Thạc Sĩ Lắp ráp mạch dao động tạo sóng vuông có tần số thay đổi được (Dao động đa hài)

Đề tài: Lắp ráp mạch dao động tạo sóng vuông có tần số thay đổi được (Dao động đa hài)

LVTN: DAO ĐỘNG ĐA HÀI GVHD: Phan Thanh Vân
LỜI MỞ ĐẦU
Sự phát triển của công nghệ thông tin đã làm thay đổi hoàn toàn bộ mặt đời sống của con
người, cùng với tốc độ phát triển chóng mặt ấy, thì hệ thống kỹ thuật truyền thông ngày càng
được cải tiến, nâng cấp và phức tạp hơn. Tuy nhiên việc đưa những kỹ thuật ấy vào giảng dạy ở
các trường đại học gặp phải nhiều khó khăn. “Vô tuyến điện tử” là một trong những môn học để
giúp sinh viên sư phạm có được những kiến thức cơ bản vệ hệ thống kỹ thuật truyền thông, có
được những hiểu biết ban đầu về hệ thống kỹ thuật số hiện đại ngày nay, trên cơ sở đó sinh viên
có thể tự tìm hiểu và khám phá thêm những ứng dụng khác để phục vụ tốt hơn cho tiết dạy của
mình sau này.
Với mục đích làm phong phú hơn sự hiểu biết của các sinh viên về môn “vô tuyến điện tử”,
khám phá thêm những ứng dụng của những linh kiện bán dẫn đã học, kích thích sự tò mò, ham
hiểu biết của các sinh viên nên em chọn đề tài “lắp ráp mạch dao động tạo sóng vuông có tần số
thay đổi được”.
Chúng ta có thể thấy rằng “ Mạch dao động tạo sóng vuông” có mặt ở khắp mọi nơi trong
cuộc sống của chúng ta, từ những thiết bị máy móc tinh vi trong các bộ nhớ, bộ đếm, bộ vi xử
lý , đến những hệ thống kỹ thuật điện công nghiệp và đến cả những mạch điện đơn giản hàng
ngày mà chúng ta thường thấy trên các bảng chạy đèn quảng cáo, trong các cột đèn giao thông .
Các bạn có thể hình dung đơn giản rằng : một mạch dao động tạo sóng vuông là mạch tạo ra
những tín hiệu logic 0 hoặc 1, chính vì vậy, chúng có tác dụng biến đổi một tín hiệu tương tự (như
tín hiệu hình sin) thành tín hiệu logic (tín hiệu kỹ thuật số). Chúng là nền tảng cơ bản trong hệ
thống kỹ thuật số ngày nay.
Nguyên cứu mạch dao động tạo sóng vuông cũng là một trong những cách giúp các bạn tiếp
cận đến những hiểu biết sơ khai về hệ thống kỹ thuật số, một trong những ngành điện tử khá mạnh
của thời đại ngày nay. Không những vậy, bạn còn có thể tự tay chế tạo ra những mạch điện tử có
đèn nhấp nháy theo ý thích của mình. Sự đam mê tìm tòi khám phá sẽ nảy sinh từ đây khi mà bạn
thấy một sản phẩm của mình đang “ nhấp nháy”. Với một chút kiến thức nhỏ trong luận văn, hi
vọng sẽ mang lại cho các bạn những hiểu biết mới về môn học, khám phá thêm nhiều ứng dụng,
có thể kích thích sự tìm tòi và ham học hỏi của các bạn.
Vì kiến thức hạn hẹp và hạn chế về thời gian nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót,
rất mong sự đóng góp ý kiến của các bạn.
SVTH: Kiều Thị Ny Trang 3 LVTN: DAO ĐỘNG ĐA HÀI GVHD: Phan Thanh Vân
NỘI DUNG CHÍNH
Với mục đích trên, luận văn của em đi sâu vào những nội dung chính như sau:
PHẦN I:MẠCH DAO ĐỘNG TẠO SÓNG VUÔNG
Trong phần này, em đi sâu nguyên cứu các loại mạch dao động tạo sóng vuông, một số linh
kiện thường được dùng trong mạch.
1. Mạch dao động tạo sóng vuông: hay còn gọi là mạch dao động đa hài. Được chia làm
3 loại :
 Mạch dao động hai trạng thái bền
 Mạch một trạng thái bền
 Mạch không trạng thái bền.
Một số linh kiện: có nhiều loại linh kiện để xây dựng được mạch, nhưng transistor BJT, IC
OP AMP, là những linh kiện cơ bản nhất, những linh kiện khác đều là sự tích hợp của những linh
kiện này.
2. TRANSISTOR BJT: là linh kiện gồm 3 lớp bán dẫn, nguyên lý hoạt động khá đơn
giản và khá thân thuộc với các bạn sinh viên sư phạm. Em khảo sát mạch dao động đa
hài phiếm định sử dụng Transistor
3. IC OP AMP: là một IC, hay còn được gọi là Khuếch Thuật Toán không phổ biến với
các bạn sinh viên sư phạm nên em đi sâu vào nguyên cứu hoạt động của IC trong
những mạch đơn giản, rồi mới khảo sát hoạt động của IC tromg mạch đa hài phiếm
định
PHẦN II: ỨNG DỤNG CỦA MẠCH DAO ĐỘNG TẠO SÓNG VUÔNG
Đây là phần khá lý thú, để cho dễ theo dõi và tránh làm rắc rối, em chia phần ứng dụng thành
ba phần nhở
1. IC OP AMP
IC này thường được dùng trong các mạch dao động đa hài phiếm định, phổ biến nhất là tạo
ra được sự nhấp nháy của các đèn LED trên các bảng quảng cáo, bạn có thể điều chỉnh độ nhấp
nháy này bằng một mạch R - C đơn giản, ngoài ra chúng còn được dùng để theo dõi nhiệt độ của
đối tượng. Loại mạch này được dùng rộng rãi trong y tế, trong hệ thống chiếu sáng đèn đường,
trong các bảng quảng cáo .
2. FLIP FLOP
SVTH: Kiều Thị Ny Trang 4 LVTN: DAO ĐỘNG ĐA HÀI GVHD: Phan Thanh Vân
Đây là mạch dao động hai trạng thái bền, nó được chế tạo cơ bản từ hoạt động của hai
transistor “ ON” & “ OFF”, và là cấu trúc cơ bản của một bit thông tin. Không chỉ là thành phần
cơ bản trong việc tích hợp nên các IC khác mà chúng còn là một đơn vị thông tin cơ bản trong các
bộ nhớ, các bộ đếm là nền tảng của hệ thống kỹ thuật số.
3. IC 555
Là một IC tích hợp, nó được cấu tạo dựa trên hoạt động của hai OP AMP và một Flip Flop,
là một chíp vi mạch tạo ra sóng vuông hữu dụng nhất. Nó thường được dùng để tạo sóng vuông
trong mạch đa hài phiếm định và mạch đa hài đơn ổn ( mạch dao động đa hài một trạng thái bền)
Trong mạch đa hài đơn ổn, IC này có tác dụng như một rơ- le thời gian, nó thường được sử
dụng trong hệ thống dây chuyền sản xuất công nghiệp, để đếm các sản phẩm. Dùng IC này độ
nhạy của hệ thống tăng lên.
Trong mạch đa hài phiếm định, nó thường được ứng dụng trong việc tạo ra tiếng còi hú, hệ
thống nhấp nháy của đèn LED hoặc là cùng với các giá trị tụ điện, chúng là một hệ thống cơ bản
của đàn điện tử ngày nay.
PHẦN III: PHẦM MỀM ORCAD
ORCAD sẽ giúp bạn trong việc tạo ra một mạch điện sơ đồ nguyên lý trước, giúp bạn xác
định hoặc định dạng trước thứ tự, vị trí, cách sắp xếp các linh kiện trên một mạch hàn thực trong
phần CAPTURE CIS.
Hoặc nếu không thích hàn mạch, ORCAD sẽ giúp bạn tạo ra một bản mạch in trên máy tính,
bạn có thể chọn trước các linh kiện, loại chân thích hợp và sắp xếp chúng cho đẹp mắt rồi nhờ
dịch vụ làm giúp bạn một bản mạch in theo ý thích.
PHẦN IV: THỰC NGHIỆM
Trong phần này em trình bày một số kinh nghiệm thực nghiệm, các bước khi em tiến hành
hàn mạch, và khảo sát tần số mà mạch dao động tạo ra. Và một số mạch mà em hàn được.
SVTH: Kiều Thị Ny Trang 5