Microsoft Word - TH KT XUNG.doc - KhoiTho

6 tiết * Mục đích yêu cầu; + Giới thiệu về các phương pháp biến đổi xung: Mạch vi phân và mạch hạn chế xung + Quan sát dạng xung sau biến đổi với các thông số khác nhau + Yêu cầu H

Trang 1

THỰC HÀNH KỸ THUẬT XUNG

(30 TIẾT)

Thiết bị, vật tư, dụng cụ sử dụng trong chương trình:

1 Thiết bị chính về thực tập KT xung cơ bản : PE-03 và các Module cho nhóm bài học

2 Test board, dây cắm 2 đầu có chốt, dây điện 1 lõi (dây điện thoại); mạch in, thuốc ngâm mạch

in, linh kiện các loại (phù hợp với chương trình

3 Kìm cắt, kìm mỏ nhọn, kẹp, dao cắt, máy khoan máy mài

4 VOM; dao động ký 2 tia; bộ nguồn một chiều; máy phát xung đa năng…

Lưu ý: vì thiếu các board thực tập, nên trong quá trình thí nghiệm, GV có thể cho HS làm thêm các mạch bằng Borad test hoặc trên mạch in

Bài 1 Mở đầu

(6 tiết)

* Mục đích yêu cầu;

+ Giới thiệu về các dụng cụ, thiết bị, và hướng dẫn sử dụng chúng

+ Giới thiệu chương trình môn học

+ Yêu cầu HS sử dụng thành thạo dao động ký để đo biên độ, tần số xung

* Nội dung

Chuẩn bị: Các board thí nghiệm có sẵn, đồng hồ VOM, dao động ký, mỏ hàn, dây cắm…

1 Nội quy xưởng thực hành

2 Giới thiệu về các dụng cụ, vật tư, thiết bị thực hành…

3 Hướng dẫn cách sử dụng các dụng cụ, thiết bị thực hành, dụng cụ đo (VOM, dao động ký)

1 Sử dụng khối thí nghiệm có sẵn (phần board chính thí nghiệm điện tử tương tự), dao động ký tiến hành quan sát các dạng xung: sin, vuông , tam giác…

2 Đo biên độ và tần số các dạng xung trên- tiếp tục với các biên độ và tần số khác

3 Quan sát và tính toán sườn lên, sườn xuống của dạng xung vuông và tam giác Qua đó tính độ rộng xung, hệ số lấp đầy, hệ số công tác

4 Sử dụng các máy phát có sẵn trong xưởng, tiếp tực sử dụng dao động ký quan sát dạng xung và tính biên độ, tần số một cách thành thạo

5 Sử dụng phương pháp tính nhẩm tần số nhanh để ứng dụng trong thực tế

của Op-Amp

1 2 trạng thái ngắt, dẫn của transistor

Dùng test board tạo mạch như hình 1.1;

a Cấp nguồn cho mạch + Đưa nguồn 5V vào lối vào, dùng VOM đo điện áp lối ra OUT + Chỉnh VR1, quan sát kim đồng hồ

Giải thích kết quả

b Giữ nguồn cấp cho mach Đưa xung vuông đến lối vào + Dùng DĐK kênh 1 đ lối vào, kênh 2 đo lối ra Chỉnh DD9K cho dễ quan sát + Chỉnh VR1 hoặc chỉnh biên độ xung lối vào, quan sát dạng xung lối ra So sánh dạng xung lối vào với lối ra, cho nhận xét và giải thích kết quả

2 2 trạng thái bảo hòa của Op-amp

Trang 2

Dùng test board ráp mạch như hình 1.2

a Cấp nguồn cho mạch + Nối mạch như hình 1.2 + Dùng VOM đo điện áp lối ra + Đặt VR 2 tại 1 giá trị cố định.Chỉnh biến trở VR1 Quan sát kết quả trên VOM + So sánh điện áp tại 2 lối vào In- và In+ khi lối ra chuyển mức

b Nối mạch như hình 1.2a + Đưa tín hiệu xung đến lối vào, + Dùng DĐK quan sát tín hiệu OUT + Chỉnh biến trở VR hoặc thay đổi biên độ lối ra Quan sát dạng xung và giải thích kết quả

50k VR2

+5V

OUT +

LM741

Trang 3

(6 tiết)

+ Giới thiệu về các phương pháp biến đổi xung: Mạch vi phân và mạch hạn chế xung

+ Quan sát dạng xung sau biến đổi với các thông số khác nhau

+ Yêu cầu HS sử dụng thành thạo dao động ký để quan sát và so sánh

* Nội dung

Chuẩn bị: Các board thí nghiệm có sẵn, đồng hồ VOM, dao động ký, mỏ hàn, dây cắm…

I Mạch vi phân – rút gọn xung dùng RC

Tóm tắt; Sử dụng board thí nghiệm BE-P03 ELECTRONICS PULSE KIT và board BE-P031

Dùng dao động ký để quan sát dang xung và đo các thông số

Sử dụng các DS1 và DS2 theo bảng 1 dưới đây và dùng dao động ký đo mặt tăng xung rồi ghi kết quả vào bảng 2

Theo kết quả đo được so sánh với RC của mỗi mạch

1, Đặt chế độ cho máy phát tín hiệu chính BE - P03 ở tần số 1kHz ( công tắc khoảng RANGE

ở vị trí 1k và chỉnh bổ sung biến trở tinh chỉnh FINE)

2, Nối tín hiệu từ máy phát xung lối vào IN - A của mạch hình P1- 2a

3, Đặt thang đo thế lối vào của bộ dao động ký ở 5V/cm Đặt thời gian quét của dao động ký

ở 0,1ms/cm Chỉnh cho tia nằm trên và nằm dưới của màn dao động ký Sử dụng các nút chỉnh vị trí của dao động ký theo chiều X,Y về vị trí dễ quan sát

Nối kênh 1 của dao động ký với điểm vào IN - A, kênh 2 với điểm ra OUT- C

Hình P1-2a Sơ đồ thí nghiệm về mạch vi phân

4, Tất cả công tắc DSW1, DSW2 ở vị trí ngắt (OFF)

Để tạo các mạch vi phân, có thể gạt công tắc tương ứng với bảng 3.1

Trang 4

Chú ý : công tắc ở vị trí nối ON được đánh dấu X, các công tắc không có trong bảng hoặc để trống ở vị trí ngắt (OFF)

Vẽ lại dạng tín hiệu vào hình P1-2b cho từng mạch vi phân Đo độ rộng xung, ghi kết quả vào bảng 3-2 dưới đây

Bảng -3-2

Hằng số t gian

Viphân C1-R4

Viphân C1-R5

Viphân C1-R6

Viphân C2R4

Viphân C2R5

Viphân C2R6

Viphân C3R4

Viphân C3R5

Viphân C3R6

5 Tính giá trị tích số RC cho mỗi mạch vi phân Ghi kết quả vào bảng 3-2

6 theo kết quả thu được, tìm mối liên hệ giữa hằng số thời gian tính theo tích RC cho mỗi mạch với giá trị Tx đo được Giải thích vai rò các linh kiện trong đó

Trang 6

II Mạch vi phân dùng OP-AMP

Tóm tắt: Sử dụng board thí nghiệm BE-P03 ELECTRONICS PULSE KIT và board BE-P031

1, Cấp nguồn 12V cho mảng sơ đồ P1- 4, chú ý cắm đúng phân cực của nguồn Nối J1 (không nối J2) để chuyển sơ đồ P1- 4a làm việc ở chế đọ vi phân

Hình P1- 4a Sơ đồ tầng vi phân trên bộ khuếch đại thuật toán

2, Đặt thang đo thế lối vào của DĐK ở 1V/cm, thời gian quét là 1ms/cm

Chỉnh cho tia nằm trên và nằm dưới của màn dao động ký Sử dụng các nút chỉnh vị trí của dao động ký theo chiều X,Y về vị trí dễ quan sát

Nối kênh 1 của dao động ký với điểm vào IN, kênh 2 với điểm ra OUT- C

4, Nối máy phát xung của thiết bị chính với lối vào IN của mạch P1- 4a

5, Nối các chốt theo bảng 7-1 ( dấu X có nối, các công tắc không có trong bảng hoặc để trống thì không nối) Đo biên độ xung ra Vo, vẽ dạng xung ra ( hình P1- 4b Tính thời gian kéo dài

Trang 7

DSW3 Tên mạch hình thành

Vi phân C1 R7

Vi phân C2 R7

Vi phân C3 R7

Vi phân C4 R7

6, Đánh giá vai trò mạch RC với độ rộng xung hình thành

Out-C

C1XR

74

Out-C

C2XR7

Out-C

C3XR7

Out-C

C4XR7

IN -A

Trang 8

1 Hạn chế phần dương của xung

2 Hạn chế phần âm của xung

3 Hạn chế cả phần âm và dương của tín hiệu

A, Hạn chế phần dương của tín hiệu :

P1 - 1a Mạch hạn chế phần dương của tín hiệu

1, Cấp nguồn DC +12V từ thiết bị chính BE- P03 cho bảng sơ đồ P1-1 qua chốt U

2, Nối chốt 1 với P1 (hình P1-1a) để phân áp ngược cho diode bằng điện áp dương tại P1

3, Máy phát tín hiệu chính của thiết bị BE- P03 đặt ở tần số 1kHz Nối tín hiệu từ máy phát xung vào IN- A của mạch hình P1- 1a

4, , Đặt thang đo thế lối vào của DĐK ở 50mV/cm, thời gian quét là 1ms/cm

Nối kênh 1 của DĐK vào A, nối kênh 2 với điểm ra OUT

5, Bật điện cho thiết bị chính, chỉnh biến trở tại P1, vẽ dạng tín hiệu và đo biên độ tín hiệu ứng với các giá trị thế : +1V,+ 3V,+ 4V, +6V (hình P1- 1b)

Trang 9

Trên cơ sở đặc tính dẫn dòng của diode khi phân cực thuận, giải thích nguyên tắc hạn chế biên độ tín hiệu bằng sơ đồ diode

Out

1V

Out

3V

Out

4V

Out

6V

Trang 10

B, Hạn chế phần âm của tín hiệu :

Hình P1 - 1c Bộ hạn chế phần âm của tín hiệu

1, Cấp nguồn DC -12V từ thiết bị chính BE- P03 cho bảng sơ đồ P1-1 qua chốt U

2, Nối chốt 2 với P1 (hình P1-1c) để phân áp ngược cho diode 2 bằng điện áp âm tại P1

3, Máy phát tín hiệu chính của thiết bị BE- P03 đặt ở tần số 1kHz Nối tín hiệu từ máy phát xung vào IN- A của mạch hình P1- 1c

4, , Đặt thang đo thế lối vào của DĐK ở 5V/cm, thời gian quét là 1ms/cm

Nối kênh 1 của DĐK vào A, nối kênh 2 với điểm ra OUT

5, Bật điện cho thiết bị chính, chỉnh biến trở tại P1, vẽ dạng tín hiệu và đo biên độ tín hiệu ứng với các giá trị thế : - 1V,-2V, -3V (hình P1- 1d)

Trang 11

6, Trên cơ sở đặc tính dẫn dòng của diode khi phân cực thuận, giải thích nguyên tắc hạn chế biên độ tín hiệu bằng sơ đồ diode

Trang 12

Bài 3 Các phương pháp biến đổi xung 2

(6 tiết)

+ Giới thiệu về các phương pháp biến đổi xung: Mạch tích phân và mạch dịch mức tín hiệu

+ Quan sát dạng xung sau biến đổi với các thông số khác nhau

+ Yêu cầu HS sử dụng thành thạo dao động ký để quan sát và so sánh

* Nội dung

Chuẩn bị: Các board thí nghiệm có sẵn, đồng hồ VOM, dao động ký, mỏ hàn, dây cắm

I Mạch tích phân dùng RC

2, Nối tín hiệu từ máy phát xung lối vào IN - A của mạch hình P1- 2c

3, Đặt thang đo thế lối vào của bộ dao động ký ở 5V/cm Đặt thời gian quét của dao động ký

ở 0,1ms/cm Chỉnh cho tia nằm trên và nằm dưới của màn dao động ký Sử dụng các nút chỉnh vị trí của dao động ký theo chiều X,Y về vị trí dễ quan sát

Nối kênh 1 của dao động ký với điểm vào IN - A, kênh 2 với điểm ra OUT- C

4, Tất cả công tắc DSW1, DSW2 ở vị trí ngắt (OFF)

Để tạo các mạch vi phân, có thể gạt công tắc tương ứng với bảng 4.1

Chú ý : công tắc ở vị trí nối ON được đánh dấu X, các công tắc không có trong bảng hoặc để trống ở vị trí ngắt (OFF)

Hình P1-2c Sơ đồ thí nghiệm về mạch tích phân

Trang 13

Vẽ lại dạng tín hiệu vào hình P1-2c cho từng mạch vi phân Đo độ rộng xung, ghi kết quả vào bảng 4-2 dưới đây

Bảng -3-2

Tích phân R1C4

Tích phân R1C5

Tích phân R1C6

Tích phân R2C4

Tích phân R2C5

Tích phân R2C6

Tích phân R3C4

Tích phân R3C5

Tích phân R3C6

5 Tính giá trị tích số RC cho mỗi mạch vi phân Ghi kết quả vào bảng 4-2

6 theo kết quả thu được, tìm mối liên hệ giữa hằng số thời gian tính theo tích RC cho mỗi mạch với giá trị Tx đo được Giải thích vai rò các linh kiện trong đó

Trang 14

II Mạch tích phân dùng OP-AMP

Trang 15

Hình P1- 4c Sơ đồ tầng tích phân trên bộ khuếch đại thuật toán

1, Cấp nguồn 12V cho mảng sơ đồ P1- 4, chú ý cắm đúng phân cực của nguồn Nối J1 (không nối J2) để chuyển sơ đồ P1- 4c làm việc ở chế đọ tích phân

2, Đặt thang đo thế lối vào của DĐK ở 1V/cm, thời gian quét là 1ms/cm

Nối kênh 1 của dao động ký với điểm vào IN, kênh 2 với điểm ra OUT- C

4, Nối máy phát xung của thiết bị chính với lối vào IN của mạch P1- 4c

5, Nối các chốt theo bảng 8-1 ( dấu X có nối, các công tắc không có trong bảng hoặc để trống thì không nối) Đo biên độ xung ra Vo, vẽ dạng xung ra ( hình P1- 4b Tính thời gian kéo dài mặt giảm của tín hiệu ra tđ ( tính từ 10% - 90% giá trị biên độ) Ghi kết quả vào bảng 8-2 Từ kết quả thu được, viết công thức liên hệ giữa tđ (đo) và RC

DSW3 Tên mạch hình thành

Trang 16

Vo TĐ T = R.C K = TĐ/ RC Tích phân R1 C5

Trang 17

7, Giải thích tại sao mặt dốc tăng và giảm của tín hiệu lại giống nhau

8, Giải thích tại sao tín hiệu trên lối ra lại có các độ dốc tuyến tính, không giống như dạng mũ trong mạch tích phân RC thông thường

9, Đặt sơ đồ hình P1- 4c ở chế độ tích phân R4-(C5+C6)/J3 nối và DSW3/8 - ON, tăng từ từ tần số máy phát, quan sát đoạn đỉnh phẳng giảm dần cho tới lúc xung từ dạng hình thang chuyển sang dạng hình tam giác Xác định độ rộng xung tại thời điểm đó, so sánh giá trị này với Tr

10, Nếu tiếp tục tăng tần số ở máy phát, sẽ có hiện tượng gì sảy ra Giải thích vì sao?

III Bộ dịch mức tín hiệu bằng diode

4 Dịch mức phần dương của xung

5 Dịch mức phần âm của xung

A, Dịch mức theo chiều dương của tín hiệu :

Trang 18

Hình P1 -1e Bộ dịch mức theo chiều dương của tín hiệu

2, Nối chốt 2 với P1 (hình P1-1e) để phân áp ngược cho diode 2 bằng điện áp âm tại P1

3, Máy phát tín hiệu chính của thiết bị BE- P03 đặt ở tần số 1kHz Nối tín hiệu từ máy phát xung vào IN- B của mạch hình P1- 1e

Nối kênh 1 của DĐK vào B, nối kênh 2 với điểm ra OUT

5, Bật điện cho thiết bị chính, chỉnh biến trở tại P1, vẽ dạng tín hiệu và đo biên độ tín hiệu ứng với các giá trị thế : +1V, +2V, +3V (hình P1- 1f)

Trang 19

B, Dịch mức theo chiều âm của tín hiệu :

Trang 20

Hình P1-1g Bộ dịch mức theo chiều âm của tín hiệu

2, Nối chốt 2 với P1 (hình P1-1g) để phân áp ngược cho diode 2 bằng điện áp âm tại P1

3, Máy phát tín hiệu chính của thiết bị BE- P03 đặt ở tần số 1kHz Nối tín hiệu từ máy phát xung vào IN- B của mạch hình P1- 1g

Nối kênh 1 của DĐK vào B, nối kênh 2 với điểm ra OUT

5, Bật điện cho thiết bị chính, chỉnh biến trở tại P1, vẽ dạng tín hiệu và đo biên độ tín hiệu ứng với các giá trị thế : -1V, -2V, -3V (hình P1- 1h)

Định dạng
Số trang	28
Dung lượng	8,34 MB