lOMoARcPSD|46958826 lOMoARcPSD|46958826 BÀI TN 1 KHẢO SÁT LINH KIỆN R-L-C MỤC TIÊU:
Nắm được cách sử dụng kit thí nghiệm, dụng cụ đo.
Nắm được đặc tính các linh kiện điện trở, tụ điện, cuộn cảm
Thiết lập được mạch đo đơn giản cho tụ điện, cuộn cảm CHUẨN BỊ:
Chuẩn bị PreLab và nộp cho giáo viên trước khi vào lớp.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” lOMoARcPSD|46958826 THÍ NGHIỆM 1 Mục tiêu
Đọc và kiểm chứng giá trị điện trở. Yêu cầu
Đọc giá trị của các điện trở R1, R2, R3, R4 theo vòng màu, sau đó kiểm chứng giá trị thực
của R1, R2, R3, R4, R6, R7 bằng VOM.
Đo giá trị của biến trở VR5.
Các kết quả điền vào bảng sau R1 R2 R3 R4 R6 R7 VR5 Đọc 220 ± 1000 ± 10% 2000 ± 1% 10 ± 0,5% 1000 1500 5% Đo 212,5 981 1955 7,3 991 1473 0,5 đến 10910 Sai số 3,4% 1,9% 2,25% 27% 0,9% 1,8% Kiểm tra
Xác định sai số giữa kết quả đọc và đo. Sai số này có đúng với vòng màu sai số của điện trở hay không.
Các kết quả đo được thường không giống với kết quả đọc vòng màu nhưng vẫn nằm trong
khoảng sai số in trên điện trở. Sai số của phép đo thường nhỏ hơn sai số được kí hiệu trên điện trở
Lab Manual for “Semiconductor Devices” lOMoARcPSD|46958826 BÀI TN 1 KHẢO SÁT LINH KIỆN R-L-C THÍ NGHIỆM 2 Mục tiêu
Khảo sát mạch R-C, từ đó suy ra giá trị tụ điện Yêu cầu
Kết nối máy phát sóng và oscilloscope như sau: Kiểm tra
Chỉnh máy phát sóng phát ra sóng sine, tần số 1KHz, biên độ 2Vp-p. Quan sát kênh 1 dao
động ký để có dạng sóng chính xác.
Quan sát điện áp trên tụ C1 trên dao động ký.
Biên độ điện áp trên tụ C1 là bao nhiêu?
Biên độ điện áp trên tụ C1 là Uc ¿ 1,24 = 0,62 (V) 1 2 2
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” lOMoARcPSD|46958826
Từ đó, giá trị C1 bằng bao nhiêu? Trình bày cách tính.
Z =U c= U c = Uc = 1,24 =1661,5304(Ω) C I UR
√U2−U 2c √1,442 −1,242 R R 981 C= 1 = 1 =95,7899(nF) 2 πf Zc 2 π .103 .1661,5
Giá trị in trên C1 là bao nhiêu? Từ đó suy ra sai số giữa giá trị lý thuyết và giá trị thực.
Giá trị in trên tụ C1 là: 105 (pF) = 100 (nF)
Sai số giữa giá trị lí thuyết và giá trị thực là: Δ= 100−95,79 ⋅ 100 %=4,21 % 100
Vẽ lại dạng sóng ngõ vào và sóng trên tụ C1.
Lab Manual for “Semiconductor Devices” lOMoARcPSD|46958826 BÀI TN 1 KHẢO SÁT LINH KIỆN R-L-C
Quan sát dạng sóng ngõ vào và dạng sóng trên tụ C1, hai sóng này có tương quan về phase
như thế nào? Giải thích.
Sóng ngõ vào sớm pha hơn sóng trên tụ C1 nguyên nhân là do khi dòng điện chạy qua
tụ điện phải mất một khoảng thời gian để tụ điện được nạp đầy tạo ra sự trễ pha giữa
điện áp đầu vào và điện áp của tụ điện C1
Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào thì biên độ trên tụ thay đổi như thế nào? Giải thích
Khi tăng tần số tín hiệu vào thì biên độ điện áp trên tụ điện giảm và ngược lại
Mối quan hệ giữa tần số của tín hiệu đầu vào và điện áp được thể hiện qua công thức: I U =I ⋅ Z = c c 2 πfC
Chuyển tín hiệu Vin thành xung vuông tần số 1Khz, biên độ 2Vpp. Vẽ dạng sóng Vin và
dạng sóng trên tụ điện.
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” lOMoARcPSD|46958826
Giải thích hình dạng sóng ngõ ra khi ngõ vào là xung vuông.
Khi dòng điện có sóng vuông chạy qua mạch quá trình tụ điện nạp và xả sẽ làm mềm các
cạnh của hình vuông đi cho ra sóng hình dạng của một hàm lũy thừa như hình trên
Lab Manual for “Semiconductor Devices” lOMoARcPSD|46958826 BÀI TN 1 KHẢO SÁT LINH KIỆN R-L-C THÍ NGHIỆM 3 Mục tiêu
Lặp lại thí nghiệm 2 để đo giá trị tụ C6. Yêu cầu
Kết nối tương tự như thí nghiệm 2 nhưng thay điện trở thành R3 và tụ điện thành tụ C6. Kiểm tra
Chỉnh máy phát sóng phát ra sóng sine, tần số 100 Hz, biên độ 2Vp-p. Quan sát kênh 1 dao
động ký để có dạng sóng chính xác.
Quan sát điện áp trên tụ C6 trên dao động ký.
Biên độ điện áp trên tụ C6 là bao nhiêu?
Biên độ điện áp trên tụ C6 là: Uc = 0,28 =0,14 (V ) 6 2 2
Từ đó, giá trị C6 bằng bao nhiêu? Trình bày cách tính. =399,0627 U
Z =U c = U c = c = 0,28 (Ω) C I U 2 R √U2−U √ c 1,42 −0,282 R R 1955 C= 1 = 1 =3,9882(μF) 2
πf Zc 2 π .102 .399,06
Đọc giá trị in trên tụ C6. Giá trị và điện áp tối đa theo lý thuyết của C6 là bao nhiêu?
Không đọc được giá trị C6
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” lOMoARcPSD|46958826 THÍ NGHIỆM 4 Mục tiêu
Khảo sát mạch R-L, từ đó suy ra giá trị cuộn cảm Yêu cầu
Kết nối máy phát sóng như sau. Dùng kênh 1 của oscilloscope đo dạng sóng Vin, kênh 2 đo dạng sóng trên L5. Kiểm tra
Chỉnh máy phát sóng phát ra sóng sine, tần số 100KHz, biên độ 2Vp-p. Quan sát kênh 1 dao
động ký để có dạng sóng chính xác.
Quan sát điện áp trên cuộn dây L5 trên dao động ký.
Biên độ điện áp trên cuộn dây L5 là bao nhiêu? 1,2
Biên độ điện áp trên cuộn dây L5 là: UL = =0,6 (V) 5 2 2
Lab Manual for “Semiconductor Devices” lOMoARcPSD|46958826 BÀI TN 1 KHẢO SÁT LINH KIỆN R-L-C
Từ đó, giá trị L5 bằng bao nhiêu? Trình bày cách tính.
Z =U L = U L = U L = 1,2 =(Ω) L I UR
√U2−U 2L √❑2−1,22 R R 981 Z L L= = ❑ =(H ) 2 πf 2π .105
Vẽ lại dạng sóng ngõ vào và trên L5. Hai sóng này có tương quan về phase như thế nào? Giải thích
Sóng ngõ vào sớm pha hơn sóng trên L5 nguyên nhân là do hiện tượng cảm ứng điện từ
khi dòng điện chạy qua cuộn cảm sẽ làm từ trường biến thiên từ đó sinh ra một từ
Lab Manual for “8051 Microcontroller….” lOMoARcPSD|46958826
trường chống lại sự biến thiên đó và giảm dần về 0 điều này làm cho sóng ở L 5 trễ pha
hơn so với sóng ngõ vào
Khi tăng/giảm tần số tín hiệu vào thì biên độ trên L5 thay đổi như thế nào? Giải thích
Khi tăng hoặc giảm tần số tín hiệu vào thì biên độ trên L5 cũng tăng hoặc giảm tương ứng.
Mối quan hệ giữa tần số và điện áp của cuộn cảm được thể hiện qua công thức:
U L=Z L⋅ I=2 πf . L . I
Lab Manual for “Semiconductor Devices”