GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ĐIỆN TỬ & KỸ THUẬT SỐ 1 - Bài 5

Bài 5. SƠ ĐỒ DAO ĐỘNG TÍN HIỆU KHÁC SIN 1 . MỤC ĐÍCH Mục đích của bài thực hành là tìm hiểu các mạch dao động khác sin như: mạch tạo dao động đa hài (tạo dãy xung vuông), mạch đơn hài hay mạch tạo xung tam giác. , 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT Để thực hành tốt được bài thí nghiệm yêu cầu sinh viên cần nắm rõ một số điểm sau: Quá trình phóng nạp của tụ điện qua điện trở và các khóa điện tử( transistor). Sự chuyển trạng thái của các khóa điện tử ở các...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
GIÁO TRÌNH THỰC TẬP ĐIỆN TỬ & KỸ THUẬT SỐ 1 - Bài 5 Thực tập Kỹ thuật Điện tử 1 Bộ môn Điện tử -Viễn thông Bài 5. SƠ ĐỒ DAO ĐỘNG TÍN HIỆU KHÁC SIN 1 . MỤC ĐÍCH Mục đích của bài thực hành là tìm hiểu các mạch dao động khác sin như: mạch tạo dao động đa hài (tạo dãy xung vuông), mạch đơn hài hay mạch tạo xung tam giác. , 2.CƠ SỞ LÝ THUYẾT Để thực hành tốt được bài thí nghiệm yêu cầu sinh viên cần nắm rõ một số điểm sau: Quá trình phóng nạp của tụ điện qua điện trở và các khóa điện tử( transistor). Sự chuyển trạng thái của các khóa điện tử ở các vị trí ngưỡng, quá trình tạo dao động trong các mạch đa hài (dao động có rất nhiều tần số khác nhau thường có phổ tần số gần như liên tục trong một đoạn nào đó). Đặc trưng điện trở âm của UJT (trong quá trình dao động có những lúc diode có điện trở thuần âm tức là RdiodeThực tập Kỹ thuật Điện tử 1 Bộ môn Điện tử -Viễn thông + Khi thực tập phải cung cấp nguồn của ATS- 11 N tới cấp trực tiếp cho mảng sơ đồ cần khảo sát(chú ý cần đấu nối các chốt nguồn đúng điện áp và cực âm dương). Chú ý: Cắm đúng phân cực của nguồn và đồng hồ đo 3.3. CÁC BÀI THỰC TẬP 3.3.1. SƠ ĐỒ DAO ĐỘNG ĐA HÀI 3.3.1.1. Nhiệm vụ Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trưng của bộ dao động đa hài đối xứng (chu kì dao động T1=T2) và không đối xứng dùng transistor (chu kì dao động T1 khác T2). Hình 5- la Sơ đồ nguyên lý mạch đa hài Mạch đa hài tự dao động có hai trạng thái cân bằng không bền (T1 mở, T2 khóa và T1 khóa T2 mở). Mỗi trạng thái chỉ ổn định trong một thời gian hạn chế nào đó rồi tự động chuyển sang trạng thái kia và ngược lại. 60 Thực tập Kỹ thuật Điện tử 1 Bộ môn Điện tử -Viễn thông Hình 5 - 1b Giản đồ xung bộ đa hài Hai trạng thái trên của mạch đa hài tự dao động còn gọi là hai trạng thái chuẩn cân bằng. Đây là hai tầng khuếch đại có phản hồi dương tức là K*β >> 1 Trong đó K là hệ số khuếch đại của transistor β là hệ số hồi tiếp của mạch. 3.3.1.2. Nguyên lý hoạt động Việc hình thành xung vuông ở cửa ra được thực hiện sau một thời gian, τ1 = t1-t0 đối với cửa ra1, hoặc τ2 = t2 - t1 đối với cửa ra 2. Nhờ các quá trình đột biến chuyển trạng thái của sơ đồ tại các thời điểm to, t1, t2 …. Trong khoảng thời gian τ1, tranzitor T1 khoá T2 mở. Tụ C1 được nạp đầy điện tích trước lúc t0 bây giờ nó phóng điện qua đường C1->T2CE -> GND->Vcc-> R1-> C1 làm điện thế trên bazơ của T1 thay đối theo hình5 - b2. Đồng thời trong thời gian này, Tụ C2 được nguồn Vcc nạp theo đường C2->T2BE -> GND->Vcc->C2 làm điện thế trên Bazơ của T2 thay đổi theo hình 5 - b4. Chú ý: B, E, C là các cực của transistor. Lúc t = t1, UB1 = 0.6V tranzitor T1 mở, xẩy ra quá trình đột biến lần thứ nhất, nhờ mạch hồi tiếp dương làm sơ đồ lật trạng thái T1 mở, T2 đóng. Trong khoảng thời gian τ2 = t2 - t1 trạng thái trên được giữ nguyên, tụ C2 (đã được nạp trước lúc ta bắt đầu phóng điện và tụ Cl bắt đầu quá trình nạp điện tương tự như đã nêu trên cho tới lúc t= t2, UB2 = 0.6V làm T2 mở và xảy ra đột biến lần thứ hai, chuyển sơ đồ về trạng thái ban đầu T1 khoá, T2 mở. Chu kì xung của lối ra: Tra= τl + τ2 61 Thực tập Kỹ thuật Điện tử 1 Bộ môn Điện tử -Viễn thông Ở đây chu kì tín hiệu ra chủ yếu phụ thuộc vào R1 , R2, Cl , C2 bỏ qua yếu tố như điện trở của transistor và R3 ,R4>>R1, R2 ta có công thức gần đúng sau : τl -R1C1ln2 ≈ 0.7 R1C1 τ2 R2C2ln2 ≈ 0.7 R2C2 Nếu Chọn đối xứng R1 = R2, Cl = C2, T1 giống hệt T2 ta có τ1= τ2 và nhận được đa hài đối xứng, ngược lại ta được đa hài không đối xứng τ1 khác τ2 Biên độ của xung ra được xác định gần đúng với giá trị của nguồn Vcc cung cấp. Để tạo ra các xung có tần số thấp lớn hơn 1000Hz, các tụ C1 , C2 trong sơ đồ cần có điện dung rất lớn. Còn cần tạo ra các xung có tần số cao hơn 10KHz do ảnh hưởng quán tính, điện dung kí sinh của transistor làm xấu các thông số của xung vuông. Như vậy mạch đa hài dùng tranzitor chỉ dùng ở tần số trung bình, ở vùng tần số thấp và cao người ta đưa ra sơ đồ đa hài dùng IC tuyến tính, ở tần số cao, chính xác người ta dùng máy phát thạch anh. 3.3.1.3. Các bước thực hiện 1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A5-l 2. Chưa nối các J, để ngắt các mạch phản hồi cho T1 , T2. Kiểm tra chế độ một chiều cho transistor T1 , T2. Đo sụt thế trên trở R1 , R2, tính dòng qua T1 , T2. Các transistor phải được dẫn gần bão hoà hoặc bão hoà (thế trên collector T1 , T2 gần hoặc bằng 0) 3. Dùng dao động kí để quan sát và đo tín hiệu. Nối kênh 1 dao động ký với lối ra OUT1, kênh 2 dao động ký với lối ra OUT2. Hình A5-1. Bộ dao động đa hài 4. Nối các cặp chố ...