Thiết bị chính cho các bài thực hành

Thiết bị chính cho các bài thực hành

1 THIẾT BỊ CHÍNH CHO CÁC BÀI THỰC HÀNH I. Thiết bò chính bao gồm các chức năng • Nguồn DC ±10V, ±15V • Các biến trở • Các mô hình mạch chưa hoàn chỉnh • Khối tạo xung II. Đặc trưng và chức năng của thiết bò • Nguồn DC: được dùng để làm nguồn cấp cho mạch hoạt động, hoặc nó có thể kết hợp với biến trở làm nguồn DC thay đổi. • Biến trở: được sử dụng trong mạch hoặc dùng làm nguồn DC thay đổi. • Các mô hình mạch chưa hoàn chỉnh được vẽ sẳn trên thiết bò chính để cho SV hoàn thiện mạch. • Khối tạo xung phục vụ cho bài ADC, mạch vi /tích phân. III. Yêu cầu SV Sinh viên tham gia thực hành phải có đầy đủ dụng cụ phục vụ bài thực hành đó. Sinh viên được chia làm nhiều nhóm, mỗi nhóm từ 34 người. Mỗi nhóm phải viết vào 1 tờ báo cáo kết quả và cuối giờ nộp lại cho GVHD. 2 Nội dung Bài 1: Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo Mạch Cộâng Mạch Trừ Mạch So Sánh Mạch Schmitt Trigger. Bài 2: Mạch chỉnh lưu chính xác Bài 3: Mạch khuếch đại vi sai dùng Op-amp Mạch biến đổi điện áp/ dòng điện. Bài 4: Mô phỏng. 3 Bài 1: KHẢO SÁT MẠCH ỨNG DỤNG CƠ BẢN. §1. Mạch khuếch đại vi sai dùng BJT I/ Thiết bò sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Mạch khuếch đại vi sai đơn giản: * Giả sử cả hai tín hiệu ngõ vào Vin1 và Vin2 nối đất(Vin1=Vin2=0V), dòng điện IB và IC đều qua transistor. Giả đònh cả hai transistor đều giống nhau có 6.0=γγγγVV, 60=ββββ. Khi transistor dẫn VBE=0.6V. Do đó VE=0-0.6=-0.6V Dòng điện I3=33RV=3)15(RVE−−=104.14=1.44 mA Ta có I3=IE1+IE2(hai transistor giống nhau) IE1=IE2=23I=0.72 mA. IC1=IC2=1+ββββββββ. IE1=0.71mA Điện áp ngõ ra: VO1=VO2=VB-IC1.R1=15-7.1=7.9V 0V0VQ110KIc0V10KV o1IcR10VR3Q2Vo2IbVB= +15V10KV in1VV in2IeR2Ib- 15VVIe 4 * Giả sử trong hai tín hiệu ngõ vào có: Vin1=0V, Vin2=0.1V. Trong hai transistor sẽ có 1 tắt và 1 dẫn (Sinh viên tự tìm hiểu ). Kết quả T1 tắt, T2 dẫn. Khi T1 tắt sẽ không có hoặc dòng điện ró qua T1. Lúc đó VO1≅VB còn VO2 sẽ giảm vì lúc này IC2=IE3. *Thực hành: 1/ Ráp mạch như hình trên. Cho Vin2=0V. Chỉnh biến trở để thay đổi các giá trò của Vin1. Dùng VOM đo VO1 và VO2 và ghi vào bảng kết quả: Vin1(V) -0.15 -0.1 -0.05 -0.03 -0.01 0 0.01 0.03 0.05 0.1 0.15 VO1(V) VO2(V) a.Tai sao phải mắc điện trở nối tiếp với biến trở. Nếu ta mắc Vin1 với biến trở 10K thì điều gì sẽ xảy ra? b. Anh chò hãy vẽ đồ thò VO1=f1(Vin1) và VO2=f2(Vin2). c. Nhận xét đồ thò và giải thích? 5 2/ Cho mạch như hình trên nhưng nối Vin1 và Vin2 với nhau và nối trực tiếp vào biến trở. Dùng VOM đo VO1 và VO2 và ghi vào bảng kết quả: Vin1=Vin2(V) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 VO1(V) VO2(V) a.Tai sao không cần mắc điện trở nối tiếp với biến trở. Nếu ta mắc Vin1 với biến trở 10K thì điều gì sẽ xảy ra? b. Anh chò hãy vẽ đồ thò VO1=f1(Vin1) và VO2=f2(Vin2). c. Nhận xét đồ thò và giải thích? VO1 ,VO2(V) Vin VO1 ,VO2(V) Vin 6 §2. Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi I/ Thiết bò sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi: Q4Q1V V+10VR2Iin = constR31KR41KIc110K- 15VQ2R510K10KVB= +15VConstant Current SourceR1 Cũng giống như mạch khuếch đại vi sai đơn giản nhưng mạch khuếch đại vi sai nguồn dòng không đổi có một khối tạo nguồn dòng không đổi. Hình trên cho thấy khối nét đứt tạo ra dòng không đổi Iin. Do dòng điện qua cực B của Q3 nhỏ không đáng kể nên dòng điện I chảy từ nguồn +10V qua R3, R4 xuống nguồn –15V là: I=KK110)15(10+−−=2.27mA VB3=10-I.R3 =10-2.27.10 =-12.7 7 VE3=VB3-0.6 =-13.3 IE3=53)15(RVE−−=1.7 Iin=1+ββββββββ. IE3=1.67mA. Vậy khối nét đứt luôn tạo ra nguồn dòng Iin=1.67mA. *Thực hành: +10VQ2+10V1KR41KVB= +15VVo1Q10VR2- 15VQ4- 10VR510KR110KVR31K10KVo2 1. Ráp mạch như hình trên. Đo V02 và ghi vào bảng kết quả: Vin1=Vin2(V) -10 -6 -2 0 2 6 8 10 Vo2(V) a. Nhận xét kết quả đo được với lý thuyết b. Vẽ đồ thò Vo2=f(Vin). 2. Giả sử mạch trên cho Vin2=0V. Chỉnh biến trở để thay đổi Vin1. Đo VO2 và ghi vào bảng kết quả: Vin1(V) -0.06 -0.04 -0.02 0 0.02 0.04 0.06 0.08 Vo2(V) 8 a. Nhận xét kết qủa đo được. b. Vẽ đồ thò VO2=f(Vin1) 3.Thay nguồn +10V bằng nguồn +15V. Làm giống như câu 1. 9 §3. Mạch khuếch đại đảo- Mạch khuếch đại không đảo I/ Thiết bò sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Sơ lược về IC 741: 1/ Sơ đồ IC 741: Q1Q6 Q141kQ10D4Q710k- 15VD34Q3D1Q15D21kR1R939k63 2Q13Q17Q2Q5External+ 15VQ9R5C1R104k5Non-inverting inputR330pf3k 50k7Q11Output1 5- 15VR4R750Invert input50kQ12Q1680Q4R117k5Q8R6Input offset voltage null circuitR2R825 IC 741 có 8 chân. Trong có ta quan tâm các chân: • Chân 2: ngõ vào đảo • Chân 3: ngõ vào không đảo • Chân 6: ngõ ra • Chân 4: chân cấp nguồn âm –Vcc 10 • Chân 7: chân cấp nguồn dương +Vcc. 2/Tính chất của IC 741: • V+=V- • I+=I-=0 III/ Mạch khuếch đại đảo Ta có Av=inoutVV=-inoRR. Mạch khuếch đảo vì hệ số khuếch đại Av<0. * Thực hành: 1. Ráp mạch như hình trên. Cho Ri=10K. R1=10K/100K. Ngõ ra Vin mắc vào một biến trở để thay đổi điện áp. Chỉnh biến trở đo Vout và ghi vào bảng kết quả: Vin(V) -10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10 Vo(V) Ro=10K Vo(V) Ro=100K a. Từ bảng kết quả vẽ đồ thò Vo=f(Vin) trong các trường hợp R1=10K và Ro=100K. b. Nhận xét đồ thò và giải thích c. Tại sao với Vin cố đònh, Av tăng thì Vo tăng đến 1 giá trò xác đònh. [...]... Vout=Vin1+Vin4-(Vin2+Vin3) *Thực hành: 1/ Thiết kế mạch trừ Vout=Vin1-2Vin2 2/ Ráp mạch vừa thiết kế được Cho Vin1 và Vin2 thay đổi được đo Vout và ghi vào bảng giá trò: Vin1 -9 -7 -5 -3 0 2 4 6 8 Vout Với Vin2=3 Vout Với Vin2=-2 a Từ kết quả thực nghiệm, hãy kiểm chứng lại mạch vừa thiết kế b Vẽ đồ thò Vout=f(Vin1) trong các trường hợp c Nhận xét đồ thò 3/ Thiết kế mạch trừ Vout=2Vin1-(Vin2+Vin3) 18 §6 Mạch So Sánh I/ Thiết. .. ∆V(V) a Tính Vinon, Vinoff theo lý thuyết b Nhận xét kết quả đo được 2 Làm tương tự như bài 1 với hình sau: 22 - in +10V +10V Out +in In - Rin 100k R1 10k + Ro 100k V0 1k Vin R1 1k - 10V 23 Bài 2: Mạch chỉnh lưu chính xác I - Thiết bò sử dụng: Modul chính VOM Dây nối (đồng) II Mạch chỉnh lưu chính xác Giả thiết là các diode là lý tưởng tức là Vγ=0V • Nếu Vin>0, khi đó sẽ có dòng điện chảy từ Vin qua... Rotate 900 để xoay thiết bò được chọn theo các gia số 900 Một thiết bò cũng có thể được xoay khi nó được chọn từ thư viện chương trình ( nút Rotate) hay bằng cách nhấn phím R trên bàn phím hoặc bằng cách nhấp nút phải chuột trước khi đặt nó vào trong mạch Nút đối xứng (Mirror): Từ trình đơn Edit hoặc bằng cách chọn Ctrl+M Sử dụng nút đối xứng để lật thiết bò theo chiều ngang Một thiết bò cũng có thể... cải tiến trên mạch tích hợp > Cho ta mô hình mô phỏng với sự khác nhau đa dạng của các thiết bò tương tự, bao gồm cả 2 linh kiện thụ động và tích cực, các thiết bò tương tự và các dụng cụ có trong thư viện chương trình như điện trở, tụ điện, transistor, máy phát…Có lẽ đây là phần trọng tâm của người học chương trình này và là phần khó nhất trong các phần Tham khảo thêm các tài liệu về SPICE hay PSPICE... CIRCUIT MAKER Các công cụ sửa đổi (Editing Tools): Thanh công cụ (Toolbar) bao gồm một vài nút đặc biệt xử lý bản vẽ mạch điện trong mô phỏng tương tự (Analog) và số (Digital) Những nút này được mô tả dưới đây: Công cụ mũi tên (Arrow Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools > trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+A Công cụ mũi tên để chọn các thành phần, các thành phần di dời, các công... văn bản này bằng cách dùng chuột thay đổi lại kích thước khung hình chữ nhật Công cụ xóa (Delete Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools > trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+D Sử dụng công cụ để xóa các thành phần khi được chọn Công cụ Proble Tool : Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools > trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+P Sử dụng để đặt các vò trí cần đo... toán Vo theo Vin1 và Vin2 dành cho độc giả * Thực hành: 14 +10V Rin1 10k R0 10k 10k +10V Rin2 10k 10k - in -10V - in - - 2 4 V in 2 +in -10V +in + Vin1 + Vout 1 Ráp mạch như hình trên Đo Vout và ghi vào bảng kết quả: Vin1(V) 0 2 4 6 8 10 Vo(V) Với Vin2=2V Vo(V) Với Vin2=-3V a Từ bảng kết quả vẽ Vo=f(Vin1) trong các trường hợp b Kiểm chứng lại với kết quả lý thuyết 2 Cho hình vẽ: R0 20k Rin 10k Iin... chuyển, chọn các công cụ từ Toolbar Ngoài ra có thể nhấp đôi công cụ mũi tên để thực hiện nhiều chức năng, như là sửa đổi đặc trưng kỹ thuật Nếu tùy chọn công cụ mũi tên có thể được sử dụng để khởi đầu một dây nối khi nhấp vào đầu thiết bò Công cụ nối dây (Wire Tool): Có thể được chọn từ tùy chọn < Cursor Tools >trong trình đơn Options hoặc bằng cách chọn Alt+W Sử dụng Wire Tool để đặt các dây nối vào... như hình trên Cho Vin1 thay đổi Tìm Vin2 khi mạch đổi trạng thái: Vin1(V) -9 -7 -5 -3 0 2 4 6 8 Vin2(V) a b c d Nêu cách đo Nhận xét giá trò đo được và cách ráp mạch Vẽ đồ thò Vin2=f(Vin1) Tìm mối liên hệ giữa Vin2 và Vin1 khi mạch đảo trạng thái 2/ Làm tương tự như bài 1 với mạch sau: +10V Rin2 10K in2 - in +10V in1 Out 20K - 10V +in - 10V - Rin1 V in2 + Vin1 0V 3/ Làm tương tự như bài 1 với mạch... bảng kết quả: 15 Vin1(V) 0 2 4 6 8 10 Vo(V) Với Vin2=2V Vo(V) Với Vin2=-3V a Từ bảng kết quả vẽ VO=f(Vin1) trong các trường hợp b Kiểm chứng lại với kết quả lý thuyết 3 Thiết kế mạch cộng VO=2Vin1+3Vin2 4 Thiết kế mạch cộng VO=Vin1+2Vin2+3Vin3 16 §5 Mạch Trừ I/ Thiết bò sử dụng: - Modul chính - VOM - Dây nối (đồng) II/ Mạch Trừ: R0 10k Rin2 10k - in - Rin1 10k Out +in V in2 + Vout 10k Vin1 R3 R3 × . 1 THIẾT BỊ CHÍNH CHO CÁC BÀI THỰC HÀNH I. Thiết bò chính bao gồm các chức năng • Nguồn DC ±10V, ±15V • Các biến trở • Các mô hình mạch. DC thay đổi. • Các mô hình mạch chưa hoàn chỉnh được vẽ sẳn trên thiết bò chính để cho SV hoàn thiện mạch. • Khối tạo xung phục vụ cho bài ADC, mạch vi