Luận Văn Thiết kế bảy bài thí nghiệm vô tuyến điện dùng cho sinh viên Đại học An Giang

Các mạch điện tử rất quan trọng đối với cuộc sống hiện đại. Chúng có mặt
trong hầu hết các thiết bị điện tử sử dụng hằng ngày vì thế việc nghiên cứu, chọn lọc
chúng đưa vào giảng dạy cho sinh viên ở trường đại học là rất cần thiết. Đáp ứng yêu
cầu đó, đề tài nghiên cứu các lý thuyết về kỹ thuật điện tử, vô tuyến điện để chọn lọc,
đưa ra nội dung môn thực hành vô tuyến điện gồm 7 bài thí nghiệm với các board
mạch tự chế và các dụng cụ đo được trang bị sẵn của Phòng thí nghiệm. Bộ thí
nghiệm này được dùng cho sinh viên hệ đại học có tài liệu hướng dẫn đi kèm. Thêm
vào đó, đề tài cũng hướng dẫn sử dụng một số dụng cụ đo phổ biến hiện nay đặc biệt
là dao động ký điện tử hai chùm tia, một thiết bị đo điện đang hết sức phổ dụng.
Thí nghiệm vô tuyến điện
MỤC LỤC
Trang
TÓM TẮT 1
Các mạch điện tử rất quan trọng đối với cuộc sống hiện đại. Chúng có mặt
trong hầu hết các thiết bị điện tử sử dụng hằng ngày vì thế việc nghiên cứu,
chọn lọc chúng đưa vào giảng dạy cho sinh viên ở trường đại học là rất cần
thiết. Đáp ứng yêu cầu đó, đề tài nghiên cứu các lý thuyết về kỹ thuật điện
tử, vô tuyến điện để chọn lọc, đưa ra nội dung môn thực hành vô tuyến điện
gồm 7 bài thí nghiệm với các board mạch tự chế và các dụng cụ đo được
trang bị sẵn của Phòng thí nghiệm. Bộ thí nghiệm này được dùng cho sinh
viên hệ đại học có tài liệu hướng dẫn đi kèm. Thêm vào đó, đề tài cũng
hướng dẫn sử dụng một số dụng cụ đo phổ biến hiện nay đặc biệt là dao
động ký điện tử hai chùm tia, một thiết bị đo điện đang hết sức phổ dụng. 1
PHẦN I .3
PHẦN II . 6
Chương 1 6
1. Chất bán dẫn và linh kiện bán dẫn 6
2. Mạch RLC nối tiếp . 14
3. Mạch khuếch đại 15
4. Mạch làm toán dùng OP-AMP 18
5. Mạch đếm 19
Chương 2 24
1. Các dụng cụ đo . 24
2. Các board mạch điện tử .27
3. Máy phát tần số . 30
4. Nguồn điện 31
5. Dây nối 32
Chương 3 33
Bài 1 33
Bài 2 39
Bài 3 42
Bài 4 45
Bài 5 48
Bài 6 53
Bài 7 56
PHẦN III 60
KẾT LUẬN 60
PHỤ LỤC . 62
P1. SỬ DỤNG DAO ĐỘNG KÝ HAI CHÙM TIA . 62
P2. MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG TRANSITOR . 63
P3. MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG OP-AMP 64
P4. MẠCH LÀM TOÁN 64
P5. CỔNG LOGIC 65
Nguyễn Văn Mện 2
Thí nghiệm vô tuyến điện
PHẦN I
MỞ ĐẦU
1. Khái quát chung cho đề tài:
Ngày nay, các mạch điện tử cơ bản được sử dụng rất phổ biến trong các
thiết bị điện tử (radio, ampli, đồng hồ điện tử, biển quảng cáo, ). Chúng trở thành
một phần không thể thiếu của cuộc sống hiện đại và do đó việc giảng dạy các học
phần cơ sở có liên quan đến công nghệ thông tin cho sinh viên là rất cần thiết. Ở hầu
hết các trường đại học, bộ môn vô tuyến điện được đưa vào giảng dạy cả phần lý
thuyết và thực hành với những tên gọi khác nhau. Việc làm này không những trang
bị những kiến thức cơ bản nhất về kỹ thuật điện tử cho sinh viên mà còn rèn luyện
cho các em những kỹ năng thực nghiệm khoa học.
Phòng thí nghiệm Vật lý Trường Đại học An Giang đảm nhận tất cả các học
phần thí nghiệm Vật lý, kỹ thuật điện, kỹ thuật điện tử của trường. Đáp ứng nhu cầu
của tình hình mới, Bộ môn Vật lý có đề nghị mua một số bộ dụng cụ thí nghiệm vô
tuyến do Công ty sách và thiết bị giáo dục Thắng Lợi cung cấp nhưng với thành giá
rất cao. Trong khi đó, nếu sử dụng các dụng cụ đo có sẵn, mua sắm linh kiện và tự
thiết kế, lắp ráp mạch thì ta cũng thu được các bài thí nghiệm tương tự có kết quả
không kém nhưng hiệu quả kinh tế thì rất đáng kể. Nhận thấy những điều thực tế
trên, tôi quyết định thực hiện đề tài: "Thiết kế bảy bài thí nghiệm vô tuyến dùng
cho sinh viên Đại học An Giang".
Đề tài nhằm thiết kế một số mạch thí nghiệm điện tử phục vụ cho việc giảng
dạy và thực hành môn vô tuyến điện trong phòng thí nghiệm Vật lý.
2. Giả thuyết khoa học của đề tài:
Hướng dẫn thực hành các môn vật lý đại cương trong phòng thí nghiệm vật
lý, nhất là các bộ môn có liên quan đến điện tử: như vô tuyến điện, mạch RLC, mạch
khuếch đại Nếu giảng viên dựa trên cơ sở sự hiểu biết của sinh viên về kiến thức
lý thuyết điện tử, xác định được hệ thống kỹ năng thí nghiệm, cung cấp đúng và đủ
các linh kiện thí nghiệm, sử dụng phương pháp hướng dẫn phù hợp thì sinh viên sẽ
dễ dàng hình thành được các kỹ năng và sẽ hoàn thành tốt bài thí nghiệm điện tử với
chất lượng cao. Qua đó, sinh viên tự vận dụng được các kiến thức và kỹ năng vừa
trang bị biết thiết kế, lắp đặt các mạch điện tử thông dụng dùng trong việc giảng dạy
cũng như ứng dụng trong cuộc sống sau này.
- Qua khảo sát thực tế cho thấy việc lắp ráp các linh kiện điện tử thành bài
thí nghiệm giúp sinh viên củng cố vững chắc kiến thức lý thuyết, đồng thời dễ dàng
hình thành ở sinh viên các kỹ năng ứng dụng.
- Qua khảo sát thị trường cho thấy việc mua sắm các linh kiện điện tử để
lắp ráp thành mạch là tiết kiệm hơn rất nhiều so với mua trọn bộ thí nghiệm do các
công ty sách và thiết bị giáo dục cung cấp.
Giá thành hiện tại của các bộ thí nghiệm điện tử là rất cao (hàng chục triệu
đồng trên một bài thí nghiệm), vì thế nếu mua sắm tự lắp ráp, cộng thêm cả khoảng
chi phí khảo sát, tham quan thì các bộ thí nghiệm tự chế vẫn còn rẻ hơn nhiều lần mà
vẫn đảm bảo được chất lượng đào tạo.
Nguyễn Văn Mện 3
Thí nghiệm vô tuyến điện
- Có thể nghiên cứu lý thuyết về vô tuyến điện, kỹ thuật điện, kỹ thuật điện
tử để đưa ra các nội dung cơ bản, quan trọng đưa vào giảng dạy cho sinh viên.
Nội dung về các vấn đề trên rất đa dạng, phong phú nên việc lựa chọn đưa
vào chương trình là rất quan trọng. Nội dung giảng dạy về học phần vô tuyến điện
của các lớp Sư phạm lý không đòi hỏi phức tạp, kỹ thuật cao như các lớp chuyên
ngành, cũng không thể sơ sài, qua loa đại khái mà phải rèn luyện được cho các thầy
cô giáo tương lai những kiến thức và kỹ năng cơ bản nhất.
- Có thể thiết kế các mạch điện tử, sử dụng các máy đo có sẵn của phòng thí
nghiệm để tạo thành các bài thí nghiệm hoàn chỉnh, hoạt động đồng bộ.
Do đảm nhận tất cả các học phần về vật lý, kỹ thuật của Trường, Phòng Thí
nghiệm Vật lý được trang bị khá đầy đủ các dụng cụ đo phục vụ cho việc giảng dạy
thí nghiệm vật lý trước đây. Các dụng cụ này có thể được phát huy hết công suất và
sử dụng cho giảng dạy thí nghiệm vô tuyến một cách hiệu quả. Các máy công cụ
cũng được trang bị nên việc sản xuất, gia công, lắp ráp các mạch điện tử cũng có thể
thực hiện được một số công đoạn tại phòng.
- Có thể sử dụng các mạch điện tử thiết kế được, viết thêm tài liệu hướng
dẫn rồi đưa vào giảng dạy cho sinh viên hệ đại học.
Trong chương trình khung hệ đại học của một số chuyên ngành có học phần
vô tuyên điện, kỹ thuật điện tử cả lý thuyết và thực hành vì thế các bộ thí nghiệm
thiết kế được có thể đưa vào giảng thử nghiệm ngay để kịp thời điều chỉnh cho phù
hợp.