Chƣơng 4 : DIODE, ZENNER VÀ TRANSISTOR
4.4 Thực hiện đỏu mạch điện cơ bản
Mạch dao động dựng Transistor:
Bài tập 1:Mạch dao động đa hài phi ổn: a. Mạch điện:
Hỡnh 4.53:Sơ đồ mạch dao động phi ổn
R1 = R4 = 1K R2 = R3 = 10K C1 = C2 = 10F Q1 = Q2 = C828
b. Nguyờn lý hoạt động
Khi cấp nguồn giả sử Q1 dẫn thỡ sau đú Q1 dẫn bĩo hũa, Q2 ngưng. Lỳc này tụ C2 nạp, C1 xả. Khi tụ C2 nạp đầy là lỳc C1 xả hết điện. Khi C1 xả hết điện nú sẽ nạp đến khi đủ điện ỏp để mở Q2 thỡ Q1 ngưng, lỳc này C1 nạp, C2 xả. Khi C2 xả hết điện thỡ nú nạp trở lại và mở Q1, Q2 ngưng trở về trạng thỏi ban đầu. Quỏ trỡnh cứ như thế tiếp tục, ở ngừ ra ta nhận được cỏc xung vuụng và 2 ngừ ra trỏi ngược. Ngừ ra 1 ở mức cao thỡ ngừ ra 2 ở mức thấp và ngược lại.
c. Cụng thức tớnh tần số:
Chu kỳ của tớn hiệu hỡnh vuụng là:
T = t1 + t2 + + R1 R2 R3 R4 R6 Led2 R5 Led1 Q1 Q2 C1 C2 +Vcc
Trong đú: t1 :là thời gian tụ C1 xả điện t2 : là thời gian tụ C2 xả điện t1 = R2.C1.ln2 0,69 R2.C1
Tƣơng tự: t2 0,69R3.C2 Chu kỳ dao động là:
T = t1 + t2 = 0,69 (R2.C1 + R3.C2)
Trong mạch dao động đa hài phi ổn đối xứng ta cú: R2 = R3 = RB và C1 = C2 = C Chu kỳ dao động là:
T = 2.0,69RB.C 1,4 RB.C Tần số của xung vuụng là:
f = 1/ T =1/ 0,69 (R2.C1 + R3.C2) Nếu là mạch đa hài phi ổn đối xứng, ta cú:
f = 1/ T = 1/ 1,4 RB.C
d. Cỏc bƣớc thực hành:
-Rỏp mạch như trờn
-Với cỏc thụng số ở trờn, sinh viờn hĩy tớnh tần số làm việc của mạch.
Bài tập 2: Mạch dao động phi ổn:IC555 a. Mạch điện:
Hỡnh 4.54:Mạch dao động IC 555
Ra = 47K ; Rb = 10K ; C = 47F ; C1 = 104 ; R = 1K ; VCC = 12V
b. Nguyờn lý hoạt động:
Khi mới cấp nguồn điện ỏp trờn tụ = 0V( điện ỏp chõn 2, 6 = 0V), lỳc đú điện ỏp ngừ ra ở chõn số 3 là mức cao led sỏng và chõn 7 hở mạch, tụ bắt đầu nạp điện.
+ Led R +Vcc Ra Rb C 8 4 3 1 5 2 6 7 C1
Khi tụ nạp đến mức 1/3 Vcc thỡ mạch chưa đổi trạng thỏi, led vẫn sỏng và tụ tiếp tục được nạp điện.
Khi tụ nạp đến mức 2/3 Vcc thỡ mạch đổi trạng th ỏi, led tắt và tụ bắt đầu xả điện Khi tụ xả đến mức 1/3Vcc < Vc < 2/3Vcc, led vẫn giữ ở trạng thỏi led tắt và tụ tiếp tục xả điện.
Khi tụ xả đến mức Vc < 1/3Vcc, led đổi trạng thỏi led sỏng và tụ lại nạp điện và trở về trạng thỏi ban đầu. Quỏ trỡnh cứ như thế tiếp diễn.
KL: Chu kỳ đầu tụ nạp từ 0V lờn đến 2/3Vcc, sau đú xả đến mức 1/3Vcc.từ cỏc
chu kỳ sau tụ nạp từ 1/3Vcc đến 2/3Vcc, sau đú xả từ 2/3Vcc đến 1/3Vcc và quỏ trỡnh cứ như thế tiếp diễn.
c.Cỏch tớnh tần số của tớn hiệu hỡnh vuụng:
Tụ C nạp điện qua Ra và Rb với hằng số thời gian khi nạp là:
nạp = (Ra +Rb)C
Tụ xả điện qua Rb với hằng số thời gian là:
xả = RbC
Thời gian nạp và xả tụ đƣợc tớnh theo cụng thức:
*Thời gian nạp: tnạp = 0,69 nạp
tnạp = 0,69(Ra +Rb)C
*Thời gian xả: txả = 0,69 xả
txả = 0,69 Rb C
Điện ỏp ở ngừ ra chõn 3 cú dạng hỡnh vuụng với chu kỳ là: T = tnạp + txả
T = 0,69(Ra + 2Rb) C
Do thời gian nạp và thời gian xả khụng bằng nhau nờn tớn hiệu hỡnh vuụng ra khụng đối xứng. Tần số của tớn hiệu hỡnh vuụng là:
f= T 1 1/[0,69(Ra +Rb)C] d.Cỏc bƣớc thực hành: -Rỏp mạch như trờn -Kiểm tra lại tồn mạch
-Cấp nguồn cho mạch hoạt động
Bài tập 3: Lắp mạch dao động 3 trạng thỏi:
Bài tập 4:. Lắp mạch điều khiển động cơ như hỡnh: