Báo cáo cấu kiện Điện tử tên Đề tài thiết kế mạch Đa hài

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Giới thiệu đề tài Lý do chọn đề tài :  Mạch đa hài là một loại mạch điện tử được sử dụng để tạo ra nhiều tín hiệu đầu ra từ một tín hiệu đầu vào.. Mạch

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ THÔNG TIN

VÀ TRUYỀN THÔNG VIỆT - HÀN KHOA KỸ THUẬT MÁY TÍNH VÀ ĐIỆN TỬ

BÁO CÁO CẤU KIỆN ĐIỆN TỬ

TÊN ĐỀ TÀI THIẾT KẾ MẠCH ĐA HÀI

Sinh viên thực hiện : Đoàn Trọng Mỹ - 23CE045

Lê Bảo Hoàng – Phùng Đức Dương

Giảng viên : Dương Hữu Ái

Đà Nẵng, 9 tháng 12 năm 2023

NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN

Đà Nẵng, tháng 03 năm 2023

Giảng viên

Dương Hữu Ái

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1 : TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI……… 4

1.1 Giới thiệu đề tài………

1.2 Nội dung và kế hoạch thực hiện………

1.3 Bố cục báo cáo……….

CHƯƠNG 2 : LINH KIỆN VÀ TIẾN HÀNH LẮP MẠCH 2.1 Các linh kiện để thiết kế mạch………

2.1.1 Điện Trở……… 3

2.1.2 Tụ Điện……….3 2.1.3 Transistor

2.1.4 Các linh kiện khác

2.2 Sơ đồ mạch

2.3 Nguyên lí hoạt động

CHƯƠNG 3 : ỨNG DỤNG

3.1 Ứng dụng

3.2 Ưu điểm và nhược điểm

CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

4.1 Nhận định về mạch

4.2 Tiềm năng phát triển

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ĐỀ TÀI

1.1 Giới thiệu đề tài

Lý do chọn đề tài :

 Mạch đa hài là một loại mạch điện tử được sử dụng để tạo ra nhiều tín hiệu đầu ra từ một tín hiệu đầu vào Mạch đa hài thường được sử dụng trong các ứng dụng như xử lý tín hiệu, điều khiển và điện tử viễn thông.

 Mạch đa hài bao gồm một số bộ phận chính, bao gồm bộ phát tín hiệu,

bộ nhân tín hiệu và bộ lọc tín hiệu Bộ phát tín hiệu được sử dụng để tạo ra tín hiệu đầu vào, bộ nhân tín hiệu được sử dụng để tăng số lượng tín hiệu đầu ra, và bộ lọc tín hiệu được sử dụng để lọc các tín hiệu không mong muốn.

 Mạch đa hài có nhiều ứng dụng trong các lĩnh vực khác nhau, bao gồm

xử lý tín hiệu âm thanh, điện tử viễn thông, và điều khiển Mạch đa hài cũng được sử dụng trong các thiết bị điện tử như máy tính, điện thoại di động và máy tính bảng.

1.2 Nội dung và kế hoạch thực hiện

a)Nội dung thực hiện

B1: Tìm hiểu đề tài

B2: Các linh kiện để lắp mạch

+ Điện trở

+ Tụ hóa

+ Transitor

+ Diode phát quang

B3 : Các nội dung chính

- Thu thập dữ liệu để thiết kế mạch : Tiến hành tìm hiểu về các mạch dao động đa hài để lắp mạch của nhóm và thực hiện lắp mạch.

- Báo cáo và công bố : Tổng hợp kết quả nghiên cứu vào báo cáo và công bố kết quả

B4 : Làm slide thuyết trình về mạch

-Công cụ thực hiện : Canva

B5 : Làm báo cáo đồ án

-Công cụ thực hiện : MS Word

CHƯƠNG 2: LINH KIỆN VÀ TIẾN HÀNH LẮP MẠCH

2.1 Các linh kiện để thiết kế mạch

2.1.1 Điện trở

- Điện trở được sử dụng để giới hạn dòng điện trong mạch đa hài Mạch của em dùng 2 điện trở 1KΩ và 2 điện trở 100KΩ.

Điện trở 1 k Ω

Điện trở 100kΩ

2.1.2 Tụ điện hóa

- Là tụ điện có sự phân cực âm dương, khi có dòng điện đi vào các bản tụ thì sẽ có

sự tích trữ năng lượng, để tụ không bị nổ thì khi tích trữ năng lượng điện áp tại bản cực dương luôn phải lớn hơn bản cực âm Trong mạch đa hài này tụ điện được

sử dụng sẽ là loại tụ hóa hay còn gọi là tụ có phân cực âm dương, khi dòng điện đi qua các bản tụ thì tụ điện lúc này sẽ tích trữ năng lượng, để tránh trường hợp tụ bị hỏng thì khi tích trữ điện áp tại bản cực dương phải lớn hơn bản cực âm.

- Mạch của tụi em sử dụng 2 tụ hóa 47uF

Tụ hóa 47uF

2.1.3 Transistor

- Mạch đa hài dùng transistor NPN để tạo sóng đa hài Trong mạch này, transistor NPN được kết nối với điện trở và tụ điện để tạo ra một tín hiệu đầu vào Khi tín hiệu đầu vào được cấp cho transistor, transistor sẽ khuếch đại tín hiệu và tạo ra một tín hiệu đầu ra.

- Một số loại transistor NPN phổ biến được sử dụng trong mạch đa hài là BC547, 2N3904, nhóm em sẽ dùng c1815.

Transistor C1815

2.1.4 Các linh kiện khác

- Ngoài các linh kiện quan trọng trên, trong mạch sẽ cần thêm 2 diode phát quang và 1 pin nguồn 9V ( có thể xài 6V hoặc 3V)

2.2 Sơ đồ mạch

Sơ đồ mạch đa hài

2.3 Nguyên lí hoạt động

-Giai đoạn 1 :

- Khi được cấp nguồn thì tụ điện C1 và C2 sẽ đều được nạp, đồng thời một trong 2 transistor C1815 Q1 hoặc Q2 sẽ được hoạt động trước Tại sao lại như vậy trên thực tế thì đây đều là 2 transistor cùng loại nhưng không hề giống nhau hoàn toàn, thường thì trong mạch sẽ có một con nhạy hơn con còn lại.

- Giả sử trong mạch Q1 nhạy hơn do đó nó sẽ được hoạt động trước, đồng nghĩa lúc này VBE Q1 lớn hơn hoặc bằng 0,6V Do điện áp vào cực B của Q1 tăng từ 0 – 0,6V trước khi điện áp tăng lên 0,6V thì cực

âm của tụ C1 vẫn đang trong quá trình nạp Dòng điện lúc này sẽ đi

từ cực C của transistor Q1 xuống cực E và xuống mass, lúc này đèn D2 sẽ sáng, cực dương của tụ C2 không được nạp điện do dòng điện

chỉ xuống mass Cùng lúc đó thì transistor Q2 không hoạt động nên đèn D1 sẽ không sáng.

- Cực dương của C1 lúc này sẽ được nạp nhưng sẽ không nạp được nhiều vì dòng lúc này đang được chạy xuống mass, cực âm của tụ C2 và tụ C1 cũng vậy sẽ không nạp được nhiều Khi mà Q1 hoạt động thì đồng nghĩa cực B và E sẽ được nối với nhau và xuống mass Đồng nghĩa điện áp ở cực B lúc này sẽ giảm từ 0,6 V – 0 V Cực âm của tụ C1 lúc này sẽ được xả, khi điện áp của cực B của transistor Q1 xả hết thì Q1 sẽ ngừng dẫn, đồng thời đèn LED D2 sẽ tắt và bắt đầu tới chu kỳ tiếp theo.

-Giai đoạn 2 :

- Khi mà Q1 đã ngưng dẫn, cực âm của C2 sẽ được nạp điện áp thông qua dòng đi qua điện trở R1 khi điện áp đạt giá trị 0,6V, điện áp đi vào cực B của Q2 lúc này Q2 dẫn vì VBE Q2 lớn hơn hoặc bằng 0,6V, cực C của transistor Q2 sẽ được nối với cực E và dòng đi xuống mass, đèn LED D1 lúc này sẽ sáng, tại cực dương của tụ C1 xuất hiện hiện tượng xả điện, cực dương của tụ C2 được nạp điện vì lúc này Q1 vẫn đang ở trạng thái không dẫn.

- Nguyên lý hoạt động vẫn tương tự như ở giai đoạn 1, cực âm của tụ C2 sẽ được xả điện áp và xuống mass do cực B và cực E của Q2 được nối thông với nhau, khi điện áp được xả hết từ 0,6 – 0 V thì lúc này

- Sau đó cực âm của tụ C1 sẽ được nạp làm cho điện áp ở cực B của transistor Q1 tăng lên từ 0 – 0,6V lúc này Q1 sẽ dẫn Các quá trình này sẽ được lặp đi lặp lại luân phiên và tạo ra một mạch đa hài với dạng sóng điện áp tại cực C

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG

3.1 Ứng dụng

 Mạch khuếch đại tín hiệu: Mạch đa hài sử dụng transistor NPN có thể được

sử dụng để tăng độ lớn của tín hiệu điện Nó có thể được áp dụng trong các thiết bị âm thanh, mạch khuếch đại tín hiệu RF (radio frequency), và các hệ thống truyền thông khác

 Mạch chuyển đổi và khuếch đại công suất: Mạch đa hài sử dụng transistor NPN có thể được sử dụng để chuyển đổi và khuếch đại công suất trong các ứng dụng như mạch công suất âm thanh, mạch đèn LED, mạch động cơ, và các mạch công suất khác

 Mạch tạo xung: Transistor NPN có thể được sử dụng để tạo xung trong các ứng dụng như mạch đồng hồ điện tử, mạch đếm, mạch điều khiển thời gian,

và các mạch tạo xung khác

 Mạch cân bằng: Mạch đa hài sử dụng transistor NPN có thể được sử dụng để xây dựng mạch cân bằng trong các ứng dụng như bộ chỉnh âm thanh, bộ chỉnh màu, và các hệ thống điều khiển khác

 Mạch đèn phát quang: Transistor NPN có thể được sử dụng để điều khiển đèn phát quang LED trong các ứng dụng chiếu sáng, đèn trang trí, và các thiết bị điện tử khác

3.2 Ưu điểm và nhược điểm

- Ưu điểm :

-Tạo ra nhiều tín hiệu tần số: Mạch đa hài cho phép tạo ra và xử lý đồng thời nhiều tín hiệu tần số khác nhau Điều này rất hữu ích trong các ứng dụng như viễn thông,

xử lý tín hiệu âm thanh và hình ảnh, nơi cần xử lý đa tần số đồng thời

-Đa dạng ứng dụng: Mạch đa hài có thể được sử dụng trong nhiều lĩnh vực và ứng dụng khác nhau, bao gồm viễn thông, công nghệ thông tin, điện tử tiêu dùng, y

tế, và nhiều lĩnh vực công nghiệp khác Điều này tạo ra sự linh hoạt và khả năng ứng dụng rộng rãi cho mạch đa hài

-Hiệu suất cao: Mạch đa hài có thể được tối ưu hóa để đạt hiệu suất cao trong việc

xử lý tín hiệu và truyền thông Điều này quan trọng trong các ứng dụng yêu cầu độ chính xác cao và tốc độ xử lý nhanh như trong viễn thông và xử lý số liệu

- Nhược điểm :

- Độ ổn định và độ tin cậy: Mạch tạo xung đa hài có thể nhạy cảm với biến thiên nhiệt độ, nhiễu và các yếu tố môi trường khác Điều này có thể ảnh hưởng đến độ

ổn định và độ tin cậy của tín hiệu xung đa hài

- Độ chính xác và độ nhiễu: Mạch tạo xung đa hài có thể bị ảnh hưởng bởi các yếu

tố nhiễu và nhiễu tương cắt Điều này có thể làm giảm độ chính xác của tín hiệu xung đa hài và gây nhiễu cho các thành phần khác trong hệ thống

-Tần số và điều chỉnh: Đôi khi, điều chỉnh tần số của mạch tạo xung đa hài có thể

là một vấn đề phức tạp và đòi hỏi sự điều chỉnh kỹ lưỡng Điều này có thể ảnh hưởng đến khả năng tinh chỉnh và tuỳ chỉnh tần số của mạch

CHƯƠNG 4 : KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN

4.1 Nhận định về mạch

- Mạch đa hài là một khái niệm quan trọng trong lĩnh vực mạng máy tính và viễn thông

- Nó có khả năng chuyển tiếp thông tin qua nhiều mạch nối tiếp nhau, tạo ra sự dự phòng tự nhiên và tăng cường độ tin cậy của hệ thống

- Mạch đa hài có thể tăng cường băng thông và hiệu suất truyền thông, giảm thiểu

sự cô lập và tăng khả năng truyền dẫn dữ liệu

- Nó cung cấp tính linh hoạt trong việc lựa chọn và thay đổi đường truyền thông tin, cho phép sự mở rộng và thay đổi cấu trúc mạng một cách dễ dàng

- Mạch đa hài có tiềm năng ứng dụng rộng trong mạng lưới điện thông minh, mạng viễn thông không dây và các lĩnh vực khác của viễn thông và điện tử

4.2 Tiềm năng phát triển

- Mạch đa hài có tiềm năng phát triển lớn trong tương lai, đặc biệt là trong lĩnh vực mạng máy tính và viễn thông

- Nghiên cứu và phát triển các thuật toán định tuyến, quản lý tài nguyên và tính bảo mật sẽ đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển mạch đa hài

- Mạch đa hài có thể được ứng dụng mạnh mẽ trong mạng lưới điện thông minh, mạng viễn thông không dây và các lĩnh vực khác như Internet of Things (IoT) và công nghệ thông tin

- Sự hỗ trợ từ môi trường công nghệ và quy định sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho triển khai mạch đa hài trong các hệ thống thực tế