Errus Exms Xo (dB

Bảng đo các thông số áp của xung e(f) = Es + E„„ô(2zƒt)

với ð(2z ƒt) là xung vuông, trong đó

Eo (V Erras (V Evms

Bảng đo các thông số áp của xung e(#) = Eo + E„ð(2zƒt)

với ð(2zƒt) là xung tam giác, trong đó

Ey = Em = (kHz)

a Do tri Ur ghi chi va chtea khéng gian dé lam phan IL8

ở khoảng tân số tương đổi cao)

._ Phần 3: Đo điện trở

._ Làm III-A: Chuẩn bị chọn ít nhất 05 trở rời (rị-vạch màu) trong đó nên có xap x1 50 Ova 1 MO

Lam II-B: Vé so dé nguyén ly (c6 Oscillo) teng voi HI-B.11&12 - Cé thé ding

hộp điện tro cho mach IH-B.12

GBF |

Hình 11: Sơ đồ linh kiện dùng để đo điện trở nội của GBE

c Làm HII-C: Về sơ đô nguyên lý (có oseillo + Ch1+Ch2) và dựng sơ đô linh kiện

va dung cu do đây đủ (trên bo mạch có 02 trở I MÔ và phải nối ra bởi 3 điểm A- B-C)

Hình 13: Sơ đề linh kiện dùng để đo điện trở nội của Oscillo

BAN CHUAN BI THI NGHIEM 2

Bài Thí nghiệm số 2 / KHAO SÁT ĐẶC TUYEN VOLT-AMPERE CUA MOT SO LOAI

PHAN TU HAI CUC TREN DAO DONG KY

THÍ DỤ CÁC MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN

A CHUAN BI PHAN LY THUYET - LY GIAI

1 Nội dung 1: Ban hiểu gì về các dạng đặc tuyến Volt-Ampere ?

Dac tuyén Volt-Ampere , con gọi là đặc tuyén V—A, dac tinh V—A hay đặc tuyến I-U, là mối quan hệ giữa dòng điện qua một mạch điện, thiết bị, hay vật liệu, với hiệu điện thế trên linh kiện đó Quan hệ này thường được biểu diễn đưới dạng biểu đồ hoặc

đồ thị

Đặc tuyến I—U đơn giản nhất là của một điện trở thuần R, trong đó theo định luật

Ohm thì thể hiện quan hệ tuyến tính giữa hiệu điện thế và dòng điện trong mạch Vì dòng điện trong mạch tỉ lệ thuận với hiệu điện thế, đặc tuyến ]—U là một đường thang di qua gốc tọa độ với độ đốc dương; độ dốc của đặc tuyến bằng nghịch đảo của điện trở a) Đặc tuyến Volt-Ampere của R-L-C lần lượt có dạng:

Hình 2.1 Đặc tuyến Volt — Ampere của R

Hinh 2.4 M6 hinh dac tuyén Volt-Ampere cua điột lí tưởng và thực tế

- Cặp giá trị phd bién cua Ug va Rgla 0.7 V va 0.51 mQ

©) Xem lại bài giảng và vẽ phóng ra (hình không thể quá nhỏ) đặc tuyến của l Zener trên đó ngoài cách xác định Ud và Rd như Diod hay chi ra cach xac dinh Uzva Rz? Hay thứ đưa ra một bộ trị Ud + Rd và Us + Rz bạn cho là thực tế có và có nhận xét gibé sung gì thêm ?

- Điôt Zener được chế tạo tối ưu đề hoạt động trong miền đánh thủng

Hình 2.5 Đặc tuyên Volt-Ampere của Didt zener

- Chế độ hoạt dong cua diét zener là ché dé U>Ug Voi Ứ„ là điện áp ngưỡng của điôt

du

Didt dau véi dién tro dong Rg = aT

- Khi đó điôt tương đương với mắc nối tiếp điện U= Uz + Rạl

2 Nội dung 2: Trả lời các vấn đề nêu ra — thé hién trong sơ đồ Hình 1.1

CH1

GBF > CH2

A Cc

transformateur d'isolement

a) Ban hay tìm hiểu phần nói về biễn áp cách ly (BA-CL) và trả lời các câu hỏi sau + Nếu không có (BA-C1) mà nối trực tiếp vào GBF thì tín hiệu vào Chl & Ch2 có gì đặc biệt ? Ciải thích cho nhận định của bạn ?

+ Chỉ ra điểm nối đất (nối mát = điện thé 0) trên nguồn (GBF), trên Oscillo (Chl&Ch2)

và trên mạch chỉ có nguồn áp thả nồi dây mát (chưa nối thiết bị đo) ?

Giải thích : Nếu không có biến áp cách ly (BA-CL) thì V4 = V¿= 0 Trên dao động ký cũng có L dây nói đất do đó điện áp trên R = 0 ® Ta không thê thực hiện phép đo Vì vậy cần phải có 1 nguồn nuôi với dây mát thả nỗi (Không nối đất) để tránh những van

đề do liên kết.

b) Tại sao bắt buộc phải có điện trở R (~100W) trong hình ? Ta có thể đưa trực tiếp tín hiệu dòng điện vô Oscillo không ? Tại sao có dấu trừ trong biểu thức (-RI) ? Nếu không

xử lý (xem 1.3) thì đồ thị sẽ ra sao — lấy ví dụ trên đặc tuyến điện trở R (phần 1a) ?

- Mắc mạch gồm R và D, dùng GBF phát tín hiệu hình Sin Đưa điện áp 2 đầu D vào

kênh CHI của dao động ký và điện áp các cực của R vào kênh CH2, bật chế độ XY trên đao động ký, ta thu được dé thị của hai áp CHI và CH2 trên màn hình của dao động ký

Từ đó ta quan sát được quan hệ g tỉ lệ thuận với I Do đó, tín hiệu điện áp giữa haiđầu

điện trở R tương đương với tín hiệu dòng điện qua nó

- Có dấu trừ trong biểu thức (-RI) vì giữa R và D ta đã thêm nối đất cho chúng dẫn đến

đôi chiều dòng điện khi đi qua các phần tử nên xuất hiện thêm dấu trừ Nếu không xử lí

thì sẽ khiến quá trình đo khó khăn hơn và làm đối chiều đồ thị

c) Dựa vào đồ thị vẽ cho R ở A-la trên với giá sử đây là kết quả quan sát từ sơ đồ Hình

11 (xem mục I3) - hãy đưa ra cách tính trị R từ đồ thị này (lưu ý tới lý gidi 6 phan a trên) ?

- Đỗ thị đặc tuyến Volt-Ampere của R luôn đi qua góc tọa độ nên ta có công thức tính

01 lỉnh kiện 04 đâu (thay cho 04 diod trong I-C), hãy tìm hình ảnh linh kiện này ?

cu Hình H2 Sơ đồ mạch chỉnh lưu đơn giản (Sơ đồ nguyên lý)

Mạch chỉnh lưu là một mạch điện điện tử chứa các linh kiện điện tử có tác dung

biến đôi dòng điện xoay chiều thành dòng điện một chiều Mạch chỉnh lưu được dùng

trong các bộ nguồn một chiều hoặc mạch tách sóng tín hiệu vô tuyến trong các thiết bị

vô tuyến Trong mạch chỉnh lưu thường chứa các điode bán dẫn đề điều khiến dòng điện

và các đèn chỉnh lưu thủy ngân hoặc các linh kiện khác

Hình 2.8 Linh kiện cầu chỉnh lưu

b) Kiến thức về tác dụng của tụ C trong mạch san bằng đỉnh (H-B) sẽ học kỹ sau trong Ch04 Về phương điện đo uCC /<u> hãy trá lời câu hoi

- Uẹc có thể do chính xác trên Oscillo bằng 02 cách — mô tả 02 cách đo này ? + Cách 1: Dùng chế độ con trỏ ở trạng thái đo điện áp AU, sau do điều chỉnh 2 con trỏ sau cho năm trên đỉnh đồ thị và đọc kết quả đo

+ Cách 2: Dùng chế độ đo tự động có sẵn trên Oscillo bằng cách nhắn nút 46 rồi ấn tiếp

47 chọn do Vpp

- <u> 1a giá trị äo nào trên Oscillo (tham khảo theo bai TNI) ?

<u> là giá trị đo điện áp trung bình có sẵn trên Oscillo

B CHUAN BI DE TIEN HANH THI NGHIEM TRONG PTN (OFFLINE)

1 Phần 1 : Mạch dùng để khảo sát đặc tuyến Volt-Ampere của hai cực

b) Dựng sơ đồ linh kiện và dụng cụ đo đầy đủ tương ứng với mạch này ? Chú ý rằng các linh kiện hai cực rời phải gan qua bo mach !

c) Ghi chi va chtra ché dé tién hành thực nghiêm theo I.3-4-5-6 trong đó chú ý tới lý

giải ở các nội dung A-1 và A-2 phía trên.

2 Phần 2 : Mạch chỉnh lưu và Sự san bằng đỉnh —- Mạch lọc đơn giản a) Vẽ sơ đồ đo nguyên lý bao gồm cả tụ điện:

CH2

CH1 e(t)

Hình 2.10 Sơ đồ nguyên lý dùng để chỉnh lưu và loc tín hiệu.

b) Dựng sơ đồ (hình ảnh) kết nói linh kiện và dụng cụ đo tương ứng với mạch này ? Chú ý rang diod (hai cực rời) gắn trên bo mạch !

c) Ghi chú và chừa chỗ đề tiến hành thực nghiệm và tính toán theo I-A(7-8) và

I-B(9-10) trong đó chú ý tới lý giải ở các nội dung A-1 và A-2 phía trên

Bảng kết quá Thí nghiệm 2 KHẢO SÁT ĐẶC TUYẾN VOLT-AMPERE CUA MOT SO LOAI

PHAN TU HAI CUC TREN DAO DONG KY

THÍ DỤ CÁC MẠCH ĐIỆN ĐƠN GIẢN

Ngày thínghiệm: 20/02/2023

Nhóm: P03 Cán bộ hướng dân

Nguyễn Kiên Giang 2111097

Lâm Bá Huy 2113478

I Quan sat dic tuyến Volt-Ampère của hai cực trên đao động ký :

% Khảo sát Đặc trưng của phần tử hai cực trên dao động ký

1 Khảo sát đặc trưng của điện trở khoảng 50-100 :

R= Q e€(= tan œ=

R

>D= bana nets _ Ọ

Sử dụng máy đo đa năng : D' = QO Sai số ; AD D/'=

2 Quan sát đặc trưng của một điôt :

tang = Dn = Ra=

R_

Rg = đ cuc QO

tana

Tần số khi đường đặc tuyến bị biến dạng: f= KHz

3 Quan sát đặc trưng của 2 điôt điện quang (LED) :

3.a Đặc trưng của LED xanh : tan œ=