Lắp ráp mạch tạo xung

ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
VIỆN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG
------------------

------------------

BÁO CÁO
THỰC TẬP CƠ BẢN
BÀI THỰC HÀNH

LẮP RẠP MẠCH TẠO XUNG
GVHD: Vũ Hồng Vinh
Mã lớp: 713612
Sinh viên thực hiện: Hoàng Văn Sơn
MSSV: 20203559

Hà Nội, 2022


I. Giới thiệu
1. Mục đích thực hành
 Tính tốn, lắp ráp và đo đạc các thông số làm việc của mạch tạo
xung vuông và răng cưa dùng đèn bán dẫn trên cơ sở mạch dao
động đa hài.
 Đo đạc điều chỉnh chế độ làm việc tĩnh và chế độ làm việc của
mạch. Xác định quan hệ giữa tần số dao động và thơng số của
mạch; nghiên cứu tính khơng đối xứng của mạch.
 Sử dụng thành thạo các thiết bị đo: Đồng hồ vạn năng
(multimeter), dao động ký (oscilloscope), máy phát hàm
(function generator), nguồn cung cấp (power supply),…
 Ổn định kỹ năng hàn, đo, nhận dạng linh kiện rời rạc, lắp ráp.

2. Trang thiết bị cần thiết
 Panel thực hành vạn năng và các linh kiện cần thiết.
 Đồng hồ đo vạn năng (VOM/multimeter).
 Mỏ hàn, thiếc, nhựa thông, dây nối, dụng cụ lắp ráp, cân
chỉnh
3. Lý thuyết
a. Tín hiệu xung

1


Trong mạch điện tử, kỹ thuật xung đóng vai trị quan trọng và có
ứng dụng khá rộng rãi. Các mạch tạo xung được ứng dụng trong các
mạch điều khiển đặc biệt là mạch điều khiển báo động, mạch định
thời, mạch dò. Trong thực tế, đa số các mạch tạo xung đều được tích
hợp trong IC.
b. Mạch tạo xung vng và xung răng cưa dùng transistor
- Mạch tạo xung vuông (mạch dao động đa hài)
Sơ đồ mạch

Trong đó:
 T1 giống T2 đều là C828 hoặc C1815.
 R1 = R4 = Rc và R2 = R3 = Rb để cho xung
vuông cân đối.
 Điều kiện chọn Rb <= βmin.Rc.
2


Mạch này chính là phép nối hai khóa điện tử với nhau bằng tụ
C1 và C2 tạo thành mạch khuếch đại có phản hồi tồn phần, nên

được gọi là mạch dạo động. Mặt khác, các transistor T1 và T2
làm việc ở trạng thái đóng mở nên collector của các transistor có
dãy xung.
- Mạch tạo xung răng cưa
Sơ đồ mạch

Để tạo xung răng cưa, đặt tụ C0 có trị số lớn vào đầu của C và
T2 thì C0 sẽ nạp khi T2 tắt và C0 phóng khi T2 thơng. Kết quả là
tại cực C của T2 có dạng song răng cưa.

3


- Mạch khuếch đại
Sơ đồ mạch

T3 làm việc ở chế độ khuếch đại có nhiệm vụ khuếch đại
xung răng cưa và sửa dạng để đưa ra xung theo yêu cầu tại cực
C của T3.

II. Nội dung thực hành
Trình tự thực hành tuân theo lưu đồ sau:

4


1. Sơ đồ ngun lí

Hình 5: Sơ đồ ngun lý mạch tạo xung vng và xung răng cưa
2. Ngun lí hoạt động của mạch tạo xung

a. Chế độ công tắc của đèn bán dẫn sử dụng trong mạch tạo xung:
Các đèn T1, T2 hoạt động ở chế độ bão hòa, T3 làm việc ở chế độ
khuếch đại. Khi đèn làm việc ở chế độ bão hịa, có hai trạng thái:
 Trạng thái cắt hoàn toàn: UBE < 0, UCE = E.
 Trạng thái khơng bão hịa: UBE > UBEmax, UCE = 0.
Khi muốn chuyển trạng thái thì đặt vào cực bazơ một xung đột
biến thích hợp, với điều kiện để đưa đèn vào trạng thái bão hòa là:
Rb <= βmin.Rc
Chuyển đèn từ trạng thái tắt sang trạng thái thơng, thì đặt vào B
một xung đột biến dương tăng khiến cho UBE >= UBEmax; cịn chuyển
từ thơng sang tắt thì đặt vào B một xung đột biến âm giảm sao cho
UBE <= 0.
5


Quá trình chuyển trạng thái của đèn bán dẫn tương đương q
trình đóng mở khóa nên đèn bán dẫn cịn được gọi là khóa điện tử.
Xung răng cưa được khuếch đại và sửa dạng nhờ T3. Tín hiệu tại
cực C của T3 là xung răng cưa theo yêu cầu.
Mạch tạo dao động xung vuông cân đối.
b. Mạch dao động tạo xung vuông sử dụng đèn bán dẫn
Mạch đa hài dùng transistor:

Đây là mạch tạo ra tín hiệu có dạng xung vng, do hai khóa
điện tử ghép vịng, đầu ra khóa nọ ghép với đầu về khóa kia. Mạch
hoạt động nhờ sự đóng mở liên tục của đèn T1 và T2.
T1 = T2 = C828

C1 = C2 = C

Rb1 = Rb2 = RB

Rb <= βmin.Rc

Rc1 = Rc2 = RC

6


Ngun lí hoạt động của mạch:
Khi đóng nguồn thì cả hai đèn đều thông nhưng do cấu tạo của
đèn, sẽ có một đèn thơng hơn đèn kia.
Giả sử trong mạch đa hài trên, đèn T1 thơng hơn đèn T2, có
nghĩa là IC1 > IC2; UC1 > UC2.
Quá trình thiết lập:
Do cấu tạo đèn lệch, khi UC1 giảm thông qua tụ C1 đặt vào cực
bazơ của đèn T2 làm cho UBE2 giảm => IC2 giảm; UC2 tăng thông qua
tụ C2 đặt vào cực B của T1 làm cho UBE1 tăng => IC1 tăng…
Quá trình xảy ra rất nhanh, xác định chế độ ổn định T1 thơng
hồn tồn và T2 đóng hồn tồn. Khi T1 dẫn hồn tồn, tụ C2 nạp điện
cịn C1 phóng điện.
Q trình chuyển trạng thái:
Q trình nạp của C2 làm UBE1 giảm, q trình phóng của C1
làm UBE2 tăng. Khi C1 phóng điện làm cho UBE2 tăng dần tới mức điện
áp mở T2 = 0. Như vậy lại có vịng hồi tiếp đèn nọ đèn kia, xảy ra
nhanh chóng.
UC2 giảm thơng qua tụ C2 đặt vào B của T1 làm cho UBE2 tăng,
UBE1 giảm; UC1 giảm thông qua tụ C1 đặt vào B của T2 làm cho UBE2
tăng… quá trình liên tục tiếp diễn.
Mạch hoạt động nhờ sự đóng mở liên tục của đèn T1 và T2.

7


Việc hình thành xung vng ở hai cửa ra UC1 và UC2 được thực
hiện sau khoảng thời gian τ1 = t1 - t0 và τ2 = t2 - t1 nhờ quá trình đột
biến trạng thái tại các thời điểm t0, t1, t2
- Trong khoảng thời gian τ1, T1 khóa, T2 thơng: C1 phóng, C2
nạp; khi hết thời gian τ1 thì C2 được nạp đầy, C1 phóng hết điện.
- Trong khoảng thời gian τ2, C2 phóng điện, C1 bắt đầu nạp; T2
khóa, T1 thơng
- Khi hết thời gian τ=R.C, mạch trở lại trạng thái t0
Độ rộng xung ra τ1 và τ2 của UC1 và UC2 liên quan trực tiếp đến
hằng số thời gian phóng của các tụ điện:
τphóng = C1.RB2 τnạp = C2.RC2
τ1 = C2.RB1.ln2 = 0.7C2RB1

τ2 = C1.RB2.ln2 = 0.7C1RB

Chọn đối xứng RB1=RB2 ; C1=C2 ; T1≡ T2 ; ta có τ1= τ2 và nhận được
sơ đồ đa hài đối xứng
Chu kì xung vng: T ≈ 2x0.7x τphóng = 1.4RBC

III. Thực hành
1. Sơ đồ lắp ráp

8


Thông số:








R1 = R4 = 1KΩ
R2 = R3 = 100KΩ
C1 = C2 = 10µF
T1 = T2 = C828
RE = 100Ω
V1 = 6-9V

2. Kết quả đo
Dùng đồng hồ vạn năng thang đo 2.5V DC
UCB = 1V
UCE = 1V

IV. KẾT LUẬN
Qua bài thực hành “Mạch tạo xung vuông và xung răng cưa” đã
cho em hiểu được cách tạo ra tín hiệu dạng xung và cách điều chỉnh
tín hiệu ra dạng vng và răng cưa theo ý muốn
Xin chân thành cám ơn các thầy đã nhiệt tình giúp đỡ em trong
bài thực hành này.

9