BÁO CÁO MÔN HỌC môn thực tập điện tử tương tự phần mô phỏng thực hành bản mạch a1, a2, a3, a4

- Điện trở Rs là điện trở bảo vệ cho diode trong mạch vì khi biến trở P có giá trị nhỏ thì dòng điện trở nên quá tải với diode.. Vì Rs không thay đổi nên độ biến thiên của đường đặc tuyế

TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

BÁO CÁO MÔN HỌC

Môn : Thực tập điện tử tương tự Giảng viên: Ths Nguyễn Văn Cường,

Ths Trần Như Chí Phần mô phỏng thực hành bản mạch A1, A2,

A3, A4

Sinh viên: Hồ Trần Bình MSSV: 19021418

Lớp: K64 ĐA-CLC2 Khoa: Điện tử - viễn thông

Hà Nội – 2021

1 Khảo sát đặc tuyến I-V của các loại diode (hình A1-1)

a Đo đặc tuyến I-V với các diode Si (D1) và Ge (D2) thông thường

• Đo trong vùng thiên áp thuận:

- Diode Si:

- Điện thế có sự thay đổi đột ngột tại V(on): 0.622 V

- Diode Ge:

- Điện thế có sự thay đổi đột ngột tại V(on): 0.21V

• Đo trong vùng thiên áp nghịch:

- Diode Si:

- Diode Ge:

- Đặc tuyến I-V:

- Điện trở Rs là điện trở bảo vệ cho diode trong mạch vì khi biến trở P có giá trị nhỏ thì dòng điện trở nên quá tải với diode Điện thế mà diode chịu được là 5V,

vì vậy Rs để đảm bảo điện thế không vượt quá ngưỡng đó Vì Rs không thay đổi nên độ biến thiên của đường đặc tuyến phụ thuộc vào điện trở của biến trở P quyết định điện thế của diode

- V(on) với diode Si là 0.62 còn với diode Ge là 0.34

b Đo đặc tuyến I-V của diode Zener (D3)

• Vùng thiên áp thuận

• Vùng thiên áp nghịch

- Đặc tuyến:

- Hệ số ổn áp của zenner β=

- Khi Zener được mắc thiên áp thuận, Zener hoạt động như 1 diode Khi Zener thiên áp nghịch, khác với diode, khi đến một điện áp ngưỡng Zener cho phép dòng điện chạy qua Chính vì vậy, tác dụng ổn áp của Zener là ghim điện áp tại một mức xác định Vượt quá mức này thì điện áp có thể đi qua Zener

2 Khảo sát mạch chỉnh lưu

a Sơ đồ chỉnh lưu nửa sóng và lọc gợn sóng

• Sơ đồ nguyên lý khảo sát mạch chỉnh lưu nửa sóng

- Biên độ và dạng sóng của vin và vo khác nhau do vin đi qua diode D1 và điện trở R1 Thế đỉnh của vout nhỏ hơn vin do có cả thành phần DC đi qua diode

• Khảo sát bộ chỉnh l1ưu có lọc gợn sóng

- Nối J1 và J3:

- Hiện tượng xảy ra là vout là 1 tín hiệu 1 chiều có biên độ nhỏ hơn biên độ cực đại của vin Nguyên nhân của hiện tượng này là bởi tụ C1 và điện trở R1

- Tỉ lệ mấp mô của tín hiệu vo gần như bằng 0 Tỉ lệ này phụ thuộc vào trở kháng của điện trở tải và dung kháng của tụ

• Khảo sát sự phụ thuộc của gợn sóng vào trở tải và tụ lọc

- Tỉ lệ gợn sóng tăng lên khi thay trở tải R1 bằng R2

- Tỉ lệ gợn sóng giảm xuống khi mắc thêm tụ C2 Vì khi đó điện dung tổng sẽ tăng lên đồng nghĩa với khả năng tích trữ điện tích của tụ tăng dẫn đến tụ sẽ phóng điện cả khi vi tăng hay giảm

- Góc cắt sẽ giảm nếu thay R1 bằng R2

b Sơ đồ chỉnh lưu toàn sóng sử dụng thứ cấp biến thế có điểm giữa

• Khảo sát mạch chỉnh lưu toàn sóng gồm 2 diode D1, D2 và điện trở R1

- Dạng sóng lối ra chỉ có nửa chu kì dương và không có chu kỳ âm do chỉnh lưu toàn sóng đã loại bỏ nửa chu kỳ âm của tín hiệu lối vào

• Khảo sát bộ chỉnh lưu toàn sóng có lọc gợn sóng

- Lối ra của mạch chỉnh lưu khi có bộ lọc gần như là tín hiệu DC Tụ đóng vai trò như bộ lọc phóng điện trong các nửa chu kỳ của tín hiện vin

c Mạch chỉnh lưu toàn sóng bằng cầu diode

• Khảo sát mạch chỉnh lưu cầu gồm diode D3, D4, D5, D6 và trở R3

- Không cần nối đầu vào với máy hiện sóng vì:

- Dùng 2 diode tín hiệu vout = |vin|, dùng diode cầu tín hiệu vout = vin với vin>0

và vout = 0 với vin <=0

• Khảo sát chỉnh lưu mạch cầu có bộ lọc:

- Tín hiệu ra gần như là dạng tín hiệu DC tương tự với trường hợp có bộ lọc của dạng 2 diode chỉnh lưu toàn sóng

3 Khảo sát quá trình chuyển trạng thái của 2 loại diode tiếp điểm và tiếp mặt

a Khảo sát với diode tiếp mặt 1N-4001

- 50Hz:

- 500Hz:

- 50kHz:

- 500kHz:

- Dạng số lối ra có biên độ vào độ rộng của mỗi gợn sóng tăng khi tăng tần số của sóng vào

- Từ tần số 50kHz bắt đầu có sự thay đổi

b Khảo sát với diode tiếp điểm 1N-4148

- 50Hz:

- 500Hz:

- 50kHz:

- 500kHz:

- Có sự khác biệt giữa sóng vào và sóng ra khi tăng tần số nhưng không đáng kể

- So với diode 4001 thì sự thay đổi của sóng ra là nhỏ hơn nhiều Chứng tỏ diode

4148 có độ ổn định tốt hơn với các tín hiệu có tần số lớn Có thể dùng diode

4001 với các tín hiệu có bước sóng nhỏ và diode 4148 với các tín hiệu có bước sóng lớn

4 Các mạch định mức tín hiệu và hạn biên tín hiệu dùng diode

a Bộ dịch mức một chiều DC của tín hiệu

- 0.25V:

- 1V:

- 2V:

- 4V:

- Nguyên lí hoạt động:

o Trong chu kỳ đầu tiên: Nửa chu kỳ dương, do tụ có điện dung nhỏ nên tụ sạc rất nhanh và phóng điện không quá mạnh Cùng với đó diode D2 phân cực nghịch với điện áp nguồn nhưng phân cực thuận với Vc nên vout = vin + Vc Nửa chu kỳ âm tiếp theo tụ bắt đầu phóng điện và điện áp Vc+ nên khi đó vout = vin-Vc-điện áp tụ phóng ra

o Trong những chu kỳ tiếp theo: điện tích tụ sạc được tăng dần dẫn đến điện áp

tụ phóng ra càng nhiều Khi đó vout bị ảnh hưởng thêm bởi điện áp V+ của tụ nên thế cực đại và thế cực tiểu có chiều hướng tăng dần

o Khi điện áp Vc được thay đổi đến khi >2.5V thì lúc này vout luôn lớn hơn 0 Điện áp được dịch hoàn toàn lên trên trục 0

o Nguyên lý này khi đảo ngược lại cũng đúng với dịch mức phần âm Lúc này điện áp vout bị dịch xuống so với vin

- -0.25V:

- -1V:

- -2V:

- -4V:

b Bộ hạn chế tín hiệu

- 0.25V:

- 1V:

- 2V:

- 4V:

- Nguyên lý hoạt động: Lúc này thay tụ điện bằng trở R1 Trong nửa chu kỳ dương vout=vin+Vc và trong chu kỳ âm vout=vin-Vc Khi Vc>2.5V thì nửa chu kỳ âm sẽ bị dịch lên trên và vout=vin

- Tương tự đối với hạn chế phần âm

- -025V:

- -1V:

- -2V:

- -4V: