intTypePromotion=1
ADSENSE

Hướng dẫn thí nghiệm điện tử 1 và 2 - Trường ĐH Công nghệ Sài Gòn

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:72

12
lượt xem
2
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tài liệu "Hướng dẫn thí nghiệm điện tử 1 và 2" trình bày các phương pháp và trình tự khảo sát đặc tính của các linh kiện bán dẫn hay các mạch điện tử. Mục tiêu chính của tài liệu nhằm giúp sinh viên nắm vững các đặc tính của các linh kiện bán dẫn diode, transistor, UJT, Op Amp đã được trình bày trong các môn học Điện tử 1 và Điện tử 2 hay Mạch điện tử. Song hành với việc thí nghiệm cụ thể thực tế, sinh viên có thể áp dụng các phần mềm mô phỏng để tiên đoán trước hay kiểm chứng kết quả thí nghiệm. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Hướng dẫn thí nghiệm điện tử 1 và 2 - Trường ĐH Công nghệ Sài Gòn

  1. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – LỜI MỞ ĐẦU -1- LỜI MỞ ĐẦU 1. Tài liệu “Hướng Dẫn Thí Nghiệm Điện Tử 1 và 2” trình bày các phương pháp và trình tự khảo sát đặc tính của các linh kiện bán dẫn hay các mạch điện tử. Mục tiêu chính của tài liệu nằm giúp sinh viên nắm vững :  Các đặc tính của các linh kiện bán dẫn: diode, transistor, UJT, Op Amp..đã được trình bày trong các môn học Điện Tử 1 và Điện Tử 2 hay Mạch Điện Tử.  Phương pháp sử dụng các thiết bị đo: VOM, DMM, Máy đo hiện sóng .. cũng như các thiết bị chuyên dụng khác như: Variac, Máy phát sóng .. trong lãnh vực thí nghiệm.  Phương thức khảo sát đặc tính và phạm vi hoạt động của các mạch điện tử bằng thí nghiệm.  Song hành với việc thí nghiệm cụ thể thực tế, sinh viên có thể áp dụng các phần mềm mô phỏng để tiên đoán trước hay kiểm chứng kết quả thí nghiệm. 2. Tài liệu bao gồm 5 bài thí nghiệm, mỗi bài được tiến hành trong 6 tiết (tương ứng với 2 ca thí nghiệm mỗi ca 3 tiết). Khi sử dụng tài liệu này, sinh viên nên thực hiện theo qui trình đề nghị sau đây để đạt được hiệu quả tốt nhất cho quá trình thí nghiệm.  Đọc trước các nội dung yêu cầu thực hiện trong từng bài thí nghiệm.  Xem lại các nội dung lý thuyết trong các môn học Điện Tử 1 và Điện Tử 2 hay Mạch Điện Tử để nắm vững các nội dung lý thuyết. Từ đó tìm ra được mục đích của từng nội dung thí nghiệm cũng như hiểu rõ công dụng của các bước thí nghiệm.  Nên chạy thử mô phỏng bằng phần mềm Ni Simulation cho mỗi mạch thí nghiệm để tiên đoán trước kết quả và chuẩn bị trước các nội dung lý thuyết cho phần báo cáo kết quả thí nghiệm.  Nên chuẩn bị các bảng ghi số liệu thí nghiệm, và tóm tắt trước các bước thao tác trước khi vào thí nghiệm.  Sau quá trình thí nghiệm, đọc lại các yêu cầu cần báo cáo kết quả thí nghiệm và soạn ra các bản báo cáo theo từng cá nhân. Nên tôn trọng số liệu thí nghiệm đã đo được và cần biện luận các kết quả khi có sự sai lệch giữa kết quả thí nghiệm và số liệu tính toán bằng công thức lý thuyết. Nên tìm hiểu và giải thích càc hiện tượng, chú ý sai số của phép đo hoặc phạm vi hoạt động của mạch . Người biên soạn NGUYỄN THẾ KIỆT STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  2. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 1 BÀI 1 HƯỚNG DẪN CHUNG 1.1.MỤC TIÊU CHÍNH: Giới thiệu và Hướng Dẫn Sinh Viên sử dụng một cách thành thạo: Phần mềm mô phỏng mạch điện tử NI Multisim V11 (hoặc Orcad Spice) Sử dụng Breadboard để lắp các mạch điện tử dùng trong thí nghiệm. Thời lượng sử dụng : 3 tiết. 1.2.THIẾT BỊ VÀ DỤNG CỤ: Máy tính PC đã cài đặt trước phần mềm NI Multisim V11 Máy đo VOM Máy đo hiện sóng (Oscilloscope) Một số linh kiện rời dùng lắp mạch thử nghiệm trên Breadboard. (tùy thuộc sự chọn lựa của GV Hướng Dẫn Thí Nghiệm). 1.3.NỘI DUNG YÊU CẦU THỰC HIỆN: 1.3.1. THỰC HIỆN MÔ PHỎNG MẠCH ĐIỆN TỬ : Sinh viên cần đọc trước các nội dung trình bày sau đây trước khi vào thí nghiệm. Đây là trình tự thực hiện mô phỏng một mạch điện tử dùng phần mềm NI Multisim V11. 1.3.1.1.BƯỚC 1: Từ cửa sổ chính của chương trình Window thực hiện các bước sau đây để mở trình Multisim V11.0:  “Start”  “All Program”  ”National Instrument”  “Circuit Design Suite 11.0”  ”Multi Sim 11.0”. Xem hình H1.1. Sau khi đã nhấp nút trái chuột trên màn hình ta nhận được logo của chương trình Multi Sim, xem hình H1.2. Khi chương trình đã load toàn bộ các công cụ trên màn hình ta có cửa sổ trình bày chương trình Multisim V11.0 theo hình H1.3. HÌNH H1.1 STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  3. 2 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG HÌNH H1.2 HÌNH H1.3: Cửa sổ chính và thanh Menu của chương trình Multisim V11.0. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  4. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 3 1.3.1,2.BƯỚC 2: Tùy thuộc vào sơ đồ nguyên lý của mạch điện tử cần mô phỏng, trước tiên chúng ta chọn ra các linh kiện cần dùng cho mạch. Thao tác thực hiện như sau: Từ thanh Menu ta chọn “Place” “Component”, xem hình H1.4; hoặc cũng có thể chọn trực tiếp từ các biểu tượng icon xếp trên hàng dưới cùng trong thanh menu để chọn các phần tử mạch cần dùng , xem hình H1.5. Trong trường hợp sử dụng các biểu tượng để chọn linh kiện cho mạch ta có các dạng phầntử thông dụng như sau:  Place Source (Nguồn).  Place Basic (bao gồm các phần tử mạch cơ bản như điện trở, tụ điện. . .).  Place Diode.  Place Transistor.  Place Analog.  Place TTL.  Place CMOS. HÌNH H1.4: Place Source Place Place Place CMOS Diode Analog Place TTL Place Basic Place Transistor HÌNH H1.5: Chọn phần tử bằng biểu tượng. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  5. 4 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG CHÚ Ý: Trong quá trình thực tập sinh viên nên mở thử từng cửa sổ chọn linh kiện bằng các biểu tượng để hiểu rõ vị trí của từng linh kiện sắpxếp trong phần mềm. Trong các hình H1.6 ; H1.7; H1.8 và H1.9 trình bày một số dạng cửa sổ chọn linh kiện để tham khảo. HÌNH H1.6: Chọn phần tử nguồn (Place Source) bằng biểu tượng. Các cửa sổ phụ để chọn các nhóm phần tử nguồn khác trong cửa sô nguồn chính. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  6. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 5 HÌNH H1.7: Chọn phần tử cơ bản (Place Basic) bằng biểu tượng. Các cửa sổ phụ để chọn các nhóm phần tử cơ bản khác : điện trở, tụ , biến áp . . STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  7. 6 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG HÌNH H1.8: Chọn phần tử Diode (Place Diode) bằng biểu tượng. Các cửa sổ phụ để chọn các nhóm phần tử cơ bản khác : diode zener, SCR, . .. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  8. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 7 HÌNH H1.9: Chọn phần tử Transistor (Place Transistor) bằng biểu tượng. Các cửa sổ phụ để chọn các nhóm phần tử cơ bản khác : JFET, POWER MOS, . .. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  9. 8 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG HÌNH H1.10: Chọn phần tử Analog (Place Analog) bằng biểu tượng. Các cửa sổ phụ để chọn các nhóm phần tử cơ bản khác : Opamp so sánh, Opamp khuếch đại đo lường. . . STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  10. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 9 1.3.1.3.BƯỚC 3: Sau khi đã chọn xong các phần tử mạch cần dùng cho sơ đồ nguyên lý, chúng ta tiến hành tiếp các bước sau: Sắp xếp lại linh kiện theo vị trí thích hợp để dễ kết nối và mạch điện được trình bày môt cách gọn gàng dễ quan sát . Điều chỉnh các thông số cần thiết cho từng phần tử. Thực hiện dây nối liên kết các phần tử mạch. Thêm nút chuẩn (điện áp 0V) trước khi vận hành mô phỏng. Trong hình H1.11 trình bày tình trạng của cửa sổ chính trong chương trình Multisim sau khi đã chọn xong các linh kiện trong sơ đồ nguyên lý của mạch khảo sát. Giả sử mạch khảo sát là chỉnh lưu hai bán kỷ dùng tụ lọc có tải là phần tử điện trở. HÌNH H1.11: Các phần tử mạch được chọn từ các thư viện linh kiên. Trong hình H1.13 trình bày các linh kiện sau khi được xếp lại trật tự . Phương thức để quay phần tử một góc được thực hiện theo trình tự sau:  Đưa con trỏ đến vị trí linh kiện cần quay góc, nhấp nút phải chuột để kích hoạt xuất hiện khung (vẽ bằng nét gián đoạn bao quanh linh kiện), xem hình H1.12.  Sau khi khung bao quanh linh kiện đã xuất hiện, di chuyển con trỏ đến linh kiện sau đó nhấp nút phải chuột để xuất hiện hộp điều khiển thực thi các lịnh điều khiển tiếp theo.  Trong trường hợp không muốn mở hộp điều khiển, ta cóthể sữ dụng các phím tắt để quay xê dịch, lấy ảnh đối xứng theo phương ngang hay thằng đứng. Xem các phím tắt ghi cạnh các lịnh điều khiển trong hộp điều khiển hình H1.12. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  11. 10 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG HÌNH H1.12: Chọn linh di chuyển, quay, lấy ảnh đối xứng cho các phần tử mạch. HÌNH H1.13: Hoàn tất công đoạn sắp xếp và kết nối các linh kiện. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  12. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 11 Di chuyển con trỏ đến đúng vị trí đầu của linh kiện. Con trỏ biến dạng sang điểm tròn màu đen Sau khi con trỏ chuyển sang dạng tròn màu đen, bấm giữ nút trái chuột và tiếp tục di chuyển con trỏ đến vị trí cần liên kết đề hoàn tất dây nối Tại đúng vị trí liên kết con trỏ đổi màu từđen sang đó. Nhấp nút trái chuột 2 lần để hoàn tất dây kết nối HÌNH H1.14: Các bước tạo thành dây nối liên lạc giữa các linh kiện Muốn kết nối các linh kiện ta di chuyển con trỏ đến đúng đầu ra của linh kiện. Khi con trỏ đến đúng vị trí, con trỏ chuyển sang dạng hình tròn màu đen tại đầu linh kiện; bấm giữ nút trái chuột và di chuyển con trỏ đến vị trí cần liên kết. Khi con trỏ dừng đúng vị trí cần nối, con trỏ chuyển từ màu đen sang đỏ. Tại ví tri này nhấp 2 lần nút trái chuột để hoàn tất đưởng nối. Trong trường hợp muốn khai báo thông số cho linh kiện, sinh viên cần thực hiện tuần tư các thao tác sau:  Chuyển con trỏ đến linh kiện cần thay đổi thông số, nhấp nút trái chuột để kích hoạt khung bao quanh linh kiện.  Sau khi khung chữ nhựt màu xanh vẽ bằng nét gián đoạn đã xuất hiện và bao quanh linh kiện, di chuyển con trỏ vào trong khung nhấp nút trái chuột 2 lần để kích hoạt xuất hiện bảng thông số của linh kiện.  Trên bảng thông số này ta thay đổi các thông số theo ý muốn hoặc theo đúng yêu cầu nêu trong sơ đồ nguyên lý. Xem hình H1.15 để hiểu thêm phương thức thay đổi thông số cho linh kiện. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  13. 12 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG Hộp điều khiển dùng khai báo thông số cho nguồn áp AC Hộp điều khiển dùng khai báo thông số điện dung tụ lọc HÌNH H1.15: Khai báo hay thay đổi thông số cho các phần tử mạch. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  14. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 13 HÌNH H1.16: Sơ đồ mạch nguyên lý thực hiện hoàn chỉnh có thêm nút chuẩn (0V) Gnd. 1.3.1.4. BƯỚC 4: Khảo sát dạng sóng điện áp tức thời tại các nút (không phải là nút chuẩn) trong mạch hoặc dạng áp tức thời đặt ngang qua hai đầu mỗi phần tử trong mạch. Với yêu cầu này ta cần dùng máy hiện sóng ảo là một trong các thiết bị đo có sẳn trong phần mềm. Muốn khảo sát các công cụ đo cho trong phần mềm ta di chuyển con trỏ đến các biểu tượng nằm trên cột dọc phía phải của cửa sô chương trình,xem hình H1.17. Trong nội dung hướng dẫn thí nghiệm, chúng ta khảo sát dạng sóng xuất hiện trên tải và dạng áp tức thời của nguồn áp hiệu dụng. Ta chọn máy hiện sóng có hai tia và đặt máy hiện sóng vào cửa số đang chứa mạch nguyên lý. Phương pháp được thực hiện nhưsau: Di chuyển con trỏ đến biểu tượng của máy hiện sóng 2 tia (Oscilloscope) nhấp nút trái chuột, trên màn hình sẽ xuất hiện hình dạng của máy đo có nét vẽ đen và dính chặt vào con trỏ. Di chuyển con trỏ mang theo máy đo đế vị trí thích hợp nhấp 2 lần nút trái chuột để đặt máy đo vào màn hình, xem hình H1.18. Thực hiện nối kết máy đo hiện sóng vào các vị trí cần đo. Nên điều chỉnh màu của dây nối từ máy đo đến các vị trí để dạng sóng hiển thị có các màu khác nhau. Đưa con trỏ đếndây nối nhấp nút trái chuột để hiển thị bảng điều khiển thay đổi màu dây nối , xem hình H1.19. Sau khi hoàn tất kết nối máy đo chúng ta chuyển sang giai đoạn chạy mô phỏng đế lấy kết quả. Trình tự thực hiện từng bước sau đây. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  15. 14 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG HÌNH H1.17: Các thiết bị đo điện chứa trong phần mềm Multisim. Chuyển con trỏ đến thanh menu tại vị trí “Simulation” nhấp nút trái chuột để kích hoạt bảng menu phụ. Trên bảng menu phụ chọn “Analyses” bằng cách di chuyển con trỏ đến vị trí này. Khi con chỏ đến đúng vị trí một bảng menu khác xuất hiện, xem hình H1.20. Trên bảng menu sau cùng chọn “ TransientAnalysis”. Chế độ chạy mô phỏng này dùng khảo sát trạng thái quá độ của mạch. Tại vị trí Transisent Analysis nhấpnúttrái chuột để kích hoạt bảng khai bào thông số cho quá trình mô phỏng. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  16. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 15 HÌNH H1.18: Chọn máy đo hiện sóng để khảo sát dạng sóng. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  17. 16 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG HÌNH H1.19: Kết nối hòan chỉnh máy đo hiện sóng và điều chỉnhmàu cho dạng sóng hiển thị. CHÚ Ý: Trong giai đoạn làm quen ban đầu, nếu sinh viên chưa nắm vững cách khai báo các thông số thì duy trì thông số mặc định (Default) sẳn có của nhà sản xuất và không cần thực hiện bước khai báo. Muốn kích hoạt trạng thái mô phỏng, di chuyển con trỏ đến môt trong hai vị trí sau hoặc nhấn phím F5, xem hình H1.21.  Toggle the simulation switch .  Run / Resume simulatuion Sau khi đã tác động quá trình mô phỏng, di chuyển con trỏ đến máy đo hiện sóng rồi nhấp 2 lần nút trái chuột để thấy được kết quà dạng sóng ghi nhận trên máy hiện sóng. Trong một số trường hợp cần cân chỉnh lại độ lợi và thang đo để nhận được toàn bô dạng sóng của các vị trí cần đo, xem kết quả đo trong hình H1.22. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  18. HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG 17 HÌNH H1.20: Kích hoạt để mở bảng khai báo thông số cho chế độ mô phỏng quá độ. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
  19. 18 HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM ĐIỆN TỪ 1 &2 – BÀI 1 – HƯỚNG DẪN CHUNG HÌNH H1.21: Kích hoạt để bắt đầu chế độ mô phỏng quá độ. HÌNH H1.22: Kết quà ghi nhận trên máy đo hiện sóng trong phần mềm Multisim. STU – KHOA CƠ KHÍ – TÀI LIỆU LƯU HÀNH NỘI BỘ – BIÊN SOẠN : NGUYỄN THẾ KIỆT – 2011
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2