Basic electronics lab 1 2 vn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC * -KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THƠNG Chương trình chất lượng cao Ts Bùi Trọng Tú, Ths Lê Trung Khanh Thực hành ĐIỆN TỬ CƠ BẢN Lưu hành nội - Tháng 3, 2021 Nội dung Nội dung .2 BÀI THIẾT BỊ ĐO TƯƠNG TỰ BÀI 11 THIẾT BỊ ĐO KỸ THUẬT SỐ 11 BÀI 18 PHẦN MỀM THIẾT KẾ ĐIỆN TỬ 18 BÀI 31 MÔ PHỎNG QUÉT DC VÀ MIỀN THỜI GIAN TRONG PSPICE 31 BÀI 40 MÔ PHỎNG AC VÀ ĐÁP ỨNG TẦN SỐ TRONG PSPICE 40 BÀI 47 ĐI ỐT NỐI P-N VÀ CÁC MẠCH CHỈNH LƯU .47 BÀI 55 MẠCH CHỈNH LƯU CÓ TỤ LỌC 55 BÀI 62 ĐI ỐT ZENER DIODE VÀ MẠCH ỔN ÁP DC 62 BÀI 67 TRANSISTOR BJT VÀ BỘ KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ 67 BÀI 10 71 JFET VÀ BỘ KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU NHỎ 71 BÀI THIẾT BỊ ĐO TƯƠNG TỰ I MỤC TIÊU Trong thực hành này, sinh viên luyện tập kỹ năng:  Sử dụng đồng hồ đo vạn tương tự (VOM)  Đọc đo điện trở, kiểm tra linh kiện điện tử tụ điện, cuộn cảm, biến áp, diode BJT II TÓM TẮT LÝ THUYẾT a Đồng hồ đo vạn tương tự (VOM) Hình 1.1 mơ tả thành phần đồng hồ đo vạn sử dụng điện kế khung quay (galvanometer) Hình 1.1 Đồng hồ vạn (VOM) dùng điện kế khung quay Trong đó:  -COM Terminal gắn với dây đo màu đen  +Terminal gắn với dây đo màu đỏ  0ΩADJ dùng để hiệu chỉnh vị trí Ohm Đây nút quan trọng trình đo điện trở  RANGE Switch dùng để chọn chế độ đo thang đo Thơng thường, thiết bị đo có chế độ sau: đo điện DC, đo điện AC, đo dòng điện DC thang mA A, đo điện trở  Zero Adjustment Screw dùng để cân chỉnh vị trí kim thị (thơng thường, vị trí tận bên trái)  Hình 1.2 mơ tả thang giá trị đơn vị in mặt thị VOM Hình 1.2 Thang đo đơn vị b Breadboard Breadboard dụng cụ giúp thực mạch điện dây nối linh kiện điện tử Nó có dải dây kim loại loại chạy phía bề mặt để kết nối lỗ cắm theo cấu trúc mơ tả hình 1.3 Hình 1.3 Breadboard cấu trúc bên III THỰC HÀNH a Thiết bị  Đồng hồ vạn VOM  Breadboard, điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp, ốt BJT b Đo điện trở đồng hồ vạn VOM *Lưu ý: bạn có ý định đo điện trở trực tiếp bo mạch, phải ngắt kết nối bo mạch khỏi nguồn cung cấp (tháo pin tình hng bo mạch dùng pin)  Bước 1: Chọn thang đo OHM phù hợp  Bước 2: Chạm đầu que đo (Đen Đỏ) VOM lại với  Bước 3: Hiệu chỉnh nút 0ΩADJ kđể chỉnh kim thị vị trí OHM Hình 1.4 Hiệu chỉnh điểm OHM  Bước 4: Đặt đâu que đo chân điện trở cần đo hình 1.5 Hình 1.5 Đo điện trở sử dụng VOM  Bước 5: Đọc giá trị thị VOM so sánh với giá trị điện trở tính tốn phương pháp đọc vòng màu điện trở ** ĐỌC GIÁ TRỊ TRÊN MÀN HÌNH CHỈ THỊ NHƯ THẾ NÀO? o Thang X1: Giá trị = Vị trí kim (vd.: 20 Ω X = 20 Ω) o Thang X10: Giá trị = Vị trí kim X 10 (vd.: 20 Ω X 10 = 200 Ω) o Thang X100: Giá trị = Vị trí kim X 100 (vd.: 20 Ω X 100 = 2000 Ω) o Thang X1k: Giá trị = Vị trí kim X k Ω (vd.: 20 Ω X k = 20 kΩ) o X10k scale: Giá trị = Vị trí kim X 10 k Ω (vd.: 20 Ω X 10 k = 20 kΩ) Hình 1.6 Cách đọc giá trị đồng hồ VOM c Kiểm tra tụ điện VOM  Bước 1: Chọn thang đo OHM phù hợp  Bước 2: Đặt đầu que đo vào chân tụ điện  Bước 3: Theo dõi di chuyển kim: o Nếu kim di chuyển lên sau di chuyển xuống tụ cịn tốt o Nếu kim di chuyển lên sau đứng n khơng di chuyển xuống tụ bị ngắn mạch o Nếu kim không di chuyển tụ bị hở thang đo khơng phù hợp (tụ có điẹn dung nhỏ dùng thang đo lớn ngược lại) d Kiểm tra cuộn cảm biến áp đồng hồ VOM  Bước 1: Chọn thang đo X1 chế độ đo OHM  Bước 2: Đo điện trở cuộn cảm  Bước 3: Đo điện trở cuộn thứ cấp sơ cấp biến áp e Kiểm tra ốt đồng hồ VOM  Bước 1: Chọn thang đo X10 X100 chế độ đo OHM  Bước 2: Đặt que đo màu đỏ vào chân Cathode ốt, que đo màu đen vào chân Anode  Bước 3: Theo dõi di chuyển kim: o Nếu kim di chuyển lên, ốt cịn tốt o Nếu kim không di chuyển, ốt bị đứt  Bước 4: Đặt que đo màu đen vào chân Cathode ốt, que đo màu đỏ vào chân Anode  Bước 5: Theo dõi di chuyển kim: o Nếu kim khơng di chuyển, ốt cịn tốt o Nếu kim di chuyển lên, ốt bị ngắn mạch Hình 1.7 Đo kiểm ốt VOM f Kiểm tra BJT đồng hồ VOM  Bước 1: Chọn thang đo X10 X100 chế độ đo OHM  Bước 2: Tiến hành đo chân với chân lại (tổng cộng lần đo): o Nếu có chân que Đen chạm chân đó, que Đỏ chạm chân cịn lại, lần kim đồng hồ di chuyển, BJT loại NPN, chân chạm que Đen chân BASE o Nếu có chân đo que Đỏ chạm chân đó, que Đen đo chân cịn lại, lần kim đồng hồ di chuyển, BJT loại PNP, chân chạm que Đỏ chân BASE o Nếu lần đo, kim di chuyển nhiều lần BJT bị hỏng Hình 1.8 Kiểm tra BJT VOM g Đo điện DC đồng hồ VOM  Bước 1: Chọn thang lớn chế độ đo DCV  Bước 2: Đặt que Đen điểm có điện thấp (thường điểm GND), que Đỏ điểm có điện cao cần đo  Bước 3: Đọc kết mặt thị  Bước 4: Nếu giá trị nhỏ để đọc, chuyển thang đo xuống thang thấp h Đo điện AC đồng hồ VOM  Bước 1: Chọn thang lớn chế độ đo ACV  Bước 2: Đặt que Đen điểm có điện thấp (thường điểm GND), que Đỏ điểm có điện cao cần đo  Bước 3: Đọc kết mặt thị  Bước 4: Nếu giá trị nhỏ để đọc, chuyển thang đo xuống thang thấp IV CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ Tìm phương trình chuyển đổi tương đương nguồn dòng nguồn thế? V BÁO CÁO Điền kết thực hành vào mẫu báo cáo trang BÁO CÁO THỰC HÀNH BÀI 1: THIẾT BỊ ĐO TƯƠNG TỰ Ngày:……………………… Thời gian: ……………………… Lớp: ……… * Ca: * Nhóm: …………… Thành viên: - tên: …………………………………………………, MSSV: ……………… - tên: …………………………………………………, MSSV: ……………… BẢNG KẾT QUẢ Phương trình Câu hỏi chuẩn bị b c d e Đo điện trở Kiểm tra tụ điện Cuộn cảm Biến áp Đo ốt Đo BJT Đọc: …………………… Đo:………………………… Đọc: …………………… Đo:………………………… Đọc: …………………… Đo:………………………… Thang đo: ……………… Giá trị thấp kim thị : …………… Trở kháng trở : ………………………………………… Điện trở cuộn sơ cấp : ………………………………………… Điện trở cuộn thứ cấp : ……………………………………… Thang đo: ……………… Giá trị thấp kim thị : …………… Loại BJT :……………………………………………………… Vị trí chân: f g h Điện DC Giá trị đo :……………………………………………… Điện AC Giá trị đo :……………………………………………… - HẾT 10 BÀI THIẾT BỊ ĐO KỸ THUẬT SỐ I MỤC TIÊU Trong thực hành này, sinh viên luyện tập kỹ năng:  Sử dụng đồng hồ đo vạn số (DMM), máy đo sóng (dao động ký) máy phát hàm (sóng)  Đọc đo điện trở, kiểm tra linh kiện điện tử tụ điện, cuộn cảm, biến áp, diode BJT II TÓM TẮT LÝ THUYẾT a Đồng hồ vạn kiểu số (DMM) Hình 2.1 mơ tả thành phần VOM kỹ thuật số (hay cịn gọi DMM) Hình 2.1 VOM kỹ thuật số (DMM)  LCD hiển thị kết  Power Button bật tắt thiết bị, số DMM có tính tự động tắt để tiết kiệm lượng  Rotary Switch để lựa chọn đại lượng thang đo  Input Terminals kết nối tới dây đo, lỗ COM gắn với dây màu đen 11  HOLD Button tạm dừng thiết bị giá trị đo lần cuối hiển thị LCD Để đo liên tục, nút phải thả không bấm DMM dễ sử dụng VOM truyền thống việc hiển thị LCD giúp đọc giá trị dễ dàng xác hơn, đặc biệt giá trị nhỏ Các điều chỉnh chế độ hoạt động: tham khảo sổ tay sử dụng phụ lục A b DAO ĐỘNG KÝ (OSCILLOSCOPE) Hình 2.2 Dao động ký (Oscilloscope) Các điều chỉnh chế độ hoạt động, thị kết nối tín hiệu vào: tham khảo phụ lục B c Máy phát sóng (Function Generator) Máy phát sóng thiết bị dùng để tạo sóng với hình dạng, chu kỳ biên độ tùy chỉnh nhằm mục đích kiểm tra, thử nghiệm Hình 2.3 mơ tả hình dạng máy phát sóng 12 Hình 2.3 Máy phát sóng Các điều chỉnh chế độ hoạt động, thị kết nối tín hiệu vào: tham khảo phụ lục C III THỰC HÀNH a Thiết bị  Đồng hồ vạn số (DMM)  Breadboard, điện trở, tụ điện, cuộn cảm, biến áp, ốt BJT  Dao động ký  Máy phát sóng b Đo OHM VOM kỹ thuật số (DMM)  Bước 1: Bật nguồn DMM  Bước 2: Gắn dây đo màu Đen vào lỗ COM, dây đo màu Đỏ vào lỗ ΩmA  Bước 3: Chọn thang đo phù hợp chế độ đo OHM  Bước 4: Đặt đầu que đo vào chân điện trở  Bước 5: Đọc giá trị LCD, đơn vị giá trị đơn vị thang đo Ω lựa chọn Hình 2.4 Đo điện trở VOM kỹ thuật số (DMM) 13 c Kiểm tra ốt VOM kỹ thuật số (DMM)  Bước 1: Bật nguồn DMM  Bước 2: Gắn dây đo màu Đen vào lỗ COM, dây đo màu Đỏ vào lỗ ΩmA  Bước 3: Xoay núm xoay đến biểu tượng ốt  Bước 4: Đặt que đo màu đỏ vào chân Anode ốt, que đo màu đen vào chân Cathode  Bước 5: Nếu LCD hiển thị giá trị khác “1” ốt cịn tốt  Bước 6: Đặt que đo màu đen vào chân Anode ốt, que đo màu đỏ vào chân Cathode  Bước 7: Nếu LCD hiển thị “1”, ốt tốt, ngược lại, ốt bị ngắn mạch Hình 2.5 Testing diode with Digital VOM d Đo điện DC VOM kỹ thuật số (DMM)  Bước 1: Chọn thang đo lớn chế độ đo  Bước 2: Đặt que Đen điểm có điện thấp (thường điểm GND), que Đỏ điểm có điện cao cần đo  Bước 3: Đọc kết mặt thị  Bước 4: Nếu giá trị nhỏ để đọc, chuyển thang đo xuống thang thấp e Đo điện AC VOM kỹ thuật số (DMM)  Bước 1: Chọn thang đo lớn chế độ đo  Bước 2: Đặt que Đen điểm có điện thấp (thường điểm GND), que Đỏ điểm có điện cao cần đo 14  Bước 3: Đọc kết mặt thị  Bước 4: Nếu giá trị nhỏ để đọc, chuyển thang đo xuống thang thấp f Dao động ký máy phát sóng Dao động ký  Bước 1: Chọn thang X1 dây đo máy dao động ký Hình 2.6 Chọn thang X1 dây đo máy dao động ký  Bước 2: bật nút POWER (30), LED (32) sáng dao động ký bật nguồn  Bước 3: hiệu chỉnh INTENSITY (31) để thay đổi độ sáng  Bước 4: hiệu chỉnh FOCUS (28) để thay đổi độ dày tia sáng  Bước 5: chỉnh cần gạt VERT MODE (7) qua kênh (CH1)  Bước 6: chỉnh cần gạt SOURCE (23) qua CH1  Bước 7: kiểm tra đảm bảo nút X-Y (19) không trạng thái bị nhấn giữ  Bước 8: xoay VAR (5) theo chiều kim đồng hồ đến nghe tiếng “click”  Bước 9: xoay VAR SWEEP (22) theo chiều kim đồng hồ đến vị trí tận  Bước 10: gắn đầu que đo vào CAL (9) để kiểm tra dây đo  Bước 11: chỉnh cần gạt AC-GND-DC Switch (1) qua GND  Bước 12: xoay POSITION (27) thấy đường sáng nằm ngang hình  Bước 13: chỉnh cần gạt AC-GND-DC Switch (1) qua AC  Bước 14: xoay TIME / DIV (15) qua vị trí mS  Bước 15: xoay VOL / DIV (4) thấy sóng vng hình 15 Hình 2.7 Sóng vng hình dao động ký  Bước 16: sử dụng phương trình mơ tả sổ tay hướng dẫn sử dụng dao động ký (phụ lục C, mục TIME MEASUREMENTS, FREQUENCY MEASUREMENTS MEASUREMENT OF VOLTAGE BETWEEN TWO POINT ON A WAVEFORM) để tính chu kỳ, tần số, giá trị điện đỉnh - đỉnh sóng Máy phát sóng  Bước 17: bật nút POWER (1) máy phát sóng, LED sáng sau máy phát sóng bật nguồn  Bước 18: xoay RANGE (11) qua 1K  Bước 19: xoay FUNCTION (10) qua hình sóng sin  Bước 20: xoay FREQUENCY (2) qua vị trí 1.5  Bước 21: xoay OFFSET (7) ngược chiều kim đồng hồ đến vị trí tận  Bước 22: gắn dây cáp vào OUTPUT (5)  Bước 23: gắn dây cáp bước 22 vào đầu đo máy dao động ký  Bước 24: Kiểm tra dạng sóng hình máy dao động ký tính tốn chu kỳ, tần số điện đỉnh - đỉnh sóng IV CÂU HỎI CHUẨN BỊ Ở NHÀ Tìm phương trình để tính điện điểm hình máy dao động ký? V BÁO CÁO Điền kết thực hành vào mẫu báo cáo trang 16 BÁO CÁO THỰC HÀNH BÀI 2: THIẾT BỊ ĐO KỸ THUẬT SỐ Ngày:……………………… Thời gian: ……………………… Lớp: ……… * Ca: * Nhóm: …………… Thành viên: - tên: …………………………………………………, MSSV: ……………… - tên: …………………………………………………, MSSV: ……………… BẢNG KẾT QUẢ Phương trình Câu hỏi chuẩn bị b c d e f Đo điện trở Đọc: …………………… Đo:………………………… Đọc: …………………… Đo:………………………… Đọc: …………………… Đo:………………………… Đo ốt Giá trị phân cực thuận : …………… Điện DC Giá trị đo :……………………………………………… Điện AC Giá trị đo :……………………………………………… Dao động ký Chu kỳ :……………… Tần số :…………… Vpp:………… Máy phát sóng Chu kỳ :……………… Tần số :…………… Vpp:………… - HẾT 17 ... Thang X1: Giá trị = Vị trí kim (vd.: 20 Ω X = 20 Ω) o Thang X10: Giá trị = Vị trí kim X 10 (vd.: 20 Ω X 10 = 20 0 Ω) o Thang X100: Giá trị = Vị trí kim X 10 0 (vd.: 20 Ω X 10 0 = 20 00 Ω) o Thang X1k:... Bước 13 : chỉnh cần gạt AC-GND-DC Switch (1) qua AC  Bước 14 : xoay TIME / DIV (15 ) qua vị trí mS  Bước 15 : xoay VOL / DIV (4) thấy sóng vng hình 15 Hình 2. 7 Sóng vng hình dao động ký  Bước 16 :... Bước 17 : bật nút POWER (1) máy phát sóng, LED sáng sau máy phát sóng bật nguồn  Bước 18 : xoay RANGE (11 ) qua 1K  Bước 19 : xoay FUNCTION (10 ) qua hình sóng sin  Bước 20 : xoay FREQUENCY (2) qua