hƯỚng dẪn sỬ dỤng phẦn mỀm electronic workbench 5

HƯỚNG DẪN SỬ DỤNG PHẦN MỀM ELECTRONIC WORKBENCH 5.12

Hiện nay, với sự hỗ trợ của máy tính việc thử nghiệm và chế tạo các mạch điện trở nên đơn giản hơn nhiều. Nhờ có những phần mềm hỗ trợ này, cho phép người chế tạo đỡ tốn thời gian cho việc thử nghiệm nhiều lần trên thực tế và việc thiết kế thuận lợi hơn nhiều. Có rất nhiều phầm mềm liên quan đến thiết kế và mô phỏng điện. Trong giới hạn bài này, xin giới thiệu với các bạn phần hướng dẫn sử dụng phần mềm ELECTRONIC WORKBENCH 5.12. Đây là một phần mềm mô phỏng trực quan về điện tử, dễ thao tác với người sử dụng. Đến hiện thời đã có phiên bản 10.0. Tuy nhiên, chúng tôi vẫn giới thiệu phiên bản 5.12 vì vẫn có rất nhiều bạn sử dụng phiên bản này, và những phiên bản sau này được nâng cấp từ các phiên bản trước đó, cho nên từ phần cơ sở này bạn có thể tìm hiểu dễ dàng hơn đối với các phiên bản cao hơn.

Tài liệu hướng dẫn gồm hai phần:

PHẦN TRA CỨU: Dùng tra cứu các chức năng của các công cụ làm việc của phần mềm ELECTRONIC WORKBENCH 5.12. Gồm các loại sau:

Các thanh chức năng Thư viện linh kiện Thiết bị đo kiểm

PHẦN THỰC HÀNH: Gồm

Các bài thực hành cơ bản Các bài thực hành nâng cao

VỊ TRÍ CỦA EWB TRONG MÔN HỌC C.A.A

C.A.A. là tên của môn học Giải tích mạch với sự trợ giúp máy tính, viết tắt từ thuật ngữ Computer Aided Analysis. Để tiện cho việc trình bày trong giáo trình, người viết xin được phép dùng thuật ngữ viết tắt này thay thế cho tên môn học "Giải tích mạch với sự trợ giúp máy tính" trong toàn bộ giáo trình điện tử. Đây là một môn học được rất nhiều các trường đại học, cao đẳng trên toàn thế giới sử dụng. Nó trang bị cho sinh viên các kiến thức cơ bản về máy tính, từ đó sinh viên có thể phân tích mạch, hệ thống điện qua các công cụ mà môn học hỗ trợ. Xin đừng nhầm thuật ngữ "phân tích mạch" ở đây theo nghĩa là "đọc được nguyên lý làm việc của mạch", mà hãy hiểu theo hướng phân tích chi tiết từng linh kiện thành phần tham gia mạch... kể cả ý đồ của người thiết kế, từ đó có thể phân tích ưu nhược điểm của mạch, giúp người sử dụng công cụ dễ dàng hơn trong việc cải tiến mạch theo hướng mình muốn. Tuỳ vào từng trường, từng ngành, từng cấp học, các công cụ được trang bị trong môn học cũng khác đi. Cụ thể với các trường thiên về thiết kế, người ta sử dụng Matlab; các trường chủ yếu thực hành có thể dùng Electronics

http://codientu.info/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/phan_mem/workbench/nang_cao/nangcao.htm

http://codientu.info/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/phan_mem/workbench/co_ban/coban.htm

http://codientu.info/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/phan_mem/workbench/ewb/03.htm



Workbench (EWB), Pspice, CircuitMaker, Orcad ... Tại bộ môn Điện tử trường Đại học sư phạm kỹ thuật Tp Hồ Chí Minh, chúng tôi sử dụng EWB và Pspice. Tóm lại, phần mềm Electronics Workbench chính là một công cụ mà môn học C.A.A muốn trang bị cho sinh viên. Ngoài công cụ là phần mềm EWB, môn học C.A.A còn trang bị cho sinh viên ngành Điện tử các kiến thức về mô hình toán học của các linh kiện điện tử, giới thiệu về cấu trúc phần cứng máy tính ...

Đã là một công cụ, thì chính bản thân phần mềm này không thể tự nó thiết kế nên mạch điện, mà nó chỉ trợ giúp người thiết kế trong việc tính toán: nghĩa là nếu người sử dụng không biết thiết kế thì phần mềm này cũng chẳng thiết kế được gì ngoài các ví dụ mẫu mang tính minh hoạ. Không nên hiểu thuật ngữ EDA (Electric and Elecctronics Design Automation) là phần mềm có thể tự nó thiết kế được mạch điện. Chính xác là nó chỉ làm cho việc thiết kế trở nên dễ dàng hơn nhờ vào tốc độ tính toán cực nhanh của nó. Có một câu nói có vẻ dân dã nhưng diễn tả rất chính xác trường hợp này, đó là:"Với máy tính, nếu ta đưa vào rác nó sẽ cho ra rác".

Trong các phần mềm mô phỏng hiện nay, EWB là một trong những phần mềm thực dụng nhất. Do vậy sinh viên sẽ có nhiều thuận lợi khi tiếp cận với phần mềm Electronics Workbench.

MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM

Nếu đem so sánh giữa Electronics Workbench (EWB) với Orcad (sau khi sát nhập với MicroSim) hay Pspice về khả năng mô phỏng thì EWB không mạnh bằng. Nhưng nếu chúng ta hiểu được tên gọi, thì cũng phần nào hiểu được đặc tính cơ bản của phần mềm này và hiểu được vì sao nó vẫn có chỗ đứng nhất định trong thực tế! Thuật ngữ "work-bench" trong tiếng Anh có nghĩa là bàn làm việc của thợ. Có nghĩa là: khi thao tác trên EWB, ta có cảm giác giống như đang làm việc trên bàn thợ vậy... Nào là lấy từng linh kiện cắm vào bảng mạch, rồi hàn nối dây giữa chúng lại với nhau theo sơ đồ mà mình mong muốn, sau đó lắp các cơ cấu đo để đo các thông số cần khảo sát và sau khi đã quan sát kỹ lưỡng thì ... cấp điện cho mạch để xem kết quả. Đến đây thì bắt đầu có khác:Nếu như mạch thực tế có thể bị "xịt khói" hay cháy nổ, hư linh kiện, cơ cấu đo... nghĩa là tốn hao tiền của, thì ở đây chúng ta yên tâm. Chương trình EWB sẽ báo hiệu cho chúng ta biết mà không hề có sự cố hỏng hóc, hư hao nào. Trong mạch thực tế, ngoài tín hiệu thực nó còn chồng chập vào đó vô số những tín hiệu nhiễu mà nếu là người thiếu kinh nghiệm trong thực tế khó lòng bạn nhận ra được đâu là tín hiệu thật cần khảo sát. Trong khi với EWB thì tín hiệu nhận được là tín hiệu thật 100%.Với mạch thực tế, khi muốn mạch tạm đứng yên ở một trạng thái bất kỳ để ghi nhận kết quả làm việc là chuyện khó thì với EWB rất đơn giản: bạn chỉ cần nhấn bên góc phải của màn hình ngay dưới nút công-tắc nguồn thì mạch sẽ tạm dừng lại để bạn ghi nhận kết quả. Muốn mạch chạy trở lại chỉ cần nhấn nút 'Pause" thêm một lần nữa. Chương trình EWB có thể chồng chập nhiều kết quả phân tích lên một đồ thị phân tích trong khi mạch thực tế đòi hỏi phải làm đi làm lại nhiều lần, mỗi lần đều phải ghi kết nhận kết quả. Từ đây, việc phân tích mạch sẽ dễ dàng hơn khi sử dụng EWB.Các cơ cấu đo, thiết bị hiển thị trong EWB rất phong phú và chất lượng thì tuyệt vời, nếu

thực tế bạn muốn sở hữu đầy đủ các thiết bị trên thì ""hơi bị" khó! Các thiết bị trên sẽ giúp bạn rất nhiều trong việc phân tích mạch. Bạn có cảm giác như được làm việc trong một phòng thí nghiệm rất hiện đại.Cũng như các phần mềm phân tích mạch khác, EWB có các công cụ thống kê tính toán rất nhanh mà nếu tính bằng tay có lẽ phải tốn một thời gian khá dài để hoàn thành (đôi lúc không tính được). Tất nhiên, yêu cầu nơi người sử dụng EWB phải có được một trình độ cơ bản nhất định.Nhưng nếu chỉ nêu những ưu điểm mà bỏ qua nhược điểm thì thật là phiến diện. "Nhân vô thập toàn" nên sản phẩm con người tạo ra cũng không tránh khỏi những sai sót nhất định. Chương trình EWB vẫn tồn tại một số nhược điểm sau: Do EWB dùng phương pháp Newton-Raphson để giải quyết các mạch điện phi tuyến, nghĩa là khi gặp các linh kiện phi tuyến EWB sẽ tuyến tính hoá chúng vì thế sẽ dẫn đến các sai số. Khi các sai số này còn nằm trong dung sai được chỉ định trước trong quá trình phân tích mạch (trong menu Analysis), thì kết quả vẫn được hiển thị. Nếu sai số này vượt quá mức cho phép, thông tin báo lỗi (Error) sẽ hiện ra và việc phân tích sẽ bị hủy bỏ, trong khi mạch thực tế có thể vẫn chạy tốt.Do EWB chủ yếu định tính ít định lượng, ví dụ với một transistor BJT: Pspice cùng thời điểm dùng đến 14 thông số để mô phỏng trong khi EWB chỉ có 10. Nên sai số xảy ra khá lớn. Điều này cũng lý giải vì sao cùng một cấu hình máy tính, mạch điện, các yêu cầu phân tích... EWB chạy nhanh và ít bị "treo" hơn Pspice. Tính liên thông giữa các phần mềm của EWB chưa cao: nếu như Pspice và Orcad (lúc chưa sát nhập) có thể dung nạp dễ dàng rất nhiều phần mềm vẽ và phân tích mạch khác thì ở EWB không được dễ dàng như trên. Với những đặc tính vừa phân tích ở trên, ta nhận thấy EWB rất thích hợp cho các lớp thực tập, trung cấp hoặc công nhân lành nghề. Vì ở đây yêu cầu chính là định tính; còn định lượng là không cao. Đặc biệt rất thích hợp đối với các kỹ thuật viên sửa chữa điện tử (sơ, trung lẫn cao cấp), EWB có thể xem như một bàn thợ "cao cấp".

PHẦN I : CÁC THANH CHỨC NĂNG

Sau khi việc khởi động phần mềm EWB 5.12 hoàn tất, vào phần mềm ta thấy trên màn

hình máy tính có các thanh như sau:

THANH TRÌNH ĐƠN

THANH CÔNG CỤ

http://codientu.info/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/phan_mem/workbench/ewb/01_02.htm



Để xem công dụng của các thanh trên, hãy click chuột trên các biểu tượng tương ứng

mà bạn muốn xem.

THANH TRÌNH ĐƠN

Thanh trình đơn chứa các lệnh menu chính. Trong lệnh menu chính có chứa các lệnh

menu con hỗ trợ cho việc mô phỏng mạch điện.

1. File:

Trong trình đơn này chứa các lệnh như sau:

- New: Mở cửa sổ thiết kế mới chưa được đặt tên

(Untitled). Nếu chuyển sang một mạch điện khác, chương

trình sẽ nhắc lưu lại mạch điện trong màn hình thiết kế

trước khi mở màn hình thiết kế khác.

Khi khởi động chương trình, cửa sổ thiết kế mạch mới sẽ

tự động xuất hiện.

- Open: Mở một tập tin mạch điện đã được lưu trước đây.

Bình thường, hộp thoại Open sẽ xuất hiện. Nếu cần thiết

có thể chuyển đổi qua lại giữa các ổ đĩa hay các thư mục

có chứa tập tin cần mở. Chương trình chỉ mở những tập tin

có phần mở rộng là : *.CA*, * .Cd*, và *.Ewb (trong môi

trường Windows).

- Save: Lưu tập tin mạch điện hiện hành. Thông thường,

hộp thoại lưu trữ tập tin sẽ xuất hiện. Có thể chọn thư mục


hoặc chuyển đổi ổ đĩa trong hộp thoại lư trữ. Ðối với người

sử dụng hệ điều hành Windows, phần mở rộng của tập tin

mạch điện sẽ là .EWB tự động cộng thêm vào. Ví dụ :

mạch điện có tên là DaoDong sẽ được lưu lại dưới dạng

tập tin của chương trình là : DaoDong.EWB.

- Save As: Khi muốn chuyển đổi tên tập tin từ tập tin gốc thì chọn lệnh Save As và tập

tin cũ sẽ khong thay đổi. Chú ý : tập tin trong phiên bản 5.12 sẽ không thể mở được trong

phiên bản 5.0. Ngược lại, các tập tin trong phiên bản 5.0 sau khi đã lưu lại và chuyển vào

danh sách những tập tin của phiên bản 5.12 sẽ được cương trình hiểu như là tập tin mặc

định của phiên bản 5.12.

- Revert to Saved: Phục hồi mạch điện theo cách đã lưu cuối cùng.

- Import... : Chuyển tập tin của chương trình SPICE có phần mở rộng là *.Net hay *.Cir

trong hệ điều hành Windows thành dạng sơ đồ nguyên lý.

Chú ý : chương trình Electronics Workbench sẽ chỉ nhận diện những điểm nối nhau

trong mạch, nếu bằng số điểm nối cho phép của chương trình. Nếu vượt quá số lương

cho phép thì chương trình sẽ thay đổi tên những điểm nối và và cung cấp những thông tin

mới này trong hộp thoại.

- Export...: Ðối với những người sử dụng hệ điều hành Windows, bất kỳ một tập tin

mạch điện nào lưu trữ theo định dạng tập tin có phần mở rộng là *.Net, *.Scr, *.Cmp,

*.Cir, *.Plc. Chuyển sơ đổ nguyên lý của chương trình sang phần mềm khác có hỗ trợ

thiết kế mạch in.

- Print...:

In mạch điện hay một phần của mạch điện và kết quả của các dụng cụ đo

ra giấy. Khi nhấp chuột vào biểu tượng máy in trên thanh công cụ, hộp

thoại Print sẽ xuất hiện với các ô chọn lựa kiểu in :

In mạch điện : Circuit.

In sơ đồ nguyên lý : nhấp chuột vào ô Schematic.

For printing, zoom to : phóng lớn hay thu nhỏ phần cần in ra giấy,

chương trình hỗ trợ cho các kích thước từ 20% đến 500%. Nếu không xác

định được kích thước sơ đồ in thì chọn Fit to page chương trình sẽ tự điều

chỉnh sao cho sơ đồ sẽ được in ra đủ một trang giấy.

Description : in phần vẽ mạch điện.

Parts list : in một phần bảng kê khai các thông số mạch điện.

Model list : chọn kiểu bảng thống kê khai báo các thông số của mạch điện.

Subcircuit : in các thành phần mạch điện nhánh.

Instruments: In thông số của các dụng cụ đo .

Multimeter : in thông số đo của máy đo V.O.M.

Function Generator : in thông số đo của máy phát sóng.

Oscilloscope :in thông số đo của máy đo dạng sóng và dạng sóng tại điểm đang kiểm

tra.

Bode Ploter : in thông số đo của máy vẽ giản đồ Bode.

Word Generator : in các thông số của máy phát từ.

Logic Convertor : in các thông số của máy chuyển đổi Logic như bảng sự thật (a

Truth Table), biểu thức Boolean.

Boolean Expresstion : chỉ in biểu thức Boolean trong máy chuyển đổi Logic.

XY Plot : chỉ in đồ thị theo hai trục X và Y trong các bảng thống kê thông số của mạch

điện.

- Chú ý : Thứ tự trang in sẽ hiện ra khi nhấp chuột vào ô cần in. Chỉ những ô có chữ

hiện ra là có thể in được còn các chữ mờ thì không chọn in ra giấy được.

- Print setup: Sau khi chọn lệnh này, hộp thoại Print Setup sẽ xuất hiện với các thông

số in chuẩn từ đó có thể thay đổi lại các thông số cho máy in và định dạng cho hình ảnh,

khổ giấy, nguồn giấy và một số chọn lựa khác. Nếu mạch điện quá lớn, nó sẽ tự động trải

rộng và in ra với số giấy nhiều hơn số giấy dự tính.

THANH CÔNG CỤ

Ngay dưới thanh trình đơn chính là thanh công cụ. Thanh này chứa các công cụ điều

khiến việc mô phỏng tương tự như khi click từ menu nhưng nhanh hơn. Do ý nghĩa của

các biểu tượng trong thanh này giống như trong thanh trình đơn nên ở đây giáo trình chỉ

nêu chức năng của từng nút trong bảng sau .

New: mở tập tin mới.

Open: mở một tin đã lưu.

Save: Lưu tập tin đang hiện hành.

Print: cho phép in.

Cut: cắt một phần tử đưa vào Clipboard

Copy: Sao chép tập tin.

Paste: Dán tập tin từ Clipboard vào màn hình hiện hành.

Rotate, Flip Horizontal, Flip Vertical: xoay chuyển linh kiện.

Create Subcircuit: Tạo mạch điện phụ trợ.

Display Graphs: cho phép hiển thị cái đã dấu.

Component Properties: Chỉnh sửa thuộc tính

Zoom In, Zoom out: phóng to thu nhỏ đối tượng.

Tỉ lệ xem mạch điện trên màn hình.

Help: hướng dẫn bằng tiếng Anh.

PHẦN II : THƯ VIỆN LINH KIỆN

Khi mở màn hình giao diện chính của EWB 5.12, ngay dưới thanh menu

hiện hữu thanh thư viện linh kiện. Đạy chính là nơi EWB chứa các linh

kiện phục vụ cho việc mô phỏng. Thanh này có dạng như sau:

Nội dung trong từng hộp công cụ trong thanh này trình bày qua

bảng sau (Nhấp chuột vào biểu tượng của từng hộp linh kiện để xem

chủng loại linh kiện):

Sources : chứa tất cả những bộ nguồn có sẵn trong chương trình

Electronics WorkBench bao gồm nguồn Pin (Battery), nguồn xoay

chiều (AC voltage source), nguồn một chiều (Vcc source), nguồn

phát sóng FM (FM source).

Basic : chứa những thành phần cơ bản có trong mạch điện tử

được thiết kế sẵn trong chương trình bao gồm điện trở (Resistor),

tụ điện (Capacitor), rơ-le (Relay), biến áp (Transformer), tiếp



điểm...

Diode : chứa những kiểu Diode có sẵn trong Electronics

WorkBench bao gồm Diac, Triac, Diac, Thyristor, diode Shockley,

Led, Diode zener, cầu diode.

Transistors : chứa những linh kiện thuộc họ transistor bán dẫn

có sẵn trong chương trình bao gồm transistor BJT; JFET kênh P,

kênh N; MOSFET kênh N, kênh P; GaAS FET kênh N, kênh P.

Analog ICs : chứa những bộ khuếch đại thuật toán bao gồm bộ

khuếch đại thuật toán 3, chân, 5 chân (5-terminal opamp), 9

chân (9-terminal opamp), bộ so sánh (Comparator), mạch vòng

khoá pha (phase-locked loop).

Mixer ICs : chứa các vi mạch lai bao gồm những bộ chuyển đổi

Analog sang Digital và từ Digital sang Analog, mạch đơn ổn

(Monostable), vi mạch 555.

Digital ICs : chứa những vi mạch số cho chương trình EWB 5.12.

Bao gồm những vi mạch thuộc họ 74XX, 741XX, 742XX, 4XXX.

Logic Gate : chứa các cổng logic có trong chương trình mô

phỏng như cổng NOT, AND và các IC chứa những cổng logic như

IC cổng NAND, cổng EXOR.

Digital : chứa những thành phần liên quan đến mạch số

như mạch công bán phần (Half - Adder), các Flip - Flop (Flip-

Flops), bộ dồn kênh (multiplexer), thanh ghi dịch (shift register),

bộ mã hoá (encode).

Indicators : chứa những thành phần hiển thị có trong chương

trình bao gồm đồng hồ đo điện áp (Voltmeter), đo dòng điện

(Ammeter), bóng đèn (Bulb), Led 7 đoạn (7-segment display), bộ

hiển thị dải ( bargraph Display).









Control : chứa những khối sử dụng trong tự động điều khiển bao

gồm bộ vi phân điện áp (voltage differentiator), khối tăng độ lợi

điện áp (voltage gain block), bộ nhân (multiplier), giới hạn điện

áp (voltage limiter), bộ chia (divider).

Miscellaneous : bao gồm các thiết bị phụ trợ khác như cầu chì

(Fuse), đường truyền tín hiệu (transmission lines), thạch anh

(crystal), động cơ DC (DC motor), ống chân không (vacuum

tube), hộp dùng để đưa văn bản vào mạch điện cần mô phỏng

(text box)...

PHẦN III: THIẾT BỊ ĐO KIỂM

Thiết bị đo lường được cất giữ trên thanh công cụ linh kiện và nằm trong biểu tượng cuối

cùng của thanh, biểu tượng ấy được mang tên : Instruments.

Khi biểu tượng được kích chọn. Lúc này, cửa sổ Instruments hiện ra: chứa 7

biểu tượng của các thiết bị đo lường.

Để lấy thiết bị sử dụng trong việc khảo sát dạng sóng hoặc đo đạc các thông số kỹ

thuật của mạch điện, hãy di chuyển con trỏ đến một biểu tượng, bảng tên của thiết bị sẽ


hiên ra. Nếu đúng thiết bị cần chọn, ta chỉ việc click và rê chuột đến vị trí dự định đặt

thiết bị.

Để tìm hiểu tính năng của từng thiết bị đo kiểm, hãy click vào từng biểu tượng trong

bảng sau:

Multimeter: Đồng hồ đo vạn năng (V; O; A; dB).

Function Generator: Máy phát sóng: sin, răng cưa, vuông.

Oscilloscope: Dao động ký hai tia.

Bode Ploter: Máy vẽ giản đổ Bode.

Word Generator: Máy phát từ (từ 16 bits).

Logic Analyser: Máy phân tích mạch logic.

Logic converter: Bộ chuyển đổi logic.

BÀI THỰC HÀNH CƠ BẢN: ELECTRONIC WORKBENCH 5.12.








Các phần trong phần này là các bài thực hành cơ bản để các bạn làm quen với các sử dụng chương trình, các bài tập đơn giản với 6 bài như sau

Bài 1: Mạch chỉnh lưu Bài 2: Mạch khuếch đại Bài 3: Mạch dao động 555 Bài 4: Thanh ghi dịch Bài 5: Mạch đếm Bài 6: Đèn giao thông

BÀI 1: MẠCH CHỈNH LƯU

Khảo sát mạch chỉnh lưu

bán kỳ như hình vẽ

sau:

1.Mục đích - yêu cầu :

- Giúp cho các bạn củng cố kiến thức về mạch chỉnh lưu . Nắm vững

nguyên lý hoạt động và cách thiết kế mạch chỉnh lưu theo sơ đồ nguyên

lý . Biết cách lựa chọn các linh kiện từ thanh công cụ và đo đạc các thông

số kỹ thuật của mạch nhờ vào các thiết bị đo.

- Làm quen dần với các nút công cụ trong phần mềm EWB 5.12.

- Hiểu sâu hơn về mạch chỉnh lưu thông qua bài tập.

http://codientu.info/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/phan_mem/workbench/co_ban/06_01.htm






2.Các bước tiến hành :

Ðể thiết kế mạch điện trên, các bạn cần phải khởi động chương trình

Electronics WorkBench bằng cách chọn lệnh Start > Programs >

Electronics WorkBench > Electronics WorkBench.

Sau khi đã khởi động chương trình EWB, màn hình EWB xuất hiện và

chúng ta sẽ tiến hành mô phỏng mạch điện này theo các bước như sau :

Bước 1: Lấy linh kiện.

Các bạn hãy dùng chuột nhấp

vào biểu tượng linh kiện diode để

mở hộp linh kiện này.

Trong hộp linh kiện này, nhấn chuột vào nút Diode, kéo nó vào màn

hình thiết kế và đặt tại vị trí thích hợp. Sau đó nhấn vào nút bên trên

góc phải của hộp linh kiện để đóng hộp linh kiện này lại.

Tiếp theo bạn hãy nhấp chuột vào hộp linh kiện Basic, để mở cửa sổ

Basic. Trong cửa sổ Basic vừa mở, bạn hãy chọn nút có biểu tượng điện

trở và lấy nó ra màn hình tương tự như lấy diode (xem các bước này ở phần

thực hành).

Do chương trình mặc định đối với điện trở là nằm ngang vì vậy, cần

phải xoay cho điện trở nằm dọc bằng cách nhấp chuột chọn điện trở cần

xoay sao cho điện trở biến thành màu đỏ, và sau đó nhấp chuột vào nút

Rotate (Phím tắt Ctrl + R) trên thanh công cụ (lệnh này sẽ xoay linh kiện

một góc 900 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ).

Sau khi nhấp vào nút Rotate, điện trở sẽ xoay một góc 900 so với lúc

đầu.

Trong hộp linh kiện Basic, chọn tụ điện không cực tính (Capacitor),

nhấn và kéo nó vào màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả

chuột.

Cũng như đối với điện trở, tụ điện cũng nằm ngang theo chế độ mặc

định của chương trình và các bạn hãy dùng lệnh Rotate xoay tụ điện này

theo chiều dọc tương tự như cách xoay điện trở đã trình bày ở trên.

Và cũng chính trong cửa sổ Basic, các bạn dùng chuột nhấp và giữ

vào biểu tượng biến thế. Nhưng trong mạch chỉnh lưu bán kỳ thì các bạn

phải lấy biến thế không có điểm giữa. Rồi sau đó, kéo biểu tượng vào

trong màn hình thiết kế và đặt tại vị trí thích hợp và thả chuột ra. Sau đó,

đóng cửa sổ này lại bằng cách nhấp vào nút Close có hình ở góc trên

bên phải của cửa sổ Basic.

Ðể lấy nguồn cung cấp cho mạch thì các bạn hãy dùng chuột nhấp vào

biểu tượng nguồn Sources. Lúc này , cửa sổ Sources hiện ra.

Khi cửa sổ nguồn hiện ra, các bạn chỉ cần nhấp và giữ chuột vào biểu

tượng nguồn AC Voltage Source. Sau đó, kéo biểu tượng nguồn đó và

đặt vào vị trí mà các bạn cần thiết kế, rồi thả chuột. Trong hộp linh kiện

Sources còn mở, bạn hãy chọn Ground và kéo nó vào cửa sổ thiết kế,

đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột.

Bước 2 : Sắp xếp các linh kiện theo như sơ đồ nguyên lý.

Muốn di chuyển linh kiện thì các bạn làm như sau : dùng chuột nhấp và

giữ linh kiện cần di chuyển. Sau đó, rê chuột tới một vị trí mà mong

muốn, rồi thả chuột ra. Bạn có thể chỉnh sửa vị trí cho các linh kiện theo

dạng sau:

Bước 3 : Chọn trị số và nhãn cho linh kiện .

Trong bài tập này, giá trị của các linh kiện là: R = 1K, C = 50mF, V =

24V/50Hz/0 Deg, Diode loại D1N4001.

Nhấp chuột phải vào linh kiện thụ động (R,L,C...), một trình đơn trải

xuống sẽ xuất hiện, nhấp chuột vào lệnh Component Properties.

Cửa sổ Properties của linh kiện tương ứng sẽ xuất hiện, trong bảng

Label hãy nhập tên R vào ô Label, giá trị vào bảng Value.

Nhấp chuột vào nút OK khi đã

nhập xong.

Nhấp chuột phải vào Diode, một trình đơn sẽ sổ xuống. Trong trình đơn

này, bạn hãy nhấn chuột chọn lệnh Component Propeties.

Cửa sổ Diode Properties xuất hiện. Trong cửa sổ này, hầu hết các linh

kiện đều được đặt ở chế độ mặc định (default) là lý tưởng (ideal). Do đó,

để chọn loại Diode D1N4001 thì các bạn hãy chọn lệnh Models và chọn

tên nhà sản xuất linh kiện là internat trong cột Library . Sau đó, hãy

chọn loại D1N4001 trong cột Model.

Cuối cùng, để chọn nhấp chuột vào nút OK.

Nhấp chuột phải vào nguồn AC Voltage Source, trong trình đơn sổ

xuống hãy chọn lệnh Component Properties.

Sau khi chọn lệnh Component Properties, cửa sổ AC Voltage

Source Properties xuất hiện. Trong cửa sổ này, bạn hãy chọn lệnh

Value và tiến hành thay đổi giá trị của nguồn bằng cách nhập giá trị 24

(đơn vị V) trong ô Voltage(V); nhập giá trị 50 vào ô Frequency (đơn vị

Hz). Sau đó hãy nhấn OK để chấp nhận các thông số vừa nhập vào.

Bước 4 : Nối mạch theo sơ đồ nguyên lý Ðể có thể nối mạch được dễ dàng và nhanh chóng thì các bạn hãy tiến hành như sau.

Ðặt mũi tên con trỏ ngay tại một chân của cuộn sơ cấp biến áp sao cho

xuất hiện một chấm đen, lúc này nhấp và giữ chuột rồi kéo đến đầu

dương của nguồn điện. Khi thấy tại đây cũng xuất hiện một chấm đen thì

các bạn hãy thả chuột ra. Kết quả là ta đã có một đường nối mạch.

Ðặt con trỏ ngay tại chân còn lại của cuộc sơ cấp biến áp sao cho xuất

hiện chấm đen, rồi kéo chuột đến đầu âm của nguồn điện. Khi thấy xuất

hiện chấm đen thì hãy thả chuột ra.

Ðặt mũi tên con trỏ ngay tại chân Anode của Diode, sao cho xuất hiện

dấu chấm đen. Sau đó bạn hãy kéo chuột đến một đầu thứ cấp của biến

áp, khi thấy xuất hiện chấm đen thì hãy thả chuột ra.

Ðặt mũi tên con trỏ chuột ngay tại chân Catode của Diode sao cho xuất

hiện chấm đen, rồi kéo chuột đến chân dương của tụ điện. Ðến khi thấy

xuất hiện chấm đen tại chân dương thì bạn hãy thả chuột ra.

Ðặt con trỏ chuột ngay tại chân điện trở, khi xuất hiện chấm đen thì hãy kéo chuột đến nối với điểm giữa của đoạn dây nối Diode và tụ điện sao cho xuất hiện chấm tròn nhỏ rồi thả chuột.

Ðặt mũi tên con trỏ chuột tại chân còn lại của điện trở sao cho xuất hiện

chấm đen rồi kéo chuột đến nối với mass.

`Ðặt mũi tên con trỏ ngay tại chân còn lại chưa nối dây của tụ điện, sau

khi xuất hiện chấm đen thì nhấp chuột và kéo đến điểm giữa đoạn dây nối

của điện trở và Mass. Khi thấy xuất hiện một vòng tròn nhỏ thì bạn hãy

thả chuột ra.

Ðặt mũi tên con trỏ chuột tại đầu còn lại của cuộn thứ cấp biến áp, khi

xuất hiện dấu chấm đen thì nhấp chuột và kéo đến điểm nối Mass chung

của tụ điện và điện trở.

Lưu ý :

Có đôi khi, các bạn cũng thực hiện cách nối mạch như trên, nhưng

đường nối mạch không được kết dính lại với nhau. Lúc này, các bạn phải

lưu ý đến việc kết nối của chân linh kiện, đối với một chân linh kiện chỉ

cho phép các bạn kết nối được một lần. Cho nên, khi các bạn nối thêm

một chân linh kiện khác vào giữa 2 chân linh kiện đã nối để tạo thành một

nút có 3 ngã ( hoặc 4 ngã ) thì phải đảm bảo khoảng cách giữa 2 chân linh

kiện đủ lớn, để có thể thực hiện việc kết nối.

Mỗi một nút chỉ có thể kết nối được tối đa 4 đường dây. Nếu trong quá trình kết nối mà các dây nối không được ngay thẳng

thì các bạn chỉ cần: dùng chuột nhấp vào đường dây đang nối (đường dây

không ngay thẳng) và giữ chuột, rồi sau đó kéo chuột để điều chỉnh lại

sao cho thẳng hàng và thả chuột (như hình 1,2,3,4 bên dưới).

1 2

3 4

Sau khi thực hiện giai đoạn nối dây, ta sẽ có một mạch điện hoàn chỉnh

như sau:

Ngoài ra, các bạn còn có thể chọn màu sắc cho đường dây nối bằng

cách như sau: chọn đường dây cần đổi màu sắc và nhấp đúp chuột (nhấp

2 lần liên tiếp) vào đường dây. Lúc này, có một cửa sổ hiện ra. Sau đó, các

bạn chọn màu sắc như ý muốn và nhấp vào OK. Kết quả là đường dây nối

sẽ hiện ra đúng màu mà các bạn đã chọn

Bước 4 : Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ. Sau khi các bạn đã kết nối mạch hoàn chỉnh, để tiến hành việc khảo sát dạng sóng của mạch điện thì các bạn cần phải lấy các thiết bị đo kiểm và nối vào trong sơ đồ mạch điện như sau

Trong quá trình khảo sát mạch, muốn xem được dạng sóng chỉ cần

các bạn nhấp đúp chuột vào ngay tại thiết bị đo, lúc này thiết bị đo sẽ

được phóng to và cụ thể trong mạch dao động này thiết bị đo là dao động

ký. Kết quả sẽ có được một màn hình dao động ký kích cỡ lớn để tiện cho

việc khảo sát dạng sóng. Mặt khác muốn tăng kích cỡ của màn hình dao

động ký lớn hơn nữa thì các bạn nhấp chuột vào nút Expand, nút này ở

phía trên của màn hình dao động ký.

Muốn thu nhỏ lại giống như hình dáng ban đầu, các bạn hãy nhấp

chuột vào nút Reduce.

Sau khi tất cả đã được chuẩn bị hoàn chỉnh thì các

bạn bắt đầu cho mạch hoạt động. Ðể mạch hoạt động

được các bạn nhấp nút Activate simulation (nút này

nằm bên góc phải của màn hình EWB).

Sau khi mạch đã hoạt động thì các bạn tiến hành đến việc lưu lại sơ

đồ mạch điện, do đó để lưu được sơ đồ mạch điện này thì ta phải thực

hiện như sau.

Các bạn có thể lưu lại bằng cách nhấn chuột vào nút Save trên

thanh công cụ

3. Ghi nhận kết quả:

Ở bán kỳ dương, tại đầu anode điện áp dương hơn đầu Catode nên

Diode dẫn. Ở bán kỳ âm thì diode ngưng dẫn.

Sóng ngõ ra của mạch chỉnh lưu bán kỳ có dạng như sau:

Khi giá trị tụ điện nhỏ:

Khi tăng giá trị của tụ:

Từ những kết quả ghi nhận được như trên, dễ dàng rút ra nhận xét:

diode chỉnh lưu chuyển nguồn xoay chiều thành một chiều; giá trị t5 điện

càng lớn sóng dạng điện áp ngõ ra càng phẳng. Ðiện áp trung bình trên

tải có thể đo được bằng Voltmeter.

Từ những kết quả ghi nhận được như trên, dễ dàng rút ra nhận xét: diode chỉnh lưu chuyển nguồn xoay chiều thành một chiều; giá trị tụ điện càng lớn sóng dạng điện áp ngõ ra càng phẳng. Ðiện áp trung bình trên tải có thể đo được bằng Voltmeter.

4. Bài tập củng cố:

Hãy thiết kế mạch chỉnh lưu toàn sóng sử dụng biến áp có điểm giữa có

sử dụng bộ lọc L, C. Nhận xét về độ lọc phẳng sóng dạng điện áp trên tải

khi:

- Tải công suất lớn.

- Tải công suất bé.

BÀI 2:MẠCH KHUẾCH ĐẠI

Hãy mô phỏng mạch khuếch đại sau :

1.Mục đích - yêu cầu:

- Củng cố kiến thức về mạch khuếch đại, nắm vững nguyên lý hoạt

động và cách thiết kế mạch điện theo sơ đồ lý thuyết. Biết cách lựa

chọn linh kiện từ thanh công cụ và đo đạc các thông số kỹ thuật của

mạch nhờ vào các thiết bị đo.

- Sử dụng tốt các công cụ đo kiểm.


Trước tiên ta cần phải khởi động chương trình EWB bằng cách: chọn

lệnh Start > Programs > Electronics WorkBench > Electronics

WorkBench. Lúc này trên màn hình sẽ xuất hiện giao diện chính của

chương trình EWB 5.12.

Bước 1: Lấy linh kiện

Khi lấy Transistor các bạn dùng chuột nhấp vào biểu tượng linh kiện

transistor.

Sau khi cửa sổ Transistor hiện ra. Các bạn hãy dùng chuột nhấp và

giữ vào biểu tượng Transistor loại NPN. Và sau đó, kéo biểu tượng

linh kiện Transistor vào trong màn hình thiết kế mạch, rồi đặt linh

kiện tại vị trí thích hợp nơi thiết kế và thả chuột. Lúc này, các bạn sẽ

có được một linh kiện Transistor.

Nhấp chuột vào hộp công cụ Basic có hình điện trở. Lúc này, cửa sổ

Basic hiện ra. Các bạn hãy nhấp và giữ chuột vào biểu tượng linh kiện

điện trở bên trong cửa sổ Basic. Sau đó, các bạn kéo biểu tượng linh

kiện điện trở và đặt vào tại vị trí thích hợp trong màn hình thiết kế, rồi

thả chuột. Lúc này, các bạn sẽ có được một linh kiện điện trở. Cứ tiếp

tục thực hiện như cách trên thì các bạn sẽ có được 5 điện trở.

Cũng trong cửa sổ Basic trên, các bạn hãy nhấp và giữ chuột vào

biểu tượng linh kiện tụ điện. Cụ thể trong mạch khuếch đại này, các

bạn phải lấy tụ điện có cực tính (Polarized Capacitor), sau đó các bạn

kéo biểu tượng linh kiện tụ điện và đặt vào vị trí thích hợp trong màn

hình thiết kế, rồi thả chuột. Kết quả các bạn có được tụ điện. Thực hiện

tương tự, ta sẽ có 3 tụ điện.

Ðể lấy đèn hiển thị cho mạch khuếch đại thì các bạn hãy nhấp chuột

vào biểu tượng led 7 đoạn (Indicators).

Lúc này, cửa sổ Indicators hiện ra. Bạn hãy di chuyển con trỏ vào

biểu tượng đèn hiển thị mang tên: Decoded Bragraph Display và

nhấp giữ chuột vào biểu tượng; kéo biểu tượng vào màn hình thiết kế

và đặt đúng vị trí thích hợp; rồi thả chuột. Kết quả là các bạn đã có

được một đèn hiển thị.

Sau khi đã lấy xong tất cả các linh kiện thì các bạn tiến hành tới việc

lấy nguồn cung cấp cho mạch hoạt động. Nhấp chuột vào biểu tượng

nguồn Source.

Khi cửa sổ nguồn Source hiện ra, các bạn hãy nhấp và giữ chuột

vào biểu tượng nguồn Battery và kéo biểu tượng đó vào màn hình

thiết kế và đặt tại vị trí thích hợp, rồi thả chuột ra. Sau đó các bạn cũng

nhấp và giữ chuột vào biểu tượng nguồn điện áp xoay chiều (mang

tên: AC Voltage Source) rồi kéo biểu tượng ấy vào màn hình thiết kế;

đặt tại vị trí thích hợp và thả chuột ra.

Cũng chính ở cửa sổ Sources, các bạn lấy luôn đường Ground như

sau: nhấp và giữ vào biểu tượng Mass. Sau đó kéo biểu tượng vào

trong màn hình thiết kế mạch và đặt tại vị trí thích hợp, rồi thả chuột.

Thực hiện tương tự để có 5 điểm Mass.

Sau khi lấy và sắp xếp linh kiện như đã trình bày bài tập 1 thì các

bạn có sơ đồ mạch điện hình vẽ như sau :

- Bước 2 : Chọn trị số và nhãn cho linh kiện .

Cách chọn lại trị số và nhãn cho từng linh kiện của mạch điện sao

cho các giá trị đó phù hợp với yêu cầu của mạch cần thiết kế. Do đó,

cách chọn trị số và nhãn này đã được trình bày trong các bài tập trước,

cho nên người thực hiện không trình bày lại. Bên cạnh đó, sẽ trình bày

cho các bạn cách gõ chữ tiếng việt trong Workbench và cách chọn trị

số điện áp cho đèn hiển thị, để giúp cho sáng hết led trong đèn hiển

thị.

Cách gõ chữ tiếng việt trong Workbench :

Ðể gõ chữ tiếng việt trong Workbench thì các bạn hãy làm như sau:

Ở mạch điện, trên đèn hiển thị có ghi chữ Hiển thị, nhằm chú thích

cho người xem biết được trong mạch điện linh kiện đó là cái gì. Cách

thực hiện như sau: Các bạn hãy di chuyển con trỏ đến biểu tượng có ký

hiệu chữ M và nhấp chuột (ký hiệu mang tên: Miscelaneous).

Lúc này, cửa sổ hiện ra ngay phía dưới biểu tượng, chỉ cần các bạn

nhấp và giữ chuột vào biểu tượng ký hiệu chữ A nằm bên trong cửa sổ

(ký hiệu mang tên : Textbox), sau đó kéo biểu tượng vào màn hình

thiết kế, rồi thả chuột.

Kế tiếp đó, các bạn nhấn nút phải chuột vào chữ A, trong trình đơn

sổ xuống hãy chọn lệnh Component Properties và kết quả là có một

cửa sổ Textbox hiện ra như sau :

Trong ô Textbox, bạn hãy đánh chữ HIỂN THỊ vào chọn lại phong chữ

bằng nhấp chuột vào nút Set Font. Khi này, lại có thêm một cửa sổ

Font hiện ra: các bạn chọn Font VNI-Times, Font style: Bold, Size:16.

Cuối cùng, di chuyển con trỏ vào nút OK và nhấp chuột.

Lưu ý : Mặc dù khi chọn Set Font rồi nhưng chữ của bạn sẽ hiện ra

dưới dạng một Font khác. Khi này các bạn vẫn cứ nhấn OK để thoát ra

khỏi hộp Textbox, sau đó nhấp và giữ chuột vào biểu tượng chữ A; kéo

chữ HIỂN THỊ ra; đặt vào màn hình thiết kế; thả chuột. Kết quả sẽ có

được chữ với Font VNI - Times.

Muốn di chuyển các chữ thì giống như cách di chuyển các linh

kiện vậy.

Cách chọn trị số điện áp cho đèn hiển thị :

Ðể làm được điều này thì các bạn hãy nhấp đúp chuột vào ngay đèn

hiển thị. Lúc này, sẽ có một cửa sổ Decoded Bargraph Display

Properties.

Các bạn hãy lưu ý đến biên độ tín hiệu tại ngõ ra cao nhất là bao

nhiêu để từ đó có chia cho 10.Và lấy giá trị một phần để điền vào cho

mục mang tên: Lomest segment turn-on voltage(VL). Ðây chính là

mức điện áp nhỏ nhất cho phép một đèn led trong đèn hiển thị sáng.

Còn mục mang tên Highest segment turn-on voltage(VH), chính là

mức điện áp cao nhất để cho 10 đèn led sáng trong đèn hiển thị. Trong

mạch điện này, biên độ tín hiệu ra cao nhất là khoảng 21 mV đến 22

mV. Do đó,các bạn cần phải điền vào mục VL: 2 mv và mục VH: 21

mV, nhằm mục đích để cho 10 bóng đèn led của đèn hiển thị đều sáng

hết theo sự biến thiên của biên độ tín hiệu tại ngõ ra.

Bước 3 : Nối mạch theo sơ đồ nguyên lý

Ðể có thể nối mạch được dễ dàng và nhanh chóng thì các bạn hãy

tiến hành như sau :

Các bạn đặt mũi tên con trỏ ngay tại vị trí chân linh kiện, sao cho ở

chân linh kiện có xuất hiện dấu chấm đen. Lúc này, nhấp và giữ chuột,

sau đó các bạn kéo chuột tới chân linh kiện cần nối và để cho tại chân

linh kiện đó cũng xuất hiện dấu chấm đen thì các bạn thả chuột, kết

quả các bạn sẽ được một đường nối mạch .

Các bạn hãy dựa vào cách nối dây, để lần lượt tạo thành một mạch

điện như hình vẽ trên của bài toán.

- Bước 4 : Khảo sát mạch khuếch đại dùng transistor.

Sau khi các bạn đã kết nối mạch hoàn chỉnh và để tiến hành đến việc khảo sát dạng sóng của mạch điện

thì các bạn cần phải lấy các thiết bị đo kiểm theo cách lấy linh kiện như đã trình bày ở trên, và nối vào

trong sơ đồ nguyên lý như mạch điện yêu cầu



được phóng to và cụ thể trong mạch schmitt trigger này thiết bị đo là

dao động ký. Kết quả sẽ có được một màn hình dao động ký kích cỡ lớn

để tiện cho việc khảo sát dạng sóng.

Mặt khác muốn tăng kích cỡ của màn hình dao động ký lớn hơn nữa

thì các bạn nhấp chuột vào nút Expand. Muốn thu nhỏ lại giống như

hình dáng ban đầu, bạn hãy nhấp chuột vào nút Reduce.

Sau khi tất cả đã được chuẩn bị hoàn chỉnh thì các

bạn bắt đầu cho mạch hoạt động . Ðể mạch hoạt

động được các bạn nhấp nút Activate simulation

(nút này nằm bên góc phải của màn hình EWB).


đồ mạch điện bằng cách nhấn chuột vào nút Save trên thanh công cụ.

Khi đó cửa sổ Save Circuit File xuất hiện.

Ðặt tên cho mạch điện bạn vừa thiết kế vào khung File name. Sau

đó nhấp vào nút Save, vậy là mạch điện của bạn đã được đặt tên là

Amplifier.ewb và tên này sẽ nằm ở góc trên bên trái của màn hình

thiết kế.

3. Kết luận :

Ðiện áp ngõ ra của mạch khuếch đại như sau

Sóng ngõ ra của mạch khuếch đại dùng transistor có dạng như sau:

4/ Bài tập củng cố:

Thiết kế mạch khuếch đại đẩy-kéo (push-pull) chế độ B và AB. Nhận

xét về độ sái dạng sóng điện áp và độ nhạy của mạch.

BÀI 3: MẠCH DAO ĐỘNG (555)

Khảo sát mạch dao động sử dụng IC 555 có sơ đồ nguyên lý

như sau:

1.Mục đích - yêu cầu :

- Củng cố kiến thức về vi mạch 555, một vi mạch lai (hybrid) rất nổi

tiếng về tính phổ dụng của nó. Nắm vững nguyên lý hoạt động và cách

thiết kế mạch sử dụng IC 555 . Biết cách lựa chọn các linh kiện từ

thanh công cụ và đo đạc các thông số kỹ thuật của mạch nhờ vào các

thiết bị đo.

- Sử dụng thông thạo các thiết bị đo kiểm phần tương tự.


Ðể thiết kế mạch điện trên, các bạn cần phải khởi động chương trình

Electronics WorkBench bằng cách chọn lệnh Start > Programs >

Electronics WorkBench > Electronics WorkBench.

Sau khi đã khởi động chương trình EWB, màn hình EWB xuất hiện và

chúng ta sẽ tiến hành vẽ sơ đồ mạch điện này theo các bước như sau :

-Bước 1 : Lấy linh kiện.

Các bạn hãy dùng chuột nhấp

vào thư viện vi mạch lai để mở hộp

linh kiện chứa IC 555.

Trong hộp linh kiện này, nhấn

chuột vào nút 555; kéo nó vào

màn hình thiết kế và đặt tại vị trí

thích hợp.

Sau đó nhấn vào nút Close (có

hình dấu X) bên trên góc phải của hộp

linh kiện để đóng hộp linh kiện này

lại. Tiếp theo bạn hãy nhấp chuột vào

hộp linh kiện Basic để mở cửa sổ

Basic.

Trong cửa sổ Basic vừa mở, bạn hãy chọn nút có biểu tượng điện trở

(Resistor)

Do chương trình mặc định đối với điện trở là nằm ngang vì vậy, cần

phải xoay cho điện trở nằm dọc bằng cách nhấp chuột chọn điện trở

cần xoay sao cho điện trở biến thành màu đỏ, và sau đó nhấp chuột

vào nút Rotate (Phím tắt Ctrl + R) trên thanh công cụ (lệnh này sẽ

xoay linh kiện một góc 900 theo chiều ngược chiều kim đồng hồ).

Sau khi nhấp vào nút Rotate, điện trở sẽ xoay một góc 900 so với lúc

đầu. Trong hộp linh kiện Basic còn đang mở, chọn tụ điện không cực

tính (Capacitor), nhấn và kéo nó vào màn hình thiết kế, đặt vào vị trí

thích hợp và thả chuột.

Cũng như đối với điện trở, tụ điện cũng nằm ngang theo chế độ mặc

định của chương trình và các bạn hãy dùng lệnh Rotate xoay tụ điện

này theo chiều dọc tương tự như cách xoay điện trở đã trình bày ở

trên .

Và cũng chính trong cửa sổ Basic, các bạn dùng chuột nhấp vào

biểu tượng biến thế (lấy biến thế không có điểm giữa). Rồi sau đó, kéo

biểu tượng vào trong màn hình thiết kế và đặt tại vị trí thích hợp và thả

chuột ra.

Sau đó, đóng của sổ này lại bằng cách nhấp vào nút Close có hình chữ

X ở góc trên bên phải của cửa sổ Basic.

Ðể lấy nguồn cung cấp cho mạch thì các bạn hãy dùng chuột nhấp

vào biểu tượng nguồn Sources.

Lúc này, cửa sổ Sources hiện ra .

Khi cửa sổ nguồn hiện ra, các bạn chỉ cần nhấp và giữ chuột vào

biểu tượng nguồn Battery. Sau đó, kéo biểu tượng nguồn đó và đặt

vào vị trí mà các bạn cần thiết kế, rồi thả chuột. Trong hộp linh kiện

Sources còn mở, bạn hãy chọn điểm nối đất có biểu tượng nối đất

(Ground) và kéo nó vào cửa sổ thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả

chuột.

Bước 2 : Sắp xếp các linh kiện theo như sơ đồ nguyên lý.

Muốn di chuyển linh kiện thì các bạn làm như sau : dùng chuột nhấp

và giữ linh kiện cần di chuyển. Sau đó, kéo chuột tới một vị trí mà

mong muốn, rồi thả chuột ra.

Bước 3 : Chọn trị số và nhãn cho linh kiện.

Trong bài tập này, giá trị của các linh kiện là: R1= 6,8K; R2=3,3K; C

= 0,1uF; C2 = 0,01uF; R3 = 12K; V = 5VDC. Để điều chỉnh giá trị cho

các linh kiện, ta lần lượt thực hiện như sau:

Nhấp chuột phải vào điện trở R1, một trình đơn sổ sẽ xuất hiện, nhấp

chuột vào lệnh Component Properties. Cửa sổ Resistor Properties

sẽ xuất hiện, trong bảng Label hãy nhập tên R vào ô Label.

Nhấp chuột vào nút OK khi đã nhập xong. Nhấp chuột phải vào tụ

điện C, trong trình đơn sổ xuống hãy nhấp chuột chọn lệnh

Component Properties nhập tương tự như trên.

Nhấp chuột phải vào nguồn Battery, trong trình đơn sổ xuống hãy

chọn lệnh Component Properties.

Sau khi chọn lệnh Component Properties,trong cửa sổ này, bạn

hãy chọn lệnh Value và tiến hành thay đổi giá trị của nguồn bằng cách

nhập giá trị 5 (đơn vị V) trong ô Voltage(V). Sau đó hãy nhấn OK để

chấp nhận các thông số vừa nhập vào.

Bước 4 : Nối mạch theo sơ đồ nguyên lý.

Sau khi thực hiện giai đoạn nối dây, ta sẽ có một mạch điện hoàn

chỉnh như sau:

Ngoài ra, các bạn còn có thể chọn màu sắc cho đường dây nối bằng

cách như sau: chọn đường dây cần đổi màu sắc và nhấp đúp

chuột (nhấp 2 lần liên tiếp) vào đường dây. Lúc này, có một cửa sổ

hiện ra. Sau đó, các bạn chọn màu sắc như ý muốn và nhấp vào OK.

Kết quả là đường dây nối sẽ hiện ra đúng màu mà các bạn đã chọn.

Bước 4 : Khảo sát mạch chỉnh lưu bán kỳ.

Sau khi các bạn đã kết nối mạch hoàn chỉnh, để tiến hành việc

khảo sát dạng sóng của mạch điện thì các bạn cần phải lấy các thiết bị

đo kiểm và nối vào trong sơ đồ mạch điện như sau



được phóng to và cụ thể trong mạch dao động này thiết bị đo là dao

động ký. Kết quả sẽ có được một màn hình dao động ký kích cỡ lớn để

tiện cho việc khảo sát dạng sóng. Mặt khác muốn tăng kích cỡ của màn

hình dao động ký lớn hơn nữa thì các bạn nhấp chuột vào nút Expand,

nút này ở phía trên của màn hình dao động ký. Muốn thu nhỏ lại giống

như hình dáng ban đầu, các bạn hãy nhấp chuột vào nút Reduce.

Sau khi tất cả đã được chuẩn bị hoàn chỉnh thì

các bạn bắt đầu cho mạch hoạt động. Ðể mạch

hoạt động được các bạn nhấp nút Activate

simulation (nút này nằm bên góc phải của màn

hình EWB).


đồ mạch điện, do đó để lưu được sơ đồ mạch điện này thì ta phải thực

hiện như sau.

Các bạn có thể lưu lại bằng cách nhấn chuột vào nút Save trên

thanh công cụ (xem trong phần thực hành).

Ðặt tên cho mạch điện vừa thiết kế vào khung File name, sau đó

nhấp vào nút Save, vậy là mạch điện của bạn đã được đặt tên là

Rectifier.ewb và tên này sẽ nằm ở góc trên bên trái của màn hình

thiết kế.

3. Kết luận :

Sóng ngõ ra của mạch chỉnh lưu bán kỳ có dạng như sau :

Để dễ dàng hơn trong việc tính toán và quan sát, click nút Expand

để phóng to màn hình dao động ký.

Ðiện áp trên tụ dao động giữa hai trị số Vcc/3 và 2Vcc/3.

4. Bài tập củng cố :

Hãy thiết kế mạch dao động đa hài dùng vi mạch 555 có tần số sóng

dạng ngõ ra không đổi nhưng điều khiển được tỉ lệ giữa Ton và Toff

( thời gian ngõ ra ở mức cao và thời gian ngõ ra ở mức thấp)

BÀI 4: THANH GHI DỊCH

Mô phỏng thanh ghi dịch dùng Flip-Flop D như hình vẽ sau:

1. Mục đích-Yêu cầu:

- Làm quen dần với việc vẽ mạch điện cần mô phỏng cụ thể như cách

lấy các linh kiện từ thanh công cụ, cách nối dây trong chương trình

Electronics WorkBench và tiến hành mô phỏng. Từ đó củng cố kiến

thức về mạch ghi chuyển mô phỏng theo IC 74164.

- Sử dụng được các thư viện linh kiện số và các thiết bị phân tích số.

2. Trình tự mô phỏng:

Khởi động chương trình Electronics WorkBench bằng cách chọn

lệnh Start > Programs > Electronics WorkBench > Electronics

WorkBench. Ngay sau đó màn hình làm việc của chương trình xuất

hiện với một cửa sổ thiết kế còn trống.

Tiến hành thiết kế mạch điện trên trong cửa sổ thiết kế theo các

bước như sau :

BƯỚC 1: Lấy linh kiện ra màn hình thiết kế.

Trước tiên bạn cần có 4 Flip - Flop D loại D Flip-Flop with Ative

Low Asynch Input chọn trên thanh công cụ hộp linh kiện Digital.

Nhấp chuột vào để mở hộp linh kiện này ra.

Trong cửa sổ Digital hãy chọn D Flip-Flop with Ative Low

Asynch Input.

Nhấp chuột lên linh kiện này sao cho tại con trỏ xuất hiện biểu tượng

của linh kiện thì bạn kéo nó vào trong cửa sổ thiết kế và thả chuột ra.

Sau đó bạn lặp lại theo cách trên 3 lần nữa để có đủ 4 Flip - Flop D

loại D Flip-Flop with Ative Low Asynch Input.

Tiếp theo bạn cần phải lấy 4 bóng đèn bằng cách đưa con trỏ

chuột chọn hộp linh kiện Indicator trên thanh công cụ.

Nhấp chuột vào hộp linh kiện này để mở cửa sổ Indicator. Trong

cửa sổ vừa mở, bạn hãy con trỏ chọn Red Probe có hình biểu tượng

của bóng đèn.

Nhấn chuột và kéo bóng đèn vào cửa sổ thiết kế, đặt vào vị trí thích

hợp và thả chuột.

Thực hiện tương tự với 3 flip-flop còn lại.

Sau đó lấy các cổng NOT trong hộp linh kiện Logic Gate (có biểu

tượng cổng NAND), bạn hãy chọn nó trên thanh công cụ bằng cách

đưa con trỏ đặt vào các hộp linh kiện và tên của hộp linh kiện Logic

Gate sẽ xuất hiện ngay dưới con trỏ.

Nhấp chuột vào hộp linh kiện này để mở cửa sổ Logic Gate và chọn

NOT Gate.

Nhấn chuột và kéo vào trong màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích


Kế đến lấy 3 công tắc Switch trong hộp linh kiện Basic (có biểu

tượng hình điện trở), bạn hãy chọn nó trên thanh công cụ bằng cách

đưa con trỏ đặt vào các hộp linh kiện và tên của hộp linh kiện sẽ xuất

hiện ngay dưới con trỏ.

Nhấp vào hộp linh kiện này để

mở cửa sổ Basic.

Tìm công tắc Switch trong cửa sổ vừa mở và kéo nó vào trong màn

hình thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột.

Tiếp tục lấy thêm ba công tắc nữa theo cách tương tự.

Lấy nguồn và Mass giống như các bài tập trước.

Trong màn hình thiết kế bây giờ đã có đủ các linh kiện cần thiết cho

mạch điện chúng ta cần thiết kế.

BƯỚC 2: Đặt tên và các thuộc tính cho các linh kiện.

Bạn chọn linh kiện để đặt tên bằng cách đưa con trỏ chuột đến và

nhấp chuột lên linh kiện này sao cho linh kiện chuyển thành màu đỏ.

Sau đó chọn nút lệnh Component Properties trên thanh công cụ.

Kế đến bạn hãy chọn vào bảng Label bằng cách nhấp chuột vào tên

bảng Label.

Trong bảng Label bạn sẽ thấy hai khung màu trắng, khung thứ nhất

dùng để đặt tên cho linh kiện sinh viên đang chọn, hãy đưa chuột nhấp

vào khung này sao cho có một thanh màu đen nhấp nháy trong khung,

lúc này bạn hãy đánh vào : FF1.

Sau khi đánh tên cho linh kiện xong, bạn nhấp vào nút OK để kết

thúc quá trình đặt tên. Sau khi nhấp nút OK thì Flip - Flop D thứ nhất

sẽ có tên là FF1. Thực hiện tương tự với các bảng Models, Fault,

Display (xem hướng dẫn ở các Phụ lục).

Tương tự như các Flip - Flop D, hãy nhấp nút phải vào cổng NOT để

mở cửa sổ NOT Gate Properties đặt tên cho cổng NOT trong bảng

Label và trong bảng Models chọn Default trong ô Library; chọn

ideal trong ô Model. Và kết thúc bằng cách nhấp vào nút OK.

Tương tự cách làm trên đối với 4 bóng đèn: L1, L2, L3, L4.

Ðối với các công tắc, hãy mở của sổ Switch Properties như cách

trên.

Ở bảng giá trị (Value) trong ô Key có chữ Space do chương trình

mặc định, đây là phím dùng để điều khiển công tắc nên bạn có thể

thay đổi bằng cách đưa con trỏ chuột nhấp vào ô trắng rồi đánh chồng

lên giá trị cũ. Ví dụ đánh kí tự A, sau đó nhấp chuột vào bảng Label

đặt tên cho công tắc. Trong bảng Label, bạn đánh chữ Preset vào ô

trống Label và nhấp vào nút OK để kết thúc quá trình đặt tên cho

công tắc. Sau khi nhấp nút OK, công tắc đã được đặt tên sẽ có tên là

Preset và phím điều khiển là A (khi bạn nhấn phím A trên bàn phím,

tiếp điểm này sẽ thay đổi trạng thái).

Kế đến bạn đặt tên cho công tắc thứ hai là Clock và phím điều khiển

là S, công tắc thứ ba là Clear và phím điều khiển là D. Sau đó kiểm tra

như công tắc Preset.

Bộ nguồn pin đã được mặc định là 12 V, bạn có thể thay đổi giá trị

này bằng cách mở cửa sổ Battery Properties như đối với các linh

kiện trên đã được trình bày.

Trong bảng Value ( giá trị ) bạn có thể thay đổi giá trị điện áp bằng

cách thay giá trị khác trong ô Voltage. Ví dụ như chọn giá trị là 5.

Bạn cũng có thể thay đổi đơn vị của điện áp bằng cách nhấp chuột

vào một trong hai nút mũi tên lên hoặc xuống để chọn đơn vị phù hợp

cho mạch điện. Trong ô này có 4 mức đơn vị : mV, mV, V và kV.

Trong mạch điện này chúng ta sẽ chọn nguồn Pin là 5V. Sau khi

chọn xong, bạn chọn OK để kết thúc. Xem trên màn hình nguồn đã

được thay đổi giá trị là 5V.

BƯỚC 3: Tiến hành nối mạch điện.

Bắt đầu từ các Flip - Flop D với các chân Preset nối chung với

nhau bằng cách đưa con trỏ chuột đến chân Preset của FF1 sao cho

đầu con trỏ xuất hiện một chấm đen.

Nhấn chuột và kéo đến chân Preset

của FF2 sao cho tại đây cũng xuất

hiện một chấm đen và đường mạch nối

hai chân lại với nhau.

Thả chuột, chương trình sẽ

tự động nối mạch.

Ðường mạch không được thẳng do đó ta có thể chỉnh sửa lại cho

thẳng bằng cách chuyển con trỏ tới nhấp vào điểm nối màu đen, con

trỏ sẽ biến thành hình bàn tay.

Giữ chuột và kéo điểm nối này lên phía trên và thả chuột ra. Ðường

mạch sẽ được sửa lại thẳng.

Trong quá trình nối dây nếu nối sai chân, ví dụ như nối chân Q của

FF1 với chân D của FF2 mà lại nối sai với chân Ck của FF2.

Bạn có thể gỡ ra bằng cách sau : đưa chuột nhấp vào đường mạch

nối sai, khi đó đường mạch sẽ được tô đậm.

Sau đó nhấp vào nút Delete trên bàn phím, chương trình sẽ hỏi bạn

là : Delete selected items? (Xoá biểu tượng đã chọn?) và bạn chọn:

Yes (Ðồng ý); hoặc No (không đồng ý) để chọn lại.

Nếu chọn Yes đường mạch sẽ bị xoá và bạn tiến hành nối lại.

Nối các chân Clear và Ck lại với nhau bằng các cách nối dây như

trên.

Ðường mạch nối khó quan sát do đó bạn có thể chỉnh sửa lại bằng

cách đưa con trỏ nhấp vào đường mạch và giữ chuột, khi đó con trỏ sẽ

biến thành dấu hiệu mũi tên hai chiều.

Nếu đường mạch nằm ngang thì mũi tên chỉ hướng lên xuống, đường

mạch nằm dọc thì mũi tên chỉ hướng trái phải. Sau khi điền chỉnh lại

bạn tiếp tục thực hiện cho các chân Ck còn lại. Nối chân Q của FF4 với

ngõ vào của cổng NOT và ngõ ra của cổng NOT nối với chân D của

FF1. Nối các bóng đèn và các công tắc vào các vị trí như hình sau :

Nối nguồn dương của pin với các chân chung của các công tắc và

đầu còn lại của nguồn nối với Mass.

Tới đây là hoàn tất bước nối mạch. Bạn có thể lưu lại bằng cách chọn

File (Alt + F) trên thanh trình đơn. Trong trình đơn File bạn chọn và

nhấp chuột vào Save A. Cửa sổ Save Circuit File xuất hiện. Sau đó

nhấp vào nút Save, vậy là mạch điện của bạn đã được đặt tên là mạch

74164.ewb.

+ Bước 4 : Kiểm tra mạch.

Ðể kiểm tra mạch có hoạt động hay không bạn hãy nhấp chuột vào

công tắc nguồn ở phía bên phải trên thanh công cụ (Activate

simulation). Mạch điện đã được cấp nguồn, lúc này ngõ ra lên 1 làm

đèn sáng (màu đỏ), còn nếu ở mức 0 đèn không sáng (giữ nguyên

trạng thái).

Bạn hãy bật các công tắc theo bảng sau và điền vào bảng những

trạng thái của các bóng đèn. Công tắc bật lên là mức cao và bật xuống

là mức thấp ( Mức cao = 1, mức thấp = 0, xung Clock tác động cạnh

lên ).

Prese

t

Clea

r

Cloc

kL1 L2 L3 L4

0 0 ?

0 1 ?

1 0 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

1 1 ?

3. Kết luận:

Với mạch điện thanh ghi dịch trên bạn có thể thiết kế một mạch đèn

quảng cáo đơn giản có chương trình thay đổi được thông qua việc thay

đổi cách phản hồi từ các ngõ ra về lại ngõ vào. Cho mạch hoạt động để

hiểu rõ hơn nguyên lý hoạt động của IC 74164.


Hãy thiết kế mạch đếm nhị phân không đồng bộ MOD 10, đếm lên,

sử dụng FF D có xung clock tác động theo cạnh lên.

BÀI 5: MẠCH ĐẾM

Mô phỏng mạch đếm như hình sau:

1. Mục đích - Yêu cầu :

Làm quen với việc sử dụng phím phải của chuột để làm tắt trong

EWB 5.12, cụ thể trong bài dùng để gọi nhiều linh kiện cùng một chủng

loại.

Củng cố lại những kiến thức về IC đếm 7490 và IC giải mã

7447.

2. Các bước tiến hành mô phỏng mạch điện :

Khởi động chương trình Electronics WorkBench bằng cách nhấp

chuột vào nút Start > Programs > Electronics WorkBench>

Electronics WorkBench.

- Bước 1 : Lấy linh kiện vào màn hình thiết kế .

Nhấp chuột vào hộp linh kiện Digital ICs để mở hộp linh kiện này.

Nhấp chuột vào IC 7490 (Decade Counter) trong thư viện sao cho

thanh sáng màu xanh xuất hiện, nhấp chuột vào nút Accept để lấy IC

7490.

IC 7490 sẽ xuất hiện ngay dưới hộp linh kiện Digital ICs và có màu

đỏ.

Nhấn chuột vào IC 7490; kéo vào màn hình thiết kế; đặt vào vị trí


IC 7447 sẽ xuất hiện dưới

hộp linh kiện Digital ICs; nhấn

chuột vào, kéo vào màn hình

thiết kế, đặt vào vị trí tích hợp và

thả chuột.

Nhấp chuột vào hộp linh kiện

Indicators để mở hộp linh kiện này.

Làm theo cách này để lấy thêm 5 cổng NOT vào màn hình thiết kế.

Tiếp theo lấy 2 nguồn +Vcc vào màn hình thiết kế.

Trong cửa sổ Sources, lấy 2 nguồn +Vcc, điểm nối đất Ground; kéo

nó vào màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột.

Sau khi đã lấy đầy đủ các linh kiện vào màn hình thiết kế, màn hình

sẽ có dạng sau:

- Bước 2 : Tiến hành nối dây các linh kiện theo sơ đồ nguyên lý ở trên.

- Bước 3 : Do tính chất của mạch điện, việc cần chỉnh ở đây chủ yếu ở

các thiết bị đo kiểm. Cụ thể:

Giúp việc quan sát sự chuyển trạng thái trong mạch đếm được dễ dàng, chỉnh máy phát

sóng dạng như sau:

- Bước 4 : Ghi nhận kết quả.

Qua bài tập trên, các bạn có thể thấy được hoạt động của IC 7447 và

IC 7490 thông qua bảng trạng thái và mạch điện cụ thể.

3/ Bài tập củng cố:

Hãy thiết kế mạch đếm sản phẩm với yêu cầu cụ thể như sau:

- Đếm tối đa 1000 sản phẩm.

- Xoá được số "số 0" vô nghĩa. Ví dụ: 007 chỉ hiển thị số 7.

- Reset được mạch đếm.

BÀI 6: ĐÈN GIAO THÔNG

Hãy mô phỏng mạch điện điều khiển đèn giao thông sau.

1. Mục đích -Yêu cầu :

- Củng cố lại kiến thức về mạch dao động tạo xung vuông dùng IC

555, Flip-Flop D và các cổng logic.

- Giới thiệu về các thiết bị phân tích mạch logic.

- Thông thạo cách lấy linh kiện trong EWB 5.12.

2. Các bước tiến hành:

Khởi động chương trình Electronics WorkBench bằng cách nhấp

chuột vào nút Start > Programs > Electronics WorkBench >

Electronics WorkBench.

- Bước 1 : Lấy linh kiện.

Các bạn sẽ lấy IC 555 bằng cách chọn hộp linh kiện Mixed ICs trên

thanh công cụ. Nhấp chuột vào hộp linh kiện này và chọn 555 Timer

có biểu tượng IC 555.

Nhấn chuột và kéo IC 555 vào màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích

hợp trong màn hình thiết kế và thả chuột.

Tiếp theo hãy nhấp chuột vào hộp linh kiện Digital để mở hộp linh

kiện này.

Trong hộp linh kiện này, nhấn

chuột vào nút D Flip-Flop with

Ative Low Asynch Inputs, kéo nó

vào màn hình thiết kế, đặt vào màn

hình thiết kế và thả chuột.

Trong hộp linh kiện này, nhấn chuột vào nút 2-Input AND Gate,

kéo nó vào màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột. Hãy

lấy 4 cổng AND vào màn hình thiết kế.

Trong hộp linh kiện Digital còn đang mở hãy nhấn chuột vào nút

NOT Gate, kéo vào màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả

chuột.

Nhấp chuột vào hộp linh kiện Basic để mở hộp linh kiện này.

Trong hộp linh kiện này, nhấn chuột vào nút Resistor, kéo nó vào

màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột. Hãy kéo vào

màn hình 8 điện trở. Trong hộp linh kiện Basic còn đang mở, chọn tụ

điện không cực tính (Capacitor), nhấn và kéo nó vào màn hình thiết

kế, đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột, các bạn sẽ cần có 2 tụ điện.

Trên thanh công cụ các bạn hãy chọn hộp linh kiện Sources có biểu

tượng nguồn Pin và nhấp chuột vào nó để mở hộp linh kiện.

Trong hộp linh kiện Sources, các bạn hãy nhấn chuột vào biểu

tượng nguồn Pin (Battery) và kéo nó vào cửa sổ thiết kế đặt vào vị trí


Trong hộp linh kiện Sources còn mở, bạn hãy chọn MASS có biểu

tượng nối đất (Ground) và kéo nó vào cửa sổ thiết kế, đặt vào vị trí

thích hợp và thả chuột. Các bạn sẽ cần đến hai Ground.

Nhấp chuột vào hộp linh kiện Indicators để mở hộp linh kiện này.

kế đến nhấn chuột vào nút Red Probe, kéo nó vào màn hình thiết kế,

đặt vào vị trí thích hợp và thả chuột. Hãy lấy 6 bóng đèn Red Probe.

(Tất cả các linh kiện thụ động vừa nêu đã hướng dẫn cách lấy ở các bài

tập trước)

Xoay chân của bóng đèn lại cho phù hợp với mạch điện bằng cách

nhấn chuột vào một vị trí phía trên bên trái của bóng đèn trên cùng,

kéo đến vị trí phía dưới của bóng đèn cuối cùng, một hình chữ nhật bao

lấy tất cả các bóng đèn xuất hiện, hãy thả chuột để chọn tất cả các

bóng đèn cùng một lúc.

Các bóng đèn đã được chọn sẽ có màu đỏ, nhấp chuột lên nút Flip

Horizontal để xoay linh kiện theo chiều ngang đối diện.

Trong hộp dụng cụ, hãy nhấn chuột vào nút Logic Analyser và

Oscilloscope, kéo vào màn hình thiết kế, đặt vào vị trí thích hợp và

thả chuột.

- Bước 2: Ðặt tên và thay đổi giá trị cho các linh kiện.

Mạch dao động sẽ tạo ra thời gian xung dương là t+=8s và thời gian

xung âm là t-=2s. Từ công thức trên ta chọn tụ C1=470mF; R2=6K;

R1=18K; C2 = 0.01mF.

Nhấp chuột phải vào điện trở R1, một trình đơn sẽ sổ xuống, nhấp

chuột vào lệnh Component Properties. Cửa sổ Resistor Properties

sẽ xuất hiện, trong bảng Value hãy nhập số 18 vào ô Resistance và ô

đơn vị chọn K.

Nhấp chuột vào nút OK khi đã nhập xong các thông số trên để chấp

nhận.

Sau khi điện trở R1 được thay trị số mới là 18K. Tương tự như điện

trở R1, hãy thay trị số của R2 = 6K.

Các điện trở còn lại vẫn để ở giá trị mặc định là 1K.

Nhấp chuột phải vào tụ điện C1, trong trình đơn sổ xuống hãy nhấp

chuột chọn lệnh Component Properties.

Trong cửa sổ Capacitor Properties nhập giá trị 470 vào ô

Capacitance và trong ô đơn vị là mF.

Nhấp vào nút OK khi đã chấp nhận các thông số vừa nhập.

Thực hiện tương tự đối với tụ C2 = 0.01mF

Nhấp chuột phải vào cổng NOT để mở trình đơn sổ. Nhấp chuột

chọn lệnh Component Properties (tương tự như trên).

Trong cửa sổ NOT Gate Properties, chọn loại cmos trong ô

Library và chọn HC trong ô Model. Ðiều này có nghĩa là IC thuộc họ

Cmos và có tốc độ cao H.

Nhấp chuột vào bảng Label để mở bảng Label.

Trong bảng Label nhập tên của cổng NOT vào ô Label. Nhấp chuột

vào nút OK để chấp nhận những thông số đã nhập vào.

Hãy làm tương tự đối với Flip- Flop D. Trong bảng Label hãy nhập

tên FF và trong bảng Model hãy chọn loại cmos trong ô Library và

chọn HC trong ô Model.

Hãy làm tương tự đối với Flip- Flop D.

Trong bảng Label hãy nhập tên FF và

trong bảng Model hãy chọn loại cmos

trong ô Library và chọn HC trong ô

Model.

Các cổng AND hãy làm tương tự như

trên trong cửa sổ 2-Input AND Gate .

Ðặt tên cho các cổng AND theo thứ tự từ

trên xuống cho từng cổng AND là G1, G2,

G3, G4 trong bảng Label; chọn cmos

trong ô Library và chọn HC trong ô

Model của bảng Model trong cửa sổ 2-

Input AND Gate.

Mở cửa sổ Red Probe Properties bằng cách nhấp nút phải chuột

vào bóng đèn đầu tiên trên cùng và chọn Component Properties

trong trình đơn sổ xuống. Trong cửa sổ Red Probe Properties hãy

nhập tên của bóng đèn này là X1 (xanh thứ 1) trong bảng Label. Nhấp

chuột vào bảng Model, chọn cmos trong ô Library và HC trong ô

Model.

Nhấp chuột vào bảng Choose Probe và chọn loại đèn hiển thị,

trong bảng này có ba loại màu theo thứ tự từ trên xuống là màu: Red

(Ðỏ); Green (xanh lá); Blue (xanh dương). Ðối với bóng đèn này thì

chọn loại xanh dương, hãy nhấp chuột vào chữ Blue Probe sao cho

một dấu chấm xuất hiện trong ô tròn bên cạnh.

Sau khi đã chọn xong các thông số cần thiết thì nhấp chuột vào nút

OK. Với các bóng đèn còn lại hãy làm tương tự và theo thứ tự từ trên

xuống.

Bóng

thứ

Bảng

LabelBảng Model

Bảng

Choose

Probe

Label Library Model

1 X1 Cmos HC Blue

2 V1 Cmos HC Green

3 Ð1 Cmos HC Red

4 X2 Cmos HC Blue

5 V2 Cmos HC Green

6 Ð2 Cmos HC Red

- Bước 3 : Nối dây

Hãy bắt đầu từ chân số 1 của IC

555, chân này có ký hiệu là GND

(Ground) vì vậy đây là chân nối đất

của IC, đưa con trỏ chuột đến chân

số 1 sao cho tại đây xuất hiện 1

chấm đen.

Nhấn và kéo đến vị trí của điểm

nối đất sao cho tại đây cũng xuất

hiện 1 chấm đen và đường dây nối

hai điểm hiện ra.

Khi thấy chấm đen ở điểm nối

đất xuất hiện thì hãy thả chuột, hai

điểm sẽ tự nối với nhau.

Kế đến là chân số 2 (TRI) của

IC, hãy nối chân số 2 với tụ C1

bằng cách nhấn chuột vào chân số

2 sao cho tại đây xuất hiện 1 chấm

đen.

Sau khi đã nối dây, mạch điện IC 555 sẽ có hình như sau:

Nhấn chuột vào chân số 3 của IC 555 và kéo điểm này đến ngõ vào

của cổng NOT.

Và nhả chuột

Nhấn chuột vào chân Ck của Flip-Flop D và kéo điểm này đến đoạn

dây vừa nối chân số 3 của IC 555 với ngõ vào của cổng NOT và thả

chuột.

Nhấn chuột vào một chân của cổng AND _ G1; kéo điểm này đến

điểm nối tại ngõ vào của cổng NOT; thả chuột.

Nhấn chuột vào chân còn lại của G1; kéo điểm này đến chân Q của

FF; và thả chuột.

Cứ tuần tự nối dây như trên cho đến khi được mạch điện như sau:

Để lưu tập tin ta thực hiện tương tự như các bài tập trước.

- Bước 4 : Phân tích mạch.

Nhấp đúp chuột vào máy đo dạng sóng Oscilloscope để mở màn

hình hiển thị của máy đo. Chỉnh Time base ở mức 1s/div và hệ số

điện áp tại kênh A là 5V/Div

Nhấp đúp chuột vào máy phân tích Logic (Logic Analyzer) để mở

màn hình hiển thị của máy. Trong màn hình hiển thị hãy chỉnh Clocks

per division ở giá trị là 1. Nhấp chuột vào nút Set trong khung Clock

để mở cửa sổ Clock Setup.

Trong cửa sổ Clock Setup, nhập số 1 vào ô Internal clock rate và

ô đơn vị chọn là Hz. Các giá trị khác đặt ở chế độ mặc định. Sau đó

nhấp chuột vào nút Accept để chấp nhận những thông số trong cửa

số.

Nhấp chuột vào thanh tiêu đề của máy đo trên màn hình hiển thị

(thanh có ghi tên của máy đo) để di chuyển màn hình đến vị trí thích


Tương tự như vậy đối với máy đo dạng sóng Oscilloscope. Sau khi

di chuyển các máy đo sao cho dễ quan sát mạch điện nhất thì màn

hình thiết kế có dạng như hình trên.

Nhấp chuột vào nút Activate simulation trên thanh công cụ để cấp

nguồn cho mạch hoạt động (tương tự các bài trước).

Căn cứ vào máy phân tích Logic ta thấy được dạng sóng tại các đèn

được điều khiển bởi các cổng Logic và qua mạch điện ta dễ dạng tìm

được biểu thức hàm cho mỗi đèn.

Thời gian đèn xanh dương sẽ bằng 8s và đèn xanh lục (đại diện cho

đèn vàng) sẽ là 2s và thời gian cho đèn đỏ sẽ là tổng thời gian sáng

của hai đèn xanh dương và xang lục bằng 10s.

3. Kết luận :

Mạch điện hoạt động dựa trên các biểu thức hàm của các cổng

AND và NOT, điện áp ngõ ra sẽ cấp cho các bóng đèn sáng.

Thời gian của đèn xanh dương sẽ bằng thời gian của xung dương

của IC 555 tại ngõ ra.

Thời gian của đèn xanh lục sẽ bằng thời gian của mức 0 của IC 555

tại ngõ ra.

Dựa vào công thức tính thời gian của xung dương và mức 0 của IC

555 có thể tăng hoặc giảm thời gian sáng của các bóng đèn.


Hãy thiết kế mạch đèn giao thông có thể ứng dụng ra thực tế tại

một ngã tư giao lộ với yêu cầu cụ thể như sau:

- Có thể chọn được 1 trong 4 chế độ làm việc sau:

* Đồng quyền: Thời gian dành cho tín hiệu đèn xanh và đỏ cho hai

đường như nhau.

* Ưu tiên 1: Đèn đỏ A = 2/3 đỏ B (tính về thời gian).

* Ưu tiên 2: Đèn đỏ A = 1/2 đỏ B (tính về thời gian).

* Về khuya: từ 21h đến 6h sáng hôm sau, chỉ có đèn vàng nhấp

nháy.

- Thời gian trễ ở các đèn có thể chỉnh trong một khoảng rộng và trơn

(chỉnh nhưng vẫn tuân thủ theo tỉ lệ điều khiển trên).

- Thiết kế thêm 2 đèn dành cho người đi bộ: đèn này chỉ sáng khi đèn

đỏ ở lộ đó sáng.

THỰC HÀNH NÂNG CAO

Bài 1: Mạch điều khiển độ rộng xung Bài 2: Mạch đàn Organ Bài 3: Mạch đèn quảng cáo Bài 4: Thanh ghi dịch Bài 5: Mạch đếm Bài 6: Đèn giao thông

BÀI 1: MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐỘ RỘNG XUNG

Thiết kế mạch điều khiển độ rộng xung sử dụng trong điều khiển thyristor.

1/ Bài giải:

Trong các ứng dụng không yêu cầu về độ tuyến tính khi kích dẫn thyristor, người ta

thường nghĩ ngay đến UJT, PUT hay hai transistor tương đương... Nhưng trong một số

ứng dụng có tính tự động hoá cao, các sơ đồ trên thường không thoả mãn. Lúc này có thể

có nhiều giải pháp khác nhau và một trong các giải pháp đó là ứng dụng mạch điện đơn

giản sau.

Với mạch điện trên, việc điều tiết góc kích dẫn thyristor được điều tiết thông qua việc

điều khiển điện áp ngõ vào V- của OP-AMPS 741. Ngõ ra của OP-AMPS này có thể

thông qua mạch đệm để kích dẫn thyristor.

http://codientu.info/codientu/ki_thuat_cdt/dien_tu/phan_mem/workbench/nang_cao/06_01.htm






Khi lắp mạch điện trên, bạn cần lưu ý nguyên lý làm việc của các khối để việc cân

chỉnh được dễ dàng.

Khối bên trái của sơ đồ chính là khối

tạo xung răng cưa. Khối này giữ chức

năng đồng bộ hoá việc kích dẫn thyristor.

Điều chỉnh giá trị của điện trở và tụ trong

mạch sẽ thay đổi độ dốc sườn xung lên và

xuống của xung răng cưa. Điện áp nguồn

xoay chiều lấy ngay trên lưới xoay chiều

mà bạn lắp thyristor (cụ thể trong mạch

lưới điện 50 Hz). Hai diode không có yêu

cầu đặc biệt.

Nếu bạn lắp đúng, kiểm tra sóng dạng

trên mạch sẽ có dạng như hình bên trái

(đường màu đỏ là sóng sine 12VAC/50Hz/0

độ, đồng bộ với điện áp lưới và đường màu

xanh là sóng răng cưa mà bạn cần tạo ra có

tần số trùng khít với tần số lưới.

OP-AMPS ở đây giữ chức năng so sánh

hai tín hiệu điện áp ngõ vào: một của sóng

răng cưa; một của điện áp điều khiển DC

Tuỳ vào mức điện áp DC điều khiển, góc kích dẫn thyristor sẽ thay đổi theo. Cụ thể:

- Hình a: ta chỉnh V- = 3VDC (thông qua việc cân chỉnh tỉ số giữa hai điện trở).

- Hình b: ta chỉnh V- = 6VDC.

Hình a Hình b

Rõ ràng việc dịch mức đường màu đỏ (mức DC) đã làm thay đổi Ton và Toff của sóng

dạng ngõ ra OP-AMPS. Từ đó sẽ thay đổi góc kích dẫn thyristor.

1/ Bài tập mở rộng:

Hãy lắp thêm Thyristor cùng phụ tải và khảo sát sóng dạng, kiểm tra độ tuyến tính giữa

điện áp điều khiển đặt vào V- với Vtải.

BÀI 2: MẠCH ĐÀN ORGAN

Thiết kế mạch mô phỏng một cây đàn organ sử dụng bàn phím làm phím nhấn.

1/ Bài giải:

Phần mềm EWB 5.12 cho phép tạo một cây đàn organ bằng chính bàn phím máy tính

của bạn. Tuỳ vào tần số âm thanh mà bạn gán cho mỗi phím nhấn mà khi bạn nhấn vào

mạch sẽ cho phép phát ra từng âm thanh với âm sắc khác nhau tương ứng với phím số mà

bạn đã định trước.

Giả sử bạn muốn gán cho các phím từ số 1 đến số 0, mỗi phím một tần số tương ứng:

330Hz; 440Hz; 550Hz; 770Hz; 880Hz; 990Hz ... Trước tiên phải thiết kế một mạch dao

động ở tần số 330Hz và lưu lại dưới tên Pulse-01. Sau đó dùng lệnh Subcircuit đổi mạch

dao động này thành một mạch tích hợp chỉ đưa ra các chân điều khiển rồi lưu lại dưới tên

khác, ví dụ như "Pulse".

Tuần tự dùng lệnh Copy và Paste để sao chép và dán mạch Pulse-01 có sự thay đổi vài

tham số của tụ điện và điện trở để mạch dao động ở một tần số riêng biệt như đã nêu ở

trên và lưu lại với các tên khác nhau ví dụ như pulse-02; pulse-03 .... Cứ tiếp tục cho đến

mạch thứ chín.

Mở trang thiết kế mới và dùng lệnh Copy và Paste để dán tất cả các mạch điện phụ từ

Pulse-01 đến Pulse-09 vào cửa sổ làm việc này. Cũng trong trang này, lấy thêm các công

tắc có định thời (định thời gian phát ra mỗi khi nhấn phím), bằng cách click vào cửa sổ

công cụ Basic, gọi Time-Delay Switch.

Sau đó gọi tiếp bộ chuông từ hộp công cụ Indicators:

Sau khi lấy đủ chín bộ công tắc và chín bộ chuông, nối mạch chúng lại với nhau và

hiệu chỉnh thông số cho các linh kiện, ta có cửa sổ thiết kế như sau:

Cuối cùng bật công tắc nguồn. Mỗi khi bạn nhấn vào một phím từ 1 đến 9 mạch sẽ

phát ra các bíp với âm sắc tương ứng với tần số mà bạn cài đặt.

Lưu ý: Với phần mềm EWB 5.12, loa máy tính của bạn sẽ không phát ra âm thanh nếu

bạn sử dụng Win NT hay Win XP.


Hãy thành lập một chuỗi 8 âm thanh liên tiếp có cao độ tăng dần phát ra trên máy của

bạn mỗi khi nhấn phím a.

BÀI 3: MẠCH ĐÈN QUẢNG CÁO

Thiết kế mạch đèn quảng cáo sử dụng EPROM.

1/ Bài giải:

Trong thư viện của EWB 5.12 không có EPROM nhưng có máy phát từ chức năng

tương tự như các IC nhớ: có thể nạp chương trình vào và chọn mode chạy cho các

chương trình.

Với bài toán này, trước tiên ta gọi máy

phát từ trong hộp công cụ Instruments.

Sau đó gọi tiếp các bóng đèn trong hộp công cụ Indicators và lắp vào màn hình mô

phỏng như hình.

Click đúp lên biển tượng của máy phát thư để nạp dữ liệu và chọn chế độ làm việc cho

máy phát từ (tương đương EPROM). Tuỳ vào sở thích cá nhân, bạn có thể nạp vào đó các

chương trình mà bạn thích. Ở đây giáo trình xin đề cử chương trình điều khiển các bóng

đèn sáng lan dần từ trải sang phải (xem hình dưới).

Ngoài ra, trong máy phát từ bạn cũng có thể ghi vào rồi cất để dành hoặc gọi các

chương trình có sẵn trong EWB 5.12. Muốn vậy ban hãy click vào ô Pattern.Một hộp

thoại như sau sẽ hiện ra:

Nếu bạn chọn và click vào Shift right, một mảng dữ liệu điều khiển các đèn dịch phải

tự động nạp vào máy phát từ.

Sau khi đã nạp xong dữ liệu, hiệu chỉnh lại các thông số về địa chỉ, các chế độ Cycle,

Burst, Step và Breakpoint (xem trong phần Phụ lục) để chương trình chạy theo ý muốn

của bạn.


Hãy thiết kế một đồng hồ báo giờ hiện đủ 24 giờ trong ngày.

BÀI 4: XÚC XẮC ĐIỆN TỬ

Thiết kế bộ xúc xắc điện tử.

1/ Bài giải:

Các dịp lễ tết, hội hè, khi vui chơi với bạn bè đôi lúc các bạn sử dụng con xúc xắc (xí

ngầu) trong các trò chơi như cờ cá ngựa, cờ tỉ phú ... Ưu điểm của bộ xúc xắc này có lẽ ai

cũng rõ, nhưng nhược điểm xác suất không đồng đều giữa 6 số và thời gian giữa các lần

quay số quá lớn của chúng có thể hoàn toàn được khắc phục nếu như bạn sử dụng bộ xúc

xắc điện tử sau.

Bộ xúc xắc sẽ hiển thị ngay lập tức một số mới ngay sau khi bạn nhấn nút lắc xúc xắc.

Nút này chính là nút Pause trên màn hình của bạn.

Trước tiên, bạn phải gọi ra 7 bóng đèn mô phỏng một bộ hiển thị từ số 1 đến số 6

giống như xúc xắc thật bằng cách gọi các đèn từ hộp công cụ Indicators.

Sau đó xếp chúng theo dạng sau:

Gọi máy phát từ nối

với 7 bóng đèn vào các

ngõ ra tín hiệu của máy

phát từ (không nhất thiết

phải theo thứ tự).

Sau đó nạp dữ liệu vào máy sao cho mỗi từ trong máy phát từ khi phát ra điều khiển 7

bóng trên hiển thị một trong sáu số từ 1 đến 6 của hột xúc xắc như hình sau (chương trình

nạp các bạn tự viết, nếu không viết được hãy xem bài giải ở Phần Phụ lục):

Để chạy chương trình, đầu tiên bạn chỉnh máy phát từ chạy từ địa chỉ từ 0000H đến

0005H và chọn ở mode step (chạy từng bước để dễ dàng kiểm tra các sai sót có khả năng

xảy ra). Sau khi không còn sai sót, chọn mode cycle ở tần số 1KHz. Ở một thời điểm bất

kỳ, sẽ có một trong sáu số của bộ hiển thị xuất hiện trên màn hình. Do tốc độ dịch chuyển

tuần tự giữa các số hiển thị quá cao nên ta không thể nhận ra được con số đang hiển thị.

Nhưng khi bạn nhấn Pause, máy phát từ ngừng phát và dừng ở một số bất kỳ. Do vậy,

con số mà bạn thấy trên màn hình mang tính ngẫu nhiên, xác suất đúng 1/6. Để thuận tiện

trong việc sử dụng, bạn có thể phóng to hết cỡ giao diện của xúc xắc để dễ quan sát.

Giao diện của hột xúc xắc lúc bạn

chưa nhấn nút Pause trên EWB 5.12.

Mỗi khi bạn tác động vào nút Pause trên màn hình EWB 5.12, giao diện của hột xúc

xắc sẽ dừng lại ở một số bất kỳ trong sáu số ở trên, nếu nhấp tiếp vào Pause giao diện lại

tiếp tục luân chuyển giữa các số...Cứ như vậy, bạn sẽ một hột xúc xắc vừa to (bằng cả

màn hình máy tính), vừa nhanh có số (ngay lập tức sau mỗi lần nhấp chuột), xác suất

chính xác 1/6. Bạn hãy thử xem... chúc cuộc chơi vui vẻ.


Bạn hãy thiết kế "chiếc nón kỳ diệu" như trên VTV3 thử xem, không khó đâu!

BÀI 5: MẠCH BÌNH BẦU DÂN Ý

Thiết kế mạch biểu quyết lấy ý kiến đa số cho 5 thành viên tham gia.

1/ Bài giải:

Đây là một bài toán dạng thiết kế mạch logic tổ hợp, với 5 biến ngõ vào được đặt tên

A, B, C, D, E và một hàm ngõ ra Y. Ngõ ra này sẽ lên 1 nếu đa số ngõ vào lên 1 hoặc

ngược lại.

Với dạng mạch này, trước tiên bạn hãy gọi bộ chuyển đổi logic (Logic Converter) từ

hộp công cụ Instruments.

Chọn 5 ngõ vào bất kỳ trên bộ chuyển đổi logic (Logic Converter) tương ứng với 5

biến ngõ vào A, B, C, D, E. Màn hình sẽ hiện ra như sau:

Click chuột vào trạng thái ngõ ra Y đầu tiên trong bảng trạng thái trên.

Rồi tuần tự điền cho đủ tất cả các trạng thái hiện hữu trong mạch.

Sau đó click vào

Ta sẽ thấy hàm logic của mạch điện trên xuất hiện ở cửa sổ màu trắng bên dưới bộ

chuyển đổi logic. Nhưng hàm logic này chưa được tối giản. Để hàm được gọn hơn, tiếp

tục click .

Đến đây nếu bạn chỉ muốn lấy hàm logic thì có thể tô đậm lên kết quả của hàm vừa tìm

được nhấn Ctrl+C rồi mở tài liệu cần lưu kết quả này nhấn Ctrl+V.

Ta lưu được kết quả sau:

Y = ACE+ACD+ABE+ABD+BDE+ABC+BCE+BCD+CDE.

Nhưng nếu đề bài yêu cần phải có mạch logic, bạn chỉ việc click hay

.

Màn hình sẽ hiện cho bạn mạch logic của hàm trên bằng các cổng logic riêng lẻ (trong

trường hợp hình dưới thì tất cả đều là cổng NAND).

Mạch logic trên sẽ gọn hơn nếu vẽ lại bằng PAL (Programmable Array Logic).


Hãy thiết kế một mạch đèn cầu thang điều khiển từ 4 vị trí độc lập nhau.

BÀI 6: MẠCH CHUYỂN ĐỔI ADC-DAC

Thành lập mạch chuyển đổi tương tự - số rồi số - tương tự. Từ đó tìm hiểu mối liên

quan giữa hai thế giới số và tương tự.

1/ Bài giải:

Thế nào là một máy tăng âm kỹ thuật số, độ trung thực của nó lệ thuộc vào các yếu tố

gì? Bài tập này sẽ giúp các bạn có điều kiện hiểu hơn về những vấn đề trên.

Mở chương trình EWB 5.12 và thành lập mạch điện sau (đây là một ví dụ có sẵn trong

thư mục COMPLEX ở các bài ví dụ mẫu)

Linh kiện chủ lực trong bài tập này chính là hai vi mạch ADC và DAC, chúng có sơ đồ

chân như sau:

Vi mạch ADC được phân cực để chuyển tín hiệu tương tự từ đầu vào Vin ( lấy từ

nguồn điện áp hình sine sang tín hiệu số 8 bit với chân nhận tần số lấy mẫu SOC

(Sampling Oscillation) lấy từ máy phát xung.

Nguồn Vref được cấp

bằng nguồn 15VDC.

Vi mạch cho phép dữ

liệu xuất ra liên tục nhờ

chân OE (Outputs

Enable).

Đèn báo gắn vào chân

EOC báo hiệu hoàn tất

một chu kỳ lấy mẫu.

ADC được nối thẳng với DAC. Để kiểm chứng việc xuất tín hiệu trên ADC người ta

lắp vào mạch hai LED 7 đoạn đã được giải mã sẵn hiển thị nội dung của dữ liệu số xuất

ra trên ADC.

DAC nhận tín hiệu từ ADC xuất tín hiệu ra OP-AMPS và vi mạch thuật toán này đệm

tín hiệu ra máy dao động ký.

Sau khi đã lắp xong mạch điện trên, cấp nguồn cho mạch và quan sát trên dao động ký

ta nhận thấy:

- Khi chỉnh tần số lấy mẫu (thay đổi tần số của máy phát sóng) ở 1 KHz, sóng dạng điện

áp ở ngõ ra (hiển thị trên dao động ký) như sau:

Lưu ý: đường đỏ là sóng dạng điện áp ngõ vào và đường xanh là sóng dạng điện áp

ngõ ra.

- Chỉnh tần số lấy mẫu lên 3KHz, kết quả dạng sóng ngõ ra là:

- Khi chỉnh xuống chỉ còn 500Hz, sóng dạng điện áp ngõ ra sẽ:

Như vậy, bạn có nhận xét gì khi gia tăng tần số lấy mẫu của ADC? Tần số này càng

cao càng tốt có phải không? và cơ sở để chọn lựa. Nếu bạn nghĩ không ra mời xem giải

đáp ở Phần Phụ lục.


Hãy thiết kế một mạch phát sóng sine, răng cưa, vuông ... có tần số phát xung chỉnh

được trong một khoảng rộng và trơn.

Gợi ý: Bạn có thể dùng Máy phát từ phối hợp với DAC. Xem máy phát từ như một

EPROM: thay đổi nội dung trong máy phát từ để thay đổi dạng sóng.

BÀI 6: MẠCH CHUYỂN ĐỔI ADC-DAC

Thành lập mạch chuyển đổi tương tự - số rồi số - tương tự. Từ đó tìm hiểu mối liên

quan giữa hai thế giới số và tương tự.

1/ Bài giải:

Thế nào là một máy tăng âm kỹ thuật số, độ trung thực của nó lệ thuộc vào các yếu tố

gì? Bài tập này sẽ giúp các bạn có điều kiện hiểu hơn về những vấn đề trên.

Mở chương trình EWB 5.12 và thành lập mạch điện sau (đây là một ví dụ có sẵn trong

thư mục COMPLEX ở các bài ví dụ mẫu)

Linh kiện chủ lực trong bài tập này chính là hai vi mạch ADC và DAC, chúng có sơ đồ

chân như sau:

Vi mạch ADC được phân cực để chuyển tín hiệu tương tự từ đầu vào Vin ( lấy từ

nguồn điện áp hình sine sang tín hiệu số 8 bit với chân nhận tần số lấy mẫu SOC

(Sampling Oscillation) lấy từ máy phát xung.

Nguồn Vref được cấp

bằng nguồn 15VDC.

Vi mạch cho phép dữ

liệu xuất ra liên tục nhờ

chân OE (Outputs

Enable).

Đèn báo gắn vào chân

EOC báo hiệu hoàn tất

một chu kỳ lấy mẫu.

ADC được nối thẳng với DAC. Để kiểm chứng việc xuất tín hiệu trên ADC người ta

lắp vào mạch hai LED 7 đoạn đã được giải mã sẵn hiển thị nội dung của dữ liệu số xuất

ra trên ADC.

DAC nhận tín hiệu từ ADC xuất tín hiệu ra OP-AMPS và vi mạch thuật toán này đệm

tín hiệu ra máy dao động ký.

Sau khi đã lắp xong mạch điện trên, cấp nguồn cho mạch và quan sát trên dao động ký

ta nhận thấy:

- Khi chỉnh tần số lấy mẫu (thay đổi tần số của máy phát sóng) ở 1 KHz, sóng dạng điện

áp ở ngõ ra (hiển thị trên dao động ký) như sau:

Lưu ý: đường đỏ là sóng dạng điện áp ngõ vào và đường xanh là sóng dạng điện áp

ngõ ra.

- Chỉnh tần số lấy mẫu lên 3KHz, kết quả dạng sóng ngõ ra là:

- Khi chỉnh xuống chỉ còn 500Hz, sóng dạng điện áp ngõ ra sẽ:

Như vậy, bạn có nhận xét gì khi gia tăng tần số lấy mẫu của ADC? Tần số này càng

cao càng tốt có phải không? và cơ sở để chọn lựa. Nếu bạn nghĩ không ra mời xem giải

đáp ở Phần Phụ lục.


Hãy thiết kế một mạch phát sóng sine, răng cưa, vuông ... có tần số phát xung chỉnh

được trong một khoảng rộng và trơn.

Gợi ý: Bạn có thể dùng Máy phát từ phối hợp với DAC. Xem máy phát từ như một

EPROM: thay đổi nội dung trong máy phát từ để thay đổi dạng sóng.

hƯỚng dẪn sỬ dỤng phẦn mỀm electronic workbench 5

Documents