Sáng kiến kinh nghiệm Công nghệ 12 Mạch tạo xung đa hài và ứng dụng

Sáng kiến kinh nghiệm môn Công nghệ lớp 12 . Đây là ứng dụng của mạch tạo xung đa hài vào thưc tiễn. Bài mạch tạo xung đa hài tự dao động là một bài khó trong chương trình công nghệ 12, bài này khá khó hiểu đối với học sinh nên khó tạo hứng thú đối với học sinh. Vì vậy tôi làm sáng kiến kinh nghiệm này để nêu những ứng dụng của bài mạch tạo xung đa hài vào thự tiễn góp phần tạo hứng thú cho học sinh.

MỤC LỤC

PHẦN MỞ ĐẦU 2

o n ề t 2

ứ 2

n m 2

Đ n p m về m t t t n 3

Ầ 3

G QUAN 3

1.1 3

1.1.1 Mạch tạo xung đa hài 3

1.2 4

1.2.1 c đi ch ng t nh 4

1.2.2 h c t ạng c a v n đ đang nghi n cứu 4

2 5

5

2.1 Cấu trú mạ 5

2.1.1.Mạch khuếch đại ghép E chung 5

2.1.2 Khuếch đại và đảo pha 7

2.1.3 Khuếch đại đảo pha hồi tiếp d ng 8

2.1.4 S phóng nạp c a các tụ điện 9

2 2 uyên lí oạt ộng của mạ o ộn 10

2.3 Ứng d ng của mạch tạo x a à 13

PHẦN KẾT LUẬN 15

15

KẾT QUẢ U, KẾT LUẬ ĐỀ NGHỊ 15

ết quả n ên u 15

2 ết lu n 15

Đề n 15

n t ủ t uyên m n 16

Ả 17

PHẦN MỞ ĐẦU

1 o à

Trong nhữn năm ần ây ùn v i s bùn n củ á mạn t n t n

n n kĩ t u t ện tử l một trong nhữn n n p át tr n v i tố ộ nhanh nhất ĩ t u t ện tử ượ o l n n p át tr n k n i hạn, những

n ư trí tưởn tượn p on p ú n ất ũn k n t ìn un ược tươn l ủ n n kĩ t u t ện tử sẽ di n biến theo chiều ư n n o

n k ên ện tử n n y n n ỏ b vừa tiết kiệm năn lượng vừa

tí ợp nhiều ch năn Mạ ện tử vì t ế n n y n t y i về

ìn án v ấu trú á v mạ ( ) i m i ch ượ n trăm l n kiện, một t thay thế cho nhiều tầng hay nhiều khối ch năn ưn

á mạ ện tử ù t y i thế n o t ì ũn ược bắt nguồn từ những

mạ ện tử ơ bản n ư mạch khuế ại, mạch tao xung, mạch tạo s n …

Vì v y tìm u á mạ ện tử ơ bản l bư c khở ầu cho việ tìm u nhữn sán tạo tuyệt v tron kĩ t u t ện tử

ạ tạo un l một b k á ơ bản tron p ần á mạ ện ơ bản ủ ươn trìn n n ệ l p 2 V ệ hi u n uyên l oạt ộng của

mạ v á ng dụng của mạ l một phần quan tr ng củ b c v i th c

ti n Vì v y t n ề t ‘Mạch tạo x a à và ứng d ng” v mon

muốn gắn th c ti n v i nộ un b c

2 ứ

ìm u n uyên l oạt ộng của mạch tạo un v á ng dụng của mạch tạo un v o t c ti n

a a

Đề t ượ t ện tron t án từ t án 2 5 ến t án 2 6

tạ trư n uyên ạ on

Đ v

Đề t tìm u n uyên l l m v ệc của mạch tạo un v một số biến th của mạch ng dụng trong th c tế

Ầ

1.1

1.1.1 Mạch tạo xung đa hài

ạ ồm tần k uế ạ p từ ol tơ tần n y s n b ơ tần

k t n qu á tụ ện 1 v 2 Đ ện trở 1 v 2 l á ện trở tả mắ

ol tơ Đ ện trở 3 v 4 l á ện trở n t ên tạo n b mở ử

á tr n to l m v ệ

m n ện ầu t ên Q1 v Q2 ều n ện son trên t tế

cho Q1 t n b o v Q2b k lạ Đ l trạn t á ân b n t n ất v

un r ưn s u một t n n ất n o s p n ện ủ tụ

n k lạ t n Đ l trạn t á ân b n t v un r Q2

ết lạ ượ nạp ện ũn qu Q2 uá trìn p n nạp n y l m o ện t ế

v Q1 n k lạ t n ết quả lạ trở về trạn t á ân b n t n ất xun r v quá trìn l m v ệ t ế t ếp n tr n to Q1 v Q2 luân

1.2

1.2.1 c đi ch ng t nh

ron ươn trìn n n ệ 2 t ì b ạ k uế ạ – mạ tạo

un l một b k v ả áo v ên v s n V t lượn t ết

ản ạy o s n u ượ mạ n y quả l rất k k ăn ố v

áo v ên ron p ần mạ tạo un l p ần k á k v trừu tượn rất n ều t l ệu v ết về s oạt ộn ủ mạ n y n ưn u ượ r

r n t ì quả l k n ơn ản ơn nữ ây l mạ n ều n ụn tron t tế n ữn mạ ều k n n n áy ù ượ ế tạo t o k u n o

t ì ũn lấy ơ sở từ mạ ơ bản n y Vì v y p át uy s sán tạo ủ

s n tron t tế áo v ên ần ản ạy ết s n t n ồn t ư

t êm một số âu ỏ b t p p át uy năn l ủ s n s n t ấy

ượ n ữn n ụn ủ á mạ trên

1.2.2 h c t ạng c a v n đ đang nghi n cứu

ron quá trìn ản ạy p ần l n á áo v ên ản ạy b ạ

k uế ạ – mạ tạo un một á rất ơ bản n ều k lượ bỏ p ần

n uyên l oạt ộn ủ mạ Đ ều n y n t s n k n u r s oạt ộn ủ mạ ũn n ư á n ụn ủ mạ tron t tế s n

u một á rất mơ ồ o nên k r t tế p á b ến t ủ mạ

s n k n p ân b ệt ượ Đ úp s n t u b sâu sắ ơn

v mon muốn s n p át uy năn l ủ mìn tá ả ư r một số

âu ỏ b t p t o m ộ úp s n một á n ìn r r n ơn về

n uyên l oạt ộn ũn n ư á n ụn ủ mạ ện tử trên

Ứ

2.1 Cấ rú ạ a à

Về cấu tạo sơ ồ gồm 2 tầng khuế ạ p l ên t ếp tín ệu sau

k ược khuế ạ v ảo pha ở tần n y lạ ư to n bộ v o tần k á Sau

2 lần khuế ạ v ảo p tín ệu trở lạ m xuất p át b n ầu v p ũ

n ưn b ên ộ l n ơn n ều á p mạch n y tạo nên một v n ồi tiếp ươn rất ch t khiến mạch khuế ại biến t n mạch t o ộng

á p ấy l m o tron ùn một mạ ện n ều quá trìn xảy r ồng th i di n r quá n n k ến cho việ trìn b y b n n n n ữ

v ữ viết trở nên k k ăn ối v i cả t y v tr t m í k ả v i nhữn n ư trìn ộ nhất nh về ện tử

Đ giải quyết k k ăn b v ết sẽ p ân tí r ên lẻ từng hiện tượng trong mạ s u ùn m i t ng hợp t n n uyên lí un

2.1.1.Mạch khuếch đại ghép E chung

Ta vẽ một tần n ư s u:

Tranzito gồm 3 miến án n nối v á c E, B, C Chỗ tiếp ú giữ á m ến ìn t n một ện thế tiếp ú n ăn ản á ện tử v lỗ trống chạy s n n u l m o ở trạn t á ân b n k n n ện chạy qua tranzito

Muốn cho tranzito hoạt ộng, phả ùn n uồn ện bên n o t v o

á á ện tử v lỗ trống chạy sang nhau tạo t n n ện.V i tranzito n ược tiếp áp BE p ả p ân c thu n, c B ươn ơn E ỡ

6 V v t ếp áp B p ả p ân n ược, c ươn ơn c c B

Điện trở Rb cho một n ện ươn n ỏ chạy từ +E qu b v o c

B sang c c E về –E n ện n y tạo r ện áp p ân c thu n cho tiếp

áp BE B ươn ơn E BE p ân c thu n , tạo ều kiện o á ện

tử chạy từ c c E sang C Khi sang c c B, rất ít ện tử kết hợp v i lỗ trống của miến bán n B tạo t n n b ( b n ỏ do miến bán n B c c mỏng, cỡ m ro m t nên rất ít lỗ trốn ) n lại hầu hết ện tử s n ược

c c C , tạo nên n Ic chạy từ +E qu v o c C sang E về –E

Khi hoạt ộng Tranzito n ư một ện trở ộng, biến tùy t uộ v o

s d n ện củ n s d n ện mạnh hay yếu của Tranzito lại phụ thuộ v o

p ân áp t v o c B( t l v o b y b ), giữa c E ện trở Rce biến i

n b n tăn o b n ươn B n p ân c thu n,

tranzito d n ện n mạn l m n tăn sụt áp trên tăn ( ),

l m n ảm, t n ảm v n ược lại n b tăn t i một á

tr nhất n t ì tăn ạ v b o n ỏ nhất v ện trở giữa 2 c c

E l ảm nhỏ nhất

Miến bán n nố v o c B c c mỏng , lạ t giữa 2 c v E Vì

thế c B n ư một án n án n ữ on ư ng di chuy n củ á ện tử v

lỗ trống giữa hai c v E Ch cần c ng mở nhiều y ít một út ũn l m

á ạt m n ện chạy qua th t nhiều y ít ẳn l m n ện tăn y giảm r n ều k á Ub hay Ib biến i rất ít ũn l m y tăn giảm th t nhiều vì v y Tranzito tín k uế ại

loại Tranzito y ùn một loại tranzito ùn số hiệu, sản xuất một loạt n ư

n u n ưn ệ số khuế ại v n k á n u Ví ụ tranzito P32 củ ên

X ũ S Đ từ ến 135; P20b từ 8 ến 200 ; 155 NU 70 (Tiệp Khắc)

S Đ 2 ến 125; 2SC 454 (Nh t) ệ số khuế ạ o ộng từ 6 ến

320 Nếu mạ ùn 2 tranzito ệ số khuế ại b ng nhau sẽ

k n oạt ộng ở chế ộ o ộng, mạch ch l m v ệ n ư một mạch khuế ạ bìn t ư ng, may mắn l k n b o 2 tranzito t m số giốn n u o n to n

2.1.2 Khuếch đại và đảo pha

Khi b t n tắc nguồn b m n un ện ươn từ c c + E d t v o

c c B Khi b n ươn , tranzito n p ân c thu n l m tranzito d n

ện n mạn n tăn sụt áp( ) tăn l m n ảm ( n

th c Uc = E- n ở trên ) n ươn lại b giảm n ĩ l

n âm ơn

k á b v o n ươn (+) t ì r n âm (-) , mạch g l

ảo p tín hiệu

2.1.3 Khuếch đại đảo pha hồi tiếp d ng

Giả sử khi b t n tắ ện b ư un ươn từ c +E v o c B1, tranzito Q1 vừa khuế ại vừ ảo p l m un r ở ấu âm

un âm ư qu tụ v o c B2 Tranzito Q2 khuế ạ un âm v ảo

p l m un r ở 2 ươn un ươn b ên ộ l n lại qua tụ2 v o c B1lạ ùn ấu ươn v un v o

n t ư n á mạch khuế ại ch th c hiện hồi tiếp âm ư một phần tín ệu r n ược pha trở lạ ầu v o giảm m o n mạ trên ây

lạ ư to n bộ tín ệu r ùn p v i v tín ệu v o b n ầu á p

lu n qu n ấy b ến hai tầng khuế ạ t n t ư n t n một mạch t

o ộn c biệt Cả 2 tranzito ều biến i trạn t á t k oát n l

d n hết cỡ v n l n o n to n v t t n n n tạo ra ở á c

2 á un vu n ân tí á un vu n sẽ ược nhiều t n p ần

un k á tần số k á n u vì v y mạ tên l

2.1.4 S phóng nạp c a các tụ điện

Khi b t n tắc nguồn á ện trở n t ên b b2 ư ện áp ươn từ nguồn +E v o á c B của 2 tranzito v 2 l m ả 2 tranzito

ều d n ện, n ện ươn ạy từ +E qu v o c C sang c c E về – E

l m ả 2 tụ v tụ2 ùn nạp ện á hạt tí ện (+) chạy từ +E qua R1

v o nạp v o má (+) tụ á ện tí âm ạy từ – E qua tiếp áp E2B2 của Q2 nạp v o má ( - ) tụ ươn t tụ2 nạp qu 2 v t ếp áp E B ủa Q1

Khi tranzito d n, n ện tăn l m tăn sụt áp trên ện trở v 2 l m

v 2 ảm n ĩ l ện trở giữa 2 c c EC củ á tranzito giảm xuống, á tụ sẽ p n ện trở lại nguồn

n p n ủa tụ1 ện tí ươn từ má (+) tụ1 chạy qu ện trở giữa 2 c c C1E1 về c c (-)E á ạt tí ện âm từ má (-) tụ1 chạy qua Rb2

về c +E á n ện p n ều n ược chiều v n ện n t ên b

l m o tranzito d n ện yếu ho c ngừng d n

ìn sơ ồ mạ p n t t ấy : Tụ1 phả p n ện qua Rb2, tụ 2

p n qu b n ĩ l t n p n lâu y n phụ thuộ v o v o

tụ v v o b tụ n l n ch ượ n n ều ện tí nên p n n lâu hết b n l n n ản trở n ện p n nên tụ p n n lâu ết v

n ược lại

2.2 y oạ ộng của mạ ao ộ a à

Sau khi khảo sát á ện tượn l ên qu n tron mạ bây ún t

ề c p ến hoạt ộng t ng hợp củ to n mạch

Khi b t n tắc nguồn ện á ện trở b ư á un ện ươn

từ c +E v o á B v B2 tr n to 2 ùn n v 2 chạy từ c s n E ây r sụt áp trên ện trở v 2 ụ v tụ 2 ùn nạp ện.Giả sử Q1 khuế ại khỏ ơn 2 vượt lên n mạn tăn

l m sụt áp trên tăn l m ảm k o t o 2 ện trượng xảy r ồng

th i:

Th nhất iện áp ở c c C1 giảm l m c (+) tụ ện thế giảm ,tụ1 sẽ nạp yếu n ện tí âm từ c c (–)E qua E2B2 nạp v o c (–) tụ1 giảm theo t c Ib2 giảm ( b2 l n n t ên ươn o B2 chiều n ược v i chiều chuy n ộng củ á ện tí ) Ib2 giảm l m 2 n yếu o 2 ảm , sụt áp trên 2 ảm nên 2 tăn 2 tăn l m ện thế

ở c c + tụ2 tăn l m tụ 2 nạp mạn lên n ện tử từ (–) E qua E1B1 nạp

v o c( – tụ2 ) tăn nên b tăn l m n mạn ơn nữ l m tăn lên lại l m ảm t êm k á k uế ại khỏ ơn t ì ảm, tụ1 nạp yếu v tụ2 nạp khỏ lên lạ n l m n mạn ơn nữ v

n ảm t êm ưn n n mạnh lạ n l m 2 n yếu v 2

n tăn 2 n tăn lạ n l m n mạn v lạ n ảm

Th ện áp Uc1 giảm n ĩ l ện trở giữ 2 ân E ủa Q1 giảm.Tụ p n ện từ c c + tụ v o s n E Vì ện trở giữ 2 ân C1E1 giảm nhỏ nên ện áp 2 má tụ t cả v o t ếp áp E2B2 ủa Q2 v i

c c (– ) tụ1 t v o B2 ây p ân n ược cho Q2 khiến Q2 ngừng d n,

2 2 tăn b ng +E n n b o ảm xuống c c ti u Khi tụ p n ết ện tí , Ub2 lại chuy n s n ện áp ươn ( o b2 ư

từ +E ến c c B2) Q2 l p t c d n ện , Uc2 lại giảm Uc1 lạ tăn tụ1 lại nạp v tụ 2 lạ p n , lạ á ện tượn tươn t n ư ối v i Q1 ở trên (

o n to n tươn t n ưn v tr 2 tụ1, tụ2 n ược v trư ng hợp trên)

Đ ện áp ở á p 2 ủ 2 lu n lu n trá ều nhau, Uc1 nhỏ nhất t ì 2 l n nhất v n ược lại Xung ra ở c l vu n tụ ũn hoạt n n ượ n u á n y p n mạnh nhất t ì á k nạp mạnh nhất

ư v y, th i gian d n v n ắt ện của Q1,Q2 gần n ư p ụ thuộc

o n to n v o t n p n ện củ á tụ1,tụ2.Q2 bắt ầu d n khi tụ1

p n ện on v n ừng d n khi tụ2 p n ện xong Q1 bắt ầu d n khi tụ2 p n ện on v n ừng d n khi tụ p n ện xong

Th n p n ủa tụ1,tụ2 lại gần n ư p ụ thuộ v o tr số của tụ v

ện trở Rb, hai linh kiện n y mắc nối tiếp (sơ ồ trang 6 : tụ1 nối tiếp Rb2, tụ2 nối tiếp Rb1) Nếu tụ n l n ch ượ n n ều ện tí t i gian

p n ủa tụ n lâu ết, nếu b n l n ện trở mạ p n n l n

n ản trở quá trìn p n nên tụ p n n lâu hết o t i gian d n

ho c ngắt của Q1,Q2 gần n ư p ụ thuộ o n to n v o tr số của tụ v b

Nếu 2 ùn loại, R1 = R2 = R, Rb1 = Rb2 =R, tụ1= tụ2 t ì xung ra ở á 2 l ối x n Độ rộn un l ấp x 0,7 RC, chu

kì un l 2

2.3 Ứng d ng của mạch tạo x a à

- ùn tạo mạch gồm n n áy:

- Mạch gồm b n n áy

- Mạ ều khi n nhiều n n áy mạ n y t ng dụn l m n

n áy trên á b n hiệu n tr n trí n y ết tr n trí ây t n noel…

Tất cả rất ơn ản ch l b ến th của mạch tạo un ún t

o n to n t ều ch nh tần số nhấp n áy ủ á b n n n t y i

tr số củ ện trở v tụ ện Ch ơn t uần l mạch tạo un m ún t