Giáo trình: Kỹ thuật xung

Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM THIẾT BỊ CHÍNH CHO CÁC BÀI THỰC TẬP I.Thiết bị bao gồm phần chức : Nguồn chiều Nguồn tín hiệu Test Board dùng để cắm linh kiện lắp ráp mạch II.Đặc trưng chức thiết bị sau : Nguồn +12V, -12V, dòng 3A, có bảo vệ dòng Nguồn 5V, dòng 2A, có bảo vệ dòng Nguồn dương 30V, nguồn âm -30V, dòng 1.5A có bảo vệ dòng (mass riêng) Nguồn tín hiệu có công tắc xoay để chọn loại tín hiệu gồm tín hiệu sin, tín hiệu tam giác, xung vuông đơn cực xung vuông lưỡng cực, có: Biên độ 10V Tần số 1Hz 50KHz Các nguồn có led hiển thi báo có nguồn báo dòng Các nguồn ± 12V, +5V nguồn tín hiệu nối chung mass, nên chúng có ký hiệu mass giống Các nguồn DC thay đổi từ tới ± 30V nối chung mass, nên chúng có ký hiệu mass giống Các nguồn DC nguồn tín hiệu đưa lên Test Board III.CÁC BÀI THỰC TẬP STT NỘI DUNG Bài 1: Sử dụng máy OSC mô hình THKTX I Máy OSC: Cấu tạo OSC Chức cách sử dụng phận OSC II Mô hình THKTX: Giới thiệu Cách sử dụng III Thực hành: Xác định hình dạng, biên độ, tần số tín hiệu THIẾT BỊ • Mô hình thực hành kỹ thuật xung • Máy OSC Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com VẬT TƯ https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM Chỉnh nguồn cho có hình dạng, biên độ theo yêu cầu • Mô hình thực R: 100Ω, 1KΩ hành kỹ thuật C: 1uF, 0.1uF OpAmp: 741 xung • Máy OSC Bài 2: Mạch tích phân vi phân I Mạch tích phân: Mạch tích phân dùng RC Mạch tích phân dùng RL Mạch tích phân dùng Op-Amp II Mạch vi phân: Mạch vi phân dùng RC Mạch vi phân dùng RL Mạch vi phân dùng Op-Amp • Mô hình thực Diode: 1N4148 hành kỹ thuật R: 47KΩ C: 0.1uF, 1uF xung • Máy OSC Bài 3: Mạch xén – Mạch kẹp I Mạch xén dương: Mạch xén song song Mạch xén nối tiếp II Mạch xén âm: Mạch xén song song Mạch xén nối tiếp Mạch xén hai mức độc lập III.Mạch kẹp Bài 4: Mạch dao động I Mạch dao động đa hài dùng transistor Mạch lưỡng ổn Mạch đơn ổn Mạch phi ổn II Mạch dao động đa hài dùng OP- Amp Mạch lưỡng ổn Mạch đơn ổn Mạch phi ổn Bài 5: Mạch tạo xung thông dụng I Mạch tạo xung dùng UJT 1.Nguyên lý hoạt dộng 2.Dạng sóng • Mô hình thực hành kỹ thuật xung • Máy OSC Q: C1815 OpAmp: 741 Diode: 1N4148 R:220Ω, 330Ω, 1KΩ, 33KΩ, 47KΩ C: 0.1uF, 1uF • Mô hình thực hành kỹ thuật xung • Máy OSC UJT: IC 555 Diode: 1N4148 R:220Ω, 330Ω, Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM 1KΩ, 33KΩ, 47KΩ C: 0.1uF, 1uF 3.Ứng dụng II Mạch tạo xung dùng 555 1.Mạch đơn ổn 2.Mạch bất ổn Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM BÀI 1: SỬ DỤNG OSC VÀ MÔ HÌNH THỰC HÀNH KỸ THUẬT XUNG I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG : • Mô hình thực hành kỹ thuật xung • Máy OSC II.MỤC TIÊU: • Sau học xong SV viên có khả năng: - Sử dụng mô hình kỹ thuật xung máy sóng III.NỘI DUNG: A Máy OSC Cấu tạo OSC Chức cách sử dụng phận OSC POWER − Power: Công tắc nguồn Khi vị trí “ON” LED sáng INTENSITY CONTROL − Intensity control: Dùng để thay đổi cường độ sáng tia Để tăng độ sáng ta vặn theo chiều kim đồng hồ FOCUS − Điều chỉnh độ hội tụ tia (điều chỉnh độ sắc nét) Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM TRIG LEVEL − Trig Level dùng để điều chỉnh cho dạng sóng đứng yên định điểm bắt đầu dạng sóng TRIGGERING COUPLING − Dùng để lựa chọn kiểu lấy trigger (trigger mode) − AUTO: Ở chức này, tín hiệu quét phát tín hiệu trigger thích hợp; tự động chuyển vận hành quét trigger (triggered sweep) có tín hiệu trigger thích hợp − NORM: Ở chức này, tín hiệu quét phát có tín hiệu trigger thích hợp − TV-V: Dải tần trigger khoảng DC- 1KHz − TV-H: Dải tần trigger khoảng 1KHz- 100KHz TRIGGER SOURCE Dùng để lựa chọn nguồn lấy trigger − CH 1: Tín hiệu kênh CH1 trở thành nguồn trigger bất chấp vị trí VERTICAL MODE − CH 2: Tín hiệu kênh CH2 trở thành nguồn trigger − LINE: Tín hiệu AC line dùng nguồn lấy trigger − EXT: Tín hiệu Trigger lấy từ đầu nối EXT TRIG Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM MAIN, MIX, AND DELAY POSITION (PULL x 10) − Dùng để điều chỉnh vị trí tia sáng theo chiều ngang − Khi keo dùng để nhân trục thời gian lên 10 lần VARIABLE − Dùng thay đổi tỉ lệ quét cách liên tục TIME / DIV − Dùng để chọn tỉ lệ trục thời gian Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM POSITION − Điều chỉnh vị trí tia sáng theo chiều dọc − Khi keo làm đảo pha tín hiệu ngõ vào VOLTS / DIV − Dùng để chọn tỉ lệ theo chiều điện áp AC-GND-DC − Khi để vị trí AC cho thành phần AC tín hiệu vào máy − Khi để vị trí GND không cho tín hiệu vào máy − Khi để vị trí DC cho thành phần AC DC tín hiệu vào máy INPUT − Ngõ vào tín hiệu cần đo Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM VERT MODE − Khi vị trí CH1: Chỉ đo kênh CH1 − Khi vị trí CH2: Chỉ đo kênh CH2 − Khi vị trí DUAL: Do đồng thời hai kênh − Khi vị trí ADD: Tín hiệu ngõ tổng hai tín hiệu kênh CH1 kênh CH2 EXT TRIG CAL − Dùng để lấy tín hiệu chuẩn trước đo Trước sử dụng máy sóng − Để POWER vị trí “OFF” − Để INTENSITY, FOCUS vị trí − Để VERT MODE vị trí CH1 − Núm Amplitude VAR CH1 CH2 vị trí CAL − Điều chỉnh CH1 – position, CH2 – position POS (Time) vị trí − Đặt AC - GND - DC vị trí GND − VOLT/DIV: 50 mV/DIV − TIME/DIV: 0.5 mS/DIV − Sweep VAR chænh vị trí CAL Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM − COUPLING để vị trí AUTO − SOURCE đặt CH1 − Chỉnh TRIG LEVEL tới vị trí "+" Bật công tắc nguồn Nếu không thấy tia sáng nhấn nút BEAM FIND Điều chỉnh CH POS HORIZONTAL POS để tia sáng nằm hình Điều chỉnh độ sáng độ sắc nét tia sáng Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM B Mô Hình Thực Hành Kỹ Thuật Xung Giới Thiệu Nguồn +12V, -12V, dòng 3A, có bảo vệ dòng Nguồn 5V, dòng 2A, có bảo vệ dòng Nguồn dương 30V, nguồn âm -30V, dòng 1.5A có bảo vệ dòng (mass riêng) Nguồn tín hiệu có công tắc xoay để chọn loại tín hiệu gồm tín hiệu sin, tín hiệu tam giác, xung vuông đơn cực xung vuông lưỡng cực, có: − Biên độ 10V − Tần số 1Hz 50KHz Các nguồn có led hiển thi báo có nguồn báo dòng Các nguồn ± 12V, +5V nguồn tín hiệu nối chung mass, nên chúng có ký hiệu mass giống Các nguồn DC thay đổi từ tới ± 30V nối chung mass, nên chúng có ký hiệu mass giống Các nguồn DC nguồn tín hiệu đưa lên Test Board Cách sử dụng Dùng VOM OSC để đo thử kiểm tra nguồn mô hình Ráp thử mạch ứng dụng testboard C Thực Hành Xác định hình dạng, biên độ, tần số tín hiệu Đọc biên độ: Biên độ (V) = Biên độ (ô) × Volts / div (V/ô) Đọc Chu kỳ: Chu kỳ (s) = Chu kỳ (ô) × Time / div (s / ô) 10 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM − Đo vẽ Vo1(kênh 1) & VE(kênh 2) vào hình H6 Với VE điện cực E UJT ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H6 Nhận xét: 1/ Tần số dao động mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao? 2/ Tại điện áp ngõ có dạng xung nhọn? 3/ Thời gian tồn xung nhọn phụ thuộc vào yếu tố nào? 99 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM 3/ Thời gian xung phụ thuộc vào yếu tố nào? 4/ Trình bày nguyên lý hoạt động mạch? 4/ Để thay đổi tần số ta phải ráp mạch nào? 100 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM B Mạch tạo xung dùng IC 555 Mạch đơn ổn R VCC R DIS THR C D NE555 R1 TR C1 Vo CV V2 Vi Q GND Lần 1: − Hãy ráp mạch hình vẽ với R=4.7KΩ; C=0.1uF; Vcc= 5V; R1=220Ω; C1= 0,01uF − Điều chỉnh nguồn tín hiệu xung vuông đơn cực có biên độ 5V, f=1KHz, cấp vào Vi − Đo vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh 2) vào hình H1 +Vcc ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H1 − Đo vẽ Vc (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H2 Với Vc điện áp hai đầu tụ C 101 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM 100 90 ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H2 Lần 2: − Ráp mạch lần − Điều chỉnh nguồn tín hiệu xung vuông đơn cực có biên độ 5V, f=500Hz, cấp vào Vi − Đo vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh 2) vào hình H3 100 90 ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H3 102 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM − Đo vẽ Vc (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H4 Với Vc điện áp hai đầu tụ C ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H4 Lần 3: − Hãy ráp mạch lần với R=5.6KΩ; C=0.1uF; Vcc= 5V; R1=220Ω; C1= 0,01uF − Điều chỉnh nguồn tín hiệu xung vuông đơn cực có biên độ 5V, f=500Hz, cấp vào Vi − Đo vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh 2) vào hình H5 ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H5 103 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM − Đo vẽ Vc (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H6 Với Vc điện áp hai đầu tụ C ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H6 Lần 4: − Hãy ráp mạch lần với R=4,7KΩ; C=0.22uF; Vcc= 5V; R1=220Ω; C1= 0,01uF − Điều chỉnh nguồn tín hiệu xung vuông đơn cực có biên độ 5V, f=200Hz, cấp vào Vi − Đo vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh 2) vào hình H7 ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H7 104 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM − Đo vẽ Vc (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H8 Với Vc điện áp hai đầu tụ C ♦ Keânh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Kênh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H8 Nhận xét: 1/ Tần số dao động mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao? 2/ Thời gian tồn xung phụ thuộc vào yếu tố naøo? 3/ Thời gian xung phụ thuộc vào yếu tố nào? 105 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM 4/ Trình bày nguyên lý hoạt động mạch? 4/ Để thay đổi độ rộng xung ta phải ráp mạch nào? Nêu giải thích số ứng dụng mạch đơn oån? 106 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM Mạch bất ổn Lần 1: Hãy ráp mạch hình vẽ với R1=R2=1KΩ; C= 0.1uF; Vcc= 5V; C1= 0,01uF − VCC R2 DIS R1 NE555 THR Q C Vo CV GND TR vào hình H1 Với VC điện áp hai đầu tụ C R − Đo vẽ Vo (kênh 1) & VC(kênh 2) +Vcc C1 ♦ Keânh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H1 VCC R2 R Lần 2: − Hãy ráp mạch hình vẽ với R1=R2=1KΩ; C= 0.1uF; Vcc= 5V; C1= 0,01uF +Vcc DIS D R1 NE555 Q C1 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Vo 107 CV C TR Giáo trình thực hành kỹ thuật xung THR GND Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM − Đo vẽ Vo (kênh 1) & VC(kênh 2) vào hình H2 Với VC điện áp hai đầu tụ C Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: 10 0% DIS R1 NE555 THR TR Q Vo CV C R VCC vẽ Vo (kênh 1) & VC(kênh 2) vào hình H3 Với VC điện áp hai đầu tụ C R2 − Điều chỉnh VR vị trí bé Đo VR GND Lần 2: − Hãy ráp mạch hình vẽ với Hình H2 R1=1KΩ; R2=220Ω; VR=1KΩ; C=0.1uF; Vcc= 5V; C1= 0,01uF +Vcc C1 100 90 ♦ Keânh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H3 108 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM − Điều chỉnh VR vị trí lớn Đo vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh 2) vào hình H4 ♦ Kênh 1: − Time/Div: − Volts/Div: 100 90 10 0% ♦ Keânh 2: − Time/Div: − Volts/Div: Hình H4 − Tính tần số điện áp ngõ theo hình H3 hình H4 − Tính tần số điện áp ngõ theo lý thuyết hai trường hợp VR − So sánh kết qủa lần tính − Nhaän xét phụ thuộc điện áp ngõ theo vị trí biến trở? Tại sao? 109 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM Nhận xét: 1/ Tần số dao động mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao? 2/ Thời gian ton xung ngõ phụ thuộc vào yếu tố nào? 3/ Thời gian toff xung ngõ phụ thuộc vào yếu tố nào? 4/ Trình bày nguyên lý hoạt động mạch? 110 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM C Bài Tập Sinh Viên tự thiết kế lắp ráp thử nghiệm mạch theo yêu cầu cụ thể tập sau: Bài 1: Hãy dùng IC555 để thiết kế mạch cho điện áp ngõ có dạng sau: V(v) 12 t(ms) 20 30 Bài 2: Hãy dùng IC555 để thiết kế mạch cho điện áp ngõ có dạng sau: Vo(V) t(ms) 10 20 30 Bài 3: Hãy dùng IC555 để thiết kế mạch dao động cho điện áp ngõ thay đổi chu trình tần số không thay đổi 111 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Cơng Nghiệp Tp.HCM CÁC BÀI TẬP TỔNG HP I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG : • Mô hình thực hành kỹ thuật xung • Máy OSC • Mỏ hàn • VOM II.MỤC TIÊU: • Sau học xong SV viên có khả năng: - Ứng dụng mạch học để thiết kế ứng dụng theo yêu cầu - Đọc hiểu IC datasheet để thiết kế ứng dụng III.NỘI DUNG: Ứng dụng IC NE565 mạch học để thiết kế mạch điện tạo dạng điện áp: Xung vuông đơn cực, xung vuông lưỡng cực, xung tam giác, sóng sin Các tín hiệu có biên độ tần số điều chỉnh Ứng dụng IC 8038 mạch học để thiết kế mạch điện tạo dạng điện áp: Xung vuông đơn cực, xung vuông lưỡng cực, xung tam giác, sóng sin Các tín hiệu có biên độ tần số điều chỉnh Khảo sát IC4046 ứng dụng Hãy ráp khảo sát mạch điện sau: 112 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Trường Đại Học Công Nghiệp Tp.HCM Vi R1 10K +12v R2 10k R3 R4 27k 1k R7 D1 R6 1N4148 560 D2 R10 +12v 68 + 120 D3 18k R14 Vo - R12 AD741 3.3k R11 1N4148 U3 -12v 47k 10k R15 1N4148 RV1 220 R16 10k R17 220 D4 R18 1N4148 120 D5 R19 1N4148 68 D6 R20 1N4148 1k -12v Ứng dụng mạch học thiết kế mạch điện tạo dạng điện áp: Xung vuông đơn cực, xung vuông lưỡng cực, xung tam giác, sóng sin Các tín hiệu có tần số 2KHz, biên độ 10V 113 Giáo trình thực hành kỹ thuật xung CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... chức này, tín hiệu quét phát có tín hiệu trigger thích hợp − TV-V: Dải tần trigger khoảng DC- 1KHz − TV-H: Dải tần trigger khoảng 1KHz- 100KHz TRIGGER SOURCE Dùng để lựa chọn nguồn lấy trigger −... xong SV viên có khả năng: - Nhớ ráp mạch vi phân, tích phân - Đo, vẽ giải thích dạng sóng ngõ vào, ngõ mạch vi phân, tích phân - Phân biệt hai trường hợp T >> τ T