Hướng Dẫn Thí Nghiệm Điện Tử 2 Tại Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn

Chuyên khảo kỹ thuật phân tích Hướng dẫn thí nghiệm điện tử 2 trường đh công nghệ sài gòn, đánh giá các khía cạnh quan trọng, đề xuất hướng nghiên cứu tiếp theo.

• Trường học: Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn
• Chuyên ngành: Điện Tử
• Đề tài: Hướng Dẫn Thí Nghiệm Điện Tử Tại Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn
• Loại tài liệu: Tài Liệu
• Năm xuất bản: 2015
• Địa điểm: Sài Gòn

Mục lục chi tiết

• 1. Bài 1: MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG BJT
• 1.1. PHÀN 1 : NHỮNG KIẾN THỨC LIÊN QUAN ĐẾN THÍ NGHIỆM
• 1.2. PHÀN 2 : NỘI DUNG VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
• 1.2.1. COÂNG TÁC CHUẨN BỊ
• 1.2.2. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM
• 1.2.2.1. THÍ NGHIỆM 1 : Khảo sát phân cực DC
• 1.2.2.2. THÍ NGHIỆM 2 : Khảo sát mạch khuếch đại ghép E chung
• 1.2.2.3. THÍ NGHIỆM 3 : Khảo sát mạch khuếch đại ghép C chung
• 1.2.2.4. THÍ NGHIỆM 4 : Khảo sát mạch khuếch đại ghép B chung
• 2. Bài 2: GHÉP TẦNG KHUẾCH ĐẠI
• 2.1. PHÀN 1 : NHỮNG KIẾN THỨC LIÊN QUAN ĐẾN THÍ NGHIỆM
• 2.2. PHÀN 2 : NỘI DUNG VÀ TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM
• 2.2.1. COÂNG TÁC CHUẨN BỊ
• 2.2.2. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN THÍ NGHIỆM
• 2.2.2.1. THÍ NGHIỆM 1 : Khảo sát phân cực DC
• 2.2.2.2. THÍ NGHIỆM 2 : Phương pháp ghép tầng trực tiếp (Ghép DC)
• 3. Bài 3: VI MẠCH OP-AMP
• 4. Bài 4: ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ
• 5. Bài 5: ĐIỀU KHIỂN PHA
• 6. Bài 6: CHỈ NHẤN LƯU CHÍNH XÁC
• 7. Bài 7: MẠCH LỌC TÍCH CỰC
• 8. Bài 8: VI MẠCH 555

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Hướng Dẫn Thí Nghiệm Điện Tử Tại Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn

Hướng dẫn thí nghiệm điện tử tại Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn cung cấp cho sinh viên những kiến thức cơ bản và thực tiễn về các mạch điện tử. Mục tiêu chính là giúp sinh viên hiểu rõ các nguyên lý hoạt động của các linh kiện điện tử và cách thức lắp ráp mạch điện. Thí nghiệm điện tử không chỉ là một phần quan trọng trong chương trình học mà còn là cơ hội để sinh viên áp dụng lý thuyết vào thực tiễn.

1.1. Mục Đích Của Hướng Dẫn Thí Nghiệm

Mục đích của hướng dẫn này là giúp sinh viên nắm vững các kiến thức về mạch điện tử, từ đó có thể áp dụng vào thực tế. Sinh viên sẽ được học cách sử dụng các thiết bị đo lường và phân tích kết quả thí nghiệm.

1.2. Lợi Ích Khi Tham Gia Thí Nghiệm

Tham gia thí nghiệm giúp sinh viên phát triển kỹ năng thực hành, tư duy phản biện và khả năng làm việc nhóm. Đây là những kỹ năng cần thiết trong ngành công nghệ điện tử.

II. Những Thách Thức Trong Thí Nghiệm Điện Tử Tại Trường Đại Học

Thí nghiệm điện tử tại trường đại học thường gặp phải nhiều thách thức. Một trong những vấn đề chính là sự thiếu hụt thiết bị và linh kiện cần thiết cho việc thực hiện thí nghiệm. Ngoài ra, sinh viên cũng có thể gặp khó khăn trong việc hiểu và áp dụng lý thuyết vào thực tiễn.

2.1. Thiếu Thiết Bị Và Linh Kiện

Việc thiếu thiết bị và linh kiện có thể làm giảm chất lượng thí nghiệm. Sinh viên cần phải tìm hiểu và sử dụng các thiết bị có sẵn một cách hiệu quả.

2.2. Khó Khăn Trong Việc Hiểu Lý Thuyết

Nhiều sinh viên gặp khó khăn trong việc áp dụng lý thuyết vào thực tiễn. Điều này đòi hỏi sự hướng dẫn và hỗ trợ từ giảng viên.

III. Phương Pháp Thực Hiện Thí Nghiệm Điện Tử Hiệu Quả

Để thực hiện thí nghiệm điện tử hiệu quả, sinh viên cần nắm vững các phương pháp và quy trình thí nghiệm. Việc chuẩn bị kỹ lưỡng trước khi thực hiện thí nghiệm là rất quan trọng.

3.1. Chuẩn Bị Thiết Bị Và Linh Kiện

Sinh viên cần kiểm tra và chuẩn bị đầy đủ thiết bị và linh kiện trước khi bắt đầu thí nghiệm. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và đảm bảo tính chính xác của kết quả.

3.2. Thực Hiện Thí Nghiệm Theo Quy Trình

Thực hiện thí nghiệm theo quy trình đã được hướng dẫn giúp sinh viên tránh được những sai sót không đáng có. Việc ghi chép kết quả cũng rất quan trọng để phân tích sau này.

IV. Ứng Dụng Kết Quả Thí Nghiệm Điện Tử Trong Thực Tiễn

Kết quả từ các thí nghiệm điện tử có thể được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Sinh viên có thể áp dụng kiến thức đã học vào các dự án thực tế, từ đó nâng cao khả năng làm việc trong môi trường chuyên nghiệp.

4.1. Ứng Dụng Trong Ngành Công Nghiệp

Kết quả thí nghiệm có thể được áp dụng trong ngành công nghiệp điện tử, giúp cải thiện quy trình sản xuất và nâng cao chất lượng sản phẩm.

4.2. Nghiên Cứu Và Phát Triển

Sinh viên có thể sử dụng kết quả thí nghiệm để tham gia vào các dự án nghiên cứu và phát triển, từ đó đóng góp vào sự tiến bộ của ngành công nghệ.

V. Kết Luận Về Hướng Dẫn Thí Nghiệm Điện Tử Tại Trường Đại Học

Hướng dẫn thí nghiệm điện tử tại Trường Đại Học Công Nghệ Sài Gòn không chỉ giúp sinh viên nắm vững kiến thức lý thuyết mà còn phát triển kỹ năng thực hành. Việc tham gia thí nghiệm là một phần quan trọng trong quá trình học tập và phát triển nghề nghiệp của sinh viên.

5.1. Tương Lai Của Thí Nghiệm Điện Tử

Thí nghiệm điện tử sẽ tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong giáo dục và nghiên cứu. Sinh viên cần chuẩn bị tốt để đáp ứng yêu cầu của ngành công nghiệp.

5.2. Khuyến Khích Sinh Viên Tham Gia

Khuyến khích sinh viên tham gia tích cực vào các thí nghiệm sẽ giúp họ phát triển toàn diện hơn. Đây là cơ hội để sinh viên thể hiện khả năng và sáng tạo của mình.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC CÔNG NGHỆ SÀI GÒN Hướng dẫn THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỬ 2 STU 10 – 2015 TÀ I LIỆU LƯU HÀ NH NỘI BỘ MỤC LỤC Bài 1: MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙ NG BJT……………………………………1 Bài 2: GHÉP TẦNG KHUẾCH ĐẠI……………………………………….13 Bài 3: VI MẠCH OP-AMP……………………………………………………20 Bài 4: ĐIỀU KHIỂN NHIỆT ĐỘ…………………………………………….32 Bài 5: ĐIỀU KHIỂN PHA…………………………………………………….45 Bài 6: CHỈ NH LƯU CHÍ NH XÁC……………………………………………63 Bài 7: MẠCH LỌC TÍ CH CỰC………………………………………………78 Bài 8: VI MẠCH 555………………………………………………………….90 STU 10 – 2015 TÀ I LIỆU LƯU HÀ NH NỘI BỘ Bài 01 Baø 03 PHAÀN 1 : NHÖÕNG KIEÁN THÖÙC LIEÂN QUAN ÑEÁN THÍ NGHIEÄM 1. MUÏC ÑÍCH CUÛA THÍ NGHIEÄM Muïc ñích cuûa thí nghieäm naøy giuùp SV hieåu vaø vaän duïng ñöôïc caùc kieán thöùc sau :  Caùc daïng maïch khueách ñaïi tín hieäu beù duøng Transistor (maïch gheùp C-E; C-C vaø C-B).  Vai troø cuûa phaân cöïc DC vaø caân chænh phaân cöïc DC.  Khaûo saùt ñoä lôïi aùp cuûa caùc daïng maïch KÑ gheùp C-E; C-C vaø C-B.

 Khaûo saùt hieän töôïng meùo phi tuyeán trong maïch KÑ. NHÖÕNG KIEÁN THÖÙC LIEÂN QUAN 2.1 Cheá ñoä khueách ñaïi cuûa Transiostor vaø vai troø cuûa phaân cöïc DC Trong phaàn lyù thuyeát lieân quan ôû baøi 1, ta ñaõ giôùi thieäu moät soá vaán ñeà cô baûn ñoái vôùi Transistor. Trong baøi thí nghieäm naøy, lyù thuyeát lieân quan chuû yeáu laø cheá ñoä khueách ñaïi cuûa Transistor vaø vaán ñeà meùo phi tuyeán. Nhö ñaõ bieát trong baøi 1, cheá ñoä khueách ñaïi cuûa Transistor laø cheá ñoä laøm vieäc maø doøng ñieän treân cöïc C (doøng IC) khaùc 0 nhöng chöa ñaït möùc toái ña.

Khi ñoù neáu coù söï bieán thieân cuûa doøng cöïc B (doøng IB) thì IC seõ bieán thieân vôùi cuøng quy luaät vì ta coù IC = . Do ñoù ta noùi Transistor laøm vieäc ôû cheá ñoä khueách ñaïi. Ñeå xem xeùt vaán ñeà moät caùch toång quaùt hôn, ta xeùt maïch ñieän sau vôùi caùc ñieän trôû RC, RE ñöôïc maéc noái tieáp vôùi Transistor. +Vcc Ta coù phöông trình : Vcc  I C .RE + Rc IC VRC=IC.RC -  VCE  Vcc  I C .RE (*) C + … B VCE Giaû söû Transistor ñang laøm vieäc ôû cheá ñoä - IB khueách ñaïi, ta coù moái quan heä: E + RE IE VRE=IE.IB vaø IE = IC + IB = (+1).IB - IC     1   hay I E   .I C 0 IE   1    1 Mạch khuế ch đại dùng BJT Bài 1 Töø ñoù phöông trình (*) coù theå vieát laïi thaønh :    1  1  VCE  Vcc  I C . RC  R E  R E  (**)       Quan heä naøy cho thaáy VCE giaûm khi doøng IC taêng vaø ngöôïc laïi.

Phöông trình (**) coù theå vieát laïi döôùi daïng : 1 Vcc IC   .R E     Ñaây laø phöông trình ñöôøng taûi DC moâ taû moái quan heä giöõa doøng ñieän IC theo ñieän aùp VCE. Ñöôøng taûi naøy caét truïc VCE taïi Vcc vaø caét truïc IC taïi Vcc  1 R C   1  .R E   Ñieåm baõo hoaø Doøng Icmax thöïc teá thöïc teá Doøng Icmax Ñieåm baõo hoaø lyù thuyeát lyù töôûng Ñieåm laøm vieäc IC lyù töôûng ôû cheá Vcc B ñoä khueách ñaïi  1  RC   1  .RE S    döï tröõ taêng IC Ñieåm ngöng Q daãn ICQ Khoaûng döï tröõ giaûm IC A VCE 0 0 VCEQ Vcc Giaù trò VCES thöïc teá (0,1  0,4V) Ñieåm laøm vieäc cuûa Transistor phuï thuoäc vaøo doøng ñieän kích thích (doøng IB). Khi IB = 0, Transistor khoâng daãn ñieän vaø ñieåm laøm vieäc coù vò trí truøng vôùi A, ôû ñoù IC = 0 vaø VCE = Vcc. Khi IB lôùn ñeán möùc laøm cho IC ñaït cöïc ñaïi, doøng IC luùc ñoù khoâng theå taêng theâm neáu tieáp tuïc taêng IB, ñieåm laøm vieäc luùc naøy coù vò trí gaàn vôùi ñieåm B (tröôøng hôïp lyù töôûng laø truøng vôùi ñieåm B), ôû ñoù I C  Icmax vaø VCE  0.

Tröôøng hôïp naøy Transistor ôû traïng thaùi baõo hoaø. 2 Mạch khuế ch đại dùng BJT Bài 1 Ñieåm phaân cöïc toái öu ñoái vôùi cheá ñoä khueách ñaïi laø ôû giöõa ñöôøng taûi, khi ñoù khoaûng döï tröï taêng vaø khoaûng döï tröõ giaûm baèng nhau, khi ñoù khaû naêng khueách ñaïi tín hieäu xoay chieàu laø lôùn nhaát. Vai troø cuûa maïch phaân cöïc DC Maïch phaân cöïc DC coù nhieäm vuï taïo doøng ñieän IB phuø hôïp sao cho ñieåm laøm vieäc tónh coù vò trí toái öu. Coù theå coù nhieàu daïng maïch phaân cöïc DC nhö : duøng maïch caàu phaân aùp; duøng ñieän trôû noái töø cöïc B leân nguoàn Vcc, duøng ñieän trôû hoài tieáp töø cöïc C.

Moãi phöông phaùp coù öu vaø nhöôïc ñieåm rieâng. Ñieàu naøy SV ñaõ ñöôïc phaân tích trong phaàn lyù thuyeát.2 Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch khueách ñaïi duøng Transistor. Caùc maïch khueách ñaïi tín hieäu duøng Transistor coù nguyeân lyù chung laø tín hieäu beù caàn ñöôïc khueách ñaïi seõ ñöôïc coäng vôùi ñieän aùp DC do maïch phaân cöïc taïo ra ôû cöïc B laøm IB dao ñoäng theo quy luaät cuûa tín hieäu. Söï dao ñoäng naøy daãn ñeán söï dao ñoäng cuûa doøng ñieän IC vaø keùo theo söï dao ñoäng cuûa VCE.

Vì IC lôùn gaáp  laàn IB neân keát quaû laø söï dao ñoäng cuûa VCE lôùn hôn nhieàu laàn so vôùi tín hieäu kích thích, ñieàu ñoù coù nghóa laø tín hieäu ñöôïc khueách ñaïi. Ñeå minh hoaï nguyeân lyù naøy, ta xeùt maïch khueách ñaïi gheùp E chung nhö sau : +Vcc Nguoàn DC phaân cöïc cho maïch RC RB1 + VCE - Tín hieäu AC caàn + ñöôïc khueách ñaïi - RB2 RE 0 3 Mạch khuế ch đại dùng BJT Bài 1 Doøng IC Doøng IC Luùc coù tín IC hieäu Luùc khoâng Vcc B coù tín hieäu  1 RC   1  .RE S   döï tröõ taêng IC Q ICQ Khoaûng döï tröõ giaûm IC time A VCE 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 0 VCEQ Vcc 0 Doøng IB luùc coù tín hieäu 1 Doøng IB luùc khoâng coù tín 2 hieäu Tín hieäu caàn ñöôïc KÑ 3 4 5 VCE luùc khoâng coù tín hieäu 6 7 VCE luùc coù tín hieäu 8 time 2.3 Hieän töôïng meùo phi tuyeán Khi phaân cöïc cho caùc maïch khueách ñaïi lôùp A, doøng ñieän IB tónh ñöôïc tính toaùn sao cho doøng IC ôû möùc trung bình. Thoâng thöôøng ta coù theå bieán ñoåi töông ñöông maïch phaân cöïc Transistor veà daïng sau : +Vcc Tröôøng hôïp naøy, phöông trình ngoõ vaøo laø : VBB  I B .R E RC Do IC = .IB vaø IE = IC + IB neân IE = (+1).IB RB IC + VCE Töø ñoù ta coù : IB - VBB + VBB  I B .R E  - RE IE   VBE  I B. RB    1R E  VBB  VBE  IB  0 R B    1R E 4 Mạch khuế ch đại dùng BJT Bài 1 Hay vieát ôû daïng khaùc laø : 1 VBB IB   .R E Phöông trình naøy moâ taû quan heä giöõa doøng ñieän IB vôùi ñieän aùp VBE khi VBB coá ñònh.

Ñieåm laøm vieäc öùng vôùi VBE khoâng ñoåi nhôø maïch phaân cöïc DC ñöôïc goïi laø ñieåm tónh, chính laø giao ñieåm cuûa ñöôøng thaúng coù phöông trình (*) vôùi hoï ñaëc tuyeán ngoõ vaøo (do NSX cung caáp). IB V ñk/R B Ñieåm laøm vieäc V BE V ñk Khi coù tín hieäu xoay chieàu taùc ñoäng, ñieän aùp VBE thay ñoåi daãn ñeán doøng ñieän IB thay ñoåi ñöôïc minh hoaï nhö sau : 5 Mạch khuế ch đại dùng BJT Bài 1 IB IB Ñaëc tuyeán ngoõ vaøo do NSX cung caáp Ñoaïn ñaëc tuyeán Ñaëc tuyeán DC laøm vieäc ngoõ vaøo VBE 0 0.0 VBE time 0 0 1 2 3 1 Ñieåm laøm vieäc tónh 2 Doøng IB bieán thieân khoâng 3 VBE thay ñoåi khi coù ñeàu giöõa 2 baùn kyø time tín hieäu xoay chieàu (meùo phi tuyeán) Doøng IB bò meùo daãn ñeán haäu quaû laø doøng IC cuõng bò meùo daïng vaø tín hieäu aùp ngoõ ra cuõng bò meùo (khoâng ñoàng daïng vôùi tín hieäu ngoõ vaøo). Nguyeân nhaân daãn ñeán meùo phi tuyeán laø do ñoaïn ñaëc tuyeán laøm vieäc khoâng tuyeán tính. Hieän töôïng meùo phi tuyeán seõ khoâng xaûy ra neáu :  VBE bieán thieân beù öùng vôùi tín hieäu vaøo coù bieân ñoä beù.

Khi ñoù ñoaïn ñaëc tuyeán laøm vieäc ngaén vaø do vaäy gaàn nhö thaúng (tuyeán tính), söï bieán thieân doøng IB xaûy ra ñeàu ôû caû 2 baùn kyø vaø nhôø ñoù tín hieäu khoâng bò meùo.  Ñieåm laøm vieäc tónh naèm saâu trong ñoaïn tuyeán tính cuûa ñöôøng ñaëc tuyeán IB-VBE. Tröôøng hôïp naøy doøng ñieän IB tónh lôùn vaø do ñoù doøng IC tónh cuõng lôùn daãn ñeán hieäu suaát cuûa maïch khueách ñaïi giaûm (do coâng suaát tieâu taùn ôû traïng thaùi tónh lôùn). Nhö vaäy maïch khueách ñaïi duøng Transistor coù theå duøng toát khi caàn khueách ñaïi caùc tín hieäu xoay chieàu bieân ñoä raát beù (côõ vaøi mV ñeán vaøi chuïc mV).

Tröôøng hôïp tín hieäu vaøo coù bieân ñoä lôùn, tín hieäu ngoõ ra seõ bò meùo daïng do meùo phi tuyeán. 6 Mạch khuế ch đại dùng BJT Bài 1 PHAÀN 2 : NOÄI DUNG VAØ TRÌNH TÖÏ THÍ NGHIEÄM 1. COÂNG TAÙC CHUAÅN BÒ a) Board maïch vaø caùc duïng cuï caàn thieát : + Board maïch B3 + Ñoàng hoà ño vaïn naêng V.M + Daây ño dao ñoäng kyù (3 sôïi) + Daây noái nguoàn DC. b) Coâng taùc kieåm tra + Kieåm tra V.M + Kieåm tra nguoàn ñieän DC 9V treân tuû.

TRÌNH TÖÏ THÖÏC HIEÄN THÍ NGHIEÄM 1 : Khaûo saùt phaân cöïc DC + 9v A + Ic Rc RB1 + Vcc Q1 VCE IB - RB2 IE RE - 1. Caáp ñieän DC töø tuû nguoàn cho maïch thí nghieäm : Vcc = 9V 2.M chæ thò soá, ño doøng Ic 3.M kim ño ñieän aùp VCE 4. Chænh RB2 ñeå khaûo saùt quan heä IC -VCE, ghi soá lieäu vaøo baûng sau : Doøng Ic (mA) AÙp VCE (V) AÙp VBE (V) 0,1 Xem nhö baét ñaàu coù doøng Ic 0,5 1,0 1,5 2,0 2,5 3,0 3,5 4,0 7 Mạch khuế ch đại dùng BJT Bài 1 4,5 5,0 5,5 6,0 6,5 7,0 7,5 8,0  Döïa vaøo soá lieäu trong baûng, veõ quan heä IC - VCE vaø giaûi thích.  Vôùi giaù trò ngöôõng VBE bao nhieàu thì Transistor baét ñaàu daãn ?  Töø luùc xuaát hieän doøng IC ñeán khi IC ñaït giaù trò cöïc ñaïi, ñieän aùp VBE thay ñoåi nhieàu hay ít, taïi sao ?