Báo cáo thực tập cơ bản mạch ổn áp cố định có sử dụng ic ổn áp

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG  BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN MẠCH ỔN ÁP CỐ ĐỊNH CÓ SỬ DỤNG IC ỔN ÁP Giảng viên hướng dẫn Thầy Phan Văn Phương Sinh viên Nguyễn Trần Tiến Duy MSSV[.]

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI

KHOA ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG

- -BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN

MẠCH ỔN ÁP CỐ ĐỊNH CÓ SỬ DỤNG IC ỔN ÁP

Mục lục

I Tín hiệu số

II Cổng logic cơ bản

1 Cổng NOT

2 Cổng AND

3 Cổng OR

4 Cổng BUFFER

5 Cổng NAND

6 Cổng NOR

7 Cổng EX-OR

8 Cổng EX-NOR

9 Cổng phức AOI (AND-OR-INVERTER)

III Tìm hiểu về đại số Boole và Đl De Morga

IV Trigger nhớ và các bộ đếm thuận nghịch

V Bộ đếm 00-59 VI Kết luận

I Tín hiệu số

Tín hiệu số là tín hiệu được sử dụng để biểu diễn dữ liệu dưới dạng một chuỗi

các giá trị rời rạc; tại bất kỳ thời điểm nào, nó chỉ có thể đảm nhận một trong số các giá trị hữu hạn Điều này tương phản với một tín hiệu tương tự, đại diện cho các giá trị liên tục; tại bất kỳ thời điểm nào, tín hiệu tương tự đại diện cho một

số thực trong phạm vi giá trị liên tục

Các tín hiệu số đơn giản biểu thị thông tin trong các dải rời rạc của các mức tương tự Tất cả các cấp trong một dải các giá trị đại diện cho cùng một trạng thái thông tin Trong hầu hết các mạch kỹ thuật số, tín hiệu có thể có hai giá trị

có thể; đây được gọi là tín hiệu nhị phân hoặc tín hiệu logic Chúng được biểu

thị bằng hai dải điện áp: một dải gần giá trị tham chiếu (thường được gọi là điện

áp đất hoặc 0 volt) và giá trị kia gần điện áp cung cấp Các giá trị này tương

ứng với hai giá trị “0” và “1” (hoặc “sai” và “đúng”) của miền Boolean, do đó tại bất kỳ thời điểm nào, tín hiệu nhị phân đại diện cho một chữ số nhị phân (bit) Do sự rời rạc này, những thay đổi tương đối nhỏ đối với các mức tín hiệu tương tự không rời khỏi đường bao rời rạc và kết quả là bị bỏ qua bởi mạch cảm biến trạng thái tín hiệu Kết quả là, tín hiệu số có khả năng chống nhiễu; nhiễu điện tử, miễn là nó không quá lớn, sẽ không ảnh hưởng đến các mạch kỹ thuật

số, trong khi nhiễu luôn làm suy giảm hoạt động của tín hiệu tương tự ở một mức độ nào đó

Tín hiệu số có nhiều hơn hai trạng thái đôi khi được sử dụng; mạch sử dụng các tín hiệu như vậy được gọi là logic đa trị Ví dụ, các tín hiệu có thể giả sử ba trạng thái có thể được gọi là logic ba giá trị

Trong tín hiệu số, đại lượng vật lý đại diện cho thông tin có thể là dòng điện hoặc điện áp thay đổi, cường độ, pha hoặc phân cực của trường quang hoặc điện

từ khác, áp suất âm, từ hóa của phương tiện lưu trữ từ tính, vân vân Tín hiệu số được sử dụng trong tất cả các thiết bị điện tử kỹ thuật số, đáng chú ý là thiết bị điện toán và truyền dữ liệu

Tín hiệu số nhận được có thể bị suy giảm do nhiễu và biến dạng mà không nhất thiết ảnh hưởng đến các số

II Cổng logic cơ bản

1 Cổng NOT

Còn gọi là cổng đảo (Inverter), dùng để thực hiện hàm đảo

Ký hiệu (ig 2), mũi tên chỉ chiều di chuyển của tín hiệu và vòng tròn là

ký hiệu đảo Trong những trường hợp không thể nhầm lẫn về chiều này, người ta có thể bỏ mũi tên

Figure 2 Kí hiệu công NOT và bảng chân lí

2 Cổng AND

Dùng thực hiện hàm AND 2 hay nhiều biến

Cổng AND có số ngã vào tùy thuộc số biến và một ngã ra Ngã ra của cổng là hàm AND của các biến ngã vào

Ký hiệu cổng AND 2 ngã vào cho 2 biến (ig 3a)

Nhận xét:

Ngã ra cổng AND chỉ ở mức cao khi tất cả ngã vào lên cao

Khi có một ngã vào = 0, ngã ra = 0 bất chấp các ngã vào còn lại

Khi có một ngã vào =1, ngã ra = AND của các ngã vào còn lại

Vậy với cổng AND 2 ngã vào ta có thể dùng 1 ngã vào làm ngã kiểm soát (ig

3b), khi ngã kiểm soát = 1, cổng mở cho phép tín hiệu logic ở ngã vào còn lại qua cổng và khi ngã kiểm soát = 0, cổng đóng , ngã ra luôn bằng 0, bất chấp

ngã vào còn lại

Với cổng AND có nhiều ngã vào hơn, khi có một ngã vào được đưa lên mức cao thì ngã ra bằng AND của các biến ở các ngã vào còn lại

Hình (ig 4) là giản đồ thời gian của cổng AND hai ngã vào Trên giản đồ, ngã

ra Y chỉ lên mức 1 khi cả A và B đều ở mức 1

4 Giản đồ thời gian cổng AND

3 Cổng OR

Dùng để thực hiện hàm OR 2 hay nhiều biến

Cổng OR có số ngã vào tùy thuộc số biến và một ngã ra Ký hiệu

cổng OR 2 ngã vào

Figure 5 Kí hiệu cổng OR

Bảng chân lí:

-6 Bảng chân lí cổng OR

Nhận xét:

Ngã ra cổng OR chỉ ở mức thấp khi cả 2 ngã vào xuống thấp

Khi có một ngã vào =1, ngã ra = 1 bất chấp ngã vào còn lại

Khi có một ngã vào =0, ngã ra = OR các ngã vào còn lại

Vậy với cổng OR 2 ngã vào ta có thể dùng 1 ngã vào làm ngã kiểm soát, khi

ngã kiểm soát = 0, cổng mở, cho phép tín hiệu logic ở ngã vào còn lại qua cổng

và khi ngã kiểm soát = 1, cổng đóng, ngã ra luôn bằng 1.

Với cổng OR nhiều ngã vào hơn, khi có một ngã vào được đưa xuống mức thấp thì ngã ra bằng OR của các biến ở các ngã vào còn lại

4 Cổng BUFFER

Còn gọi là cổng đệm Tín hiệu số qua cổng BUFFER không đổi trạng thái logic Cổng BUFFER được dùng với các mục đích sau:

Sửa dạng tín hiệu

Đưa điện thế của tín hiệu về đúng chuẩn của các mức logic

Nâng khả năng cấp dòng cho mạch Ký hiệu

của cổng BUFFER

Figure 7 Kí hiệu cổng BUFFER

Tuy cổng đệm không làm thay đổi trạng thái logic của tín hiệu vào cổng nhưng

nó giữ vai trò rất quan trọng trong các mạch số

5 Cổng NAND

Là kết hợp của cổng AND và cổng NOT (Ở đây chỉ xét cổng NAND 2 ngã vào, độc giả tự suy ra trường hợp nhiều ngã vào)

Ký hiệu của cổng NAND: Gồm AND và NOT, cổng NOT thu gọn lại một vòng tròn

Tương tự như cổng AND, ở cổng NAND ta có thể dùng 1 ngã vào làm ngã kiểm soát Khi ngã kiểm soát = 1, cổng mở cho phép tín hiệu logic ở ngã vào còn lại qua cổng và bị đảo, khi ngã kiểm soát = 0, cổng đóng, ngã ra luôn bằng 1

Khi nối tất cả ngã vào của cổng NAND lại với nhau, nó hoạt động như một cổng đảo

Figure 8 Kí hiệu cổng NAND

6 Cổng NOR

Là kết hợp của cổng OR và cổng NOT

Ký hiệu của cổng NOR: Gồm cổng OR và NOT, nhưng cổng NOT thu gọn lại một vòng tròn

7 Cổng EX-OR

Dùng để thực hiện hàm EX-OR

Cổng EX-OR chỉ có 2 ngã vào và 1 ngã ra Ký hiệu

(ig 10a)

Một tính chất rất quan trọng của cổng EX-OR:

Tương đương với một cổng đảo khi có một ngã vào nối lên mức cao, (ig 10b)

Tương đương với một cổng đệm khi có một ngã vào nối xuống mức thấp, (ig 10c)

Figure 10 Kí hiệu cổng EX-OR

8 Cổng EX-NOR

Là kết hợp của cổng EX-OR và cổng NOT Cổng

EX-NOR có 2 ngã vào và một ngã ra Hàm logic

ứng với cổng EX-NOR là

Các tính chất của cổng EX-NOR giống cổng EX-OR nhưng có ngã ra đảo lại

Figure 11 Kí hiệu cổng EX-NOR

9 Cổng phức AOI (AND-OR-INVERTER)

Ứng dụng các kết quả của Đại số BOOLE, người ta có thể kết nối nhiều cổng khác nhau trên một chip IC để thực hiện một hàm logic phức tạp nào đó Cổng AOI là một kết hợp của 3 loại cổng AND (A), OR (O) và INVERTER (I) Thí

dụ để thực hiện hàm logic

Ta có cổng phức sau:

Figure 12 Kí hiệu cổng phức AOI

2 Các ic thông dụng:

TÊN

CỔNG Kí hiệu Chức năng Ic tương ứng

1 Cổng

OR Khiến xảy ra một sự kiện khi chỉ cần

một điều kiện quyết định sự kiện

đó được đáp ứng.

2 Cổng

NOT Cổng đảo cóchức năng như một

cổng đệm nhưng ngõ ra luôn đảo so với ngõ vào.

3 Cổng

AND Tmột sự kiện sẽ xảy hực hiện quan hệ:

ra khi tất cả mọi điều kiện quyết định sự kiện đó được đáp ứng.

7408

4 Cổng

NAND Thực hiện phép toán nhân đảo

5 Cổng

tất cả các ngõ vào bằng 0, tín hiệu ngõ

ra sẽ bằng 0 khi

có ít nhất một ngõ vào bằng 1

6 Cổng

hiệu bằng nhau thì ngõ ra bằng 0 và ngược lại 2 ngõ tín hiệu vào không bằng nhau thì ngõ ra bằng 1

III TÌM HIỂU VỀ ĐẠI SỐ BOOLE VÀ ĐL DE MORGA

1 Đại số Boole chỉ có 3 phép toán là:

Nhắc lại:

OR

0 + 0 = 0

0 + 1 = 1

1 + 0 = 1

1 + 1 = 1

AND

0.0 = 0

0.1 = 0

1.0 = 0

1.1 = 1

NOT

IV TÌM HIỂU VỀ TRIGGER NHỚ VÀ BỘ ĐẾM

THUẬN NGHỊCH.

1 Trigơ – Phần tử nhớ của mạch tuần tự

- Định nghĩa: Trigơ là phần tử có khả năng lưu trữ (nhớ) một trong hai trạng thái 0 và

Trigơ có từ 1 đến một vài lối điều khiển, có hai lối ra luôn luôn ngược nhau là

Q và Tuỳ từng loại trigơ có thể có thêm các lối vào lập (PRESET) và lối vào xoá (CLEAR) Ngoài ra, trigơ còn có lối vào đồng bộ (CLOCK)

- Phân loại:

- Một số IC Trigơ thông dụng:

+ Trigơ JK: IC 54/7473- IC này gồm hai trigơ JK có lối vào xóa và không có lối vào lập hoạt động tại sườn âm của xung Clock

+ Trigơ D: IC 54/7474- IC này gồm hai trigơ D có lối vào xóa và lối vào lập, hoạt động tại sườn dương của xung Clock

+ Trigơ JK: IC 54/7476- IC này gồm hai trigơ JK có lối vào xóa và lối vào lập, hoạt động tại sườn âm của xung Clock

IC đếm 74LS90

2 Bộ đếm thuận nghịch:

- Định nghĩa :

+ Bộ đếm là một mạch tuần tự tuần hoàn có một lối vào đếm và một lối ra, mạch có số trạng thái trong bằng chính hệ số đếm (ký hiệu là Md)

+ Dưới tác dụng của tín hiệu vào đếm, mạch sẽ chuyển từ trạng thái trong này đến một trạng thái trong khác theo một thứ tự nhất định

+ Cứ sau Md tín hiệu vào đếm mạch lại trở về trạng thái xuất phát ban đầu + Bộ đếm được dùng rất nhiều trong các dụng cụ đo lường chỉ thị số, các máy tính điện tử

điều khiển đầu vào

V MẠCH ĐẾM 00-59

1 Sơ đồ nguyên lý của mạch đếm.

VI Kết luận

Qua bài thực tập này, nhóm em dưới sự hướng dẫn tận tình của giảng viên hướng dẫn, đã học được nguyên lí của mạch, sử dụng các linh kiện điện tử, sắp xếp linh kiện, đến cách đi dây đúng quy tắc Do thời gian không nhiều, nên không thể tránh được những sai sót trong quá trình thiết kế mạch cũng như làm báo cáo Cuối cùng, nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô giảng viên đã tận tình giúp đỡ và chỉ bảo chúng em trong suốt quá trình học tập và thực hành