Thực Hành Điện Tử Tương Tự Số.docx

BÁO CÁO THỰC HÀNH – THÍ
NGHIỆM
HỌC PHẦN: ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ - SỐ

MỤC LỤC
BÀI 1: XÂY DỰNG MỘT SỐ MẠCH ỨNG DỤNG KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN...........................................2
1.MỤC TIÊU.......................................................................................................................................2
2.THIẾT BỊ..........................................................................................................................................2
3.NỘI DUNG, QUY TRÌNH...................................................................................................................2
Xây dựng mạch cảm biến ánh sáng sử dụng khuếch đại thuật toán..............................................2
4.NHẬN XÉT.......................................................................................................................................3
BÀI 2: XÂY DỰNG MỘT SỐ MẠCH TỔ HỢP............................................................................................4
1.MỤC TIÊU.......................................................................................................................................4
2.THIẾT BỊ..........................................................................................................................................4
3.NỘI DUNG, QUY TRÌNH...................................................................................................................4
3.1.Rút gọn hàm và xây dựng mạch với chức năng tương đương.................................................4
4.2 Bảng chân lý.............................................................................................................................6
4.NHẬN XÉT.......................................................................................................................................8
BÀI 3: XÂY DỰNG MẠCH DAO ĐỘNG ĐỒNG BỘ ĐẾM............................................................................9
1.MỤC TIÊU.......................................................................................................................................9
2. THIẾT BỊ..........................................................................................................................................9
3.NỘI DUNG, QUY TRÌNH...................................................................................................................9
3.1 Xây dựng mạch dao động dùng IC 555....................................................................................9
3.2 Thiết kế bộ đếm đồng bộ thuận, Kđ= 10 sử dụng IC 7490, IC 7447........................................10
4. NHẬN XÉT....................................................................................................................................11


1


BÀI 1: XÂY DỰNG MỘT SỐ MẠCH ỨNG DỤNG KHUẾCH

ĐẠI THUẬT TOÁN
1.MỤC TIÊU

 Ứng dụng được mạch khuếch đại thuật toán để xây dựng
một số mạch cơ bản như mạch khuếch đại thuận, khuếch
đại đảo, mạch cảm biến ánh sáng.
 Luyện được kỹ năng kết nối mạch và xây dựng , kiểm
nghiệm tính năng mạch điện tử.
 Hiểu được nguyên lí hoạt động mạch ứng dụng khếch đại
thuật tốn
2.THIẾT BỊ

-

Nguồn cung cấp
Card logic test (Test board) ,IC LM 324
LED đơn
Điện trở các loại, quang trở
Dây đồng một lõi loại nhỏ
Đồng hồ vạn năng

3.NỘI DUNG, QUY TRÌNH

Xây dựng mạch cảm biến ánh sáng sử dụng khuếch đại thuật
toán
- Xây dựng mạch cảm biến ánh sáng sử dụng IC LM 324
Ta có sơ đồ :

(Sơ đồ mạch

cảm biến ánh
2


Chú thích:
- Mạch sử dụng nguồn +5V
- IC Lm324: mạch khuếch đại thuật tốn Op-amp độc lập
được tích hợp trên một chip đơn.
- Led D1R1=R2=R3=1kOhm VÀ R4=470 Ohm

3


4.NHẬN XÉT

- Thay đổi cường độ ánh sáng chiếu vào quang trở
+ Ánh sáng yếu: Đèn LED sáng liên tục
+ Ánh sáng mạnh: Đèn LED tắt
- Nguyên lí hoạt đồng :
4


 Khi cấp nguồn cho mạch hoạt động, điện trở tại R1 –
quang trở và R2-R3 bằng nhau, quang trở có giá trị điện
trở lớn (>10MOhm) dịng điện cấp vào chân IN+ của IC
lớn  có tín hiệu ra OUT đèn LED sáng
 Khi chiếu ánh sáng mạnh vào quang trở, điện trở quang
trở giảm mạnh dòng điện đi qua R1 qua quang trở về âm
dòng vào chân IN+ của ic giảm gần về 0 khơng có tín
hiệu ra OUT đèn LED tắt

BÀI 2: XÂY DỰNG MỘT SỐ MẠCH TỔ HỢP
1.MỤC TIÊU

- Xây dựng các mạch tổ hợp sử dụng bộ KIT thí nghiệm
logic, các mạch tổ hợp đã học
- Hệ thơng hóa các phương pháp xây dựng mạch từ các
phần tử logic khác nhau, các mạch tổ hợp thường gặp để
thỏa mãn các quan hệ hàm cho trước
- Hiểu được nguyên lí hoạt động của mạch tổ hợp và có kỹ
năng xây dựng mạch
2.THIẾT BỊ

- Nguồn điện 110V/50Hz và nguồn 5 (VDC)
- KIT thực hành thí nghiệm mạch logic
- Testboard thí nghiệm
- Các IC 74LS00 :Cổng NAND với 2 đầu vào, IC 74LS151 Dồn
kênh : 2 –>1, IC 74LS20: Cổng AND (2 cổng AND 4 ngõ
vào)
3.NỘI DUNG, QUY TRÌNH

3.1.Rút gọn hàm và xây dựng mạch với chức năng tương đương

5


- Hàm tìm được:

-Sơ đồ đã rút gọn

a. Bảng các nô:
A/BC
00
0
1
1
Hàm đã rút gọn:

01
1

6

11
1

10
1
1


- Hiện tượng xảy ra:
+ Khi A,B,C ở mức thấp: Đầu ra Y đạt mức logic 1
+ Khi A,B,C ở mức cao :Đầu ra Y đạt mức logic 0
 Dựa vào thí nghiệm ta thấy được lý thuyết là hồn toàn
đúng.
4.2 Bảng chân lý
Đầu vào
A
B

0
0
0
0
0
1
0
1
1
0
1
0
1
1
1
1

Đầu ra
Q1(A,B,C)
Q2(A,B,C)
0
0
0
1
0
1
1
0
0
1

1
0
1
0
1
1

C
0
1
0
1
0
1
0
1

a. Dùng các phần tử mạch logic để thành lập mạch thực hiện
hàm Q1(A,B,C)
- Bảng các nô:
A/BC

00

01
7

11

10

0
1

1

- Hàm sau khi rút gọn: Y = AC + AB
+BC

8

1
1

1


- Hiện tượng xảy ra:
+ Khi A,B,C=0 thì đầu ra Y=0
+ Khi A,B,C=1thì đầu ra Y=1
 Dựa vào bảng các nô ta thấy lý thuyết đúng trong thực
hành.
b. Dùng mạch dồn kênh (MUX) với 8 đầu vào thông tin
(74LS151) để thực hiện hàm Q1 (Đấu nối trên testboard)
Trạng thái(D)
D0
D1
D2
D3

D4
D5
D6
D7

Biến đầu vào
ABC
000
001
010
011
100
101
110
111

9

Biến điều khiển (Q1)
0
0
0
1
0
1
1
1


4.NHẬN XÉT

- Ta thấy hiện tượng :
 Khi đấu A,B,C vào đầu dương : đèn LED có hiện tượng
sáng
 Khi đấu A,B,C vào đầu âm : đèn LED có hiện tượng tắt
 Khi đấu A vào dương và B,C vào đầu âm: đèn LED sẽ
tắt

- Nguyên lí hoạt động:
 Ta thấy khi đầu A,B,C vào dương là ngõ vào mức cao,
theo bảng chân lý,IC dồn kênh 74LS151 cho ngõ ra ở
mức cao mà đầu ra Q1=1 thì đèn LED sẽ sáng
 Còn khi đấu các đầu A,B,C vào âm là ngõ vào mức
thấp, theo bảng chân lý, IC dồn kênh 74LS151 cho ngõ
ra ở mức thấp mà đầu ra Q1=0 thì đèn LED sẽ tắt
 Mà khi đầu A vào dương và B,C vào âm là ngõ vào A
mức cao và ngõ vào B,C là mức thấp (dựa theo bảng
chân lý), có IC dồn kênh 74LS151 cho ngõ ra ở mức
thấp mà đầu ra Q1=0thì đèn LED sẽ tắt .

BÀI 3: XÂY DỰNG MẠCH DAO ĐỘNG ĐỒNG BỘ ĐẾM
1.MỤC TIÊU

- Thực hiện xây dựng các bộ đếm với hệ số đếm bất kỳ dựa
vào các kiến thức đã học.
- Đấu nối được các mạch dao động theo sơ đồ
- Kĩ năng xây dựng và lắp ráp mạch điện tử
- Hiểu nguyên lí hoạt động của mạch dao động đồng độ đếm
2. THIẾT BỊ

- Testboard
- IC IC 555:, IC tạo những ứng dụng liên quan đến Timer.,IC
7490, IC 7447
- Led 7 đoạn
- Đồng hồ vạn năng
- Tụ điện một chiều loại 10uF, 100uF, điện trở các loại
- Dây đồng một lõi loại nhỏ
10


3.NỘI DUNG, QUY TRÌNH

3.1 Xây dựng mạch dao động dùng IC 555

Kết quả :
=> C=10 – 100(uF)
và R1=R2=10k

-

Nhận xét chung :
Hiện tượng : Ta thấy
ngõ ra “Output” sẽ xuất hiện xung vng.
- Giải thích: Khi mạch sử dụng là 2 điện trở, 1 tụ điện để xác
định tần số và chu trình làm việc của tín hiệu ra.Khi vừa
cấp nguồn 5V, tụ điện ở điện thế 0V (-

Mức thấp này tồn tại ở chân Triger làm cho IC 555 lật và ngõ ra
lên cao, đồng thời tụ nạp về hướng hai điện trở R1 và R2, nhưng

khi tụ nạp đến điện thế của tụ bằng ngưỡng trên 2Vcc/3, Flip lật
trạng thái vầ ngõ ra xuống thấp (0V).Lúc dó trans T2 dẫn và tụ
phóng điện qua R2 về hướng 0V. Khi điện thế của tụ bằng
ngưỡng dưới Vcc/3 Flipflop trở lại trạng thái ban đầu và ngõ ra
lên cao, trans T2 ngưng và tụ lại nạp lên về Vcc .Vậy ngõ ra ta
Cơng thức tính tần số:
thu được tín hiệu xung vuông
F = 1/2C(R1 +R2)

3.2 Thiết kế bộ đếm đồng bộ thuận, Kđ= 10 sử dụng IC 7490, IC
7447
Ta có sơ đồ :

11


Tên linh kiện sử dụng
- IC đếm mã nhị phân BCD 1 đầu vào 4 đầu ra: IC 74LS90
- IC tạo xung : IC 555
- IC giải mã LED 7 đoạn anode chung 4 đầu vào 7 đầu ra : IC
74LS47
 R1=R2=10kOhm
 R4=R5=R6=R7=R8=R9=1kOhm
 C1=10Uf
 C2=10pF

12


4. NHẬN XÉT

- Hiện tượng :
 Khi ta cấp nguồn 5V cho mạch hoạt động thì LED 7
đoạn lập tức đếm từ 0 đến 9 và sẽ lặp lại với tần số
đếm được tính
[ F=1/2(R1+R2)C ]
- Giải thích cho hiện tượng :
 Ta cấp nguồn cho mạch hoạt động ở chân số 3 của IC
tạo xung 555 xuất hiện tín hiệu xung vng, tín hiệu
này ứng với mức logic 1,khi xung đạt tới đỉnh và ứng
với mức logic 0 khi xung đạt dến nút, nó được cấp
vào chân số 14 (CLK A) của IC 7490.
 Lúc này 4 đầu ra của IC 7490 sẽ xuất hiện tín hiệu
logic tăng dần:
000001010011100101110111 ứng với
mỗi lần tín hiệu xung vng đạt mức logic cao, tín
hiệu đi ra từ IC 7490 cấp vào 4 đàu vào IC 7447. IC
này làm nhiệm vụ giải mã tín hiệu nhị phân BCD của
IC 7490 cho tín hiệu ra đến LED 7 đoạn hiển thị
tương ứng với các số 1,2,3,4,5,6,7,8,9 được đếm liên
tục từ 0 – 9.Do chân số 12 (Q0) được nối về chân só 1
(CLK B) và các chân reset0 (2,3) (R0) ; chân reset9
(6,7) (R9) nối GND nên mạch sẽ đếm từ 0 – 9 và trở
về 0.

13