Mạch đèn nháy đa hài sử dụng transistor

Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội Khoa Kỹ thuật Điện – Điều Khiển Tự Động Hóa ===o0o=== Báo cáo tập lớn Đề tài : Mạch đèn nháy đa hài sử dụng Transistor Giảng viên hướng dẫn : Lớp : Kỹ thuật Điều khiển & Tự động hóa 05 – K62 Hà Nội – 2019 I Đặt vấn đề Như biết “tín hiệu” thơng số q trình,sự thay đổi tín hiệu theo thời gian tạo tin tức hữu ích Trên quan điểm kỹ thuật người ta phân chia thành loại tín hiệu:tín hiệu tương tự tín hiệu số Tín hiệu tương tự tín hiệu thay đổi liên tục theo thời gian nhận giá trị khoảng biến thiên Ngược lại tín hiệu số tín hiệu rời rạc hóa mặt thời gian lượng tử hóa mặt biên độ Tín hiệu khuếch đại,điều chế,truyền đạt.v.v Để gia cơng tín hiệu người ta dùng mạch mạch tương tự mạch số Trong năm gần tín hiệu số phát triển mạnh mẽ đóng vai trị quan trọng việc gia cơng tín hiệu khơng thể thay hoàn toàn mạch điện tương tự Thực tế có nhiều thuật tốn mà khơng thể dùng mạch số dùng mạch số không kinh tế mạch tương tự mạch số có thành phần mạch tương tự Do báo cáo chúng em xin đề cập đến mạch điện tương tự đơn giản có nhiều ứng dụng thực tế hiệu sử dụng thực tế so với mạch số : Mạch đèn nháy đa hài sử dụng Transistor II Nội dung báo cáo Mạch đèn nháy đa hài dùng Transistor I Giới thiệu Sơ đồ nguyên lý Giới thiệu : Bộ đa hài (multivibrator) mạch dùng để thay đổi trạng thái đơn giản, VD như: mạch tạo dao động, timer, Flip-flop … Nó bao gồm linh kiện khuếch đại (Transistor, bóng đèn điện tử …) nối “chéo” qua tụ trở Dạng thường gặp mạch đa hài (tập trung nói này) mạch tạo dao động – tạo sóng vng Dao động đa hài,Mạch đa hài : Mạch đa hài loại đơn giản multivibrator, bao gồm BJT mắc chéo, thêm vào trở để phân cực tụ hóa để thực q trình nạp xả Chúng ta tính chu kỳ qua R,C Mạch bên mạch VD đơn giản thơng dụng để giải thích mạch đa hài Với đầu chân C BJT II Nguyên tắc hoạt động Linh kiện +) Transitor C1815 +) Điện trở 1k, điện trở 33kΩ +) Tụ phân cực 47µF +) Bóng LED 3V +) Nguồn 3V Nguyên lí hoạt động Ura1 Ura2 điện áp chân Colector Transistor Nguyên tắc hoạt động mạch dựa vào biến đổi liên tục xung vuông đầu để tạo chớp tắt liên tục cho Led Khi mạch hoạt động tồn trạng thái cân bằng,mỗi trạng thái tồn thời gian định tự lật sang trạng thái ngược lại Do mạch cịn có tên mạch đa hài tự dao động Đặc điểm mạch chu kỳ xung phụ thuộc vào chu kỳ điện áp đồng bộ,cịn độ rộng xung quanh phụ thuộc vào thơng số R,C mạch Nguyên lý hoạt động : việc hình thành xung vng cửa thực sau khoảng thời gian T1 = t1 - to ( đầu 1) T2 = t2 – t1 (đối với đầu 2) nhờ trình đột biến đổi trạng thái thời điểm to,t1,t2… Trong khoảng thời gian T1 Transistor Q1 khóa,Q2 mở Tụ C1 nạp đầy trước thời điểm to ,phóng điện qua Q2 ,qua D2,qua nguồn Ec,qua R1 theo đường +C1→Q2→D2→R1→ -C1 làm điện cực bazơ Q1 thay đổi Đồng thời thời gian tụ Ec nguồn nạp theo đường +E→D1→Q2→ -E làm điện cực bazơ Q2 thay đổi Lúc T = t1 UB1 ≈ 0,6 V Q1 mở,xảy trình chuyển trạng thái lần thứ nhất,do mạch mạch hồi tiếp dương làm cho mạch lật đến trạng thái Q1 mở,Q2 khóa Trong khoảng thời gian T2 = t2 – t1 trạng thái giữ nguyên, tụ C2 (đã nạp từ trước t 1) bắt đầu phóng điện theo đường +C2→Q1→D1→R2→ -C2 C1 bắt đầu trình nạp tương tự nêu thời điểm t = t UB2 ≈ 0,6V làm cho Q2 mở xảy đột biến lần chuyển trạng thái ban đầu Q1 khóa,Q2 mở Độ rộng xung T1 T2 tính theo công thức : T1 = R1.C1 ≈ 0,7R1.C1 T2 = R2.C2 ≈ 0,7R2.C2 Nếu ta cho R1 = R2 , C1 = C2 Q1 giống với Q2 ta T = T2 ta mạch đa hài đối xứng ,ngược lại ta có mạch đa hài đối xứng Chu kỳ khung vuông xấp xỉ nguồn cung cấp Ec Các thông số mạch điện,giá trị linh kiện Do mạch mạch đa hài nên hoạt động với trạng thái chuẩn xảy trình lật trạng thái nên Transistor cần dùng loại NPN hoạt động chế độ khóa khếch đại chọn C1815,mạch mạch tự dao động đa hài đối xứng => Q1 = Q2 = C815(có thể dùng C828) Nguồn Ec = 3V, led Tụ C1,C2 có chức phóng nạp để ổn định điện áp cực bazơ Transistor nên tụ cần dùng tụ hóa ,mạch đa hài đối xứng nên C1 = C2,giá trị C1,C2 phụ thuộc vào ta muốn chọn độ rộng xung (tức thời gian đèn sáng bao nhiêu) Trong mạch ta chọn R1 = R2 = 33kΩ ; C1 = C2 = 47 µF  T1 = T2 = 0,47s ;chu kỳ xung T = T1 + T2 = 0,94s  Biên độ xung Ura1 = Ura2 = 3V Ứng dụng mạch Mạch áp dụng thiết kế đèn nháy để trang trí, mạch đèn báo hiệu cố khẩn cấp xe cứu hỏa,cấp cứu,xe 113 đèn phát tín hiệu SOS Ngồi mạch cịn dùng để tạo xung vuông mạch khác với tần số