GIỚI THIỆUEME-DEV là bộ thí nghiệm được thiết kế để thực hiện các bài thí nghiệm tìm hiểu, khảo sát đặc tính, hoạt động và ứng dụng đơn giản của các linh kiện điện tử cơ bản.. Với tài li
Trang 1HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM DỤNG CỤ LINH KIỆN ĐIỆN TỬ VỚI EME-DEV
Ks Phạm Hưng Thịnh
Website: http://deeb.dientuvn.com
www2.hcmut.edu.vn/~vkchau;
Email: contact@dientuvn.com
Trang 2GIỚI THIỆU
EME-DEV là bộ thí nghiệm được thiết kế để thực hiện các bài thí nghiệm tìm hiểu, khảo sát đặc tính, hoạt động và ứng dụng đơn giản của các linh kiện điện tử cơ bản Với tài liệu hướng dẫn thí nghiệm này, sinh viên có thể thao tác trên bộ thí nghiệm và đo đạc các thông số cần thiết để khảo sát và hiểu rõ về đặc tính và hoạt động của các linh kiện Tài liệu này bao gồm hai phần lớn:
Phần 1: Hướng dẫn chung về bộ thí nghiệm.
Phần 2: Hướng dẫn chi tiết cách thực hiện các bài thí nghiệm Mỗi bài thí
nghiệm được tổ chức thành 5 phần như sau:
Mục đích: phần này cho biết các kiến thức cần nắm được sau khi thí
nghiệm Sau mỗi bài thí nghiệm, cần xem lại mục đích để kiểm tra mức
độ đạt được các yêu cầu thí nghiệm
Chuẩn bị trước khi vào thí nghiệm: người tham gia thí nghiệm cần
chuẩn bị trước một số nội dung nêu trong mục này để đảm bảo quá trình thí nghiệm đạt được hiệu quả tốt Phần thí nghiệm sẽ tập trung làm rõ các kiến thức được chuẩn bị trước
Cài đặt phần cứng: hướng dẫn các thao tác trên bộ thí nghiệm để cài đặt
mạch cần khảo sát
Tiến hành thí nghiệm: phần này sẽ trình bày các nội dung thí nghiệm cụ
thể Người thí nghiệm cần tìm hiểu kỹ các vấn đề trong phần này
Gợi ý kiểm tra: mục này trình bày một số câu hỏi gợi ý để kiểm tra các
kiến thức nhận được qua mục tiến hành thí nghiệm Nội dung kiểm tra cụ thể có thể do giáo viên hướng dẫn thí nghiệm đề xuất trong buổi thí nghiệm
Trang 3HƯỚNG DẪN CHUNG VỀ
BỘ THÍ NGHIỆM
Bộ thí nghiệm dụng cụ linh kiện điện tử bao gồm 2 thiết bị rời là bộ nguồn EME-PSG và bộ thí nghiệm EME-DEV
1.1 SỬ DỤNG BỘ NGUỒN EME-PSG
Hình 1 Bộ nguồn thí nghiệm EME-PSG
EME-PSG tạo ra nguồn cung cấp và nguồn tín hiệu cho các mạch thí nghiệm Sau khi cấp điện, nhấn công tắc ở góc phía trên bên phải để mở nguồn
EME-PSG được thiết kế thành 5 khối với chức năng cụ thể và có các nút điều chỉnh phù hợp để thay đổi điện áp, tầng số
Chú ý các điểm nối GND trong từng khối nguồn đã được nối với nhau Các GND của các khối nguồn là độc lập nên có thể kết nối các khối nguồn để tạo nguồn có điện áp cao hơn
Trang 41.1.1 Khối AC/DC POWER
Hình 2 Khối nguồn AC/DC
Khối AC/DC cung cấp nguồn DC và AC 50Hz 2 nguồn này có chung nút điều chỉnh biên độ ở các mức: 12V, 18V, 24V, 40V
1.1.2 Khối nguồn DC cố định
Hình 3 Khối nguồn DC cố định
Khối nguồn này được thiết kế gồm 4 nguồn DC cố định: ±5V, ±12V
Các điểm kết nối GND của 4 nguồn này được nối với nhau Mỗi nguồn có 2 điểm kết nối VCC, 2 điểm kết nối này của tưng nguồn cũng được nối với nhau
1.1.3 Khối nguồn DC thay đổi được
Trang 5Khối này gồm 2 nguồn DC thay đổi độc lập.
Nguồn DC thay đổi tầm 0-20V ở phía bên phải Nó có một nút chỉnh cho phép chỉnh điện áp DC ở ngõ ra từ 0V tới 20V
Nguồn DC thay đổi tầm 0-5V ở phía bên trái Nó có hai nút chỉnh cho phép chỉnh điện áp DC ở ngõ ra từ 0V tới 5V Nút COARSE dùng để chỉnh thô, nút FINE dùng để chỉnh tinh
1.1.4 Khối nguồn tạo hàm
Hình 5 Khối nguồn tạo hàm
Khối này gồm 3 nguồn tín hiệu: nguồn sóng sin, nguồn sóng vuông, và nguồn sóng tam giác Tín hiệu GND của các nguồn này được nối với nhau
Các nguồn sóng này sử dụng chung 2 nút bên trái để điều chỉnh tần số Nút RANGE để chọn tầm thay đổi tần số Nút FREQ để thay đổi tần số trong tầm
đã chọn
Các nguồn sóng này có thể điều chỉnh biên độ độc lập bằng 3 nút điều chỉnh biên độ bên phải tương ứng với 3 nguồn
1.2 SỬ DỤNG BỘ THÍ NGHIỆM EME-DEV
Bộ thí nghiệm được thiết kế thành 10 mạch nhỏ được đánh dấu từ AJ Mỗi mạch thí nghiệm này sử dụng để thí nghiệm cho mỗi linh kiện điện tử cụ thể Trên mạch có các điểm kết nối dùng để cắm dây kết nối mạch, kết nối với thiết bị đo hoặc kết nối với nguồn
Trên mạch có các đường kết nối màu trắng để nối giữa các điểm kết nối, nối các điểm kết nối với các chân linh kiện Các đường này thể hiện kết nối sẵn
có trong mạch
Trang 6Nội dung thí nghiệm
2.1 MẠCH RC
2.1.1 Mục đích
Tìm hiểu và khảo sát đặc tính của linh kiện điện trở và tụ điện
2.1.2 Chuẩn bị trước khi thí nghiệm
Xem trước phần đọc giá trị vòng màu của điện trở
Xem lại cách sử dụng các công cụ đo VOM, DVM và Oscilloscope (dao động ký - dđk)
Trang 72.1.3 Cài đặt phần cứng
Cấp nguồn Vin là nguồn phát sóng vuông vào mạch Đầu + vào điểm kết nối A1, đầu GND vào điểm kết nối A3
Lấy dây nối 2 điểm kết nối A2, A10 để sử dụng RA2 vào mạch thí nghiệm
2.1.4 Tiến hành thí nghiệm
Đọc các giá trị điện trở bằng vạch màu của điện trở trên mạch thí nghiệm Bật nguồn Dùng dao động ký (dđk) đo nguồn để chỉnh nguồn Vin có điện
áp đỉnh-đỉnh Vp-p = 4V, f =1 KHz
Dùng dđk để quan sát điện áp trên RA2, đo giá trị điện áp đỉnh trên điện trở RA2 rồi tính hệ số phân áp và vẽ lại dạng sóng
Rphân áp= VRA2/ ( VRA1 + VRA2 ) Nối thêm tụ CA1 vào mạch bằng cách lấy dây nối 2 điểm A9 và A10 để khảo sát ảnh hưởng của tụ và xác định thời hằng Thời hằng là khoản thời gian tụ nạp tới 63% giá trị đỉnh hoặc là khoản thời gian tụ xả còn 37% giá trị đỉnh
Dùng dđk để quan sát điện áp trên RA2 Vẽ lại dạng sóng
Thay thế điện trở RA2 lần lượt bằng các điện trở RA3, RA4, RA5, (RA3 + RA6), (RA4 + RA7), (RA5 + RA8) bằng cách lấy dây nối lần lượt điểm kết nối A2 với các điểm A11, A12, A13, A14, A15, A16 Lặp lại các bước ở trên để khảo sát lại mạch tương ứng với các điện trở mới thay đổi
2.1.5 Gợi ý kiểm tra
Tính các giá trị hệ số phân áp theo các giá trị điện trở đã đọc bằng vạch màu của điện trở So sánh với các giá trị hệ số phân áp tương ứng đã đo được trong thí nghiệm
So sánh và giải thích các dạng sóng đã vẽ trên dđk Cho biết ảnh hưởng của
tụ CA1
Tính thời hằng theo công thức lý thuyết và so sánh với giá trị đo được τ = RC
A9
A2
A12
A5
A1
A3
A16
A11
RA 4
RA 6
+
CA 1
RA 7
A7
RA 8
RA 3
A6
R
A13
RA 5
RA 1
RA 2
A10
VIN
Trang 82.2 DIODE
2.2.1 Mục đích
Tìm hiểu và khảo sát đặc tính của linh kiện diode
2.2.2 Chuẩn bị trước khi thí nghiệm
Xem trước lý thuyết về diode và ứng dụng chỉnh lưu của diode
2.2.3 Cài đặt phần cứng
Vin 1 05V
mA
V
+
_
B7 B10
DB1
D IOD E
B9
+ CB1 1000u
B6
RB1 470ohm s, 1/2W
B5 B4
B3
B8
B2 B1
RB2 470ohm s, 1/2W
B
560 0.1
Vin2
020V
Trang 9Chỉnh cho Vin = 0V rồi bật nguồn.
Tăng dần Vin, đồng thời quan sát giá trị trên các đồng hồ đo Ghi lại các thông số đo được vào bảng sau:
Id (mA)
Vẽ đặc tuyến và xác định gần đúng điện áp dẫn của diode
b Đặc tính chỉnh lưu
Tắt nguồn
Tháo Ampe kế ra khỏi mạch Lấy dây nối tắt 2 điểm B4, B6
Dùng dđk để đo tín hiệu Vin, Vout Nối GND của dđk tới điểm B10, kênh CH1 tới điểm B3 (Vin), kênh CH2 tới điểm B6 (Vout)
Thay nguồn Vin bằng nguồn phát sóng sin f = 1kHz Chỉnh biên độ nguồn sin = 0V rồi bật nguồn
Tăng dần biên độ Vin và quan sát Vout Vẽ lại dạng sóng Vin, Vout tại điểm Vin có biên độ = 2 Vp-p Nhận xét và giải thích dạng sóng
c Ảnh hưởng của tụ
Vin
B7 B10
DB1
D IOD E
B9
+ CB1 1000u
B6
RB1 470ohm s, 1/2W
B5 B4
B3
B8
B2 B1
RB2 470ohm s, 1/2W
B
560 0.1
B7 B10
DB1
D IOD E
B9
+ CB1 1000u
B6
RB1 470ohm s, 1/2W
B5 B4
B3
B8
B2 B1
RB2 470ohm s, 1/2W
Vin
560 0.1
Trang 10Bỏ điện trở RB2 ra khỏi mạch bằng cách bỏ kết nối B5, B6; thay thế tụ điện CB1 vào đó bằng cách lấy dây nối 2 điểm B4, B5
Dùng dđk để đo tín hiệu Vin, Vout Nối GND của dđk tới điểm B10, kênh CH1 tới điểm B3 (Vin), kênh CH2 tới điểm B5 (Vout)
Nguồn Vin là nguồn phát sóng sin f = 1kHz Chỉnh biên độ nguồn sin = 0V rồi bật nguồn
Tăng dần biên độ Vin và quan sát Vout Vẽ lại dạng sóng Vin, Vout tại điểm Vin có biên độ = 2Vp-p Nhận xét và giải thích dạng sóng
d Ảnh hưởng của tải
Thêm tải cho mạch bằng cách nối điện trở RB2 vào mạch, kết nối B5, B6 Quan sát và vẽ lại dạng sóng Vin, Vout tại điểm Vin có biên độ = 2Vp-p Nhận xét và giải thích sự thay đổi của dạng sóng ngõ ra
2.2.5 Gợi ý kiểm tra
So sánh và giải thích các dạng sóng trong trường hợp không có tụ (b), có tụ
và không tải (c), có tụ và có tải trở (d) đã vẽ trên dđk với lý thuyết
B7 B10
DB1
D IOD E
B9
+ CB1 1000u
B6
RB1 470ohm s, 1/2W
B5 B4
B3
B8
B2 B1
RB2 470ohm s, 1/2W
B
Vin
560 0.1
