Thực tập vô tuyến đại cương - Bài 8

Chia sẻ: Nguyễn Nhi | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

Thêm vào BST

Báo xấu

98
lượt xem 15
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

bộ khuếch đại thuật toán (2) Mục đích: Nghiên cứu sử dụng bộ khuếch đại thuật toán để thực hiện các mạch so sánh, trigger Schmitt, bộ tích phân, bộ vi phân, bộ biến đổi lôgarit, bộ biến đổi hàm mũ và nguyên lý hoạt động của các mạch này.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Thực tập vô tuyến đại cương - Bài 8

Bµi 8 bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n (2) Môc ®Ých: Nghiªn cøu sö dông bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®Ó thùc hiÖn c¸c m¹ch so s¸nh, trigger Schmitt, bé tÝch ph©n, bé vi ph©n, bé biÕn ®æi l«garit, bé biÕn ®æi hµm mò vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c m¹ch nµy. PhÇn lý thuyÕt 1. Bé so s¸nh M¹ch so s¸nh cã nhiÖm vô so s¸nh mét ®iÖn ¸p UV víi mét ®iÖn ¸p Uch. Trong m¹ch so s¸nh, tÝn hiÖu vµo t−¬ng tù sÏ ®−îc biÕn thµnh tÝn hiÖu ra d−íi m· nhÞ ph©n, nghÜa lµ ®Çu ra hoÆc ë møc thÊp (L) hoÆc ë møc cao (H). V× vËy m¹ch so s¸nh lµ m¹ch nèi ghÐp gi÷a phÇn tö t−¬ng tù vµ phÇn tö sè. Bé so s¸nh t−¬ng tù thùc chÊt lµ bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã kÕt cÊu ®Æc biÖt ®Ó ®¶m b¶o nh÷ng yªu cÇu riªng. Sù kh¸c nhau c¬ b¶n cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n vµ bé so s¸nh chuyªn dông lµ ë chç bé so s¸nh ph¶i cã tèc ®é ®¸p øng cao sao cho thêi gian x¸c lËp vµ håi phôc nhá. Ngoµi ra khi lµm nhiÖm vô so s¸nh th× bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n lµm viÖc ë chÕ ®é b·o hoµ, do ®ã møc ra thÊp (L) vµ møc ra cao (H) chÝnh lµ møc d−¬ng vµ ©m cña nguån. Trong khi ®ã møc ra cña bé so s¸nh chuyªn dông phï hîp víi møc logÝc TTL. S¬ ®å cña bé so s¸nh dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n vµ ®Æc tr−ng cña nã nh− sau: Ura Ura UrH Ch−a bï U+ lÖch kh«ng + Ura - o o U- U+ −U− U+ −U− Cã bï lÖch kh«ng UrL (a) (b) (c) H×nh 8.1 (a) S¬ ®å quy −íc cña bé so s¸nh (b) §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t lý t−ëng (c) §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t thùc 162
Khi U + − U − > 0 → U ra = U rH (UrH :øng ®iÖn ¸p ra ë møc ®iÖn ¸p cao) U + − U − < 0 → U ra = U rL (UrL :øng ®iÖn ¸p ra ë møc ®iÖn ¸p thÊp) H×nh A8-1 (phÇn thùc nghiÖm) lµ s¬ ®å cña hai m¹ch so s¸nh, trong ®ã cã dïng vi m¹ch LM-311 lµ bé so s¸nh chuyªn dông vµ vi m¹ch LM-741 m¾c trong chÕ ®é hë m¹ch lµm m¹ch so s¸nh. §iÖn ¸p chuÈn lÊy tõ nguån nu«i, thay ®æi ®−îc nhê chiÕt ¸p P1. 2. Trigger Schmitt Trigger Schmitt dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã d¹ng c¬ b¶n lµ mét m¹ch so s¸nh, nh−ng v× cã m¹ch ph¶n håi d−¬ng nªn nã cã hai ng−ìng chuyÓn tr¹ng th¸i. Cã hai d¹ng Trigger Schmitt: Trigger Schmitt ®¶o vµ Trigger Schmitt kh«ng ®¶o. Trigger Schmitt ®¶o cã s¬ ®å sau: Ura N o - Ura max o UV P + Ura R2 o Ung−ìng 2 Ung−ìng 1 o • Uv R1 Ura min H×nh 8.2 Khi UV cã gi¸ trÞ ©m lín Ura = Ura max ë lèi vµo kh«ng ®¶o P cã: U ra max U P max = .R1 = Ung−ìng 1 R1 + R2 T¨ng dÇn Uvµo, tr¹ng th¸i cña trigger kh«ng ®æi cho ®Õn khi Uvµo ch−a ®¹t tíi Ung−ìng1. Khi Uvµo ≥ Ung−ìng 1 th× trigger chuyÓn tr¹ng th¸i: Ura = - Ura min . Khi ®ã: − U ra min U P min = .R1 = Ung−ìng 2 R1 + R2 tr¹ng th¸i nµy gi÷ nguyªn trong lóc Uvµo tiÕp tôc t¨ng. Khi Uvµo gi¶m cho ®Õn khi Uvµo ≤ Ung−ìng 2 th× trigger l¹i chuyÓn tr¹ng th¸i: Ura chuyÓn tõ - Ura min ®Õn Ura max. §Ó hai tr¹ng th¸i cña trigger æn ®Þnh cÇn cã ®iÒu kiÖn: 163
R1 .K ≥ 1 R1 + R2 K lµ hÖ sè khuÕch ®¹i cña khuÕch ®¹i thuËt to¸n. H×nh A8-2 (xem phÇn thùc nghiÖm) lµ s¬ ®å cña trigger Schmitt dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n LM-741 m¾c theo kiÓu ®¶o. Trong s¬ ®å nµy cã m¾c thªm hÖ ph©n ¸p vµ diode D1 ®Ó ®iÒu chØnh ng−ìng thÊp cña trigger. 3. Bé tÝch ph©n Bé lÊy tÝch ph©n thùc hiÖn phÐp to¸n häc U ra = K ∫ U vào dt K lµ hÖ sè. S¬ ®å cña m¹ch tÝch ph©n ®¶o nh− sau: C iC R iv • o - o UV Ura + o o H×nh 8.3 iV + iC = 0 UV dU ra +C =0 hay R dt 1 RC ∫ U ra = − U V dt Suy ra Trong tr−êng hîp Uvµo lµ mét thÕ nh¶y bËc kh«ng ®æi ta cã Ura lµ mét hµm tuyÕn tÝnh. Víi bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n thùc, ¶nh h−ëng cña dßng vµo vµ ®iÖn ¸p lÖch kh«ng cã thÓ g©y ra sai sè ®¸ng kÓ trong m¹ch tÝch ph©n. §Ó kh¾c phôc ta cã thÓ dïng m¹ch tÝch ph©n cã bï dßng tÜnh ®Çu vµo nh− sau: (xem h×nh 8.4) H×nh A8-3a (phÇn thùc nghiÖm) lµ s¬ ®å tÝch ph©n dïng vi m¹ch thuËt to¸n LM-741. Tæ hîp c¸c gi¸ trÞ cña ®iÖn trë vµ tô ®iÖn b»ng c¸ch nèi c¸c chèt J kh¸c nhau cho ta 5 hÖ sè lÊy tÝch ph©n kh¸c nhau. 164
C iC R iv • - o o UV + Ura o o R' H×nh 8.4 4. Bé vi ph©n dU vào Bé vi ph©n thùc hiÖn phÐp to¸n U ra = K : K lµ hÖ sè. dt S¬ ®å cña mét m¹ch lÊy vi ph©n nh− sau: R ir C • - o UV o o Ura + o H×nh 8.5 iC + i R = 0 dU vào U ra + =0 C hay dt R dU vào U ra = − RC Suy ra dt Gi¶ sö Uvµo = U o sin ωt , ta cã U ra = − RCωU o cos ωt . Khi ®ã hÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch sÏ lµ: U ra = ωRC K= tøc lµ K t¨ng theo tÇn sè. U vào Víi m¹ch vi ph©n ë trªn cã mét sè nh−îc ®iÓm sau: - T¹p ©m ë tÇn sè cao ë lèi ra lín, cã thÓ lÊn ¸t tÝn hiÖu ra. 1 - Trë kh¸ng vµo cña m¹ch zV = gi¶m khi tÇn sè t¨ng. Do ®ã víi j ωC 165
nguån tÝn hiÖu cã trë néi lín th× chØ mét phÇn tÝn hiÖu ®−îc vi ph©n. §ång thêi ë tÇn sè cao th× hÖ sè håi tiÕp cña m¹ch gi¶m. M¹ch kÐm æn ®Þnh v× m¹ch håi tiÕp g©y ra sù di pha − 90o . - §Ó kh¾c phôc c¸c nh−îc ®iÓm trªn trong thùc tÕ ng−êi ta dïng m¹ch vi ph©n sau: C R ir C1 R1 • - o o UV Ura + o o H×nh 8.6 R1 lµm gi¶m t¹p ©m tÇn sè cao vµ m¹ch chØ cã t¸c dông vi ph©n khi 1 ω
D iD R • - o UV o Ura o + o iD T R • o - UV o Ura o + o H×nh 8.7 ID Nh×n trªn s¬ ®å ta thÊy: U ra ≈ −U D = −U T ln Io U vào VËy: U ra = −U T ln R.I o H×nh A8- 4a (xem phÇn thùc nghiÖm) lµ s¬ ®å bé biÕn ®æi l«garit dïng m¹ch khuÕch ®¹i thuËt to¸n LM-741. S¬ ®å cã 3 chèt c¾m ®Ó chän dßng qua diode kh¸c nhau. 6. Bé biÕn ®æi d¹ng hµm mò R D • - o iD UV o o Ura + o R IC T • - o UV o o Ura + o H×nh 8.8 167
H×nh 8.8 lµ s¬ ®å bé biÕn ®æi d¹ng hµm mò dïng vi m¹ch LM-741. M¹ch thùc hiÖn chøc n¨ng t¹o hµm: U ra = K exp (Uvµo) K lµ hÖ sè U ra = I D .R = − R.I o exp (U D U T ) V×: do UD = Uvµo nªn U ra = − R.I o exp (U vào U T ) H×nh A8- 4b (xem phÇn thùc nghiÖm) lµ s¬ ®å bé biÕn ®æi d¹ng hµm mò. H·y kh¶o s¸t s¬ ®å nµy trªn panel thÝ nghiÖm. 168
PhÇn thùc nghiÖm A. ThiÕt bÞ sö dông: 1. ThiÕt bÞ chÝnh cho thùc tËp ®iÖn tö t−¬ng tù 2. Panel thÝ nghiÖm AE - 108N cho bµi thùc tËp vÒ bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n (G¾n lªn thiÕt bÞ chÝnh ). 3. Dao ®éng ký 2 chïm tia. 4. D©y nèi c¾m 2 ®Çu. B. CÊp nguån vµ nèi d©y Panel thÝ nghiÖm AE - 108N chøa 4 m¶ng s¬ ®å A8-1 ... A8- 4, víi c¸c chèt c¾m nguån riªng. Khi sö dông m¶ng nµo th× nèi d©y nguån cho m¶ng ®ã. §Êt (GND) cña c¸c m¶ng s¬ ®å ®· ®−îc nèi s½n víi nhau. Do ®ã chØ cÇn nèi ®Êt chung cho toµn khèi AE -108N. 1. Bé nguån chuÈn DC POWER SUPPLY cña thiÕt bÞ chÝnh, cung cÊp c¸c thÕ chuÈn ± 5V , ± 12V cè ®Þnh. 2. Bé nguån ®iÒu chØnh DC ADJUST POWER SUPPLY cña thiÕt bÞ chÝnh, cung cÊp c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ mét chiÒu 0.... + 15V vµ 0.... − 15V . Khi vÆn c¸c biÕn trë chØnh nguån, cho phÐp ®Þnh gi¸ trÞ ®iÖn thÕ cÇn thiÕt. Sö dông ®ång hå ®o thÕ DC trªn thiÕt bÞ chÝnh ®Ó x¸c ®Þnh ®iÖn thÕ ®Æt. 3. Khi thùc tËp, cÇn nèi d©y tõ c¸c chèt cÊp nguån cña thiÕt bÞ chÝnh tíi tr¹m nguån cña khèi, hoÆc cÊp trùc tiÕp cho m¶ng s¬ ®å cÇn kh¶o s¸t. C. C¸c bµi thùc tËp 1. bé so s¸nh. NhiÖm vô: T×m hiÓu nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®Ó so s¸nh tÝn hiÖu t−¬ng tù - x©y dùng s¬ ®å biÕn ®æi phi tuyÕn tÝn hiÖu. C¸c b−íc thùc hiÖn: 1.1. CÊp nguån ±12V cho m¶ng s¬ ®å A8- 1. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån. 1.2. §Æt thang ®o thÕ lèi vµo cña dao ®éng ký kªnh 1 ë 2V cm , kªnh 2 ë 5V cm , thêi gian quÐt ë 1 ms cm . ChØnh cho c¶ 2 tia n»m gi÷a kho¶ng phÇn trªn 169
vµ phÇn d−íi cña mµn dao ®éng ký. Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi vµo IN/A. Sö dông kªnh 2 dao ®éng ký ®Ó quan s¸t thÕ ng−ìng (®iÓm E) hoÆc tÝn hiÖu ë c¸c lèi ra OUT/C1 vµ C2. 1.3. §Æt m¸y ph¸t tÝn hiÖu FUNCTION GENERATOR cña thiÕt bÞ chÝnh (khèi ®Õ) ë chÕ ®é: - Ph¸t d¹ng sin (c«ng t¾c FUNCTION ë vÞ trÝ vÏ h×nh sin) - TÇn sè 1KHz (c«ng t¾c kho¶ng RANGE ë vÞ trÝ 1K vµ chØnh bæ sung biÕn trë chØnh tinh FREQUENCY). - Biªn ®é ra 5V ®Ønh tíi ®Ønh (chØnh biÕn trë biªn ®é AMPLITUDE). 1.4. Nèi m¸y ph¸t xung cña thiÕt bÞ chÝnh víi lèi vµo IN/A cña s¬ ®å A8- 1. Thay ®æi biÕn trë P1, øng víi mçi gi¸ trÞ thÕ cña P1, vÏ d¹ng tÝn hiÖu ra ë C1– C2 t−¬ng øng víi tÝn hiÖu vµo. COMPARATOR: bé so s¸nh 1.5. X¸c ®Þnh ®é nh¹y cña c¸c bé so s¸nh. Sö dông khuÕch ®¹i thuËt to¸n IC1 vµ vi m¹ch so s¸nh IC2: * Cè ®Þnh biªn ®é tÝn hiÖu vµo, vÆn biÕn trë P1 ®Ó x¸c ®Þnh vÞ trÝ khi lèi ra C xuÊt hiÖn hoÆc mÊt tÝn hiÖu. Dïng dao ®éng ký ®Ó x¸c ®Þnh ®é lÖch nhá nhÊt gi÷a biªn ®é tÝn hiÖu vµ thÕ ng−ìng P1 mµ IC1 vµ IC2 ho¹t ®éng 1.6. §o mÆt t¨ng tÝn hiÖu ra cho IC1, IC2. 1.7. So s¸nh c¸c xung quan s¸t ®o ®−îc gi÷a c¸c bé so s¸nh dïng khuÕch ®¹i thuËt to¸n IC1 vµ dïng vi m¹ch so s¸nh IC2. 170
2. Trigger Schmitt NhiÖm vô: T×m hiÓu nguyªn t¾c sö dông bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®Ó t¹o s¬ ®å trigger Schmitt. C¸c b−íc thùc hiÖn: 2.1. CÊp nguån ±12V cho m¶ng s¬ ®å A8-2. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån SCHMITT TRIGGER: Trigger schmitt 2.2. §Æt thang ®o thÕ lèi vµo cña dao ®éng ký kªnh 1 ë 2V cm , kªnh 2 ë 5V cm , thêi gian quÐt ë 1 ms cm . ChØnh cho c¶ 2 tia n»m gi÷a kho¶ng phÇn trªn vµ phÇn d−íi cña mµn dao ®éng ký. Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi vµo IN/A. Sö dông kªnh 2 dao ®éng ký ®Ó quan s¸t thÕ ng−ìng (®iÓm E) hoÆc tÝn hiÖu ë c¸c lèi ra OUT/C1. 2.3. §Æt m¸y ph¸t tÝn hiÖu FUNCTION GENERATOR cña thiÕt bÞ chÝnh ë chÕ ®é: - Ph¸t d¹ng sin (c«ng t¾c FUNCTION ë vÞ trÝ vÏ h×nh sin), tÇn sè 1KHz (c«ng t¾c kho¶ng RANGE ë vÞ trÝ 1K vµ chØnh bæ sung biÕn trë chØnh tinh FREQUENCY). - Biªn ®é ra 1V ®Ønh tíi ®Ønh (chØnh biÕn trë biªn ®é AMPLITUDE). 2.4. VÆn biÕn trë P1 ®Ó V (U ) = +3V , thÕ ra Vo (c) ≅ +12V − 1V = 11V . 171
§o thÕ t¹i ®iÓm E = Vu (e) . Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8- 1. 2.5. Nèi m¸y ph¸t xung cña thiÕt bÞ chÝnh víi lèi vµo IN/A cña s¬ ®å A8-3. VÆn nót chØnh t¨ng biªn ®é m¸y ph¸t cho tíi khi lèi ra cã tÝn hiÖu biªn ®é ®Ønh ®Ønh Vo (c) = 22V . X¸c ®Þnh biªn ®é tÝn hiÖu vµo t¹i thêi ®iÓm IC1 cã tÝn hiÖu lèi ra Uu in . §o thÕ t¹i ®iÓm E = Vl (e) . Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8- 1. 2.6. VÆn nót chØnh gi¶m biªn ®é m¸y ph¸t cho tíi khi lèi ra C mÊt tÝn hiÖu vµ ë gi¸ trÞ Vo (c) ≅ +12V − 1V = 11V . X¸c ®Þnh biªn ®é tÝn hiÖu vµo Vl in t¹i thêi ®iÓm IC1 mÊt tÝn hiÖu ra. §o thÕ t¹i ®iÓm e = V1 . Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8- 1. 2.7. BiÓu diÔn gi¶n ®å xung, trong ®ã: - VÏ d¹ng tÝn hiÖu vµo víi hai ng−ìng trªn Vu in vµ d−íi Vl in theo gi¸ trÞ ®o ®−îc. - VÏ d¹ng tÝn hiÖu ra t−¬ng øng víi tÝn hiÖu vµo. B¶ng A8- 1 Vin (a) V(e) ®o V(e) tÝnh Vo(c) Vu (e) = 11. R 4 ( R5 + R 4) Vin t¨ng Vu in Vu (e) Vl (e) = (−11. R 4 ( R5 + R 4)) + V ( P1) − V ( D1) Vin gi¶m Vl in V1 (e) 2.8. Thay ®æi vÞ trÝ P1 = +2V, lÆp l¹i c¸c b−íc 5, 6, 7. Ghi c¸c kÕt qu¶ vµo b¶ng A8- 2. B¶ng A8- 2 Vin (a) V(e) ®o V(e) tÝnh Vo(c) Vu (e) = 11. R 4 ( R5 + R 4) Vin t¨ng Vu in Vu (e) Vl (e) = (−11. R 4 ( R5 + R 4)) + V ( P1) − V ( D1) Vin gi¶m Vl in V1 (e) NhËn xÐt kÕt qu¶ 2.9. KÕt luËn vÒ nguyªn t¾c ho¹t ®éng cña trigger Schmitt víi hai ng−ìng. 3. bé tÝch ph©n NhiÖm vô: T×m hiÓu nguyªn t¾c sö dông bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®Ó thùc hiÖn phÐp to¸n tÝch ph©n. C¸c b−íc thùc hiÖn: 3.1. CÊp nguån ±12V cho m¶ng s¬ ®å A8-3a. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån. 172
Nèi J8 ®Ó chuyÓn m¶ng A8-3 lµm viÖc ë chÕ ®é tÝch ph©n. 3.2. §Æt thang ®o thÕ lèi vµo cña dao ®éng ký ë 1V cm , thêi gian quÐt ë 1 ms cm . ChØnh cho c¶ 2 tia n»m gi÷a kho¶ng phÇn trªn vµ phÇn d−íi cña mµn dao ®éng ký. Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi vµo IN/A. Nèi kªnh 2 dao ®éng ký víi lèi ra OUT/C. 3.3. §Æt m¸y ph¸t tÝn hiÖu FUNCTION GENERATOR cña thiÕt bÞ chÝnh ë chÕ ®é: - Ph¸t d¹ng vu«ng gãc (c«ng t¾c FUNCTION ë vÞ trÝ vÏ h×nh vu«ng gãc) - TÇn sè 1KHz (c«ng t¾c kho¶ng RANGE ë vÞ trÝ 1K vµ chØnh bæ sung biÕn trë chØnh tinh FREQUENCY). - Biªn ®é ra 4V (chØnh biÕn trë biªn ®é AMPLITUDE). 3.4. Nèi m¸y ph¸t xung cña thiÕt bÞ chÝnh víi lèi vµo IN/A cña s¬ ®å A8-3a. 3.5. T¹o c¸c m¹ch tÝch ph©n víi th«ng sè kh¸c nhau b»ng c¸ch nèi c¸c chèt theo b¶ng A8-3. Quan s¸t tÝn hiÖu vµ ®o biªn ®é xung ra Vo. TÝnh thêi gian kÐo dµi ®é dèc mÆt t¨ng cña tÝn hiÖu ra tr . Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8-3. Sö dông c¸c gi¸ trÞ R, C trong m¹ch ®−îc t¹o t−¬ng øng (vÝ dô nèi A × 11, R = R1 Ω , C = C4 [Fara] , t = [gi©y], tÝnh gi¸ trÞ: tr (tÝnh) = Vo . RC Vin = 173
Trong ®ã Vin lµ biªn ®é tÝn hiÖu vµo. Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8- 3. B¶ng A8- 3. Nèi A×I1 Nèi A×I2 Nèi A×I3 Nèi A×I1,J9 Nèi A×I2,J9 Nèi A×I3,J9 Vo tr (®o) tr (tÝnh) So s¸nh gi¸ trÞ tr ®o vµ tÝnh to¸n. Gi¶i thÝch nguyªn nh©n sai lÖch gi÷a chóng. 3.6. Gi¶i thÝch t¹i sao mÆt dèc t¨ng vµ gi¶m cña tÝn hiÖu gièng nhau. 3.7. Gi¶i thÝch t¹i sao tÝn hiÖu trªn lèi ra l¹i cã c¸c ®é dèc tuyÕn tÝnh kh«ng gièng nh− d¹ng mò trong m¹ch tÝch ph©n RC th«ng th−êng. 3.8. §Æt s¬ ®å h×nh 8-3a ë chÕ ®é A× I3 vµ J9 nèi. T¨ng dÇn tÇn sè m¸y ph¸t, quan s¸t ®o¹n ®Ønh ph¼ng gi¶m dÇn cho ®Õn lóc xung tõ d¹ng h×nh thang chuyÓn sang d¹ng tam gi¸c. X¸c ®Þnh ®é réng xung vµo t¹i thêi ®iÓm ®ã. So s¸nh gi¸ trÞ nµy víi Tr. 3.9. NÕu tiÕp tôc t¨ng tÇn sè m¸y ph¸t, sÏ cã hiÖn t−îng g× xÈy ra, gi¶i thÝch v× sao?. 4. bé vi ph©n 174
NhiÖm vô: T×m hiÓu nguyªn t¾c vi ph©n cña s¬ ®å dùa trªn bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n. C¸c b−íc thùc hiÖn: 4.1. CÊp nguån ±12V cho m¶ng s¬ ®å A8-4. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån. Nèi J7 ®Ó chuyÓn m¶ng A8-3 lµm viÖc ë chÕ ®é vi ph©n. 4.2. §Æt thang ®o thÕ lèi vµo cña dao ®éng ký ë 1 V/cm, thêi gian quÐt ë 1 V/cm. ChØnh cho c¶ 2 tia n»m gi÷a kho¶ng phÇn trªn vµ phÇn d−íi cña mµn dao ®éng ký. Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi vµo IN/A. Nèi kªnh 2 dao ®éng ký víi lèi ra OUT/C. 4.3. §Æt m¸y ph¸t tÝn hiÖu FUNCTION GENERATOR cña thiÕt bÞ chÝnh ë chÕ ®é: - Ph¸t d¹ng vu«ng gãc (c«ng t¾c FUNCTION ë vÞ trÝ vÏ h×nh vu«ng gãc). - TÇn sè 1KHz (c«ng t¾c kho¶ng RANGE ë vÞ trÝ 1K vµ chØnh bæ sung biÕn trë chØnh tinh FREQUENCY). - Biªn ®é ra 4V (chØnh biÕn trë biªn ®é AMPLITUDE). 4.4. Nèi m¸y ph¸t xung cña thiÕt bÞ chÝnh víi lèi vµo IN/A cña s¬ ®å A8- 3b. 4.5. Nèi c¸c chèt theo b¶ng A8-12, ®o biªn ®é xung ra Vo, vÏ d¹ng xung ra. TÝnh thêi gian kÐo dµi mÆt gi¶m cña tÝn hiÖu ra t® (tÝnh tõ 10% ®Õn 90% gi¸ trÞ biªn ®é). Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8-4. Tõ kÕt qu¶ thu ®−îc viÕt c«ng thøc liªn hÖ gi÷a t® (®o) vµ RC. B¶ng A8- 4. Nèi A × D1 Nèi A × D2 Nèi A × D3 Vo t = R.C t đ ( đo ) k = t® (®o) / RC 5. bé biÕn ®æi logarit NhiÖm vô: T×m hiÓu nguyªn t¾c sö dông bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®Ó thùc hiÖn c¸c thuËt to¸n lÊy logarit tÝn hiÖu. 175
C¸c b−íc thùc hiÖn: 5.1. CÊp nguån ±12V cho m¶ng s¬ ®å A8-5a. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån. Nèi J6 ®Ó chuyÓn m¶ng A8-5a lµm viÖc ë chÕ ®é biÕn ®æi logarit . 5.2. Nèi biÕn trë P = 10K cña thiÕt bÞ chÝnh víi nguån +12V vµ ®Êt. §iÓm gi÷a biÕn trë nèi víi chèt lèi vµo IN/A cña s¬ ®å A8-5a. 5.3. Nèi c¸c chèt theo b¶ng A8-5. VÆn biÕn trë P, thay ®æi thÕ Vin , ®o ®iÖn thÕ ra Vo cho mçi tr−êng hîp nèi chèt. Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8-5. B¶ng A8- 5 Vin 100mV 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V Vo (A × L1) Vo (A × L2) Vo (A × L3) BiÓu diÔn ®å thÞ sù phô thuéc thÕ lèi ra Vo (trôc y) theo thÕ vµo Vin KÕt luËn vÒ sù phô thuéc thÕ ra ®èi víi thÕ vµo. 176
6. bé biÕn ®æi hµm mò NhiÖm vô: T×m hiÓu nguyªn t¾c sö dông bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n ®Ó thùc hiÖn phÐp biÕn ®æi hµm mò. C¸c b−íc thùc hiÖn: 6.1. CÊp nguån ±12V cho m¶ng s¬ ®å A8-5b. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån. Nèi J5 ®Ó chuyÓn m¶ng A8-4 lµm viÖc ë chÕ ®é hµm mò. 6.2. Nèi biÕn trë P = 10K cña thiÕt bÞ chÝnh víi nguån +12V vµ ®Êt. §iÓm gi÷a biÕn trë nèi víi chèt lèi vµo IN/A cña s¬ ®å A8-5b. 6.3. VÆn biÕn trë P, thay ®æi thÕ Vin , ®o ®iÖn thÕ ra Vo. Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A8- 6. B¶ng A8- 6 Vin 100mV 1V 2V 3V 4V 5V 6V 7V 8V Vo BiÓu diÔn ®å thÞ sù phô thuéc thÕ lèi ra Vo (trôc y) theo thÕ vµo Vin (trôc x) KÕt luËn vÒ sù phô thuéc thÕ ra ®èi víi thÕ vµo. 177