Xem mẫu
- Bµi 11
s¬ ®å æn thÕ
Môc ®Ých: N¾m v÷ng nguyªn lÝ ho¹t ®éng, t¸c dông cña c¸c phÇn tö trong c¸c
m¹ch æn ¸p. HiÓu râ c¸c m¹ch b¶o vÖ khi lèi ra cña c¸c bé æn ¸p bÞ qu¸ t¶i. Kh¶o
s¸t c¸c m¹ch æn ¸p ®−îc x©y dùng trªn c¸c s¬ ®å kh¸c nhau.
PhÇn lý thuyÕt
Nguån mét chiÒu cã nhiÖm vô cung cÊp n¨ng l−îng mét chiÒu cho c¸c
m¹ch vµ thiÕt bÞ ®iÖn tö ho¹t ®éng. N¨ng l−îng mét chiÒu cña nã th«ng th−êng
®−îc lÊy tõ nguån xoay chiÒu cña l−íi ®iÖn th«ng qua mét qu¸ tr×nh biÕn ®æi
®−îc thùc hiÖn trong nguån mét chiÒu.
H×nh 11.1 biÓu diÔn s¬ ®å khèi cña mét bé nguån mét chiÒu hoµn chØnh
víi chøc n¨ng cña c¸c khèi nh− sau:
- BiÕn ¸p ®Ó biÕn ®æi ®iÖn ¸p xoay chiÒu U1 thµnh ®iÖn ¸p xoay chiÒu U2
cã gi¸ trÞ thÝch hîp víi yªu cÇu.
- M¹ch chØnh l−u cã nhiÖm vô chuyÓn ®iÖn ¸p xoay chiÒu U2 thµnh ®iÖn
¸p mét chiÒu cã d¹ng ®Ëp m¹ch U1.
- Bé läc cã nhiÖm vô san b»ng ®iÖn ¸p mét chiÒu ®Ëp m¹ch U1 thµnh ®iÖn
¸p mét chiÒu U01 Ýt biÕn ®æi h¬n.
- Bé æn ¸p mét chiÒu cã nhiÖm vô æn ®Þnh ®iÖn ¸p ë ®Çu ra U02 khi U01
thay ®æi, hoÆc trë t¶i cña nã thay ®æi.
It
o
~ U1 U 01
Bé
BiÕn M¹ch Bé æn ¸p U 02
U2 Rt
~
U läc
¸p chØnh l−u 1 chiÒu
1
o
H×nh 11.1: S¬ ®å khèi cña nguån mét chiÒu.
1. Nh÷ng th«ng sè c¬ b¶n cña bé æn ¸p
§Ó ®¸nh gi¸ chÊt l−îng cña bé æn ¸p ng−êi ta ®−a ra c¸c th«ng sè c¬ b¶n
sau:
205
- - HÖ sè æn ¸p: X¸c ®Þnh b»ng tØ sè l−îng biÕn thiªn t−¬ng ®èi cña ®iÖn ¸p
®Çu vµo vµ ®iÖn ¸p ®Çu ra khi gi÷ t¶i ë mét gi¸ trÞ kh«ng ®æi.
dU vào U vào
K«.® =
dU ra U ra Rt = const
- §iÖn trë ra ®Æc tr−ng cho sù biÕn thiªn cña ®iÖn ¸p ra khi dßng t¶i thay
®æi.
dU ra
Rra =
dI t U V = const
- HiÖu suÊt: §o b»ng c«ng suÊt ra t¶i vµ c«ng suÊt danh ®Þnh ®Çu vµo
U ra .I t
η=
U V .I V
- §é tr«i (®é kh«ng æn ®Þnh) cña ®iÖn ¸p ra theo thêi gian vµ sù thay ®æi
nhiÖt ®é cña m«i tr−êng.
2. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña c¸c bé æn ¸p
C¸c d¹ng bé æn ¸p mét chiÒu trªn thùc tÕ chia thµnh 3 lo¹i chÝnh: æn ¸p
kiÓu tham sè, æn ¸p kiÓu bï tuyÕn tÝnh, æn ¸p kiÓu bï xung.
ë ®©y chØ xÐt hai lo¹i ®Çu, cßn æn ¸p kiÓu bï xung, sinh viªn cã thÓ t×m
hiÓu trong c¸c tµi liÖu kü thuËt m¹ch ®iÖn tö.
2.1. æn ¸p kiÓu tham sè
æn ¸p kiÓu tham sè dïng diode zener ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 11.2.
R
+o o+
UV Ur
Z
-o o-
H×nh 11.2: S¬ ®å nguyªn lý m¹ch æn ¸p dïng diode zener.
Theo s¬ ®å Ur = Uz ; Uz lµ ®iÖn ¸p æn ¸p cña diode zener.
HÖ sè æn ¸p:
dU vào U vào R.U r
K«.® = =
rz .U V
dU ra U ra
ë ®©y rz lµ ®iÖn trë ®éng cña diode zener:
206
- ∆U
rz = (trong ®o¹n æn ¸p)
∆I
M¹ch æn ¸p lo¹i nµy chØ ®−îc dïng khi yªu cÇu c«ng suÊt ra nhá v× hiÖu
suÊt cña nã thÊp (η ≈ 50% ), c«ng suÊt tæn hao trong R vµ rz lín.
2.2. æn ¸p lo¹i bï dïng bé khuÕch ®¹i cã ®iÒu khiÓn.
§Ó n©ng cao chÊt l−îng æn ®Þnh ®iÖn ¸p ë lèi ra ng−êi ta dïng bé æn ¸p
kiÓu bï (cßn gäi lµ æn ¸p so s¸nh hay æn ¸p cã håi tiÕp).
Tuú theo ph−¬ng ph¸p cÊu tróc, bé æn ¸p cã håi tiÕp cã hai d¹ng c¬ b¶n lµ:
æn ¸p song song vµ æn ¸p nèi tiÕp.
S¬ ®å khèi cña bé æn ¸p song song ®−îc tr×nh bµy ë h×nh 11.3, bé æn ¸p
nèi tiÕp h×nh 11. 4.
Z
o
+o
+
Ic
It
U1 K
C U2
Rt
Ech
−o
-o
H×nh 11.3: S¬ ®å khèi bé æn ¸p song song
U®c
+o C o
+
Ic It
U1
K U2
Rt
Ech
−o
-o
H×nh 11.4: S¬ ®å khèi bé æn ¸p nèi tiÕp.
ë ®©y : C - PhÇn tö ®iÒu khiÓn
207
- K- PhÇn tö khuÕch ®¹i so s¸nh
Ech - Nguån ®iÖn ¸p chuÈn
§èi víi bé æn ¸p song song phÇn tö ®iÒu chØnh m¾c song song víi t¶i, ®Ó
®iÒu tiÕt dßng ®iÖn trong giíi h¹n cÇn thiÕt qua ®ã ®iÒu chØnh ®iÖn ¸p trªn ®iÖn
trë R® theo xu h−íng bï l¹i ®iÖn ¸p lèi ra: U2 = U1 - UR®, do ®ã ®iÖn ¸p ra t¶i gi÷
kh«ng ®æi. Bé t¹o ®iÖn ¸p chuÈn ®−a ra Ech vµo so s¸nh víi ®iÖn ¸p ra U2 ë bé
khuÕch ®¹i so s¸nh vµ ®é sai lÖch gi÷a chóng ®−îc bé khuÕch ®¹i so s¸nh khuÕch
®¹i. §iÖn ¸p ra cña K sÏ khèng chÕ phÇn tö ®iÒu chØnh C. Sù biÕn ®æi dßng ®iÖn
t¶i tõ 0 ÷ It¶i max sÏ g©y lªn sù biÕn ®æi t−¬ng øng dßng ®iÖn qua phÇn tö ®iÒu
chØnh tõ Ic max ÷ 0.
Bé æn ¸p nèi tiÕp ë h×nh 11.4 cã phÇn tö ®iÒu chØnh m¾c nèi tiÕp víi t¶i,
dßng ®iÖn qua t¶i gÇn b»ng dßng ®iÖn qua C. Nguyªn lý ho¹t ®éng cña bé æn ¸p
dùa trªn sù biÕn ®æi ®iÖn trë trong cña phÇn tö ®iÒu chØnh C theo møc ®é sai lÖch
cña ®iÖn ¸p ra (sau khi ®· ®−îc so s¸nh vµ khuÕch ®¹i). VÝ dô do nguyªn nh©n
nµo ®ã lµm cho U2 biÕn ®æi, qua m¹ch so s¸nh vµ m¹ch khuÕch ®¹i K, tÝn hiÖu sai
lÖch sÏ t¸c ®éng vµo phÇn tö ®iÒu chØnh C lµm cho ®iÖn trë cña nã biÕn ®æi theo
chiÒu h−íng U®c bï l¹i sù biÕn ®æi cña U1.
Ta cã: U2 = U1 - U®c, do cã sù biÕn ®æi cïng chiÒu gi÷a U1 vµ U®c nªn U2
æn ®Þnh h¬n.
Trong hai s¬ ®å trªn, phÇn tö ®iÒu chØnh g©y ra tæn hao chñ yÕu vÒ n¨ng
l−îng trong bé æn ¸p vµ lµm cho hiÖu suÊt cña bé æn ¸p kh«ng v−ît qu¸ 60%.
Trong s¬ ®å æn ¸p song song, c«ng suÊt tæn hao chñ yÕu x¸c ®Þnh b»ng
c«ng suÊt tæn hao trªn R® vµ phÇn tö ®iÒu chØnh C:
Pth = (U 1 − U 2 )( I c + I t ) + U 2 I c
Pth = (U 1 − U 2 ) I t + U 1 I c
Trong s¬ ®å æn ¸p nèi tiÕp, c«ng suÊt tæn hao chØ do phÇn tö ®iÒu chØnh
quyÕt ®Þnh
Pth = (U 1 − U 2 ) I t
VËy s¬ ®å æn ¸p nèi tiÕp cã tæn hao Ýt h¬n s¬ ®å æn ¸p song song mét
l−îng UtI®, nªn hiÖu suÊt cao h¬n vµ nã ®−îc dïng phæ biÕn h¬n.
H×nh 11.5 ®−a ra s¬ ®å nguyªn lý c¸c bé æn ¸p nèi tiÕp ®· tr×nh bµy ë trªn.
¦u ®iÓm cña s¬ ®å æn ¸p song song lµ kh«ng g©y nªn nguy hiÓm khi qu¸
t¶i v× ®o¶n m¹ch ë ®Çu ra. S¬ ®å æn ¸p nèi tiÕp yªu cÇu ph¶i cã thiÕt bÞ b¶o vÖ v×
khi qu¸ t¶i dßng qua phÇn tö ®iÒu chØnh vµ qua bé chØnh l−u sÏ lµm háng c¸c
208
- phÇn tö nµy vµ biÕn ¸p nguån.
Gi¶ thiÕt U1 gi¶m, tøc thêi U2 gi¶m, g©y nªn sù gi¶m cña Uht . §iÖn ¸p so
s¸nh U 1 = U ht − Ech = U BE1 cña T1 gi¶m, dÉn ®Õn dßng IC cña T1 gi¶m, ®iÖn ¸p ë
collector T1 t¨ng. §iÖn ¸p UBE cña T2 t¨ng lµm cho dßng IE cña T2 t¨ng, U®.c gi¶m.
U®.c
•
+o
T2
RC R1
C2
R4 • +
C3 Rt
R2 -
+
C1
T1
-
•
R3
£ch D
•
-o
H×nh 11.5: S¬ ®å nguyªn lý bé æn ¸p nèi tiÕp.
Ta cã: U2 = U1 - U®.c
NÕu sè gia cña U1 vµ U®.c b»ng nhau th× U2 = const.
NÕu dßng t¶i t¨ng dÉn ®Õn ®iÖn ¸p U2 gi¶m tøc thêi th× m¹ch ho¹t ®éng
t−¬ng tù nh− trªn sÏ gi÷ æn ®Þnh U2. Tô C1 vµ C3 ®Ó läc thªm vµ khö dao ®éng kÝ
sinh, C2 ®Ó n©ng cao chÊt l−îng æn ®Þnh c¸c thµnh phÇn biÕn ®æi ë lèi ra. BiÕn trë
R2 ®Ó thay ®æi møc ®iÖn ¸p ra.
§èi víi nguån æn ¸p cã cùc tÝnh ©m ta sÏ thay ®æi c¸c transistor n − p − n
trong s¬ ®å trªn b»ng c¸c transistor p − n − p , ®æi chiÒu diode æn ¸p vµ c¸c tô
ho¸. HÖ sè æn ®Þnh cña m¹ch trªn cã thÓ ®¹t tíi vµi tr¨m, ®iÖn trë ra cì
1 1
Ω÷ Ω.
10 100
§Ó n©ng cao chÊt l−îng æn ®Þnh cã thÓ dïng nh÷ng biÖn ph¸p sau ®©y:
- T¨ng hÖ sè khuÕch ®¹i thay T2 b»ng transistor m¾c tæ hîp (Darlington) ®Ó
cã hÖ sè khuÕch ®¹i dßng β cì 10 3 ÷ 10 4 .
- Thay tÇng khuÕch ®¹i dïng T1 b»ng c¸ch dïng s¬ ®å khuÕch ®¹i vi sai cã
bï nhiÖt.
3. S¬ ®å æn ¸p cã m¹ch chèng qu¸ t¶i (Xem h×nh 11.6)
§èi víi c¸c bé æn ¸p nèi tiÕp, ®Ó tr¸nh h− háng phÇn tö ®iÒu chØnh, m¹ch
chØnh l−u vµ biÕn ¸p nguån, ng−êi ta m¾c thªm m¹ch chèng qu¸ t¶i.
209
- Khi trë t¶i gi¶m xuèng dßng It t¨ng lªn, lµm cho ®iÖn ¸p trªn R5 lµ
URS ≈ It.R5 còng t¨ng lªn. Khi It t¨ng ®Õn mét gi¸ trÞ nhÊt ®Þnh, ®iÖn ¸p sôt trªn R5
cì 0,6V lµm cho T3 më, ®iÖn trë cña T3 gi¶m xuèng, lµm cho dßng cña base cña
T2 còng gi¶m xuèng, dÉn ®Õn dßng emitter cña T2 gÇn b»ng It còng gi¶m ®i. Do
®ã b¶o vÖ ®−îc phÇn tö ®iÒu chØnh T2' khi lèi ra cña bé æn ¸p bÞ ®o¶n m¹ch.
S¬ ®å ®−îc tr×nh bµy trªn h×nh 11.6
R5 It
o
+o
T2’ +
RC
C R1
T2
T3
R4
• Rt
U2
R2
U1 T1
•
R3
D
-o
-o
H×nh 11.6: S¬ ®å nguyªn lý bé æn ¸p nèi tiÕp cã m¹ch chèng qu¸ t¶i.
4. CÊu tróc ®iÓn h×nh bªn trong cña IC æn ¸p. (Xem h×nh 11.7)
- Víi lo¹i cÊu tróc 3 ch©n ra (kh«ng cã ch©n sè 4) c¸c ®iÖn trë håi tiÕp R1' ,
R2 ®−îc chÕ t¹o ngay bªn trong vá IC (µA-7800). Cßn víi lo¹i cÊu tróc 4 ch©n,
cùc base cña T2 ®−îc ®Ó ngá ®Ó ®−a ra ®Êu R1' , R2 tõ ngoµi, khi ®ã cã thÓ chän
(hoÆc ®iÒu chØnh) møc ®iÖn ¸p ra lÊy t¹i ch©n 2:
⎛ R⎞
U ra = U ch ⎜1 + 2' ⎟
⎜ R1 ⎟
⎝ ⎠
- §Ó chèng hiÖn t−îng qu¸ t¶i (ng¾n m¹ch t¶i hay t¨ng qu¸ møc ®iÖn ¸p
vµo) ng−êi ta ®−a vµo c¸c kh©u m¹ch b¶o vÖ qu¸ ¸p (dïng R5, DZ2) vµ b¶o vÖ qu¸
dßng (dïng R3, R4) kÕt hîp víi transistor T3.
Dßng cùc base cña transistor ®iÒu chØnh Darlingt¬n ( T4' , T4) ®−îc duy tr×
kh«ng v−ît qu¸ giíi h¹n IB max (cì vµi mA) nhê t¸c dông ph©n dßng cña T3 lóc
qu¸ ¸p hay qu¸ dßng. Tõ ®ã dßng ®iÖn lèi ra: I ra ≤ I ra max = β ' β A I B max .
- B×nh th−êng T3 ë tr¹ng th¸i kho¸ nhê viÖc chän R3R4 thÝch hîp. Khi sôt
¸p trªn R3 t¨ng lªn do qu¸ dßng ®¹t tíi gi¸ trÞ U R 3 ≥ 0,6V , T3 chuyÓn sang më,
'
ng¨n ngõa sù gia t¨ng tiÕp tôc cña dßng I B 4 . Tõ ®ã møc h¹n chÕ dßng ra x¸c
210
- ®Þnh bëi:
0,6V
I ra max =
R3
Uvµo
o
1
I1 I2
DZ2
T 4’
•
• T4
T1 T2
R5
R6
T3
R4
R1
Uch R3
DZ1
Ura
• • o
2
3 R2
R1’
H×nh 11.7: S¬ ®å cÊu tróc ®iÓn h×nh IC æn ¸p.
(Chó ý r»ng møc ®iÖn ¸p dßng nµy chØ thÝch hîp khi U ' ra nhá, cßn khi Ura lín nã
sÏ gi¶m ®i do ¶nh h−ëng cña R4 R5).
- C«ng suÊt nhiÖt tiªu t¸n cùc ®¹i trªn T4' , T4 x¸c ®Þnh tõ hÖ thøc:
Pt = I ra max (U vao max − U ra min )
V× nh÷ng nguyªn nh©n kh«ng mong muèn, m¹ch ra bÞ chËp (Ura ≈ 0) Ira ↑
hay ®iÖn ¸p lèi vµo t¨ng qu¸ cao ®Çu dÉn tíi kh¶ n¨ng bÞ qu¸ nhiÖt g©y h− háng
cho T4' T4. M¹ch dïng DZ2 vµ R5 cã t¸c dông b¶o vÖ T4 khái c¸c nguyªn nh©n
nµy.
NÕu Uvµo - Ura < UZ (UZ lµ gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ®¸nh thñng zener cña DZ2), sÏ
kh«ng cã dßng qua R5 vµ chØ m¹ch h¹n chÕ R3R4T3 ho¹t ®éng lóc qu¸ dßng.
NÕu Uvµo - Ura > UZ nh¸nh DZ2, R5 dÉn dßng, qua ph©n ¸p R4 R5 ®Æt mét
®iÖn ¸p d−¬ng lªn T3 lµm nã më ngay c¶ khi dßng trªn R3 ch−a ®¹t tíi gi¸ trÞ
Ira max (vµ nhê ®ã lµm gi¶m dßng ra kÓ c¶ khi ®iÒu kiÖn Ira ≥ Ira max kh«ng tho¶
m·n).
211
- PhÇn thùc nghiÖm
A. ThiÕt bÞ sö dông:
1. ThiÕt bÞ chÝnh cho thùc tËp ®iÖn tö t−¬ng tù (Khèi ®Õ nguån)
2. Panel thÝ nghiÖm AE - 111N cho bµi thùc tËp vÒ æn thÕ (G¾n lªn thiÕt bÞ
chÝnh - khèi ®Õ nguån).
3. Dao ®éng ký 2 chïm tia.
4. D©y nèi c¾m 2 ®Çu.
B. CÊp nguån vµ nèi d©y
Khèi thÝ nghiÖm AE - 111N chøa 6 m¶ng s¬ ®å A11-1 ... A11- 6, víi c¸c
chèt c¾m nguån riªng. Khi sö dông m¶ng nµo th× c¾m d©y nguån cho m¶ng ®ã.
§Êt (GND) cña c¸c m¶ng s¬ ®å ®Êt ®−îc nèi s½n víi nhau. Do ®ã chØ cÇn nèi ®Êt
chung cho toµn khèi AE 111N.
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
cÊp trùc tiÕp cho m¶ng s¬ ®å cÇn kh¶o s¸t.
Chó ý : c¾m ®ïng ph©n cùc cña nguån vµ ®ång hå ®o.
C. C¸c bµi thùc tËp
Trong c¸c bµi thùc tËp cã sö dông nguån chuÈn cña thiÕt bÞ chÝnh vµ bé
chØnh l−u läc nguån trªn khèi thiÕt bÞ chÝnh ®Ó so s¸nh ®Æc tr−ng æn ¸p.
212
- 1. s¬ ®å æn thÕ zener
NhiÖm vô:
T×m hiÓu nguyªn t¾c ho¹t ®éng vµ ®Æc tr−ng cña bé æn thÕ ®¬n gi¶n dïng
zener.
C¸c b−íc thùc hiÖn:
1.1. CÊp nguån ®iÒu chØnh tõ 0 ... +15V cña thiÕt bÞ chÝnh cho m¶ng s¬
®å A11- 1 qua chèt IN/+V.
1.2. M¾c c¸c ®ång hå ®o:
- §ång hå ®o thÕ vµo: Nèi chèt +V/ IN cña m¹ch h×nh 11- 1 víi ®ång hå
®o thÕ hiÖn sè DIGITAL VOLTMETER cña thiÕt bÞ chÝnh. Kho¶ng ®o ®Æt ë 20V.
- §ång hå ®o thÕ ra: Sö dông bé ®o hiÖn sè DIGITAL V-A METER cña
thiÕt bÞ chÝnh. §Æt c¸c c«ng t¾c cña bé ®o hiÖn sè ë chÕ ®é ®o thÕ (V) vµ kho¶ng
®o ®Æt ë 20V. Nèi bé ®o hiÖn sè víi chèt A hoÆc chèt OUT/ C cña m¹ch h×nh
11-1 theo yªu cÇu ®o.
Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån vµ ®ång hå ®o.
1.3. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi nguån chuÈn:
1.3.1. VÆn biÕn trë cña m¹ch ®iÒu chØnh cña thiÕt bÞ chÝnh ®Ó t¨ng thÕ +V
theo c¸c gi¸ trÞ ghi trong b¶ng A11-1. §o c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ t−¬ng øng trªn zener
cho c¸c tr−êng hîp cã nèi vµ kh«ng nèi trë t¶i J1, J2.
Trªn c¬ së kÕt qu¶ vÏ ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc thÕ ra (trôc y) rheo thÐ
vµo (trôc x). X¸c ®Þnh kho¶ng thÕ vµo lµm viÖc tèt cho s¬ ®å A11-1. X¸c ®Þnh kh¶
n¨ng t¶i cho s¬ ®å.
213
- ZENER VOLT.REGULATOR: bé æn ¸p dïng diode zener
B¶ng A11-1
+V 8V 9V 10V 11V 12V 13V 14V
ThÕ trªn Zener (®iÓm A).
Khi kh«ng t¶i (c¸c J ng¾t)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi kh«ng t¶i (c¸c J ng¾t)
ThÕ trªn Zener (®iÓm A).
Khi cã t¶i (c¸c J1 nèi)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (c¸c J1 nèi)
ThÕ trªn Zener (®iÓm A).
Khi cã t¶i (c¸c J2 nèi)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (c¸c J2 nèi)
1.3.2. §Æt kªnh 1 cña dao ®éng ký ë chÕ ®é AC, thang ®o thÕ lèi vµo ë
100mV cm , thêi gian quÐt ë 10 ms cm . ChØnh cho c¶ 2 tia n»m gi÷a kho¶ng
phÇn trªn vµ phÇn d−íi cña mµn dao ®éng ký.
214
- Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi ra C.
1.3.3. §Æt nguån +V cña thiÕt bÞ chÝnh ë +12V, nèi J1, ®o biªn ®é mÊp m«
cña tÝn hiÖu ra Ur (+ V/ATS-11N) . Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11- 2.
1.4. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi bé chØnh l−u:
1.4.1. Nèi nguån AC (0÷ ~ 9V ) tõ AC SOURCE cña thiÕt bÞ chÝnh víi lèi
vµo AC IN s¬ ®å chØnh l−u cÇu A11- 6, ®Ó h×nh thµnh thÕ +V, sö dông cho c¸c d¬
®å thÕ.
1.4.2. CÊp thÕ +V tõ bé chØnh l−u A11- 6 cho m¶ng s¬ ®å A11- 1, thay
cho thÕ lÊy tõ thiÕt bÞ chÝnh.
1.4.3. §o biªn ®é mÊp m« tÝn hiÖu ra cña s¬ ®å A11- 1 khi kh«ng t¶i vµ cã
t¶i Ur (A11- 6). Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11- 2.
B¶ng A11- 2
Kh«ng nèi J Nèi J1 (T¶i R3) Nèi J2 (T¶i R4)
Ur (+ V/A TS-11N)
Ur (A11- 6)
So s¸nh kÕt qu¶ ®é mÊp m« khi dïng nguån +V æn ®Þnh cña khèi thiÕt bÞ
chÝnh vµ nguån tõ bé chØnh l−u A11- 6.
2. bé æn thÕ c«ng suÊt ®¬n gi¶n
NhiÖm vô:
T×m hiÓu nguyªn t¾c lµm viÖc vµ ®Æc tr−ng cña bé æn thÕ c«ng suÊt ®¬n
gi¶n dïng zener vµ s¬ ®å Darlington.
C¸c b−íc thùc hiÖn:
2.1. CÊp nguån ®iÒu chØnh tõ 0 ... +15V cña thiÕt bÞ chÝnh cho m¶ng s¬
®å A11- 2 qua chèt IN/ +V.
2.2. M¾c c¸c ®ång hå ®o:
- §ång hå ®o thÕ vµo: Nèi chèt +V/ IN cña m¹ch h×nh 11-2 víi ®ång hå ®o
thÕ hiÖn sè DIGITAL VOLTMETER cña thiÕt bÞ chÝnh. Kho¶ng ®o ®Æt ë 20V.
- §ång hå ®o thÕ ra: Nèi bé ®o hiÖn sè DIGITAL V-A METER cña thiÕt
bÞ chÝnh víi chèt OUT cña m¹ch A11-2. §Æt c¸c c«ng t¾c cña bé ®o hiÖn sè ë chÕ
®é ®o thÕ (V) vµ kho¶ng ®o ®Æt ë 20V. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån vµ ®ång
hå ®o.
2.3. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi nguån chuÈn:
215
- SIMPLE POWER VOLT.REG: bé æn ¸p c«ng suÊt ®¬n gi¶n
2.3.1. VÆn biÕn trë cña nguån ®iÒu chØnh cña thiÕt bÞ chÝnh ®Ó t¨ng thÕ +V
theo c¸c gi¸ trÞ ghi trong b¶ng A11-3. §o c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ t−¬ng øng trªn zener
cho c¸c tr−êng hîp cã nèi vµ kh«ng nèi trë t¶i J1, J2.
Trªn c¬ së kÕt qu¶ vÏ ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc thÕ ra (trôc y) rheo thÐ
vµo (trôc x). X¸c ®Þnh kho¶ng thÕ vµo lµm viÖc tèt cho s¬ ®å A11- 2. X¸c ®Þnh
kh¶ n¨ng t¶i cho s¬ ®å.
B¶ng A11-3
+V 8V 9V 10V 11V 12V 13V 14V
ThÕ trªn Zener (®iÓm A).
Khi kh«ng t¶i (c¸c J ng¾t)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi kh«ng t¶i (c¸c J ng¾t)
ThÕ trªn Zener (®iÓm A).
Khi cã t¶i (c¸c J1 nèi)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (c¸c J1 nèi)
ThÕ trªn Zener (®iÓm A).
Khi cã t¶i (c¸c J2 nèi)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (c¸c J2 nèi)
216
- 2.3.2. §Æt kªnh 1 cña dao ®éng ký ë chÕ ®é AC, thang ®o thÕ lèi vµo ë
100mV cm , thêi gian quÐt ë 10 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 ra C.
2.3.3. §Æt nguån +V cña thiÕt bÞ chÝnh ë +12V, nèi J1, ®o biªn ®é mÊp m«
cña tÝn hiÖu ra Ur (+V). Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11- 4.
2.4. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi bé chØnh l−u:
2.4.1. CÊp thÕ +V cho m¶ng s¬ ®å A11- 2 tõ bé chØnh l−u A11- 6, thay cho
thÕ lÊy tõ thiÕt bÞ chÝnh.
2.4.2. §o biªn ®é mÊp m« tÝn hiÖu ra khi kh«ng t¶i vµ cã t¶i Ur (A11- 6).
Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11- 4.
B¶ng A11- 4
Kh«ng nèi J Nèi J1 (T¶i R3) Nèi J2 (T¶i R4)
Ur (+ V/A TS-11N)
Ur (A11- 6)
So s¸nh kÕt qu¶ ®é mÊp m« khi dïng nguån +V æn ®Þnh cña khèi thiÕt bÞ
chÝnh vµ nguån tõ bé chØnh l−u A11- 6.
3. s¬ ®å æn thÕ transistor
NhiÖm vô:
T×m hiÓu nguyªn t¾c lµm viÖc vµ ®Æc tr−ng cña bé æn thÕ trªn transistor.
C¸c b−íc thùc hiÖn:
3.1. CÊp nguån ®iÒu chØnh tõ 0 ... +15V cña thiÕt bÞ chÝnh cho m¶ng s¬
®å A11- 3 qua chèt IN/ +V.
3.2. M¾c c¸c ®ång hå ®o:
- §ång hå ®o thÕ vµo: Nèi chèt +V/ IN cña m¹ch h×nh 11- 3 víi ®ång hå
®o thÕ hiÖn sè DIGITAL VOLTMETER cña thiÕt bÞ chÝnh. Kho¶ng ®o ®Æt ë 20V.
- §ång hå ®o thÕ ra: Nèi bé ®o hiÖn sè DIGITAL V-A METER cña thiÕt
bÞ chÝnh víi chèt OUT cña m¹ch A11- 3. §Æt c¸c c«ng t¾c cña bé ®o hiÖn sè ë
chÕ ®é ®o thÕ (V) vµ kho¶ng ®o ®Æt ë 20V. Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån vµ
®ång hå ®o.
3.3. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi nguån chuÈn:
3.3.1. VÆn biÕn trë P1 ë vÞ trÝ gi÷a. VÆn biÕn trë nguån ®iÒu chØnh cña
thiÕt bÞ chÝnh ®Ó t¨ng thÕ +V theo c¸c gi¸ trÞ ghi trong b¶ng A11-5. §o c¸c gi¸ trÞ
217
- ®iÖn thÕ lèi ra c¸c tr−êng hîp cã nèi vµ kh«ng nèi trë t¶i J1, J2.
Trªn c¬ së kÕt qu¶ vÏ ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc thÕ ra (trôc y) theo thÕ
vµo (trôc x). X¸c ®Þnh kho¶ng thÕ vµo lµm viÖc tèt cho s¬ ®å A11-3. X¸c ®Þnh kh¶
n¨ng t¶i cho s¬ ®å.
3.3.2. VÆn biÕn trë P1 theo chiÒu t¨ng hoÆc gi¶m, lÆp l¹i b−íc 2. T×m vÞ trÝ
®Ó kho¶ng thÕ lµm viÖc lèi vµo lµ réng nhÊt.
TRANSISTOR VOLT.REGULATOR: bé æn thÕ ®iÒu chØnh ®−îc dïng
transistor
B¶ng A11- 5
+V 8V 9V 10V 11V 12V 13V 14V
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi kh«ng t¶i (J ng¾t)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (J1 nèi)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (J2 nèi)
3.3.3. §Æt kªnh 1 cña dao ®éng ký ë chÕ ®é AC, thang ®o thÕ lèi vµo ë
100mV cm , thêi gian quÐt ë 10 ms cm . ChØnh cho c¶ 2 tia ë vÞ trÝ dÔ quan s¸t.
218
- Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi ra C.
3.3.4. §Æt nguån +V cña thiÕt bÞ chÝnh ë +12V, nèi J1, ®o biªn ®é mÊp
m« cña tÝn hiÖu ra Ur (+V/ATS-11N). Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11-6.
3.4. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi bé chØnh l−u:
3.4.1. CÊp thÕ +V cho m¶ng s¬ ®å A11- 3 tõ bé chØnh l−u A11-6, thay cho
thÕ lÊy tõ thiÕt bÞ chÝnh.
3.4.2. §o biªn ®é mÊp m« tÝn hiÖu ra khi kh«ng t¶i vµ cã t¶i Ur (A11-6).
Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11- 6. So s¸nh kÕt qu¶ ®é mÊp m« khi dïng nguån +V æn
®Þnh cña khèi thiÕt bÞ chÝnh vµ nguån tõ bé chØnh l−u A11- 6.
B¶ng A11- 6
Kh«ng nèi J Nèi J1 (T¶i R7) Nèi J2 (T¶i R8)
Ur (+ V/A TS-11N)
Ur (A11- 6)
3.4.3. §o chÕ ®é mét chiÒu cña s¬ ®å trong hai tr−êng hîp theo b¶ng A11-
7. T×m hiÓu chÕ ®é æn ¸p vµ chèng ®o¶n m¹ch lèi ra.
B¶ng A11- 7
Base T2(a) Emitter T1(b) Lèi ra (c)
+ V = 12V, J1 nèi
+ V = 12V, ®o¶n m¹ch
ra (c nèi d)
Gi¶i thÝch nguyªn t¾c chèng ®o¶n m¹ch cña s¬ ®å?.
4. s¬ ®å æn thÕ trªn IC khuÕch ®¹i
NhiÖm vô:
T×m hiÓu nguyªn t¾c lµm viÖc vµ ®Æc tr−ng cña bé æn thÕ trªn vi m¹ch
khuÕch ®¹i.
C¸c b−íc thùc hiÖn:
4.1. CÊp nguån ®iÒu chØnh tõ 0 ... +15V cña thiÕt bÞ chÝnh cho m¶ng s¬
®å A11- 4 qua chèt +V.
4.2. M¾c c¸c ®ång hå ®o:
- §ång hå ®o thÕ vµo: Nèi chèt +V/ IN cña m¹ch h×nh 11- 4 víi ®ång hå
®o thÕ hiÖn sè DIGITAL VOLTMETER cña thiÕt bÞ chÝnh. Kho¶ng ®o ®Æt ë 20V.
- §ång hå ®o thÕ ra: Nèi bé ®o hiÖn sè DIGITAL V-A METER cña thiÕt
bÞ chÝnh víi chèt OUT cña m¹ch A11-4. §Æt c¸c c«ng t¾c cña bé ®o hiÖn sè ë chÕ
219
- ®é ®o thÕ (V) vµ kho¶ng ®o ®Æt ë 20V.
Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån vµ ®ång hå ®o.
OP.AMP.VOLT.REGULATOR: bé æn ¸p ®iÒu chØnh ®−îc dïng k®tt
4.3. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi nguån chuÈn:
4.3.1. §Æt P1 ë gi¸ trÞ cho thÕ ra cùc ®¹i. VÆn biÕn trë P2 ë vÞ trÝ gi÷a. VÆn
biÕn trë nguån cña thiÕt bÞ chÝnh ®Ó t¨ng thÕ +V theo c¸c gi¸ trÞ ghi trong b¶ng
A11-8. §o c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ lèi ra c¸c tr−êng hîp cã nèi vµ kh«ng nèi trë t¶i
J1, J2.
Trªn c¬ së kÕt qu¶ vÏ ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc thÕ ra (trôc y) theo thÕ
vµo (trôc x). X¸c ®Þnh kho¶ng thÕ vµo lµm viÖc tèt cho s¬ ®å A11-4. X¸c ®Þnh kh¶
n¨ng t¶i cho s¬ ®å.
B¶ng A11- 8
+V 8V 9V 10V 11V 12V 13V 14V
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi kh«ng t¶i (J ng¾t)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (J1 nèi)
ThÕ lèi ra (®iÓm C).
Khi cã t¶i (J2 nèi)
220
- 4.3.2. VÆn biÕn trë P2 theo chiÒu t¨ng hoÆc gi¶m, lÆp l¹i b−íc 2. T×m vÞ trÝ
®Ó kho¶ng thÕ lµm viÖc lèi vµo lµ réng nhÊt mµ ®iÖn ¸p ra æn ®Þnh (æn ¸p). ChØnh
biÕn trë P1 vÒ vÞ trÝ gi÷a, lÆp l¹i thÝ nghiÖm theo b−íc trªn
4.3.3. §Æt kªnh 1 cña dao ®éng ký ë chÕ ®é AC, thang ®o thÕ lèi vµo ë
100mV cm , thêi gian quÐt ë 10 ms cm . ChØnh cho c¶ 2 tia ë vÞ trÝ dÔ quan s¸t.
Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi ra C.
4.3.4. §Æt nguån +V cña thiÕt bÞ chÝnh ë +12V, nèi J1, ®o biªn ®é mÊp
m« cña tÝn hiÖu ra Ur (+V). Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11- 9.
4.4. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi bé chØnh l−u:
4.4.1. CÊp thÕ +V cho m¶ng s¬ ®å A11- 4 tõ bé chØnh l−u A11- 6, thay
cho thÕ lÊy tõ thiÕt bÞ chÝnh.
4.4.2. §o biªn ®é mÊp m« tÝn hiÖu ra khi kh«ng t¶i vµ cã t¶i Ur (A11- 6).
Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11- 9. So s¸nh kÕt qu¶ ®é mÊp m« khi dïng nguån +V æn
®Þnh cña khèi thiÕt bÞ chÝnh vµ nguån tõ bé chØnh l−u A11- 6.
B¶ng A11- 9
Kh«ng nèi J Nèi J1 (T¶i R7) Nèi J2 (T¶i R8)
Ur (+ V/A TS-11N)
Ur (A11- 6)
4.4.3. §o chÕ ®é mét chiÒu cña s¬ ®å trong hai tr−êng hîp theo b¶ng
A11- 10. T×m hiÓu chÕ ®é æn ¸p vµ chèng ®o¶n m¹ch lèi ra.
B¶ng A11- 10
Base T1 (a) Emitter T2 (b) Lèi ra (c)
+ V = 12V, J1 nèi
+ V = 12V, ®o¶n m¹ch
ra (C nèi D)
Gi¶i thÝch nguyªn t¾c chèng ®o¶n m¹ch cña s¬ ®å?.
5. s¬ ®å æn ¸p sö dông ic chuyªn dông (Regulator)
NhiÖm vô:
T×m hiÓu nguyªn t¾c lµm viÖc vµ ®Æc tr−ng cña bé æn thÕ trªn vi m¹ch æn
thÕ chuyªn dông.
C¸c b−íc thùc hiÖn:
5.1. CÊp nguån ®iÒu chØnh tõ 0...+15V cña thiÕt bÞ chÝnh cho m¶ng s¬ ®å
221
- A11-5 qua chèt ±V.
ic REGULATOR: vi m¹ch æn ¸p
5.2. M¾c c¸c ®ång hå ®o:
- §ång hå ®o thÕ vµo: Nèi chèt +V/ IN hoÆc −V/ IN cña m¹ch h×nh 11-5
víi ®ång hå ®o thÕ hiÖn sè DIGITAL VOLTMETER cña thiÕt bÞ chÝnh. Kho¶ng
®o ®Æt ë 20V.
- §ång hå ®o thÕ ra: Nèi bé ®o hiÖn sè DIGITAL V-A METER cña thiÕt
bÞ chÝnh víi chèt OUT+ hoÆc OUT− cña m¹ch A11-5. §Æt c¸c c«ng t¾c cña bé ®o
hiÖn sè ë chÕ ®é ®o thÕ (V) vµ kho¶ng ®o ®Æt ë 20V.
Chó ý c¾m ®óng ph©n cùc nguån vµ ®ång hå ®o.
5.3. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi nguån chuÈn:
5.3.1. VÆn biÕn trë nguån cña thiÕt bÞ chÝnh ®Ó t¨ng thÕ +V theo c¸c gi¸ trÞ
ghi trong b¶ng A11-11. §o c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ lèi ra c¸c tr−êng hîp cã nèi vµ
kh«ng nèi trë t¶i (nèi J1).
B¶ng A11- 11
+V 5V 7V 8V 10V 12V 13V 14V
ThÕ lèi ra (®iÓm C1).
Khi kh«ng t¶i (J1 ng¾t)
ThÕ lèi ra (®iÓm C1).
Khi cã t¶i (J1 nèi)
222
- Trªn c¬ së kÕt qu¶ ®o vÏ ®å thÞ biÓu diÔn sù phô thuéc thÕ ra (trôc y) rheo
thÐ vµo (trôc x). X¸c ®Þnh kho¶ng thÕ vµo lµm viÖc tèt cho s¬ ®å A11-5. X¸c ®Þnh
kh¶ n¨ng t¶i cho s¬ ®å.
5.3.2. VÆn biÕn trë nguån cña thiÕt bÞ chÝnh ®Ó t¨ng thÕ −V theo c¸c gi¸ trÞ
ghi trong b¶ng A11-12. §o c¸c gi¸ trÞ ®iÖn thÕ lèi ra c¸c tr−êng hîp cã nèi vµ
kh«ng nèi trë t¶i (nèi J2).
B¶ng A11-12
−V −5V −7V −8V −10V −12V −13V −14V
ThÕ lèi ra (®iÓm C2).
Khi kh«ng t¶i (J2 ng¾t)
ThÕ lèi ra (®iÓm C2).
Khi cã t¶i (J2 nèi)
5.3.3. §Æt kªnh 1 cña dao ®éng ký ë chÕ ®é AC, thang ®o thÕ lèi vµo ë
100mV cm , thêi gian quÐt ë 10 ms cm . ChØnh cho c¶ 2 tia ë vÞ trÝ dÔ quan s¸t.
Nèi kªnh 1 dao ®éng ký víi lèi ra C.
5.3.4. §Æt nguån +V cña thiÕt bÞ chÝnh ë 12V, nèi J1, ®o biªn ®é mÊp m«
cña tÝn hiÖu ra Ur (+V). Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11-13.
B¶ng A11- 13
Kh«ng nèi J Nèi J1 (T¶i R1) Nèi J2 (T¶i R2)
+Ur (+ V/A TS-11N)
+Ur (A11- 5)
−Ur (− V/A TS-11N)
−Ur (A11- 5)
5.4. Kh¶o s¸t m¹ch æn ¸p víi bé chØnh l−u:
5.4.1. CÊp thÕ xoay chiÒu AC 9V tõ thiÕt bÞ chÝnh cho c¸c chèt t−¬ng øng
(~9V, ~0V, ~9V) cña m¶ng s¬ ®å A11-5 ®Ó sö dông cÇu bé chØnh l−u thay cho
thÕ lÊy tõ thiÕt bÞ chÝnh.
5.4.2. §o biªn ®é mÊp m« tÝn hiÖu ra khi kh«ng t¶i vµ cã t¶i ±Ur (A11- 5).
Ghi kÕt qu¶ vµo b¶ng A11-13. So s¸nh kÕt qu¶ ®é mÊp m« khi dïng nguån +V æn
®Þnh cña khèi thiÕt bÞ chÝnh vµ nguån tõ s¬ ®å cÇu sö dông.
5.4.3. So s¸nh vµ nhËn xÐt vÒ ®é mÊp m« vµ kh¶ n¨ng t¶i cña c¸c s¬ ®å æn
¸p ®· thö nghiÖm ë trªn.
223
nguon tai.lieu . vn
