Nghiên cứu xây dựng và mô phỏng một số bài thí nghiệm điện tử tương tự và điện tử số phục vụ công tác đào tạo của trường đại học công nghiệp quảng ninh

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Bộ Giáo dục Đào tạo Trường Đại học Mỏ - Địa chất -* - Trần thị thơm Nghiên cứu xây dựng mô số thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số phục vụ công tác đào tạo trường đại học công nghiệp quảng ninh Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Hà Nội - 2012 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Mở đầu Tính cấp thiết đề tài Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh có xuất phát điểm trường Kỹ thuật trung cấp Mỏ có quy mô không lớn Trong đó, hệ thống phòng thí nghiệm Điện - Điện tử - Tự động hóa Trường đơn giản, chưa sát thực, thiết bị tài liệu hướng dẫn thực hành để củng cố kiến thức lý thuyết cho sinh viên chuyên ngành hạn chế Ngày 25/12/2007 Thủ tướng Chính phủ đà ký định số 1730/QĐTTg nâng cấp trường Cao đẳng kỹ thuật Mỏ thành trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh, bên cạnh Nhà trường có kế hoạch phát triển khoa Cơ điện trở thµnh Khoa chđ lùc, lµ mịi nhän cđa Nhµ tr­êng tương lai Trên đà phát triển Trường chất lượng đào tạo quy mô đòi hỏi Nhà trường cần phải có hệ thống phòng thực hành, thí nghiệm chuyên ngành Cơ điện đáp ứng yêu cầu thực hành thực tập học sinh, sinh viên Vì vậy, việc nghiên cứu xây dựng mô thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số cho Nhà trường cần thiết đề tài Nghiờn cu xõy dựng mơ số thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số phục vụ công tác đào tạo Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh” mang tÝnh cÊp thiÕt Mơc ®Ých cđa ®Ị tµi - Xây dựng thí nghiệm điện tử tương tự số phù hợp với chương trình đào tạo Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh - Mơ modul thí nghiệm phần mềm chuyờn ngnh Đối tượng nghiên cứu Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Nghiên cứu giảng lý thuyết môn kỹ thuật điện tử tương tự điện tử số cụ thể môn: Điện tử 1, điện tử 2, Kỹ thuật số để từ đưa cách xây dựng thí nghiệm giúp củng cố kiến thức lý thuyết Dùng phần mềm đà häc (Proteus7.0, CircuitMaker 6.2, Electronic Workbench 6.0, Multisim10 ) ®Ĩ mô thí nghiệm Phạm vi nghiên cứu đề tài Do hạn chế thời gian khuôn khổ luận văn thạc sỹ kỹ thuật nên luận văn ý đến số môn điện tử điện tử số sau: - Bài thí nghiệm mạch khuếch đại dùng tranzitor BJT FET - Bài thí nghiệm phương pháp nối tầng khuếch đại - Bài thí nghiệm khuếch đại thuật toán - Bài thí nghiệm mạch tạo sóng, tạo xung - Bài thí nghiệm phần tử logic - Bài thí nghiệm Trigơ số Còn khác xin phép nghiên cứu tiếp toán cụ thể sau Nội dung nghiên cứu - Đánh giá tổng quát hệ thống phòng thí nghiệm Điện - Điện tử - Tự động hóa Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh - Đề xuất, xây dựng số thí nghiệm, đưa mục tiêu nội dung thí nghiệm điện tử tương tự số - Sử dụng phần mềm Proteus 7.6 để mô số mạch điện môn học Điện tử Điện tư sè ý nghÜa khoa häc vµ thùc tiƠn ý nghÜa khoa häc: Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Đề tài đà xây dựng mô số thí nhiệm điện tử tương tự số phục vụ công tác đào tạo cho Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh phù hợp với xu phát triển Nhµ tr­êng ý nghÜa thùc tiƠn: Cung cÊp cho ng­êi học tài liệu hữu ích thực hành, thí nghiệm môn Điện tử Điện tử số Cấu trúc luận văn Lun hon thnh gồm có: 93 trang, 78 vẽ hình ảnh minh họa Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Ch­¬ng Tỉng quan hệ thống phòng thí nghiệm điện - điện tử - tự động hóa trường đại học công nghiệp quảng ninh 1.1 Giới thiệu chung Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh 1.1.1 Vị trí địa lí Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh có sở thuộc xà Yên Thọ - Đông Triều - Quảng Ninh; sở thuộc xà Minh Thành - Yên Hưng Quảng Ninh (hiện xây dựng hoàn tất), đơn vị trực thuộc Bộ Công Thương Trường có diƯn tÝch sư dơng 10.27 ha, víi hƯ thèng giao thông khu vực trường thuận lợi đầu tư nâng cấp 1.1.2 Chức năng, nhiệm vụ Trường Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh đơn vị hành nghiệp trực thuộc Bộ Công Thương Nhim vụ Trường đào tạo nguồn nhân lực từ trình độ cơng nhân, trung cấp kỹ thuật, cao đẳng, đại học trình độ cao (khi có đủ điều kiện), với chuyên ngành như: Cơng nghệ khai thác khống sản rắn, Điện tử, Trắc địa mỏ cơng trình, Cơ khí, Cơng nghệ thơng tin, Kỹ thuật môi trường, Kinh tế phục vụ nhu cầu phát triển kinh tế - xã hội Quảng Ninh, Vùng kinh tế trọng điểm phía Bắc, kể Tây Nguyên vùng núi phía Bắc Việt Nam 1.1.3 Lịch sử hình thành phát triển Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh tiền thân lµ tr­êng Kü thuËt trung cÊp Má, thµnh lËp ngµy 25/11/1958 theo định số 1630/BCN Bộ Công nghiệp, địa điểm thị xà Hồng Gai (nay thành phố Hạ Long, tỉnh Quảng Ninh) Năm học 1990 1991, Trường Bộ Giáo Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only dơc vµ Đào tạo giao cho nhiệm vụ đào tạo thí điểm kỹ thuật viên cấp cao, tiếp sau Bộ Năng Lượng (khi đó) giao nhiệm vụ đào tạo kỹ sư ngắn hạn chuyên ngành Khai thác mỏ Cơ điện mỏ Ngày 24/07/1996 Quyết định số 479/TTg, Thủ tướng phủ định nâng cấp Trường thành Trường Cao đẳng Kỹ thuật Mỏ, đào tạo ngành kỹ thuật - công nghệ từ bậc cao đẳng trở xuống Ngày 25/12/2007 Trường đà nâng cấp lên thành Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh Nhà trường đà lập nhiều thành tích xuất sắc công tác giáo dục - đào tạo, đà Đảng Nhà nước tặng nhiều phần thưởng cao quý: 01 Huân chương Độc lập hạng hai, 01 Huân chương Độc lập hạng ba, 01 Huân chương Lao động hạng nhất, 01 Huân chương lao động hạng nhì, 02 Huân chương lao động hạng ba, 01 Huân chương kháng chiến hạng ba, Cờ thưởng luân lưu hội đồng Bộ trưởng 1.1.4 Tổ chức hành Bộ máy lÃnh đạo Nhà trường tổ chức theo mô hình trực tuyến chức cách gọn gàng, hoạt động tốt, việc điều hành hoạt động thông qua khoa phòng chức năng, đồng chí Hiệu trưởng nhà trường chịu trách nhiệm điều hành trực tiếp Nhà trường gồm hai phận Khoa Phòng chức Các khoa gồm: - Khoa Khoa học bản; khoa Mỏ công trình; khoa Điện; khoa Cơ khí động lực; khoa Trắc địa - địa chÊt; khoa Kinh tÕ; khoa C«ng nghƯ th«ng tin; Khoa Tại chức; môn Lý luận trị - Các phòng chức gồm: phòng Đào tạo; phòng Tổ chức cán bộ; phòng Công tác Học sinh - sinh viên; phòng Hành tổng hợp; phòng Khảo thí; phòng Tài kế toán; phòng Quản trị dịch vụ công; phòng KHCN & QHQT; ban Đầu tư phát triển Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only Tổng số công nhân viên chức 453 người, 275 giảng viên Một trăm phần trăm số giảng viên đạt chuẩn, 51,3% có trình độ sau đại học 1.2 Giới thiệu hệ thống phòng thí nghiệm Điện - Điện tử Tự động hóa Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh Khoa Điện khoa lớn Trường, có bề dày lịch sử với số lượng cán giảng dạy, sinh viên, học sinh theo học đông Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh Khoa phụ trách giảng dạy môn học lí thuyết thí nghịêm sở thuộc chuyên ngành điện Khoa tham gia vào chương trình đào tạo liên kết với trường chuyên nghiệp dạy nghề số tỉnh khu vực, đào tạo nghề nghiên cứu khoa học Khoa có 35 cán có lực, chuyên môn vững vàng đà có nhiều đóng góp cho phát triển kinh tế khu vực Quảng Ninh số tỉnh lân cận kết đào tạo nghiên cứu khoa học Các thÕ hƯ sinh viªn, häc sinh cđa khoa sau tốt nghiệp đà có nhiều cống hiến quan trọng Mặc dù đà đầu tư Nhà trường trang thiết bị phục vụ thực hành, thực tập Nhà trường nâng cấp lên thành trường Đại học nên hệ thống phòng thực hành, thí nghiệm khoa điện đơn giản chưa thực phù hợp với mục tiêu đào tạo sinh viên bậc đại học Các trang thiết bị chưa đồng Hệ thống phòng thí nghiệm điện bao gồm: mạch điện, đo lường - điện kỹ thuật, kỹ thuật điện tử - đo lường cảm biến, tự động hóa phục vụ cho môn sở lí thuyết mạch điện, đo lường, điện tử bản, điện tử số, máy điện, sử dụng thiết bị đo lường, tự động Các mô hình, thiết bị lắp đặt nhằm giới thiệu, làm thí nghiệm thực hành cho sinh viên bậc đại học, cao đẳng học sinh học nghề Tuy nhiên năm gần chất lượng đào tạo sinh viên tay nghề người thợ trường đòi hỏi ngày nâng cao, phù hợp với nhu cầu thực tế Nhà trường đà không ngừng đầu tư trang thiết bị giảng dạy, Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only thiết bị dùng cho thực hành, thí nghiệm nhằm thay dần mô hình thí nghiệm đà cũ Cụ thể phòng thí nghiệm nhà trường đà đầu tư thêm số thí nghiệm điện sản xuất nước, phòng thực hành đà trang bị thêm phòng thực hành tự động hoá trình sản xuất Phòng thí nghiệm điện đảm trách nhiệm vụ dạy thực tập điện cho sinh viên quy, sinh viên chức, học sinh nghề học sinh lớp địa phương thuộc công ty, xí nghiệp ngành điện, điện mỏ, tự động hóa Hệ thống phòng nằm tầng nhà D khu xưởng thực hành Trường bao gồm phòng thí nghiệm: + Phòng thí nghiệm mạch điện gồm có mô hình môn học: sở lý thuyết mạch, điện kỹ thuật + Phòng thí nghiệm đo lường - điện kỹ thuật gồm có mô hình môn học: đo lường, ®iƯn kü tht + Phßng thÝ nghiƯm Kü tht ®iƯn tử - đo lường cảm biến gồm có mô hình môn học: điện tử bản, điện tử số + Phòng thí nghiệm Tự động hóa có mô hình thực tế mô hình đèn đường giao thông, thang máy, băng tải, trục tải, PLC Cơ sở vật chất phòng thí nghiệm điện gồm số phòng chức khác dùng để thực tập kĩ nghề cho sinh viên quy chức (trong khoa) Ngoài mặt có số phương tiện, dụng cụ, nhà xưởng thực tập tay nghề, có trang thiết bị phục vụ cho việc dạy thực tập số phòng chức phòng thí nghiệm phòng thực tập hàn lắp, phòng thực tập lắp ráp hoàn chỉnh, phòng thực tập sửa chữa Các phòng thực hành chuyên môn nghề sửa chữa điện bố trí liền sát xưởng thực hành nằm phía Nam trường, phòng rộng 200m2 Trong phòng lắp đặt bố trí đầy đủ máy móc thiết bị điện, mô hình bảng điện công nghịêp Về có đủ chủng loại máy móc thiết bị điện sử dụng rộng rÃi thực tế, phòng thực hành chuyên môn trường phân xưởng điện sửa chữa thu hẹp, nhằm giúp häc sinh sau Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only häc lý thuyÕt trực tiếp làm quen với máy móc thiết bị điện, thực hành phương pháp lắp ráp, bảo dưỡng, vận hành sửa chữa hư hỏng chúng trình sản xuất 1.3 Đánh giá thực trạng hệ thống phòng thí nghiệm xu phát triển Nhà trường 1.3.1 Xu ph¸t triĨn cđa Tr­êng - Kiện tồn Bộ máy quản lý tổ chức nhân trường cho phù hợp với tiêu chuẩn quy định hành theo Điều lệ trường đại học cán quản lý cấp đáp ứng yêu cầu phát triển Nhà trường - Xây dựng đội ngũ nhà giáo, cán quản lý theo Quyết định số 121/2007/ QĐ - TTg ngày 27/7/2007 Chiến lược phát triển Giáo dục - đào tạo 2007 – 2020, Quyết định số 2368/QĐ - BGDĐT ngày 9/5/2007 khả Trường, quy định đội ngũ nhà giáo bậc Cao đẳng, Đại học theo tỷ lệ 15 SV/ 1GV, số giảng viên đạt trình độ thạc sỹ tiến sỹ 50%; đội ngũ nhà giáo bậc Trung cấp Công nhân kỹ thuật theo tỷ lệ 25 HS/1 GV - Tăng cường xây dựng, phát triển bồi dưỡng đội ngũ giảng viên có trình độ sau đại học số lượng, chất lượng coi nhiệm vụ trọng tâm, cấp bách thường xuyên Trường - Đẩy mạnh công tác hoạt động nghiên cứu khoa học nhằm phục vụ nâng cao chất lượng đội ngũ giảng viên, phục vụ nâng cao chất lượng đào tạo, nâng cao hiệu sản xuất kinh doanh mỏ nhỏ Trường, thực chuyển giao công nghệ tham mưu cho cấp uỷ, quyền địa phương phát triển khoa học cơng nghệ, kinh tế - xã hội - Tăng cường cải tạo, nâng cấp, bổ sung sở vật chất, đầu tư trang thiết bị, phương tiện dạy học cho phịng học, phịng thí nghiệm, thực hành đáp ứng u cầu cấp đào tạo đại học Đồng thời hoàn thiện nội dung, chương trình đào tạo theo hướng tiên tiến nâng cao chất lượng đào tạo Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 10 1.3.2 Thùc tr¹ng hƯ thèng phòng thí nghiệm Điện Theo quy kế hoạch Trường, khoa Cơ điện khoa mũi nhọn, mạnh Trường Vì yêu cầu nâng cao chất lượng đào tạo nghiên cứu khoa học đòi hỏi số cán trẻ Khoa phải không ngừng học tập, nâng cao trình độ mặt Tăng cường xây dựng sở vật chất Khoa trang thiết bị phòng thí nghiệm, trang thiết bị xưởng thực hành Cơ điện từ nguồn Tìm hội để hÃng sản xuất thiết bị thí nghiệm điện, doanh nghiệp nước chọn Khoa đối tác Tăng cường quy mô đào tạo với việc trì đào tạo liên tục hệ đại học, cao đẳng quy, đào tạo chức nơi có nhu cầu Cơ điện (như Thái Bình, Thái Nguyên ) liên thông ngành nghề Với mục tiêu đào tạo theo hướng nghề nghiệp ứng dụng đa cấp, đa lĩnh vực, đặc biệt đào tạo ngành nghề phục vụ ngành điện công công nghiệp hoá - đại hoá đất nước, Trường phải không ngừng mở rộng giao lưu liên kết víi c¸c tr­êng cïng lÜnh vùc khu vùc nh»m giúp sinh viên, học sinh chuyên ngành tiếp cận thực hành thao tác loại máy móc trang thiết bị đại Để sau trường sinh viên có nhiều hội xin việc làm tiếp xúc với công việc cách thành thạo Với mục tiêu đẩy mạnh nghiệp đào tạo nghiên cứu khoa học, bước hoà nhập vào giáo dục trường khu vực tập thể ban lÃnh đạo cán công nhân viên khoa Điện nói riêng Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh nói chung cần hỗ trợ từ tổ chức Nhà nước, cần học hỏi nâng cao trình độ chuyên môn để đưa biện pháp tối ưu nhằm đáp ứng nhu cầu phát triển chung Tuy nhiên, Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh có xuất phát điểm trường công nhân dạy nghề chất lượng cao có quy mô không lớn, nên tất së vËt chÊt phơc phơ cho viƯc häc tËp ®Ịu hạn chế Ví như, phòng thí nghiệm khoa Cơ điện Trường thô sơ, đơn giản Khoa Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 87 - Dùng máy sóng để ®o tÝn hiƯu - §o tỉng trë cđa khung dao động 3.6.5 Mạch dao động mắt dịch pha a Đưa vào ISIS sơ đồ mạch hình 3-28 Chọn trnzitor 2N2711 Nguồn nuôi +20V Giá trị điện trở R1 = R2 = R3 = 1,5k, R4 = 2k, R5 = 40k, R6 = 5k, Giá trị tụ điện C1 = C2 = C3 = C5 = 20F, C4 = 1mF Kênh A máy sóng đo tín hiệu vào tranzitor đặt 5mV/div, kênh B máy sóng đo tín hiệu đặt 0.5V/div Hình 3.28 Mạch dao động mắt dịch pha b Trình tự mô - Dùng vôn met đo giá trị phân cực tranzitor - Dùng máy sóng để đo tÝn hiƯu - §o tỉng trë cđa khung dao động 3.7 Bài thí nghiệm phần tử logic 3.7.1 Cổng AND Đưa vào ISIS sơ đồ mạch hình 3.29 Đưa tín hiệu vào đầu cổng AND dÃy xung vuông với thời gian T0n khác cụ thể: U1: biên độ 2V, độ rộng xung 70% U2: biên độ 2V, độ rộng xung 20% Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 88 Hình 3.29 Mô cổng AND b Trình tự mô - Sau chạy mô ta kết sau: - Quan sát xung điền vào bảng trạng thái sau (quy ước xung lên mức 1, xung xuống mức 0) So sánh với bảng trạng thái theo lý thuyết A 0 1 B 1 f 3.7.2 Cổng NAND Đưa vào ISIS sơ đồ mạch hình 3.30 Đưa tín hiệu vào đầu cổng AND dÃy xung vuông với thời gian T0n khác cụ thể: U1: biên độ 2V, độ rộng xung 70% U2: biên độ 2V, độ rộng xung 20% Hình 3.30 Mô cổng NAND Generated by Foxit PDF Creator â Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 89 b Tr×nh tù mô - Quan sát xung điền vào bảng trạng thái sau (quy ước xung lên mứ 1, xung xuống mức 0) So sánh với bảng trạng thái theo lý thuyết A 0 1 B 1 f 3.7.3 Cỉng OR §­a vào ISIS sơ đồ mạch hình 3.31 Đưa tín hiệu vào đầu cổng AND dÃy xung vuông với thời gian T0n khác cụ thể: U1: biên độ 2V, độ rộng xung 70% U2: biên độ 2V, độ rộng xung 20% Hình 3.31 Mô cổng OR Quan sát xung điền vào bảng trạng thái sau (quy ước xung lên mức 1, xung xuống mức 0) So sánh với bảng trạng thái theo lý thuyÕt A 0 1 B 1 3.8 Bài thí nghiệm trigơ số (Flip-Flop) 3.8.1 Trigơ D Đưa vào ISIS sơ đồ mạch hình 3.32 f Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 90 H×nh 3.32 Trigơ D D = Thông số mạch thí nghiƯm: R1=R2=10 k ; Ec=5V; ngn xung 5V, 1000Hz/50% Kªnh A máy sóng đo tín hiệu clock đặt 0.2V/div, kênh B máy sóng đo tín hiệu Q đặt 0.2 V/div - Chuyển mạch SW1 vị trí ON hình 3.32; - Bật công tắc cấp nguồn cho mạch; - Quan sát dạng sóng tín hiệu đồng tín hiệu - Chuyển mạch SW1 vị trí Off hình 3.31 lại quan sát dạng tín hiệu ra; - Giải thích kết nhận hai trường hợp Hình 3.33 Trigơ D D=0 - Đưa vào ISIS sơ đồ thí nghiệm hình 3.34 - Nguồn xung chän 1000Hz/50%; nguån xung chän 5V, 1000Hz/60% Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 91 - Kênh A máy sóng đo tín hiệu clock đặt 0.2V/div, kênh B máy sóng đo tín hiệu D đặt 0.2 V/div Hình 3.34 Trigơ D tín hiệu đồng chậm sau tín hiệu vào D - Bật công tắc cấp nguồn cho mạch; - Quan sát dạng sóng tín hiệu đồng đầu vào D; - So sánh thời điểm xuất sườn dương hai tín hiệu này; - Quan sát độ sáng đèn LD1 LD2 - Lại đưa vào ISIS sơ đồ thí nghiệm hình 3.35 - Kênh A máy sóng đo tín hiệu clock đặt 0.2V/div, kênh B máy sóng đo tín hiệu D đặt 0.2 V/div Hình 3.35 Trigơ D tín hiệu đồng có trước tín hiệu tín hiệu vào D - Bật công tắc cấp nguồn cho mạch; - Quan sát dạng sóng tín hiệu đồng đầu vào D; - So sánh thời điểm xuất sườn dương hai tín hiệu này; - Quan sát độ sáng đèn LD1 LD2 trường hợp này; - Giải thích kết nhận hai trường hợp Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 92 3.8.2 Trigơ JK Đưa vào ISIS sơ đồ thí nghiệm hình 3.36 Thông số mạch thí nghiệm: R1=R2=10 k ; Ec=5V; nguồn xung 5V, 50Hz/50% Kênh A máy sóng đo tín hiệu clock đặt 0.2V/div, kênh B máy sóng đo tín hiệu Q đặt 0.2 V/div Hình 3.36 Khảo sát trigơ JK J=1, K=0 Trình tự thí nghiệm: - Đặt chuyển mạch SW4 SW5 vị trí OFF; - Chuyển mạch SW1 ë vÞ trÝ ON, SW2 ë vÞ trÝ OFF; - Bật công tắc cấp nguồn cho mạch; - Quan sát tín hiệu đồng tín hiệu (hoặc trạng thái LD1) - Đặt chuyển mạch SW1 vị trí OFF, SW2 vị trí ON hình 3.37; Hình 3.37 Khảo sát trigơ JK J=0, K=1 - Bật công tắc cấp nguồn cho mạch; - Quan sát tín hiệu đồng tín hiệu (hoặc trạng thái LD1); - Giải thích kết nhận hai trường hợp Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 93 Kết luận kiến nghị Kết luận Luận văn đà giải nội dung sau: - Đánh giá tổng quan hệ thống phòng thí nghiệm Điện - Điện tử Tự động hóa Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh Luận văn đà nêu hạn chế cần khắc phục hệ thống phòng thực hành thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh công tác đào tạo học sinh, sinh viên trước mắt tương lai - Trong luận văn đà xây dựng chi tiết thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số phù hợp với kiến thức, nội dung đào tạo sinh viên chuyên ngành điện trường bao gồm: thí nghiệm mạch khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng BJT FET; thí nghiệm phương pháp nối tầng kỹ thuật khuếch đại; thí nghiệm ứng dụng khuếch đại thuật toán; thí nghiệm mạch tạo dao động; thí nghiệm phần tử logic thí nghiệm mạch trigơ số - Trên sở xây dựng thí nghiệm lý thuyết, tác giả đà tiến hành mô số thí nghiệm (cơ nâng cao) phần mềm mô mạch điện Proteus 7.6 Kiến nghị Dựa kết nghiên cứu luận văn, tiếp tục phát triển, hoàn thiện mô mạch điện có chương trình giảng dạy môn học Điện tử 1, 2; Điện tử số Vì sở vật chất Trường nhiều thiếu thốn nên việc xây dựng Modul thí nghiệm cụ thể gặp nhiều khó khăn Để nghiên cứu hoàn thiện modul thí nghiệm phục vụ công tác đào tạo Trường, tác giả kính mong Thầy giáo, Cô giáo, nhà khoa học Trường Đại học Công nghiệp Quảng Ninh tạo điều kiện giúp đỡ tài liệu linh kiện điện tử cần thiết phục vụ nghiên cứu hoàn thiện tiếp Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 94 Tài liệu tham khảo [1] Đặng Văn Chuyết nnk (2002), Kỹ thuật Mạch điện tử, Nhà xuất Giáo dục, Hà Nội [2] Kim Ngọc Linh, Nguyễn Thạc Quý, Đào Đắc Tuyên, Phạm Công Hoà, Nguyễn Xuân Uyển (2003) Kỹ thuật điện-Điện tử, Đại học MỏĐịa chất [3] Kim Ngäc Linh, Ngun Tr­êng Giang (2004) H­íng dÉn thÝ nghiƯm Mạch điện tử I, Đại học Mỏ-Địa chất [4] Kim Ngäc Linh (2003), H­íng dÉn thÝ nghiƯm kü tht ®iƯn tử số [5] Đỗ Xuân Thụ & nnk (1988) Kỹ thuật điện tử, Nhà xuất Giáo dục Hà Nội [6] ElettronicaVeneta & NEL (2001), Electronic devices and circuits (II, III) Module MCM3/EV, MCM4/EV, MCM5/EV [7] ElettronicaVeneta & NEL (2001) Operational Amplifiers Module MCM7/EV [8] Klaus Beuth (2008), Mạch điện tư, NXB Gi¸o dơc Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 95 Môc lôc Trang phụ bìa Lời cam đoan Mục lụca Danh mục hình vẽ đồ thị .b Mở đầu Ch­¬ng Tỉng quan vỊ hƯ thống phòngthí nghiệm Điện - Điện tử - Tự động hóa Trường đại học công nghiệp Quảng Ninh 1.1 Giíi thiƯu chung Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh 1.2 Giíi thiƯu vỊ hƯ thèng phßng thí nghiệm Điện - Điện tử Tự động hóa Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh 1.3 Đánh giá thực trạng hệ thống phòng thí nghiệm xu phát triển Nhà trường 1.4 KÕt luËn Error! Bookmark not defined Chương Nghiên cứu xây dựng số thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số cho trường đại học công nghiệp quảng ninh 12 2.1 Bµi thÝ nghiƯm vỊ mạch khuếch đại dùng BJT FET 12 2.1.1 Mơc ®Ých thÝ nghiƯm 12 2.1.2 Tãm t¾t lý thuyÕt 12 2.1.3 Thiết kế sơ đồ thí nghiÖm 20 2.2 Bài thí nghiệm phương pháp nối tầng khuếch đại 29 2.2.1 Mục đích thÝ nghiÖm 29 2.2.2 C¬ së lý thuyÕt 29 2.3 Bài thí nghiệm khuếch đại thuật toán 40 2.3.1 Mơc ®Ých thÝ nghiÖm 40 2.3.2 C¬ së lý thuyÕt 40 2.3.3 ThiÕt kÕ sơ đồ thí nghiệm 44 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 96 2.4 Bµi thÝ nghiệm mạch tạo sóng, tạo xung 51 2.4.1 Mơc ®Ých thÝ nghiƯm 51 2.4.2 Tãm t¾t lý thuyÕt 51 2.4.3 ThiÕt kÕ s¬ ®å thÝ nghiÖm 54 2.5 Bài thí nghiệm phần tö logic 59 2.5.1 Mơc ®Ých thÝ nghiƯm 59 2.5.2 C¬ së lý thuyÕt 59 2.5.3 Thiết kế sơ đồ thí nghiệm 60 2.6 Bài thí nghiệm trigơ số (Flip-Plop) 61 2.6.1 C¬ së lý thuyÕt 61 2.6.2 Thiết kế sơ đồ thí nghiệm 63 Ch­¬ng Mô Một số thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số phần mềm proteus 7.6 66 3.1 Giới thiệu phần mềm mô Proteus 7.6 66 3.2 H­íng dÉn sử dụng chương trình Proteus 7.6 68 3.2.1 Chạy chương trình ISIS 68 3.2.2 C¸c b­íc mô mạch điện 69 3.3 Mô thí nghiệm mạch khuếch đại dùng BJT FET 72 3.3.1 Mô mạch khuếch đại dùng tranzitor BJT mắc EC 72 3.3.2 Mô mạch khuếch đại dùng tranzitor BJT mắc BC 73 3.3.3 Mô mạch khuếch đại dùng tranzitor BJT mắc CC 74 3.3.4 Mô mạch khuếch đại dùng tranzitor MOSFET mắc SC 75 3.3.5 Mô mạch khuếch đại dùng tranzitor MOSFET mắc DC 76 3.4 Mô thí nghiệm phương pháp nối tầng khuếch đại 76 3.4.1 Mô mạch ghép tầng tơ ®iƯn (ghÐp RC) 76 3.4.1 Mô mạch ghép tầng máy biến áp 78 3.5 Bµi thÝ nghiƯm vỊ khuếch đại thuật toán 78 3.5.1 Mạch khuếch đại đảo 78 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 97 3.5.2 Mạch khuếch đại không đảo 79 3.5.3 Mạch tích phân 80 3.5.4 Mạch vi phân 81 3.5.5 M¹ch céng ®¶o 81 3.5.6 Mạch cộng không đảo 83 3.6 Bµi thÝ nghiệm mạch tạo sóng, tạo xung 84 3.6.1 IC 555 84 3.6.2 Mạch tạo xung tam giác dùng IC khuếch đại thuật toán 84 3.6.3 Mạch phát xung tỉng hỵp 85 3.6.4 Mạch dao động điểm điện dung 86 3.6.5 M¹ch dao động mắt dịch pha 87 3.7 Bài thí nghiệm phần tö logic 87 3.7.1 Cæng AND 87 3.7.2 Cæng NAND 88 3.7.3 Cæng OR 89 3.8 Bµi thÝ nghiệm trigơ số (Flip-Flop) 89 3.8.1 Trig¬ D 89 3.8.2 Trig¬ JK 92 Kết luận kiến nghị 93 Tài liệu tham khảo 94 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 98 Danh mục hình đồ thị STT Hình Nội dung Trang Hình 2.1 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dùng BJT mắc EC 11 Hình 2.2 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dùng BJT mắc CC 13 Hình 2.3 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dùng BJT mắc BC 15 Hình 2.4 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dùng FET mắc SC 17 Hình 2.5 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại dùng FET mắc DC 18 Hình 2.6 Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại dùng BJT mắc EC 19 Hình 2.7 Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại dùng BJT mắc CC 21 Hình 2.8 Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại dùng BJT mắc BC 23 Hình 2.9 10 Hình 2.10 11 Hình 2.11 Sơ đồ nguyên lý khuếch đại ghép tầng dùng tụ điện 29 12 Hình 2.12 Sơ đồ nguyên lý khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 30 13 Hình 2.13 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại vi sai 30 14 Hình 2.14 15 Hình 2.15 16 Hình 2.16 Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại vi sai 38 17 Hình 2.17 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại đảo 40 18 Hình 2.18 Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại không đảo 41 19 Hình 2.19 Sơ đồ nguyên lý mạch tích phân 42 20 Hình 2.20 Sơ đồ nguyên lý mạch vi phân 42 Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại dùng tranzitor trường FET mắc SC Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại dùng tranzitor trường FET mắc DC Sơ đồ thí nghiệm mạch ghép tầng khuếch đại dùng tụ điện Sơ đồ thí nghiệm mạch ghép tầng khuếch đại dïng m¸y biÕn ¸p 25 27 31 35 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 99 21 Hình 2.21 Sơ đồ nguyên lý mạch cộng 43 22 Hình 2.22 Sơ đồ nguyên lý mạch trừ 43 23 Hình 2.23 Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại đảo 44 24 Hình 2.24 Sơ đồ thí nghiệm mạch khuếch đại không đảo 46 25 Hình 2.25 Sơ đồ thí nghiệm mạch cộng, trừ 48 26 Hình 2.26 Sơ đồ thí nghiệm mạch tích phân 49 27 Hình 2.27 Sơ đồ nguyên lý mạch tạo dao động điểm điện cảm 51 28 Hình 2.28 Sơ đồ nguyên lý mạch dao động điểm điện dung 52 29 Hình 2.29 Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung vuông dùng IC555 52 30 Hình 2.30 Sơ đồ thí nghiệm mạch tạo dao động điểm điện cảm 53 31 Hình 2.31 Sơ đồ thí nghiệm mạch tạo dao động điểm điện dung 55 32 Hình 2.32 Sơ đồ thí nghiệm IC555 57 33 Hình 2.33 Ký hiệu bảng trạng thái toán tử AND 58 34 Hình 2.34 Ký hiệu bảng trạng thái toán tử OR 59 35 Hình 2.35 Ký hiệu hàm NOT 59 36 Hình 2.36 Sơ đồ thí nghiệm cổng logic 59 37 Hình 2.37 38 Hình 2.38 Ký hiệu trigơ JK 61 39 Hình 2.39 Ký hiệu bảng trạng thái trigơ T 62 40 Hình 2.40 Sơ đồ thí nghiệm trigơ RS 62 41 Hình 2.41 Sơ đồ thí nghiệm trigơ JK 63 42 Hình 2.42 Sơ đồ thí nghiệm trigơ T 63 43 Hình 3.1 Sơ đồ mạch tạo dao động 66 44 H×nh 3.2 Giao diƯn Proteus 7.6 68 45 H×nh 3.3 Th­ viƯn Proteus 7.6 68 46 H×nh 3.4 Th­ viƯn cn d©y Proteus 7.6 69 47 Hình 3.5 Hình vẽ minh họa phần mềm Proteus 7.6 70 a- Ký hiệu trigơ RS không đồng b- Ký hiệu trigơ RS đồng 61 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 100 48 Hình 3.6 Công cụ hiển thị sóng Analogue Analysis 49 Hình 3.7 50 Hình 3.8 Kết mô mạch tạo dao động 71 51 Hình 3.9 Mô mạch khuếch đại dùng BJT mắc EC 71 52 Hình 3.10 Mô mạch khuếch đại dùng BJT mắc BC 73 53 Hình 3.11 Mô mạch khuếch đại dùng BJT mắc CC 73 54 Hình 3.12 Mô mạch khuếch đại dùng MOSFET mắc SC 74 55 Hình 3.13 Mô mạch khuếch đại dùng MOSFET mắc DC 75 56 Hình 3.14 Mô mạch khuếch đại ghép tầng dùng tụ điện 76 57 Hình 3.15 Mô mạch khuếch đại ghép tầng dùng biến áp 77 58 Hình 3.16 Mô mạch khuếch đại đảo 78 59 Hình 3.17 Mô mạch khuếch đại không đảo 79 60 Hình 3.18 Mô mạch tích phân 79 61 Hình 3.19 Mô mạch vi phân 80 62 Hình 3.20 Mô mạch cộng đảo tín hiệu chiều 81 63 Hình 3.21 Mô mạch cộng đảo tín hiệu xoay chiều 81 64 Hình 3.22 Mô mạch cộng không đảo tín hiệu chiều 82 65 Hình 3.23 Mô mạch cộng không đảo tín hiệu xoay chiều 82 66 Hình 3.24 Mô mạch tạo xung dùng IC555 83 67 Hình 3.25 Mô mạch tạo xung tam giác dùng KĐTT 83 68 Hình 3.26 Mô mạch phát xung tổng hợp 84 69 Hình 3.27 Mô mạch dao động điểm điện dung 85 70 Hình 3.28 Mô mạch dao động mắt dịch pha 86 71 Hình 3.29 Mô cổng AND 87 72 Hình 3.30 Mô cổng NAND 87 73 Hình 3.31 Mô cổng OR 88 74 Hình 3.32 Trigơ D D = 89 Đặt tên cho tÝn hiƯu m« pháng Analogue Analysis 70 70 Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only 101 75 Hình 3.33 Trigơ D D = 89 76 Hình 3.34 Trigơ D tín hiệu đồng chậm sau tín hiệu vào 90 77 Hình 3.35 Trigơ D tín hiệu đồng có trước tín hiệu vào 90 78 Hình 3.36 Trigơ JK J = 1, K = 91 79 H×nh 3.37 Trig¬ JK J = 0, K = 91 ... việc nghiên cứu xây dựng mô thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số cho Nhà trường cần thiết đề tài Nghiờn cu xõy dng v mơ số thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số phục vụ công tác đào tạo Trường. .. thí nghiệm điện - điện tử - tự động hóa trường đại học công nghiệp quảng ninh 1.1 Giới thiệu chung Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh 1.1.1 Vị trí địa lí Trường đại học Công nghiệp Quảng Ninh. .. 12 Chương Nghiên cứu xây dựng số thí nghiệm điện tử tương tự điện tử số cho trường đại học công nghiệp quảng ninh 2.1 Bài thí nghiệm mạch khuếch đại dùng BJT FET 2.1.1 Mục đích thí nghiệm Đo