mô phỏng hoạt động của mạch điện tử bằng phần mềm proteus 8
Trang 1TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA
- -
BÁO CÁO MÔ PHỎNG Môn : MẠCH ĐIỆN TỬ 1
Giáo viên hướng dẫn : Thầy: CHẾ VIẾT NHẬT ANH
Lại Ngọc Tuân 51104466 Lưu Xuân Hải 51104449 Nguyễn Sang Trường Sơn 51102938
TP.HCM, THÁNG 8 NĂM 2014
Trang 2I Phần mềm dùng để mô phỏng:
Phần mềm được sử dụng là Proteus 8, là phần mềm cho phép mô phỏng hoạt dộng của mạch điện tử bao gồm phần thiết kế mạch và viết chuong trình điều khiển cho các họ vi điều khiển như MCS-51, PIC, AVR, … Proteus là phần mềm mô phỏng mạch điện tử của Lancenter Electronics, mô phỏng cho hầu hết các linh kiện điện tử thông dụng…ngoài ra còn mô phỏng các mạch số, mạch tuong tự một cách hiệu quả Proteus là bộ công cụ chuyên về mô phỏng mạch điện tử
*Hướng dẫn sử dụng cơ bản Proteus :
Bước 1: Khởi động chương trình ISIS bằng cách chọn START -> All
Program -> Proteus 7 Professional -> ISIS 7 Professional từ màn hình
desktop của Window
Trang 3Màn hình làm việc của ISIS xuất hiện với đầy đủ các menu lệnh cũng như các thanh công cụ hỗ trợ cho việc tạo và mô phỏng mạch điện
Trang 4Bước 2: Lấy linh kiện từ thanh công cụ nhấp chọn vào Component Mode chọn tiếp Pick
from Libraries cửa sổ Pick Devices hiện ra
Muốn lấy linh kiện gì, chỉ cần gõ tên linh kiện đó, sau đó kích đúp vào linh kiện để lấy linh kiện ra, ví dụ như cần lấy điện trở, ta gõ Res, sau đó kich đúp để lấy
Trang 5Sau khi đã kích đúp vào linh kiện trong thư viện, ta đóng cửa sổ Pick Devices, trong khung device selector sẽ xuất hiện linh kiện, chúng ta nhấp chọn linh kiện và đưa ra vùng vẽ nhấp chuột trái là đã vẽ xong linh kiện
Trang 6Sau khi vẽ mạch xong, chúng ta có thể cho mạch chạy bằng cách kích vào nút Play bên góc trái phía dưới như trong hình
II Mục tiêu:
Mô phỏng được hoạt động của BJT và MOSFET, khảo sát mạch và so với lý thuyết đã
được học
Làm quen với việc ứng dụng lý thuyết vào thực tế
III Mô phỏng mạch khuếch đại:
Trang 7Frequency – 300MHz to 3GHz)
Chúng được sử dụng bởi vì tụ diện không bị ảnh huởng bới hiệu ứng Miller và có
sự cách ly cao giữa tín hiệu đầu vào và đầu ra vì B (base) tách chúng ra Vì sự cách
ly cao nên dẫn dến bị ảnh huởng nhỏ bởi hiện tượng hồi tiếp từ output trở về input
Trang 9 Kết quả mô phỏng:
vo = 2.9V
vi = 3.52V
= 0.82
Kết quả tính theo lí thuyết:
=
= 30.44 Sóng của Vin và Vout, màu vào là sóng của Vin, màu tím là sóng Vout
Trang 10c) Kết luận:
Kết quả tính toán các giá trị DC lý thuyết gần sát với các giá trị khi mô phỏng Hệ số khuếch đại A lý thuyết có sự chênh lệch lớn với thực tế, 0.82
so với 0.1 Sai số có thể do:
Sai số của các thông số linh kiện
Các thông số của BJT BC547 trên thực tế có thể sai khác với các thông số lý thuyết đã được làm tròn
2 C chung (common collector):
b) Mô phỏng:
Sơ đồ mạch khuếch đại BJT mắc C chung:
Trang 11 Phân cực DC:
Kết quả mô phỏng:
IB=17.4 µA
Trang 12= 0.97 Sóng của Vin và Vout, màu vào là sóng của Vin, màu tím là sóng Vout
Trang 13c) Kết luận:
Kết quả tính toán các giá trị DC lý thuyết gần sát với các giá trị khi mô phỏng Hệ số khuếch đại A lý thuyết có sự chênh lệch lớn với thực tế, 0.57
so với 0.97 Sai số có thể do:
ố của các thông số linh kiện
ố của BJT BC547 trên thực tế có thể sai khác với các thông số
Mạch khuyếch đại E chung có sơ đồ như sau :
Trang 14Mạch mắc theo kiểu E chung như trên được ứng dụng nhiều nhất trong thiết bị điện tử
b) Mô phỏng:
Sơ đồ mạch khuếch đại BJT mắc E chung:
Phân cực DC:
Trang 16 Kết quả mô phỏng:
vo = 4.54 V
vi = 3.52V
= 1.29
Kết quả tính theo lí thuyết:
=
= -2.41 Sóng của Vin và Vout, màu vào là sóng của Vin, màu tím là sóng Vout
Trang 17Mạch khuyếch đại E chung có sơ đồ như sau :
Mạch mắc theo kiểu E chung như trên được ứng dụng nhiều nhất trong thiết
bị điện tử
b) Mô phỏng:
Trang 18 Phân cực DC:
Trang 21Sử dụng MOSFET IRF540 có kn=2.75 A/V2 và Vt=2 V
Phân cực DC:
Trang 24b) Kết luận:
Các thông số thu được trên mạch mô phỏng chỉ có kết quả gần dúng so với lý thuyết
ệc xảy ra sai số có thể do:
- Các sai số của linh kiện điện tử
- Do các thông số của JFET được mặc định trong mô phỏng là cố định, còn trên thực tế JFET được tra các thông số ở các diều kiện khác nhau (datasheet)
- Do bỏ qua điện trở 𝑟 trong quá trình tính toán trên lý thuyết (đối với tính
Trang 25 Phân cực DC:
Trang 27= 0,99 Sóng của Vin và Vout, màu vào là sóng của Vin, màu tím là sóng Vout
Trang 28b) Kết luận:
Các thông số thu được trên mạch mô phỏng chỉ có kết quả gần dúng so với lý thuyết
ệc xảy ra sai số có thể do:
- Các sai số của linh kiện điện tử
- Do các thông số của JFET được mặc định trong mô phỏng là cố định, còn trên thực tế JFET được tra các thông số ở các diều kiện khác nhau (datasheet)
- Do bỏ qua điện trở 𝑟 trong quá trình tính toán trên lý thuyết (đối với tính
Trang 29 Phân cực DC:
Trang 31= -2.32 Sóng của Vin và Vout, màu vào là sóng của Vin, màu tím là sóng Vout
Trang 32b) Kết luận:
Các thông số thu được trên mạch mô phỏng chỉ có kết quả gần dúng so với lý thuyết
ệc xảy ra sai số có thể do:
- Các sai số của linh kiện điện tử
- Do các thông số của JFET được mặc định trong mô phỏng là cố định, còn trên thực tế JFET được tra các thông số ở các diều kiện khác nhau (datasheet)
- Do bỏ qua điện trở 𝑟 trong quá trình tính toán trên lý thuyết (đối với tính
Trang 33 Phân cực DC:
Trang 36b) Kết luận:
Các thông số thu được trên mạch mô phỏng chỉ có kết quả gần dúng so với lý thuyết
ệc xảy ra sai số có thể do:
- Các sai số của linh kiện điện tử
- Do các thông số của JFET được mặc định trong mô phỏng là cố định, còn trên thực tế JFET được tra các thông số ở các diều kiện khác nhau (datasheet)
- Do bỏ qua điện trở 𝑟 trong quá trình tính toán trên lý thuyết (đối với tính
𝐴v )
*Tổng kết :
Qua quá trình tính toán lý thuyết và mô phỏng thực tế bằng phần mềm
proteus 8.0, chúng em nhận ra lý thuyết và thực tế khác xa nhau
Nhóm đã làm việc tập trung nhưng vẫn chưa tìm ra được nguyên nhân
sai sót khi thực hiện mô phỏng