Báo cáo thực hành môn đo lường điện tử

BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BÁO CÁO THỰC HÀNH
MÔN: ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn :Phạm Thúy Oanh
Sinh viên thực hiện : Châu Quốc Khánh – DV12
Nguyễn Đông Tường-DV12
Đặng Văn Tuân - DV12
Hoàng Đức Dũng – DV12
Trần Duy Linh - DV12

TRANG
1
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ

ĐẠI HỌC GIAO THÔNG VẬN TẢI TPHCM
KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
BÁO CÁO THỰC HÀNH
MÔN : ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Giáo viên hướng dẫn :Phạm Thúy Oanh
Sinh viên thực hiện : Châu Quốc Khánh – DV12
Nguyễn Đông Tường-DV12
Đặng Văn Tuân - DV12
TRANG
2
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hoàng Đức Dũng – DV12
Trần Duy Linh - DV12
NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN

TRANG
3
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ


MỤC LỤC
MỤC LỤC HÌNH ẢNH
TRANG
4
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ

PHẦN 1:GIỚI THIỆU
I.BÀI THỰC HÀNH
1. Mạch tạo xung với ic 555
2. Mạch phát tín hiệu nhạc
3. Mạch dao động phát ta tín hiệu sin,tần số 1khz
4. Mạch tiền khuếch đại
5. Mạch khuếch đại công suất âm tần
II.CHUẪN BỊ LINH KIỆN
1. Mạch tạo xung với ic 555
-Biến trở 100k
-điện trở 1k
-led đơn
-ic 555
-nguồn 12vDC
-Tụ hóa 10uF,0.01uF,tụ gốm 104
2. Mạch phát tín hiệu nhạc
-Điện trở 1k , 4,7k
-Led đơn
-Transitor C1815 ,IC nhạc UM66
-Nguồn 12v DC
-Tụ hóa 100uF
3. Mạch dao động phát ta tín hiệu sin,tần số 1khz
-Biến trở 50k
TRANG
5
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
-Điện trở 6.8k,120k
-tụ gốm 0.01uF, 0.0033uF , 0.0056uF
-Transitor C1815
4. Mạch tiền khuếch đại

-Điện trở 22k, 4.7k ,1k ,1.5k, 3.9k, 20k, 47k
-Tụ hóa 1uF, 10uF, 220uF
-Transitor c1815
-Nguồn 9v DC
5. Mạch khuếch đại công suất âm tần
-Biến trở 50k
-Điện trở 47k, 1k, 4.7k, 33k, 3.9k, 180Ω, 150Ω, 330 Ω, 12 Ω
-Tụ hóa 220uF, 10uF, 100uF, 2200uF, 47uF, 100pF
-Tụ gốm 104
-Transitor A1015, D880, C1815
-loa 8 ohm
-Nguồn 12c DC
-Diot D1N4148
TRANG
6
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
PHẦN 2: THỰC HÀNH TRÊN LỚP
I.MẠCH TẠO XUNG NGUỒN VỚI IC555
1. Sơ đồ nguyên lý
Hình I.1:sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung với ic 555
2. Nguyên lý hoạt động
Trong mạch trên ta có:
- Mạch định tần số của xung phụ thuộc vào trị các điện trở RV1, R1, R2 và các tụ
TRANG
7
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
C1, C2. Vậy khi Bạn dùng tụ nhỏ C2, Bạn sẽ tạo ra tín hiệu dạng xung có tần số
cao, lúc này biến trở RV1 dùng để chỉnh chọn tần. Khi đổi qua dùng tụ hóa C1 có
trị điện dung lớn hơn, sẽ tạo ra xung có tần số thấp hơn, và cũng chỉnh tần với biến
trở RV1.

- Xung ra lấy trên chân số 3. Khi chân 3 ở mức áp thấp, 0V, thì Led xanh D1 sáng
và khi chân 3 ở mức áp cao gần bằng 12V thì Led đỏ D2 sáng. Điện trở R3, R4
dùng để hạn dòng làm việc của các Led, nhớ không để dòng qua Led quá lớn dễ
làm hư Led. Xung ra trên chân 3 là dạng xung vuông với bờ lên và bờ xuống rất
thẳng, dùng dạng xung này kích thích các mạch số là rất tốt.
- Xung lấy ra trên chân 2 và 6 có dạng răng cưa, khi chân 7 ở lúc hở masse, thì tụ
C1 hay tụ C2 sẽ nạp điện nguồn, dòng nạp qua RV1, R1, R2, mức áp trên chân 2, 6
tăng dần lên, khi mức áp này bằng 2/3 mức nguồn thì chân 7 sẽ cho nối masse, lúc
này tụ C1, hay C2 sẽ cho xả điện, dòng xả qua R2. Vậy công dụng của R2 là hạn
chế không để dòng xả quá lớn sẽ làm hư ic 555, và khi mức áp trên chân 2, 6
xuống bằng 1/3 mức áp nguồn thì chân 7 lại hở masse, tụ lại chuyển qua thời kỳ
nạp điện…. Để tín hiệu ra có dạng xung vuông với hệ số duty = 50%, Bạn lấy trị
R2 đủ nhỏ so với trị của RV1 + R1.
- Công thức tính tần số và chu kỳ:
ln2=0.693
T=0.693*(R1+2R2)*C
f=1/T
Tn=0.693*(R1+R2)*C
Tx=0.693*R2*C
T=Tn+Tx
3.Kết quả thực hành
TRANG
8
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình I.2:Test board mạch tạo xung với ic 555
TRANG
9
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình I.3:kết quả đầu ra out1 và out 2 mạch tạo xung với ic 555(hiển thị chung)
TRANG

10
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình I.4:kết quả đầu ra out1 mạch tạo xung với ic 555
TRANG
11
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
II. MẠCH PHÁT TÍN HIỆU NHẠC
1.Sơ đồ nguyên lý
Hình II.1:sơ đồ nguyên lý mạch phát tín hiệu nhạc
2.Nguyên lý hoạt động
IC UM66 là một ic phát tín hiệu nhạc dạng xung điều biến độ rộng, hình dạng
của nó giống như transistor 2SC1815, kiểu chân TO92. Nó có 3 chân, chân 3 cho
nối masse, chân 2 nối vào nguồn khoảng 3V và chân 1 cho ra tín hiệu xung nhạc.
Trong mạch chúng ta dùng 2 Led đỏ để tạo ra mức áp khoảng 4V, dùng mức áp này
ghim cố định mức áp chân B của transistor Q1, như vậy trên chân E của Q1, chúng
ta có khoảng 3.4V và dùng thêm tụ hóa C1 để tăng mức ổn áp đường nguồn, mức
áp này cấp cho chân 2 của ic UM66. Tín hiệu nhạc ra trên chân 1 của UM66 cho
qua mạch khuếch đại tăng biên với Q2, chúng ta lấy tín hiệu trên chân C của Q2
dùng làm tín hiệu thử mạch. Khi đưa tín hiệu này vào các mạch điện để thử mạch,
Bạn nên dùng tụ liên lạc, trị điện dung khoảng 1uF, dùng tụ liên lạc nhằm tránh tác
dụng của các mức áp phân cực DC sẽ có thể làm sai lệch trạng thái phân cực vốn
TRANG
12
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
có của các mạch điện, chúng ta biết các tụ liên lạc chỉ bắt cầu cho tín hiệu đi qua
và không làm thay đổi trạng thái phân cực DC vốn có của các mạch điện
3.Kết quả thực hành
Hình II.2:Test board mạch lý mạch phát tín hiệu nhạc
TRANG
13

BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình II.3: kết quả đầu ra chân B UM66 mạch mạch phát tín hiệu nhạc
TRANG
14
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình II.4: kết quả đầu ra chân C Q2 mạch mạch phát tín hiệu nhạc
TRANG
15
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
III. MẠCH DAO ĐỘNG PHÁT RA TÍN HIỆU SIN,TẦN SỐ 1KHZ
1.Sơ đồ nguyên lý
Hình III.1:sơ đồ nguyên lý mạch dao động phát ra tín hiệu sin,tần số 1khz
TRANG
16
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
2.Nguyên lý hoạt động
Chúng ta biết, người ta chia tín hiệu ra làm 2 dạng: Dạng Sin và dạng phi Sin.
- Các tín hiệu dạng phi Sin, như các tín hiệu dạng xung, với các tín hiệu này, các
tính toán về mức áp khảo sát trên các mạch điện sẽ lấy theo trục thời gian t. Do
vậy, khi phải tính toán với các tụ điện C, các cuộn cảm L của mạch sẽ phải dùng
đến toán cao cấp vi-tích-phân, điều này làm tăng tính phức tạp của công việc thiết
kế mạch.
- Khi dùng nguồn tín hiệu dạng sin, các mức áp trên các mạch điện khảo sát sẽ chỉ
tính theo trục tần số f. Vậy vai trò của các tụ điện C được xem là dung kháng X
C
và
vai trò của các cuộn cảm L được xem là cảm kháng X
L
. Ở đây chúng ta chỉ gặp
các bài toán sơ cấp dùng tính biên và góc pha của tín hiệu, do đó công việc thiết kế

mạch đơn giản hơn rất nhiều.
Để có nguồn tín hiệu dạng Sin, Bạn có thể ráp theo sơ đồ mạch điện trên. Mạch
dùng tính khuếch đại của transistor Q1, tín hiệu cho vào chân B và lấy ra trên chân
C, hai tín hiếu này có tính đảo pha. Chúng ta dùng mạch lọc tần dạng 2T để lấy tín
hiệu hồi tiếp, chúng ta biết mạch lọc tần 2T vừa có tính chọn tần và vừa có thể đảo
pha tín hiệu để tạo ra dạng hồi tiếp thuận và như vậy mạch sẽ thoả điều kiện dao
động, Ở đây chúng ta hiểu mạch dao động là mạch tự nó khuếch đại chính tín hiệu
của nó, không cần lấy tín hiệu từ ngoài vào. Trong mạch dùng biến trở RV1 để
chọn góc pha cho phù hợp với điều kiện dao động. Tín hiệu lấy ra qua tụ C4 để đưa
vào các mạch thử. Cũng nên nhắc lại, để nội trở của các mạch thử không ảnh
hưởng vào điều kiện hoạt động của mạch dao động, Bạn nên dùng thêm tầng
khuếch đại đệm. Tầng khuếch đại đệm là các tâng khuếch đại, tín hiệu đưa vào trên
chân B và lấy ra trên chân E.
3.Kết quả thực hành
TRANG
17
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình III.2:Test board mạch dao động phát ra tín hiệu sin,tần số 1khz
TRANG
18
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình III.3: kết quả đầu ra mạch dao động phát ra tín hiệu sin,tần số 1khz
TRANG
19
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
IV. MẠCH TIỀN KHUẾCH ĐẠI
1.Sơ đồ nguyên lý
Hình IV.1:sơ đồ nguyên lý mạch tiền khuếch đại
2.Nguyên lý hoạt động
Kiểu mạch khuếch đại này hiện rất thông dụng, mạch dùng 2 transistor liên lạc

thẳng. Khi phân tích một mạch khuếch đại, trước hết hãy xét đến điều kiện phân
cực tĩnh. Để các transistor làm việc trong vùng khuếch đại, mối nối BE phải cho
phân cực thuận và mối nối CB phải cho phân cực nghịch, lúc đó dòng hạt tải điện
phun ra từ chân E sẽ chảy gần hết vào chân C và chẩy ra trên chân C, và lúc này,
chúng ta sẽ dùng mức volt biến đổi trên chân B để làm tăng giảm dòng điện này.
TRANG
20
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Trong mạch: R1 là điện trở định mức áp trên chân C của Q1, và R2 là điện trở định
mức dòng chảy vào chân E của Q1. R5 là điện trở cấp mức áp phân cực cho chân B
của Q1. R3 là điện trở định mức áp trên chân C của Q2 và R4 là điện trở định mức
dòng chảy vào chân E của Q2. Khi kiểm tra mức áp DC trên mạch, chúng ta thấy
Q1, Q2 đã được cho phân cực làm việc trong vùng khuếch đại. Tín hiệu cho qua tụ
liên lạc C1 vào chân B của Q1, sau khi được khuếch đại, tín hiệu lấy ra trên chân C
của Q2 qua tụ liên lạc C2 để đến tải. Trong mạch dùng tụ C3 để làm tăng độ lợi
của Q2. Để tránh hiện tượng dao động boating, chúng ta đặt mạch lọc R6, C4 trên
đường nguồn. Do 2 tầng khuếch đại ráp theo kiểu E chung, nên mạch này cho độ
lợi rất lớn, nhờ vậy chúng ta có thể dùng đường hồi tiếp nghịch để cải thiện chất
lượng của mạch khuếch đại.

3.Kết quả thực hành
Hình IV.2:Test board mạch mạch tiền khuếch đại
TRANG
21
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
Hình IV.3: kết quả đầu ra mạch mạch tiền khuếch đại
TRANG
22
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
V. MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN

1.Sơ đồ nguyên lý
Hình V.1:sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại công suất âm tần
2.Nguyên lý hoạt động
Mạch được ráp với 6 transistor, công dụng của mỗi transistor như sau:

- Q1 là transistor pnp, dùng làm tầng khuếch đại ngả vào. Người ta dùng 2 điện
trở R1, R2 lấy áp cấp cho chân B để phân cực, chân E định dòng làm việc với điện
trở R5, lọc nguồn dùng điện trở R4 và tụ C2. Tín hiệu cho qua tụ liên lạc C1 vào
chân B của Q1, tín hiệu lấy ra trên chân C cho ghép thẳng vào tầng khuếch đại thúc
Q2. Trên chân E đặt tụ C3 và điện trở R11 dùng lấy tín hiệu hồi tiếp nghịch nhằm
định độ lợi toàn phần của mạch tăng âm.

- Q2 là transistor npn, dùng làm tầng thúc, nó được thiết kế cho làm việc theo
dạng công suất nhỏ hạng A. Tín hiệu cho vào chân B, chân E cho nối masse để lấy
TRANG
23
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ
dòng. Trên chân C đặt 2 diode 1N4148 để lấy ra mức áp DC cấp phân cực cho các
tầng kéo đẩy, tránh tác dụng của rào áp, nhằm sửa méo tại giao điểm tín hiệu. R6,
R7 là 2 điện trở định mức dòng làm việc cho Q2, mức áp phân cực trên chân C của
Q2 lấy khoảng nửa mức áp nguồn nuôi. Tụ C4 lấy tín hiệu ngả ra hồi tiếp tự cử về
tầng thúc nhằm làm cân bằng biên độ tín hiệu trên và dưới ở ngả ra. Dùng tụ nhỏ
C6 tạo hồi tiếp nghịch chỉ đối với các tín hiệu vùng tần số cao nhằm tránh cho
mạch không phát sinh dao động tự kích. Khi mạch dao động tự kích ở vùng tần số
cao, các transistor công suất sẽ bị rất nóng và bị hư.

- Q3, Q4 là 2 transistor hỗ bổ npn và pnp dùng làm tầng khuếch đai kéo đẩy. Cặp
transistor này có mọi tham số đều giống nhau, nó chỉ khác là một npn và một kia là
pnp. Với cặp transistor hỗ bổ người ta không cần dùng thêm mạch đảo pha. Khi tín
hiệu ra trên chân C của Q2 tăng lên, nó sẽ làm cho Q3 dẫn điện và lúc này Q4 tắt,

và ngược lại khi tín hiệu ra trên chân C của Q2 giảm xuống, nó sẽ làm cho Q4 dẫn
điện và lúc này Q3 tắt. R8 và R9 là 2 điện trở có trị số bằng nhau và dùng làm tăng
hệ số ổn định nhiệt cho tầng công suất ráp theo kiểu phức hợp.
- Q5, Q6 là 2 transistor npn dùng làm tầng công suất. Để có dòng điện tín hiệu đủ
mạnh người ta dùng transistor công suất Q5 cho ghép phức hợp với Q3 và dùng
transistor công suất Q6 cho ghép phức hợp với Q4. Khi Q3 dẫn, Q5 sẽ dẫn mạnh
hơn và tạo điều kiện cho tụ ra loa C5 nạp dòng điện của nguồn nuôi, dòng này có
thể dùng để kéo màn loa vào. Khi đến Q4 dẫn, Q6 sẽ dẫn mạnh hơn và tạo điều
kiện cho tụ ra loa C5 xả dòng điện qua loa, dòng này sẽ đẩy màn loa ra. Tụ C5 là tụ
cấp dòng kéo đẩy cho loa, tụ nầy phải lấy tụ hóa có trị điện dung lớn. Ngang loa
người ta đặt mạch lọc zobel để ổn định trở kháng của loa trong dãy tần tín hiệu âm
thanh nhằm tránh dạng méo công suất.

Trong mạch này, có 2 hệ thức cần nhớ:

- Hệ thức dùng định độ lợi toàn mạch:



TRANG
24
BÁO CÁO THỰC HÀNH ĐO LƯỜNG ĐIỆN TỬ

Trong đó: K
F
là độ lợi toàn phần. R5 là điện trở định dòng trên chân E của Q1, R11
là điện trở lấy tín hiệu hồi tiếp nghịch

- Hệ thức dùng tính công suất lấy được trên loa:

Trong đó: V
cc
là mức áp nguồn nuôi. R
L
là trở kháng của loa.
TRANG
25