BÁO cáo THỰC HÀNH điện tử TƯƠNG tự số bài 1 xây dựng một số mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán

Bài 1: Xây dựng một số mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán Mục tiêu .1 Ứng dụng được mạch khuếch đại thuật toán để xây dựng một số mạch cơ bản 1 1 như mạchkhuếch đại thuận, mạch khuếch đ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ SỐ

TÊN HỌC PHẦN: ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ SỐ

MÃ HỌC PHẦN:

HỆ ĐÀO TẠO:

SINH VIÊN:

MÃ SV:

13330 ĐẠI HỌC CHÍNH QUY NGUYỄN VĂN LỘC 91563

TH1

NHÓM TH:

HẢI PHÒNG – 2022

Bài 1: Xây dựng một số mạch ứng dụng khuếch đại thuật toán

) Mục tiêu

.1 Ứng dụng được mạch khuếch đại thuật toán để xây dựng một số mạch cơ bản

1

1

như mạchkhuếch đại thuận, mạch khuếch đại đảo, mạch cảm biến ánh sáng

.2 Luyện cho học sinh kỹ năng kết nối mạch và xây dựng, kiểm nghiệm tính năng mạchđiện tử

1

1

2

2

.3Giúp sinh viên hiểu sâu hơn về những kiến thức đã học

) Công tác chuẩn bị

.1 Đọc kỹ lại phần lý thuyết giảng viên đã giảng trên lớp, tài liệu hướng dẫn thực hành – thí nghiệm, đối chiếu với các thiết bị tại phòng thực hành – thí nghiệm 2

3

3

.2 Tìm hiểu hoạt động phần tử khuếch đại thuật toán, cách đấu nối mạch

)Trang thiết bị cần thiết

.1 Card logic test (test board), IC LM324, led đơn, điện trở các loại, quang trở các loại, quang trở, dây đồng một lõi loại nhỏ

3

4

4

.2 Đồng hồ vạn năng, nguồn cung cấp

) Nội dung thực hành

.3 Xây dựng mạch cảm biến ánh sáng sử dụng khuếch đại thuật toán (Thực hiện trên testboard)

Xây dựng mạch khuếch đại thuận sử dụng IC LM324 (mạch sử dụng nguồn đôi +12V).

)Khái niệm: LM324 là một IC khuếch đại hoạt động nổi tiếng, được sử dụng rộng

+) Với điện áp hoạt động tối thiểu chỉ 3VDC và mức tiêu thụ dòng điện tối thiểu chỉ

từ 0,7mA đến 0,8mA, IC này có thể được sử dụng ở những nơi cần có mạch công

suất tiêu thụ dòng điện thấp và độ lợi cao cao, ví dụ như trong các thiết bị di động

và hoạt động bằng pin

Các tính năng / thông số kỹ thuật của IC LM324

+) Bốn op-amp có độ lợi cao trong một gói duy nhất

+) Độ lợi DC của mỗi op-amp là 100dB.

+) Tất cả bốn op-amp có thể được vận hành từ một nguồn cấp duy nhất

+) Hoạt động với điện áp cấp rộng từ 3V đến 32V +) Đầu vào và đầu ra được bảo

vệ khỏi quá tải

+

+

+

+

) Dòng điện hoạt động rất thấp 700uA đến 800uA

) Băng thông tối đa là 1MHz.

) IC có thể dễ dàng sử dụng với các thiết bị logic và vi điều khiển

) Bảo vệ ngắn mạch bên trong

Và nhiều tính năng khác…

Hình 1 Khuếch đại thuận sử dụng khuếch đại thuật toán trên phần mềm fritzing

Hình 2 Đấu nối mạch thực trên testboard

Nguyên lí hoạt động : Khi xoay biến trở đèn sáng dần

* Mạch điện:

Bao gồm:

+) Điện áp vào được đưa tới lối vào đồng pha

+) Điện áp hồi tiếp âm được lấy thông qua cầu chia điện áp ra R1 và Rht

Hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại không đảo được xác định:

K=Ura/Uvào=(R1+Rht)/R1=1+(Rht+R1)

Nếu ta cho Rht=0 và R1=∞ thì K = +1, lúc đó bộ KĐ không đảo được gọi là

bộ khuếchđại lập lại; thường được sử dụng để phối hợp trở kháng và phân chia tải lối ra.=>Khuếch đại tín hiệu rất bé

Bài 2: Xây dựng một số mạch tổ hợp 1) Mục tiêu

1.1 Hệ thống hoá các phương pháp xây dựng mạch từ các phần tử logic khác nhau, các mạch tổ hợp thường gặp để thoả mãn các quan hệ hàm cho trước

.2 Xây dựng các mạch tổ hợp sử dụng KIT thí nghiệm mạch logic, các mạch tổ 1

hợp thường gặp (mạch giải mã, dồn kênh, phân kênh)

1.3 Giúp sinh viên hiểu sâu hơn về những kiến thức đã học và kỹ năng xây dựng mạch

2) Công tác chuẩn bị của sinh viên

2.1 Đọc kỹ lại phần lý thuyết giảng viên đã giảng trên lớp, tài liệu hướng dẫn thực hành – thi nghiệm, đối chiếu với các thiết bị tại phòng thực hành – thí nghiệm .2 Tìm hiểu các cổng logic cơ bản, các mạch tổ hợp thường gặp như mạch giải

mã, dồn kênh, phân kênh; cách phân tích, thiết kế mạch tổ hợp

2

3) Trang bị cần thiết

3.1 KIT thực hành – thí nghiệm mạch logic, testboard, IC 74LS00, IC 74LS151,

IC 74LS20 3.2 Nguồn điện 110V/ 50 Hz, nguồn 5 VDC

3.3 Dây nối, LED đơn, điện trở các loại, đồng hồ vạn năng

4) Nội dung thực hành

Nội dung:

4.1 Rút gọn hàm và xây dựng mạch với chức năng tương đương (Thực hiện trên KIT thực hành – thi nghiệm mạch logic)

a) Ta rút gọn bằng bảng các-nô :

Hình 1 Mạch tổ hợp sau khi đã được rút gọn

Hình 2 hàm đã được rút gọn trên kit 4.2 Cho bảng chân lí

1

1

1

1

1 0 0 1 1

1 0 1 0 1

1 0 1 1 1

0 1 0 0 1

a) Dùng phần tử logic thành lập mạch thực hiện hàm Q1:

Ta rút gọn bằng bảng các-nô:

1

11 1

10 0

Từ đó ta được mạch thực hiện hàm Q1 = A.C + B.C + A.B

Hình 3 Mạch thực hiện hàm Q1 đã được rút gọn trên proteus

Hình 4 Hàm đã được rút gọn trên KIT

b) Sử dụng mạch dồn kênh 74LS151 để thực hiện hàm Q1

Hình 7 Sơ đồ nguyên lí mạch dồn kênh thực hiện hàm Q1

Hình 8 Đấu nối mạch thực trên testboard

Việc chọn đường nào trong các đường ngõ vào do các ngõ chọn quyết định( tức là các ngõ 11, 10, 9 ) Ta thấy MUX hoạt động như 1 công tắc nhiều vị trí được điều khiển bởi mã số Mã số này là dạng số nhị phân, tuỳ tổ hợp số nhị phân này mà ở bất kì thời điểm nào chỉ có 1 ngõ vào được chọn và cho phép đưa tới ngõ ra Trong

đó đầu Enable(đầu 7) và đầu Gnd( đầu 8) phải được nối đất và đầu Vcc( đầu 16) nối dương thì mạch mới hoạt động

Bài 3: Xây dựng mạch dao động và bộ đếm 1

1

1

) Mục tiêu

.1 Đấu nối được các mạch dao động theo sơ đồ

.2 Xây dựng các bộ đếm với hệ số đếm bất kỳ dựa vào các kiến thức đã học về bộ đếm 1.3 Luyện cho học sinh kỹ năng xây dựng và lắp ráp mạch điện tử

1.4 Giúp sinh viên hiểu sâu hơn về những kiến thức đã học và kỹ năng xây dựng mạch

2)

Công tác chuẩn bị của sinh viên

2.1 Đọc kỹ lại phần lý thuyết giảng viên đã giảng trên lớp, tài liệu hướng dẫn thực hành – thí nghiệm, đối chiếu với các thiết bị tại phòng thực hành – thí nghiệm 2.2 Tìm hiểu các cổng logic cơ bản, IC chuyên dụng: cách phân tích, thiết kế bộ đếm

3) Trang thiết bị cần thiết

Card logic test (test board);

IC 74LS00, IC 555, IC 74LS192, IC 7447;

Led đơn, led 7 đoạn; Đồng hồ vạn năng.

-Tụ điện một chiều loại 10 uF, 100 uF (giá trị của tụ điện có thể được điều chỉnh để tín hiệu đầu ra thoả mãn yêu cầu bài ra); điện trở các loại

Dây đồng một lõi loại nhỏ

) Các nội dung và qui trình

Nội

dung:

-4

4.2 thiết kế bộ đếm đồng bộ sử dụng ic 74LS192

Hình 9 Sơ đồ nguyên lí bộ đếm đồng bộ thuận trên proteus

-Nguyên lí hoạt động: ic555 với 2 tụ điện đóng vai trò tạo xung tần số cho mạch,

Ic 74LS192 là bộ đếm BCD thập phân lên xuống, đóng vai trò đếm từ 0 đến 9 trong mạch và cho đầu ra BCD, đầu ra của ic 555 sẽ được gắn vào đầu up(5) của ic

74ls192, và đầu DN(4) và PL(11) sẽ được nối dương và MR(14) nối đất các đầu

ra q0, q1, q2, q3 sẽ tương ứng lắp với đầu vào A, B, C, D của ic 74LS47 , ic 74ls47 đóng vai trò là ic giải mã BCD ra LED 7 thanh , khi nhận tín hiệu từ ic 74ls192 ic 7

7

447 sẽ giải mã và gửi sang led 7 thanh hiển thị số , kết hợp với bộ tạo xung và ic

4192 led 7 thanh sẽ hiển thị