CÁC BÀI TẬP LỚN_D10VT_DT docx

CÁC BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN SỐ 1 1. Mạch số 1.1: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 1.1: + VG1 D R - + VM1 Bo tao dien ap Hình 1.1 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại U m = 5V, mức một chiều (DC level) đặt bằng 0; tần số = 50Hz; pha ban đầu = 0. Điện trở tải R = 1k. Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết). Mạch này có chức năng gì? Bước 3: chạy mô phỏng để xem dạng sóng ở đầu ra biến thiên như thế nào theo dạng sóng đầu vào. Lưu lại kết quả mô phỏng để đưa vào báo cáo. Gợi ý: chạy Transient từ menu Analysis trên thanh công cụ. (Chú ý: chế độ DC hoặc AC đều không thích hợp cho việc phân tích mạch này nên SV nên sử dụng chế độ Transient hoặc sử dụng Ôxilô). Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? 2. Mạch số 1.2: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 1.2: 1 + VG1 R1 D1 D2 V1 V2 - + VM1 Bo tao dien ap Hình 1.2 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại U m = 10V; tần số = 50Hz, mức một chiều (DC level) đặt bằng 0; pha ban đầu = 0. Đặt các nguồn một chiều V1 = 7 V; V2 = 5V, điện trở R1 =1,2k. Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết). Mạch này có chức năng gì? Bước 3: chạy mô phỏng để xem dạng sóng ở đầu ra biến thiên như thế nào theo dạng sóng đầu vào. Lưu lại kết quả mô phỏng để đưa vào báo cáo. Gợi ý: chạy Transient từ menu Analysis trên thanh công cụ. (Chú ý: chế độ DC hoặc AC đều không thích hợp cho việc phân tích mạch này nên SV nên sử dụng chế độ Transient hoặc sử dụng Ôxilô). Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? Bước 5: Có thể thay dạng điện áp đầu vào là xung tam giác, xung vuông với biên độ, tần số, pha ban đầu khác nhau; thay V 1 , V 2 bằng các giá trị khác nhau (chú ý: V 1 < U m ; V 2 < U m ) và chạy mô phỏng để xem kết quả. Từ đó nhận xét chức năng của các nguồn một chiều V 1 , V 2 là gì? 3. Mạch số 1.3: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 1.3: 2 C1 500u + Vi D1 1N1183 R1 1k - + Vo Hình 1.3 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào Vi tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại U m = 25V, mức một chiều (DC level) đặt bằng 0; tần số = 50Hz; pha ban đầu = 0. Điện trở tải R1 = 1k, C1=500uF. Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết). Mạch này có chức năng gì? Bước 3: chạy mô phỏng để xem dạng sóng ở đầu ra biến thiên như thế nào theo dạng sóng đầu vào. Lưu lại kết quả mô phỏng để đưa vào báo cáo. Gợi ý: chạy Transient từ menu Analysis trên thanh công cụ. (Chú ý: chế độ DC hoặc AC đều không thích hợp cho việc phân tích mạch này nên SV nên sử dụng chế độ Transient hoặc sử dụng Ôxilô). Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? Bước 5: Thay dạng sóng vào là xung vuông, chạy mô phỏng và xem kết quả rồi cho nhận xét. 4. Mạch số 1.4: Vẽ đặc tuyến ra của BJT Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như sau: A + IC + VC IB Hình 1.4 3 Chú ý: nguồn dòng IB lấy các giá trị thay đổi theo bước. Thực hiện việc này bằng cách: từ menu Analysis chọn Select Control Object (hoặc chọn nhanh bằng cách nhấp chuột vào nút trên thanh công cụ), sau đó kích chuột vào cấu kiện cần thay đổi giá trị (trong trường hợp này là nguồn dòng IB). Cửa sổ IB-Current Generator xuất hiện. Gõ 100u vào phần ô trắng bên cạnh dòng *DC Level [A] trong cửa sổ đó. Nhấp chuột vào dấu bên cạnh dòng *DC Level [A] trong cửa sổ IB- Current Generator, thấy xuất hiện cửa sổ (hình bên phải), chọn Start value: 0; End value: 120u; Number of cases: 13; sweep type: Linear; rồi chọn OK. Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (lý thuyết). Bước 3: Để xem đặc tuyến ra của BJT, từ menu Analysis, chọn DC Analysis -> DC Transfer Characteristic. Kết quả chạy mô phỏng như hình vẽ dưới đây. Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? 4 T Input voltage (V) 0.00 5.00 10.00 15.00 20.00 Current (A) -10.00m 0.00 10.00m 20.00m 30.00m 5. Mạch số 1.5: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 1.5. Đặt các thông số cho mạch điện: VG1 là bộ tạo điện áp xoay chiều có giá trị cực đại U m =1mV & thành phần một chiều (DC level) bằng 0V; R1 = 62kΩ; R2= 9.1kΩ; RC = 3.9kΩ; RE = 680Ω; R4 = 10kΩ; C1=C2=C3=1µF; điện áp Vcc = VS1=16V. T1 !NPN R1 62kR2 9.1k C1 1u C2 1u + VG1 RC 3.9k R4 10k + VS1 16 V + VM1 VF1 RE 680 C3 1u Hình 1.5 5 Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết). Đây là mạch định thiên kiểu gì? Mạch mắc theo kiểu gì chung? Bước 3: Dùng các thiết bị đo ảo (Multimeter-Máy đo đa năng số; Oscilloscope- máy hiện sóng; Function Generator-Máy tạo sóng chức năng) để quan sát tín hiệu vào/ra của mạch điện. - Chọn Multimeter từ menu T&M trên thanh công cụ và ấn nút ~V để đo điện áp ra. - Chọn Oscilloscope từ menu T&M trên thanh công cụ và ấn nút Run để xem dạng sóng ở đầu ra. (chú ý: đặt Time/Div = 500µs hoặc 1ms; sau đó chỉnh Volts/Div = 100mV hoặc 200mV, sao cho dạng sóng hiện trên màn của ôxilô đủ lớn để quan sát). - Kết quả chạy mô phỏng như hình vẽ dưới đây. Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? 6 BÀI TẬP LỚN SỐ 2 1. Mạch số 2.1: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 2.1: N1 N2 N3 + R - + Out C D1 D2 Bo tao dien ap Hình 2.1 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại U m = 10V, mức một chiều (DC level) đặt bằng 0; tần số = 50Hz; pha ban đầu = 0. Tụ điện có C = 47uF (47 µF); điện trở tải R = 1k. Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết). Mạch này có chức năng gì? Bước 3: chạy mô phỏng để xem dạng sóng ở đầu ra biến thiên như thế nào theo dạng sóng đầu vào. Lưu lại kết quả mô phỏng để đưa vào báo cáo. Gợi ý: chạy Transient từ menu Analysis trên thanh công cụ. (Chú ý: chế độ DC hoặc AC đều không thích hợp cho việc phân tích mạch này nên SV nên sử dụng chế độ Transient hoặc sử dụng Ôxilô). Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? Bước 5: Sau đó, xóa tụ C khỏi mạch điện và chạy lại mô phỏng. Lưu lại kết quả mô phỏng để đưa vào báo cáo. Nhận xét sự khác nhau của dạng sóng đầu ra trong 2 trường hợp: có tụ C và không có tụ C. Trường hợp nào cho kết quả tốt hơn? Tại sao? 2. Mạch số 2.2: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 2.2: 7 + VG1 R1 - + VM1 Z1 Bo tao dien ap Hình 2.2 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại U m = 10V, mức một chiều (DC level) đặt bằng 0; tần số = 50Hz; pha ban đầu = 0. Chọn điốt Zener loại 1N2805 (Type: 1N2805), R1 = 1,2k. Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết). Mạch này có chức năng gì? Bước 3: chạy mô phỏng để xem dạng sóng ở đầu ra biến thiên như thế nào theo dạng sóng đầu vào. Lưu lại kết quả mô phỏng để đưa vào báo cáo. Gợi ý: chạy Transient từ menu Analysis trên thanh công cụ. (Chú ý: chế độ DC hoặc AC đều không thích hợp cho việc phân tích mạch này nên SV nên sử dụng chế độ Transient hoặc sử dụng Ôxilô). Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? Bước 5: Có thể thay dạng điện áp đầu vào là xung tam giác, xung vuông với biên độ, tần số, pha ban đầu khác nhau và chạy mô phỏng để xem kết quả. 3. Mạch số 2.3: SV tự thiết kế và chạy mô phỏng một mạch dịch mức. Yêu cầu: tín hiệu vào là xung vuông có biên độ cực đại V m = 30V, mức một chiều (DC level) =0; mạch cho phép tín hiệu ra dịch lên khoảng 10V so với tín hiệu vào. (Gợi ý: tham khảo sơ đồ mạch trong sách Bài giảng cấu kiện điện tử). 4. Mạch số 2.4: BJT hoạt động ở chế độ chuyển mạch Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 2.4. 8 Đặt các thông số cho mạch điện: Vi là bộ tạo điện áp ở đầu vào dạng xung vuông có giá trị biến thiên từ 0->5V; RB = 68kΩ; Chọn giá trị RC sao cho mạch hoạt động ở chế độ chuyển mạch; điện áp Vcc = V1=5V. T1 2N2192A V1 5 RC RB 68k + Vi Vo V + Vi Hình 2.4 Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết). Transistor đã chọn trên hình vẽ có hệ số β bằng bao nhiêu? Bước 3: chạy mô phỏng để xem dạng sóng ở đầu ra biến thiên như thế nào theo dạng sóng đầu vào. Lưu lại kết quả mô phỏng để đưa vào báo cáo. Gợi ý: chạy Transient từ menu Analysis trên thanh công cụ. (Chú ý: chế độ DC hoặc AC đều không thích hợp cho việc phân tích mạch này nên SV nên sử dụng chế độ Transient hoặc sử dụng Ôxilô). Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? 5. Mạch số 2.5: Vẽ đặc tuyến ra của NMOSFET Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như sau: Vds Vgs Id EMOSFET-N W=10um L=0.35um Hình 2.5 9 Chú ý: nguồn áp Vgs lấy các giá trị thay đổi theo bước. Thực hiện việc này bằng cách: kích đúp chuột vào nguồn áp Vgs, một cửa sổ hiện ra, gõ 3,5V vào mục DC level của cửa sổ đó, chọn OK rồi đóng cửa sổ. Sau đó, từ menu Analysis chọn Select Control Object (hoặc chọn nhanh bằng cách nhấp chuột vào nút trên thanh công cụ), sau đó kích chuột vào cấu kiện cần thay đổi giá trị (trong trường hợp này là nguồn áp Vgs). Cửa sổ Vgs-Battery xuất hiện. Nhấp chuột vào dấu bên cạnh dòng Voltage [V] trong cửa sổ Vgs-Battery (hình phía dưới bên trái), thấy xuất hiện cửa sổ (hình phía dưới bên phải), chọn Start value: 0; End value: 3.5; Number of cases: 8; sweep type: Linear; rồi chọn OK. Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (lý thuyết). Bước 3: Để xem đặc tuyến ra của BJT, từ menu Analysis, chọn DC Analysis -> DC Transfer Characteristic. Kết quả chạy mô phỏng như hình vẽ dưới đây. Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? 10 [...]... 7.00m Output Current (A) 6.00m 5.00m 4.00m 3.00m 2.00m 1.00m 0.00 0.00 1.00 2.00 Output voltage (V) 3.00 4.00 BÀI TẬP LỚN SỐ 3 1 Mạch số 3.1: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 3.1: + BAS16 Vin D1 BAS16 D4 BAS16 D2 C 10u + BAS16 - D3 Out R 10k Hình 3.1 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào Vin tạo điện áp hình sin có biên độ cực... quả chạy mô phỏng như hình 3.5(b) Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? BÀI TẬP LỚN SỐ 4 1 Mạch số 4.1: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 4.1: VG1 R1 1.2k + D1 1N1183 + - VM1 Hình 4.1 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào VG1 tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại U m = 3V,... không? 18 BÀI TẬP LỚN SỐ 5 1 Mạch số 5.1: thiết kế và chạy mô phỏng một bộ ổn áp có thể duy trì điện áp ra ở 25V trên một điện trở tải 1k, với điện áp đầu vào là điện áp một chiều, biến thiên từ 60V đến 100V Gợi ý: SV có thể tham khảo sơ đồ mạch trong Bài giảng Cấu kiện điện tử 2 Mạch số 5.2: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 5.2: D1 1N1183 Vi R1 1k + V1 2 + - Vo Hình 5.2 Các tham... 3.4(a) Đặt các thông số cho mạch điện: Vi là bộ tạo điện áp xoay chiều có giá trị cực đại Um=1mV & thành phần một chiều (DC level) bằng 0V; RB = 240kΩ; RC=2.2kΩ; Rt = 10kΩ; C1=C2 =10µF; điện áp Vcc = V1=12V Hình 3.4 (a) Mạch nguyên lý; (b) Mô phỏng dạng sóng vào và ra Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết) Đây là mạch định thiên kiểu gì? Mạch mắc theo kiểu gì chung? Bước 3: Dùng các thiết... Đặt các thông số cho mạch điện: Vi là bộ tạo điện áp xoay chiều có giá trị cực đại Um=5mV & thành phần một chiều (DC level) bằng 0V; R1 = 10MΩ; RD=2kΩ; Rt = 2kΩ; C1=C2 =10µF; điện áp VDD =16V, nguồn 1 chiều V1=2V Hình 3.5 (a) Mạch nguyên lý; (b) Mô phỏng dạng sóng vào và ra Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết) Đây là mạch định thiên kiểu gì? Mạch mắc theo kiểu gì chung? Bước 3: Dùng các. .. tụ C và không có tụ C Trường hợp nào cho kết quả tốt hơn? Tại sao? 2 Mạch số 3.2: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 3.2: R1 D1 + Bo tao dien ap VG1 V1 + - VM1 Hình 3.2 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào VG1 tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại V m = 10V, mức một chiều (DC level) đặt bằng 0; tần số = 50Hz; pha ban đầu = 0;... tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? 15 2 Mạch số 4.2: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 4.2: D1 1N1183 D2 1N1183 + R3 2.2k Vi Vo R1 2.2k V + R2 2.2k Hình 4.2 Các tham số của các cấu kiện trong mạch được thiết lập như sau: Bộ tạo điện áp đầu vào Vi tạo điện áp hình sin có biên độ cực đại U m = 100V, mức một chiều (DC level) đặt bằng 0; tần số = 50Hz; pha ban đầu = 0... =0; mạch cho phép tín hiệu ra dịch xuống khoảng 10V so với tín hiệu vào (Gợi ý: tham khảo sơ đồ mạch trong sách Bài giảng cấu kiện điện tử) 4 Mạch số 4.4: 16 Hình 4.4 (a) Mạch nguyên lý; (b) Mô phỏng dạng sóng vào và ra Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 4.4(a) Đặt các thông số cho mạch điện: Vi là bộ tạo điện áp xoay chiều có giá trị cực đại Um=500mV & thành phần một chiều (DC... dựng một mạch điện như hình 4.5(a) Đặt các thông số cho mạch điện: Vi là bộ tạo điện áp xoay chiều có giá trị cực đại Um=5mV & thành phần một chiều (DC level) bằng 0V; RG = 1MΩ; RD=3.3kΩ; Rs=1k; Rt = 10kΩ; C1=C2 =10µF; điện áp VDD =20V Bước 2: Phân tích hoạt động của mạch (theo lý thuyết) Đây là mạch định thiên kiểu gì? Mạch mắc theo kiểu gì chung? Bước 3: Dùng các thiết bị đo ảo (Multimeter-Máy đo... bằng các giá trị khác nhau 12 (chú ý: V1< Um) và chạy mô phỏng để xem kết quả Từ đó nhận xét chức năng của nguồn một chiều V1 là gì? 3 Mạch số 3.3: SV tự thiết kế và chạy mô phỏng một mạch dịch mức Yêu cầu: tín hiệu vào là xung vuông có biên độ cực đại V m= 20V, mức một chiều (DC level) =0; mạch cho phép tín hiệu ra dịch xuống khoảng 5V so với tín hiệu vào (Gợi ý: tham khảo sơ đồ mạch trong sách Bài . CÁC BÀI TẬP LỚN MÔN HỌC: CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ BÀI TẬP LỚN SỐ 1 1. Mạch số 1.1: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 1.1: + VG1 D R - + VM1 Bo tao dien ap Hình 1.1 Các tham. (A) 0.00 1.00m 2.00m 3.00m 4.00m 5.00m 6.00m 7.00m BÀI TẬP LỚN SỐ 3 1. Mạch số 3.1: Bước 1: Dùng phần mềm TINA xây dựng một mạch điện như hình 3.1: C 10u R 10k BAS16 BAS16 BAS16 BAS16 + Vin - + Out D1 D2 D3 D4 Hình 3.1 Các tham số của các. của ôxilô đủ lớn để quan sát). - Kết quả chạy mô phỏng như hình vẽ dưới đây. Bước 4: So sánh kết quả chạy mô phỏng với phân tích lý thuyết ở bước 2 xem có phù hợp không? 6 BÀI TẬP LỚN SỐ 2 1.