C 0,01 F và =à 10 F.
2 LL C (8.) – Biờn đ dao đ ng ph thu c vào ch đ làm vi c c a transistor.ộộụộế ộệ ủ
8.4 M CH DAO Đ NG BA ĐI M ĐI N C M S D NG IC THU T TOÁN Ậ
8.4.1 S đ m ch đi n ơ ồ ạ ệ
S đ m ch dao đ ng ba đi m đi n c m s d ng IC thu t toỏn đơ ồ ạ ộ ể ệ ả ử ụ ậ ược trỡnh bày trờn hỡnh 8.6
Hỡnh 8.6. M ch dao đ ng ba đi m đi n c m s d ng IC thu t toỏnạ ộ ể ệ ả ử ụ ậ
8.4.2 Phõn tớch m ch đi nạ ệ
Cỏc ph n t trong m ch đi n g m:ầ ử ạ ệ ồ
Rv: đi n tr vào;ệ ở
Rf: đi n tr h i ti p; ệ ở ồ ế
L1L2, C: khung dao đ ng.ộ
M ch s d ng b thu t toỏn tuy n tớnh v i đ u vào đ o.ạ ử ụ ộ ậ ế ớ ầ ả
T n s dao đ ng c a m ch ph thu c vào cỏc giỏ tr cu n c m và tầ ố ộ ủ ạ ụ ộ ị ộ ả ụ đi n trong khung dao đ ng:ệ ộ
fdđ = π +
1 2
1
2 (L L ).C (8.4)
Trong đú: Cỏc giỏ tr cu n c m đị ộ ả ược tớnh b ng đ n v Henry (H) vàằ ơ ị đi n dung t đi n c a khung dao đ ng đệ ụ ệ ủ ộ ược tớnh b ng Fara (F) thỡ t n s daoằ ầ ố đ ng độ ược tớnh b ng đ n v là Hec (Hz).ằ ơ ị
T n s dao đ ng trong m ch đầ ố ộ ạ ược xỏc đ nh theo cụng th c:ị ứ fdđ = π + 1 2 1 2 (L L ).C fdđ = 1à à =795,8kHz 2.3,1416. 40( H).0,001( F)
Hỡnh 8.7. M ch dao đ ng ba đi m đi n c m ạ ộ ể ệ ả th c tự ế
Bư TH C HÀNH:Ự
L p m ch dao đ ng ba đi m đi n c mắ ạ ộ ể ệ ả
I. T ch c th c hi nổ ứ ự ệ
Lý thuy t d y t p ế ạ ậ trung
Th c hành theo nhúm (3 sinh viờn/nhúm)ự
II. L p b ng v t t thi t bậ ả ậ ư ế ị
TT Thi t b ư V t tế ị ậ ư Thụng s kố ỹ thu tậ
S lố ượng 1 Mỏy hi n súngệ 20MHz, hai tia 1mỏy/nhúm 2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ VưAưOM 1cỏi/nhúm 3 Bo m ch thớ nghi m ạ ệ Bo 2111 1m ch/nhúmạ
4 Dõy n iố Dõy đ n 0,05mm Xơ 25cm nhi u màuề 20m/nhúm 5 Ngu n đi nồ ệ Đi n ỏp vào ệ 220ACV/2A Đi n ỏp ra ệ 0 ư:ư 30DCV 1b /nhúmộ
III. Quy trỡnh th c hi nự ệ TT Cỏc bước cụng vi cệ Phương phỏp thao tỏc D ng c thụ ụ i tế
b ,v t tị ậ ư Yờu c u k thu tầ ỹ ậ
1 Chu n bẩ ị Ki m tra d ng cể ụ ụ Ki m tra mỏy phỏtể xung Ki m tra mỏy hi n ể ệ súng Bo m ch thớ nghi mạ ệ B d ng cộ ụ ụ Mỏy phỏt xung Mỏy hi n súngệ Bo m chạ S d ng đ đoử ụ ể cỏc d ng ạ xung, Khi đo xỏc đ nhị được chu k ,ỳ d ng xung, t nạ ầ s …ố 2 K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dựng dõy d n k t ẫ ế n iố Dõy k t n iế ố Bo m chạ Đỳng s đ ơ ồ nguyờn lý 3 C p ngu nấ ồ N i dõy đ v iố ỏ ớ dương Dõy đen v i õmớ B ngu nộ ồ Bo m chạ 12VDC Đỳng c c tớnhự 4 Đo ki m ể
tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ
đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v nồ ồ ạ năng Đỳng đi n ỏpệ 5 Bỏo cỏo th c hành ự Vi t trờn gi yế ấ Bỳt, gi yấ V s đ nguyờnẽ ơ ồ lý V s đ l p rỏpẽ ơ ồ ắ Trỡnh bày nguyờn lý ho t đ ngạ ộ Ghi cỏc thụng số đo được
IV. Ki m tra, đỏnh giỏ ể (Thang đi m 10)ể
TT Tiờu chớ N i dungộ Thang đi mể
1 Ki n th cế ứ Phõn tớch c u trỳc m ch dao đ ng baấ ạ ộ đi m đi n c m. So sỏnh v i m ch daoể ệ ả ớ ạ
đ ng ộ d ch pha ị và m ch dao đ ng baạ ộ đi m đi n dungể ệ
2 K năngỹ L p đắ ược m ch đi n đỳng yờu c u kạ ệ ầ ỹ thu t ậ
Đo được cỏc thụng s c n thi t ố ầ ế
4 3 Thỏi độ -An toàn lao đ ngộ
-V sinh cụng nghi pệ ệ 2
BO M CH TH C HÀNH K T N I M CH DAO Đ NGẠ Ự Ế Ố Ạ Ộ
BA ĐI M ĐI N CỂ Ệ ẢM
Hỡnh 8.8. Bo m ch th c hànhạ ự 2111
PHƯƠNG PHÁP K T N IẾ Ố
- Chuy n cụng t c t i v trớ ể ắ ạ ị Power sang trỏi đ ch n ch đ m ch Hể ọ ế ộ ạ - K t n i đi m ế ố ể + c a m ch ủ ạ H v i đi m ớ ể + c a ngu n ủ ồ INPUT
- K t n i đi m ế ố ể G c a m ch ủ ạ H v i đi m ớ ể G c a ngu n ủ ồ INPUT
- C p ngu n sau đú s đ ng h v n năng, mỏy hi n súng đ đo, ki m traấ ồ ử ồ ồ ạ ệ ể ể d ng tớn hi u ra t i đi m ạ ệ ạ ể OUTPUT
- T t ngu n sau đú k t n i đi m ắ ồ ế ố ể a v i đi m ớ ể b sau đú c p ngu n và đo,ấ ồ ki m tra s thay đ i t i tớn hi u raể ự ổ ạ ệ
- K t n i thờm đi m ế ố ể 1 v i đi m ớ ể 2 đ m c thờm t ể ắ ụ 1 vào m ch. Quan sỏtạ s thay đ i t i tớn hi u raự ổ ạ ệ
- K t n i thờm đi m ế ố ể 1 v i đi m ớ ể 3 đ m c thờm t ể ắ ụ 2 vào m ch. Quan sỏtạ s thay đ i t i tớn hi u raự ổ ạ ệ
- K t n i thờm đi m ế ố ể 1 v i đi m ớ ể 2, đi m ể 2 v i đi m ớ ể 3 đ m c thờm tể ắ ụ 1,2 cựng vào m ch. ạ Quan sỏt s thay đ i t i tớn hi u raự ổ ạ ệ
- L n lầ ượt thay đ i (m c thờm và thỏo ra cỏc linh ki n đ quan sỏt sổ ắ ệ ể ự thay đ i t o đ u ra ổ ạ ầ OUTPUT)
- T s thay đ i t i tớn hi u ra khi thay đ i cỏc linh ki n rỳt ra nh n xột,ừ ự ổ ạ ệ ổ ệ ậ k t lu n v s ho t đ ng c a m chế ậ ề ự ạ ộ ủ ạ
- Chỳ ý an toàn khi th c hànhự
CÂU H I VÀ BÀI T PỎ Ậ
1. Phõn tớch c u trỳc m ch dao đ ng ba đi m đi n c m. So sỏnh v i m chấ ạ ộ ể ệ ả ớ ạ dao đ ng d ch pha và m ch dao đ ng ba đi m đi n dung.ộ ị ạ ộ ể ệ
2. V và phõn tớch m ch dao đ ng ba đi m đi n c m s d ng transistor lẽ ạ ộ ể ệ ả ử ụ ưỡng c c.ự
3. Phõn tớch tỏc d ng linh ki n và nguyờn lý làm vi c m ch dao đ ng ba đi mụ ệ ệ ạ ộ ể đi n c m s d ng transistor trệ ả ử ụ ường (FET) hỡnh 8.5.
4. Tớnh t n s dao đ ng trong m ch hỡnh 8.7, bi t:ầ ố ộ ạ ế
L1 = L2 = 30mH; C = 2500pF.
Bài 9
M CH DAO Đ NG GHẫP BI N ÁPẠ Ộ Ế
M c tiờu c a bài:ụ ủ
H c xong bài nàyọ , h c viờn s cú kh năng:ọ ẽ ả
- Trỡnh bày được c u trỳc và ph m vi đi u ch nh t n s c a m ch daoấ ạ ề ỉ ầ ố ủ ạ đ ng ghộp bi n ỏpộ ế
- Gi i thớch đả ược nguyờn lý, đi u ki n làm vi c c a cỏc m ch dao đ ngề ệ ệ ủ ạ ộ ghộp bi n ỏp dựng trong đi n t dõn d ng.ế ệ ử ụ
- L p rỏp và cõn ch nh đắ ỉ ược m ch dao đ ng ghộp bi n ỏp ạ ộ ế - Rốn luy n tớnh c n th n, t m trong vi c phõn tớchệ ẩ ậ ỷ ỉ ệ - An toàn cho người và thi t b .ế ị
N i dung c a bài:ộ ủ
A. Lí THUY T:Ế
9.1 M CH DAO Đ NG GHẫP BI N ÁP Ạ Ộ Ế DÙNG TRANSISTORR 9.1.1 S đ m ch đi nơ ồ ạ ệ
M ch dao đ ng ghộp bi n ỏp dựng transistor hỡnh ạ ộ ế 9.1b và s đ tơ ồ ương đương hỡnh 9.1a
Hỡnh 9.1. M ch dao đ ng ghộp bi n ỏp (b) và s đ tạ ộ ế ơ ồ ương đương (a)
9.1.2 Tỏc d ng c a cỏc linh ki n ụ ủ ệ
Cỏc đi n tr Rệ ở 1, R2 làm nhi m v đ nh đi m làm vi c cho m ch, cũnệ ụ ị ể ệ ạ g i là m ch đ nh thiờn cho c c B transistor ki u phõn ỏp.ọ ạ ị ự ể
T C làm cho cu n dõy L n i mỏt đ i v i thành ph n xoay chi u. ụ ộ ố ố ớ ầ ề
Đi n tr Rệ ở E đ n đ nh ch đ cho m ch dao đ ng. T Cể ổ ị ế ộ ạ ộ ụ E đ kh h iể ử ồ ti p xoay chi u trờn Rế ề E.
Khung dao đ ng g m cú t Cộ ồ ụ 0 và cu n c m Lộ ả 0.
Cu n dõy Lộ 1 l y đi n ỏp trờn khung dao đ ng v đ u vào đ đ m b oấ ệ ộ ề ầ ể ả ả cú h i ti p dồ ế ương trong m ch.ạ
9.1.3 Nguyờn lý làm vi cệ
Nguyờn lý làm vi c c a m ch nh sau: Khi c p ngu n trong m ch xu tệ ủ ạ ư ấ ồ ạ ấ hi n dũng Iệ C bi n đ i t 0 ế ổ ừ Ico ch y theo chi u:ạ ề
+EC����RE T L0 −EC
Dũng IC ch y qua cu n dõy Lạ ộ 0, nh v y khung dao đ ng đư ậ ộ ược cung c pấ năng lượng; quỏ trỡnh trao đ i năng lổ ượng dướ ại d ng t trừ ường WH (trờn cu nộ dõy L0) và đi n trệ ường WE (trờn hai b n c c c a t đi n Cả ự ủ ụ ệ 0) di n ra:ễ
Do đú t o ra dao đ ng hỡnh sin. Dũng đi n bi n đ i Iạ ộ ệ ế ổ C qua cu n dõy Lộ 0
c m ng sang Lả ứ 1 được đ a v baz c a T. Đi n ỏp này ph i cú chi u cựngư ề ơ ủ ệ ả ề pha v i đi n ỏp vào (ngớ ệ ược pha v i đi n ỏp ra) vỡ T m c emit chung. Vỡ v yớ ệ ắ ơ ậ L1 và L0 ph i đả ược cu n ngố ược chi u nhau. H i ti p dề ồ ế ương v đ u vào quaề ầ L1 cú tỏc d ng bự năng lụ ượng cho khung dao đ ng đỳng lỳc, đỳng lộ ượng t nổ hao trong khung.
Vỡ v y t i đ u ra là dao đ ng duy trỡ cú biờn đ dao đ ng khụng đ i. ậ ạ ầ ộ ộ ộ ổ
9.1.4 Đi u ki n đ m ch cõn b ngề ệ ể ạ ằ
T s đ từ ơ ồ ương đương ta th y Lấ 0 C0 m c song song v i tr khỏng ra, Lắ ớ ở 1
m c song song v i tr khỏng vào c a m ch khu ch đ i. ắ ớ ở ủ ạ ế ạ
Nh v y đi n ỏp h i ti p ph i nh h n đi n ỏp ra nờn ph i ch n t sư ậ ệ ồ ế ả ỏ ơ ệ ả ọ ỷ ố vũng dõy: > 0 1 n 1 n (9.1)
M t khỏc, Lặ 0 C0 song song v i tr khỏng ra s làm cho h s ch t lớ ở ẽ ệ ố ấ ượng c a m ch c ng hủ ạ ộ ưởng nh làm h n ch biờn đ dao đ ng c a m ch, vỡ v y,ỏ ạ ế ộ ộ ủ ạ ậ người ta kh c ph c b ng cỏch ch m c song song m t ph n c a khung daoắ ụ ằ ỉ ắ ộ ầ ủ đ ng v i tr khỏng ra c a m ch nh hỡnh ộ ớ ở ủ ạ ư 9.2.
Hỡnh 9.2. M ch dao đ ng ghộp bi n ỏp dựng transistorạ ộ ế 9.1.5 T n s dao đ ng c a m chầ ố ộ ủ ạ = π d￫ 0 0 1 f (Hz) 2 L C (9.2)
Trong đú: L0 là đi n c m cu n dõy (Henry – H);ệ ả ộ
C0 là đi n dung c a t đi n (Fara – F).ệ ủ ụ ệ
9.2 M CH DAO Đ NG GHẫP BI N ÁP DÙNG VI M CH THU TẠ Ộ Ế Ạ Ậ TOÁN
9.2.1 S đ m ch đi nơ ồ ạ ệ
S đ hỡnh ơ ồ 9.3 là m ch dao đ ng ghộp bi n ỏp dựng vi m ch thu t toỏn.ạ ộ ế ạ ậ
Hỡnh 9.3. M ch dao đ ng ghộpạ ộ bi n ỏp dựng vi m chế ạ thu t toỏnậ
9.2.2 Tỏc d ng cỏc linh ki nụ ệ
- M ch khu ch đ i s d ng IC khu ch đ i thu t toỏn.ạ ế ạ ử ụ ế ạ ậ
- R1, R2 là cỏc đi n tr h i ti p õm dựng đ n đ nh m ch dao đ ng.ệ ở ồ ế ể ổ ị ạ ộ - L1,C là khung dao đ ng, đ tăng cộ ể ường đi n ỏp ra đ a vào m ch h iệ ư ạ ồ
ti p.ế
- Vỡ tr khỏng ra c a vi m ch thu t toỏn nh nờn m ch ra đở ủ ạ ậ ỏ ở ạ ược m cắ thờm R là đi n tr ghộp làm gi m s nh hệ ở ả ự ả ưởng gi a tr khỏng đ u ra m chữ ở ầ ạ khu ch đ i đ n khung c ng hế ạ ế ộ ưởng L1,C.
- Bi n ỏp T1 g m hai cu n dõy L1 và L2 dựng đ t o h i ti p dế ồ ộ ể ạ ồ ế ương (đ a v đ u vào hay c a vào thu n). Mu n cho m ch dao đ ng đư ề ầ ử ậ ố ạ ộ ược thỡ lượng h i ti p dồ ế ương ph i l n h n lả ớ ơ ượng h i ti p õm.ồ ế
- Đi n ỏp h i ti p đ a v đ u vào khụng đ o do đú L2 và L1 đệ ồ ế ư ề ầ ả ược cu nố cựng chi u nhau. ề
- Cỏc đi n tr R1, R2 cú tỏc d ng đ xỏc đ nh h s khu ch đ i c aệ ở ụ ể ị ệ ố ế ạ ủ m ch vỡ ta cú:ạ = + 2 U 1 R K 1 R (9.3)
Vỡ m ch khu ch đ i là m ch khu ch đ i thu n nờn h s khu ch đ i ạ ế ạ ạ ế ạ ậ ệ ố ế ạ
c a m ch là: K = (R2 + R1) / R1 = 1 + R2 / R1.ủ ạ
Do đú, đ đ m b o đi u ki n cõn b ng v biờn đ dao đ ng K. Kht = 1ể ả ả ề ệ ằ ề ộ ộ thỡ
Kht = Urht / Uvht = 1 / K 1 / (1 + R2/R1) = R1 / (R1 + R2)
Urht là đi n ỏp l y ra trờn cu n dõy L2 c a bi n ỏp T1, t l v i sệ ấ ộ ủ ế ỷ ệ ớ ố vũng dõy c a cu n L2 (n2).ủ ộ
Uvht là đi n ỏp đ a vào cu n dõy L1 c a bi n ỏp T1, t l v i s vũngệ ư ộ ủ ế ỷ ệ ớ ố dõy c a cu n dõy L1 (n1).ủ ộ
Nh v y Kht ư ậ R1 / (R1 + R2) <1 t l v i n2/ n1 ỷ ệ ớ n2/ n1 <1 (số vũng dõy n2 nh h n s vũng dõy n1).ỏ ơ ố
Cũn đi u ki n cõn b ng v gúc pha đ t o h i ti p dề ệ ằ ề ể ạ ồ ế ương luụn được thoả món khi cu n dõy L1 độ ược cu n cựng chi u v i cu n dõy L2.ố ề ớ ộ
9.2.3 Nguyờn lý làm vi cệ
Khi m i đúng m ch K.Kớ ạ ht ≥ 1 làm cho biờn đ dao đ ng tăng d n choộ ộ ầ đ n khi m ch khu ch đ i chuy n sang làm vi c tr ng thỏi bóo hoà, khi đúế ạ ế ạ ể ệ ở ạ h s khu ch đ i c a m ch gi m d n cho K.Kệ ố ế ạ ủ ạ ả ầ ht = 1. Lỳc này dao đ ng độ ược t o ra nh ng khụng ph i là dao đ ng sin. Đ cú dao đ ng đi u hoà hỡnh sin thỡạ ư ả ộ ể ộ ề m ch ph i đi u ch nh h s khu ch đ i sao cho K.Kạ ả ề ỉ ệ ố ế ạ ht = 1 và xỏc l p t i đúậ ạ khi m ch khu ch đ i chuy n sang làm vi c tr ng thỏi bóo hoà.ạ ế ạ ể ệ ở ạ
9.3 PH M VI NG D NGẠ Ứ Ụ
M ch dao đ ng ghộp bi n ỏp s d ng trong cỏc m ch t o dao đ ng,ạ ộ ế ử ụ ạ ạ ộ trong thi t b thu – phỏt tớn hi u õm thanh, hỡnh nh.ế ị ệ ả
Bư TH C HÀNH:Ự
L p m ch dao đ ng ghộp bi n ỏpắ ạ ộ ế
I. T ch c th c hi nổ ứ ự ệ
Lý thuy t d y t p ế ạ ậ trung
Th c hành theo nhúm (3 sinh viờn/nhúm)ự
II. L p b ng v t t thi t bậ ả ậ ư ế ị
TT Thi t b ư V t tế ị ậ ư Thụng s kố ỹ thu tậ
S lố ượng 1 Mỏy hi n súngệ 20MHz, hai tia 1mỏy/nhúm 2 Đ ng h v n năngồ ồ ạ VưAưOM 1cỏi/nhúm 3 Bo m ch thớ nghi m ạ ệ Bo 2110 1m ch/nhúmạ
4 Dõy n iố Dõy đ n 0,05mm Xơ 25cm nhi u màuề 20m/nhúm 5 Ngu n đi nồ ệ Đi n ỏp vào ệ 220ACV/2A Đi n ỏp ra ệ 0 ư:ư 30DCV 1b /nhúmộ
III. Quy trỡnh th c hi nự ệ
TT Cỏc bước cụng vi cệ
Phương phỏp thao tỏc
D ng c thụ ụ i tế
b ,v t tị ậ ư Yờu c u k thu tầ ỹ ậ
1 Chu n bẩ ị Ki m tra d ng cể ụ ụ Ki m tra mỏy phỏtể xung Ki m tra mỏy hi n ể ệ súng B d ng cộ ụ ụ Mỏy phỏt xung Mỏy hi n súngệ Bo m chạ S d ng đ đoử ụ ể cỏc d ng ạ xung, Khi đo xỏc đ nhị được chu k ,ỳ d ng xung, t nạ ầ
Bo m ch thớ nghi mạ ệ s …ố 2 K t n i ế ố m ch đi nạ ệ Dựng dõy d n k t ẫ ế n iố Dõy k t n iế ố Bo m chạ Đỳng s đ ơ ồ nguyờn lý 3 C p ngu nấ ồ N i dõy đ v iố ỏ ớ dương Dõy đen v i õmớ B ngu nộ ồ Bo m chạ 12VDC Đỳng c c tớnhự 4 Đo ki m ể
tra K t n i ế ố m ch ạ v i ớ
đ ng h v n năngồ ồ ạ Đ ng h v nồ ồ ạ năng Đỳng đi n ỏpệ 5 Bỏo cỏo th c hành ự Vi t trờn gi yế ấ Bỳt, gi yấ V s đ nguyờnẽ ơ ồ lý V s đ l p rỏpẽ ơ ồ ắ Trỡnh bày nguyờn lý ho t đ ngạ ộ Ghi cỏc thụng số đo được