Các loại mạch khuếch đại va Mô phỏng

Bài 1: Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo Mạch Cộâng Mạch Trừ Mạch So Sánh Mạch Schmitt Trigger.

1 THIẾT BỊ CHÍNH CHO CÁC BÀI THỰC HÀNH I. Thiết bò chính bao gồm các chức năng • Nguồn DC ±10V, ±15V • Các biến trở • Các mô hình mạch chưa hoàn chỉnh • Khối tạo xung II. Đặc trưng và chức năng của thiết bò • Nguồn DC: được dùng để làm nguồn cấp cho mạch hoạt động, hoặc nó có thể kết hợp với biến trở làm nguồn DC thay đổi. • Biến trở: được sử dụng trong mạch hoặc dùng làm nguồn DC thay đổi. • Các mô hình mạch chưa hoàn chỉnh được vẽ sẳn trên thiết bò chính để cho SV hoàn thiện mạch. • Khối tạo xung phục vụ cho bài ADC, mạch vi /tích phân. III. Yêu cầu SV Sinh viên tham gia thực hành phải có đầy đủ dụng cụ phục vụ bài thực hành đó. Sinh viên được chia làm nhiều nhóm, mỗi nhóm từ 34 người. Mỗi nhóm phải viết vào 1 tờ báo cáo kết quả và cuối giờ nộp lại cho GVHD. 2 Nội dung Bài 1: Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo Mạch Cộâng Mạch Trừ Mạch So Sánh Mạch Schmitt Trigger. Bài 2: Mạch chỉnh lưu chính xác Bài 3: Mạch khuếch đại vi sai dùng Op-amp Mạch biến đổi điện áp/ dòng điện. Bài 4: Mô phỏng. 3 Bài 1: KHẢO SÁT MẠCH ỨNG DỤNG CƠ BẢN. §1. Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT I/ Thiết bò sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Mạch khuếch đại vi sai đơn giản: * Giả sử cả hai tín hiệu ngõ vào Vin1 và Vin2 nối đất(Vin1=Vin2=0V), dòng điện IB và IC đều qua transistor. Giả đònh cả hai transistor đều giống nhau có 6.0=γγγγVV, 60=ββββ. Khi transistor dẫn VBE=0.6V. Do đó VE=0-0.6=-0.6V Dòng điện I3=33RV=3)15(RVE−−=104.14=1.44 mA Ta có I3=IE1+IE2(hai transistor giống nhau) IE1=IE2=23I=0.72 mA. IC1=IC2=1+ββββββββ. IE1=0.71mA Điện áp ngõ ra: VO1=VO2=VB-IC1.R1=15-7.1=7.9V 0V0VQ110KIc0V10KV o1IcR10VR3Q2Vo2IbVB= +15V10KV in1VV in2IeR2Ib- 15VVIe 4 * Giả sử trong hai tín hiệu ngõ vào có: Vin1=0V, Vin2=0.1V. Trong hai transistor sẽ có 1 tắt và 1 dẫn (Sinh viên tự tìm hiểu ). Kết quả T1 tắt, T2 dẫn. Khi T1 tắt sẽ không có hoặc dòng điện ró qua T1. Lúc đó VO1≅VB còn VO2 sẽ giảm vì lúc này IC2=IE3. *Thực hành: 1/ Ráp mạch như hình trên. Cho Vin2=0V. Chỉnh biến trở để thay đổi các giá trò của Vin1. Dùng VOM đo VO1 và VO2 và ghi vào bảng kết quả: Vin1(V) -0.15 -0.1 -0.05 -0.03 -0.01 0 0.01 0.03 0.05 0.1 0.15 VO1(V) VO2(V) a.Tai sao phải mắc điện trở nối tiếp với biến trở. Nếu ta mắc Vin1 với biến trở 10K thì điều gì sẽ xảy ra? b. Anh chò hãy vẽ đồ thò VO1=f1(Vin1) và VO2=f2(Vin2). c. Nhận xét đồ thò và giải thích? 5 2/ Cho mạch như hình trên nhưng nối Vin1 và Vin2 với nhau và nối trực tiếp vào biến trở. Dùng VOM đo VO1 và VO2 và ghi vào bảng kết quả: Vin1=Vin2(V) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 VO1(V) VO2(V) a.Tai sao không cần mắc điện trở nối tiếp với biến trở. Nếu ta mắc Vin1 với biến trở 10K thì điều gì sẽ xảy ra? b. Anh chò hãy vẽ đồ thò VO1=f1(Vin1) và VO2=f2(Vin2). c. Nhận xét đồ thò và giải thích? VO1 ,VO2(V) Vin VO1 ,VO2(V) Vin 6 §2. Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi I/ Thiết bò sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi: Q4Q1V V+10VR2Iin = constR31KR41KIc110K- 15VQ2R510K10KVB= +15VConstant Current SourceR1 Cũng giống như mạch khuếch đại vi sai đơn giản nhưng mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi có một khối tạo nguồn dòng không đổi. Hình trên cho thấy khối nét đứt tạo ra dòng không đổi Iin. Do dòng điện qua cực B của Q3 nhỏ không đáng kể nên dòng điện I chảy từ nguồn +10V qua R3, R4 xuống nguồn –15V là: I=KK110)15(10+−−=2.27mA VB3=10-I.R3 =10-2.27.10 =-12.7 7 VE3=VB3-0.6 =-13.3 IE3=53)15(RVE−−=1.7 Iin=1+ββββββββ. IE3=1.67mA. Vậy khối nét đứt luôn tạo ra nguồn dòng Iin=1.67mA. *Thực hành: +10VQ2+10V1KR41KVB= +15VVo1Q10VR2- 15VQ4- 10VR510KR110KVR31K10KVo2 1. Ráp mạch như hình trên. Đo V02 và ghi vào bảng kết quả: Vin1=Vin2(V) -10 -6 -2 0 2 6 8 10 Vo2(V) a. Nhận xét kết quả đo được với lý thuyết b. Vẽ đồ thò Vo2=f(Vin). 2. Giả sử mạch trên cho Vin2=0V. Chỉnh biến trở để thay đổi Vin1. Đo VO2 và ghi vào bảng kết quả: Vin1(V) -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 Vo2(V) 8 a. Nhận xét kết qủa đo được. b. Vẽ đồ thò VO2=f(Vin1) 3.Thay nguồn +10V bằng nguồn +15V. Làm giống như câu 1. 9 §3. Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo I/ Thiết bò sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Sơ lược về IC 741: 1/ Sơ đồ IC 741: Q1Q6 Q141kQ10D4Q710k- 15VD34Q3D1Q15D21kR1R939k63 2Q13Q17Q2Q5External+ 15VQ9R5C1R104k5Non-inverting inputR330pf3k 50k7Q11Output1 5- 15VR4R750Invert input50kQ12Q1680Q4R117k5Q8R6Input offset voltage null circuitR2R825 IC 741 có 8 chân. Trong có ta quan tâm các chân: • Chân 2: ngõ vào đảo • Chân 3: ngõ vào không đảo • Chân 6: ngõ ra • Chân 4: chân cấp nguồn âm –Vcc 10 • Chân 7: chân cấp nguồn dương +Vcc. 2/Tính chất của IC 741: • V+=V- • I+=I-=0 III/ Mạch khuếch đại đảo Ta có Av=inoutVV=-inoRR. Mạch khuếch đảo vì hệ số khuếch đại Av<0. * Thực hành: 1. Ráp mạch như hình trên. Cho Ri=10K. R1=10K/100K. Ngõ ra Vin mắc vào một biến trở để thay đổi điện áp. Chỉnh biến trở đo Vout và ghi vào bảng kết quả: Vin(V) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 Vo(V) Ro=10K Vo(V) Ro=100K a. Từ bảng kết quả vẽ đồ thò Vo=f(Vin) trong các trường hợp R1=10K và Ro=100K. b. Nhận xét đồ thò và giải thích c. Tại sao với Vin cố đònh, Av tăng thì Vo tăng đến 1 giá trò xác đònh. [...]... Vậy mạch trên có thể xem là mạch chỉnh lưu bán kỳ. *Thực hành: Cho mạch điện như sau: 2 Nội dung Bài 1: Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo Mạch Cộâng Mạch Trừ Mạch So Sánh Mạch Schmitt Trigger. Bài 2: Mạch chỉnh lưu chính xác Bài 3: Mạch khuếch đại vi sai dùng Op-amp Mạch. .. trình mô phỏng với cải tiến trên mạch tích hợp >. Cho ta mô hình mô phỏng với sự khác nhau đa dạng của các thiết bị tương tự, bao gồm cả 2 linh kiện thụ động và tích cực, các thiết bị tương tự và các dụng cụ có trong thư viện chương trình như điện trở, tụ điện, transistor, máy phát…Có lẽ đây là phần trọng tâm của người học chương trình này và là phần khó nhất trong các phần. Tham khảo thêm các. .. CHO CÁC BÀI THỰC HÀNH I. Thiết bị chính bao gồm các chức năng • Nguồn DC ±10V, ±15V • Các biến trở • Các mô hình mạch chưa hoàn chỉnh • Khối tạo xung II. Đặc trưng và chức năng của thiết bị • Nguồn DC: được dùng để làm nguồn cấp cho mạch hoạt động, hoặc nó có thể kết hợp với biến trở làm nguồn DC thay đổi. • Biến trở: được sử dụng trong mạch hoặc dùng làm nguồn DC thay đổi. • Các mô. .. hiểu sâu hơn về lónh vực < Thiết kế và mô phỏng mạch điện với sự trợ giúp của máy tính > qua đó nhiều đề tài cũng như dự án lớn sẽ được triển khai.    CÁC CÔNG CỤ MÔ PHỎNG: Một vài nút trong thanh công cụ được sử dụng đặc biệt cho việc mô phỏng: 12 b. Tính Vo theo công thức lý thuyết. Từ đó so sánh với kết quả đo được. Nhận xét. 2. Ráp mạch như trên nhưng biến trở là R 1 . V in =-5V,... và V in2 dành cho độc giả * Thực hành: 11 III/ Mạch khuếch đại không đảo Ta coù: V + =V - =V in RoR Vo R V inin in + = Vo= in in R RoR + Vin Hệ số khuếch đại Av= in in R RoR + >0 gọi là mạch khuếch đại không đảo. *Thực hành: + - +in - in R1 10k Rin +10V -10V 10k R2 Vin in Out Ro Vout 1. Ráp mạch như hình trên. Cho R in =R 1 =R 2 =10K, điện áp V in =6V.... 1k 10M 1k 33 PHẦN 2 : MÔ PHỎNG CÁC MẠCH ỨNG DỤNG §1. MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI DÙNG BJT * Hãy vẽ mạch điện như hình sau trong Circuit Maker . 1/ Cho V in2 =0V. V in1 (V) -0.15 - 0.1 -0.05 -0.03 -0.01 0 0.01 0.03 0.05 0.1 0.15 V O1 (V) V O2 (V) Nhận xét kết quả thu được so với tính toán trên lý thuyết? 2/ Cho mạch như hình trên nhưng nối V in1 ... bằng cách nhấn phím R trên bàn phím hoặc bằng cách nhấp nút phải chuột trước khi đặt nó vào trong mạch.  Nút đối xứng (Mirror): Từ trình đơn Edit hoặc bằng cách chọn Ctrl+M. Sử dụng nút đối xứng để lật thiết bị theo chiều ngang. Một thiết bị cũng có thể được đối xứng khi nó được chọn từ thư viện chương trình bằng cách nhấn phím M trên bàn phím trước khi đặt nó vào trong mạch.    MÔ PHỎNG... chỉnh lưu chính xác Bài 3: Mạch khuếch đại vi sai dùng Op-amp Mạch biến đổi điện áp/ dòng điện. Bài 4: Mô phỏng. 8 a. Nhận xét kết qủa đo được. b. Vẽ đồ thị V O2 =f(V in1 ) 3.Thay nguồn +10V bằng nguồn +15V. Làm giống như câu 1. 9 §3. Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo I/ Thiết bị sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Sơ lược về IC 741: 1/... toán trên lý thuyết? 10 • Chân 7: chân cấp nguồn dương +Vcc. 2/Tính chất của IC 741: • V + =V - • I + =I - =0 III/ Mạch khuếch đại đảo Ta có Av= in out V V =- in o R R . Mạch khuếch đảo vì hệ số khuếch đại Av<0. * Thực hành: 1. Ráp mạch như hình trên. Cho Ri=10K. R 1 =10K/100K. Ngõ ra Vin mắc vào một biến trở để thay đổi điện áp. Chỉnh biến trở đo Vout và ghi... nhấn phím M trên bàn phím trước khi đặt nó vào trong mạch.    MÔ PHỎNG TƯƠNG TỰ: Mạch tương tự hay còn gọi là mạch Analog - một thế giới điện tử cổ điển, không có những hạn chế logic nào như trong điện tử số, mức điện áp của bất kỳ các nút nào trong mạch cho sẵn sẽ bị giới hạn mức độ cao thấp. Do đó mô phỏng tương tự (Analog ) của Circuit Maker được thực hiện theo Berkeley SPICE3. SPICE là . Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo Mạch Cộâng Mạch Trừ Mạch. Sánh Mạch Schmitt Trigger. Bài 2: Mạch chỉnh lưu chính xác Bài 3: Mạch khuếch đại vi sai dùng Op-amp Mạch biến đổi điện áp/ dòng điện. Bài 4: Mô phỏng.