Báo cáo Thực Tập Cơ Bản: Thiết Kế Mạch Dao Động Đa Hà Tạo Xung Vuông | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
Trong lĩnh vực điện – điện tử, việc nắm vững lý thuyết là điều cần thiết, nhưng khi qua thực hành và quan sát trực tiếp hiện tượng trong mạch điện, người học mới có thể thật sự hiểu và làm chủ kiến thức. Thông qua quá trình thực hành, em không chỉ được củng cố lại những nguyên lý đã học trên lớp, mà còn rèn luyện khả năng phân tích, tư duy kỹ thuật và xử lý tình huống trong quá trình làm bài thực hành. Tài liệu được sưu tầm và soạn thảo dưới dạng file PDF để gửi tới các bạn cùng tham khảo, ôn tập đầy đủ kiến thức, chuẩn bị cho các buổi học thật tốt. Mời bạn đọc đón xem!
Môn: Thực tập cơ bản 331 tài liệu
Trường: Đại học Bách Khoa Hà Nội 5.6 K tài liệu
Tác giả:
Preview text:
111Equation Chapter 1 Section 1ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HÀ NỘI
Trường Điện – Điện Tử
Khoa Điện Tử Viễn Thông ----- □ & □ -----
BÁO CÁO THỰC TẬP CƠ BẢN
Bài 2: THIẾT KẾ LẮP RÁP MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI TẠO
XUNG VUÔNG SỬ DỤNG TRANSISTOR C828
Giảng viên hướng dẫn: Thầy Phan Văn Phương
Sinh viên thực hiện: Hoàng An Phúc MSSV: 202414310
Mã lớp học: 760136
Hà Nội, tháng 10 năm 2025 MỤC LỤC
MỤC LỤC........................................................................................................................
Mở đầu.............................................................................................................................
CHƯƠNG I. LINH KIỆN ĐIỆN TỬ.............................................................................
I.1. Linh kiện thụ động................................................................................................
I.1.1. Điện trở (Resistor)..............................................................................................................5
I.1.2. Tụ Điện (Capacitor)...........................................................................................................5
I.1.3. Cuộn cảm (Inductor)..........................................................................................................5
I.2. Linh kiện chủ động (bán dẫn)...............................................................................
I.2.1. Diode...................................................................................................................................6
I.2.2. Transistor............................................................................................................................6
I.2.3. IC (Mạch tích hợp - Integrated Circuit)...........................................................................7
I.3. Hình ảnh các linh kiện trong thực tế....................................................................
CHƯƠNG II. KĨ THUẬT ĐO........................................................................................
II.1. Giới thiệu chung...................................................................................................
II.2. Máy hiện sóng (Oscilloscope)..............................................................................
II.2.1. Giới thiệu...........................................................................................................................9
II.2.2. Cách sử dụng...................................................................................................................10
II.2.3. Một số lưu ý khi sử dụng................................................................................................11
II.3. Đồng hồ vạn năng (Multimeter)........................................................................
II.3.1. Giới thiệu.........................................................................................................................12
II.3.2. Hướng dẫn sử dụng........................................................................................................13
II.3.3. Một số lưu ý khi sử dụng................................................................................................14
CHƯƠNG III. KĨ THUẬT HÀN..................................................................................
III.1. Giới thiệu chung...............................................................................................
III.2. Sử dụng thiếc với mỏ hàn nhiệt.......................................................................
III.2.1. Chuẩn bị dụng cụ..........................................................................................................16
III.2.2. Kỹ thuật hàn cơ bản......................................................................................................16
III.2.3. Lỗi thường gặp và cách khắc phục..............................................................................17
III.3. Các loại hàn công nghiệp khác........................................................................
III.3.1. Hàn sóng........................................................................................................................18
III.3.2. Hàn reflow.....................................................................................................................18
III.3.3. Hàn laser, hàn điểm, hàn khí nóng..............................................................................18
KẾT LUẬN.................................................................................................................... MỞ ĐẦU
Trong lĩnh vực điện – điện tử, việc nắm vững lý thuyết là điều cần thiết,
nhưng khi qua thực hành và quan sát trực tiếp hiện tượng trong mạch điện,
người học mới có thể thật sự hiểu và làm chủ kiến thức. Thông qua quá trình
thực hành, em không chỉ được củng cố lại những nguyên lý đã học trên lớp, mà
còn rèn luyện khả năng phân tích, tư duy kỹ thuật và xử lý tình huống trong quá trình làm bài thực hành.
Trong bài thực hành, em đã được tìm hiểu sâu hơn về nguyên lý hoạt
động của mạch dao động phi tuyến, biết cách tính toán, lắp ráp, đo đạc và quan
sát tín hiệu xung vuông trên dao động ký. Từ đó, em hiểu rõ hơn mối quan hệ
giữa tần số dao động và các thông số linh kiện trong mạch, cũng như ảnh hưởng
của sự không đối xứng giữa các transistor đến dạng sóng đầu ra.
Ngoài phần nghiên cứu nguyên lý, bài thực hành còn giúp em rèn luyện
kỹ năng sử dụng thiết bị đo như đồng hồ vạn năng và dao động ký, đồng thời
nâng cao kĩ năng trong lắp ráp, hàn linh kiện, và kiểm tra mạch thực tế. Đây là
những kỹ năng quan trọng, không chỉ phục vụ cho các môn học chuyên ngành
sau này mà còn là nền tảng thiết yếu cho công việc của một kỹ sư điện tử – viễn thông.
Qua bài thực hành, em nhận thấy rằng mỗi linh kiện, dù nhỏ bé, đều có
vai trò nhất định trong việc hình thành và điều khiển hoạt động của toàn mạch.
Việc hiểu kĩ càng từng nguyên lý, thao tác chính xác và phân tích tín hiệu một
cách khoa học giúp em nâng cao tư duy và kiến thức về điện tử, đồng thời củng
cố niềm đam mê nghiên cứu trong lĩnh vực điện tử.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Văn Phương đã tận tình hướng dẫn
và tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt bài thực hành này. 4
CHƯƠNG I. NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG
I.1. Cơ sở lý thuyết
Trong lĩnh vực điện tử, kỹ thuật xung đóng vai trò rất quan trọng và được
ứng dụng rộng rãi trong nhiều mạch điện khác nhau. Thông qua quá trình thực
hành, em nhận thấy các mạch tạo xung thường được sử dụng trong mạch điều
khiển, mạch báo động, mạch định thời và mạch dò tín hiệu. Các mạch này giúp
hệ thống hoạt động chính xác theo thời gian và tần số mong muốn.
Trong thực tế, phần lớn các mạch tạo xung hiện nay đã được tích hợp sẵn trong
các IC chuyên dụng, giúp việc thiết kế mạch trở nên gọn nhẹ, ổn định và dễ dàng hơn.
Hình ảnh một số loại xung tính hiệu
I.2. Mạch nguyên lý 5
Sơ đồ nguyên lý của mạch
Mạch in PCB trong mô phỏng Altium Trong đó:
• T1 giống T2 đều là C828.
• R1 = R4 = Rc và R2 = R3 = Rb để cho xung vuông cân đối.
• Điều kiện chọn Rb <= βmin.Rc.
• Mạch này chính là phép nối hai khóa điện tử với nhau bằng tụ C1 và C2 tạo
thành mạch khuếch đại có phản hồi toàn phần, nên được gọi là mạch dạo động.
Mặt khác, các transistor T1 và T2 làm việc ở trạng thái đóng mở nên collector
của các transistor có dãy xung vuông.
I.3. Nguyên lý hoạt động
Khi cấp nguồn cho mạch, ban đầu cả hai transistor T1 và T2 đều có xu
hướng dẫn, tuy nhiên do sai số linh kiện và đặc tính bán dẫn không hoàn toàn
giống nhau, sẽ có một transistor dẫn mạnh hơn transistor còn lại. Giả sử
transistor T1 dẫn mạnh hơn T2, khi đó dòng IC1 > IC2 và điện áp UC1 < UC2.
- Giai đoạn thiết lập ban đầu
Do cấu trúc mạch liên kết chéo giữa hai transistor thông qua các tụ điện,
khi điện áp tại cực C1 giảm, tín hiệu này được truyền qua tụ C1 đến cực bazơ
của transistor T2. Quá trình này làm điện áp UBE2 giảm, khiến T2 dẫn yếu hơn,
dòng IC2 giảm, dẫn đến điện áp UC2 tăng. Sự tăng điện áp này lại truyền ngược
qua tụ C2 về cực bazơ của T1, làm UBE1 tăng và T1 dẫn mạnh hơn. 6
Quá trình hồi tiếp dương này diễn ra rất nhanh, dẫn đến trạng thái ổn
định: T1 dẫn hoàn toàn, T2 ngắt hoàn toàn. Ở trạng thái này, tụ C2 nạp điện còn tụ C1 xả điện.
- Giai đoạn chuyển trạng thái
Trong quá trình nạp của tụ C2, điện áp UBE1 giảm dần. Ngược lại, khi tụ
C1 phóng điện, điện áp UBE2 tăng dần. Đến khi điện áp UBE2 đạt khoảng 0.6V
(điện áp mở của transistor), T2 bắt đầu dẫn, và quá trình hồi tiếp xảy ra ngược
lại: T2 dẫn mạnh lên, T1 ngắt dần.
Khi T2 dẫn, điện áp UC2 giảm, tín hiệu này truyền qua tụ C2 đến cực
bazơ của T1 làm UBE1 giảm, đồng thời điện áp UC1 tăng, tín hiệu này qua tụ
C1 làm UBE2 tăng. Hai quá trình này xảy ra luân phiên tạo nên dao động liên tục giữa hai transistor.
- Tạo xung vuông tại ngõ ra
Nhờ sự đóng mở luân phiên của hai transistor, điện áp tại các cực C1 và
C2 biến thiên liên tục giữa hai mức cao và thấp, tạo ra hai tín hiệu xung vuông đối pha nhau.
Trong khoảng thời gian τ , transistor ₁
T1 tắt – T2 dẫn, tụ C1 phóng điện,
C2 nạp điện. Khi C2 nạp đầy và C1 phóng hết điện, mạch chuyển sang giai đoạn τ , khi đó
₂ T2 tắt – T1 dẫn, C2 phóng – C1 nạp.
Sau khoảng thời gian τ = R × C, mạch trở lại trạng thái ban đầu và chu trình lặp lại.
- Công thức xác định chu kỳ dao động
Độ rộng xung tại hai đầu ra UC1 và UC2 phụ thuộc vào hằng số thời gian
nạp và phóng của các tụ điện: τ =C × R , τ =C × R ph ´ong 1 B 2 nạ p 2 B 1 Trong đó:
τ =0.7 ×C × R , τ =0.7 × C × R 1 2 B 1 2 1 B 2
Nếu chọn các linh kiện đối xứng (RB1 = RB2, C = C₁ , T₂ ≡ ₁T ), ₂ ta có τ ₁ = τ , mạc
₂ h tạo thành đa hài đối xứng.
Khi đó chu kỳ xung vuông của mạch là: T =1.4 × R ×C B 7
CHƯƠNG II. VẼ SƠ ĐỒ VÀ LẮP RÁP
II.1. Vẽ sơ đồ lắp ráp
Sơ đồ lắp ráp của mạch Thông số: R =R =10 k Ω =R =100 k Ω =C =10 μ F C 1 C 2 ; RB1 B2 ; C1 2 T =T =C828 =R =10 Ω 1 2 ; RE1 E 2 8 II.2. Lắp ráp
II.2.1. Chuẩn bị các linh kiện
- Các loại linh kiện điện tử: 2 Transistor C828; 2 điện trở 100kΩ; 2 điện
trở:10kΩ; 2 điện trở 10Ω; 2 tụ 10µF; 2 đèn LED; 2 tụ 103 để thay thế.
- Mỏ hàn điện (loại 30W hoặc 40W). - Thiếc hàn.
- Dây đồng (hoặc dây điện nhỏ).
- Miếng chà nhám (để làm sạch lớp cách điện trên dây đồng). - Kìm nhỏ. - Bảng mạch PCB. - Nguồn DC 6V.
- Đồng hồ vạn năng (để kiểm tra điện áp và dòng điện).
II.2.2. Hàn linh kiện vào mạch
1. Chuẩn bị dây đồng:
Dùng miếng chà nhám hoặc giấy nhám mịn để chà sạch lớp cách điện
hoặc lớp oxi hóa trên dây đồng.
Mục đích: giúp bề mặt dây đồng dẫn điện tốt hơn, đảm bảo mối hàn bám chắc. 2. Đi dây
Bước 1: Tiến hành chà lớp cách điện của dây đồng thau bằng giấy nhám.
Bước 2: Dựa vào hình vẽ mặt dưới của mạch, tiến hành đi dây qua các
điểm được đánh dấu tương ứng.
Bước 3: Sau khi đi dây xong, chỉnh sửa lại các đoạn dây và mối hàn sao
cho gọn gàng, thẩm mỹ, không chạm chập.
3. Hàn chân linh kiện
Bước 1: Làm sạch chân linh kiện và các điểm hàn để loại bỏ bụi hoặc oxi hóa.
Bước 2: Tráng thiếc vào điểm hàn và chân linh kiện để tạo lớp thiếc
mỏng giúp dễ bám khi hàn chính thức.
Bước 3: Hàn linh kiện vào đúng vị trí theo sơ đồ nguyên lý, chú ý chiều
cực của linh kiện phân cực (tụ điện, transistor,...). 9
Bước 4: Kiểm tra lại toàn bộ mối hàn, đảm bảo mối hàn bóng, mịn, chắc
chắn, không rỗ khí và không nối tắt các đường mạch.
4. Kiểm tra và hoàn thiện:
Sau khi hàn xong, kiểm tra lại toàn bộ mối hàn, tránh mối hàn nguội,
thiếu thiếc hoặc chạm mạch.
Dùng đồng hồ đo vạn năng kiểm tra lại mạch.
Cắt gọn phần chân linh kiện thừa để tránh ngắn mạch.
Hình ảnh mạch thực tế 10
CHƯƠNG III. KHẢO SÁT MẠCH
III.1. Các bước khảo sát
1. Cấp nguồn cho mạch:
Cấp nguồn một chiều 6V vào mạch.
Quan sát hiện tượng: hai đèn LED (D1, D2) sáng luân phiên nhau.
2. Đo điện áp tại các điểm đặc trưng:
Sử dụng đồng hồ đo điện áp DC.
Chọn thang đo 3 VDC để đo điện áp UBE của hai transistor.
Chọn thang đo 12 VDC để đo điện áp UCE tại cả hai đèn LED1 (D1) và LED2 (D2).
3. Thay đổi giá trị tụ điện:
Ngắt một chân LED của cả hai đèn để cách ly mạch dao động.
Thay hai tụ C và C₁ bằng
₂ tụ có giá trị 103 (0.01 µF).
4. Đo tín hiệu dao động bằng Oscilloscope:
Dùng máy hiện sóng (Oscilloscope) đo tín hiệu tại chân Collector (C) của hai transistor.
Quan sát dạng sóng, xác định chu kỳ T và điện áp đỉnh-đỉnh (Vpp).
5. Đo và ghi nhận thông số:
Đo VDD (điện áp nguồn) và chu kỳ dao động T.
Ghi lại kết quả vào bảng thực hành.
6. Khôi phục mạch:
Sau khi đo xong, trả lại mạch về trạng thái ban đầu, hàn lại các chân LED
và lắp đúng tụ ban đầu (C , C ₁ = ₂ 10 µF) 11
III.2. Số liệu đo được
III.2.1. Sử dụng đồng hồ vạn năng Thông số đo
Ký hiệu Giá trị (V) Điện áp cực C của Q1 UCE1 5.8 Điện áp cực C của Q2 UCE2 5.6
Điện áp cực B-E của Q1 UBE1 0.6
Điện áp cực B-E của Q2 UBE2 0.52
Bảng giá trị điện áp đo được bằng đồng hồ vạn năng
Sau khi cấp nguồn 6V, hai đèn LED sáng luân phiên, chứng tỏ mạch dao
động hoạt động bình thường.
Kết quả đo điện áp bằng đồng hồ vạn năng: U =5.8 V ;U =5.6 V ;U =0.6 V ;U =0.52 V CE 1 CE2 BE 1 BE 2
Nhận xét về kết quả:
Giá trị UBE nằm trong khoảng 0.5 – 0.7V, phù hợp
với đặc tính dẫn của transistor silic (Si), cho thấy
transistor làm việc trong chế độ chuyển mạch đúng.
Điện áp UCE thay đổi theo trạng thái của transistor,
phản ánh rõ quá trình nạp – xả của tụ C1, C2 và
sự luân phiên dẫn – ngắt của hai transistor.
Số liệu đo được có sai số nhỏ so với giá trị lý thuyết, nguyên nhân do:
Độ chính xác giới hạn của đồng hồ vạn năng.
Ảnh hưởng điện trở nội và dung sai linh kiện (tụ, điện trở).
Kết luận: Kết quả đo bằng đồng hồ vạn năng phù hợp với lý thuyết, xác nhận
mạch tạo xung hoạt động ổn định. 12
III.2.2. Sử dụng máy hiện sóng (Oscilloscope).
Điện áp nguồn cung cấp: V =2.8 ×2=5.6 DD V
Chu kỳ dao động đo được: T =1.8 ×0.5=0.9 ms
Tần số dao động: 1 1 f = = ≈ 1111 Hz T 0.0009
Nhận xét về dạng sóng:
Trên dao động ký quan sát được hai xung vuông
đối xứng nhau tại hai cực C của transistor Q1 và Q2.
Hai tín hiệu này ngược pha nhau 180°, thể hiện
rõ tính chất dao động đa hài tự dao động.
Biên độ xung xấp xỉ VDD = 5.6V, với thời gian
dẫn và ngắt gần bằng nhau, chứng tỏ mạch hoạt động ổn định.
Tần số dao động thực tế đo được khoảng 1.1
kHz, phù hợp với giá trị lý thuyết đã tính trước đó. KẾT LUẬN 13
Qua bài thực hành “Thiết kế lắp ráp mạch dao động đa hài tạo xung
vuông sử dụng Transistor C828”, em đã hiểu rõ hơn về nguyên lý hoạt động
của mạch dao động cũng như vai trò của từng linh kiện trong quá trình tạo dao
động. Trong quá trình thực hiện, em đã được rèn luyện kỹ năng tính toán, lắp
ráp và đo đạc các thông số của mạch tạo xung vuông và xung răng cưa sử dụng linh kiện bán dẫn.
Thông qua việc đo và điều chỉnh chế độ làm việc tĩnh của transistor, em
đã nhận biết được mối quan hệ giữa tần số dao động và giá trị của điện trở – tụ
điện, đồng thời em cũng được biết thêm về sự không đối xứng của chu kỳ dao
động trong mạch đa hài phi ổn.
Ngoài ra, bài thực hành còn giúp em làm quen và sử dụng thành thạo các
thiết bị đo lường điện tử như đồng hồ vạn năng, dao động ký, máy phát hàm và
nguồn DC. Việc trực tiếp hàn và lắp ráp mạch trên panel thực hành đã giúp em
rèn luyện thêm kỹ năng thao tác và làm việc với linh kiện rời rạc.
Tuy còn một số hạn chế do thời gian và kinh nghiệm thực tế chưa nhiều,
nhưng bài học này đã giúp em tích lũy thêm kiến thức nền tảng vững chắc về
mạch dao động, tạo tiền đề cho việc học các môn chuyên ngành và nghiên cứu chuyên sâu hơn sau này.
Em xin chân thành cảm ơn thầy Phan Văn Phương đã hướng dẫn và tạo
điều kiện thuận lợi để em hoàn thành tốt bài thực hành này.
Kính chúc thầy sức khỏe, thành công và luôn nhiệt huyết trong công tác giảng dạy. HOÀNG AN PHÚC 14
Tài liệu liên quan:
-
Báo cáo Thực Tập Cơ Bản: Linh Kiện và IC Trong Mạch Điện | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
41 21 -
Báo cáo Thực Tập Cơ Bản: Thiết Kế Mạch Điện Tử | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
34 17 -
Báo cáo về Chủ nghĩa Xã hội Khoa học và Vai trò của C. Mác - Ph. Ăngghen | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
40 20 -
Báo cáo Thực Tập Cơ Bản: Thiết Kế Mạch Đếm Thuận 0-9 Bằng Altium | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
34 17 -
Báo cáo thực tập Mạch khuếch đại âm tần - Điện tử | Thực tập cơ bản | Trường Đại học Bách khoa Hà Nội
35 18