I.Các mạch ứng dụng của diode 1. Mạch chỉnh lưu bán kì
B. Nguyên lí hoạt động
Khi cấp nguồn dương thì diode phân cực thuận , dòng điện đi qua diode qua tải về nguồn âm.
Khi cấp nguồn âm thì diode phân cực nghịch nên không dẫn C. Mô phỏng trên proteus
D. Chức năng các linh kiện
- biến áp : hạ áp từ 220vac xuống 9vac.
- diode : chỉnh lưu dòng điện biến điện ac thành dc - tụ lọc : để lọc áp ra bớt nhấp nhô để có áp ổn định hơn. - điện trở: để hạn dòng cho led
E. Phân tích mạch
Diode chỉ dẫn điện khi bán kỳ dương của vi được đưa vào mạch
Khi dòng điện lớn hơn điện áp đánh thủng của diode (thường thì khoảng 0,6- 0,7v) thì diode sẽ cho dòng điện đi qua nó . chính vì thể mạch trên đang phân cực thuận cho diode nên toàn bộ điện áp âm bị xén mất.
2. Mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 2 diode. A. Sơ đồ nguyên lý
B. Nguyên lý hoạt động
Trong bán kỳ dương đầu tiên D1 được phân cực thuận, D2 được phân cực ngược, dòng điện qua D1 nạp vào tụ, qua tải trở về điểm giữa của máy biến áp Trong bán kỳ âm tiếp theo D2 được phân cực thuận, D1 nạp vào tụ, qua tải trở về điểm giữa của máy biến áp, cứ như thế cho các chu kỳ tiếp theo
C. Mô phỏng trên proteus
D. Chức năng linh kiện
- biến áp : hạ áp ac để phù hợp với mạch
- diode D1 : chỉnh lưu dòng điện bán kỳ dương - diode D2 : chỉnh lưu dòng điện bán kỳ âm - Tụ : lọc nguồn
- điện trở : hạn dòng cho led E. Phân tích mạch
Tương tự như ở mạch chỉnh lưu bán kỳ thì thay vì toàn bộ điện áp âm sẽ bị xén mất thì mạch này sẽ biến điện áp ở 2 bán kỳ xuất hiện hoàn toàn ở bán kì dương như thế sẽ không làm sóng ra bị mất một phần sóng của bán kỳ âm. Vdcmax = vimax - 0.7v = 9 -0.7 =12.02v
Điện thế đỉnh phân cực nghịch ở mỗi diode khi dẫn là : Vrm = Vdcmax +Vimax = 24.75v
Đây là các thông số đo được khi không có tụ. 3. Mạch chỉnh lưu toàn kì dùng 4 diode A. Sơ đồ nguyên lí
B. Nguyên lí hoạt động
Trong bán kỳ dương đầu tiên diode D1 và D3 được phân cực thuận, dòng điện đi qua D1 nạp vào tụ C qua tải, qua D3 và trở về nguồn âm .
Trong bán kỳ âm tiếp theo D2 , D4 được phân cực thuận, dòng điện qua D2 nạp vào tụ C, qua tải qua D4 và về nguồn âm, cứ như thế cho các chu kỳ tiếp theo
D. Chức năng linh kiện
- biến áp : hạ áp ac để phù hợp với mạch
- diode D1,D3 : chỉnh lưu dòng điện bán kỳ dương - diode D2,D4 : chỉnh lưu dòng điện bán kỳ âm - Tụ : lọc nguồn
- điện trở : hạn dòng cho led E. Phân tích mạch
Ở mỗi bán kỳ thì sẽ có 2 diode phân cực thuận và 2 diode phân cực nghịch nên ta có:
Vdcmax =Vimax - 2.0,7v =9 -1.4 = 11.32v Các thông số khi không có tụ
4. Mạch chỉnh lưu nguồn đôi A. Sơ đồ nguyên lí
B. Nguyên lí hoạt động
Đối với nguồn +Vcc: diode D1 được phân cực thuận dòng điện bắt đầu từ nguồn dương qua D1, nạp vào tụ C1, qua tải và trở về mass
Đối với nguồn -Vcc: dòng điện bắt đầu từ mass nạp vào tụ C2, qua tải qua D3 và về nguồn âm Trong bán kỳ dương thứ nhất: Đối với nguồn +Vcc: diode D3 được phân cực thuận dòng điện bắt đầu từ nguồn dương qua D2, nạp vào tụ C1, qua tải và trở về mass Đối với nguồn -Vcc: dòng điện bắt đầu từ mass nạp vào tụ C2, qua tải qua D4 và về nguồn âm. Quá trình cứ thế lặp lại cho các chu kỳ tiếp theo
C. Chức năng linh kiện
Máy biến áp: biến đổi điện áp xoay chiều để phù hợp với mạch chỉnh lưu
Diode D1, D3 : chỉnh lưu nguồn +Vcc Diode D2, D4 : chỉnh lưu nguồn -Vcc Tụ C1: dùng để lọc nguồn +Vcc Tụ C2: dùng để lọc nguồn -Vcc Điện trở: hạn dòng cho led Led: dùng để báo nguồn
D. Mô phỏng trên proteus
Ơ bán kỳ dương : D1,D3 được phân cực thuận Vdcm = 9 -0.7 = 12.02v Ở bán kỳ âm : D2,D4 được phân cực thuận Vdcm = -9 -0.7=-12.02v Nếu bỏ tụ đi thì mạch sẽ trở thanh mạch chỉnh lưu toàn kì dùng cầu diode không còn làmạch nguồnđôi 5. Mạch chỉnh lưu tăngđôi 2 bán kỳ A. Sơ đồnguyên lý B. Nguyên lý hoạt động
Tương tự như mạch chỉnh lưu toàn kỳ dùng 4 diode nhưng điện áp ngõ ra sau khi chỉnh lưu sẽ gấp đôi điện áp ngõ vào
C. Chức năng linh kiện
Máy biến áp: biến đổi điện áp xoay chiều để phù hợp với mạch chỉnh lưu
Diode D1, D3 : chỉnh lưu nguồn +Vcc Diode D2, D4 : chỉnh lưu nguồn -Vcc Tụ C1: dùng để lọc nguồn +Vcc Tụ C2: dùng để lọc nguồn -Vcc Điện trở: hạn dòng cho led
Led: dùng để báo nguồn D. Mô phỏng trên proteus
E. Phântíchmạch
điện áp sau khi đi qua cầu diode là :
Vdcm= - 1.4 = 15.6v Điệnáp trên mỗi tụlà15.6 v Vout= Vc1 + Vc2 = 31.2 v Vẫn cósai sốkhá đáng kể Mạch trên còn có thể gọi là mạch nhânáp. I. Các mạch khuếchđại dùng BJT 1. Mạch khuếchđại kiểu E chung A. Sơ đồmôtả Vi : Ngõ vào V0 : Ngõ ra
RE: Điện trở ổn định nhiệt
RB1, RB2: Điện trở phân cực chân B B. Thông số kỉ thuật Tổng trở ngõ vào : Rin= Tổng trởngỏra : Ro= Độkhuếchđại dòngđiện Ai = Độkhuếchđạiđiệnáp AV = C. Nguyên líhoạtđộng
Tín hiệu ngỏ vàođược đưa vào chân B và ngỏ ra ở chân C. tùy thuộc vào các giá trị điện trở phân cực cho các chân mà đầu ra sẽ có giá trị như ta mong muốn dựa vào tính toán các giá trị điện trở.
D. Mô phỏng trên proteus
E. Tính toán mạch
Rbb =(R1//R2) = Áp dụngđịnh líchiaáp ta có: Vbb= = ÁP DỤNGĐỊNH LUẬT K2 TẠI VÒNG (I) TA CÓ: Vbb = IbRbb+ Vbe +IeRe Ib= ==> Ib= = 2.07 v Ic= = 1.6mA ÁP DỤNGĐỊNH LUẬT K2 TẠI VÒNG 2 TA CÓ: VCC = Ic Rc +Vce +Ie Re ==> Vce = Vcc- (Rc + Re)Ic =20 -(4. + )1.6 =12v Vc = VCC - Rc .Ic = 20- 4 .1.6 =13.6V
ĐỘLỢIĐIỆN THÊ: Av = vì ởcực E nối tụC xuống mass nên Re coi như=0 re = = ==> Av = = 256 NHẬN XÉT : các thông số đođược và các thông sốtính toán trên líthuyết xấp xỉ bằng nhau. 2. Mạch khuếchđại kiểu C chung A. Sơ đồmôtả B. Thông số kĩ thuật Tổng trở ngõ vào : Rin= Tổng trởngỏra : Ro= Độkhuếchđại dòngđiện Ai = +1 Độkhuếchđạiđiệnáp AV = C. Nguyên líhoạtđộng
Tín hiệu được đưa vào chân B và lấy ra ở chân E . tín hiệu ngõ ra cùng pha với tín hiệu ngỏvào.
D. Mô phỏng trên proteus
E. Tính toán mạch
Mạch trên sử dụng con bjt có độ lợi dòng Hfe = 80 Rbb =(R1//R2) = Áp dụngđịnh líchiaáp ta có: Vbb= = ÁP DỤNGĐỊNH LUẬT K2 TẠI VÒNG I TA CÓ: Vbb = IbRbb+ Vbe +IeRe Ib= ==> Ib= = 1.5 v Ic= IE= = 1.2mA
ÁP DỤNGĐỊNH LUẬT K2 TẠI VÒNG 2 TA CÓ: VCC = Vce +Ie Re ==> Vce = Vcc- ReIe =12 - 4.7*1.2 = 6.3v Ve = IE.RE =1.2*4.7=5.6V NHẬN XÉT : thông số tính toán toán và thông số đo được xấp xỉ bằng nhau ,cósai sốkhôngđáng kể. MẠCH XÉN I. Mạch xén chu kỳ âm 1. Sơ đồnguyên lý
+ mắc diode nối tiếp : ở chu kỳ dương diode được phân cực thuận nên sẽ có dòng điện chạy qua nó . ở chu kỳ âm thì không dẫn do nó bị phân cực nghịch nên phần điện áp âm sẽ bị xén mất
+ mắc diode song song : ở chu kỳ dương diode được phân cực nghịch nên toàn bộ điện áp sẽ đi ra RL , ơ chu kỳ âm nó được phân cực thuận nên mạch sẽ gim áp , áp ở đầu ra bằng áp rơi trên con diode (thông thường là 0.7v)
+ kết quả mô phỏng
Nhận xét : tất cả điệp áp âm đều bị xén hết II. Mạch xén chu kỳ dương
+ mắc diode nối tiếp : ở chu kỳ âm diode được phân cực thuận nên sẽ có dòng điện chạy qua nó . ở chu kỳ dương thì không dẫn do nó bị phân cực nghịch nên phần điện áp âm sẽ bị xén mất
+ mắc diode song song : ở chu kỳ âm diode được phân cực nghịch nên toàn bộ điện áp sẽ đi ra RL , ơ chu kỳ dương nó được phân cực thuận nên mạch sẽ gim áp , áp ở đầu ra bằng áp rơi trên con diode (thông thường là 0.7v)
2. Mô phỏng trên proteus
+ kết quả mô phỏng
Nhận xét : toàn bộ chu kỳ dương bị xén bỏ
sơ đồ chân ic 555
+tính toán Ton = T nạp = ln(2)( R1+R2)*C2 Toff = T xả = ln(2)R2*C2 D(%) = Ton / T + mô phỏng trên proteus +kết quảmô phỏng
Mạch điều chỉnh độ rộng xung bằng biến trở + kết quả mô phỏng