Ngày nay, kỹ thật số đã và đang thâm nhập mạnh mẽ vào Kỹ thuật điện tử, Điều khiển tự động, phátthanh truyền hình, y tế, nông nghiệp...và ngay cả trong các dụng cụ sinh hoạt giađình.. Vì
GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
Chọn đề tài
Nhóm đã tiến hành nghiên cứu từ nhiều nguồn trên internet và các khóa học trước đó, nhận thấy rằng đề tài này đã được nhiều nhóm thực hiện Qua quá trình này, nhóm đã tích lũy được kiến thức quý giá và rút ra nhiều kinh nghiệm thực tiễn.
Khi thiết kế mạch, có thể lựa chọn giữa việc sử dụng IC số hoặc vi điều khiển, mỗi phương pháp đều có ưu và nhược điểm riêng Sử dụng IC số giúp đơn giản hóa quá trình thiết kế mà không cần kiến thức lập trình, nhưng lại dẫn đến mạch cồng kềnh với nhiều linh kiện, layout phức tạp và khó khăn trong việc phát triển, nâng cấp hệ thống.
Sử dụng vi điều khiển mang lại lợi ích như mạch nhỏ gọn với ít IC, thiết kế đơn giản và hệ thống dễ dàng nâng cấp và phát triển Tuy nhiên, điều này yêu cầu người thực hiện phải có kiến thức vững về lập trình vi điều khiển.
Đồ án môn học 1 yêu cầu người thực hiện nắm vững kiến thức về linh kiện điện tử và IC số, cùng với các kỹ năng cơ bản trong thi công và thiết kế mạch Do đề tài không cần quá phức tạp, nhóm thực hiện chỉ sử dụng các IC số để hoàn thành dự án.
Mục tiêu của đề tài
- Làm quen các linh kiện điện tử cơ bản
- Biết thiết kế và chạy mô phỏng trên proteus
- Tính toán được các thông số cơ bản của các linh kiện điện tử trong mạch
- Hàn các linh kiện để mạch có thể hoạt động được
THIẾT KẾ MẠCH
Bộ nguồn
Bộ nguồn cung cấp điện áp cho toàn bộ mạch sử dụng nguồn AC 220V, được chuyển đổi qua biến áp và cầu diot thành điện áp một chiều khoảng 9V Điện áp này cung cấp cho bộ tạo xung IC 555, bộ đếm IC 4017 và bộ hiển thị.
Bộ tạo xung
Dùng IC 555 để tạo ra xung nhịp
IC 555 được cấu tạo từ bộ so sánh điện áp OP-amp, mạch lật và transistor để xả điện, với thiết kế đơn giản nhưng hiệu quả Bên trong IC có 3 điện trở mắc nối tiếp, chia điện áp VCC thành 3 phần, tạo ra điện áp chuẩn Cụ thể, điện áp 1/3 VCC được kết nối vào chân dương của OP-amp 1, trong khi điện áp 2/3 VCC nối vào chân âm của OP-amp 2 Khi điện áp tại chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC, chân S sẽ ở trạng thái [1] và FF được kích hoạt Ngược lại, khi điện áp tại chân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF sẽ ở trạng thái [1] và FF sẽ được reset.
+ Là thiết bị tạo xung chính xác
+ Điều chế được độ rộng xung (PWM)
+ Điều chế vị trí xung (PPM) (Hay dùng trong thu phát hồng ngoại)
Hình 2.2 4: Sơ đồ chân IC 555
+ Chân số 1(GND): cho nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn gọi là chân chung.
Chân số 2 (TRIGGER) là chân đầu vào có điện áp thấp hơn mức điện áp so sánh, hoạt động như một chân chốt hoặc ngõ vào của mạch so sánh Mạch so sánh này sử dụng các transistor PNP, với mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc.
Chân số 3 là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic, với trạng thái tín hiệu được xác định bởi mức 0 và 1 Mức 1 tương ứng với gần bằng Vcc khi PWM0% ở mức cao, trong khi mức 0 tương đương với 0V Tuy nhiên, trong thực tế, mức 0 không hoàn toàn là 0V mà nằm trong khoảng từ 0.35V đến 0.75V.
Chân số 4 (RESET) trong mạch có vai trò quan trọng trong việc thiết lập trạng thái đầu ra Khi chân 4 được nối với masse, ngõ ra sẽ ở mức thấp Ngược lại, nếu chân 4 được kết nối với mức áp cao, trạng thái ngõ ra sẽ phụ thuộc vào mức áp tại chân 2 và 6 Để tạo ra dao động trong mạch, chân này thường được nối với VCC.
+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC
555 có thể được kết nối với các mức biến áp ngoài hoặc sử dụng điện trở ngoài để nối GND Mặc dù chân này có thể không cần nối, nhưng để giảm thiểu nhiễu, việc kết nối thường được khuyến nghị.
12 chân số 5 xuống GND thông qua tụ điện từ 0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ cho điện áp chuẩn được ổn định.
+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện áp khác và cũng được dùng như 1 chân chốt.
Chân số 7 (DISCHAGER) hoạt động như một khóa điện tử, được điều khiển bởi tín hiệu từ chân 3 Khi chân 3 ở mức áp thấp, khóa này sẽ đóng lại, trong khi đó, khi chân 3 ở mức cao, khóa sẽ mở ra Chân 7 cũng tự nạp và xả điện cho mạch R-C khi IC 555 được sử dụng như một tầng dao động.
Chân số 8 (Vcc) là chân cung cấp điện áp và dòng cho IC hoạt động, và nếu thiếu chân này, IC sẽ không hoạt động Điện áp cung cấp cho chân Vcc dao động từ 2V đến 18V, tùy thuộc vào từng loại IC, với mức điện áp thấp nhất là 2V cho con NE7555.
Cấu tạo bên trong và nguyên tắc hoạt động:
Hình 2.2 5:Cấu tạo bên trong IC 555
Nhìn trên sơ đồ cấu tạo trên ta thấy cấu trúc của 555 gồm : 2 con OPAM, 3 con điện trở, 1 transitor, 1 FF ( ở đây là FF RS):
- 2 OP-amp có tác dụng so sánh điện áp
Bên trong mạch có 3 điện trở mắc nối tiếp, chia điện áp VCC thành 3 phần, tạo ra điện áp chuẩn Điện áp 1/3 VCC được kết nối vào chân dương của Op-amp 1, trong khi điện áp 2/3 VCC nối vào chân âm của Op-amp 2 Khi điện áp tại chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC, chân S sẽ bằng [1] và FF được kích hoạt Ngược lại, khi điện áp tại chân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF sẽ bằng [1] và FF sẽ được reset.
Nguyên lý hoạt động của mạch được thể hiện trong Hình 2.2.6, trong đó H đại diện cho mức cao gần bằng Vcc và L là mức thấp bằng 0V Mạch sử dụng flip-flop RS để thực hiện chức năng điều khiển.
Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và =Q- = [0].
Khi S = [1], Q = [1]; khi R = [1], Q = [0] do Q- = [1], khiến transistor mở dẫn và cực C nối đất Vì vậy, điện áp không nạp vào tụ C, dẫn đến điện áp ở chân 6 không vượt quá V2 Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không được reset.
Khi mới đóng mạch, tụ C nạp qua Ra, Rb, với thời hằng (Ra+Rb)C.
* Tụ C nạp từ điện Áp 0V -> Vcc/3:
- Lúc này V+1(V+ của Opamp1) > V-1 Do đó O1 (ngõ ra của Opamp1) có mức logic 1(H).
- /Q = 0 > Transistor hồi tiếp không dẫn.
* Tụ C tiếp tụ nạp từ điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3:
- R = 0, S = 0 > Q, /Q sẽ giứ trạng thái trước đó (Q=1, /Q=0).
* Tụ C nạp qua ngưỡng 2Vcc/3:
- Q = 0 > Ngõ ra đảo trạng thái = 0.
- /Q = 1 > Transistor dẫn, điện áp trên chân 7 xuống 0V !
- Tụ C xả qua Rb Với thời hằng Rb.C
- Điện áp trên tụ C giảm xuống do tụ C xả, làm cho điện áp tụ C
* Tụ C tiếp tục "XẢ" từ điện áp 2Vcc/3 > Vcc/3:
- R = 0, S = 0 > Q, /Q sẽ giứ trạng thái trước đó (Q=0, /Q=1).
* Tụ C xả qua ngưỡng Vcc/3:
- /Q = 0 > Transistor không dẫn -> chân 7 không = 0V nữa và tụ C lại được nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3.
Nói tóm lại các bạn cứ nên hiểu là :
Trong quá trình hoạt động bình thường của 555, điện áp trên tụ C chỉ dao động quanh điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3 (Xem dường đặc tính tụ điện phóng nạp ở trên)
Khi nạp điện, tụ điện C bắt đầu với điện áp Vcc/3 và kết thúc quá trình nạp khi điện áp đạt 2Vcc/3 Thời gian nạp điện được xác định bởi hằng số thời gian (Ra+Rb)C.
Khi tụ điện C xả điện, điện áp ban đầu là 2Vcc/3 và kết thúc xả khi điện áp còn Vcc/3 Quá trình xả điện diễn ra với thời hằng là Rb.C.
- Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.
Công thức tính tần số điều chế độ rộng xung của 555:
Hình 2.2 7: Điều chế độ rộng xung của IC 555
Nhìn vào sơ đồ mạch trên ta có công thức tính tần số , độ rộng xung.
+ Tần số của tín hiệu đầu ra là : f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2))
+ Chu kì của tín hiệu đầu ra : T = 1/f
+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì : t1 = ln2 (R1 + R2).C
+ Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì :
Bộ đếm
Dùng IC 4017 bộ đếm thập phân
IC 4017, hay còn gọi là CD4017, là một vi mạch đếm CMOS 10 bit, được thiết kế từ các mạch Mosfet và phù hợp cho các ứng dụng nhỏ Vi mạch này hoạt động với tín hiệu xung clock đầu vào và cung cấp 10 đầu ra, cho phép đếm từ 0 đến 10 bằng cách kích hoạt tuần tự các đầu ra theo cạnh dương của xung clock.
IC 4017 sẽ tiết kiệm không gian và thời gian thiết kế mạch Bạn có thể thiết lập lại và điều khiển đếm với các chân reset và chân enable.
Sơ đồ chân của IC 4017
CD4017 là một IC được thiết kế với 16 chân, bao gồm 11 chân đầu ra và 5 chân dùng để cấp nguồn cũng như điều khiển Mỗi xung cạnh dương của xung clock sẽ kích hoạt IC 4017.
Hình 2.2 10: Sơ đồ chân IC 4017
Sơ đồ chân của IC 4017
5 Giá trị số đếm là 5 thì chân sẽ có mức logic 1
1 Giá trị số đếm là 1 thì chân sẽ có mức logic 1
0 Giá trị số đếm là 0 thì chân sẽ có mức logic 1
2 Giá trị số đếm là 2 thì chân sẽ có mức logic 1
6 Giá trị số đếm là 6 thì chân sẽ có mức logic 1
7 Giá trị số đếm là 7 thì chân sẽ có mức logic 1
3 Giá trị số đếm là 3 thì chân sẽ có mức logic 1
8 Giá trị số đếm là 8 thì chân sẽ có mức logic 1
9 Giá trị số đếm là 9 thì chân sẽ có mức logic 1
4 Giá trị số đếm là 4 thì chân sẽ có mức logic 1
Out Chân này có mức logic 1 khi số đếm vượt qua giá trị 10
Chân kích hoạt tích cực ở mức thấp sẽ không nhận tín hiệu xung clock khi ở mức cao, dẫn đến bộ đếm không hoạt động Ngược lại, khi chân kích hoạt ở mức thấp, mạch sẽ nhận tín hiệu và bộ đếm sẽ bắt đầu đếm.
Là tín hiệu đầu vào xung clock Ở mỗi xung cạnh dương của xung clock, giá trị bộ đếm được tăng thêm 1.
15 Reset Khởi động lại bộ đếm về 0
16 Vcc Chân nguồn đầu vào
GIẢI THÍCH HOẠT ĐỘNG CÁC CHÂN IC CD4017
Các chân 1 đến 7 và 9 đến 11 hoạt động như các chân đầu ra, với mỗi chân thay đổi thành mức cao theo một trình tự liên tiếp Mỗi tín hiệu đồng hồ sẽ làm cho từng chân tăng cao theo một chuỗi nhất định.
Chân kích hoạt hoặc ức chế đồng hồ (chân 13), thường được gọi là chân Enable, là thành phần quan trọng để bật IC CD4017 IC này sẽ được kích hoạt khi chân Enable hoạt động ở mức thấp.
Để tắt IC, chân điều khiển cần được kết nối với đầu vào cao Khi chân này ở mức cao, nó sẽ bỏ qua các tín hiệu xung nhịp, giúp kiểm soát hoạt động của IC một cách hiệu quả.
Tín hiệu đồng hồ được cung cấp đến chân thứ 14 chịu trách nhiệm cho đầu ra tuần tự.
Khi xung đồng hồ đầu tiên được phát hiện, chân 3 sẽ đi, đối với xung đồng hồ tiếp theo, chân 2 sẽ lên cao, và một chuỗi được hình thành.
Điều quan trọng cần lưu ý là nếu không kết nối tín hiệu đồng hồ với chân đầu vào, chân này cần được kết nối với nguồn điện áp dương hoặc âm.
Nó không được bỏ kết nối theo các quy tắc tiêu chuẩn đầu vào CMOS.
Chân đầu vào đồng hồ (chân số 14) chỉ đáp ứng với tín hiệu điện áp dương hoặc đồng hồ dương
Chân 13 là chân Kích hoạt đồng hồ gọi là chân Enable, được sử dụng để điều khiển đồng hồ.
Khi ở mức logic “0”, đồng hồ sẽ được kích hoạt và bộ đếm tăng một lần đếm cho mỗi xung đồng hồ.
Nhưng khi logic “1”, đầu vào đồng hồ bị dừng và bộ đếm sẽ không làm gì ngay cả khi xung đồng hồ đến.
Chân 16 là nguồn cấp dương và chân 8 là chân tiếp đất gọi hai chân này là chân cấp nguồn CD4017
Nguồn cung cấp dao động từ 3 volt đến 16 volt Và điện áp nguồn tối đa không được vượt quá 18 volt.
Chân 14 là đầu vào đồng hồ để kích hoạt một lần đế
Để đảm bảo hoạt động chính xác, xung đồng hồ cần phải "sạch" và không bị nhiễu ồn Nếu có nhiễu, bộ đếm có thể tăng lên hai lần hoặc nhiều hơn cho mỗi xung đồng hồ Bộ đếm chỉ hoạt động trên tín hiệu đồng hồ tích cực, tức là tại sườn lên của xung.
Chân 15 là chân đặt lại hay còn gọi là Reset.
Thực hiện đếm mức logic “0”, tương đương với nối chân này xuống GND Khi thực hiện logic “1”, bộ đếm được đặt lại thành “0”.
Các chân 1-7 và 9-11 là các chân đầu ra đã giải mã tương đương với các số thập phân từ 0 – 9.
Hình 2.2 11: Sơ đồ hoạt động đếm đơn giản dùng IC CD4017
Trong quá trình đếm thì chỉ một đầu ra (các chân 1-7 và 9-11) ra duy nhất là “Cao”
“log gic 1” thì phần còn lại sẽ duy trì ở mức “Thấp” “logic 0”.
Khi sử dụng IC này làm bộ đếm số, LED được đánh dấu là “0” ở đầu ra đầu tiên (LED1) sẽ sáng ngay lập tức.
Khi bộ đếm tăng lên đến “9”, nếu có thêm một xung clock nữa nó sẽ lặp lại về “0” một lần nữa
Chân 12 là Carry out nghĩa là chân này có mức logic 1, khi số đếm vượt quá giá trị
10 và hữu ích cho việc kết hợp nhiều IC để tăng khả năng bộ đếm lên hàng chục hàng trăm, hàng nghìn…
Bộ hiển thị
Sử dụng led đơn để làm bộ hiển thị bao gồm:
Tên linh kiện Số lượng
Tụ điện 10 F 01 Điện trở: 10K 01 Điện trở: 330 07
Bảng 2.2 1:Các linh kiện có trong mạch
Linh kiện cho bộ nguồn
- Nhiệt độ hoạt động: -55 ~ 150 độ C
Hình 2.3 3: Cấu tạo của diot cầu
Diode cầu, hay còn gọi là cầu diodes, là một mạch điện bao gồm bốn diode được kết nối với nhau Chức năng chính của diode cầu là chuyển đổi điện xoay chiều thành điện một chiều trong hai chu kỳ bán kỳ, giúp cung cấp nguồn điện ổn định cho các thiết bị điện.
Cầu diode là một giải pháp mạch hiệu quả dùng để chỉnh lưu dòng điện xoay chiều, thường được gọi là bộ chỉnh lưu nửa sóng Thiết bị này được cấu tạo từ các điốt chỉnh lưu bán dẫn hoặc các loại điốt khác như điốt Schottky.
Mạch cầu giả định sự hiện diện của một số (cho một mạch bán dẫn một pha - bốn) mà tải được kết nối.
Trong thế kỷ 21, các điốt thường được kết nối trong một nhà ở riêng biệt, thay vì hàn trực tiếp trên bảng mạch Bề ngoài, chúng có hình dạng tương tự như các thành phần điện tử khác, với chân kết nối được thiết kế để gắn vào các rãnh của bảng mạch in, tách biệt khỏi một trường hợp có kích thước nhất định.
LM7809 là một IC ổn áp dương cố định, cung cấp đầu ra 9V với dòng điện từ 1A đến 1,5A Để đạt được điện áp ổn định 9V và 1,5A, điện áp đầu vào cần phải là 11V và 2A Nếu điện áp đầu vào thấp hơn 11V, IC sẽ không thể cung cấp 9V cố định do cần ít nhất 2V chênh lệch để duy trì đầu ra ổn định Giới hạn điện áp đầu vào tối đa của LM7809 là 35V DC Việc sử dụng bộ tản nhiệt phù hợp là cần thiết vì sự chênh lệch điện áp sẽ chuyển hóa thành nhiệt trong IC.
IC tích hợp nhiều tính năng quan trọng như ngắt nhiệt và bảo vệ ngắn mạch, mang lại độ tin cậy cao cho nhiều ứng dụng thương mại cũng như trong các dự án điện tử giáo dục.
Tính năng và thông số kỹ thuật của IC LM7809
Dòng điện đầu ra là 1A đến 1,5A
Tích hợp chức năng bảo vệ ngắn mạch
Tích hợp bảo vệ quá nhiệt
Giá rẻ Đáng tin cậy để sử dụng cho mục đích thương mại
Cung cấp đầu ra ổn định và cố định 9V. Điện áp đầu vào tối đa mà IC có thể xử lý là 35V DC.
Mức tiêu thụ dòng điện ở chế độ nghỉ hoặc chế độ chờ là 8mA
Hình 2.3 4: Sơ đồ chân IC 7809
Trình điều khiển động cơ
Nguồn cung cấp năng lượng mặt trời
Bộ nguồn vi điều khiển
Thay thế và tương đương
IC điều chỉnh điện áp LM2940CT-9.0, LM340T9, và LM340AT9.0 có thể thay thế cho LM7809 Nếu không có các IC này, bạn có thể sử dụng LM317 như một bộ điều chỉnh đầu ra 9V cố định bằng cách điều chỉnh biến trở Để đạt được 9V từ LM317, bạn cũng có thể sử dụng điện trở cố định, nhưng cần biết giá trị điện trở phù hợp.
Mạch cung cấp nguồn 9V DC sử dụng LM7809
Hình dưới đây cho thấy sơ đồ mạch của một mạch cung cấp nguồn LM7809.
Hình 2.3 5: sơ đồ mạch của một mạch cung cấp nguồn LM7809
Chọn loại 100uF để nối vào 2 chân 1 ( điện áp vào) và chân 3(điện áp ra ) của
Tụ điện là linh kiện điện tử thiết yếu, hoạt động dựa trên nguyên lý trữ và phóng điện Chúng đóng vai trò quan trọng trong các mạch điện tử, không thể thiếu trong việc điều chỉnh và lưu trữ năng lượng.
Tụ điện là một linh kiện điện tử quan trọng có khả năng lưu trữ năng lượng điện và điện tích hiệu quả Ngoài ra, tụ điện còn đóng vai trò quan trọng trong việc lọc điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều ổn định bằng cách loại bỏ pha âm, đây chính là nguyên lý hoạt động của tụ lọc nguồn.
Tụ điện có vai trò quan trọng trong việc cho phép điện áp xoay chiều đi qua trong khi ngăn chặn điện áp một chiều Nó được sử dụng để truyền tín hiệu giữa các tầng khuếch đại có sự chênh lệch rõ rệt về điện áp một chiều.
Cấu tạo của tụ điện
Tụ điện được cấu tạo từ hai bản điện cực song song, với một lớp cách điện ở giữa gọi là điện môi Ngoài ra, tụ điện còn được phân loại dựa trên loại nguyên liệu cách điện sử dụng.
Nguyên lý của tụ điện
Tụ điện hoạt động dựa trên nguyên lý tích trữ năng lượng điện trong dạng điện trường, tương tự như một ắc quy nhỏ Nó có khả năng lưu trữ và phóng ra electron để tạo ra dòng điện, nhưng không thể sinh ra các điện tích electron, điều này tạo nên sự khác biệt lớn giữa tụ điện và ắc quy.
Hình 2.3 7: Nguyên lý của tụ điện
Nguyên lý của tụ điện
Nguyên lý hoạt động của tụ điện dựa vào tính đặc trưng của nó, cho phép tụ điện dẫn điện xoay chiều hiệu quả Khi điện áp giữa hai bản mạch thay đổi từ từ trong quá trình nạp hoặc xả, hiện tượng nổ có tia lửa điện có thể xảy ra do dòng điện tăng vọt, phản ánh nguyên lý nạp xả tụ điện phổ biến.
Linh kiện cho bộ tạo xung
Dựa vào công thức tính tần số và chu kỳ của ic 555
+ Tần số của tín hiệu đầu ra là : f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2))
+ Chu kì của tín hiệu đầu ra : T = 1/f
+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì : t1 = ln2 (R1 + R2).C
+ Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì : t2 = ln2.R2.C
Hình 2.3 8: Sơ đồ nguyên lý của mạch tạo xung xử dụng IC 555
Với mạch ở trên ta chọn Tụ CuF
Với thời gian sáng và thời gian tắt của đèn led ta chọn lần lượt là 0,7 và 0,6 nên
Hình 2.3 9: Tín hiệu xung thu được
Để điều chỉnh thời gian sáng và tắt của đèn, chúng ta cần thay đổi giá trị của điện trở R2 Cách thực hiện là thay thế R2 bằng chiết áp 500k, giúp linh hoạt trong việc điều chỉnh thời gian chiếu sáng.
Chiết áp, hay còn gọi là Potentiometer, là một linh kiện điện tử thiết yếu trong bộ chia áp Nó hoạt động như một điện trở chia áp, giúp hạn chế dòng điện đi qua Chiết áp có điểm di động hoặc nhiều điểm di động, cho phép chia điện trở thành nhiều phần với giá trị bù nhau, mang lại sự linh hoạt trong việc điều chỉnh điện áp.
Chiết áp là thiết bị quan trọng giúp kiểm soát sự sụt giảm điện áp trong mạch nối tiếp và điều chỉnh dòng điện trong mạch song song Với tính năng đa dạng, chiết áp được sử dụng phổ biến trong nhiều thiết bị điện xung quanh mà bạn có thể không nhận ra.
Mỗi loại chiết áp có những ứng dụng riêng biệt, với việc sử dụng phổ biến trong các thiết bị âm thanh, thiết bị chiếu sáng và các thiết bị cảm biến.
Sơ đồ chiết áp trong mạch
Tham khảo sơ đồ chiết áp trong mạch như sau:
Hình 2.3 11: Sơ đồ chiết áp
Sơ đồ chiết áp trong mạch với 2 đường tín hiệu ra loa[/caption]
Đường màu hồng: R_ Right, là đường dẫn loa phải
Đường màu xanh: L_ Left, là đường dẫn loa trái
Input: là đường các dòng tín hiệu được đi vào
Sơ đồ cho thấy tín hiệu vào qua đường Input và chiết áp, nơi có các nút điều chỉnh giúp kiểm soát số lượng tín hiệu Tín hiệu đầu ra sẽ đi qua đường R và L, cho phép dễ dàng điều chỉnh âm lượng cho các thiết bị loa.
Mỗi mạch điện đều có sơ đồ cụ thể, và tùy thuộc vào từng thiết bị điện tử khác nhau, loại chiết áp sử dụng cũng sẽ khác nhau, dẫn đến sự khác biệt trong các sơ đồ mạch.
Linh kiện của bộ giải mã hiển thị
Điốt bán dẫn được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại P kết hợp với một khối bán dẫn loại N, và có hai chân ra là Anode và Cathode.
Hình 2.3 13:Cấu tạo của diot
Diode có hai đầu phân cực khác nhau, với đầu dương gọi là cực Anode và đầu âm là cực Cathode Khi kết nối mạch, bạn cần chú ý không nhầm lẫn hai đầu này, vì dòng điện chỉ chảy theo một chiều từ Anode sang Cathode.
Hình 2.3 14: Ký hiệu của diode trên sơ đồ
Ký hiệu của diode cho thấy rằng dòng điện chạy qua diode theo hướng tam giác/mũi tên đang trỏ, dòng điện không thể đi theo chiều ngược lại.
Nguyên lý hoạt động của diode
Diode hoạt động theo nguyên tắc dòng điện đi từ cực Anot sang cực Katot mà không cho phép dòng điện đi theo chiều ngược lại.
Khối bán dẫn P chứa nhiều lỗ trống mang điện tích dương, khi kết hợp với khối N, các lỗ trống này sẽ di chuyển và khuếch tán sang khối N Sự chuyển động này tạo ra một dòng điện, góp phần vào hoạt động của các thiết bị điện tử.
P lại nhận thêm điện tích âm từ khối N chuyển sang Kết quả P mang điện tích âm còn N thì mang điện tích dương.
Tại các ranh giới liền kề, nguyên tử liên kết để tạo thành nguyên tử trung hòa, giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng và tạo ra điện áp tiếp xúc Điện tích âm trên khối P và điện tích dương trên khối N tạo thành hiệu điện thế tiếp xúc (UTX), với điện trường cản trở chuyển động khuếch tán cho đến khi đạt trạng thái cân bằng Giá trị điện áp tiếp xúc của Si là 0,6V và GE là 0,3V Điốt chỉ cho phép dòng điện chạy khi điện áp được đặt theo một hướng cụ thể.
Linh kiện của bộ hiển thị
Điện trở Điện trở là linh kiện thụ động có tác dụng cản trở dòng và áp.
SƠ ĐỒ VÀ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH
Mạch in trên proteus
Hình 3.3 6: Mô phỏng mạch in trên proteus mặt trước
Hình 3.3 7: Mô phỏng mạch in trên proteus mặt sau
Hình 3.3 8: Kết quả sau khi in mặt trước
Hình 3.3 9: Kết quả sau khi in mặt sau
Như vậy, nhóm đã hoàn thiện được mục tiêu đưa ra ở phần đầu:
- Đã mô phỏng được mạch trên phần mềm Proteus
- Đã hàn được linh kiện để mạch hoạt động.
Mặc dù gặp nhiều khó khăn trong quá trình thực hiện bài tập, nhóm vẫn kiên trì và nỗ lực để hoàn thành mục tiêu đã đề ra Sau khi học xong môn học này, chúng em đã nắm vững các kiến thức cần thiết.
- Vẽ được sơ đồ nguyên lý mạch
- Vẽ sơ đồ mạch in.
- Thành thạo sử dụng phần mềm Proteus.