Tài liệu thực hành môn Điện tử cho CNTT| Môn Điện tử cho CNTT| Trường Đại học Bách Khoa Hà Nội

IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
BÀI 1. CƠ BẢN VỀ THIẾT KẾ MẠCH ĐIỆN TỬ VỚI CÔNG CỤ MÔ PHỎNG 1. Mục tiêu
• Nắm được cơ bản về cách thiết kế mạch điện tử sử dụng công cụ mô phỏng Multisim.
• Biết thiết kế các mạch điện tử đơn giản với các linh kiện cơ bản và làm quen với các
thiết bị đo thường dùng.
2. Hướng dẫn sử dụng công cụ mô phỏng mạch Multisim (bản PC)
2.1. Cài đặt công cụ mô phỏng
Truy cập vào đường link dưới đây để tải về và cài đặt phiên bản Multisim for Student:
https://www.ni.com/en-vn/shop/electronic-test-instrumentation/application-software-for-
electronic-test-and-instrumentation-category/what-is-multisim/multisim-education.html
2.2. Giao diện phần mềm Multisim
Hình 1. Giao diện và các chức năng cơ bản của công cụ mô phỏng Multisim
(1) Vùng thiết kế mạch: Cho phép thiết kế xây dựng sơ đồ nguyên lý các mạch điện tử (schematic). 1
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
(2) Thanh công cụ chọn các linh kiện điện tử: Cho phép chọn các linh kiện điện tử, các
phần tử (component) từ cơ bản đến phức tạp để xây dựng các mạch điện tử. Các linh kiện
được tổ chức theo từng nhóm như: - Sources (nguồn cấp)
- Basic (các linh kiện cơ bản: nguồn, điện trở, tụ điện, cuộn cảm, …) - Diode, Transistor
- Analog, Digital, TTL, CMOS, Misc, …
(3) Thanh công cụ chọn các thiết bị đo lường: Cho phép chọn các thiết bị đo lường để
phục vụ cho đo lường các đại lượng, phân tích mạch điện tử. Các thiết bị đo thường dùng như:
- Đồng hồ vạn năng (multimeter): đo điện áp (V), dòng điện (A), điện trở (Ω), …
- Máy tạo tín hiệu (function generator): cho phép tạo ra các tín hiệu có dạng sóng hình sin,
xung vuông, tam giác với các tham số biên độ, tần số tùy chỉnh
- Đồng hồ đo công suất (Wattmeter)
- Máy hiện thị dạng sóng của tín hiệu (oscilloscope)
(4) Chạy mô phỏng: Sau khi thiết kế sơ đồ nguyên lý của mạch điện tử, phần mềm cho
phép chạy mô phỏng mạch như trạng thái thực tế. Bấm nút Run (hoặc F5) để thực hiện chạy mô phỏng
(5) Quản lý các file thiết kế các mạch điện tử: Các chức năng cơ bản như:
- Tạo mới (File/New), Lưu trữ (Save/Save As), Mở (Open)
2.3. Hướng dẫn các thao tác cơ bản thiết kế mạch
(a). Chọn và đặt linh kiện (component) muốn sử dụng:
- Chọn Place Basic trên thanh công cụ
Hình 2. Chọn linh kiện trên thanh công cụ
- Cửa sổ “Select a Component” cho phép tìm linh kiện cần dùng. Tìm và chọn các linh kiện
như: Nguồn cấp 1 chiều (DC Power), Điểm nối đất (Ground), điện trở (Resistor). Có thể lặp
lại nhiều lần để lấy các linh kiện khác nhau. 2
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
Hình 3. Chọn nguồn cấp 1 chiều DC Power
Hình 4. Chọn linh kiện điện trở 3
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
Hình 5. Đặt các linh kiện được lấy và đặt trên vùng thiết kế mạch
(b). Thiết kế sơ đồ mạch, kết nối các linh kiện
Hình 6. Kết nối dây dẫn giữa các linh kiện 4
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
(c) Thiết lập các tham số giá trị cho linh kiện
- Click đúp chuột trái trên 1 linh kiện để mở cửa sổ Properties cho phép thiết lập các tham số giá trị. Ví dụ:
Hình 7. Thiết lập giá trị điện áp cho nguồn cấp 1 chiều DC Power
Hình 8. Thiết lập giá trị điện trở
Chú ý: Có thể thay đổi (edit) tên/nhãn (label) của linh kiện bằng cách click chuột chọn nhãn
linh kiện tương ứng để chỉnh sửa. Hình 9 minh họa một mạch điện hoàn chỉnh. 5
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
Hình 9. Sơ đồ mạch thiết kế hoàn chỉnh
2.4. Sử dụng một số thiết bị đo (instruments)
(a) Dùng đồng hồ vạn năng (multimeter) đo điện áp, dòng điện
Hình 10. Lắp đồng hồ đo điện áp (mắc song song) 6
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
- Chọn multimeter từ thanh công cụ chọn thiết bị đo. Ví dụ, để đo điện áp giữa 2 đầu điện
trở R3 sử dụng một multimeter mắc song song với điện trở R3 và để đo cường độ dòng điện
chạy qua R1, sử dụng 1 multimeter kết nối nối tiếp với R1.
Hình 11. Lắp thêm đồng hồ đo cường độ dòng điện (mắc nối tiếp)
- Thực hiện chạy mô phỏng mạch điện (chọn Run). Sau đó, click đúp chuột vào multimeter
để mở cửa sổ quan sát các giá trị đo đạc trên mạch. Chú ý lựa chọn các đại lượng đo muốn
quan sát (điện áp V, cường độ dòng điện A).
Hình 12. Quan sát kết quả từ đồng hồ đo các đại lượng điện áp, cường độ dòng điện 7
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
(b) Sử dụng các thiết bị đo quan sát nhanh (Probe)
Có thể sử dụng các thiết bị Probe trên thanh công cụ để đo nhanh các đại lượng điện áp,
dòng điện, công suất, … Thanh công cụ lựa chọn các thiết bị đo Probe
Hình 13. Sử dụng thiết bị đo Probe quan sát các đại lượng
(c) Sử dụng Oscilloscope hiển thị dạng sóng (waveforms) của tín hiệu
- Chọn thiết bị Oscilloscope trên thanh công cụ bên phải, kết nối với sơ đồ mạch cần đo đạc.
Hình 13. Kết nối Oscilloscope để đo dạng sóng tín hiệu điện áp giữa 2 đầu điện trở R3 8
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
Chú ý: Oscilloscope có 2 kênh (channel) A, B. Có thể sử dụng 1 trong 2 hoặc cả 2 kênh để
kết nối với tín hiệu cần quan sát. Chạy mô phỏng, click chuột trái lên Oscilloscope để quan
sát kết quả hiển thị trên thiết bị đo Oscilloscope.
Hình 14. Quan sát tín hiệu trên màn hình Oscilloscope
3. Hướng dẫn sử dụng công cụ mô phỏng mạch Multisim (bản Online)
Truy cập vào đường link dưới đây để sử dụng (không cần cài đặt) phiên bản Multisim Live
(Online): https://www.multisim.com/. Cách sử dụng Multisim Live được mô tả ở Hình 15.
Hình 15. Giao diện thiết kế của công cụ mô phỏng Multisim Live 9
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST 4. Bài thực hành
Bài 1. Sử dụng công cụ mô phỏng Multisim (PC hoặc Live) để mô phỏng mạch điện theo sơ đồ ở hình dưới. Yêu cầu:
- Chọn linh kiện, thay đổi nhãn/giá trị của linh kiện, kết nối các linh kiện thành sơ đồ mạch hoàn chỉnh.
- Sử dụng multimeter để đo cường độ dòng điện qua các điện trở (R1~R4, RL) và điện
áp rơi trên mỗi điện trở đó.
- Thay đổi giá trị nguồn VS (10V, 15V). Thực hiện lại việc mô phỏng và đo đạc các giá trị như ý trên.
- Viết kết quả vào bảng dưới đây và đưa ra nhận xét về kết quả thu được. Lần V1 I1 V2 I2 V3 I3 V4 I4 VL IL quan sát (V) (A) (V) (A) (V) (A) (V) (A) (V) (A) 1 2 3
Bài 2. Cho mạch điện như hình dưới, gồm nguồn xoay chiều, diode, tụ điện, và điện trở. Yêu cầu:
- Sử dụng công cụ Multisim (PC hoặc Live) để mô phỏng mạch điện.
- Đo điện áp rơi trên điện trở R4.
- Lần lượt thay đổi các giá trị của tụ điện C1 (trong khoảng từ vài µF đến vài mF) và
quan sát điện áp rơi trên điện trở R4.
- Từ kết quả mô phỏng hãy giải thích và mô tả chức năng của mạch điện. 10
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
BÀI 2: KHẢO SÁT TÍNH CHẤT DÒNG ĐIỆN, ĐIỆN ÁP CỦA MẠCH 1. Mục tiêu
• Hiểu tính chất về dòng điện và điện áp trong mạch tuân theo định luật Ohm và định luật Kirchhoff.
• Biết cách xây dựng mạch khảo sát và kiểm tra tính đúng đắn của các tính chất về
dòng điện và điện áp trong mạch.
2. Cơ sở lý thuyết 2.1. Định luật Ohm
Định luật Ohm phát biểu rằng: “Cường độ dòng điện đi qua một vật dẫn điện tỉ lệ thuận với
điện áp rơi trên vật đó và tỉ lệ nghịch với điện trở của vật đó.” V I = R
2.2. Định luật Kirchhoff
Định luật Kirchhoff về dòng điện phát biểu rằng: “Tổng giá trị đại số của dòng điện tại một
nút trong một mạch điện là bằng không.” 𝑁 ∑ 𝑖𝑘 = 0 𝑘=1
Trong đó, 𝑖𝑘 là dòng điện đến và đi từ 1 nút (có tính chiều). 𝑁 là tổng số dòng điện tại 1 nút.
Hình 1. Minh họa dòng điện đến và đi từ 1 nút
Định luật Kirchhoff về điện áp phát biểu rằng: “Tổng giá trị điện áp dọc theo một vòng bằng 0.” 𝑁 ∑ 𝑉𝑘 = 0 𝑘=1
Trong đó, 𝑉𝑘 là dòng điện thế của các điểm (có tính chiều). 𝑁 là tổng số điện thế theo 1 vòng. 1
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
Hình 2. Điện áp dọc theo một vòng mạch 3. Bài thực hành
Bài 1. Khảo sát tính chất dòng điện, điện áp của mạch điện tuân theo định luật Ohm trong sơ đồ ở Hình 3. A R1 R2 R5 Vs D B R3 R4 C
Hình 3. Sơ đồ mạch điện trở đơn giản để khảo sát định luật Ohm Yêu cầu: Tham số
Kết quả tính toán
Kết quả đo lần 1
Kết quả đo lần 2 IR1 VR1 IR2 VR2 IR3 VR3 IR4 VR4 IR5 VR5 2
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
a) Tính toán cường độ dòng điện và điện áp rơi trên mỗi điện trở.
b) Lắp mạch theo sơ đồ trên một bo mạch với các giá trị điện trở như sau: R1 = 10 kΩ,
R2 = 1 kΩ, R3 = 10 kΩ, R4 = 1 kΩ, R5 = 330 Ω. Kiểm tra việc lắp mạch rồi cấp nguồn cho mạch, Vs = 5V.
c) Sử dụng đồng hồ đo để lần lượt đo các giá trị cường độ dòng điện và điện áp rơi trên
mỗi điện trở. Thực hiện việc đo 2 lần, ghi lại các giá trị đo được, và so sánh với kết
quả tính toán lý thuyết.
Bài 2. Khảo sát tính chất dòng điện, điện áp của mạch điện tuân theo định luật Kirchhoff trong sơ đồ ở Hình 4. R5 A R1 V1 Vs R2 V2 B R3 E V R 3 6 V4 R4 R8 R7 D C
Hình 4. Sơ đồ mạch điện để khảo sát định luật Kirchhoff Yêu cầu:
a) Lắp mạch theo sơ đồ trên một bo mạch với các giá trị điện trở như sau: R1 = 1 kΩ,
R2 = 330 Ω, R3 = 1 kΩ, R4 = 330 kΩ, R5 = 10 kΩ, R6 = 1 kΩ, R7 = 330 kΩ, R8 = 330
Ω. Kiểm tra việc lắp mạch rồi cấp nguồn cho mạch, Vs = 5V.
b) Thực hiện khảo sát định luật Kirchhoff về dòng điện tại nút mạch A, B, C, D, E. Sử
dụng đồng hồ để đo các giá trị cường độ dòng điện tại các nút mạch. Quan sát và ghi
lại kết quả đo được theo bảng sau:
Khảo sát cường độ dòng điện qua nút A I1 I5 IS
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Khảo sát cường độ dòng điện qua nút B I5 I6 I7
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Khảo sát cường độ dòng điện qua nút C 3
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST I6 I7 I8
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Khảo sát cường độ dòng điện qua nút D I3 I4 I8 IS
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Khảo sát cường độ dòng điện qua nút E I2 I3 I4
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
c) Thực hiện khảo sát định luật Kirchhoff về điện áp của các vòng mạch V1, V2, V3, V4.
Sử dụng đồng hồ đo các giá trị hiệu điện thế trên các điện trở tương ứng của mỗi
vòng. Quan sát và ghi lại kết quả đo được theo bảng sau:
Khảo sát điện áp theo vòng mạch V1 VR1 VR2 VR3 Vs
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Khảo sát điện áp theo vòng mạch V2 VR2 VR4 VR5 Vs
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Khảo sát điện áp theo vòng mạch V3 VR6 VR7
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Khảo sát điện áp theo vòng mạch V4 VR3 VR4
Kiểm tra theo định luật Kirchhoff
Các linh kiện, thiết bị sử dụng trong bài thực hành: Linh kiện Mô tả Số lượng Điện trở 330 Ω/1 kΩ/10 kΩ 5/5/3 Nguồn cấp DC 5-12V 1 Bo mạch 1 Dây kết nối Tùy chọn Đồng hồ đo 1 4
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
BÀI 2: KHẢO SÁT TÍNH CHẤT DÒNG ĐIỆN, ĐIỆN ÁP CỦA MẠCH 1. Mục tiêu
• Hiểu tính chất về dòng điện và điện áp trong mạch tuân theo định luật Ohm và định luật Kirchhoff.
• Biết cách xây dựng mạch khảo sát và kiểm tra tính đúng đắn của các tính chất về
dòng điện và điện áp trong mạch. 2. Bài thực hành
Bài 1. Khảo sát tính chất dòng điện, điện áp của mạch điện tuân theo định luật Ohm trong sơ đồ ở Hình 1. Yêu cầu:
a) Tính toán cường độ dòng điện và điện áp rơi trên mỗi điện trở.
b) Lắp mạch theo sơ đồ trên một bo mạch với các giá trị điện trở như sau: R1 = 10 kΩ,
R2 = 1 kΩ, R3 = 10 kΩ, R4 = 1 kΩ, R5 = 330 Ω. Kiểm tra việc lắp mạch rồi cấp nguồn cho mạch, Vs = 5V.
c) Sử dụng đồng hồ đo để lần lượt đo các giá trị cường độ dòng điện và điện áp rơi trên
mỗi điện trở. Thực hiện việc đo 2 lần, ghi lại các giá trị đo được, so sánh với kết quả
tính toán lý thuyết, và đưa ra nhận xét. A R1 R2 R5 Vs D B R3 R4 C
Hình 1. Sơ đồ mạch điện trở đơn giản để khảo sát định luật Ohm
Bài 2. Khảo sát tính chất dòng điện, điện áp của mạch điện tuân theo định luật Kirchhoff trong sơ đồ ở Hình 2. Yêu cầu:
a) Lắp mạch theo sơ đồ trên một bo mạch với các giá trị điện trở như sau: R1 = 1 kΩ,
R2 = 330 Ω, R3 = 1 kΩ, R4 = 330 Ω, R5 = 10 kΩ, R6 = 1 kΩ, R7 = 330 Ω, R8 = 330
Ω. Kiểm tra việc lắp mạch rồi cấp nguồn cho mạch, Vs = 5V. 1
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
b) Thực hiện khảo sát định luật Kirchhoff về dòng điện tại nút mạch A, B, C, D, E. Sử
dụng đồng hồ để đo các giá trị cường độ dòng điện tại các nút mạch. Quan sát và ghi
lại kết quả đo được theo bảng sau:
c) Thực hiện khảo sát định luật Kirchhoff về điện áp của các vòng mạch V1, V2, V3, V4.
Sử dụng đồng hồ đo các giá trị hiệu điện thế trên các điện trở tương ứng của mỗi
vòng. Quan sát, ghi lại kết quả đo được và đưa ra nhận xét. R5 A R1 V1 Vs R2 V2 B R3 E V R 3 6 V4 R4 R8 R7 D C
Hình 2. Sơ đồ mạch điện để khảo sát định luật Kirchhoff
Các linh kiện, thiết bị sử dụng trong bài thực hành: Linh kiện Mô tả Số lượng Điện trở 330 Ω/1 kΩ/10 kΩ 5/5/3 Nguồn cấp DC 5-12V 1 Bo mạch 1 Dây kết nối Tùy chọn Đồng hồ đo 1 2
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
BÀI 3: KHẢO SÁT MẠCH LỌC RC VÀ MẠCH RLC NỐI TIẾP 1. Mục tiêu
• Biết cách xây dựng và khảo sát tính chất của mạch lọc tín hiệu đơn giản RC.
• Biết cách xây dựng và khảo sát tính chất của mạch RLC nối tiếp.
2. Cơ sở lý thuyết
2.1. Mạch lọc tín hiệu
Mạch lọc tín hiệu là mạch xử lý tín hiệu cho phép tín hiệu có tần số nhất định đi qua mạch
và cản trở tín hiệu có các tần số còn lại. Khi khảo sát hoạt động, mạch lọc tín hiệu sẽ được
biểu diễn bằng một hàm đáp ứng tần số, 𝐻(𝑛), để xác định quan hệ giữa tín hiệu đi vào
mạch, 𝑆(𝑛) và tín hiệu đi ra mạch, 𝐹(𝑛), tức là 𝐹(𝑛) = 𝑆(𝑛)𝐻(𝑛).
- Mạch lọc thông thấp: 𝐻(𝑛) ≈ 1 với 𝑛 ≤ 𝑁0 và 𝐻(𝑛) ≈ 0 với 𝑛 > 𝑁0. Hình 1 trình
bày sơ đồ và đáp ứng tần số (frequency response) của mạch lọc thông thấp đơn giản sử dụng mạch RC.
o Với các thành phần tín hiệu có tần số tương ứng 𝑛 ≤ 𝑁0 thì 𝐹(𝑛) ≈ 𝑆(𝑛), tức là được đi qua mạch.
o Với các thành phần tín hiệu có tần số tương ứng 𝑛 > 𝑁0 thì 𝐹(𝑛) ≈ 0, tức là bị mạch chặn lại.
- Mạch lọc thông cao: 𝐻(𝑛) ≈ 0 với 𝑛 ≤ 𝑁0 và 𝐻(𝑛) ≈ 1 với 𝑛 > 𝑁0. Hình 2 trình
bày sơ đồ và đáp ứng tần số mạch lọc thông cao đơn giản sử dụng mạch RC.
- Mạch lọc thông dải: 𝐻(𝑛) ≈ 0 với 𝑛 < 𝑁𝑙𝑜𝑤 hoặc 𝑛 > 𝑁ℎ𝑖𝑔ℎ, và 𝐻(𝑛) ≈ 1 với
𝑁𝑙𝑜𝑤 ≤ 𝑛 ≤ 𝑁ℎ𝑖𝑔ℎ. Chú ý:
- Thông thường 𝐻(𝑛) là hàm liên tục nên giá trị của 𝐻(𝑛) không thể giảm đột ngột từ
1 về 0 tại các tần số cắt. Theo quy ước, tần số cắt (cut-off frequency) được xác định 𝐹(𝑛) 1
tại điểm thoả mãn độ lợi (gain amplitude): 𝐺 = =
= 0.707, hoặc 𝐺 (𝑑𝐵) = 𝑆(𝑛) √2
20 log ( 1 ) = −3.01 𝑑𝐵. √2 R Vin C Vout 1
Hình 1. Mạch lọc thông thấp sử dụng mạch RC với tần số cắt: f0 = 2πRC 1
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST C Vin R Vout 1
Hình 2. Mạch lọc thông cao sử dụng mạch RC với tần số cắt: f0 = 2πRC
2.2. Mạch RLC nối tiếp
Mạch RLC bao gồm 1 điện trở (R), 1 cuộn cảm (L) và 1 tụ điện (C) được mắc nối tiếp hoặc
song song với nhau. Trong thực tế, mạch RLC có rất nhiều ứng dụng, ví dụ: mạch tạo dao
động, mạch điều chính, mạch lọc thông dải, chặn dải. L C V R
Hình 3. Sơ đồ mạch RLC nối tiếp.
Bài thực hành này chỉ khảo sát mạch RLC mắc nối tiếp như sơ đồ ở Hình 3. Giả sử mạch
được cấp nguồn xoay chiều 𝑉 = 𝑉0𝑐𝑜𝑠(2𝜋𝑓𝑡), các tham số của mạch được tính theo các
công thức tính sau:
- Trở kháng cuộn cảm L: 𝑍𝐿 = 2𝜋𝑓𝐿 1
- Trở kháng tụ điện C: 𝑍𝐶 = 2𝜋𝑓𝐶
- Các hiệu điện thế rơi trên từng thành phần R, L, C sẽ được xác định như sau: o 𝑉
𝑉𝑅 = 𝐼𝑅 cùng pha với I với 𝐼 = và độ lệch pha với V được xác định bởi 𝑍 𝑍 tan(𝜙) = 𝐿−𝑍𝐶 𝑅
o 𝑉𝐿 = 𝐼𝑍𝐿 sớm pha với I góc 90 độ
o 𝑉𝐶 = 𝐼𝑍𝐶 trễ pha với I góc 90 độ 3. Bài thực hành
Bài 1. Khảo sát tính chất các mạch lọc RC thông thấp và thông cao đơn giản. Yêu cầu:
a) Thực hiện các bước sau để khảo sát mạch lọc thông thấp:
• Lắp mạch lọc thông thấp như sơ đồ ở Hình 1 với linh kiện được mô tả trong bảng bên dưới. 2
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
• Sử dụng đồng hồ vạn năng để xác định giá trị thực của mỗi linh kiện và so sánh
với giá trị ghi trên nhãn của linh kiện.
• Sử dụng máy tạo xung để cấp nguồn 𝑉𝑖𝑛 cho mạch điện. Sử dụng máy hiện thị
sóng để hiển thị 𝑉𝑖𝑛 và 𝑉𝑜𝑢𝑡.
• Thiết lập biên độ của 𝑉𝑖𝑛 là 5V, tần số là 1 kHz. Đo và ghi chép lại giá trị biên độ của 𝑉𝑜𝑢𝑡.
• Giữ nguyên biên độ của 𝑉𝑖𝑛 và lần lượt thay đổi giá trị của tần số là 10 Hz, 100
Hz, 10 kHz và 100 kHz. Đo và ghi chép lại giá trị biên độ của 𝑉𝑜𝑢𝑡. Đưa ra nhận
xét về kết quả thu được. Chú ý: nếu cần thì sử dụng núm điều chỉnh biên độ của
máy tạo xung để đảm bảo rằng biên độ của Vin được giữ cố định 5V.
• Dựa vào các giá trị biên độ của 𝑉𝑜𝑢𝑡 ứng với mỗi tần số, hãy vẽ đáp ứng tần số
của mạch lọc thông thấp, với trục tung (y-axis) là độ lợi (gain) và trục hoành (x-
axis) là tần số (frequency) theo thang đo logarit. •
𝐵𝑖ê𝑛 độ 𝑉𝑜𝑢𝑡 1
Tìm tần số của 𝑉𝑖𝑛 để sao cho =
. So sánh với giá trị tần số cắt của
𝐵𝑖ê𝑛 độ 𝑉𝑖𝑛 √2 1
mạch được tính toán theo công thức f0 =
. Đưa ra nhận xét về kết quả thu 2πRC được.
• Với mạch lọc thông thấp RC, độ dịch pha của 𝑉𝑜𝑢𝑡 so với 𝑉𝑖𝑛 được tính theo
𝐵𝑖ê𝑛 độ 𝑉𝑜𝑢𝑡 1
công thức 𝜑 = − arctan(2𝜋𝑓𝑅𝐶). Ở tần số của 𝑉𝑖𝑛 mà = , hãy sử
𝐵𝑖ê𝑛 độ 𝑉𝑖𝑛 √2 ∆𝑡
dụng máy hiện thị sóng xác định độ dịch pha 𝜑 (𝜑 = − × 360𝑜). Đưa ra nhận 𝑇
xét về kết quả thu được và so sánh với lý thuyết.
b) Lắp mạch lọc thông cao như sơ đồ ở Hình 2 và thực hiện lại các bước như ở mục a) để
khảo sát mạch lọc thông cao.
Bài 2. Sử dụng công cụ Multisim Live (https://www.multisim.com/) để khảo sát tính chất
các mạch lọc RLC nối tiếp. Yêu cầu:
a) Lắp mạch RLC nối tiếp theo sơ đồ ở Hình 3 với R = 330 Ω, L = 8 mH, C = 100 µF,
𝑉 = 5𝑐𝑜𝑠(2𝜋60𝑡) (𝑉).
b) Sử dụng tính năng Grapher trong Multisim Live để xác định độ lệch pha của VR, VL,
VC so với V. Đưa ra nhận xét về kết quả thu được và so sánh với lý thuyết.
c) Thay đổi giá trị tần số của V (1 Hz ~ 10 kHz) để tìm tần số cộng hưởng (𝑓𝑀𝐴𝑋) của
mạch (VR là lớn nhất tại 𝑓𝑀𝐴𝑋). Đưa ra nhận xét về kết quả thu được và so sánh với 1
lý thuyết (𝑓𝑀𝐴𝑋 = ). 2𝜋√𝑅𝐶 3
IT2140 – Thực hành Điện tử cho CNTT DCE-SOICT-HUST
Các linh kiện, thiết bị sử dụng trong bài thực hành: Linh kiện Mô tả Số lượng Tụ gốm 104(0.1 µF), 223(0.022 µF) 1 Điện trở 10 kΩ, 47 kΩ 1/1
Máy hiển thị sóng Aditeg FG-8216A 1 Máy tạo xung Aditeg OS-620 (20 MHz, 2 CH) 1 Nguồn điện Aditeg PS-3030DD 1 Bo mạch 1 Dây kết nối Tùy chọn Đồng hồ vạn năng 1 4