Thiết kế vả thi công mô hình máy đo tần số hiển thị số dùng trong giảng dạy part2

Sơ đồ mạch chia tần số Điện áp Ux có tần số fx cần đo được khuếch đại thành điện áp U1, sau đó đưa qua mạch tạo xung để sửa thành dạng xung vuông cũng có tần số là fx (U2). Xung này được đưa qua cổng logic trong khoảng thời gia Tn để vào mạch đếm xung (U6) kết quả xung được đếm đưa qua bộ hiển thị sẽ cho biết tần số tín hiệu Ux
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Thiết kế vả thi công mô hình máy đo tần số hiển thị số dùng trong giảng dạy part2Luaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Hình II.4: Sô ñoà maïch chia taàn soá Ñieän aùp Ux coù taàn soá fx caàn ño ñöôïc khueách ñaïi tha ønh ñieän aùp U1, sauñoù ñöa qua maïch taïo xung ñeå söûa thaønh daïng xung vuoâng cuõng coù taàn soá laø fx(U2). Xung naøy ñöôïc ñöa qua coång logic trong khoaûng thôøi gia Tn ñeå vaøomaïch ñeám xung (U6) keát quaû xung ñöôïc ñeám ñöa qua boä hieån thò seõ cho bieáttaàn soá tín hieäu Ux. N N fx = Tn = NTx = => Tn fx Vôùi Tn laø chu kyø cuûa xung chuaån (U4) vaø cuõng laø thôøi gian môû coånglogic. ÔÛ ñaây xung chuaån (U4) do maïch dao ñoäng thaïch anh taïo ra, vì taàn soálôùn (fo töø 100KHz  1MHz), neân sau khi söûa thaønh daïng xung vuoâng (U3) caàncho qua maïch chia taàn soá ñeå thaønh U4 coù taàn soá fn. xung chuaån (U4) taùc ñoängvaøo Flip – Flop theo nguyeân lyù kích thích baèng caïnh tröôùc (kyù hieäu FF) taïo raxung môû coång (U5) trong thôøi gian Tn. Sai soá cuûa xung ñöôïc ñeám trong thôøigian coång môû laø 1 xung. Vì theá khi taàn soá fx caàn ño thaáp thì caàn thay ñoåithôøi gian môû coång Tn. Trong thöïc teá chu kyø xung chuaån (Tn) thöôøng coù caùcmöùc ñieàu chænh 0,1s, 1s, 10s. 12 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí MinhLuaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá CHÖÔNG II CÔ SÔÛ LYÙ LUAÄNI/ GIÔÙI THIEÄU VEÀ VIMAÏCH SOÁ:1/Khaùi nieäm veà vi maïch soá: Maïch soá (digital circuit) xöû lyù tín hieäu ôû daïng xung. Caùc xung chæ coùtheå ôû 1 trong hai traïng thaùi, möùc ñieän theá ñònh tröôùc goïi laø möùc thaáp ví duï(0V) vaø möùc cao (4V). Soá möùc ñieän theá coù theå lôùn hôn hai nhöng cuõng coù theålaø moät soá höõu haïn. Heä thoáng soá goàm nhieàu loaïi nhö heä thoáng soá thaäp phaân, nhò phaân,BCD, Hexa, .v.v.. Nhöng heä thoáng soá nhò phaân goàm1 vaø 0 thuaän tieän cho vieäcxöû lyù bôûi caùc maïch ñieän töû, nhöng maïch khoâng xöû lyù tröïc tieáp caùc con soá maøxöû lyù caùc daïng soùng. Ta bieåu thò soá nhò phaân baèng baèng daïng soùng nhò phaânchæ coù hai möùc ñieän theá, moät möùc bieåu thò soá 0 vaø moät möùc bieåu thò soá 1. Hai möùc ñieän theá naøy caùch xa nhau ñuû xa ñeå maïch logic coù theå phaânbieät ñöôïc hai möùc. Khi xöû lyù tín hieäu nhò phaân caùc ngoû vaøo vaø ra cuûa baûn thaâncaùc maïch logic cuõng phaùt hieän ôû moät trong hai möùc ñieän theá ñoù. Vi maïch soá goàmcoù hai loaïi: - Moät loaïi thuoäc hoï TTL ñöôïc caáu taïo töøcaùc transistor – Moät loaïi thuoäc hoï CMOS ñöôïc caáu taïo töø caùc transistortröôøng.2/ Öu ñieåm cuûa vi maïch soá:– Ít bò aûnh höôûng bôûi nhieãu aâm (noise).– Deã ñöôïc cheá taïo thaønh maïch tích hôïp (IC) vaø trong thöïc teá ñaõ coù raát nhieàu maïch tích hôïp soá ñöôïc saûn xuaát cho nhieàu chöùc naêng khaùc nhau.– Thieát keá vaø phaân tích maïch ñôn giaûn hôn.– Thuaän tieän cho vieäc ñieàu khieån töï ñoäng löu tröõ vaø xöû lyù döõ lieäu (data), keát hôïp vôùi caùc loaïi maùy tính.3/ Nhöôïc ñieåm: Tín hieäu ñöôïc xöû lyù phaûi laø daïng xung coù hai möùc logic roõ reät. Vì vaäykhi xöû lyù tín hieäu töông töï caàn phaûi coù boä chuyeån ñoåi töø töông töï sang soá.4/ Phaïm vi öùng duïng cuûa vi maïch soá: Vi maïch soá ñöôïc öùng duïng trong nhieàu lónh vöïc nhö quaân söï, caùc duïngcuï y teá, caùc loaïi maùy moùc trong saûn xuaát. 13 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí MinhLuaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn SoáII/ CAÙC MAÏCH TAÏO DAO ÑOÄNG: Maïch dao ñoäng taïo xung ñoùng vai troø quan troïng trong caùc maïch soá.Xung ñoàng boä giuùp cho caùc phaàn trong thieát bò laøm vieäc theo thöù töï ñoàng boävôùi nhau, vì vaäy xung ñoàng boä khoâng theå thieáu ñöôïc. Maïch dao ñoäng coù raátnhieàu daïng, duøng linh kieän rôøi hay linh kieän tích hôïp.1/ Maïch dao ñoäng ña haøi duøng coång logic: Hai coång Nand (hay 2 coång Not) maéc cheùo nhö FlipFlop coù hai traïngthaùi beàn neân khoâng phaûi laø maïch dao ñoäng (maïch khoâng coù traïng thaùi beàn).Muoán maïch dao ñoäng ñöôïc ta phaûi gaén theâm tuï treân ñöôøng hoài tieáp. Caùc ñieäntrôû ñöôïc choïn ñeå duy trì ñieän theá ôû ngoõ vaøo cuûa coång gaàn theàm logic neân khituï naïp ñieän vaø xaû ñieän, ñieän theá ôû ngoõ vaøo dao ñoäng treân döôùi möùc theàmlogic khieán ngoõ ra dao ñoäng giöõa hai möùc logic 1 vaø 0.Taàn soá dao ñoäng laø: 1 f= 2(RL + R )C Daïng soùng ra ôû Q vaø Q ñoái pha nhau, maïch naøy khoâng hoaït ñoäng ôûtaàn soá thaáp (döôùi vaøi chuïc Hz) vì phaûi duøng tuï ñieän coù ñieän dung lôùn (treân vaøichuïc F).2/ Maïch dao ñoäng ña haøi duøng coång Nand: 14 Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thaønh Phoá Hoà Chí MinhLuaän Aùn toát Nghieäp Moâ Hình Maùy Ño Taàn Soá Ñieän trôû R1, R2 vaø bieán trôû R3 phaân cöïc cho hai coång Nand gaàn theàmlogic, caùc ñieän trôû naøy phaûi nhoû hôn ñieän trôû ngoõ vaøo cuûa coång ...