Giáo trình Thực tập điện tử và kỹ thuật số 2 (Phần điện tử): Phần 2 - Vũ Thành Vinh (chủ biên)

53

Bùi 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

BÀI 9. BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN (OP.AMP/3)

A. THIẾT BỊ SỬ DỤNG
1. Thiết bị chính cho thực tập điện tử tương tự ATS-1 IN.
2. Khối thí nghiệm AE-109N cho bài thực tập về ứng dụng bộ
khuếch đại thuật toán.
3. Dao động ký và các dây nối hai đầu cắm, đồng hồ đo.

B. CÁC BÀI THỰC HÀNH
I. ĐƠN HÀI
Nhiệm vụ:
Tim hiểu nguvẽn tắc sử dụng bộ khuếch đại thuật toán để tạo
bộ hình thành dạng tín hiệu kiểu đơn hài.
Nguyên lý hoạt động:
Đơn hài là một mạch hình thành dạng tín hiệu, tín hiệu ờ lối ra
cùa đơn hài có biên độ và độ rộng chỉ phụ thuộc vào các yêu tố trong
mạch mà không phụ thuộc vào tín hiệu lối vào.
Thực chất đơn hài là một đa hài đợi có một trạng thái bền: khi
có tín hiệu lối vào đơn hài chuyển trạng thái từ bền sang không bền và
sau một thời gian phụ thuộc vào yếu tố bên trong mạch sẽ trở về trạng
thái cũ.
Sơ đồ mạch thí nghiệm tương đương với sơ đồ sau:

-

Giảo trình thực tập Kỳ thuật điện tư II

--- --------------- c----------

Bộ môn Điện tư - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật tULin (OP.AMP./3)

54

c
•Jv

V

Ut«
—*

1
Rv ị >
>

u +'

I— pS
ặ ’>w
Ung

ỉ
i

uv ‘

Khi chưa có tín hiệu vào mạch ớ trạng thái bền tuỳ thuộc Ư ...
Giả sử Ung > 0 ta có Ura = Urainav.
Khi UN.„ > Un^ . Đơn hài chuyến trạng thái, Ura = - Urd min.
Ngay lúc này thế ớ lôi vào thuận: u += - Uramin làm cho đơn hài tiếp tục
ớ trạng thái này. Tụ điện c sẽ nạp điện dần qua RC cho đến khi u > 0,
Giáo trình thực tập Kỳ thuật điện tư II

Bộ môn Điện từ - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (0P.AM P./3)

55

lúc này đơn hài chuyển trạng thái, trở về trạng thái ban đầu. Ta thấy
rằng trong thời gian ở trạng thái không bền nếu có tín hiệu vào ở mức
dương thì đơn hài cũng không chuyển trạng thái. Thời gian ở trạng thái
không bền chỉ phụ thuộc vào giá trị R, c , chúng tạo độ rộng xung.
Trên sơ đồ thí nghiệm đã sử dụng một vi mạch thuật toán LM741. Trong sơ đổ có sử dụng mạch tạo ngưỡng là R2, R3, thời gian kéo
dài của xung có thê thay đổi được nhờ chốt cắm J 1 và chiết áp P1.
Các bước thực hiện:
l ế Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đồ A9-1. Chú ý cắm đúng
phân cực cho nguồn.
2. Sử dụng dao động ký đê quan sát tín hiệu tại lối vào IN/A
và lối ra tại OUT/C hoặc thế ngưỡng tại điểm E.
3. Đặt máy phát tín hiệu FUNCTION GENERATOR ớ chế độ
phát xung vuông góc, tần sô 1K và biên độ tín hiệu ra là cực tiểu. Và
nối tới lối vào IN/A.

4. Vận biến trớ P1 cực tiểu đê nối tắt P l. Đo thế tại điểm E:
V Kvà điếm C: v t.ễ

5. Chinh

biên độ tín hiệu của máy phát FUNCTION

GENERATOR tăng dần đến khi nào lối ra xuất hiện tín hiệu với biên
độ xấp xỉ - 1 IV. Xác định biên độ tín hiệu vào ứng với thời điểm IC1
chuyến trạng thái lôi ra. Đo độ rộng tín hiệu ra tx. Ghi kết quả vào
bảng A 9 -1.

Giáo trình thực tập Kỹ thuật điện tử II

Bộ món Điện từ - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

56

Hình A 9 - Ị . Sơ đồ đơn hài.
Bảng A 9-1
VIN(a)

V(e) đo

t.x

V„(C)

P1 cực tiếu, C3
P1 max
P1 Max . C2//C3

1

6. Biếu diễn giản đồ xung trong đó:
-V ẽ dạng tín hiệu vào với giá trị ngưỡng VE.
-V ẽ dạng tín hiệu ra ứng với tín hiệu vào.
7. Vặn biến trớ P1 cực đại, vặn nút chính biên độ máy phát về
o v sau đó tăng dần cho tới khi lối ra xuất hiện tín hiệu biên độ
v c = - 1 IV . Xác định biên độ lối vào VIN tương ứng. Đo độ rộng xung
lối ra tv Ghi kết quả vào bảng A9-1.
Giáo trình thực tập Kỹ thuật điện tư II

Bộ môn Điện tư - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

57

8. Giữ nguyên P1 ớ giá trị cực đại. Nối J1 để tăng tụ điện
c = C2//C3. Vặn nút giảm biên độ máy phát về o v và tăng dần cho tới
khi lối ra xuất hiện tín hiệu. Xác định biên độ tín hiệu vào tương ứng
và đo độ rộng xung ra tx ghi kết quả vào bảng A9-1.
9. Giải thích về vai trò của mạch tạo ngưỡng đơn hài (R2, R3)
và mạch hình thành độ rộng xung gồm các linh kiện (R2, R3, R4 + P1
và C2, C3).

II. MÁY PHÁT XUNG VUÔNG GÓC
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc sử dụng bộ khuếch đại thuật toán để phát
xung vuông góc.
Nguvẻn Iv hoạt động:
Về nguyên tắc. máy phát xung dùng mạch khuếch đại thuật
toán hoàn toàn tuân theo các điều kiện cùa một máy phát dùng các
linh kiện điện tử khác, đó là mạch khuếch đại có phản hồi dương với
KỊ3 > 1 (trong đó K là hệ sô khuếch đại. p là hệ sô phản hồi dương).
Mạch phán hồi dương nhằm kích động sự chuvến trạng thái, đê
hình thành độ rộng xung ta thường dùng mạch R-C đê làm kéo dài các
trạng thái.
Mạch sơ đồ thí nghiệm tương đươna với sơ đồ sau:

Giáo trình thực tập Kỹ thuật điện rư II

Bộ môn Điện tư - Viên thông


z?ờ/ế 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

58

R

Già sứ khóng có nhiễu, mạch hoàn toàn có thể ờ trạng thái cân
bằng với:

ưrj = u += u ■= Ucc.R,/(R| +R2) = u„
Giá sứ cổ càn nhiễu lối vào (+): u + > u làm cho u = u,

Nhờ mạch phản hồi R; mà u + sẽ tăng lên trong khi u tãng dần đế nạp
cho tụ c. Do vậy mà u + > u và mạch giữ nguyên trạng thái này
IJ

(U t = Ura mav) cho đến khi u

I a 11 la N

> u +. Lúc này mạch lât trạng thái.

Giáo trình thực tập Kỳ thuật điện lư II

Bộ môn Điện tư - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)
U ra = U ra

59

kéo thế ư + xuống thấp. Vì u > ư + nên mạch giữ nguyên

trạng thái. Tụ c phóng điện dần dần cho tới khi U' < u + thi mạch lại
chuyển trạng thái, tức là mạch tự dao động.
Tần số dao động phụ thuộc thời gian phóng và nạp cho tụ
tức phụ thuộc R-C.

c,

Vi mạch khuếch đại trong sơ đồ thí nghiệm là vi mạch khuếch

đại thuật toán LM-741. Tần sô phát thay đổi được nhờ chốt cắm J1 và
chiết áp P l.
Các bước thực hiện:
1. Cấp nguồn ± 12 V cho mảng sơ đồ A9-2.
2. Dùng dao động ký để quan sát tín hiệu ra tại
ngưỡng tại E hoặc F.

c

và thế

3. Văn biên trớ P1 để nối tắt P l. Đo và vẽ dạng tín hiệu tại F
và tại lôi ra OUT/C.

Giáo trình thực tập Kỳ thuật điện từ II

Bộ môn Điện từ - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

60

4. Vặn biến trớ P1 đế P1 có giá trị cực đại. Đo và vẽ dạng tín
hiệu tại F và lối ra OUT/C.
5. Vẽ giản đổ hình thành xung của mạch trong đó biểu diễn:
- Dạng xung tại F.
- Dạng xung ra tại c ứng với dạng xung ra tại F (cùng trục thời
gian).
- Tính toán giá trị V(e) theo hai trường hợp khi lối ra ớ mức

cao và mức thấp. So sánh giá trị tính toán với các giá trị ngưỡng thay
đổi tín hiệu tại F. Giải thích vai trò mạch R2, R3.
6. Giữ nguyên P1 ớ giá trị cực đại. Nôi J1 đê tãng tụ
c = C1//C2. Lặp lại bước 4. So sánh kết quả nhận được giữa bước 3. 4.
Giải thích vai trò của mạch R4 + P l, c (C2) hoặc C1//C2.
III. MÁY PHÁT XƯNG TỔNG HỢP

Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc sử dụng bộ khuếch đại thuật toán đế phát
xung tam giác và xung vuông góc.
Nguyên lý hoạt động:
Sơ đổ mạch thí nghiệm là sơ đồ máy phát xung tổng hợp: xung
ra là xung vuông góc và xung tam giác.
Máy phát này gồm ba phần chính:
- IC1 chính là máy phát xung vuông góc mà ta đã kháo sát
bên trên.
- IC2 là bộ khuếch đại đảo.
- IC3 là bộ tích phân đảo để tạo xung tam giác.

Giáo trình thực tập Kỹ thuật điện tư II

Bộ môn Diện tư - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đợi thuật toán (OP.AMP./3)

61

Từ xung tam giác ở đầu ra của IC3 ta đưa vào đầu đảo của IC1.
Vai trò của bộ tích phân đảo này giống như mạch RC trong máy phát

xung vuông góc mà ta đã khảo sát.
Sơ đổ này còn có hệ số phân áp và các chiết áp P l, P2 đê thay
đổi biên độ xung và tần số xung ra.
Các bước thực hiện:
1. Cấp nguồn ±12V cho mảng sơ đổ A9-3. Chú ý cắm đúng
phân cực cho nguồn.
2. Dùng dao động ký để quan sát tín hiệu tại lối ra 0 1 và 0 2
hoặc điểm E.
3. Vặn biến trở P l, P2 ớ vị trí giữa. Quan sát tín hiệu tại E,
0 1 . 0 2 . đo biên độ tín hiệu ra, thời gian kéo dài xung ra tx. Tính tần sô
máy phát f = l/2 tv. Ghi kết quả vào bảng A9-2
4. Đặt các giá trị biến trớ P l, P2 như trong bảng A9-2 lặp lại
bước 3 cho từng giá trị P l, P2. Ghi kết qủa vào bảng A9-2. Từ kết quả
đo, xác định khoảng tần sô cùa máy phát.
5. Vẽ giản đồ hình thành xung của mạch trong đó biểu diễn:
- Dạng xung tại E.
- Dạng xung ra tại 0 1 , tương ứng với xung tại E.
- Dạng xung ra tại 0 2 , tương ứng với xung tại E.
6. Giải thích nguyên tắc hoạt động dựa trên phân tích các sơ
đồ trên IC1, IC2 và IC3.

Giáo trình thực tập K ỹ thuật điện tứ II

Bộ môn Điện tứ - Viên thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AXÍP./3)

62

Hìnli A9-Ỉ. Sơ đồ máv phát xung tổng hợp.
Báng A9-2
V (0 1 )

V (02)

tx

f

P1 giữa
P2 Giữa
P1 Min
P2 Giữa
P1 Max
P2 Giữa
P1 Giữa
P2 Min
P1 Giữa
P2 Max
Giáo trình thực tập Kỹ thuật điện lư II

Bộ môn Điện tư - l 'lẽn ĩ hông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

63

IV. S ơ ĐỒ XƯNG TRÊN IC 555

Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc sử dụng vi mạch 555 để hình thành xung
vuông góc.
Nguyên lý hoạt động:
Cấu trúc của IC 555 như sau:

Về cấu trúc, IC 555 phải mắc thêm hai yếu tô bên ngoài là Cx
và Rv. Sơ đồ cùa IC 555 gồm bốn phần cơ bán. trong đó có hai bộ so
sánh, một trigger nhớ và một tranzitor khoá VT14. Bộ chia thế R,., xác
lập ngưỡng cho hai bộ so sánh. Ớ trạng thái bình thường VT14 mở bão
hoà. Khi lôi vào còn lại của bộ so sánh dưới có xung khới phát âm đú
đê’ thế lối này thấp hơn thế ngưỡng bằng Ek/3 thì bộ so sánh lật trạng
thái dẫn đến Q cùa trigger chuyển sang thế âm làm cấm VT14. Lúc
này tụ c x bắt đầu tích điện từ nguồn EKqua Rx, thế trên tụ c x tãng dần

Giảo trình thực tập Kỳ thuật điện tứ II

Bộ môn Điện tư - Viên thông


64

Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

đến khi nào vượt 2EK/3 thì bộ so sánh trên chuyến trạng thái lối ra làm
cho trigger chuyển về trạng thái ban đầu.
Sơ đồ mạch thí nghiệm hình 9-4a là sơ đồ phát xung trên IC
555. Chân sô 2, tức là lối vào của bộ so sánh dưới được nối với điểm
giữa cúa mạch RXCXđê khới tạo tần số phát. Tần sô phát được thav đổi
nhờ chốt cắm J 1 và chiết áp P1.

Hình A9-4b là sơ đồ đơn hài trên IC 555. Lối vào cúa bộ so
sánh dưới, tức chân số 2 được treo trên thế dương. Vì vậy. hệ số có
một trạng thái bền ứng với VT14 dản và lối ra ớ mức thấp. Khi có tín
hiệu vào, nhờ có mạch vi phân tạo ra nhảy bậc âm làm chuvến trạng
thái cúa hệ, lúc này làm VT14 cấm và hệ RXCX bên ngoài nạp điện
hình thành độ rộng xung. Sau khi nạp đú với mạch này Uc > 8V thì hộ
quay về trạng thái bền ban đầu.

E k/3
t

t

Giáo trình thực tập Kỳ thuật điện tư II

Bộ môn Điện tư - l rién thông


Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (0P.AM P./3)

65

Các bước thực hiện:
1. Cấp nguồn +5V cho mảng sơ đồ A9-4.
2. Máy phát xung sử dụng sơ đồ trên IC1 hình A9-4a:
2.1. Dùng dao động ký để quan sát tín hiệu tại lối ra OUT/C và
tín hiệu tại các điểm E, F.
2.2. Vặn biến trở P1 ở vị trí cực tiểu quan sát tín hiệu tại E, F.
Đo biên độ tín hiệu ra và thời gian kéo dài của xung ra tx, chu kì xung
T, tần số máy phát f = 1/T. Ghi kết quả vào bảng A9-3.

2.3. Vặn biến trở P1 ớ vị trí cực đại quan sát tín hiệu tại E, F.
Đo biên độ tín hiệu ra, thời gian kéo dài xung ra tx, chu kì xung T, tần
sô máy phát f = 1/T. Ghi kết quả vào bảng A9-3.
2.4. Nối J1 để tăng tụ c = C1 + C2. Giữ nguyên P1 cực đại
quan sát tín hiệu tại E, F. Đo biên độ tín hiệu ra, thời gian kéo dài của
xung ra tx chu kì xung T, tần số máy phát f = 1/T. Ghi kết quả vào
bảng A9-3.

Giáo trình thực tập Kỳ thuật điện từ II

Bộ môn Điện từ - Viền thông


66

Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.ẢMP. 3)

Bảng A9-3
V (C )

T

tx

f

P l MBẫ. C2
P l hlẳx. C2
P l Max, C2 + C3

2.5. Vẽ gián đồ hình thành xung cùa mạch trong đó biểu diễn:
- Dạng tín hiệu tại E.
- Dạng tín hiệu tại F.
- Dạng xung ra tại c tương ứng với xung ra tại F.
2.6. So sánh các giá trị đo với giá trị tính toán: T = TI + T2.
Trong đó TI (thời gian nạp cúa tụ C l), T2 thời gian phóng của
tụ C l.
TI = 0.693 (RI +P1 + R2).C1
T2 = 0.693.R2.C1

3. Đơn hài sử dụng sơ đồ trên IC2 hình A9-4b
3.1.
Nối máv phát xuna FUNCTION GENERATOR ơ chế độ
phát xung vuông góc. tần số 1K và hiên độ cực đại tới lối vào IN/A
cùa sơ đồ A9-4b.

Giáo trình thực tập Kỹ thuật điện lư II

Bộ môn Điện tư - Viên íhóng


67

Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AMP./3)

Hình A9-4b. Sơ đồ đơn hài trên IC 555.
3.2. Nối kênh 1 dao động ký tới lối ra OƯT/C, kênh 2 của dao
động ký nối tới A, G hoặc H.
3.3. Vặn biến trờ P2 ờ vị trí cực tiếu. Quan sát tín hiệu tại A, G.
H. Đo biên độ tín hiệu ra, thời gian kéo dài của xung ra tx. Ghi kết quả

vào bảng A9-4.
Bảng A9-4
V(C)

K

C5
P I ruo C5
M ax'

C5+C6

Giáo trình thực tập Kỹ thuật điện từ II

Bộ môn Điện tư - Viên thông


68

Bài 9: Bộ khuếch đại thuật toán (OP.AS4P. 3)

3.4. Vận biến trở P2 ở vị trí cực đại. Quan sát tín hiệu tại A, G,
H. Đo biên độ tín hiệu ra, thời gian kéo dài cùa xung ra tx. Ghi kết quá
vào bảng A9-4.
4. Nối J2 để tăng tụ c = C5//C6. Giữ P1 cực đại quan sát tín
hiệu tại A, G, H. Đo biên độ tín hiệu ra, thời gian kéo dài cùa xung ra
tx- Ghi kết quả vào bảng A9-4.
5. Vẽ giản đổ hình thành xung cúa mạch trong đó biếu diễn:
- Dạng xung vào tại A.
- Dạng xung tại G, H.

- Dạng xung ra tại c tương ứng với xung vào.

Giáo trình thực tập Kỳ thuật điện tư II

Bộ môn Điện tư - l 'iẻn thóng


69

Bài 11: Sơ đồ ổn th ế

BÀI 11. S ơ ĐỔ ỔN THÊ
A. THIẾT BỊ SỬ DỰNG
1. Thiết bị chính cho thực tập điện tử tương tự ATS-11N.
2. Khối thí nghiệm AE-1 IN cho bài thực tập về ổn thế.
3. Dao động ký hai tia.
4. Dây nối hai chốt cắm, đồng hồ đo.

B. CÁC BÀI THỰC TẬP
Trong các bài thí nghiệm có sử dụng nguồn chuẩn cùa thiết bị
ATS-11N và bộ chinh lưu [ọc nguồn AI 1-6 trên khối AE-11N đê so
sánh đặc trưng ổn áp.

Hình A I 1-0. Bộ chỉnh lưu lọc nguồn PS-1/A11-6.
Giáo trình thực tập điện tử 2

Bộ môn Điện tử - Viên thông


Bài 11: Sơ đồ ổn th ế

70
I. S ơ ĐỒ ỔN THẾ ZENER
Nhiệm vụ:

Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trưng của bộ ổn thế đơn
giản dùng điốt Zener.
Nguyên lý hoạt động:
Khi điện áp đầu vào vượt quá điện áp đánh thùng cùa điốt
Zener D l, điện áp trên DI không đổi (8V2). Khi đó làm thông
tranzitor T l, điện áp UBBcủa TI ~ 0,7V.
Điện áp ra = UDI - UBE~ 8V2 - 0,7 = 7V5 ổn định.
Tranzitor TI có tính khuếch đại dòng điện, tăng công suất của

Các bước thực hiện:
1. Cấp nguồn điều chỉnh 0 ... +15V của thiết bị chính ATS-11N
cho mảng sơ đồ AI 1-1 qua chốt IN/+V.
2. Mắc các đồng hồ đo để có thể đo được thế tại +V/IN, tại
điểm A và lối ra OUT/C. Chú ý cắm đúng phân cực cho đồng hồ đo.
3. Khảo sát với mạch ốn áp với nguồn chuẩn
3.1. Vặn biến trớ cúa nguồn điều chính đế tãng dần thế +v
theo các giá trị ghi trong bảng AI 1-1. Đo các giá trị điện thế tương
ứng trên Zener cho các trường hợp có nối và không nối tải J l. J2. Trẽn
cơ sớ kết quả đo được vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thế ra trục Y
theo thế vào trục X. Xác định khoảng thế vào làm việc tốt cho sơ đồ
A 11 -1. Xác định khá nãng tải cho sơ đồ.
3.2. Nối kênh 1 cúa dao động ký với lối ra c .

Giáo trình thực tập điện tử 2

Bộ môn Điện tứ - Viển thông


71

Bài 11: Sơ đồ ổn thê

Hình A I I - I . Sơ đồ ổn thế Zener.
3.3.
Đặt nguồn + v (ATS-1 IN) ờ +12V. nối J1 đo biên độ mấp
mô cùa tín hiệu ra UR (+V/ATS-1 IN), ghi kết quá vào bảng AI 1-2.
Bảng A 1-1

+v

8V

9V 10V 11V 12V 13V 14V

Thế trên Zener (điểm A)
Khi không có tải (các J ngắt)

Thế lối ra (điểm C)
Khi không có tải (các J ngắt)

Giáo trình thực tập điện tử 2

Bộ môn Điện tử - Viễn thông

Bùi 11: Sơ đổ ổn th ế

72
+v

8V

9V

10V 1IV 12V 13V 14V

Thế trên Zener (điểm A)
Khi có tải (J 1 nối)
Thế lối ra (điểm C)
Khi có tải ( J 1 nối)

Thế trên Zener (điểm A)
Khi có tải (J2 nối)

Thế lối ra (điểm C)
Khi có tải (J2 nối)
4. Khảo sát mạch ổn áp với bộ chính lưu:
4.1. Nối nguồn AC (0 - ~ 9V) từ nguồn xoav chiều AC cùa
thiết bị chính ATS-11N với lối vào AC-IN của sơ đồ chinh lưu cầu
A 11 -6, đế hình thành thế +v, sử dụng cho các sơ đồ ổn thế.
4.2. Cấp thế + v từ bộ chinh lưu A 11 -6 cho mảng sơ đố A 11 -1,
thay cho thế lấy từ thiết bị chính.
4.3.
Đo biên độ mấp mô tín hiệu ra khi không có và có
UR(A 11-6). Ghi kết quả vào báng AI 1-2.

Bảng AI 1-2
Không nối J

Nối J 1 (tải R3)

Nôi J2 (tai R4)

UR (+V/ATS 11-N)
UR(AI 1-6)
So sánh kết quà độ mấp mô khi dùng nguổn + v ốn định cùa
ATS-1 IN và nguồn từ bộ chinh lưu AI 1-6.
Giáo trìnli thực tập điện từ 2

Bộ môn Điện tử - Viển thõng


73

Bài I J : Sơ dồ Ổn th ế
II. BỘ ố N TH Ế CỒNG SUẤT ĐƠN GIẢN
Nhiệm vụ:

Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trưng của bộ ổn thế công
suất đơn giản dùng Zener và sơ đổ Darlington.
Nguyên lý h o ạt động:
Khi điện áp đầu vào vượt quá điện áp đánh thúng của điốt
Zener D l, điện áp trên DI không đổi (8V2). Khi đó, làm thông
tranzitor TI và T2, điện áp chênh lệch giữa B của TI với E cúa
T2~0,7V + 0,7V = 1.4V. Điện áp ra = UDI - UBE ~ 8V2 - 1,4 = 6V8.
Khi điện áp đầu vào thay đối thì điện áp tại đầu ra không thay đổi.

Tranzitor TI và T2 mắc theo kiểu Darlington có chức nãng
khuếch đại dòng điện, tãng công suất của tải.
Các bước thực hiện:
1. Cấp nguồn điều chỉnh 0- +15V cho mảng sơ đồ AI 1-2 qua
chốt IN/+V.
1.1. Mắc các đồng hồ đo để đo thế lối vào +V/IN và thê lôi ra
OUT của mạch hình AI 1-2.
2. Khảo sát mạch ổn áp với nguồn chuẩn
2.1. Vặn biến trở cùa nguồn điểu chỉnh đê thay đối thế + v theo
các giá trị cho trong báng AI 1-3. Đo các giá trị điện thế tương ứng
trên Zener cho các trường hợp có tải và không có tải J 1. J2. Trên cơ sớ
kết quả đo được vẽ đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thế ra trục Y theo thế
vào trục X. Xác định khoáng thế vào làm việc tốt cho sơ đồ xác định
khả nãng tải cho sơ đồ.

Giáo trình thực tập diện tử 2

Bộ môn Điện tử - Viễn tliông


Bai 11: So dö on the

74

Hinh A l 1-2. So dö ön the cöng suat dan gian.
2.2. Ndi kenh 1 cüa dao döng ky voi löi ra C.
2.3. Dät nguon +V (ATS-1 IN) a +12V, nöi J1 do bien dö map
mö cüa tin hieu ra UR(+V/ATS-1 IN), ghi ket qua väo bang A l 1-4.
3. Khäo sät mach on äp vai bö chinh luu
3.1. Cap nguon +V cho mang so dö A l 1-2. Tir bö chinh luu

A l 1-6, thay cho the läy tu thiet bi chinh.
3.2. Do bien dö map mö cüa tin hieu ra khi khöng cö tai vä cö
täi UR (A l 1-6). Ghi ket qua väo bäng A l 1-4.
So sänh ket quä map mö khi düng nguon +V ön dinh cüa
AST -11N vä nguon tu so dö chinh luu A 11 -6.

Gido trink thiic tdp dien ti( 2

Bö mön Dien tü - Vien thöng


75

Bài 11: Sơ đồ ổn th ế
III. S ơ ĐỒ ỔN THẾ TRANZITOR
Nhiệm vụ:

Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trưng của bộ ổn thế trên
tranzitor.
Nguyên lý hoạt động:
Đây là mạch điện ổn áp nối tiếp.
Giả thiết Uvil> giảm, tức thời

u,„giảm, dẫn đến điện

áp hồi tiếp

đưa vào cực B của tranzitor TI giảm, điện áp UBE của TI giảm (do UE
cố định nhờ điốt ổn áp Zener), dẫn đến dòng Ic của T I giảm, điện áp
trên collector của TI tâng, mở mạch khuếch đại Darlington (gồm T2

và T3), tãng dòng I,; của T3 làm UCET, (Udc) giảm .
Ta có:
u „ = Ưvà„ - u dc
Nếu gia số cùa Uvà„ và UdL bằng nhau thì Ura = const.
Mạch còn có tác dụng chông quá tải. Khi trở tải giảm xuống,
dòng I, tăng, qua điốt D2 làm mớ T4 dẫn tới dòng IBđưa vào tranzitor
T2 giảm, dòng emitter cúa T3 cũng giảm đi, dòng tải I, giảm đi. Do đó
bảo vệ phần tứ điều chinh T3 khi lối ra của bộ ổn áp bị đoản mạch.
C ác bước thự c hiện:
1. Cấp nguồn 0 —> +15V cho mảng sơ đồ hình AI 1-3 qua chốt
IN/+V.
2. Mắc các đồng hồ đo để đo thế lối vào tại chân +V/IN và thế
lối ra tại chân OUT.

Giáo trình thực tập điện tử 2

Bộ môn Điện tử - Viễn thông


Bài 11: Sơ đó ổn th ế

76
3. Khảo sát mạch ổn áp với nguồn chuẩn.

Vặn biến trớ của nguồn điểu chỉnh để thay đổi thế + v theo

3.1.

các giá trị cho trong báng AI 1-5. Đo các giá trị điện thế '" i ra cho các
trường hợp có tải và không có tải J 1. J2. Trên cơ sở kết quả đo được vẽ

đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc thế ra trục Y theo thế vào trục X. Xác
định khoảng thế vào làm việc tốt cho sơ đồ xác định khả năng tải cho
sơ đồ.
IN

T3

»V
©

, OUT

Ị

C1061

R4

y 2K2
T2
D468

V/

MIN

(T)

V

MAX

J1

P1

R1 ị
3K 5

>
RĨ.
>10K

1K

T4

-f\i_a/
vr*
' D468

R6 _
>

2K7>

R5
1K

T1

C2

C1815

D1 '

J2

R3 ^

3V6
3K3

• D2

100

>R7
<330

™S8
? 51

\i7\ệfị 2W

uF

4148

GIID

Hình A I 1-3. Sơ đồ ốn thế trên tranzitor.
3.2. Vặn biến trờ theo chiều tăng hoặc giảm, lặp lại bước 2.
Tim vị trí để khoảng thế làm việc tốt nhát.
3.3. Nối kênh 1 của dao động ký với lòi ra c.
3.4. Đặt nguồn + v (AST-1 IN) ớ +12V. nối J1 đo bién độ máp
mô cùa tín hiệu ra UR (+V/AST-1 IN), ghi kết quả vào báng AI 1-6.
Giáo trình thực tập điện tử 2

Bộ môn Điện tử - Viển thóng


77

Bíỉì Ị /; Sơ đó ổn thê
4. Kháo sát mạch ổn áp với mạch chinh lưu

4.1.
Cấp thê + V cho mảng sơ đồ A 11 -3 từ bộ chỉnh lưu A 11 -6,
thay cho thế từ thiết bị chính.
4.2.
Đo biên độ mấp mô tín hiệu ra khi không có tải và khi có
tải. UR (AI 1-6). Ghi kết quả vào bảng AI 1-6.
Bảng A 11 -4
Không nối J

Nôi J 1 (tải R7)

Nối J2 (tải R8)

U r(+V/ATS-11N)
U r(A1 1-6)
4.3. Đo chế độ một chiều trong hai trường hợp theo bảng AI 17. Tìm hiếu chế độ ổn áp và chống đoản mạch lối ra.
4.4.

Giải thích nguyên tắc chông đoản mạch của sơ đồ.

Báng A 11 -7

BA SE T2 (a)

E m itterT l (b)

Lối ra (c)

+v = 12V. J1 nối
+ v = 12V. đoản
mạch ra (C nôi D)
%

Giáo trình thực tập điện tử 2

Bộ môn Điện tử - Viễn thông