mach so-tuong tu21
Post on 02-Jul-2015
456 Views
Preview:
TRANSCRIPT
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI
KHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN
~~~~~o0o~~~~~
ĐỒ ÁN MÔN HỌC ĐỀ TÀI:
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ - ĐIỆN TỬ SỐ
GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN: TS. NGUYỄN VŨ SƠN
Sinh viên thực hiện: Nguyễn Thị Ngọc Anh
Trương Tiến Dũng
Đỗ Khánh Duy
Lê Thúy Hằng
Nguyễn Bá Đại
Lớp HCKT-5A
Hà Nội, 11/2010
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Giáo viên hướng dẫn: TS. Nguyễn Vũ Sơn
Thành viên trong nhóm HCKT-5A
1. Nguyễn Thị Ngọc Anh(Ngày sinh 11/4/1986)
2. Trương Tiến Dũng (Ngày sinh 28/9/1987)
3. Đỗ Khánh Duy (Ngày sinh 30/09/1986)
4. Lê Thúy Hằng (Ngày sinh 10/5/1987)
5. Nguyễn Bá Đại (ngày sinh 21/10/1986)
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
2
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
MỤC LỤC
ĐỀ BÀI 11
PHẦN I: THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ SỐ……………………..…..4
I. Yêu cầu của bài toán……………………………………………4
1. Tổng quan ve Flip-Flop (FF)………………………………………...4
2. Mạch đếm FFJK……………………………………………………..5
3. Các khối chức năng………………………………………………….7
II. Thiết kế mạch đếm:…………………………………………….8
1. Bảng logic trạng thái của FFJK……………………………………..8
2. Mạch đếm Mod – 6………………………………………………....10
3. IC đếm 7473………………………………………………………..12
4. Sơ đồ IC 7447……………………………………………………....13
III. Sơ đồ khối mạch bộ đếm nối tiếp Mod – 6…………………...15
PHẦN II: THIẾT KẾ MẠCH TƯƠNG TỰ………………….……...16
I. Giới thiệu tầng khuyếch đại công suất……………….…………...18
II. Chọn linh kiện, tính toán các phần tử trong mạch……………....24
Nhận xét
Kết luân
Tài liệu tham khảo
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
3
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
PHẦN I: THIẾT KẾ BỘ ĐẾM
Đề tài: Bộ đếm nối tiếp Mod – 6 gồm có 3 Trigơ JK, một cổng NAND 2 đầu vào.
I. YÊU CẦU BÀI TOÁN:
Thiết kế bộ đếm Mod – 6, sử dụng 3 Trigơ JK, một cổng NAND 2 đầu vào nghĩa là mạch sẽ thực hiện đếm từ 0 5. Sau đó, mạch sẽ Reset về 0.
Mạch sử dụng các Flip-Flop là loại JK.
1. Tổng quan về Flip-Flop (FF):
FF là mạch có khả năng lật lại trạng thái ngõ ra tuỳ theo sự tác động thích
hợp của ngõ vào, điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc lưu trữ dữ liệu
trong mạch và xuất dữ liệu ra khi cần.Có nhiều loại flip-flop khác nhau,
chúng được sử dụng rộng rãi trong nhiều ứng dụng. Các mạch FF thường
được kí hiệu như sau:
Ký hiệu FF
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
4
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Nếu các ngõ vào sẽ quyết định ngõ ra là cái gì thì ngõ đồng hồ ck lại
chỉ ra rằng khi nào mới có sự thay đổi đó. Chân Ck có thể tác động mức thấp
hay mức cao tuỳ vào cấu trúc bên trong của từng IC FF, do đó với một IC
FF cố định thì chỉ có một kiểu tác động và chỉ một mà thôi.
Ví dụ: Với IC 74112 chỉ có một cách tác động là xung Ck tác động
theo cạnh xuống.
2. Mạch đếm FFJK:
FF JK bổ sung thêm trạng thái cho FF RS ( tránh trạng thái cấm)
Dạng sóng minh hoạ cho FF JK
Nhận thấy đầu vào J, K điều khiển trạng thái ngõ ra theo đúng như
cách mà SR đã làm trừ 1 điểm là khi J = K = 1 thì trạng thái cấm được
chuyển thành trạng thái ngược lại ( với J = K = 0 ). Nó còn gọi là chế độ lật
của hoạt động.
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
5
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Từ dạng sóng có thể thấy rằng ngõ ra FF không bị ảnh hưởng bởi
sườn xuống của xung ck các đầu vào JK cũng không có tác động trừ khi xảy
ra tác động lên của Ck.
Còn cấu tạo bên trong của FF JK kích bằng cạnh sườn sẽ như sau :
Cấu trúc mạch của FF JK
Mạch đếm là mạch đếm không đồng bộ. Nghĩa là, đầu ra của FF này sẽ làm
đầu vào cấp xung cho FF ở phía sau.
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
6
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
3. Các khối chức năng:
Các khối chức năng trong mạch:
Trong thực tế mạch sẽ gồm ba khối chính.
- Khối nguồn: Cấp nguồn cho hoạt động của mạch. Phải đảm bảo cấp
nguồn cho hệ thống để hoạt động luôn được duy trì ổn định.
- Khối mạch đếm: Thực hiên chức năng đếm 0 5 theo yêu cầu bài
toán đặt ra.
- Khối hiển thị: Giúp cho ta quan sát được các trạng thái đếm. Khả năng
sử dụng các Led 7 thanh để hiển thị.
Sơ đồ khối hệ thống
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
POWER
COUNTER DISPLAY
7
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
II. T HIẾT KẾ MẠCH ĐẾM:
Để thỏa mãn các yêu cầu bài toán đã cho ta phải sử dụng 3FF loại JK.
1. Bảng logic trạng thái của FFJK:
INPUT OUTPUT STATE
J K CLK Q Q 0 0 Q0 Q0 No Change 0 1 0 1 Reset 1 0 1 0 Set 1 1 Qo Qo Toggle
Với việc sử dụng 3 FF loại JK ta có thể đếm được từ đa từ 0 7. Với việc yêu cầu đếm chỉ từ 0 5, ta sẽ có:
Bảng biểu diễn
CLK Qc Qb Qa
Int (khởi tạo) 0 0 0 1 0 0 1 2 0 1 0 3 1 1 1 4 1 0 0 5 1 1 1 6 0 0 0
Sơ đồ hình chuyển trạng thái của bộ đếm 6:
S0 -> S1-> S2 -> S3-> S4 -> S5
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
8
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Ta có bảng trạng thái kích đầu ra của bộ đếm:
QcQbQa Q’cQ’bQ’a
JcKc JbKb JaKa
000
001
010
011
100
101
001
010
011
100
101
000
0x
0x
0x
1x
x0
x1
0x
1x
x0
x1
0x
0x
1x
x1
1x
x1
1x
x1
Rút ngắn bằng bìa Karnaugh ta có phương trình ra của mạch:
Ja = Ka = 1
Jb = Kb = 1
Jc = Kc = 1
Như vậy, qua bảng trên ta có thể thấy rằng khi có xung thì C thì bộ đếm sẽ Reset về 0. Để thực hiện điều này ta lấy trạng thái mà ở đó QcQbQa = 110 (6) làm tín hiệu Reset hoạt động để Reset mạch đếm. Như vậy, mạch đếm được thiết kế như sau:
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
9
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
2. Mạch đếm Mod 6
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
10
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Đồ thị xung hoạt động của bộ đếm
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
1 2 3 4 5
11
CLK
Qa
Qb
Qc
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
3. IC đếm 7473:
Để thực hiện mạch đếm này ta dùng IC7473Đây là IC đếm không đồng bộ.
Sơ đồ cấu tạo và chức năng từng chân của IC7473
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
12
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Bảng trạng thái IC 7473
4. Sơ đồ IC 7447:
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
13
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Chức năng của IC 7447 là bộ giải mã và kích thích hiển thịA,B,C,D là các đầu vào,trong đó D có trọng số lớn nhất.
*) Khối hiển thị sơ đồ đèn Led 7 thanh:
Do đầu ra của IC 7447 tích cực ở mức thấp nên ta sử dụng Led 7 thanh chung Anot-Cấu tạo của đèn led 7 thanh:Chân 3 và chân 8 thông nhau
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
14
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
III. SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH BỘ ĐẾM NỐI TIẾP MOD-6
Bộ đếm nối tiếp Mod – 6 sử dụng:- 3 Trigơ JK- 1 cổng Nand 2 đầu vào
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
15
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
PHẦN2:
THIẾT KẾ MẠCH TƯƠNG TỰ
Đề tài: Mạch khuyếch đại công suất đẩy kéo, dùng biến
áp
- Công suất ra: 10W
- Méo không đường thẳng ≤ 5 %
- Méo tần số ± 2dB
- Dải tần số: 300 ± 6000Hz
- Nguồn cung cấp + 12V
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
16
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
TẦNG KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT
I. Giới thiệu về tầng khuyếch đại công suất
Nhiệm vụ của tầng khuyếch đại công suất là đưa ra tải 1 công suất đủ
lớn theo yêu cầu có thể từ vài chục mW đến hàng trăm hay hàng ngàn W.
Tầng khuyếch đại công suất là tầng khuyếch đại tín hiệu lớn, có thể mắc
theo sơ đồ đơn hay sơ đồ đây keo, có thể dùng nguồn cấp điện đơn cực hay
nguồn đối xứng có điểm giữa trung hòa. Hiệu suất của tầng công suất quyết
định hiệu suất của máy khuyếch đại, việc nâng cao hiệu suất ngoài ý nghĩa
tiết kiệm năng lượng còn làm giảm công suất tiêu tán trên vỏ tranzito dưới
dạng nhiệt. Các tầng khuyếch đại công suất được phân ra: tầng đơn, tầng đây
keo, tầng có biến áp ra.Yêu cầu bài toán đặt ra là thiết kế mạch khuyếch đại
công suất đây keo có biến áp vào ra.
Có 2 loại tầng khuyếch đại đây keo: Đây keo nối tiếp và đây keo song
song
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
Phần tửKĐ
Phần tửKĐ
Phần tửKĐ
Phần tửKĐ
UccRt
Rt
a) b)
17
Ucc
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Phân loại các tầng khuyếch đại đây keo
a) Sơ đồ đây keo song song b) Sơ đồ đây keo nối tiếp
Trong sơ đồ đây keo song song, các phần tử tích cực được mắc trong
các nhánh bên trái của cầu. Trong các nhánh phải của cầu là điện trở tải, có
điểm giữa nối với nguồn cung cấp mắc trong nhánh cheo của cầu. Sơ đồ đây
keo nối tiếp thì ngược lại.
Mạch khuyếch đại đây keo song song thường dùng biến áp với tải tiêu thụ.
Trong đó cuộn sơ cấp biến áp có điểm giữa nối với nguồn cung cấp, còn
cuộn thứ cấp ghep với tải. Sơ đồ nối tiếp thì không cần mách ghep biến áp vì
Rt không yêu cầu có điểm giữa.
+ Một số đặc điểm cơ bản:
+ Điểm đất của các mạch song song là đầu âm của nguồn một chiều,
điểm đất của các mạch nối tiếp là điểm giữa của nguồn một chiều.
+ Các mạch đây keo dùng hai tranzitor cùng loại được kích thích bởi
các tín hiệu ngược pha, các mạch đây keo dùng hai tranzitor khác loại được
kích thích bởi các tín hiệu cùng pha. Vì vậy có thể dùng một tín hiệu để kích
thích cho cả hai tranzitor.
+ Các tầng đây keo có thể làm việc ở chế độ A, AB, hoặc B nhưng
thông thường hay dùng chế độ AB hoặc B.
Ở chế độ B, điểm làm việc được chọn sao cho dòng điện ra ở chế độ
tĩnh Iro bằng không và điện áp ra ở chế độ tĩnh Uro bằng điện áp nguồn cung
cấp. Mỗi tranzitor chỉ khuyếch đại một nửa dương hoặc nửa âm tín hiệu vào.
Hai nủa tín hiệu ra sẽ được tổng hợp lại thành tín hiệu hoàn chỉnh trên điện
trở tải. Ở chế độ B phải lưu ý đến meo tín hiệu sinh ra khi điểm làm việc
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
18
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
chuyển từ tranzitor này sang tranzitor khác. Meo này khắc phục bằng cách
tăng trị số dòng ra tại điểm tĩnh Iro và cho tầng ra làm việc ở chế độ AB.
+ Chỉ tiêu kĩ thuật Trong bộ khuếch đại công suât người ta quan tâm đến các thông số :
- Hệ số khuếch đại công suất: hệ số khuếch đại công suất Kp là tỉ số
giữa công suất ra va công suất vào
Kp =Pr / Pv
- Hiệu suất: Là tỉ số giữa công suất ra Pr và công suất một chiều Po
n=Pr / Po
Hiệu suất càng lớn thì công suất tổn hao trên colectơ của tranzistor
càng nhỏ.
- Trở kháng vào:Yêu cầu trở kháng vào lớn tương đương với dòng tín
hiệu vào nhỏ nghĩa là mạch phải có hệ số khuệch đại dòng điện lớn .
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
19
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Tất cả các sơ đồ đây keo song song đều phải dùng biến áp ra để phối
hợp ghep giữa hai nửa điện trở tải Rt.
* Mạch nguyên lý:
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
0
0 Ur
Ur
Ir
Ir
20
Đặc tuyến ra của tầng khuếch đại đẩy kéo chế độ B
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Để có điện áp đặt vào hai tranzitor ngược pha ta dùng biến áp BA1.
Nếu điện áp có dạng hình sin thì hai tranzitor này thay nhau khuyếch đại hai
nửa hình sin, vì thế điện áp hai đầu cuộn thứ cấp BA1 ngược pha. Các điện
trở R1, R2 được chọn sao cho dòng tĩnh qua chúng nhỏ (chế độ AB). Khi
cho R2 = 0 thì UB = 0 do đó bộ khuyếch đại làm việc ở chế độ B. Ở chế độ
AB dòng tĩnh coleto nằm trong khoảng (10 ÷ 100) µA.
Hai nửa hình sin của điện áp ra được phối hợp lại trên biến áp ra BA2.
Điện trở của mỗi tranzitor được xác định như sau:
R’t = n²Rv
Trong đó n là hệ số biến áp,
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
Īc1
Ī r
Nb
Nb
Na
R1
R2
˗ +
BA1
Īc2
BA2
N1
N1
Ūr
T1
T2
N2
21
Ūv Rt
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
n = N1 / N2
N1, N2 theo thứ tự là số vòng của một nửa cuộn sơ cấp và số vòng của cuộn
thứ cấp. Vậy ta có quan hệ : Îc = Ûce/R’t và Ûce = nUr
Dòng xoay chiều Īc thay nhau chảy qua nửa trên và nửa dưới của cuộn sơ
cấp biến áp, do đó chỉ một nửa cuộn sơ cấp tham gia vào việc hình thành
trường điện từ của biến áp.
Công suất ra tải của mạch:
* Quan hệ giữa công suất và điện áp ra
Biên độ điện áp ra cực đại giữa coleto và emito của một tranzitor:
Ûcemax = Ucc – UCER
Do đó ta nhận được công suất ra cực đại:
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
Û²r Û²ce
2n²Rt 2Rt
Pr = =
Ic
0 UCER Ucc UCE
UCE
ÛCE
t
22
Đường tải xoay chiều
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Nếu giả thiết bộ khuyếch đại làm việc ở chế độ B, ta tính được dòng colecto
trung bình:
Do đó công suất cung cấp một chiều:
Vậy công suất cung cấp một chiều phụ thuộc vào mức điện áp ra Ûcc.
Ở chế độ B, công suất tổn hao cực đại khi
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
(Ucc – UCER)²
2n²RtPrrmax =
ic = 1
TÎcʃ ic(t)dt =
0
T/2
π
2
πÎc Ucc =
2
π
Ûcc Ucc
n²RtPo =
Po, Pr, Pc
Pomax
0,78 Pomax
Ûr/Ûr max0,5 0,64 1
Pcmax
Pr
23
Đặc tuyến tải
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Hiệu suất cực đại của mạch:
Ta thấy hiệu suất bộ khuyếch đại đây keo lớn hơn hiệu suất của bộ khuyếch
đại đơn khá nhiều. Bộ khuyếch đại đây keo song song được dùng trong
trường hợp yêu cầu phải thực hiện một chiều đối với tải hoặc yêu cầu mạch
cho hiệu suất cao trong khi nguồn cung cấp nhỏ, vì sơ đồ đây keo song song
có một số nhược điểm rất đáng kể do biến áp gây ra như kích thước lớn, giá
thành cao, dải tần làm việc hẹp và không thể thực hiện được dưới dạng mạch
tích hợp.
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
4
π²PrmaxPcmax =
Prrmax
Pcrmax100% =
π
4100% = 78,5 %ηmax =
24
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
THIẾT KẾ MẠCH KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ĐẨY KÉO, DÙNG
BIẾN ÁP
II. Chọn linh kiện, tính toán các phần tử trong mạch
Nguồn cung cấp Ucc = 12V
Công suất ra 10W
Meo không đường thẳng ≤ 5 %
Meo tần số ± 2dB
Dải tần số: 300 ± 6000Hz
Giả thiết tranzitor lý tưởng, tức là UCER = 0 và IcEo = 0.
Ta có sơ đồ mạch như sau:
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
R2= 100Ω
˗ +
Īc2
N1
T1
T2
+ Ucc
N2
25
R1
Ūv
Rt
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
+ Ở chế độ B góc cắt θ = π/ 2 . Thiên áp phải đảm bảo sao cho mỗi điểm làm
việc tĩnh nằm trên ranh giới giữa dẫn và ngắt của tranzitor, nghĩa là ứng với
UBEo = 0,5 V và IBo = 0.Vì biến áp vào lý tưởng nên điện trở cuộn thứ cấp
biến áp bằng không.
Điện áp trên R2 là UR2 = UBEo = 0,5V
Do đó:
+ Cho R1 = 100Ω, hệ số biến áp m = 0,35 và N1 là số vòng của cuộn sơ cấp
biến áp. Ta có đường tải của 2 tranzitor như sau:
Ở điểm tĩnh UCEo = 12v và Ico = 0. Do đó điện trở phản ảnh về một nửa
cuộn sơ cấp của biến áp ra:
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
Ib
UBE(V)0
UBEo = 0,5
R2
UBEo
R1 + R2
=Ucc
→ 100
0,5=
R1 + 100
12
R1 = 2,3kΩ
26
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
Vì độ dốc đường tải tỷ lệ nghịch với điện trở tương đương, nên dòng cực đại
trong mỗi tranzitor:
Căn cứ vào kết quả này ta vẽ được đường tải:
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
R1 =
4m²
200
4(0,35)² == 400ΩR’t(1)
Ucc
= R’t (1)
12
400 == 30mAIcmax
Ic1
0UCE
UCEo
UCE0
Ic1 maxĐường tải
27
Ic2 max
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
- Công suất cung cấp:
Trong đó Itb là dòng điện trung bình của một tranzitor, chính là dòng một
chiều.
- Hiệu suất:
Mạch khuyếch đại chế độ B là mạch chỉ khuyếch đại một nửa chu kỳ của tín hiệu, nếu khuyếch đại bán kỳ dương ta dùng transistor NPN, nếu khuyếch đại bán kỳ âm ta dùng transistor PNP, mạch khuyếch đại ở chế độ B không có định thiên. Mạch mắc theo kiểu B chung có tín hiệu đưa vào chân E và lấy ra trên chân C , chân B được thoát mass thông qua tụ.
Mạch khuyếch đại ở chế độ B chỉ khuyếch đại một bán chu kỳ của tín hiệu ngõ vào.
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
= = 12Po UccItb = UcIcmax
π/2=
50.10ˉ³
π/2=
1,2
π= 382 mW
P
Po=
12π
2= 18,8η =
28
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
NHẬN XÉT
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
29
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
KẾT LUẬN
Qua bản đồ án môn học nhóm em vừa trình bày, một lần nữa đã chúng em hiểu thêm về tầm quan trọng của việc thiết kế mạch điện tử số - điện tử tương tự trong nghành Điện tử - Viễn thông hiện nay. Giúp nhóm em có thể tiếp cận với Khoa học - Kỹ thuật tiên tiến để học hỏi và trau dồi kiến thức của mình.
Trong quá trình làm đồ án môn hoc này nhóm em đã cố gắng để đảm bảo được yêu cầu đặt ra. Đó là vận dụng những kiến thức chuyên nghành đã được học vào thực tiễn công việc. Đồng thời bổ xung nâng cao kiến thức chuyên môn còn thiếu của mình. Qua thời gian làm đồ án môn học này đã giúp cho em có cái nhìn mới mẻ và thực tế về hệ thống điện tử viễn thông.
Trong suốt thời gian làm đồ án nhóm em đã được sự giúp đỡ và hướng dẫn tận tình của thầy NGUYỄN VŨ SƠN. Cùng với sự hiểu biết và tìm tòi thêm của cả nhóm.Trên đây chúng em đã trình bày những tểu biết của mình về việc thiết kế mạch điện tử số - điện tử tương tự.
Một lần nữa nhóm em xin chân thành cám ơn sự giúp đỡ của thầy hướng dẫn. Và các ý kiến đóng góp của các bạn trong nhóm đã hoàn thành cuốn báo cáo thực tập này.
Em xin chân thành cảm ơn!
Nhóm sinh viên HC5A thực hiện
Nguyễn Bá ĐạiĐỗ Khánh DuyTrương Tiến DũngNguyễn Thị Ngọc AnhLê Thúy Hằng
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
30
VIỆN ĐẠI HỌC MỞ HÀ NỘI Giáo viên hướng dẫnKHOA CÔNG NGHỆ ĐIỆN TỬ - THÔNG TIN TS.Nguyễn Vũ Sơn
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Kỹ thuất số thực hành – Nguyễn Đắc Thắng – NXB khoa học kỹ thuật 1995
2. Thiết kế mạch số - Nguyễn Thúy Vân – NXB Khoa học kỹ thuật 19983. Sổ tay linh kiện điện tử cho nhà thiết kế mạch điện – Đào Thanh Huệ
- NXB Thống kê 19964. Cơ sở kỹ thuật điện tử số - Đai học Thanh hoa Bắc Kinh – NXB Giáo
dục 19965. Kỹ thuật mạch điện tử - Phạm Minh Hà – NXB KHKT 20006. Bộ khuếch đại xử lý và IC tuyến tính William D.Standly – NXB giao
duc 1996
Nhóm sinh viên lớp HCKT-5A: Nguyễn Thị Ngọc Anh - Đỗ Khánh Duy Lê Thúy Hằng - Trương Tiến Dũng - Nguyễn Bá Đại
31
top related