KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ BÁO CÁO BÀI TẬP HW1 – I T VÀ ỨNG DỤNG

- Nửa chu kì âm, mạch phân cực thuận trên D2, phân cực ngược trên D1... Mạch chỉnh lưu có sử dụng tụ lọc a Mạch chỉnh lưu nửa chu kì có tụ lọc  Sơ đồ... Hình 2.a.1: Mạch chỉnh lưu nửa c

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO BÀI TẬP

HW1 – ĐIỐT VÀ ỨNG DỤNG

☆GIẢNG VIÊN HƯỚNG DẪN ☆

NGUYỄN TIẾN DZŨNG

NHÓM 22

VŨ NGUYỄN KHÁNH NGUYỄN TUẤN VIỆT NGUYỄN TÀI THAO

NỘI DUNG BÁO CÁO

1 Mạch chỉnh lưu không sử dụng tụ lọc : 2

a) Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ 2

b) Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kì 3

c) Mạch chỉnh lưu cầu : 4

d) Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp: 5

2 Mạch chỉnh lưu có sử dụng tụ lọc 6

a) Mạch chỉnh lưu nửa chu kì có tụ lọc 6

b) Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kì có tụ lọc 7

c) Mạch chỉnh lưu cầu có tụ lọc 9

3 Mạch cầu đối xứng 10

4 Mạch hạn chế biên độ 14

a) Hạn chế dưới mức mắc nối tiếp 14

b) Mạch hạn chế trên mức mắc nối tiếp 15

c) Mạch hạn chế dưới mức mắc song song 16

d) Mạch hạn chế trên mức mắc song song 17

1 Mạch chỉnh lưu không sử dụng tụ lọc :

a) Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ

Hình 1.1: Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không sử dụng tụ lọc

 Phân tích:

Xét điện áp vào và ra mạch trong 1 chu kỳ ( giả sử diode sử dụng là lý tưởng )

- Nửa đầu chu kỳ : Uv > 0 => Diode D1 phân cực thuận => Ura = Uv

- Nửa sau chu kỳ: Uv <0 => Diode D1 phân cực ngược => Ura = 0

Hình 1.2: Điện áp vào Hình 1.3: Điện áp ra

Khi thay đổi cực diode:

Hình 1.2: Mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ không sử dụng tụ lọc

 Phân tích:

Xét điện áp vào và ra mạch trong 1 chu kỳ ( giả sử diode sử dụng là lý tưởng )

- Nửa đầu chu kỳ : Uv > 0 => Diode D1 phân cực ngược => Ura = 0

- Nửa sau chu kỳ: Uv <0 => Diode D1 phân cực thuận => Ura = Uv

b) Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kì

 Sơ đồ

Hình 1.b.1 : Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kì ko có tụ lọc.

 Phân tích:

- Nửa chu kì dương, mạch phân cực thuận trên D1, phân cực ngược trên D2 D1

mở, D2 khóa, trên tải nhận dòng do D1 mở tạo ra

- Nửa chu kì âm, mạch phân cực thuận trên D2, phân cực ngược trên D1 D2

mở, D1 khóa, trên tải nhận dòng do D2 mở tạo ra

 Kết quả:

Hình 1.b.2 : Đồ thị điện áp vào ra.

c) Mạch chỉnh lưu cầu :

 Sơ đồ:

Hình 1.c.1: Mạch chỉnh lưu cầu không có tụ lọc

 Phân tích :

- Nửa chu kì dương : diot D1, D3 phân cực thuận => dòng chạy qua D1, R2, D3 rồi về cực âm của nguồn

- Nửa chu kì âm : diot D2, D4 phân cực thuận => dòng chạy qua D4, R2, D2 rồi về cực âm của nguồn

 Kết quả :

Hình 1.c.2 : Đồ thị điện áp vào ra

d) Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp:

 Sơ đồ:

Hình 1.d.1: Mạch chỉnh lưu nhân đôi điện áp

 Phân tích:

- Ở nửa chu kì âm, diot D1 phân cực thuận => tụ C1 được nạp tới điện áp

Uc1 = U2m = √2U2

- Ở nửa chu kì dương D2 mở và điện áp nạp cho tụ C2 có giá trị đỉnh :

Uc2 = Uc1 + U2m =2√2U2

 Kết quả:

Hình 1.d.2 : Đồ thị điện áp vào ra

2 Mạch chỉnh lưu có sử dụng tụ lọc

a) Mạch chỉnh lưu nửa chu kì có tụ lọc

 Sơ đồ

Hình 2.a.1: Mạch chỉnh lưu nửa chu kì có tụ lọc

 Phân tích:

- Nhờ biến áp nguồn, điện áp mạng đưa tới sơ cấp được biến đổi thành điện áp hình sin với 2 nửa chu kì ngược pha nhau trên thư cấp

- U vào: nửa chu kì dương điốt phân cực thuận cho dòng điện đi qua, nạp trên C, nửa chu kì âm điốt phân cực ngược, van khóa không cho dòng điện đi qua, lúc này tụ phóng điện cung cấp dòng điện cho tải Rt, tạo nên Ura hình răng cưa

 Kết quả:

Hình 2.a.2: Đồ thị điện áp vào ra

b) Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kì có tụ lọc

 Sơ đồ:

Hình 2.b.1: Mạch chỉnh lưu 2 nửa chu kì có tụ lọc

 Phân tích:

- Nhờ biến áp nguồn, điện áp mạng đưa tới sơ cấp được biến đổi thành điện

áp hình sin với 2 nửa chu kì ngược pha nhau trên thư cấp

- Nửa chu kì dương đầu tiên, D4 phân cực thuận, D3 phân cực ngược D4

mở, D3 khóa Tụ nạp dòng điện do D4 mở tạo ra

- Nửa chu kì âm tiếp theo, D3 phân cực thuận, D4 phân cực ngược D3 mở, D4 khóa Dòng điện qua tụ do D3 mở tạo ra

- Các chu kì sau các van D4, D3 luân phiên đóng, mở liên tục tạo nên dòng U’ gồm 2 nửa chu kì dương, f=200Hz qua tụ

- Tụ liên tục phóng-nạp điện trên các nửa chu kì tạo nên dòng Ura hình răng cưa

 Kết quả:

Hình 2.b.2: Đồ thị điện áp vào ra

c) Mạch chỉnh lưu cầu có tụ lọc

 Sơ đồ:

Hình 2.c.1: Mạch chỉnh lưu cầu có tụ lọc

 Phân tích:

- Trong từng nửa chu kì của điện áp thứ cấp U2, một cặp van có anot dương nhất và katot âm nhất mở, cho dòng một chiều ra C, cặp van còn lại khóa

và chịu một điện áp ngược cực đại Ung=220V

- Tại C, tụ phóng-nạp điện liên tục trên mỗi nửa chu kì tạo nên dòng Ura hình răng cưa với f’=2f

 Kết quả:

Hình 2.c.2: Đồ thị điện áp vào ra

3 Mạch cầu đối xứng

 Mạch cầu đối xứng (không có tụ điện)

Hình 3.1.1: Mạch cầu đối xứng không tụ

 Mạch gồm:

- Nguồn V2 10V-100Hz

- Biến áp T2

- Cầu điốt gồm 4 điốt

- Vôn kế

 Nguyên lý hoạt động:

- Nửa chu kì đầu, Uvào1 ≥ 0, Uvào2 ≤ 0: D2 và D4 phân cực thuận, D1 và D3 phân cực ngược, Ura(+) = Uvào1 = +

|U vào|

2 , Ura(-)= Uvào2 =

-|U vào| 2

- Nửa chu kì sau, Uvào1 ≤ 0, Uvào2 ≥ 0: D1 và D3 phân cực thuận, D2 và D4 phân cực ngược, Ura(+) = Uvào2 = +

|U vào|

2 , Ura(-)= Uvào1 =

-|U vào| 2

 Đồ thị:

Hình 3.1.2 : Đồ thị điện áp vào

Hình 3.1.3: Đồ thị điện áp ra.

 Mạch cầu đối xứng (có tụ điện)

Hình 3.1.4: Mạch cầu đối xứng có tụ

 Mạch gồm:

- Nguồn V2 10V-100Hz

- Biến áp T2

- Cầu điốt gồm 4 điốt

- Tụ điện C2=C1=1nF

- Vôn kế

 Nguyên lý hoạt động:

Tương tự với mạch cầu cho điện áp ra đối xứng khi không có tụ điện, chỉ khác ở một số chi tiết sau:

+ Ở 1/4 chu kì đầu tiên, Uvào tăng, tụ nạp điện, điện áp tăng giống giản đồ điện áp của mạch cầu cho điện áp ra đối xứng khi không có tụ

+ Sau đó, tụ phóng điện ngăn cản quá trình giảm trị điện áp, khiến trị điện áp chỉ giảm đến một giá trị Ub nhất định rồi tiếp tục tăng

+ Quá trình nạp và phóng của tụ diễn ra tuần hoàn và liên tục, khiến trị điện

áp luôn được duy trì không thấp hơn Ub.

Đồ thị:

Hình 3.1.5: Đồ thị điện áp vào

Hình 3.1.6: Đồ thị điện áp ra

4 Mạch hạn chế biên độ

a) Hạn chế dưới mức mắc nối tiếp

 Sơ đồ:

Hình 4.a.1: Mạch hạn chế biên độ điện áp nối tiếp dưới mức E

 Phân tích:

+ Khi 𝑈𝑣 > E => Diode phân cự thuận => 𝑈𝑟𝑎 = 𝑈𝑣

+ Khi 𝑈𝑣 ≤ 𝐸 => Diode phân cực ngược => 𝑈𝑟𝑎 = 𝐸

 Kết quả:

Hình 4a.2: Đồ thị điện áp vào ra

b) Mạch hạn chế trên mức mắc nối tiếp

 Sơ đồ:

Hình 4b.1: Mạch hạn chế biên độ điện áp nối tiếp trên mức E

 Phân tích:

+ Khi 𝑈𝑣 ≥ E => Diode phân cực ngược => 𝑈𝑟𝑎 = 𝐸 + Khi 𝑈𝑣 < E => Diode phân cực thuận => 𝑈𝑟𝑎 = 𝑈𝑣

 Kết quả:

Hình 4b.2: Đồ thị điện áp vào ra

c) Mạch hạn chế dưới mức mắc song song

 Sơ đồ:

Hình 4c.1: Mạch hạn chế biên độ điện áp dưới mức E mắc song song

 Phân tích:

+ Khi 𝑈𝑣 > E => Diode phân cực ngược => 𝑈𝑟𝑎 = 𝑈𝑣 + Khi 𝑈𝑣 ≤ E => Diode phân cực thuận => 𝑈𝑟𝑎 = E

 Kết quả:

Hình 4c.2: Đồ thị điện áp vào ra

d) Mạch hạn chế trên mức mắc song song

 Sơ đồ:

Hình 4d.1: Mạch hạn chế biên độ điện áp trên mức E mắc song song

 Phân tích:

+ Khi 𝑈𝑣 ≥ E => Diode phân cực thuận => 𝑈𝑟𝑎 = 𝐸 + Khi 𝑈𝑣 < E => Diode phân cực ngược => 𝑈𝑟𝑎 = 𝑈𝑣

 Kết quả:

Hình 4d.2: Đồ thị điện áp vào ra