TÍNH TOÁN, THI T K VÀ L P RÁP MARKET THÍ NGHI M CÁC M CH T OẾ Ế Ắ Ệ Ạ Ạ
SÓNG XUNG VUÔNG,TAM GIÁC, SIN.
1. Tính c p thi t c a đ tài:ấ ế ủ ề
Máy t o hàm là m t công c không th thi u đ ki m tra và s a ch a các thi t bạ ộ ụ ể ế ể ể ữ ữ ế ị
đi n t cũng nh đ c áp d ng trong phòng th c hành đi n t . Nó là m t trongệ ử ư ượ ụ ự ệ ử ộ
nh ng thi t b đo. Không có máy t o sóng, ta hoàn toàn ph thu c vào các tín hi u doữ ế ị ạ ụ ộ ệ
các thi t b c n th gây ra, và b h n ch ch các tín hi u không rõ. Có nghĩa làế ị ầ ử ị ạ ế ỉ ở ệ
không ki m tra đ c t n s , biên đ , d ng ho c đ đi u bi n c a tín hi u và khôngể ượ ầ ố ộ ạ ặ ộ ề ế ủ ệ
có cách gì đ đ a tín hi u vào m ch ho c thi t b đang th ho c s a ch a. V i máyể ư ệ ạ ặ ế ị ử ặ ữ ữ ớ
t o sóng cho phép chúng ta t o ra các tín hi u c n cho vi c th c hành các m ch đi nạ ạ ệ ầ ệ ự ạ ệ
t .ử
V i máy t o sóng thích h p, ta có th sao l i tín hi u ho c t o ra tín hi u c n đớ ạ ợ ể ạ ệ ặ ạ ệ ầ ể
th , đi u ch nh và s a ch a các m ch. Chúng ta có th đi u khi n t n s , biên đ ,ử ề ỉ ữ ữ ạ ể ề ể ầ ố ộ
d ng và đ c tính đi u ch c a tín hi u th nào đó đ có th ki m tra ho t đ ng c aạ ặ ề ế ủ ệ ế ể ể ể ạ ộ ủ
m ch c n th v i các đi u ki n khác nhau c a tín hi u (y u, m nh, chu n, dạ ầ ử ớ ệ ệ ủ ệ ế ạ ẩ ị
th ng . . .). ườ
Hi n nay, t i phòng th c hành c a khoa k thu t đi n t 1 đ c trang b r tệ ạ ự ủ ỹ ậ ệ ử ượ ị ấ
nhi u lo i máy t o sóng ph c v cho công vi c h c t p và nghiên c u. T t c nh ngề ạ ạ ụ ụ ệ ọ ậ ứ ấ ả ữ
lo i máy này đ u đ c nh p t n c ngoài v i giá c khá đ t đ . ạ ề ượ ậ ừ ướ ớ ả ắ ỏ
M t khác, đ t o đi u ki n cho sinh viên g n vi c h c t p v i nghiên c u khoaặ ể ạ ề ệ ắ ệ ọ ậ ớ ứ
h c do đó đ tài đã chính th c đ c đ ra v i m c tiêu nh sau:ọ ề ứ ượ ề ớ ụ ư
+ Giúp sinh viên làm quen v i nghiên c u khoa h c, ớ ứ ọ
+ Tìm hi u kh năng ch t o thi t b đo l ng đi n t .ể ả ế ạ ế ị ườ ệ ử
2. N i dung khoa h c c a đ tài:ộ ọ ủ ề
2.1. S đ kh i:ơ ồ ố
Máy t o hàm v c b n t o ra các d ng xung vuông, tam giác, sin. Đôi khi d ngạ ề ơ ả ạ ạ ạ
sóng răng c a, các d ng đi u ch tín hi u nh AM, FM cũng đ c t o ra. T n s vàư ạ ề ế ệ ư ượ ạ ầ ố
biên đ ra có th thay đ i đ c và có th có m ch đi u ch nh d ch chuy n DC ..v.v...ộ ể ổ ượ ể ạ ề ỉ ị ể
Ta có s đ kh i t ng quát c a máy t o hàm: (Hình v 1 trang bên)ơ ồ ố ổ ủ ạ ẽ
Hình 1.S đ kh i máy t o sóng ch c năngơ ồ ố ạ ứ
KH I T O SÓNGỐ Ạ
CHỌN SÓNG BIÊN ĐỘKH I KHU CH Ố Ế
Đ IẠ
CÔNG SU TẤ
B SUY Ộ
GI MẢ
D I T NẢ Ầ T N SẦ Ố LO I SÓNGẠBIÊN ĐỘ L CH DCỆ SUY GI MẢ PH I H PỐ Ợ
TR KHÁNGỞ
Ra
-Kh i chính c a máy t o hàm là ố ủ ạ Kh i t o sóngố ạ . T i đây 3 d ng sóngạ ạ
chính đ c t o ra là xung vuông, tam giác và sin. Đây là m ch t ng h p t oượ ạ ạ ổ ợ ạ
ra ba d ng tín hi u trênạ ệ
-Kh i th 2 là ố ứ kh i ch n lo i sóngố ọ ạ đ u ra t b dao đ ng trên. ở ầ ừ ộ ộ
-Kh i th 3 là ố ứ kh i đ đi u ch nh biên đ raố ể ề ỉ ộ c a xung, đ n gi n đâyủ ơ ả
ch là b phân áp có th đi u ch nh đ c t s phân áp. ỉ ộ ể ề ỉ ượ ỷ ố
-Kh i th 4 là ố ứ kh i khu ch đ i công su tố ế ạ ấ . Đ đáp ng đ u ra côngể ứ ầ
su t thì tín hi u sau khi đ c t o ra ph i qua b khu ch đ i công su t.ấ ệ ượ ạ ả ộ ế ạ ấ
Đ ng th i đây ta có th đi u ch nh m c DC.ồ ờ ở ể ề ỉ ứ
-Kh i th 5 là ố ứ kh i suy gi mố ả . V i kh i này tín hi u ra có th đ c suyớ ố ệ ể ượ
gi m m t ph n đ phù h p v i t i. ả ộ ầ ể ợ ớ ả
-Kh i th 6 là ố ứ kh i ph i h p tr khángố ố ợ ở . Dùng đ ch n tr kháng raể ọ ở
phù h p v i t i nh m đ cho công su t trên t i là l n nh t. ợ ớ ả ằ ể ấ ả ớ ấ
2.2. Kh i t o sóng:ố ạ
Trong k thu t m ch đi n t có nhi u kĩ thu t đ t o ra 3 lo i sóng trên.ỹ ậ ạ ệ ử ề ậ ể ạ ạ
Do v y có r t nhi u ph ng pháp thi t k nên kh i t o sóng. Nh ng tóm l i taậ ấ ề ươ ế ế ố ạ ư ạ
có th phân ra 2 lo i c b n sau: ể ạ ơ ả
-T o ra các sóng riêng lạ ẻ. V i ph ng pháp này t ng t nh t ng h p cácớ ươ ươ ự ư ổ ợ
máy t o sóng đ n ch c năng l i v i nhau. Do v y nó không có u đi m n iạ ơ ứ ạ ớ ậ ư ể ổ
b t. Đ kh c ph c ph ng pháp này thì ng i ta chuy n sang ph ng phápậ ể ắ ụ ươ ườ ể ươ
2.
-Các sóng t o ra trên cùng m t m ch.ạ ộ ạ Ph ng pháp này d a trên m i quanươ ự ố
h gi a các sóng thông qua các m ch đi n.ệ ữ ạ ệ
Ph ng pháp này có 2 mô hình sau: ươ
-Mô hình 1(Mô hình tu n t ): Sóng 1 ầ ự
→
Sóng 2
→
Sóng 3; mô hìnhở
này: Đ u tiên m t kh i s t o ra sóng 1, sau đó qua m ch thích h pầ ộ ố ẽ ạ ạ ợ
cho ra sóng 2 và t sóng 2 qua m ch thích h p cho ra sóng 3. Mô hìnhừ ạ ợ
này r t ít khi đ c s d ng.ấ ượ ử ụ
-Mô hình 2(Mô hình có h i ti p):ồ ế Đây là mô hình đi n hình và ph bi nể ổ ế
c a t t c các máy t o hàm. Ta có s đ kh i:ủ ấ ả ạ ơ ồ ố
I S
F
-Kh i ốI: Là b tích phân bi n đ i xung vuông thành xung tam giác.ộ ế ổ
-Kh i ốS: Là b so(hay Triger smith) bi n đ i xung tam giác thành xung vuông.ộ ế ổ
-Kh i ốF: Là b bi n đ i xung tam giác thành sinộ ế ổ
2.3. Nguyên lý ho t đ ngạ ộ : (xét mô hình 2)
Gi s đi n áp bão hoà c a b so là :ả ử ệ ủ ộ ±Vmax. Các đi n áp ng ng ho cệ ưỡ ặ
chuy n ti p đ i v i b so là: ể ế ố ớ ộ ±VT . G i h s th i gian c a b tích phân là Tọ ệ ố ờ ủ ộ tp.
Gi s t i t = 0 đ u ra c a b so Vả ử ạ ầ ủ ộ 1 chuy n ti p âm t i m c -Vể ế ớ ứ max. Đi u nàyề
có nghĩa là tín hi u ra Vệ2 c a b tích phân, v n cũng là tín hi u vào b so, đúngủ ộ ố ệ ộ
đ t t i m c -Vạ ớ ứ T. Nh v y là h p lý khi gi thi t:Vư ậ ợ ả ế 2(0+) = -VT.
Có th bi u th tín hi u ra Vể ể ị ệ 2(t) c a b tích phân sau s chuy n nh sau:ủ ộ ự ể ư
V2(t) = - Ttp-1∫V1(t)dt+V2(0+);
Vì V1(t) =-Vmax; V2(0+) =-VT vào :
Suy ra : V2(t)= Ttp-1.Vmax.t-VT ;
T ph ng trình này ta th y r ng Vừ ươ ấ ằ 2(t) tăng tuy n tính t m c -Vế ừ ứ T đ n +VếT.
Khi V2(t) tăng đ n m c +Vế ứ T thì t i b so s chuy n ti p d ng sang +Vạ ộ ẽ ể ế ươ max. Và
quá trình đó ng c l i khi b so chuy n t +Vượ ạ ộ ể ừ max đ n -Vếmax. Chu kì đ c l p l iượ ặ ạ
nh th . Nh v y thông qua s h i ti p gi a hai b trên cho ta xung vuông ư ế ư ậ ự ồ ế ữ ộ ở
đ u ra b so và xung tam giác tuy n tính đ u ra b tích phân. ầ ộ ế ở ầ ộ
Xét v chu kì và t n s :ề ầ ố
B so duy trì tr ng thái th p cho t i khi Vộ ở ạ ấ ớ 2(t) đ t m c +Vạ ứ T. Cho t1 là th iờ
gian đ t đ c đi u ki n đó. Th : Vạ ượ ề ệ ế 2(t)=VT và t=t1 vào trên gi i ra ta có:ả
t1= 2TphVT(Vmax)-1.
Khi đó chu kỳ c a xung ra là :ủ
T=2t1=4TphVT(Vmax)-1;
T n s t ng ng: f=Tầ ố ươ ứ -1=Vmax(4TphVT)-1;
Nh v y t n s đ c thay đ i thông qua thay đ i giá tr Tư ậ ầ ố ượ ổ ổ ị ph .
Ph ng pháp đ c s d ng r ng rãi đ bi n đ i sóng tam giác thành m tươ ượ ử ụ ộ ể ế ổ ộ
d ng sóng x p x hình sin đ c v hình d i. Ph ng pháp này làm gi m đạ ấ ỉ ượ ẽ ở ướ ươ ả ộ
d c c a sóng tam giác khi biên đ tăng lên.ố ủ ộ
3. Ph ng pháp nghiên c u c a đ tài:ươ ứ ủ ề
Ph ng phápươ nghiên c u c a đ tài g m có các b c sau:ứ ủ ề ồ ướ
3.1. Nghiên c u tài li u: Xác đ nh đúng n i dung c n nghiên c u đ tìm tàiứ ệ ị ộ ầ ứ ể
li u. Sau khi nghiên c u k tài li u vi t đ c b n tóm t t n i dung.ệ ứ ỹ ệ ế ượ ả ắ ộ
3.2. Xây d ng ph ng án: T b n tóm t t, xây d ng các ph ng án có thự ươ ừ ả ắ ự ươ ể
có. Dùng các ph n m m v thi t k m ch đi n xây d ng các ph ngầ ề ề ế ế ạ ệ ự ươ
án trên. Đánh giá ch t l ng các ph ng án. Ch n ra ph ng án khấ ượ ươ ọ ươ ả
thi.
3.3. Thi t k và l p ráp: Trên c s ph ng án đã ch n ti n hành thi t kế ế ắ ơ ở ươ ọ ế ế ế
và l p ráp m ch. Đo đ c các thông s đã đ t ra. Sau khi l p ráp xongắ ạ ạ ố ặ ắ
market, ti n hành h i th o khoa đ rút ra nh ng y u kém, nh c đi m.ế ộ ả ể ữ ế ượ ể
3.4. Ti n hành báo cáo c p khoa: Sau khi hoàn ch nh l i đ tài, ti n hànhế ấ ỉ ạ ề ế
báo cáo t i khoa. ạ
4. Kh năng ng d ng trong th c ti n:ả ứ ụ ự ễ
Nh trên đã trình bày, hi n nay vi c trang b các thi t b đo l ng cho cácư ở ệ ệ ị ế ị ườ
phòng thí nghi m đi n t là c p thi t. Mà các thi t b này đ u đ c nh pệ ệ ử ấ ế ế ị ề ượ ậ
ngo i. Đ tài đ c đ t ra mu n nghiên c u k v kh năng ch t o thi t b đoạ ề ượ ặ ố ứ ỹ ề ả ế ạ ế ị
và ng d ng đ tài vào th c ti n. Đó là:ứ ụ ề ự ễ
-D n thay th thi t b ngo i nh p.ầ ế ế ị ạ ậ
Vào Ra
+V3 -V3
+V2 -V2
+V1 -V1
Vào Ra
+V1 -V1
V i 6 ho c nhi uớ ặ ề
điot
v i các m c phânớ ứ
c cự
khác nhau Sóng ở
l iố
ra có d ng g nạ ầ
Sóng ra
đã
suy
gi mả
Sóng vào
tam giác
D ng sóng tam giác có th đ c t o hình thành g n gi ngạ ể ượ ạ ầ ố
sóng sin nhờ
gánh điot: a)M ch gánh điot hai m c và các d ng sóng đ uạ ứ ạ ầ
vào và đ u ầ
ra; b)M ch gánh điot sáu m c và tác d ng c a nó t i d ngạ ứ ụ ủ ớ ạ
sóng vào.
D2
D1
D4
D6D5
D3
R1
R3
R5
R7
R4
R6
R8
R2
D1 D2
R2
R3 R4
R1