MẠCH cảm BIẾN CHUYỂN ĐỘNG

có sơ đồ nguyên lý và mạch in hướng dẫn chi tiết về MẠCH cảm BIẾN CHUYỂN ĐỘNG ..........................................................................................................................................................................................................................

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ V

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU LINH KIỆN CHÍNH SỬ DỤNG TRONG MẠCH 1

1.1 IC LM393 1

1.2 TRANSISTOR C1815 3

1.3 RELAY 5V 5

1.4 QUANG TRỞ 6

1.5 BIẾN TRỚ………

1,6 DIODE ………

1.7 TỤ ĐIỆN ………

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH 7

2.1 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH NGUỒN 7

2.2 NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH ĐỀ TÀI 8

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN 9

3.1 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG 9

3.2 THIẾT KẾ MẠCH IN 10

3.3 HÌNH ẢNH THỰC TẾ………

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN 14

4.1 KẾT LUẬN 14

4.2 HƯỚNG PHÁT TRIỂN 14

TÀI LIỆU THAM KHẢO 15

HÌNH 1-2: CẤU TẠO CỦA IC LM393

HÌNH 1-3: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA TRANSISTOR C1815

HÌNH 1-4: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA TRANSISTOR C1815

HÌNH 1-5: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA RELAY 5V

HÌNH 1-6: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA QUANG TRỞ

HÌNH 1-7: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA CÁC LOẠI TỤ ĐIỆN

HÌNH 1-8: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA CÁC LOẠI BIẾN TRỞ

HÌNH 1-9: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA DIODE BÁN DẪN

HÌNH 2-1: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH NGUỒN

HÌNH 2-2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH NGUỒN

HÌNH 2-3: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG HÌNH 3-1: SƠ ĐỒ MẠCH IN CỦA MẠCH NGUỒN

HÌNH 3-2: SƠ ĐỒ MẠCH IN CỦA MẠCH CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG HÌNH 3-3: HÌNH ẢNH THỰC TẾ MẠCH NGUỒN

HÌNH 3-4: HÌNH ẢNH THỰC TẾ MẠCH CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU LINH KIỆN CHÍNH SỬ DỤNG TRONG

MẠCH ĐỀ TÀI

1.1 IC LM393:

Hình 1-1: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA IC LM393 Các thông số cơ bản và đặc điểm của IC LM393:

 Dải nguồn nuôi rộng từ 2Vdc đến 36Vdc

 Nguồn nuôi kép +/- 1Vdc đến +/- 18Vdc

 Dòng cực máng rất thấp độc lập với điện áp nguồn nuôi: 0.4mA

 Dòng lối vào thấp: 25nA

 Dòng offset lối vào thấp +/- 5nA và điện áp offset cực đại +/- 3mA

 Dải điện áp lối vào chung thấp ( bao gồm cả mức điện áp bằng đất )

 Dải điện áp lối vào vi sai bằng với điện áp của nguồn cung cấp

 Điện áp offset lối vào thấp:

 2 mA đối với LM393A

 5 mA đối với LM293/393

 Điện áp lối ra tương thích với các mức logic DTL, ECL, TTL, MOS, CMOS

 Điện áp bão hòa lối ra thấp: 250mV, 4mA

Chức năng của IC LM393:

- Khi cho một điện áp chuẩn (Vref) ghim cố định vào một đầu (+) của IC, cho tiếp điện áp cần so sánh vào đầu (-), điện áp ra Vout sẽ:

 Tăng nếu Vin (-) giảm

 Giảm nếu Vin (-) tăng

- Khi cho một điện áp chuẩn (Vref) ghim cố định vào một đầu (-) của IC, cho tiếp điện áp cần so sánh vào đầu (+), điện áp ra Vout sẽ:

 Tăng nếu Vin (-) tăng

 Giảm nếu Vin (-) giảm

Hình 1-2: CẤU TAO CỦA IC LM393 Chân 1(OUTPUT 1): Đầu ra (1)

Chân 2(INPUT 1-): Lối vào đảo (1)

Chân 3(INPUT 1+): Lối vào không đảo (1)

Chân 4(GND): Đất

Chân 5(INPUT 2+): Lối vào không đảo (2)

Chân 6(INPUT 2-): Lối vào đảo (2)

Chân 7(OUTPUT 2): Lối ra (2)

Chân 8(VCC): Nguồn

1.2 TRANSISTOR C1815:

Hình 1-3: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA TRANSISTOR C1815

Hình 1-4: SƠ ĐỒ CHÂN CỦA TRANSISTOR C1815

Giới thiệu về Transistor C1815:

Transistor C1815 gồm 3 lớp bán dẫn ghép với nhau thành hai mối tiếp giáp P-N Ba lớp bán dẫn được nối ra thành 3 cực, lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B (Base), lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối thành cực phát E (Emitter) và cực thu C (Collector), vùng bán dẫn E

và C có cùng loại bán dẫn (N hoặc P) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau được

Nguyên tắc hoạt động:

Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và (-) nguồn vào cực E.Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở

hạn dòng vào hai cực B và E , trong đó cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở, ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn không có dòng điện chạy qua mối CE (lúc này dòng Ic = 0).Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua công tắc qua R hạn dòng qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng Ib Ngay khi dòng Ib xuất hiện lập tức cũng có dòng Ic chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, và dòng Ic mạnh gấp nhiều lần dòng Ib

Trong đó Ic là dòng chạy qua mối CE Ic là dòng chạy qua mối BE β là hệ số khuyếch đại của Transistor

1.3 RELAY 5V

Hình 1-5: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA RELAY 5V

Giới thiệu về Relay 5v:

Relay (rơ le) là một công tắc chuyển đổi hoạt động bằng điện Relay ở trạng thái ON hay OFF phục thuộc vào có dòng điện chạy qua relay hay không

Nguyên tắc hoạt động:

Khi có dòng điện chạy qua relay, dòng điện này sẽ chạy qua cuộn dây bên trong và tạo ra một từ trường hút Từ trường hút này tác động lên một đòn bẩy bên trong làm đóng hoặc mở các tiếp điểm điện và như thế sẽ làm thay đổi trạng thái của rơ le Số tiếp điểm điện bị thay đổi có thể là 1 hoặc nhiều, tùy vào thiết kế

Dòng chạy qua cuộn dây để điều khiển rơ le ON hay OFF thường vào khoảng 30mA với điện áp 12V hoặc có thể lên tới 100mA Hầu hết các con chip đều không thể cung cấp dòng này, lúc này ta cần có một BJT để khuếch đại dòng nhỏ ở ngõ ra IC thành dòng lớn hơn phục vụ cho rơ le

1.4 QUANG TRỞ

Hình 1-6: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA QUANG TRỞ

Điện trở quang hay quang trở (LDR) là một linh kiện điện tử có điện trở thay đổi giảm theo ánh sáng chiếu vào

Quang trở làm bằng chất bán dẫn trở kháng cao, và không có tiếp giáp nào Trong bóng tối, quang trở có điện trở đến vài MΩ Khi có ánh sáng, điện trở giảm xuống mức một vài trăm Ω

1.5 TỤ ĐIỆN

Hình 1-7: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA CÁC LOẠI TỤ ĐIỆN

Tụ điện là một linh kiện điện tử thụ động tạo bởi hai bề mặt dẫn điện được ngăn cách bởi điện môi Khi có chênh lệch điện thế tại 2 bề mặt, tại các bề mặt sẽ xuất hiện điện tích cùng điện lượng nhưng trái dấu

Tụ điện được đặc trưng bởi thông số điện áp làm việc cao nhất và được ghi

rõ trên tụ nếu có kích thước đủ lớn Đó là giá trị điện áp thường trực rơi trên tụ điện

mà nó chịu đựng được Giá trị điện áp tức thời có thể cao hơn giá trị này một chút, nhưng nếu quá cao,ví dụ nếu bằng 200% định mức, thì lớp điện môi có thể bị đánh thủng gây chập tụ

1.6 BIẾN TRỞ

Hình 1-8: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA CÁC LOẠI BIẾN TRỞ

Biến trở là các thiết bị có điện trở thuần có thể biến đổi được theo ý muốn Chúng có thể được sử dụng trong các mạch điện để điều chỉnh hoạt động của mạch điện

1.7 DIODE

Hình 1-9: HÌNH ẢNH THỰC TẾ CỦA DIODE BÁN DẪN

Điốt bán dẫn hay Điốt là một loại linh kiện bán dẫn chỉ cho phép dòng điện

đi qua nó theo một chiều mà không theo chiều ngược lại

Có nhiều loại điốt bán dẫn, như điốt chỉnh lưu thông thường, điốt

Zener, LED Chúng đều có nguyên lý cấu tạo chung là một khối bán dẫn loại P ghép với một khối bán dẫn loại N

CHƯƠNG 2 NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH

1.8 Nguyên lí hoạt động của mạch nguồn

1.1.1 Sơ đồ nguyên lí:

Hình 2-1: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MẠCH NGUỒN

Hình 2-2: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH NGUỒN

Khi dòng điên AC chạy qua mạch chỉnh lưu toàn kì gồm 4 diode, dòng

AC được chuyển thành DC, các tụ trong mạch có nhiệm vụ lọc nhiễu, ổn đinh dòng điện và IC 7805 biến áp thành áp 5 VDC

- Bốn diode tạo thành 1 mạch chỉnh lưu toàn phần chuyển đổi dòng AC thành DC

- Bốn tụ điện có nhiệm vụ lọc nhiễu và ổn định dòng điện

- IC 7805 có nhiệm vụ biến áp thành 5 V

1.9 Nguyên lí hoạt động của mạch đề tài:

2.2.1 Sơ đồ nguyên lý:

Hình 2-3: SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ MẠCH CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG

2.2.2 Nguyên lý hoạt động:

R1, R2, R3 là chiết áp cho chân 3, chức năng của nó là tạo ra một mức áp nhất định cho chân 3 Biến trở và quang trở là cầu chia điện áp cho chân 2

Khi có ánh sáng thì giá trị quang trở giảm nên không có áp vào chân 2 Lúc

đó áp chân 2 thấp hơn áp chân 3 nên áp ngõ ra chân 1 là áp cao, áp của chân 1 sẽ đi xuống đấy thong qua cực BE của transistor C1815

Khi không có ánh sáng thì quang trở tang, áp chân 2 cao hơn áp chân 3 nên ngõ ra là mức thấp Lúc đó áp sẽ đi từ nguồn qua mối nối CE qua relay kích relay làm đèn sáng

CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ MÔ PHỎNG VÀ THIẾT KẾ MẠCH IN

1.10 Kết quả mô phỏng:

 Mạch nguồn:

Hình 3-1: SƠ ĐỒ MẠCH IN CỦA MẠCH NGUỒN

 Mạch đề tài:

Hình 3-2: SƠ ĐỒ MẠCH IN CỦA MẠCH CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG

1.11 Thiết kế mạch in:

 Mạch nguồn:

 Mạch đề tài:

1.12 Hình ảnh mạch thực tế:

 MẠCH NGUỒN :

Hình 3-3: HÌNH ẢNH THỰC TẾ MẠCH NGUỒN

 MẠCH ĐỀ TÀI:

Hình 3-4: HÌNH ẢNH THỰC TẾ MẠCH CẢM BIẾN CHUYỂN ĐỘNG

CHƯƠNG 4 KẾT LUẬN

1.13 Kết luận:

1.14 Hướng phát triển

TÀI LIỆU THAM KHẢO