Bài giảng Thí nghiệm kỹ thuật điện tử

Cùng với quá trình này UC giảm dần cho tới khi UC = UE min UJT khoá, tụ C tiếp tục được nạp điện, quá trình được lặp đi lặp lại như trên. Thời điểm tụ C phóng, điện áp rơi trên nó có dạng là các xung hàm số mũ. Các xung này được đưa tới các cực gốc của các Tranzitor T3, T4 và được các tranzitor này khuếch đại, tạo nên các xung có biên độ và công suất theo yêu cầu. Xung điều khiển được lấy ra ở các cuộn dây thứ cấp của các máy biến áp xung và đưa tới cực điều khiển của các Thyristor trong mạch động lực

doc35 trang | Chia sẻ: haha | Lượt xem: 1428 | Lượt tải: 1download
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Bài giảng Thí nghiệm kỹ thuật điện tử, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn hãy click vào nút TẢi VỀ
ristor chất lượng tốt thì :
* RGK ằ RKG = ( vài W á vài trăm W ).
* RAK ằ RKA = Ơ (W) ; RAG = RGA = Ơ (W).
K
G
A
 Câu hỏi chuẩn bị cho bài 1
Trình bày các chức năng cơ bản của đồng hồ vạn năng. Nêu đặc điểm của đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở.
Trình bày cách đo, đánh giá chất lượng của các linh kiện điện tử dùng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở , cụ thể :
a - Điốt chỉnh lưu :
 * Chất lượng tốt, nhận biết các điện cực.
* Chất lượng xấu, chỉ rõ khuyết tật thông qua các phép đo.
 b - Điốt ổn áp :
 * Chất lượng tốt, xấu, nhận biết các điện cực qua phép đo. 
 c -Tụ điện : 
* Dùng đồng hồ vạn năng ở thang đo điện trở có thể xác định được điện dung của tụ điện hay không?
* Qua các phép đo có những đánh giá gì về chất lượng của tụ điện? 
 * Các tụ điện loại nào chỉ dùng được với điện áp một chiều, loại tụ nào dùng cho cả điện áp một chiều và xoay chiều.
 d -Tranzitor Bipolar:
 * Phương pháp xác định cực gốc, đánh chất lượng các tiếp giáp gốc - phát, gốc - góp. 
 * Phương pháp xác định các điện cực góp và phát, đánh giá chất lượng của Tranzitor.
 * Dựa vào kết quả của các phép đo nào để khẳng định rằng “Tranzitor chất lượng xấu” 
 e -Tranzitor một tiếp giáp (UJT) :
 * Cách xác định cực phát E, đánh giá chất lượng tiếp giáp P-N.
 * Cách xác định các cực gốc B1, B2. Các kết quả đo nào khẳng định UJT có chất lượng tốt.
 * Trình bày các ứng dụng cơ bản của UJT.
 f -Thiristor:
 * Cách xác định các điện cực dựa vào sự quan sát.
 * Dựa vào kết quả các phép đo nào kết luận về chất lượng của Thiristor. 
 * Trình bày các ứng dụng cơ bản của Thiristor. 
bài 2 : mạch bảo vệ quá dòng điện
Trên cơ sở bộ so sánh dùng IC thuật toán ( hình 1a, 2a ) tương ứng với các đặc tuyến truyền đạt (hình 1b, 2b ) như đã được giới thiệu trong giáo trình Kỹ Thuật Điện Tử, ta phát triển tiếp để trở thành mạch điện ứng dụng trong thực tế - đó là mạch bảo vệ ( có thể là bảo vệ quá dòng điện, điện áp, nhiệt độ, áp suất .v.v... ) . ở mạch cụ thể này là mạch bảo vệ quá dòng điện tác động nhanh.
Qua máy biến dòng TI ( cuộn thứ cấp được nối với điện trở R8), qua cầu chỉnh lưu (4´ 4007), lọc (C5), tín hiệu dòng cần được bảo vệ được chuyển thành tín hiệu áp tương ứng đặt lên WR1 , WR2.
- W1, W2, W3 là các cuộn dây thứ cấp của một máy biến áp, các điện áp trên đó có giá trị thích hợp đưa vào các bộ chỉnh lưu và cung cấp nguồn cho các đèn tín hiệu báo trạng thái.
 - Các cầu chỉnh lưu CL1, CL2, các bộ lọc dùng tụ điện (C1,C2,C3,C4), các ổn áp bù ( IC 7812 ) tạo lên nguồn một chiều đối xứng ( +E, -E ) cấp cho các IC thuật toán , IC trong mạch điện này ta sử dụng loại mA741.
 - Các phần tử R2, C6, DZ1 ( R10, C8, DZ2) tạo nên mạch ổn áp thông số và điện áp trên DZ1 ( DZ2 ) là UDZ1 (UDZ2) có giá trị ổn định và đóng vai trò là Ungưỡng như trong hình 1 (hình 2).
 - Khi dòng điện có trị số còn nhỏ hơn trị số dòng cần bảo vệ ế Uvào1 LED1 (LED2) sáng, D3 (D7) thông ----> UEBT1 ( uBET2 ) ằ 0 -----> T1 ( T2) khoá ----> các rơ le điện áp một chiều RL1 (RL2) chưa tác động ---> các đèn X1 (X2) sáng báo dòng điện còn nhỏ hơn trị số cho phép, các đèn Đ1 (Đ2 ) tắt.
 - Khi dòng điện có trị số lớn hơn trị số dòng cần bảo vệ Uvào1 > UDZ1 (Uvào2 > UDZ2 ) các IC thuật toán sẽ lật trạng thái: Ura1 = U-ra max ( Ura22 = U+ra max ) ế LED1 (LED2 ) tắt, UEBT1 ằ UEBbh (UBET2 = UBEbh ) ế T1 (T2 ) thông ế các rơ le điện áp một chiều RL1 (RL2) tác động ế Đèn Đ1 (Đ2 ) sáng báo dòng điện vượt quá trị cần bảo vệ, đèn X1 ( X2 ) tắt.
 - Các điốt D11, D12 ( D21, D22) được dùng để bảo vệ các đầu vào của các IC , một trong các điốt trên sẽ thông khi điện áp đặt tới đầu vào của IC có trị số tuyệt đối / 1Vôn và nhờ đó điện áp giữa hai đầu vào của IC có trị tuyệt đối lớn nhất cũng chỉ bằng sụt áp thuận trên Điốt. Sự có mặt của các điốt trên không ảnh hưởng gì đến quá trình hoạt động của mạch điện.
 - Trong quá trình làm việc các tranzito T1 (T2) sẽ có các tác động đóng, mở, khi đó trong các cuộn dây của các rơle một chiều xuất hiện các sức điện động tự cảm có trị số lớn, các điốt D4 (D8) sẽ thông, khép mạch và dập các sức điện động này, nhờ đó các Tranzitor T1 (T2) làm việc một cách an toàn.
* Tụ C7 ( C9 ) sẽ khép mạch các thành phần sóng hài không mong muốn giúp cho các Rơ le RL1 (RL2) khi tác động ( có điện ) dứt khoát.
* Giới hạn của dòng điện cần bảo vệ được điều chỉnh bởi các biến trở WR1, WR2 .
* Vì hệ số khuếch đại của IC thuật toán có giá trị rất lớn ( được xem = Ơ ) nên không thể tạo ra trạng thái điện áp ra Ura1 = 0 ( Ura2 = 0 ) .
* Trong mạch điện thực tế khi Rơ le tác động sẽ gửi tín hiệu cắt dòng điện đồng thời giữ nguyên trạng thái của rơ le để người vận hành biết được sự cố xảy ra. Việc lưu giữ trạng thái được thực hiện bởi các mạch vòng hồi tiếp (R4,D2,R11,D6) . Sau khi sự cố được giải trừ, ta thực hiện khôi phục trạng thái của mạch, điều này được thực hiện bằng cách ấn nút hồi phục (Reset) thì mới cho phép hệ thống hoạt động lại .
a/
-E
Hình 2
+E
+E
U +ra max
U -ra max
741
Ura
Ura
Uvào
Uvào
 0
-E
-E
Ungưỡng
Ungưỡng
b/
a/
Hình 1
+E
+E
b/
U +ra max
U- ra max
741
Ura
Ura
Uvào
Uvào
 0
-E
Ungưỡng
Ungưỡng
RL2
RL1
RL1
Đ2
X2
Đ1
X1
Hình 4: Các đèn tín hiệu thể hiện trạng thái của các rơ le
W3
* Với mạch điện trên ta có thể thực hiện khống chế một đại lượng vật lý bất kỳ không được phép vượt quá ( có thể là nhỏ hơn hoặc lớn hơn) các giới hạn cho phép, khi này đại lượng cần được khống chế trước hết phải được chuyển thành điện áp có trị số tương ứng rồi đem so sánh với các giá trị ngưỡng.
Sơ đồ nguyên lý mạch so sánh , đặc tuyến truyền đạt
Hình 3: Mạch bảo vệ quá dòng điện
D12
D11
D21
D22
* Chú ý : Phần trên ta trình bày mạch bảo vệ quá dòng tác động nhanh dựa theo hai mạch so sánh cơ bản, về nguyên tắc chung hai mạch trên là hoàn toàn tương đương.
bảng Thông số linh kiện
STT
Tên linh Kiện
Mã hiệu - Thông số kỹ thuật
Số lượng
1
C1, C3
470 mF - 50v
2
2
C2, C4
1mF - 25v
2
3
C5, C6, C7, C8, C9
10mF - 15 v
5
4
D11, D12, D21, D22, D13, D23, D14, D24
4007
8
5
DZ1, DZ2
6v - 100mA
2
6
WR1, WR2
10 K - 1W
2
7
R1, R2, R9, R10
2,7 K W
4
8
R4, R11
10 K
2
9
R7, R15
1 K
2
10
R6, R13
560 W
2
11
T1
B562
1
12
T2
D468
1
13
RL1, RL2
12v - 5 A
2
14
TI
5/0,1
1
15
R
100W - 2w
 Câu hỏi chuẩn bị cho bài 2
Phương pháp tạo ra bộ nguồn một chiều đối xứng cung cấp cho các IC thuật toán. Trị số của nguồn được tính chọn dựa trên cơ sở nào?. 
Giải thích cơ chế làm việc ổn áp loại bù.
Trình bày nguyên lý làm việc của khâu tạo điện áp chuẩn (ngưỡng ) trong mạch điện trên, muốn mạch bảo vệ tác động với các giá trị dòng điện khác nhau ta thực hiện như thế nào ?.
Tại sao lại cần có mạch bảo vệ đầu vào cho các IC thuật toán. Trong mạch điện được nêu trên ý tưởng này được thực hiện thế nào.
Giải thích chức năng của các điốt D3,D7,LED1,LED2.
Giải thích chức năng của các điốt D4,D8, các tụ C7,C9.
Mạch bảo vệ tác động khi nào ? Hãy nêu trình tự của quá trình tác động.
Tại sao khi mạch bảo vệ tác động cần phải lưu giữ trạng thái đó ?
Trình bày nguyên lý của quá trình lưu giữ trạng thái của mạch.
Trong mạch thực tế trước khi ấn nút phục hồi (Reset) cần lưu ý vấn đề gì ? Trình bày diễn biến của mạch khi ấn nút phục hồi.
Như đã biết với mạch điện nêu trên khi dòng điện vượt quá giới hạn trên cho phép, mạch sẽ tác động, muốn mạch bảo vệ tác động khi dòng điện giảm quá một giới hạn dưới cho phép nào đó thì kết cấu cuả mạch đã trình bày cần phải thay đổi thế nào ? 
Muốn có một mạch bảo vệ hay khống chế một đại lượng vật lý bất kỳ ( nhiệt độ, áp suất, áp lực, trọng lượng .V.V) không được vượt quá các giới hạn nào đó cho phép thì với mạch điện như đã trình bày ta cần phải có sự thay đổi thế nào cho phù hợp ?.
bài 3 : Mạch biến đổi điện áp xoay chiều - xoay chiều một pha dùng thyristor
I : Mạch Phát xung dùng điốt hai cực gốc ( UJT ) :
UCC
 U
 UEmax
R1
WR
 UEmin
t
E
B1
t6
t5
t4
t3
t2
t1
0
B2
R0
Ura
R2
t
0
Sơ đồ nguyên lý
Tra
UR20
(-)
Giản đồ xung
 Nguyên lý làm việc của sơ đồ như sau :
 Tại thời điểm t = 0 ta cấp nguồn UCC cho UJT. Tụ C được nạp điện với trị số điện áp ban đầu là UC(t=0) và điện áp của nó tăng dần theo biểu thức :
 UC = 
 Với : R = WR + R0 
C
(+)
 0
 IE0
 IEmin
 D
 E
 IE
 C
 B
 UEB1
 UEmin
 UEmax
Hình1: Đặc tính V-A của UJT.
Dòng điện nạp cho tụ trong mạch có chiều : + UCC đ WR đ R0 đ C đ - UCC. Đến tại thời điểm t1 thì UC = UE max thì UJT thông, tụ C phóng điện theo đường : + C đ EB2 đ R2 đ - C. UR2 = UC - UEB2 vì khi UJT thông trị số UEB2 có giá trị nhỏ đ UR2 ằ UC. Cùng với quá trình tụ C phóng thì điện áp trên nó giảm dần cho tới thời điểm t2 thì : UC = UE min đ UJT khoá đ Ura = UR20 ( UR20 là điện áp rơi trên R2 khi UJT khoá ). Tụ C lại tiếp tục được nạp điện. Quá trình diễn ra mang tính chất chu kỳ với thời gian của một chu kỳ được tính :
Tra = R.C.ln.[1/(1-h)]
Với : h là hệ số phụ thuộc vào cấu tạo của UJT.
Để mạch làm việc trong chế độ dao động thì : Rmin < R < Rmax .
Với : UE max = h.UB1B2 + DU;
UE min = [ 1,5 á 2 ](v).
Rmax = ( UB1B2 - UE max )/IEC.
Rmin = ( UB1B2 - UE min )/IE min .
Khi thay đổi trị số của WR ta sẽ thay đổi được tần số của dãy xung ra.
II : Sơ đồ mạch biến đổi xoay chiều - xoay chiều một pha :
BA
+UIII
+UII
+UI
C
Sơ đồ nguyên lý mạch biến đổi xoay chiều - xoay chiều một pha.
BA
* Biến áp BA được dùng để cấp nguồn cho mạch động lực, mạch phát xung, đồng thời đảm bảo chức năng đồng bộ hoá ( tức là tạo ra dãy xung có tần số bằng tần số của điện áp cấp cho các Thyristor và trùng hoặc lệch một góc xác định so với thời điểm mở tự nhiên đối với Thyristor ).
* Nguồn cấp cho mạch phát xung chủ đạo là UI. Nguồn cấp cho các mạch khuếch đại xung là UII, UIII. Với kết cấu này thì UJT phát xung trong cả hai nửa chu kỳ của điện áp lưới. Nhưng xung điều khiển ( Uđk1 , Uđk2 ) chỉ gửi đến các Thyristor khi điện áp lưới đặt nên Anốt - Katốt dương ( UAK > 0) còn khi chịu điện áp ngược ( UAK < 0 ) thì không có xung đưa đến cực điều khiển.
* Với thiết kế như trên thì điện áp UI có dạng gần như các hình thang liên tiếp do vậy trong phạm vi điều khiển thì UI có giá trị không đổi và nhờ có điện trở R3 mắc ở cực phát của tranzitor tạo lên phản hồi âm theo dòng điện nên dòng nạp cho tụ điện có trị số được xem như không đổi đ Điện áp trên tụ trong quá trình nạp tăng tuyến tính theo thời gian.
* Các nguồn cấp cho các mạch khuếch đại xung có dạng gần như các hình thang rời rạc lệch pha nhau. Với cách thức này mạch khuếch đại xung đồng thời là mạch chia xung. Nhờ vậy xung điều khiển chỉ gửi đến các Thiristor mạch lực khi nó được phân cực thuận và trong phạm vi điều chỉnh thì biên độ xung ra có trị số không đổi.
Nguyên lý làm việc của mạch phát xung điều khiển như sau : 
Khi được cấp nguồn tụ C được nạp, dòng nạp cho tụ trong mạch : + UI đ R3 đ T1 đ C đ - UI, điện áp trên tụ tăng dần cho tới khi UC = UE max đ UJT thông đ tụ C phóng điện, dòng phóng của tụ : + C đ EB2 đ R6 đ -C. Cùng với quá trình này UC giảm dần cho tới khi UC = UE min đ UJT khoá, tụ C tiếp tục được nạp điện, quá trình được lặp đi lặp lại như trên. Thời điểm tụ C phóng, điện áp rơi trên nó có dạng là các xung hàm số mũ. Các xung này được đưa tới các cực gốc của các Tranzitor T3, T4 và được các tranzitor này khuếch đại, tạo nên các xung có biên độ và công suất theo yêu cầu. Xung điều khiển được lấy ra ở các cuộn dây thứ cấp của các máy biến áp xung và đưa tới cực điều khiển của các Thyristor trong mạch động lực. Khi thay đổi hằng số thời gian nạp cho tụ C sẽ thay đổi thời điểm xuất hiện xung đầu tiên ( thay đổi góc mở a ). Tuỳ theo hằng số thời gian phóng nạp của tụ C mà khoảng 0 á P có thể có một hay nhiều xung được tạo ra, nhưng người ta chỉ sử dụng xung xuất hiện đầu tiên. Để thay đổi hằng số nạp cho tụ C ta thay đổi điện trở của tranzitor T1 điều này được thực hiện bởi biến trở WR.
* Biến áp xung với chức năng chính:
- Phối hợp trở kháng, chuyển công suất xung tới cực điều khiển của các Thyristor .
- Tham gia vào việc sửa lại hình dạng xung.
- Cách ly giữa mạch động lực và mạch điều khiển ( về phương diện điện ).
Nguyên lý làm việc của mạch lực :Hai Thyristor được mắc song song ngược. Thyristor sẽ thông khi điên áp lên nó UAK > 0 đồng thời có xung dương biên độ đủ lớn đưa đến cực điều khiển ( so với Katốt ). Và như vậy nếu điện áp lưới là hình Sin thì hai Thyristor sẽ thay phiên nhau làm việc ứng với mỗi nửa chu kỳ của điện áp lưới, kết quả điện áp trên tải có dạng là một hình sin không đầy đủ (như hình vẽ ). Trị số hiệu dụng của điện áp xoay chiều trên tải phụ thuộc vào góc mở a. C2, R11 được dùng để bảo vệ Thyristor .
UL ~
t
 0
UII
 0
UIII
12v
t
 0
 U
12v
t
UI
UEmax
UC
UEmin
 0
15v
t
Uđk1
 0
t
Uđk2
 0
t
 URT
 3P
 P
 0
 2P
t
 a1
 a2
Giản đồ điện áp trên các phần tử .
Bảng thông số linh kiện :
STT
Tên linh kiện
Mã hiệu - Thông số kỹ thuật
Số lượng
1
R1
12 W
1
2
R2
50 kW
1
3
R3
10 kW
1
4
R4
1.5 kW
1
6
R5
1 kW
1
7
R6
150 W
1
8
R10 , R7
1 kW
2
9
R8 ,R9
10 W
1
10
WR
100KW
1
11
T1
B562
1
12
T2
KT117
1
13
T3, T4
H1061
2
14
D1, D2, D3 D4, D5, D6, D7, D8
4007
8
15
BX1, BX2
360/320
2
16
C
2A104
1
17
Th1, Th2
250A - 800v
2
18
C2
1 mF
1
19
R11
30W - 2w
1
Câu hỏi chuẩn bị cho bài 3
Nêu nguyên lý làm việc của mạch phát xung dùng UJT.
Trình bày nguyên lý làm việc của mạch phát xung điều khiển cho các Thiristor trong mạch biến đổi xoay chiều – xoay chiều một pha.
Nêu nguyên lý làm việc của mạch lực.
Nêu nguyên lý làm việc của toàn bộ sơ đồ.
Muốn thay đổi góc mở a ta phải làm như thế nào? Tại sao?
Các phần tử D3, D4, D6, D7, R8, C8 dùng để làm gì? Tại sao?
Nêu nguyên lý làm việc của bộ tạo nguồn nuôi +15V ?
Tại sao phải dùng hai nguồn nuôi qua 2 IC ổ áp 7812 riêng biệt ?
Trong giản đồ điện áp tại sao tụ C chỉ được nạp đến UEMax phóng đến UEMin và sau đó lại được nạp từ UEMin?
Thuyết minh quá trình phóng, nạp của tụ điện C và quá trình đóng mở của UJT ?
Điều chỉnh góc mở a bằng cách nào và phạm vi điều chỉnh của góc mở a trong sơ đồ trên là bằng bao nhiêu ?
Tại sao 2 xung điều khiển gửi đến để mở 2 Thyristor phải lệch nhau 1800 điện, nếu không thảo mãn điều kiện này thì có hiện tượng gì sẩy ra ?
Trong mạch có sử dụng IC ổ áp 7815, nêu tác dụng của nó đối với quá trình phóng, nạp của tụ C để tạo xung điều khiển như thế nào ? 
Bài 4 : mạch hiển thị các số từ 1 á 9 bằng 
nút ấn
Có 9 nút ấn với thứ tự quy ước từ 1 á 9. Hãy thiết kế mạch điện thoả mãn điều kiện : ấn một nút bất kỳ sẽ hiển thị số tương ứng với thứ tự ( thập phân ) của nó.
Bài làm : Xây dựng sơ đồ khối .
+5V
N1
b
a
X0(20)
d
c
X1(21)
Giảimã 
Mã hoá
N9
f
e
X3(23)
X2(22)
g
Hoạt động của bộ mã hoá và giải mã được chỉ ra trên bảng trạng thái. Từ bảng trạng thái ta có hàm ra của bộ mã hoá.
X0 = N1 + N3 + N5 + N7 + N9
X1 = N2 + N3 + N6 + N7
X2 = N4 + N5 + N6 + N7
X3 = N8 + N9
Tín hiệu ra của bộ mã hoá dạng nhị phân 4 bít X0 , X1, X2, X3 .
+ Việc chuyển đổi mã nhị phân (BCD ) sang mã thập phân bảy thanh được thực hiện bởi IC 4511
+ Khi các nút ấn đều mở đ Hiển thị số 0
* Chú ý :
+ Tại mỗi thời điểm nhiều nhất chỉ có một nút ấn kín mạch ( nhận giá trị 1 ).
+ Các điện trở R1 á R9 đảm bảo các mức “0”, “1” rõ rệt để đưa vào các IC của bộ mã hoá.
+ Khi hiển thị số cần có công suất lớn thì ta tiến hành ghép thêm bộ khuếch đại công suất.
+ IC được dùng trong bộ mã hoá là loại 7432.
+ Tranzitor khuếch đại công suất là loại H1061.
Bảng trạng thái của bộ mã hoá và giải mã.
Nút
Trạng thái ra bộ mã hoá
Trạng thái các hàm ra của bộ giải mã
ấn
X3
X2
X1
X0
a
b
d
e
f
c
g
1
0
0
0
0
0
1
0
0
0
1
0
2
0
0
1
0
1
1
1
1
0
0
1
3
0
0
1
1
1
1
1
0
0
1
1
4
0
1
0
0
0
1
0
0
1
1
1
5
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
6
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1
1
7
0
1
1
1
1
1
1
0
0
1
0
8
1
0
0
0
1
1
1
1
1
1
1
9
1
0
0
1
1
1
1
0
1
1
1
N1+ N3
 +15v
H1061
N1
R1
X0
N5+ N7
N2
R2
N2+ N3
N3
10
3
13
a
R3
X1
20
21
7
22
23
12
b
N4
N6+ N7
1
11
c
R4
N4+ N5
2
10
d
N5
6
9
e
R5
X2
5
15
f
N6
N6+ N7
8
4
14
g
R6
N7
a
R7
N8+ N9
f
b
N8
X3
g
R8
e
c
N9
d
R9
4511
+5v
+5v
Sơ đồ nguyên lý nút ấn
* Chú ý : Khi sử dụng IC 4511 ta cần chú ý:
Khi chân 5 ở mức “1” ( nối với + UCC ) thì các trạng thái ra được giữ nguyên ( chốt dữ liệu ).
Khi không dùng chốt ( chân 5 nối với mát ) các trạng thái đầu ra 7 tthanh sẽ tương ứng với các trạng thái đầu vào BCD ( chân 4 nối với +UCC ) .
Muốn tắt hiển thị ta nối chân 4 với mát. Cho hiển thị bình thường thì chân 4 nối với +UCC.
Trong mạch điện được thiết kế, chân 4 nối với +UCC , chân 5 nối với mát.
Bảng thông số linh kiện
STT
Tên linh kiện
Mã hiệu - Thông số kỹ thuật
Số lượng
1
R1 á R9
1 KW
9
2
R10 á R16
220 W
7
3
C1, C2
470 mF - 50V
2
4
IC1, IC2, IC3
7432
3
5
IC4
4511
1
6
IC5
7805
1
7
D1 á D4
4007
4
Bài 5 :Thiết kế hệ thống đèn nháy dòng chữ “khoa điện” 
Từng ký tự được sáng và giữ nguyên trạng thái này cho tới khi ký tự cuối cùng được sáng.
Khi tất cả các ký tự cùng dược sáng thì sẽ cùng tắt sau đó lại tiếp tục theo yêu cầu 1.
4
Hiển thị dòng chữ “ KHOA điện “
3
2
1
Bài làm :
Khối 1 : Phát xung vuông tự dao động ( IC 555).
Khối 2 : Bộ đếm nhị phân 4 bít mô đun 10.
Khối 3 : Bộ chuyển đổi mã.
Khối 4 : Nguồn cung cấp 1 chiều.
* Khối 1 : Phát xung vuông tự dao động dùng IC 555 :
 T1 ằ 0,7R1.C ; T2 ằ 0,7.R1.C
Khi R1 = R2 = R đ T ằ 1,4.R.C
[ f = 1Hz ; đ T = 1s
 Chọn C = 10 mF 
 đ R ằ 105/1,4 (W)]
Xung ra
WR
R1
T2
T1
t
4
T
Xung ra
8
7
555
D
R2
3
1
2
6
C
 +5V
Hình 6 : Mạch phát xung dùng IC555
Để hiểu rõ nguyên lý hoạt động của phát xung của vi mạch 555 ta quan sát sơ đồ trải của vi mạch 555 hình 7.
Ura
Hình 7: Sơ đồ trải của 555 trong mạch phát xung chủ đạo.
Phần được đóng khung bằng nét đứt là vi mạch 555, nó có cấu tạo cơ bản từ 2 phần tử khuếch đại thuật toán OA1, OA2 và 1 Trigơ R-S. Trong đó hai khuếch đại thuật toán được mắc theo kiểu mạch so sánh có điện áp ngưỡng được lấy trên bộ phân áp dùng 3 điện trở có cùng giá trị R. Với cách mắc như trên thì điện áp ngưỡng của các mạch so sánh là đối với OA2 và đối với OA1. Quan sát trên sơ đồ ta thấy điện áp trên tụ C được đặt tới đầu vào còn lại của hai mạch so sánh nên giá trị điện áp trên tụ sẽ quyết định trạng thái của chúng.
* Nguyên lý hoạt động của mạch phát xung:
t1
t2
t3
t4
t5
t6
UC
Ura
 2Ucc/3
Ucc/3
 0
 0
t
t
tn
tp
T
Hình 8: Giản đồ thời gian của điện áp trên mạch phát xung.
* Giả sử tại thời điểm đầu (t = 0) điện áp trên tụ C là thì đầu ra OA1 có mức logic “1” còn đầu ra OA2 có mức logic “0”, đầu ra 1 có mức logic “1” (R = 1, S = 0), tranzitor T thông. Tụ C phóng điện qua RB, qua T về mát làm cho điện áp trên nó giảm dần. Đầu ra của mạch phát xung không có xung ra (mức logic “0”).
+Khi thì đầu ra của OA1 và OA2 đều có mức logic “0” trigơ vẫn giữ nguyên trạng thái (R = 0, S = 0), T vẫn mở, tụ C tiếp tục phóng điện, điện áp trên nó tiếp tục giảm, xung ra ở mức logic “0”.
+ Đến thời điểm t1 , đầu ra OA2 có mức logic “1”, còn đầu ra OA1 vẫn có mức logic “0”, 1 nhận trị “0” (R = 0, S = 1). Qua cổng NAND ta nhận được xung ra ở mức logic “1”, đồng thời tranzitor T khoá tụ C được nạp từ +UCC đ RA đ RB đ C đ mát. Quá trình tụ nạp điện áp trên nó tăng dần theo biểu thức sau:
+ Trong khoảng thời gian điện áp trên tụ thoả mãn: các đầu ra bộ so sánh đều nhận trị “0”, trigơ giữ nguyên trạng thái (R = 0, S = 0), xung ra vẫn tồn tại ở mức logic “1”, T vẫn khóa tụ C tiếp tục được nạp điện.
+ Cho đến thời điểm t2, UC ³ 2UCC/3 đầu ra của OA1 chuyển trạng thái lên mức logic “1”, đầu ra của OA2 vẫn giữ nguyên trạng thái, 1 nhận trị “1” (R =1, S = 0), xung ra nhận mức logic “0” đồng thời T thông bão hoà, tụ C phóng điện, hoạt động của mạch lặp lại như quá trình từ 0 át1. Kết quả là ta thu được một dẫy xung vuông ở đầu ra trên chân 3 của vi mạch 555.
Để thay đổi tần số xung ra thì thay đổi hằng số thời gian phóng, nạp của t

File đính kèm:

  • docThinghiem(chuan).doc