Báo cáo thực hành cơ sở

Chia sẻ: Phan Thi Ngoc Giau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:43

Thêm vào BST

Báo xấu

129
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tham khảo tài liệu 'báo cáo thực hành cơ sở', kỹ thuật - công nghệ, điện - điện tử phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo thực hành cơ sở

Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Mục lục: A. Câu hỏi: ................................................................................................. 2 B. Bài làm .................................................................................................. 2 Câu hỏi chung: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc của các IC....................... 2 1.1-Họ IC 78xx và IC 7805 ................................................................... 2 1.2-Họ IC 79xx và IC 7905 ................................................................... 3 1.3-IC 7490 ........................................................................................... 4 1.4-IC 74390 ......................................................................................... 7 1.5-IC 74138 ......................................................................................... 8 1.6-IC 74245 ........................................................................................10 1.7-IC 555 ............................................................................................11 1.8-IC 4017 ..........................................................................................15 1.9-IC ADC 0809 .................................................................................17 1.10-IC 74247, 7447, 7448 ...................................................................18 1.11-LED 7 đoạn ..................................................................................21 1.12. Diode Zenner...............................................................................22 Câu 1: Mạch táo sóng chức năng sin, tam giác, răng cưa dùng IC KĐTT23 Câu 2:Mạch đồng hồ có chỉnh giờ và báo thức ........................................27 Câu 3:Mạch tạo dao động dùng IC 555 có f=10 Hz .................................34 Câu 4: Mạch khuếch đại thuận, khuếch đại đảo với hệ số khuếch đại k=10 ................................................................................................................39 D08_VT4 Page 1
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở A. Câu hỏi: Câu hỏi chung: Tìm hiểu nguyên tắc cấu tạo của các IC sau:  7805, 7905  72390, 7490, 74138, 74245, 74244, 7448, 7447  555, 4017  Led 7 đoạn  Diode zenner Câu 1: Mạch tạo sóng chức năng sin, vuông, tam giác, răng cưa dùng IC KĐTT Câu2: Mạch đồng hồ có chỉnh giờ và báo thức. Câu3: Mạch tạo dao động dùng IC 555 có f=10 Hz. Câu 4: Mạch khuếch đại thuận, đảo với hệ số khuếch đại k=10 bằng IC KĐTT. B. Bài làm Câu hỏi chung: Tìm hiểu cấu tạo và nguyên tắc của các IC 1.1-Họ IC 78xx và IC 7805 Với những mạch điện không đòi hỏi độ ổn định của điện áp quá cao, sử dụng IC ổn áp thường được người thiết kế sử dụng vì mạch điện khá đơn giản. Các loại ổn áp thường được sử dụng là IC 78xx, với xx là điện áp cần ổn áp. Ví dụ 7805 ổn áp 5V, 7812 ổn áp 12V. Việc dùng các loại IC ổn áp 78xx tương tự nhau. D08_VT4 Page 2
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở * Những dạng seri của 78XX: - LA7805 IC ổn áp 5V - LA7806 IC ổn áp 6V - LA7808 IC ổn áp 8V Đây là dòng cho điện áp ra tương ứng với dòng là 1A. Hình ảnh một IC 7805 có 3 chân: Sơ đồ khối của IC 7805. 1.2-Họ IC 79xx và IC 7905 Họ 79xx là họ ổn định điện áp đầu ra là âm. Còn xx là giá trị điện áp đầu ra . D08_VT4 Page 3
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở IC 7905: là IC ổn áp -5V Về mặt nguyên lý 7905 và 7805 hoạt động tương đối giống nhau . *Trong các bộ nguồn thì 78xx và 79xx được sử dụng rất nhiều trong các mạch nguồn để tạo điện áp đầu ra mong muốn đặc biệt những thiết bị này cần điện áp đầu vào cố định không thay đổi lên xuống. Sau đây là một mạch ví dụ: 1.3-IC 7490 Trong các mạch số ứng dụng, ứng dụng đếm chiếm một phần tương đối lớn. IC 7490 là IC đếm thường được dùng trong các mạch số ứng dụng đếm 10 và trong các mạch chia tần số. Cấu tạo của IC 7490 như hình sau: D08_VT4 Page 4
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Sơ đồ chân của IC 7490: Trong cấu tạo của IC 7490, ta thấy có thêm các ngõ vào Reset0 và Reset9. Bảng giá trị của IC 7490 theo các ngõ vào Reset như sau: Khi dùng IC 7490, có 2 cách nối mạch cho cùng chu kỳ đếm 10, tức là tần số tín hiệu ở ngõ ra sau cùng bằng 1/10 tần số xung CK, nhưng dạng tín hiệu ra khác nhau. D08_VT4 Page 5
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở *Mạch đếm 2x5: nối ngõ ra QA với ngõ vào B, xung clock (CK) nối với ngõ vào A. *Mạch đếm 5x2: nối ngõ ra QD với ngõ vào A, xung clock (CK) nối với ngõ vào B. Bảng trạng thái đếm cho 2 dạng mạch đếm trên: Dạng sóng ngõ ra sau cùng trong 2 trường hợp trên: D08_VT4 Page 6
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Theo như hình, ta thấy dạng sóng ở các ngõ ra của 2 mạch cùng đếm 10 nhưng khác nhau: *Kiểu đếm 2x5 cho tín hiệu ra ở QD không đối xứng. *Kiểu đếm 5x2 cho tín hiệu ra ở QA đối xứng. Sơ đồ nguyên lý mạch kiểm tra hoạt động của IC 7490: 1.4-IC 74390 Sau đây là hình vẽ một IC 74390: Sơ đồ chân IC 74390: D08_VT4 Page 7
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Gồm 2 bộ đếm BCD độc lập (counter 1 và counter 2) đếm từ 0 đến 9 tương tự như IC 7490. - Mỗi bộ đếm có 1 đầu vào xóa (Reset), không có các đầu vào lập (Set) và các đầu vào nạp dữ liệu. Reset dùng để xóa chân nối với nó về 0. - Mỗi bộ đếm có 4 trigger JK mắc thành hai bộ đếm không đồng bộ mod 2 và mod 5 độc lập - Lối vào xung nhịp clockA và lối ra QA là của bộ đếm mod 2. - Lối vào xung nhịp clockB và các lối ra QB, QC, QD là của bộ đếm mod 5. - Một bộ đếm của IC 74390 có thể tạo nên các mod đếm từ mod 2 đến mod 10, và IC 74390 có thể đếm đến mod100, tùy theo cách mắc các chân của IC. - Các bộ đếm mod nhỏ hơn 10 có thể thiết lập bằng cách nối các chân Q với Reset một cách thích hợp, có thể dùng thêm các cổng AND nếu cần thiết.Ví dụ: đếm mod 8: nối QD(8) với Reset, đếm mod 9: nối QA(1) và QD(8) với Reset qua 1 cổng AND. 1.5-IC 74138 IC 74138 là bộ giải mã địa chỉ, đồng thời có thể dùng làm bộ phân kênh 1 đường vào 8 đường ra dữ liệu Sau đây là hình vẽ một IC 74138: Sơ đồ chân của IC 74138 như sau: D08_VT4 Page 8
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Sơ đồ nguyên lý IC 74138: Bảng trạng thái: Control In Out G1 G2A G2B A B C Y0 Y1 Y2 Y3 Y4 Y5 Y6 Y7 1 0 0 0 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 1 0 0 0 1 0 1 1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 0 1 1 1 1 1 0 0 0 0 1 1 1 1 1 0 1 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 1 1 1 0 1 1 1 0 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1 0 0 X X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X 1 X X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 X X 1 X X X 1 1 1 1 1 1 1 1 Nguyên tắc hoạt động D08_VT4 Page 9
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Dựa vào bảng trạng thái ta thấy chỉ cần 1 trong 3 chân cho phép (G2A, G2B, G1 ) ở trạng thái cấm (không cho phép IC hoạt động ) thì tất cả các ngõ ra của IC 74138 đều ở mức logic cao bất chấp trạng thái logic của các chan địa chỉ (A0, A1, A2 ). Chẳng hạn như khi chân G2A ở mức logic cao thì tất cả các ngõ ra của IC đều ở mức logic cao, bất chấp trạng thái của các chân còn lại như G1A, G1, A0, A1, A2. Ta nhận thấy khi cả 3 đường địa chỉ đều ở mức logic thấp 00h(với điều kiện các ngõ vào điều khiển đều phải ở mức logic thích hợp để IC hoạt động) thì chỉ có duy nhất một ngõ ra đầu tiên là ỏe mức logic thấp, tất cả các ngõ ra còn lại đều ở mức logic cao. Khi địa chỉ đưa vào IC tăng lên một (01h)thì mức logic thấp này được chuyển đến ngõ ra thứ 2 và cũng chỉ có duy nhất ngõ ra này ở mức logic thấp. Khi địa chỉ đưa vào IC là 08h thì mức logic thấp sẽ ở ngõ ra cuối cùng (O7). Như vậy mức logic thấp ở ngõ ra sẽ di chuyển tương ứng với địa chỉ đưa vào IC. 1.6-IC 74245 Hình vẽ một IC 74245: Sơ đồ chân IC 74245: D08_VT4 Page 10
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Là IC đệm có 2 cổng port A và port B. Mỗi cổng có 8 port riêng biệt. Sơ đồ khối như sau: Nguyên lý hoạt động: +Dữ liệu vào D0-D7 từ các chân A0-A7. + Chân DIR được nối với chân B14 mang tín hiệu IOR(đọc).  Nếu tín hiệu IOR tích cực mức 0.Dữ liệu (data) sẽ đi từ B >> A  Nếu tín hiệu IOR tích cực mức 1.Dữ liệu (data) sẽ đi từ A >> B + Chân E được nối với bộ 74688.Nhận tín hiệu cho phép 74245 hoạt động với mức 0 là mức tích cực. 1.7-IC 555 Hình vẽ một IC 555: D08_VT4 Page 11
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Sơ đồ chân IC 555: Chức năng từng chân của IC 555: *Chân 1: nối ra mass để náy dòng cung cấp cho IC. *Chân 2: chân kích thích. *Chân 3: đầu ra. *Chân 4: Xóa - Reset. Khi chân 4 nối mass thì ngõ ra ở mức thấp, còn khi chân 4 nôi vào mức áp cao thì trạng thái ngõ ra tuỳ theo mức áp ở chân 2 và 6. *Chân 5: diện áp điều khiển, dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trg IC theo VR hay R ngoài cho nối mass. Tuy nhiên trg các mạch ứng dụng chân số 5 nối mass qua 1 tụ điện 10nF --> 100nF tác dụng lọc bỏ nhiễu cho mức áp chuẩn ổn định. *Chân 6: chân ngưỡng, ngõ vào của 1 tần so áp khác, mạch so sánh dùng các Transistor ngược Vcc/3. *Chân 7: đầu phóng điện, có thể xem như 1 khoá điện. *Chân 8: Cấp nguồn nuôi cho IC, nguồn nuôi cho IC khoảng từ +5V  +15V, tối đa là 18V. Sơ đồ nguyên lý của IC 555: D08_VT4 Page 12
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Cấu tạo của NE555 gồm OP-amp so sánh điện áp, mạch lật và transistor để xả điện. Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động tốt. Bên trong gồm 3 điện trở mắc nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn. Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Op-amp 1 và điện áp 2/3 VCC nối vào chân âm của Op-amp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC, chân S = [1] và FF được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF = [1] và FF được reset. Nguyên tắc hoạt động D08_VT4 Page 13
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Ký hiệu 0 là mức thấp bằng 0V, 1 là mức cao gần bằng VCC. Mạch FF là loại RS Flip-flop, = [ 0]. Khi S = [1] thì Q = [1] và Sau đó, khi S = [0] thì Q = [1] và = [0]. = [1] và Q = [0]. Khi R = [1] thì Tóm lại, khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì = [1], transisitor mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 không vượt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset. Giai đoạn đầu ra ở mức 1: Khi bấm công tắc khởi động, chân 2 ở mức 0. Vì điện áp ở chân 2 (V-) nhỏ hơn V1(V+), ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 1 nên S = [1], Q = [1] và = [0]. Ngõ ra của IC ở mức 1. Khi = [0], transistor tắt, tụ C tiếp tục nạp qua R, điện áp trên tụ tăng. Khi nhấn công tắc lần nữa Op-amp 1 có V- = [1] lớn hơn V+ nên ngõ ra của Op-amp 1 ở mức 0, S = [0], Q và vẫn không đổi. Trong khi điện áp tụ C nhỏ hơn V2, FF vẫn giữ nguyên trạng thái đó. Giai đoạn đầu ra ở mức 0: Khi tụ C nạp tiếp, Op-amp 2 có V+ lớn hơn V- = 2/3 VCC, R = [1] nên Q = [0] và = [1]. Ngõ ra của IC ở mức 0. Vì = [1], transistor mở dẫn, Op-amp2 có V+ = [0] bé hơn V-, ngõ ra của Op-amp 2 ở mức 0. Vì vậy Q và không đổi giá trị, tụ C xả điện thông qua transistor. Kết quả: Ngõ ra OUT có tín hiệu dao động dạng sóng vuông, có chu kỳ ổn định. Tính tần số điều chế độ rộng xung của IC 555: D08_VT4 Page 14
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Nhìn vào sơ đồ mạch trên ta có công thức tính tần số , độ rộng xung. + Tần số của tín hiệu đầu ra là: f = 1/(ln2.C.(R1 + 2R2)) + Chu kì của tín hiệu đầu ra : t = 1/f + Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì : t1 = ln2 .(R1 + R2).C + Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì : t2 = ln2.R2.C 1.8-IC 4017 Hình vẽ một IC 4017: Sơ đồ chân IC 4017: D08_VT4 Page 15
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Nguyên tắc hoạt động: Giản đồ xung như hình dưới đây: D08_VT4 Page 16
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở IC 4017 là IC đếm thập phân có 10 ngõ ra liên tục mức cao. Chỉ có một ngõ ra được kích mức cao tại một thời điểm. Có thể thấy được ra ngõ ra ÷10 output sẽ mức cao cho lượt đếm 0 > 4 và ở mức thấp khi đếm 5 > 9. IC này rất hữu dụng khi tạo những ứng dụng liên quan đến Timer. 1.9-IC ADC 0809 Hình vẽ một IC ADC 0809: Sơ đồ chân IC ADC-0809: Chức năng từng chân của IC ADC-0809: -IN0 đến IN7 : 8 ngõ vào tương tự -A, B, C: Giải mã chọn 1 trong 8 ngõ vào -D0 đến D7 : 8 ngõ ra song song 8bit dạng số -ALE: cho phép chốt địa chỉ -START: xung bắt đầu chuyển đổi -CLK: xung dao động -Vref+: điện thế tham chiếu (+) D08_VT4 Page 17
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở -Vref-: điện thế tham chiếu (-) -VCC: nguồn cung cấp Các đặc điểm: -Độ phân giải 8 bit -Tổng sai số chưa chỉnh định ±1/2LSB, ±1LSB -Thời gian biến đổi 100uS ở tần số 640KHz -Nguồn cấp +5 V -Điện áp vào 0V – 5V -Tần số xung Clock 10KHz – 1280KHz -Nhiệt độ hoạt động -400C – 850C -Dễ dàng giao tiếp Vi xử lý hoặc dùng riêng -Không cần điều chỉnh zero hoặc đầy thang Nguyên tắc hoạt động. Đây là bộ biến đổi rất thông dụng có 8 kênh ngõ vào riêng biệt được chọn từ 3 chân A0,A1,A2. Ngõ ra 8 bít tương thích TTL 3 trạng thái có thể ghép trực tiếp với DATA Bus. ADC0809 hoạt động dựa trên nguyên tắc xấp xỉ liên kết. Xung CLK có thể cấp 500kHz. Cần cung cấp xung Start ( tích cực mức cao) để bắt đầu quá trình chuyển đổi. Đầu tiên là quá trình đọc và chốt dữ liệu A0,A1,A2 để chọn kênh chuyển đổi. Khi đang chuyển đổi thì chân EOC (End of Conversion) ở mức thấp, sau thời gian s thì EOC=1 báo hiệu đã kết thúc quá trình chuyển đổi. Lúc khoảng 100µ s này dữ liệu số đã có ở D0..D7, để đọc được dữ liệu đầu ra của ADC thì đợi khi OE=1 lúc này dữ liệu này xuất ra ngoài. 1.10-IC 74247, 7447, 7448 IC 7447 IC74LS47 là loại IC giải mã BCD sang led 7 đoạn. Mạch giải mã BCD sang led 7 đoạn là mạch giải mã phức tạp vì mạch phải cho nhiều ngõ ra lên cao hoặc xuống thấp (tuỳ vào loại đèn led là anod chung hay catod chung) để làm các đèn cần thiết sáng nên các số hoặc ký tự. IC 74LS47 là loại IC tác động ở mức thấp có ngõ ra cực thu để hở và khả năng nhận dòng đủ cao để thúc trực tiếp các đèn led 7 đoạn loại anod chung. Hình dạng và sơ đồ chân: D08_VT4 Page 18
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Chân 1: BCD B Input. Chân 2: BCD C Input. Chân 3: Lamp Test. Chân 4: RB Output. Chân 5: RB Input. Chân 6: BCD D Input. Chân 7: BCD A Input. Chân 8: GND. Chân 9: 7-Segment e Output. Chân 10: 7-Segment d Output. Chân 11: 7-Segment c Output. Chân 12: 7-Segment b Output. Chân 13: 7-Segment f Output. Chân 14: 7-Segment g Output. Chân 15: 7-Segment a Output. Chân 16: Vcc. D08_VT4 Page 19
Generated by Foxit PDF Creator © Foxit Software http://www.foxitsoftware.com For evaluation only. Báo cáo thực hành cơ sở Ví dụ: giải mã 4 đường sang 10 đường, giải mã BCD sang thập phân… Sơ đồ logic và bảng trạng thái D08_VT4 Page 20