Thực tập : Mạch tạo xung vuông và răng cưa

Nguyên lí hoạt động của mạch tạo xung a) Chế độ công tác của đèn bán dẫn sử dụng trong mạch tạo xung:

Mạch tạo xung vuông và răng ca

I Sơ đồ nguyên lý.

+Ec

Ura

C4

C3

C2

C1

Co

Trong đó:

min = 100

UCE bão hoà = 0,1V  0.2V

UBE bão hoà = 0,6V  0.7VV

RE3 = 100  500

Các Transistor là loại: C808

Yêu cầu:

- 4Vvà 5V xung vuông có độ rộng đồng đều

- 4Vvà 5V xung răng cu truyền thẳng

* Tính toán trị số của các điện trở RB và RC:

R1 = R4 = (6V - 0.1 - 100.6.10-3 )/(6.10-3)  883

Thực tế ta lấy: R1 = R2 = 1K

R2 = R3  min R2 = 100.1K = 100K

II Sơ đồ lắp ráp:

1 Yêu cầu lắp ráp đối với các linh kiện:

- Các điện trở RB và RC sử dụng 2 khuyết và thẳng hàng nhau

- Các tụ C1 và C2 sử dụng 3 khuyết

100

100500

- RE và C0 sử dụng 2 khuyết và thẳng hàng.

2 Sơ đồ lắp ráp I (Các Transistor nằm ngang):

C3

e c b b c e

R1

T1

R3 R2 R4

T2

b c e

C0

-6V

C4

T3

+6V

3 Sơ đồ lắp ráp II (Các Transistor nằm dọc):

T1

R3

b c

e

C0

e

-6V

c b

C3

c

4 Tiến hành lắp ráp mạch.

(lắp ráp mạch theo sơ đồ các Transistor nằm ngang)

+ Xác định vị trí dơng và âm nguồn

+ Xác định vị trí chân b, c, e của các đèn

+ Xác định vị trí các linh kiện từ chân đèn tới nguồn (không hàn trực tiếp linh kiện vào chân đèn

+ Xác định vịt trí các linh kiện nối tầng

Sau khi làm sạch panen ta hàn các đờng nét đứt trớc Trớc khi hàn ta phải tráng dây bằng thiếc cho bóng để đảm bảo cho dây tiếp xúc tốt, các mối hàn yêu cầu tròn bóng nhiều thiếc

Tiếp theo ta hàn các linh kiện vào mặt trớc của panen Chú ý khi hàn các Transistor phải làm nhanh để tránh cho chúng phải chịu nhiệt quá lâu sẽ gây hỏng Các mối hàn ở đây cũng phải chắc tròn bóng và tiếp xúc tốt

III Nguyên lý hoạt động

1 C ác vấn đề chung về tạo dao động

Mạch dao động có thể tạo ra dao động có dạng khác nhau nh dao

động hình sin (dao động điều hoà), tạo xung chx nhật, tạo xung tam giác, xung răng ca hoặc tạo từng xung riêng biệt Để tạo dao động có thể dùng các phần tử tích cực nh đèn điện tử, transistỏ lỡng cực, mạch khuyếch đại thuật toán Các đèn điện tử đợc dùng khi yêu cầu công suất ra lớn Mạch tạo dao động dùng đèn điện tử có thể làm việc từ từ phàm vi tần số thấp sang phàm vi tần số rất cao Các tham số cơ bản của mạch tạo dao động

gồm tần số ra, biên độ điện áp ra, độ ổn định tần số, công suất ra và hiệu suất

2 Điều kiện dao động.

Sơ đồ mạch khối khép kín:

Ra P

Vào K

Phản hồi

Kp, p

Khuyếch đại

Ku, p

ra K

Ku: hệ số truyền đạt điện áp của bộ khuyếch đại

Kp: hệ số truyền đạt điện áp của khối phản hồi

K: góc dịch pha của bộ khuyếch đại

P: góc dịch pha của mạch hồi tiếp

Điều kiện để có dao động:

+ Cân bằng biên độ: Ku.Kp  1

+ Cân bằng pha: K + P = 2n với n = 0, 1, 2, 3

+ Cần có một mạch lọc tần số ở 1 trong hai khối

Khối phản hồi dùng một trong các mạch lọc tấn số LC

3 n guyên lý hoạt động:

a Đối với xung vuông:

Xung vuông đợc lấy một đầu từ chân c của đèn T2 chân còn lại

là đất, tụ C0 đã ngắt ra khỏi mạch Việc hình thành xung vuông ở cửa ra đợc thực hiện nhờ các quá trình đột biến chuyển trạng thái của sơ đồ tại các thời

điểm t0, t1, t2 Trong khoảng t1 - t0 transistor T1 khóa, T2 mở Tụ C2 đã đợc nạp đầy điện tích trớc lúc t0 phóng điện qua T2 qua nguồn Ec, qua R3 làm

điện thế trên cực bazơ của T1 thay đổi Đồng thời trong khoảng thời gian thời gian này tụ C1 đợc nguồn Ec nạp làm điện thế trên cực bazơ T2 thay

đổi

Lúc t = t1, UB1  +0.6V T1 mở, xảy ra quá trình đột biến lần thứ nhất, nhờ mạch hồi tiếp dơng làm sơ đồ lật đến trạng thái T1 mở T2 khoá

Trong khoảng thời gian t2 - t1 trạng thái trên đợc giữ nguyên, tụ

C1 (đã đợc nạp trớc lúc t1) bắt đầu phóng điện và C2 bắt đầu quá trình nạp

t-ơng tự nh đã nêu trên cho tới lúc t = t2, UB2  +0.6V làm T2 mở và xảy ra

đột biến lần thứ hai chuyển sơ đồ về trạng thái ban đầu: T1 khóa, T2 mở

b Đối với xung tam giác:

Xung tam giác đợc lấy từ chân c của T3, Lúc này tụ C0 đã đợc nối vào mạch Trong khoảng thời gian từ t0 đến t1: UC1 = 0V, T2 mở Tụ C0

đã đợc nạp đầy phóng điện, điên áp này ở gần đúng bậc nhất giảm đờng thẳng theo t

Trong khoảng thời gian t1 đến t2, T2 khoá tụ C0 đợc nạp từ nguồn Ec qua R4 làm điện áp trên tụ tăng dân theo quy luật:

Uc(t) = Ec(1-e-t/(R 4 Co))

Điện áp này ở gần đúng bậc nhất tăng đờng thẳng theo t

Đèn T3 là tầng khuyếch đại đệm Điện áp UC2 sau khi qua

đèn T3 đợc khuyếch đại và đảo pha

IV quá trình điều chỉnh.

1.

Đối với xung vuông.

Trớc tiên ta cắt bỏ C0 sau đó cắt C1 và C2 Chọn hai đèn T1 và T2 bằng nhau về trị số bằng cách đo điện áp:

UCE1 = 0.2V

UCE2 = 0.2V Sau khi chỉnh cho T1 và T2 không bão hoà ta nối C1 và C2 vào mạch Tiếp theo dùng mỏ hàn ngắt đầu âm của C3, đo xoay chiều (âm là đất) của

C3 đạt 1 3V là đợc Chỉnh chế độ một chiều ở T3 bằng cách đo điện áp

UCE3 nếu đạt 0.3  1V thì đợc, nếu cha đạt thì ta chỉnh RB3 Sau khi chỉnh chế độ một chiều T3 đạt thì nối C3

Khi mạch đã dao động thì có thể xảy ra một số trờng hợp sau:

+ Độ rộng của xung dơng lớn hơn độ rộng của xung âm

+ Độ rộng của xung âm lớn hơn độ rộng của xung dơng

+ Các xung bị méo

+ Biên độ sai khác so với yêu cầu

Cách điều chỉnh để thu đợc xung theo yêu cầu:

+ Chỉnh lệch giữa xung âm và dơng ta chỉnh trong mạch đa hài bằng cách thay đổi C và RB nhng ở đây ta giữ nguyên C và thay đổi RB1 hoặc RB2, tăng thử RB1 lên 10K và xem xung đã đều cha, nếu lệch càng lớn hơn thì ta tăng RB2

+ Chỉnh méo: chỉnh RB của T3

+ Chỉnh biên độ: ta thay đổi RE và RC của T3 (thay đổi RE là chính) RE = 100  500

2 Đối với xung răng c a

Sau khi chỉnh xung vuông ta trả lại trị số đúng sơ đồ nguyên lý, nối

Co xuống đất Dùng máy hiện sóng đo biên độ ở chân c của T2: 0.4  0.6V

là đợc Sau đó nối máy hiện sóng với chân c của T3 Khi đó có thể xảy ra một số trờng hợp sau:

+ Xung bị cắt trên và dới

+ Xung bị cắt trên

+ Xung bị cắt dới

+ Xung bị cong ra và cong vào

+ Biên độ cha đạt yêu câu

Cách chỉnh:

+ Nếu xung cong vào ta tăng RB3 lên thử 50100K đến khi xung thẳng, xung bị cong ra giảm RB3 thử 50100K cho đến khi xung thẳng

+ ở 5V xung bị cắt dới chỉnh RC3 + Để chỉnh biên độ ta điều chỉnh RC2 và RC3 cho đến khi thu

đ-ợc xung theo yêu cầu

V.Kết quả và trị số các điện trở.

1 Xung vuông:

Sau quá trình điều chỉnh thu đợc xung vuông có độ rộng đồng đều ở 4V và 5V

Trị số các điện trở ở 5V:

R1 = 1K

R2 = 100K

R3 = 110K

R4 = 1K

RB3 = 230K

RC3 = 1K

RE3 = 160

Trị số các điện trở ở 4V:

R1 = 1K

R2 = 100K

R3 = 110K

R4 = 1K

RB3 = 230K

RC3 = 1K

RE3 = 47V0

2 Xung tam giác:

Sau khi điều chỉnh thu đợc răng ca truyền thẳng có biên độ 4V và 5V

Trị số các điện trở ở 5V:

R1 = 1K

R2 = 100K

R3 = 100K

R4 = 4.7VK

RB3 = 500K

RC3 = 1K

RE3 = 100

TrÞ sè c¸c ®iÖn trë ë 4V:

R1 = 1K

R2 = 100K

R3 = 110K

R4 = 5K

RB3 = 540K

RC3 = 850K

RE3 = 100