Báo cáo thực tập cơ bản Thiết kế lắp ráp mạch đa hài tự dao động

TR ƯỜ N

G Đ I H C BÁCH KHOA HÀ N I Ạ Ọ Ộ

- 

-Báo cáo thực tập cơ bản

Thiết kế lắp ráp mạch đa hài tự dao

động

Sinh viên th c hi n: ự ệ NGUYỄỄN XUÂN THANH

L p: ớ Đi n T 07 –K65ệ ử

MSSV: 20203766

Mã l p: ớ

Mã nhóm:

Gi ng viên h ả ướ ng dẫẫn:

718123 - ET2021 012

Phan Văn Phương

M c l c ụ ụ

1 Tìm hi u chung ể 3

1.1 M ch đa hài và m ch đa hài t dao đ ng ạ ạ ự ộ 3

1.2 Phân lo i m ch đa hài t dao đ ng ạ ạ ư ộ 3

1.2.1 M ch đa hài t dao đ ng s d ng transistor ạ ự ộ ử ụ 4

1.2.2 M ch đa hài t dao đ ng s d ng KĐTT ạ ự ộ ử ụ 5

2 Vẽẽ m ch nguyên lý và phân tch nguyên lý ho t đ ng c a m ch đa hài s ạ ạ ộ ủ ạ ử d ng đèn C828 ụ 6

3 Vẽẽ m ch lắắp ráp ạ 7

4 Câắp nguồồn và đo thẽo yêu câồu 10

5 Kêắt lu n ậ 12

1 Tìm hi u chung ể

1.1 M ch đa hài và m ch đa hài t dao đ ng ạ ạ ự ộ

H thốống m ch đi n t có th t o ra dao đ ng nhiềều d ng khác nhau nh : ệ ạ ệ ử ể ạ ộ ở ạ ư dao đ ng hình sin (dao đ ng điềều hòa), m ch t o xung ch nh t, m ch t o xung ộ ộ ạ ạ ữ ậ ạ ạ làm giác các m ch t o dao đ ng xung đạ ạ ộ ượ ức ng d ng khá ph biềốn trong h ụ ổ ệ thốống điềều khi n, thống tn sốố và trong hầều hềốt các h thốống đi n t sốố.ể ệ ệ ử Trong kỹỹ thu t xung, đ t o các dao đ ng khống sin, ngậ ể ạ ộ ười ta thường dùng các

b dao đ ng tch thoát Dao đ ng tch thoát là các dao đ ng r i r c, b i vì hàm ộ ộ ộ ộ ờ ạ ở

c a dòng đi n ho c đi n áp theo th i gian có phầền gián đo n Vềề m t v t lý, trong ủ ệ ặ ệ ờ ạ ặ ậ các b dao đ ng sin, ngoài các linh ki n đi n t còn có hai phầền t ph n kháng L ộ ộ ệ ệ ử ử ả

và C đ t o dao đ ng, trong đó x ỹ ra quá trình trao đ i năng lể ạ ộ ả ổ ượng m t cách lầền ộ

lượt gi a năng lữ ượng t trừ ường tch lũỹ trong cu n dầỹ và năng lộ ượng đi n ệ

trường tch lũỹ trong t đi n, sau mốỹi chu kỳ dao đ ng, năng lụ ệ ộ ượng tch lũỹ trong các phầền t ph n kháng b tều hao b i phầền t đi n tr t n hao c a m ch dao ử ả ị ở ử ệ ở ổ ủ ạ

đ ng, th c tềố lộ ự ượng tều hao nàỹ rầốt nh Ngỏ ượ ạc l i trong các b dao đ ng tch ộ ộ thoát ch ch a m t phầền t tch lũỹ năng lỉ ứ ộ ử ượng, mà th ường g p nhầốt là t đi n ặ ụ ệ Các b dao đ ng tch thoát thộ ộ ường được s d ng đ t o các xung vuống có đ ử ụ ể ạ ộ

r ng khác nhau và có th làm vi c các chềố đ sau: chềố đ t dao đ ng, kích ộ ể ệ ở ộ ộ ự ộ thích t bền ngoài ừ

Dao đ ng đa hài là m t lo i d ng m ch dao đ ng tch thoát, nó là m ch t o ộ ộ ạ ạ ạ ộ ạ ạ xung vuống c b n nhầốt.ơ ả

M ch đa hài t dao đ ng là d ng m ch khống có tr ng thái n đ nh Chu kỳ l p ạ ự ộ ạ ạ ạ ổ ị ặ

l i và biền đ c a xung t o ra đạ ộ ủ ạ ược xác đ nh băềng các thống sốố c a b đa hài và ị ủ ộ

đi n áp nguốền cung cầốp Các m ch dao đ ng đa hài t kích có đ n đ nh thầốp ệ ạ ộ ự ộ ổ ị Ngõ ra c a h dao đ ng đa hài t kích luần phiền thaỹ đ i theo hai giá tr m c ủ ộ ộ ự ổ ị ở ứ thầốp và m c cao.ứ

1.2 Phân lo i m ch đa hài t dao đ ng ạ ạ ư ộ

Phần lo i: M ch đa hài t dao đ ng dùng tranzito và m ch đa hài t dao đ ng ạ ạ ự ộ ạ ự ộ dùng KĐTT

1.2.1 M ch đa hài t dao đ ng s d ng transistor ạ ự ộ ử ụ

Khi có nguốền hai t C1, C2 thaỹ nhau n p đi n và phóng đi n, hai tranzito thaỹ ụ ạ ệ ệ nhau thống (bão hoà), tăốt t o cho m ch có hai tr ng thái cần băềng khống n đ nh: ạ ạ ạ ổ ị T1 tăốt, T2 thống (bão hoà) và T1 thống (bão hoà), T2 tăốt và t chuỹ n đ i tr ng ự ể ổ ạ thái cho nhau, đầều ra nh n đậ ược dãỹ xung vuống

Xem nh m ch đã bình thư ạ ường, xung ra có biền đ n đ nh, xét t i th i đi m ộ ổ ị ạ ờ ể

m ch đang tr ng thái T1 tăốt, T2 thống (bão hoà) Lúc nàỹ t C2 (trạ ở ạ ụ ước đó n p ạ

đi n) đang phóng đi n t +C2 qua T2, nguốền E, qua đi n tr R3 đềốn -C2 đ t đi n ệ ệ ừ ệ ở ặ ệ

áp ầm lền c c gốốc T1 làm cho UB1<0 gi T1 tăốt trong m t kho ng th i gian.ự ữ ộ ả ờ

Đốềng th i v i quá trình đó, t C1 n p đi n t +E qua R1 đềốn +C1, -C1 qua rBET2 ờ ớ ụ ạ ệ ừ đềốn -E nhanh chóng đềốn đi n áp băềng E (do trong m ch có R1<<R3) làm cho ura1 ệ ạ nhanh chóng tăng lền E, ura = E

Do C2 phóng làm cho uB1 tăng dầền, khi uB1 > 0 T1 thống xuầốt hi n dòng iB1, iB1 ệ

và tăng lền làm cho ura1 gi m, qua t C1 dầỹn đềốn uB2 gi m, dòng T2 gi m và ura2ả ụ ả ả tăng Qua C2 l ượng tăng đ a vào c c gốốc T1 làm cho uB1 tềốp t c tăng, dòng đèn ư ự ụ T1 tềốp t c tăng Hốềi tềốp dụ ương x ỹ ra nhanh chóng (xem nh t c th i) làm cho ả ư ứ ờ T1 thống (bão hoà) , T2 tăốt

Tiềốp theo t C1 l i phóng đi n qua T1, nguốền E và đi n tr R2 gi cho T2 tăốt trong ụ ạ ệ ệ ở ữ

m t kho ng th i gian T C2 n p đi n t nguốền E qua R4 và đi n tr rBET1 nhanh ộ ả ờ ụ ạ ệ ừ ệ ở chóng đềốn đi n áp băềng E do có R4<<R2 làm cho ura2 tăng nhanh đềốn m c ura2 =ệ ứ E

Dòng phóng gi m làm cho uB2 tăng lền Khi uB2 > 0 T2 thống tr l i, T1 tăốt m ch ả ở ạ ạ chuỹ n sang tr ng thái ban đầều.ể ạ

Điềều ki n làm vi c c a m ch: Đ xung ra vuống, t C n p đi n nhanh h n khi t ệ ệ ủ ạ ể ụ ạ ệ ơ ụ phóng ph i có: R1,4<<R3,2 và tranzito khi thống chềố đ bão hoà cầền R3 ≤ β1.R1 ả ở ộ

và R2≤β2.R4, trong đó β1, β2 là h sốố khuềốch đ i dòng c a tranzito T1, T2 Khi cầền ệ ạ ủ tầền sốố xung ra l n, tranzito thống làm vi c chềố đ khuềốch đ i, khống áp d ng ớ ệ ở ộ ạ ụ điềều ki n nàỹ Biền đ xung ra trong trệ ộ ường h p đó bé h n E.ợ ơ

1.2.2 M ch đa hài t dao đ ng s d ng KĐTT ạ ự ộ ử ụ

Phần tch nguỹền lý làm vi c c a m ch băốt đầều t i th i đi m m ch đang tr ng ệ ủ ạ ạ ờ ể ạ ở ạ thái bão hoà d ương Ura= +Umax L p t c qua m ch phần áp R1R2 cho đi n áp hốềiậ ứ ạ ệ tềốp:

T C (trụ c đó n p đi n) phóng đi n qua +E, đầều ra IC, đi n tr R, rốềi n p tềốp làmướ ạ ệ ệ ệ ở ạ cho UC tăng lền Khi UC> U1(+) thì đầều ra l p t c đ t biềốn vềề -Umax, m ch chuỹ nậ ứ ộ ạ ể sang tr ng thái bão hoà ầm.ạ

Qua m ch phần áp R1 R2 đ a vềề m t đi n áp:ạ ư ộ ệ

T C phóng đi n qua đầều ra IC, qua đi n tr R làm cho UC gi m xuốống, rốềi n p tềốpụ ệ ệ ở ả ạ vềề phía - Umax Khi UC< U1(-) thì đầều ra đ t biềốn t -Umax vềề +Umax, m ch ộ ừ ạ chuỹ n sang tr ng thái bão hoà dể ạ ương ban đầều C nh v ỹ m ch t làm vi c ứ ư ậ ạ ự ệ

chuỹ n t tr ng thái nàỹ sang tr ng thái khác cho dãỹ xung vuống đầều ra.ể ừ ạ ạ ở

2 Vẽẽ m ch nguyên lý và phân tch nguyên lý ho t đ ng c a m ch đa ạ ạ ộ ủ ạ

hài s d ng đèn C828 ử ụ

Nguyên lí ho t đ ng: ạ ộ

Khi m i cầốp nguốền, thì tầốt c các b n t c a C1 lầỹn C2 đềều đớ ả ả ụ ủ ược n p đi n, m t ạ ệ ộ trong 2 transistor T1 ho c T2 ho t đ ng trặ ạ ộ ước (vì trền th c tềố dù 2 transistor cùng ự

m t lo i nh ng khống hềề giốống nhau hoàn toàn, seỹ có con transistor nàỹ nh ỹ h nộ ạ ư ạ ơ con kia) Ta gi s T2 nh ỹ h n nền ho t đ ng trả ử ạ ơ ạ ộ ước, đốềng nghĩa T2 có Vbe l n ớ

h n ho c băềng 0.6V (do đi n áp t i c c B c a T2 tăng t 0 đềốn 0.6V, trơ ặ ệ ạ ự ủ ừ ước khi

đi n áp đầỹ băềng 0.6V thì c c dệ ở ự ương t C1 vầỹn đang đụ ược n p), dòng đi n có ạ ệ

th đi t c c C xuốống c c E và xuốống mass nền led D2 sáng, đầều c c ầm t C2 ể ừ ự ự ự ụ khống đ ược n p đi n do dòng đi n ch đi xuốống mass Cùng lúc đó vì T1 khống ạ ệ ệ ỉ dầỹn (khống ho t đ ng) nền led D1 khống sáng, c c ầm t C1 seỹ đạ ộ ự ụ ược n p đi n, ạ ệ

nh ng seỹ khống n p đư ạ ược bao nhiều vì dòng đi n lúc nàỹ ch ỹềốu ch ỹ vềề mass, ệ ủ ạ

c c dự ương t C2 lầỹn dụ ương t C1 cũng v ỹ, khống n p đụ ậ ạ ược bao nhiều Khi T2

ho t đ ng thì c c B cũng đạ ộ ự c coi nh đang nốối v i c c E xuốống mass nền dòng ượ ư ớ ự

đi n chần B đệ ở ược đi qua chần E xuốống mass, đốềng nghĩa đi n áp t i B gi m t ệ ạ ả ừ 0.6 V vềề 0V (c c dự ương t C1 x đi n) Khi đi n áp t i chần B x hềốt thì T2 ng ng ụ ả ệ ệ ạ ả ư dầỹn, đèn led D2 tăốt, t i Giai đo n 2.ớ ạ

T2 ng ng dầỹn, c c dư ự ương C2 được n p đi n áp thống qua dòng đi n đi qua đi n ạ ệ ệ ệ

tr R_B1, khi giá tr đở ị ược n p đ t 0.6V thì T2 dầỹn (do VBE >= 0.6V), c c C c a T1 ạ ạ ự ủ nốối thống v i c c E xuốống mass, đèn led D1 sáng, c c ầm t C1 x đi n, c c ầm t ớ ự ự ụ ả ệ ự ụ C2 đ ược n p đi n vì T1 khống dầỹn Nguỹền lý tạ ệ ương t nh giai đo n 1, c c ự ư ạ ự

d ương t C2 x đi n áp xuốống mass do c c B c a T1 nốối thống v i c c E, khi đi n ụ ả ệ ự ủ ớ ự ệ

áp x hềốt t 0.6V vềề 0V thì T1 ng ng dầỹn, led D1 tăốt, sau đó c c dả ừ ư ự ương t C1 l i ụ ạ

đ ược n p đi n làm đi n áp t i c c B c a T2 tăng dầền lền 0.6V, đi n áp nàỹ băềng ạ ệ ệ ạ ự ủ ệ 0.6V thì T2 l i dầỹn Các quá trình nàỹ l p đi l p l i luần phiền seỹ t o ra m t m ch ạ ặ ặ ạ ạ ộ ạ

đa hài

3 Vẽẽ m ch lắắp ráp ạ

 M t trặ ước c a m chủ ạ

 M t sau c a m chặ ủ ạ

 Các bước hàn m ch:ạ

o Đi dầỹ:

 B1: Tiềốn hành làm s ch dầỹ đốềng băềng nh a thống ho c băềng ạ ự ặ cách chà dầỹ băềng giầốỹ nhám

 B2: T hình veỹ m t dừ ặ ưới panel tềốn hành đi dầỹ qua các đi m ể

đ c đánh dầốu trền hình veỹ băềng cách dùng m hàn và thiềốc.ượ ỏ

 B3: Ch nh s a l i dầỹ sao đ thềm phầền th m mỹỹỉ ử ạ ể ẩ

o Hàn chần linh ki n:ệ

 B1: Làm s ch linh ki n và các đi m hànạ ệ ể

 B2: Tráng thiềốc vào đi m hàn và chần linh ki nể ệ

 B3: Dùng panh găốp đ a 1 đầều linh ki n vào trư ệ ước sau đó b n ạ chầốm thềm m hàn vào v trí hàn Cuốối cùng hàn đi m còn l i.ỏ ị ể ạ

o Cầền chú ý 1 sốố vầốn đềề:

 Nhi t đ m hàn ph i đ m b o sao cho phù h p, thống ệ ộ ỏ ả ả ả ợ

thường khi hàn chần linh ki n thì nhi t đ trong kho ng t 320ệ ệ ộ ả ừ đềốn 350 đ C.ộ

 Đ m b o hàn đúng chiềều, đúng chần, đ c bi t là v i t hóa và ả ả ặ ệ ớ ụ diode

 Khi xung quanh đi m hàn có nhiềều linh ki n nh xíu ki hàn cầền ể ệ ỏ chú ý c n th n đ sao cho đầều m hàn khống ch m vào các ẩ ậ ể ỏ ạ linh ki n xung quanh.ệ

 M ch sau khi hàn linh ki n:ạ ệ

4 Câắp nguồồn và đo thẽo yêu câồu

Các bước đo đ c:ạ

 Cầốp nguốền 6V vào m chạ

 Sau khi đèn sáng luần phiền thì đo U thang 2.5 VDC và U thang 10 VDC BE CE ở

c hai đèn T1 và T2ả

 G 1 chần đèn LED c a c 2 đèn, thaỹ 2 t C1 và C2 băềng t gốốm 103ỡ ủ ả ụ ụ

 Đo Oscilloscope chần C c a 2 đènở ủ

 Tính VDD,T và f

Ch tều đã cho:ỉ

 R_C1= R_C2 = 10k

 R_B1 = R_B2 = 100k

 C1 = C2 = 10F

 T1 = T2 = C828

 R_E = 10

 C1 = C2 = t gốốm 103 (đo oscilloscope)ụ

 V= 6V

Kềốt qu đo:ả

 Khi cầốp nguốền 6V vào m ch 2 đèn sáng luần phiềnạ

 Kềốt qu đo Uả BE, U băềng đốềng hốề đo v n năng:CE ạ

 Kềốt qu đo băềng Oscilloscope:ả

Thu được d ng sóng có hình xuốngạ

Tính các giá tr :ị

VDD = 2.6 * 2 = 5.2 V

Chu kì T = 2 * 0.5 = 1 ms

Tầền sốố f = 1/T = 1000 Hz

5 Kêắt lu n ậ

Qua các bu i th c hành, em đã đổ ự ược tm hi u và rèn luỹ n thềm vềề kĩ năng ể ệ

hàn m ch, lăốp m ch, biềốt đạ ạ c cách thiềốt kềố, x lý và đo đ c m t m ch đi n t ượ ử ạ ộ ạ ệ ử Bền c nh đó còn đạ c tềốp xúc và làm vi c v i các thiềốt b nh là đốềng hốề đo v n ượ ệ ớ ị ư ạ năng, Oscilloscope, máỹ cầốp nguốền, … Chăốc chăốn nh ng kinh nghi m em h c đữ ệ ọ ược trong bu i h c th c hành mốn Th c t p c b n lầền nàỹ seỹ giúp ích rầốt nhiềều trong ổ ọ ự ự ậ ơ ả quá trình tr thành ngở ười kĩ s tư ương lai c a chính b n thần em.ủ ả

Do kh năng tm hi u và kiềốn th c c a b n thần còn ch a sầu nền chăốc chăốn ả ể ứ ủ ả ư bài làm nàỹ còn có nhiềều nh ng thiềốu sót nhầốt đ nh, em rầốt mong nh n đữ ị ậ ược s ự góp ý c a thầềỹ đ bài làm hoàn thi n h n Em cũng xin c m n thầềỹ Phan Văn ủ ể ệ ơ ả ơ

Ph ng đã hươ ng dầỹn em th c hi n thiềốt kềố m ch cho mốn h c.ướ ự ệ ạ ọ

Em xin chần thành c m n thầềỹ.ả ơ