báo cáo thực hành điện tử viễn thông

ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

LỜI MỞ ĐẦU
"THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ" là môn học kỹ thuật cơ sở của các trường Đại
học, Cao đẳng có các ngành học thuộc lĩnh vực kỹ thuật và công nghệ. Môn học
này cung cấp cho sinh viên những kiến thức và kỹ năng về phân tích, thiết kế hệ
thống số.
Bộ môn này cung cấp những hiểu biết và kỹ năng căn bản nhất cho sinh
viên về kỹ thuật thực hành lắp mạch điện tử, do vậy cũng rất phù hợp với các
đối tượng bắt đầu tiếp cận với môn học này .
Nội dung của đồ án này chia làm 3 chương. Sắp xếp theo trình tự kiến thức
hợp lý và logic.Trong mỗi chương lại chia thành các bài và cấu trúc cụ thể về
mạch cùng với đó là các kiến thức về mạch.
Chương 1: Giới thiệu một số linh kiện sử dụng trong mạch.
Chương 2: Thiết kế mạch.
Chương 3: Tổng kết đánh giá.
Kiến thức đạt được:
- Có được hiểu biết căn bản nhất về bộ môn Thực Hành Điện tử.
- Rèn luyện kỹ năng lắp mạch.
- Nhận dạng, kiểm tra linh kiện.
- Mạch giải mã, mạch đếm.
- Bộ nhớ.
Tuy đã rất cố gắng trong quá trình biên soạn đồ án nhưng cũng không
tránh được những sai sót, em rất mong nhận được ý kiến đánh giá của thầy cô
để đồ án này được hoàn thiện hơn. Em xin cảm ơn!

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 1

ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU.............................................Error: Reference source not found
MỤC LỤC...................................................Error: Reference source not found
DANH MỤC HÌNH.............................................................................................3
CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG MẠCH..........4
1.1 . IC 4017......................................................................................................4
1.1.1. Tìm hiểu chung..................................................................................4
1.1.2. chức năng của từng chân IC 4017....................................................4
1.2. IC 555...........................................................................................................5
1.2.1. Tìm hiểu chung...................................................................................5
1.2.2. Chức năng của từng chân IC 555...................................................... 6
1.3. LED ĐƠN....................................................................................................7
1.3.1. Tìm hiểu chung....................................................................................7
1.3.2. Cấu tạo..................................................................................................8
1.4. Tụ điện..........................................................................................................8
1.4.1. Khái niệm..............................................................................................8
1.4.2. Cấu tạo...................................................................................................9
1.5 Điện trở...........................................................................................................9
1.5.1. Khái niệm...............................................................................................9
1.5.2. Cấu tạo....................................................................................................9
1.5.3. Ứng dụng................................................................................................ 9
CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH .................................................................... 11
2.1. Giới thiệu chung..................................................................................... 11
2.2. Quy trình thiết kế................................................................................... 11
2.2.1. Phần tạo dao động tạo xung vuông với tần số tự chọn.......................... 11
2.3. Lắp mạch thực tế.................................................................................... 12
CHƯƠNG III: TỔNG KẾT VÀ ĐÁNH GIÁ................................................. 14
SVTH: Nguyễn Trung Linh

Nguyễn Thành Trung
Trang 2


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN............................................16

DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1. IC 4017........................................................................................................4
Hình 1.2. sơ đồ chân của IC CD4017.........................................................................4
Hình 1.3. IC 555..........................................................................................................5
Hình 1.6. Cấu tạo tụ gốm............................................................................................9
Hình 1.7. Hình dạng và ký hiệu của điện trở............................................................9
Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý tạo xung vuông ic555....................................................11
Hình 2.2. Mạch mô phỏng........................................................................................11
Hình 2.3. Sơ đồ mạch in............................................................................................12

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 3


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

CHƯƠNG I: GIỚI THIỆU LINH KIỆN SỬ DỤNG TRONG
MẠCH
1.1. IC 4017:
1.1.1 Tìm hiểu chung:
IC 4017 là IC có dòng CMOS dung đếm xung thập phân. Nó có thể đếm

xung sườn dương và sườn âm kết thúc một chu kỳ đếm tự động Reset, và được
ứng dụng nhiều trong các ứng dụng như: điều khiển tự động, làm các công cụ
âm nhạc, hệ thống cảnh báo, điện tử công nghiệp và thiết bị đo từ xa…

Hình 1.1. IC 4017
1.2.21.1.2. Chức năng của từng chân IC4017:

Hình 1.2. sơ đồ chân của IC CD4017

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 4


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

+ Từ chân 1,2,3,4,5,6,7,9,10,11: Tương ứng với 10 xung đầu ra của IC CD
4017, các chân này được xuất ra một mức khi số xung được điếm tương ứng với
thứ tự.
Các chân đầu ra :
+ Chân 12 (Q5-9) : là chân xung báo hiệu là đã đếm xong một chu kì đếm.
+ Chân 13 (CP1): là chân xung đầu vào và đếm ở sườn âm.
+ Chân 14 (CP0): là chân xung đầu vào và đếm ở sườn dương.
+ Chân 15 (MR): là chân reset. Khi chân này tác động ở mức 1 thì sẽ bị
đếm reset.
Về đầu :
+ Chân 8 và chân 16: là chân nguồn.
1.2.31.2. IC 555:
1.2.1. Tìm hiểu chung:
IC 555 là một loại linh kiện khá phổ biến bây giờ với việc dễ dàng tạo

được xung vuông và có thể thay đổi tần số tùy thích, với sơ đồ mạch đơn giản,
điều chế được độ rộng xung. Nó được ứng dụng hầu hết vào các mạch tạo xung
đóng cắt hay là những mạch dao động khác.

Hình 1.3. IC 555
SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 5


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

• Cấu tạo của NE 555 gồm: Opamp so sánh điện áp và transistor để xả
điện.
Cấu tạo của IC đơn giản nhưng hoạt động tốt. Bên trong gồm 3 điện trở
nối tiếp chia điện áp VCC thành 3 phần. Cấu tạo này tạo nên điện áp chuẩn.
Điện áp 1/3 VCC nối vào chân dương của Opamp 1 và điện áp 2/3 VCC nối vào
chân âm Opamp 2. Khi điện áp ở chân 2 nhỏ hơn 1/3 VCC, chân S = [1] và FF
được kích. Khi điện áp ở chân 6 lớn hơn 2/3 VCC, chân R của FF = [1] và FF
được reset.
• Các chứ năng của 555:
- Là thiết bị tạo xung chính xác.
- Máy phát xung.
- Điều chế được độ rộng xung (PWM).
- Điều chế vị trí xung (PWM) (Hay dùng trong thu phát hồng ngoại).
1.2.2. Chức năng của từng chân IC 555:

Hình 1.4. Sơ đồ chân IC 555

SVTH: Nguyễn Trung Linh

Nguyễn Thành Trung
Trang 6


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

- Chân số 1: Cho nối mass để lấy dòng cấp cho IC, dòng điện từ mass
chảy vào IC.
- Chân số 2: (TRIGGER) ngõ vào của một tầng, ở đây mức áp chuẩn
bằng 1/3 Vcc, lấy cầu phân áp tạo bởi ba điện trở 5K. Khi mức áp chân 2
xuống đến mức (1/3) Vcc thì chân 3 sẽ chuyển lên mức cao, lúc này khóa
điện tử trên chân số 7 sẽ hở.
- Chân số 3: Ngõ ra tín hiệu ở dạng xung (mức áp không thấp thì cao).
- Chân số 4: (RESET) xác lập trạng thái ngõ ra. Khi chân số 4 cho nối
mass thì chân số 3 chốt ở mức áp thấp, chỉ khi chân số 4 đặt ở mức áp
cao thì ngõ ra chân 3 mới được tự do và mới có thể lúc cao lúc thấp.
- Chân số 5: (Control Voltage) chân điều khiển, chân này làm thay đổi
các mức điện áp chuẩn trên trên cầu chia volt.
- Chân số 6: Ngõ vào của một tầng so với áp 1. Có mức áp chuẩn bằng
2/3 Vcc.
- Chân số 7: Chân xả điện chân này là ngõ ra của một khóa điện
(tranistor) khóa điện này đóng mở theo mức áp chân số 3. Khi chân 3 ở
mức áp cao thì khóa điện đóng lại và cho dòng chạy qua ngược lại thì
khóa điện hở và cắt dòng.
- Chân số 8: chân nguồn nối vào nguồn Vcc để cấp điện cho IC555.
1.3. LED đơn:
1.3.1. Tìm hiểu chung:
LED - viết tắt của cụm từ tiếng Anh Light Emitting Diode, tạm dịch là Điốt
phát quang. Là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hoặc tia hồng ngoại, tử
ngoại tùy từng loại led.

Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một bán dẫn loại P ghép với một
bán dẫn loại N. Nó có tính chất của một điốt, chỉ cho dòng điện chạy qua nó
theo một chiều, vì thế đa số trường hợp ta phải nuôi đèn led bằng nguồn điện
một chiều. Nếu ta nối đèn led với một nguồn xoay chiều có điện áp phù hợp thì
đèn led vẫn sáng. Trong trường hợp này, chỉ một nửa chu kỳ của dòng xoay
chiều đi qua được đèn led và làm cho nó phát sáng. Nếu bạn muốn kiểm chứng
có thể nối đèn led với nguồn xoay chiều rồi dùng điện thoại có camera quay lại.
Bạn sẽ thấy nó nhấp nháy chứ không sáng liên tục. Nếu dùng nguồn 1 chiều thì
không có hiện tượng này.
SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 7


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

Led phát sáng là do sự tái hợp của điện tử và lỗ trống trong chất bán dẫn khi
có dòng điện chạy qua. Sự tái hợp này sẽ giải phóng năng lượng dưới dạng bức
xạ ánh sáng. Tùy theo loại bán dẫn được sử dụng mà năng lượng được giải
phóng khác nhau và ánh sáng phát ra có màu sắc khác nhau. Led đơn sắc chỉ
phát ra ánh sáng trong một vùng bước sóng nhỏ và không phát ra các bước sóng
khác. Không giống như bóng đèn sợi đốt thông thường hoạt động dựa trên việc
đốt nóng dây tóc, nguyên lý phát quang của đèn led làm cho nó có hiệu suất
phát sáng cao hơn nhiều do ít bị hao tổn nhiệt.

Hình 1.5. cấu tạo của led đơn
1.2.41.3.2 cấu tạo
 Cấu tạo: là các điốt có khả năng phát ra ánh sáng hay tia hồng ngoại, tử
ngoại. Cũng giống như điốt, LED được cấu tạo từ một khối bán dẫn loại p ghép
với một khối bán dẫn loại n.

 Hoạt động: Hoạt động của LED giống với nhiều loại điốt bán dẫn.Khối
bán dẫn loại p chứa nhiều lỗ trống tự do mang điện tích dương nên khi ghép với
khối bán dẫn n (chứa các điện tử tự do) thì các lỗ trống này có xu hướng chuyển
động khuếch tán sang khối n. Cùng lúc khối p lại nhận thêm các điện tử (điện
tích âm) từ khối n chuyển sang. Kết quả là khối p tích điện âm (thiếu hụt lỗ
trống và dư thừa điện tử) trong khi khối n tích điện dương (thiếu hụt điện tử và
dư thừa lỗ trống). Ở biên giới hai bên mặt tiếp giáp, một số điện tử bị lỗ trống
thu hút và khi chúng tiến lại gần nhau, chúng có xu hướng kết hợp với nhau tạo
thành các nguyên tử trung hòa. Quá trình này có thể giải phóng năng lượng
dưới dạng ánh sáng (hay các bức xạ điện từ có bước sóng gần đó).
SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 8


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

1.4 Tụ điện.
1.2.51.4.1 Khái niệm.
Là linh kiện điện tử thụ động được sử dụng rất rộng rãi trong các mạch
điện tử, chúng được sử dụng trong các mạch lọc nguồn, lọc nhiễu, mạch truyền
tín hiệu xoay chiều, mạch tạo dao động, v.v…
1.2.61.4.2 Cấu tạo.
Cấu tạo của tụ điện gồm 2 bản cực đặt song song, ở giữa có một lớp cách
điện gọi là điện môi. Người ta thường dùng giấy, gốm, mica, giấy tẩm hóa chất
điện môi và tụ điện cũng được phân loại theo tên gọi của các chất điện môi này
như Tụ gốm, Tụ giấy, Tụ hóa.

Hình 1.6. Cấu tạo tụ gốm

1.5 Điện trở:
1.2.71.5.1 Khái niệm.
Điện trở là sự cản trở dòng điện của một vật thể dẫn điện, nếu một vật dẫn
điện tốt thì điện trở nhỏ, vật dẫn điện kém thì điện trở lớn, vật cách điện thì điện
trở là vô cùng lớn.
R

Hình 1.7. Hình dạng và ký hiệu của điện trở

1.2.81.5.2 Cấu tạo.
Trong thiết bị điện tử điện trở là một linh kiện quan trọng, chúng được làm
SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 9


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

từ hợp chất cacbon và kim loại tùy theo tỷ lệ pha trộn mà người ta tạo ra được
các loại điện trở có trị số khác nhau.
1.2.91.5.3

Ứng dụng.

Điện trở có mặt ở mọi nơi trong thiết bị điện tử và như vậy điện trở là linh
kiện quan trọng không thể thiếu được trong mạch điện, điện trở có những tác
dụng sau:
• Khống chế dòng điện qua tải cho phù hợp.
• Mắc điện trở thành cầu phân áp.
• Phân cực cho chất bán dẫn hoạt động.

• Tham gia vào các mạch tạo dao động RC.

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 10


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

• CHƯƠNG II: THIẾT KẾ MẠCH
2.1. Giới thiệu chung.


Mạch đếm vòng có cấu trúc cơ bản là thanh ghi dịch với ngõ ra tầng

sau cùng được đưa về ngõ vào tầng


Linh kiện gồm: 1 con IC4017, 1 con IC555, 6 LED đơn có chung

Anot, 1 tụ, 2 điện trở


Mạch bao gồm 2 phần: Phần tạo xung dao động (tạo xung vuông) và

phần mã hóa, giải mã và hiển thị.
2.2. Quy trình thiết kế:
2.2.1. Phần tạo dao động tạo xung vuông với tần số tự chọn:
IC NE555 có nhiệm vụ tạo ra xung vuông để cấp cho mạch đếm.
 Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung vuông

Hình 2.1. Sơ đồ nguyên lý tạo xung vuông ic555.
Trong sơ đồ mạch trên tần số đầu ra của IC 555 được tính theo công thức:

f =

1
ln 2.C1.( R1 + 2 R 2)

2.3 Lắp mạch thực tế:
 Môphỏngmạch:
SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 11

Hình 2.2. Mạch mô phỏng


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

 Sơ Đồ Mạch In:

Hình 2.3. Sơ đồ mạch in.


Các Khối Và Nguyên Lý Hoạt Động:

KHỐI TẠO XUNG
DÙNG IC555

MẠCH ĐẾM
DÙNG IC4017

HIỂN THỊ ĐÈN
LED

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 12


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

•
•

Dùng IC555 để tạo xung vuông có giá trị như sơ đồ tạo xung.
IC555 tạo ra xung vuông chủ có 2 giá trị là 0 hoặc 1 và IC4017 đếm

được 1 trong 2 giá trị này, sau khi tạo xung thì sẽ chuyển xung qua IC4017
• Tại đây IC4017 đếm xung.
• Khi xung đầu vào nó đang ở mức dương thì xung đầu tiên được đếm và
khi xung đầu vào xuống mức âm thì chân 1 vẫn giữ trạng thái ở mức 1.
• Khi xung đầu vào lại đến sườn dương thứ thì ngay lập tức 2 được đếm
và xung đầu tiên bị mất trạng thái và xuống mức âm.
• Cứ như thế nó đếm đến xung thứ 6 là kết thúc 1 chu kì đếm và quay trở
về chu kì mới.
• Để đếm đến 6 thì chân reset luôn phải ở mức 0 và chân13 phải ở mức
âm và điot sẽ chỉnh lưu dòng điện.
• Dùng đèn LED để hiển thị xung được đếm. Mỗi xung tương ứng với 1

hoặc 2 LED sáng.

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 13


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

CHƯƠNG III: TỔNG KẾT VÀ ĐÁNH GIÁ
• Tổng kết:
Ngày nay các mạch điện tử được ứng dụng công nghệ số ngày càng nhiều
và cũng được hiện đại lên rất nhiều. Nhưng để hiểu rõ và sử dụng chúng một
cách tối ưu nhất thì thật là không dễ.
Qua việc làm đồ án và thiết kế mạch cũng đã giúp chúng em cũng cố và
hiểu biết thêm về cách thiết kế được các mạch điện tử đơn giản, từ đó làm nền
tản cho bản thân để đi vào các môn chuyên ngành viễn thông.
Trong quá trình làm mạch và đồ án.Tuy chúng em đã nỗ lực và cố gắng rất
nhiều. Nhưng là lần đầu nên cũng không tránh khỏi những sai xót.Chúng em
mong các thầy cô nhận xét và góp ý để chúng em hoàn thiện hơn.
Nhóm chúng em xin chân thành cảm ơn các thầy cô đã giúp đỡ chúng em
trong quá trình làm đồ án và thiết kế mạch. Nhất là cô Nguyễn Thị Huyền
Trang người đã hướng dẫn chúng em hoàn thành đồ án này. Chúng em xin
chân thành cảm ơn!

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 14

ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] GIÁO TRÌNH ĐIỆN TỬ THỰC HÀNH ĐỖ DỨC TRÍ ĐH QUỐC GIA
TP.HCM
[2]GIÁO TRÌNH THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ CƠ BẢN
[3]GIÁO TRÌNH KỸ THUẬT XUNG - SỐ
[4]
[5]
[6]
[7]

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 15


ĐỒN ÁN MÔN HỌC: Thực Hành Điện Tử

ĐÁNH GIÁ VÀ NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................
.................................................................................................................................

SVTH: Nguyễn Trung Linh
Nguyễn Thành Trung
Trang 16