Báo cáo thực tập điện tử tương tự tuần 5

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ******** Báo cáo thực tập Điện tử tương tự tuần Họ tên sinh viên: Nguyễn Trọng Mạnh Lớp tín chỉ: 2122I_ELT3102_25 Mã sinh viên: 19021484 Đo thông số đặc trung KĐTT Bản mạch thực nghiệm A5-1 1 Đo offset Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đồ A5-1 Chú ý cắm phân cực nguồn - Đặt máy phát tín hiệu chế độ: phát sóng dạng vng, tần số phát 1kHz, biên độ 4V - Nối chốt I+ I- với K L, để nối hai lối đảo không đảo khuếch đại thuật toán xuống đất - Bật điện thiết bị Đo giá trị điện lối Voffset (ra)  Tính giá trị: Voffset (vào) = Voffset (ra)/A Đo đáp ứng biên độ - Nối chốt I+ với H, để cấp từ biến trở P1 vào lối vào không đảo IC1 - Nối chốt I- với K, để nối đất với lối vào đảo - Vặn biến trở P1 quanh giá trị 0V Đo giá trị điện vào Ghi kết giá trị đo vào bảng A5-B1 Bảng A5-B1 Uvào (H) Ura (C)    -0,27V -10.5V -0,13V -10.5V 0V 11V 0.13V 11V 0,19V 11V 0,27V 11V Lập đồ thị phụ thuộc (trục y) vào (trục x) Xác định giá trị điện cực đại cực tiểu IC Tính số % giá trị so với nguồn Trên sở đồ thị thu được, xác định độ nhạy IC, giá trị chênh lệch cực tiểu hai lối vào đảo không đảo IC làm thay đổi lối Căn độ dốc đồ thị, xác định hệ số khuếch đại hở khuếch đại thuật toán Đo đáp ứng tần số - Sử dụng máy phát tín hiệu có dải tần số tới 2MHz Nối lối máy phát với lối vào IN mạch A5- - Nối I+ với F G với L, để đưa tín hiệu vào lối vào “+” khuếch đại thuật toán - Nối I- với “O” để tạo lặp lại - Sử dụng kênh dao động ký nối với IN Nối kênh với lối OUT/C Đặt thang đo lối vào 2V/cm, thời gian quét 1ms/cm Thay đổi tần số tín hiệu vào ghi kết đo vào bảng A5-B2 Bảng A5-B2 100Hz Uvào 2V Ura 2V K Minh hoạ 100kHz 1kHz 10kHz 100kHz 500kHz 1MHZ 2MHZ 2V 2V 2V 2V 2V 1,6V 0.8 2V 2.25V 0.5625 2V 1V 0.5 2V 0,9V 0.45 Minh hoạ 10kHz  Lập đồ thị phụ thuộc hệ số K (trục y) theo tần số tín hiệu (trục x) Xác định khoảng tần số làm việc sơ đồ khuếch đại thuật toán Đo điện trử vào Rin - Máy phát tín hiệu đặt chế độ: phát sóng vng góc, tần số 1kHz - Nối lối máy phát với lối vào IN sơ đồ Nối F với G để cấp tín hiệu từ máy phát qua điện trở R3 vào IC1 Điện trở R3 mắc nối tiếp với điện trở Ri khuếch đại thuật toán - Nối I- với “O” - Dao động ký đặt thang lối vào 0,1V/cm, thời gian quét 1ms/cm, đầu đo đặt chế độ suy giảm 1:10 để tăng tổng trở đo máy sóng - Nối kênh dao động ký với IN Nối kênh với I+  Đo biên độ tín hiệu ViF lối vào IN/A biên độ Vi I+ Bỏ qua điện trở nội máy phát, tính điện trở vào IC1 theo công thức: Đo điện trở R0 - Nối máy phát tín hiệu với lối vào IN/A mạch - Nối I+ với F G với L I- với “O” - Nối kênh dao động ký với lối vào IN/A, kênh với lối OUT/C Dao động ký đặt thang lối vào 2V/cm Đo biên độ tín hiệu V0 khơng nối J1 giá trị V0f có nối J1  Giả thiết điện trở vào dao động ký vơ lớn so với trở IC1, tính điện trở IC1 theo công thức: Khảo sát lặp lại lắp KĐTT Sử dụng mạch A5-1 - Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đồ A5 - - Nối IC1 theo sơ đồ lặp lại thế: nối chốt I- với “O”, nối I+ với E để cấp điện từ biến trở P2 cho lối vào “+” IC1 - Vặn biến trở P2 từ giá trị thấp đến ca Đo ghi giá trị điện vào vào bảng A5-B3 Bảng A5-B3 Uvào (E) 0V 2.4V 4.8V 6V 7.2V 9.6V 12V Ura (C) 0V 2.39V 4.79V 5.99V 7.19V 9.59V 11V - Lập đồ thị phụ thuộc (trục y) vào (trục x) - Xác định độ lệch cực đại đường đặc trưng thu so với đường thẳng (tuyến tính), định khoảng làm việc tuyến tính cho sơ đồ - Nêu ưu điểm lặp lại OP-AMP so với chia dùng biến trở Khảo sát khuếch đại không dảo đảo Bản mạch thực nghiệm A5-2 Khảo sát khuếch đại không đảo - Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đồ A5 - Chú ý cắm phân cực nguồn - Đặt máy phát tín hiệu chế độ: phát sóng vng, tần số 10 kHz, biên độ 100 mV - Đặt thang đo lối vào dao động ký kênh 1V/cm, thời gian quét 0,1ms/cm Chỉnh cho tia nằm khoảng phần phần máy sóng - Nối kênh dao động ký vào lối vào IN/A Nối kênh dao động ký vào lối OUT/ C - Nối lối máy phát tín hiệu với lối vào IN/A - Nối J1, J3 để đưa tín hiệu lối vào “+” IC1 nối đất cho đầu lại điện trở R1 - Thay đổi biên độ tín hiệu vào (Vin) theo bảng A5-B4, quan sát dạng đo biên độ tín hiệu (Vout), ghi kết vào bảng A5-B4 Tính giá trị Ad =Vout /Vin cho trường hợp biên độ vào Ghi kết vào bảng Bảng A5-B4 Vin Dạng tín hiệu Phân cực tín hiệu Vout (Nối K,K1) Ad1 = Vout/Vin Vout(Nối K,K2) 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV Tam giác Tam giác Tam giác Tam giác Tam giác Thuận Thuận Thuận Thuận Thuận 200mV 300mV 400mV 600mV 600mV 900mV 800mV 1.2V 1V 1.5V 3 3 1.23V 1.84V 2.45V 3.05V 6.15 2.2V 11 6.13 3.3V 11 6.125 4.4V 11 6.1 5.5V 11 Ad2 = Vout/Vin Vout = (Nối K 612.5mV với K3) Ad3 = Vout/Vin 6.125 Vout(Nối K,K4) 1.1V Ad4 = Vout/Vin 11 Minh hoạ nối K2 với K 100mV  Tính giá trị : At1 = R3/R1 At2 = R4/R1 At3 = R5/R1 At4 = R6/R1  So sánh giá trị Ad At cho trường hợp Nếu xem chúng sai số bao nhiêu? Giải thích không tương ứng chúng số trường hợp Khảo sát khuếch đại đảo - Nối lối máy phát tín hiệu tới lối vào IN/A - Nối J2 để đưa tín hiệu lối vào “-” IC1 - Thay đổi biên độ tín hiệu vào (Vin) theo bảng A5-B5, quan sát dạng đo biên độ tín hiệu (Vout), ghi kết vào bảng A5-B5  Tính giá trị Ad = Vout/Vin cho trường hợp biên độ vào Ghi kết vào bảng A5- B5 Bảng A5-B5 Vin Dạng tín hiệu Phân cực tín hiệu Vout (Nối K,K1) Ad1 = Vout/in Vout (Nối K,K2) Ad2 = Vout/in Vout (Nối K,K3) Ad3 = Vout/in Vout (Nối K,K4) 100mV 200mV 300mV 400mV 500mV Ad4 = Vout/in  Nhận xét giá trị Vin - cho tất trường hợp để chứng minh điểm “-” sơ đồ sử dụng gọi điểm đất ảo Giải thích lý thuyết cho giá trị đất ảo  So sánh giá trị Ad At cho trường hợp Nếu xem chúng sai số bao nhiêu? Giải thích không tương ứng chúng số trường hợp Bộ lấy tổng đại số tín hiệu tương tự Bản mạch thực nghiệm A5-3 Phép lấy tổng thực với tổng số hạng - Nguồn nối cố định từ biến trở P2 qua trở R4 tới lối vào “-'' khuếch đại thuật toán - Nguồn nối qua chốt E, F từ biến trở P1 P3 tới lối vào “+'' khuếch đại thuật toán 4.1.1 Phép thử 1: Lấy tổng giá trị điện Đặt nguồn: ■ Nguồn 1: Đặt biến trở P1 = +1,5V = Vin1 ■ Nguồn 2: Đặt biến trở P2 = -1V = Vin2 ■ Nguồn 3: Đặt biến trở P3 = -0,5V = Vin3 - Nối chốt theo bảng A5-B6, đó: ■ E nối với H , I , K để thực lấy tổng từ nguồn P1 P2 theo hệ số khác ■ F nối với H , I , K để thực lấy tổng từ nguồn P3 P2 theo hệ số khác - Đo giá trị điện V0 IC1 (điểm OUT/C) cho trường hợp Ghi kết vào bảng A5-B6 Bảng A5-B6 Giá trị đo Vo Giá trị tính Vo Rj E nối H -2,54 -2.55 R5 = 1k E nối I -0,78 -0,78 R6 = 2k E nối K 3,59 3.58 R7 = 5K E nối H 7,7 7.69 R5 = 1k E nối I 6,42 6.41 R6 = 2k E nối K 5,66 5.66 R7 = 5K E nối H E nối I  So sánh kết đo tính tốn tương ứng Nếu xem chúng sai số bao nhiêu? Tìm nguyên nhân gây nên sai khác Phép thử 2: Lấy tổng giá trị điện Đặt nguồn: ■ Nguồn 1: Đặt biến trở Pỉ = +0,75V = Vin ■ Nguồn 2: Đặt biến trở P2 = -0,5V = Vin ■ Nguồn 3: Đặt biến trở P3 = -0,75V = Vin3 81 - Lặp lại bước 4.1.1., ghi kết vào bảng A5-B7 Bảng A5-B7 E nối H E nối I E nối K E nối H E nối I E nối K Giá trị đo Vo -1,2 0,73 1,575 Giá trị tính Vo -1.275 0.6375 1.785 Lấy tổng giá trị điện sóng tín hiệu 6,4516 6.375 4,68 4.4625 3,13 3.315 - Đặt thang đo lối vào dao động ký 1V/cm, thời gian quét 1ms/cm Chỉnh cho hai tia nằm khoảng phần phần máy sóng - Nối kênh dao động ký với lối vào IN/A Nối kênh với lối OUT/ C - Đặt máy phát tín hiệu chế độ: phát sóng vng, tần số 1kHz, biên độ 1V - Nguồn 2: Đặt biến trở P2 = -0,25V = Vin2 - Nguồn 4: Nối máy phát sóng với lối vào IN/A sơ đồ Nối chốt G với I - Vặn biến trở P2 để thay đổi Vin2, đo biến độ tín hiệu mức chiều tín hiệu, ghi kết vào bảng A5-B8 Bảng A5-B8 Vin2 -0,25V -0,5V -0,75V -1V -1,5V -2V Biên độ xung 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 1,27 Thế lối 1,275 1,28 1,275 1,27 1,275 1,275  Tương tự mục 4.1.1, tính tốn giá trị tín hiệu lối IC1 so sánh với giá trị đo tương ứng Bộ khuếch đại hiệu hai tín hiệu Bản mạch thực nghiệm A5-3 Phép thử - Cấp nguồn tới hai lối vào “+” “-’’ khuếch đại thuật toán IC1 - Nguồn cho lối vào “+” : Vin3 - âm lấy từ biến trở P3 Nối J1 - Nguồn cho lối vào “- ” : Vin2 - âm lấy từ biến trở P2 - Đặt biến trở P2 = -1V, P3 giá trị theo bảng A5-B9 Bảng A5-B9 P3/v,3 -1V -1,5V -2V -2,5V Điện Uo -1,02 -4,08 -7,19 -10,32 Giá trị tính Vo -1 -4.05 -7.1 -10.15  Tính giá trị cho trường hợp theo công thức -3V -4V -10,76 -13.2 -10,91 -19.2 Phép thử Vin3 (P3) = giá trị theo bảng A5-B10, Vin2 = -1,5V Bảng A5-B10 P3/v,3 -1V -1,5V -2V -2,5V -3V -4V Điện Uo 1,53 -1,5 -4,6 -7,7 -10,8 -10,92 Giá trị tính Vo 1.55 -1.5 -4.55 -7.6 -10.65 -16.75  So sánh kết đo tính tốn tương ứng Nếu xem chúng sai số bao nhiêu? Tìm ngun nhân gây nên sai khác  ... giá trị theo bảng A5-B10, Vin2 = -1,5V Bảng A5-B10 P3/v,3 -1V -1,5V -2V -2,5V -3V -4V Điện Uo 1 ,53 -1 ,5 -4,6 -7,7 -10,8 -10,92 Giá trị tính Vo 1 .55 -1 .5 -4 .55 -7.6 -10. 65 -16. 75  So sánh kết đo... A5-B6 Bảng A5-B6 Giá trị đo Vo Giá trị tính Vo Rj E nối H -2 ,54 -2 .55 R5 = 1k E nối I -0,78 -0,78 R6 = 2k E nối K 3 ,59 3 .58 R7 = 5K E nối H 7,7 7.69 R5 = 1k E nối I 6,42 6.41 R6 = 2k E nối K 5, 66... nối I E nối K Giá trị đo Vo -1,2 0,73 1 ,57 5 Giá trị tính Vo -1.2 75 0.63 75 1.7 85 Lấy tổng giá trị điện sóng tín hiệu 6, 451 6 6.3 75 4,68 4.46 25 3,13 3.3 15 - Đặt thang đo lối vào dao động ký 1V/cm,