Tài liệu MẠCH DAO ĐỘNG TẠO XUNG VUÔNG VÀ XUNG RĂNG CƯA doc

Chuyển đèn từ trạng thái tắt sang trạng thái thông thì phải đặt vào B một xung đột biến dương tới mức làm cho UBE ≥UBEmax.. Mạch tạo dao động xung vuông: Mạch tạo dao động xung vuông là

T2 T1

C1 20nF

C2 20nF

+C3 1uF

+C4 1uF

+ C0

2.2uF

T3

6V

Rc1 1k 100kRb2 100kRb1 Rc21k Rb3220k RC31k

R

MẠCH DAO ĐỘNG TẠO XUNG VUÔNG

VÀ XUNG RĂNG CƯA

I Sơ đồ nguyên lý.

Giá trị linh kiện

Icbh =6mA 0.5 V÷0.7V

βmin = 100

R E = 100Ω

U CEbh = 0.1V÷ 0.2V

Ucc = 6V

I. Sơ đồ lắp ráp:

Trên bộ mạch chúng ta sử dụng : 8 khuyết theo chiều dọc

12 khuyết theo chiều ngang

tụ C1,C2, C3,C4 dùng 3 khuyết

tụ C0 dùng 2 khuyết

các đèn T1,T2,T3 dùng 3 khuyết thẳng hàng

các điện trở Rc1,Rb1, Rc2,Rb2 dùng 2 khuyết thẳng hàng

RE dùng 2 khuyết

a.Sơ đồ lắp ráp các đèn theo chiều ngang:

b.Sơ đồ lắp ráp các đèn theo chiều dọc:

II. Tính toán các số liệu của mạch:

Căn cứ vào sơ đồ và số liệu đã cho ta có:

IEbh ≈ Icbh => Rc = ( Ucc- 2.Icbh.RE - UCEbh)\Icbh

= (6V-2*6mA*100Ω- 0.15V)/ 6mA

= 775Ω

Rb= (Ucc- UBEbh- Icbh.RE)/Ibbh

= (Ucc-UBEbh-Icbh.RE)/ Icbh* β

= (6V- 0.65- 6mA*100Ω)/ 6mA* 100

= 79 kΩ thực tế ta chọn Rc1= Rc2= 1kÙ, Rb1= Rb2= 100kΩ

VI Nguyên lý hoạt động.

Các đèn T1 và T2 làm việc ở chế độ bão hoà

Đèn T3 làm việc ở chế độ khuyếch đại

Khi đèn làm việc ở chế độ bão hoà, có 2 trạng thái:

- trạng thái tắt hoàn toàn: UBE ≤ 0, UCE ≈E

- trạng thái thông bão hoà: UBE ≥UBEm, UCE ≈0V Quá trình này tương đương đóng mở khoá gọi là khoá điện tử

Chuyển đèn từ trạng thái tắt sang trạng thái thông thì phải đặt vào B một xung đột biến dương tới mức làm cho UBE ≥UBEmax

Ngược lại, muốn chuyển từ trạng thái thông sang trạng thái tắt thì phải đặt vào B một xung đột biến tới mức UBE ≤ 0V

1 Mạch tạo dao động xung vuông:

Mạch tạo dao động xung vuông là mạch tạo ra tín hiệu có dạng xung vuông, mạch này thường là do 2 khoá điện tử vòng đầu ra của 1 khoá này ghép với đầu về của khoá kia

Điều kiện:

T1= T2

Rc1= Rc2= Rc

RB1= RB2= RB

RB ≤ β min.Rc

C1=C2=C

Mạch tạo dao động xung vuông cân đối

Nguyên lý hoạt động của mạch có thể được tóm tắt như sau:

a Quá trình thiết lập

Giả thiết khi đóng nguồn ta có Ic1> Ic2 tương đương với Uc1 <

Uc2( do cấu tạo đèn lệch) Uc1 giảm thông qua tụ C1 đặt vào B của T2 làm cho UBET2 giảm, khi UBET2 giảm thì IcT2 giảm , UCT2 tăng thông qua

tụ C2 đặt vào B của T1 làm UBET1 tăng, kéo theo IcT2 tăng, UcT1 giảm thông qua tụ C1 đặt vào cực B của T2 làm cho UBET2 giảm, UcT2 tăng lại thông qua C2 đặt vào cực B của T1 làm cho UBET1 tăng……

Cứ như vậy quá trình này lặp đi lặp lại, xẩy ra rất mau và nhanh chóng xác định chế độ ổn định , nghĩa là T1 thông hoàn toàn và T2 tắt hoàn toàn

b Quá trình chuyển trạng thái

Khi T1 dẫn hoàn toàn ta có C2 nạp, C1 phóng

C2 nạp theo đường: +Ec→ Rc2 →C2 → RBET1→ –Ec

C1 phóng theo đường: +C →RCET1 →Ringuồn →RB2 →–C

Trong quá trình nàp C2 làm cho UBET1 giảm vì âm tăng, quá trình phóng làm cho UBET2 tăng vì âm giảm Khi C1 phóng thì UBET2 tăng dần tới mức Umở dẫn đến T2 lại thông, như vậy có vòng hồi tiếp C

nọ B kia củađèn Hiện tượng này xảy ra nhanh chóng, ta có UCT2 giảm thông qua C2 đặt vào cực B của T1 làm cho UBET1 giảm ⇒ ICT1giảm,

UCT1 tăng ⇒ UBET2 tăng, ICT2 tăng UCT2 giảm thông qua C2 làm cho

UBET1 giảm Quá trình diễn biến xảy ra cuối cùng T1 tắt hoàn toàn,

UCT1 ≈Ecc, T2 thông hoàn toàn UCT2 ≈0V

Khi T2 thông thì C1 nạp, C2 phóng, kết quả T2 ngưng dẫn, T1 thông bão hoà Quá trình cứ lặp đi lặp lại như vây, ở đầu ra ta thu được xung vuông

Hằng số thời gian phóng của C1 là:

τ p hóng= C1.RB1 Hằng số thời gian nạp của C2 là:

τ n ạp= C2.RC2

Vì RB1>>Rc2 nên τ phóng >> τ nạp, do đó quá trình sẽ kết thúc khi tụ phóng gần hết nên chu kỳ xung được tính:

T = 2*0.7*τ phóng=1.4*RB*C Biên độ xung ra được xác định gần đúng bằng giá trị nguồn cung cấp

2 Mạch tạo dao động xung răng cưa:

Nguyên lý hoạt động của mạch tạo xung răng cưa cũng tương

tự như mạch tạo xung vuông, nhưng khác ở chỗ là để tạo xung răng

cưa ta nối tụ Co, tín hiệu tại cực C của T2 có dạng răng cưa(điện trở ra của tầng tạo xung vuông và tụ Co tạo thành một mạch tích phân) Xung răng cưa được khuyếch đại và sửa dạng nhờ T3 Tín hiệu ra tại cực C của T3 là xung răng cưa yêu cầu

V.Quá trình điều chỉnh.

Nguyên tắc điều chỉnh: chỉnh xung vuông trước, chỉnh xung răng cưa sau

1 Chỉnh xung vuông:

a Quá trình chỉnh tĩnh:

Đầu tiên cắt bỏ Co và C2( chọn T1 và T2 bằng nhau về hệ số khuyếch đại bằng phương pháp đo điện áp: đo UCET1,UCT2, trong bài ta chọn sẵn T1 và T2 là loại C828)

Sau đó chỉnh cho T1, T2 thông bão hoà: chọn RB hợp lý sao cho điện áp UCE cỡ 0.1 ÷ 0.2V là được(thực tế đo được 0.15V), trong mạch

ta chọn RB =100kΩ

Tiếp theo nối C2 vào, cắt đầu âm C3 sau đó đo xoay chiều của đầu tụ so với đất nếu lên đến 1 ÷ 3V xoay chiều(thực tế đo được 2V) thì coi mạch đã tự dao động (quá trình đo trên dựa vào kinh nghiệm thực tế)

Sau khi có xoay chiều đầu âm của C3 ta chỉnh một chiều của T3 cũng bằng cách đo UCET3, nếu UCET3 cỡ 0.2 ÷ 1V là được( thực tế đo được 0.5V)

Nối C3 vào, đo xoay chiều đầu âm của tụ C4 so với đất nếu điện

áp lên đến cỡ 2 ÷ 3V là được( thực tế đo được 2V)

Tiếp theo đưa vào oscillo kiểm tra dạng xung và tiếp tục chỉnh động

b Qúa trình chỉnh động:

Với giá trị linh kiện ban đầu, xung nhận được trên oscillo có dạng bị lệch xung dương lớn hơn xung âm, méo và biên độ lớn hơn 5V

Đầu tiên ta chỉnh lệch sau đó đến chỉnh méo và cuối cùng là chỉnh biên độ

Chỉnh lệch: giữ không đổi C, tăng RB2 lên

RB2= 100kΩ + 10kΩ + 10kΩ +10kΩ +5kΩ = 135kΩ Chỉnh méo: điều chỉnh RBT3 theo xu hướng tăng

RBT3= 220kΩ + 15kΩ = 235kΩ Chỉnh biên độ: để chỉnh biên độ ta điều chỉnh RET3 do biên độ lớn ta phải tăng RE làm tăng hồi tiếp âm do đó làm giảm biên độ

RET3= 100Ω +10Ω +50Ω = 160Ω

2 Chỉnh xung răng cưa:

a.Quá trình chỉnh tĩnh:

- Đầu tiên thay giá trị số đúng sơ đồ

- Tiếp theo thay giá trị theo quy định:

RB3=440kΩ

RC3=900Ω

b.Quá trình chỉnh động:

Nối Co xuống đất, đưa đầu đo oscillo vào chân C của T2 dạng xung trên màn hình là xung răng cưa biên độ vượt quá 0.5V

Muốn giảm biên độ về chuẩn mức 0.5V tăng RCT2

Giá trị mới RCT2= 9kΩ

Đầu tiên chỉnh dạng xung Xung nhận được có dạng cong vào nên tăng dần RBT3 cho đến khi nhận được xung sườn thẳng

Tiếp theo chỉnh biên độ: chỉnh tăng dần RCT2 tới giá trị 4.6kΩ khi đó biên độ đạt 4V

Khi chỉnh xung bị cắt trên nên giảm RBT3 Khi RBT3=440kΩ thì ta có xung đẹp

Chỉnh tương tự xung răng cưa 4V Giá trị thu được là:

RBT3= 400kΩ

RCT2=6.15kΩ

RCT3=800Ω Nhận thấy xung răng cưa 5V khó chỉnh hơn xung răng cưa 4V với giá trị thu được như trên, biên độ chỉ đặt 4.9V và xung vẫn bị cắt trên

VI.Tóm tắt số liệu thu được.

1.Xung vuông

xung vuông biên độ 5V:

RBT1= 135kΩ

RBT3=235kΩ

RET3=160Ω

2.Xung răng cưa.

xung răng cưa 4V:

RCT2= 7.6kΩ

RBT3=440kΩ

RCT3=900Ω Xung răng cưa 5V:

RCT2=6.15kΩ

RBT3= 400kΩ

RCT3=800Ω