Bài giảng Thí nghiệm điện tử

ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH TRƯỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ ………… o0o………… BÀI GIẢNG THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ TP.HỒ CHÍ MINH, NĂM 2016 Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang THIẾT BỊ CHÍNH CHO CÁC BÀI THỰC TẬP I Thiết Chính Bao Gồm Các Phần Chức Năng: 1.Nguồn Nuôi Dc (Dc Power Supply) +5VDC / 1A, - 5VDC / 0.5A , +12VDC / 1A , -12VDC / 1A có bảo vệ tải 2.Nguồn Dc Điều Chỉnh (Dc Adjust Power Supply) -Nguồn DC thay đổi liên tục : 0V 25V / 1A, có bảo vệ tải Nguồn Nuôi Ac (Ac Source) -Nguồn AC 6V, Ira max = 3A, có bảo vệ tải Máy Phát Chức Năng (Function Generator) -Dạng xung : vuông, tam giác sin -Tần số : 10 - 100 KHz, theo khoảng có điều chỉnh liên tục -Độ xác  5% cho toàn thang -Điện trở : 500  -Thế :  16Vp-p (tải hở) ;  8Vp-p (với tải 50  ) Khối đo dòng, áp: - Sử dụng thang đo: A, µA, V, mV - Hiển thị led Chỉ Thị Trạng Thái Logic ( Logic Indicators) : -4 LED thị trạng thái logic cao (1) thấp (0) - Điện trở vào < 100 K Biến trở điều chỉnh: - 1K, 10K, 100K, 1M Phụ Tùng : A Dây nối B Cầu chì C Dây nguồn AC II Các Bài Thực Tập: STT Nội Dung  Bài 1: Sử dụng máy OSC mô hình THKT Điện Tử I Máy OSC: Cấu trúc OSC Chức cách sử dụng phận OSC II Mô hình THKT Điện Tử: Giới thiệu Cách sữ dụng III Thực hành: Xác định hình dạng, biên độ, tần số tín hiệu Chỉnh nguồn cho có Thiết Bị  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC Vật Tư Bộ Thí Nghiệm Điện Tử hình dạng, biên độ theo yêu cầu  Bài 2: Mạch tích phân vi phân I.Mạch tích phân(INTEGRATOR) Mạch tích phân dùng RC Mạch tích phân dùng Op- Amp II.Mạch vi phân(DIFFERENTIATOR) Mạch vi phân dùng RC Mạch vi phân dùng OpAmp  Bài 3: Mạch dao động I Mạch dao động đa hài transitor 1.Mạch lưỡng ổn 2.Mạch đơn ổn 3.Mạch phi ổn II Mạch dao động đa hài dung OpAmp 1.Mạch lưỡng ổn 2.Mạch đơn oån 3.Maïch phi oån Bài 4: Máy Phát Chức Năng - Máy Phát UJT Và Ứng Dụng I Maïch tao xung dùngUJT Nguyên lý hoạt động Dạng sóng Ứng dụng II Mạch tạo xung dùng 555 1.Mạch đơn ổn Mạch bất ổn III Sơ đồ hình thành xung vi mạch thời gian IV Mạch phát xung dùng cổng logic V Mạch phát xung kiểu dịch pha dùng cổng logic VI Mạch phát xung dùng thạch anh VII Sơ đồ máy phát chức Trang  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Bài 4: Cổng logic ứng dụng Khảo sát cổng Logic Bộ phát xung cổng Logic Bộ hình thành xung Trang  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử số  Maùy OSC Bộ so sánh số Bộ Trigger Bộ Multiplexer Bộ Decoder BÀI 1: SỬ DỤNG OSC VÀ MÔ HÌNH THỰC HÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ I Thiết Bị Sử Dụng:   Mô hình thực hành kỹ thuật xung Máy OSC II Mục Tiêu:   Sau học xong SV co khả năng: Sử dụng mô hình kỹ thuật xung máy sóng III Nội Dung: Máy OSC Cấu tạo OSCchức cách sử dụng OSC  POWER - Power: Công tắc nguồn Khi ở” ON” “ LED “sẽ 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 tụcủa tia (điều chỉnh độ sắc nét)  TRIG LEVEL - Trig leveldùng để điều chỉnh cho dạng sóng dứng yean định điểm bắt đầu dạng sóng  TIDERRING COUPLING - Dùng để lựa chọn kiểu lấy trigger (trigger mode) - AUTO: Ở chức chức này, tín hiệu quét phát tín hiệu trigger thích hợp; tự động chuyển quét trigger (trigger sweep) co tín hiệu trigger thích hợp - NORM: Ở chức này, tín hiệu quet phát có tín hiệu trigger thích hợp - TV-V: dải tần trigger khoảng DC- 1KHz  TRIGGER SOUECE - Dùng để lựa chọn nguồn lấy trigger Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang - CH 1:Tín hiệu c kênh SH1 trở thành nguồn trigger bất chấp vị trí VERTICAL MODE - CH 2: Tín hiệu kênh SH2 trở thành nguồn trigger - LINE:Tín hiệu AC line dùng nguồn lấy trigger - EXT:Tín hiệu trigger lấy từ đầu nối EXT TRIG  MAIN, MIX, AND DELAY  POSITION (PULLx10) - 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 truc thời gian  POSITION - Điều chỉnh vị trí tia sáng theo chiều dọc - Khi kéo sẻ làm đảo pha tín hiệu ngõ vào  VOLTS / DIV - Dùng để chọn 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  VERT MODE - Khi vị trí CH1: đo kênh CH1 - Khi vị trí CH2: 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 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 m S/DIV - Sweep VAR chỉnh vị trí CAL - COUPLING để vị trí AUTO - SOURCE đặt CH1 - Chỉnh TRIG LEVEL tới vị trí”+”  Bật công tắc nguồn  Nếu không thấy tia sáng nhấn nut BEAM FIND  Nếu điều chỉnh CH1 POS HORIZONTAL POS để tia sáng nằm hình Điều chỉnh độ sáng độ sắc nét tia sáng Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang B MÔ HÌNH THỰC HÀNH KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ Giới Thiệu:  Nguồn +12V, -12V, dòng 3A, có bảo vệ dòng  Nguồn 5V, dòng 2A, có bảo vệ dòng  Nguồn tín hiệu có công tắc xoay để chọn tín hiệu gồm tín hiệu sin, tín hiệu tam giác, xung vuông đơn cực xung vuông lưỡng cực, có: - Biên độ 0…10V - Tần số 1Hz…50KHz  Các nguồn có LED hiển thị 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 đến ±25V nối chung mass, nên chúng có ký hiệu mass giống Cách Sử Dụng:  Dùng VOM OSC để đo thử kiểm tra nguồn mô hình Xác định dạng, biên độ, tần số tín hiệu:  Đọc biên độ: Biên độ (V) =biên độ (ô) x Volts /div (ô)  Đọc chu kỳ : Chu kỳ (s) chu kỳ (ô) x time/div(s/ô)  Mỗi lần đo, điều chỉnh núm điều chỉnh biên độ, núm chỉnh tần số, núm chỉnh dạng điện áp vị trí điền vào bảng sau: Lần đo Điện áp Biên đo (ô) Giai đo (Volt/div) Chu kỳ Biên độ (V) Chu kỳ (ô) Giai đo (Time/div) Chu kỳ (s) Tần số (Hz) Dạng sóng Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang Chỉnh nguồn cho có hình dạng, biên độ theo nhu cầu:             VD: Điều chỉnh nguồn xoay chiều hình Sin có biên độ 10V, tần số 1KHz Các bước thực : Bước 1: Điều chỉnh núm dạng sóng theo yêu cầu Bước 2: Điều chỉnh biên độ Chọn giai đo thích hợp Chọn núm chỉnh biên độ mô hình sao: Độ cao biên độ (ô) = Biên độ cần có (V) ÷ Giai đo(V/ ô) Bước 3: Điều chỉnh tần số Tính chu kỳ cần có: T =1\f Chọn giai đo thích hợp Chỉnh núm chỉnh tần số mô hình cho: Chiều dài chu kỳ (ô) = chu kỳ cần có (s) ÷ giai đo (s\ô) Bài tập áp dụng: Điều chỉnh sóng vuông đơn cực có biên độ 2V, tần số 500Hz Điều chỉnh sóng vuông long cực có biên độ 3V, tần số 5KHz Điều chỉnh sóng g tam giác có biên đo 7V, tần số 3KHz Điều chỉnh sóng sin có biên độ 9V, tần số 10KHz Time/Div = … Volt/Div = ………… T =………………… U = ………………… Time/Div = … Volt/Div = ………… T =………………… U = ………………… Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang Time/Div = … Volt/Div = ………… T =………………… U = ………………… Time/Div = … Volt/Div = ………… T =………………… U = ………………… Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang BÀI 2: MẠCH VI PHÂN & MẠCH TÍCH PHÂN I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG:  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC II.MỤC TIÊU:  Sao học xong SVcó khả năng:  Nhớ ráp mạch vi phân, tích phân  Đo, vẽ giai thích dạng sóng ngõ vào, ngõ mạch vi phân, tích phân  Phân biệt hai trường hợp T>>  T1 xây dựng từ cổng AND ngõ vào, OR ngõ vào cổng NOT Để điều khiển chọn kênh vào đòi hỏi tín hiệu điều khiển phải bit: X= XoX1 Lập bảng giá trị 5.1, X X = 00 ngõ Y nối với kênh Ao, X X = 01, Y nối với kênh A1, X X = 10, Y nối với kênh A2 X X =11, Y nối với kênh A3 Từ bảng giá trị 5.1 suy biểu thức ngõ mạch sau: Y  A0 X X  A1 X X  A2 X X  A3 X X - Bảng 5.1: - Sơ đồ kết nối mạch: Xo 0 1 X1 1 Y Ao A1 A2 A3 Bộ Thí Nghieäm Điện Tử Trang 50 A0 13 74LS15 10 11 74LS15 12 A1 74LS32 A2 10 11 8 10 Y 74LS32 74LS15 A3 X0 13 13 12 74LS32 12 74LS15 7405 X1 11 10 7405 X0 0 1 - - X1 1 Y Nối ngõ vào A0, A1, A2, A3, X0, X1 với Data SW module nguồn Nối ngõ Y với Led hiển thị trạng thái module nguồn Thay đổi Data SW để thay đổi ngõ Y Thay đổi giá trị logic lối vào theo bảng chân lý thông qua Data SW, quan sát giá trị logic lối Y điền đầy đủ vào bảng chân lý- So sánh với bảng chân lý phần lý thuyết Bộ DECODER Để xây dựng mạch phân kênh với đường tín hiệu ta sử dụng cổng AND ngõ vào,và cổng NOT Để điều khiển đường đòi hỏi tín hiệu điều khiển bit: X=xox1 Lập bảng giá trị mạch (bảng 6.1) Trong đó: Vào Ra X X = 00 A nối với Y0 X1 X0 Y0 Y1 Y2 Y3 X X = 01 A nối với Y1 0 A 0 X X = 10 A nối với Y2 A 0 X X =11 A nối với Y 0 A 1 0 A - Từ bảng 6.1 viết biểu thức ngõ Y0=A X X Y1=A X X Baûng 6.1: 13 74LS15 12 Y0 74LS15 Y1 Y2=A X X Y3=A X X Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang 51 - Sơ đồ mạch: Vào - Ra X1 X0 0 1 1 Y0 Y1 Y2 Y3 Nối ngõ vào A, X0, X1 với Data SW module nguồn Nối ngõ Y0, Y1, Y2, Y3 với Led hiển thị trạng thái module nguồn Thay đổi Data SW để thay đổi ngõ Y0, Y1, Y2, Y3 Thay đổi giá trị logic lối vào theo bảng chân lý thông qua Data SW, Quan sát giá trị logic lối Y0, Y1, Y2, Y3 điền đầy đủ vào bảng chân lý So sánh với bảng chân lý phần lý thuyết ... định: - Điện áp ra: +5V ,-5 V,+12V ,-1 2V - Dòng ngõ cực đại: 1A  Nguồn cung cấp DC thay đổi: - Điện áp thay đổi từ 0-1 5VDC - Ngõ dòng cực đại: 1A  Nguồn cung cấp AC cố định: - Điện áp ngõ 6VAC - Ngõ...  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC  Mô hình thực hành kỹ thuật điện tử  Máy OSC Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Bài 4: Cổng logic ứng dụng Khảo... Bộ Thí Nghiệm Điện Tử Trang 39 BÀI 5: CỔNG LOGIC VÀ ỨNG DỤNG (SỬ DỤNG MODULE DTSN0 2-2 ) A TÓM TẮT CÁC CHỨC NĂNG TRÊN KIT THÍ NGHIỆM CHÍNH CHỨC NĂNG: - Kit thí nghiệm bao gồm chức