Bài giảng Thực hành điện tử cơ bản – ĐH Sư Phạm Kỹ Thuật Nam Định

pdf

274

4.9 (
11 lượt)

2746 MB29

Nhấn vào bên dưới để tải tài liệu

Đang xem trước 10 trên tổng 274 trang, để tải xuống xem vừa đủ hãy nhấn vào bên trên

Chủ đề tương quan

Tài liệu tương tự

Nội dung

LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay sự phát triển không ngừng của khoa học kỹ thuật và công nghệ, đặc biệt
là công nghệ kỹ thuật điện tử đã mang lại nhiều thay đổi to lớn và sâu sắc trong đời
sống, trở thành công cụ quan trọng của cuộc cách mạng kỹ thuật ở trình độ cao. Các hệ
thống thông tin, đo lường, điều khiển tự động,…ngày một phát triển hơn và là tập hợp
của các mạch điện tử chức năng nhằm thực hiện một số nhiệm vụ kỹ thuật nhất định.
Tập bài giảng Thực hành điện tử cơ bản ra đời, đáp ứng một phần yêu cầu nói
trên, mà trước hết đáp ứng yêu cầu gắn lý thuyết với thực hành, nâng cao kỹ năng
nghề cho sinh viên. Mặt khác là để thống nhất nội dung giảng dạy thực hành, có tài
liệu nghiên cứu cho giảng viên, sinh viên học thực hành học phần tương tự và số.
Tập bài giảng gồm :
PHẦN 1: THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ

Bài 1: Hàn nối và tháo lắp linh kiện (1ca)
Bài 2: Lắp mạch nguồn một chiều (1ca)
Bài 3: Lắp mạch khuếch đại công suất (1ca)
Bài 4: Lắp mạch ứng dụng dùng opam (1ca)
Bài 5: Lắp mạch dao động và tạo xung (1ca)
Bài 6: Lắp mạch điều khiển điện áp và mạch tự động khống chế (1ca)
PHẦN 2: THỰC HÀNH KỸ THUẬT SỐ

Bài 7: Lắp mạch ứng dụng dùng IC cổng logic (1ca)
Bài 8: Lắp mạch ứng dụng dùng IC flip flop (1ca)
Bài 9: Lắp mạch ứng dụng dùng IC ghi dịch (1ca)
Bài 10: Lắp mạch ứng dụng dùng IC đếm, IC giải mã (2ca)
Bài 11: Lắp mạch ứng dụng dùng IC chuyển đổi ADC và DAC (1ca)
Nội dung các bài cung cấp các kiến thức cơ bản về kỹ năng lắp ráp và hiệu chỉnh
các mạch tương tự và mạch số, kỹ năng sử dụng dụng cụ, thiết bị đo kiểm tra các
thông số của mạch và vận dụng các mạch điện tử vào thực tế.
Cuối mỗi bài đều có phiếu báo cáo thực hành giúp sinh viên ôn tập và hệ thống
hóa kiến thức và kỹ năng.
Trong quá trình biên soạn nhóm chúng tôi đã bám sát chương trình môn học được
nhà trường ban hành, đã cố gắng thể hiện nội dung cơ bản, hiện đại gắn với công nghệ.
Tuy nhiên do khả năng có hạn, hạn chế về thời gian nên không tránh khỏi sai sót. Rất
mong nhận được sự đóng góp chân thành của đồng nghiệp và bạn đọc để tập bài giảng
ngày càng hoàn thiện hơn.
Nhóm tác giả:
Nghiêm Thị Thuý Nga (chủ biên)
Nguyễn Thị Hoà
Trần Thanh Sơn

i

Mục lục
LỜI NÓI ĐẦU …………………………………………………………………………………………………. i
PHẦN 1: THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ………………………………………………. 1
Bài 1: HÀN NỐI VÀ THÁO LẮP LINH KIỆN ………………………………………………… 1
I. MỤC TIÊU ………………………………………………………………………………………………. 1
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH …………………………………… 1
1. Giới thiệu thiết bị thực tập và phương pháp sử dụng: ……………………………………… 1
2. Hàn nối …………………………………………………………………………………………………….. 5
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH …………………………………………………………… 6
IV. THỰC HÀNH …………………………………………………………………………………………. 7
1. Hướng dẫn hàn nối dây ………………………………………………………………………………. 7
2. Hướng dẫn hàn linh kiện trên Board vạn năng và Board mạch in …………………….. 8
3. Hướng dẫn cắm linh kiện trên Board cắm …………………………………………………… 11
4. Hướng dẫn tháo linh kiện trên Board mạch in ……………………………………………… 12
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH …………………………………………………………….. 13
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ………………………………………………………………………… 14
Bài 2: LẮP MẠCH NGUỒN MỘT CHIỀU ……………………………………………………. 17
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………… 17
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH …………………………………. 17
1. Mạch nguồn một chiều dùng IC ổn áp họ 78XX -79XX ……………………………….. 17
2. Mạch nguồn một chiều dùng IC ổn áp họ LM317 – LM337 ………………………….. 19
3. Mạch ổn áp bù nối tiếp dùng 2 transistor …………………………………………………….. 20
III.THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ………………………………………………………….. 21
IV. THỰC HÀNH ……………………………………………………………………………………….. 22
1. Công tác chuẩn bị …………………………………………………………………………………….. 22
2. Hướng dẫn thực hành ……………………………………………………………………………….. 22
2.1 Lắp ráp mạch nguồn một chiều dùng IC ổn áp họ 78XX -79XX: …………………. 22
2.2 Lắp ráp mạch nguồn một chiều dùng IC ổn áp họ LM317 –LM337 ……………… 26
3.3 Lắp ráp mạch ổn áp bù nối tiếp dùng 2 transistor khác loại …………………………. 29
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH …………………………………………………………….. 32
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ………………………………………………………………………… 35
Bài 3: LẮP MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT ÂM TẦN …………………………… 36
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………… 36
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH …………………………………. 36
1. Mạch khuếch đại công suất nối tiếp dùng 3 transistor …………………………………… 37
2. Mạch khuếch đại công suất dùng IC …………………………………………………………… 38
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH …………………………………………………………. 40
ii

IV. THỰC HÀNH ………………………………………………………………………………………..41
1. Công tác chuẩn bị ……………………………………………………………………………………..41
2. Hướng dẫn thực hành ……………………………………………………………………………….. 41
2.1 Lắp ráp mạch khuếch đại công suất đẩy kéo nối tiếp dùng 3 transistor: …………41
2.2. Lắp ráp mạch khuếch đại công suất âm tần dùng IC LA4440: ……………………..44
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH ……………………………………………………………..48
1. Lắp ráp mạch khuếch đại công suất âm tần dùng 3 tzt……………………………………48
2. Lắp ráp mạch khuếch đại công suất âm tần dùng LA4440 ……………………………..49
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ …………………………………………………………………………50
Bài 4: LẮP MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG OPAM ……………………………………………..51
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………….51
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH ………………………………….51
1. Mạch khuếch đại đảo ………………………………………………………………………………… 51
2. Mạch khuếch đại không đảo ……………………………………………………………………….52
3. Mạch cộng tín hiệu tương tự ……………………………………………………………………..52
4. Mạch trừ ………………………………………………………………………………………………….53
5. Mạch tích phân …………………………………………………………………………………………54
6. Mạch vi phân ……………………………………………………………………………………………54
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ………………………………………………………….55
IV. THỰC HÀNH ………………………………………………………………………………………..56
1. Công tác chuẩn bị ……………………………………………………………………………………..56
2. Hướng dẫn thực hành ……………………………………………………………………………….. 56
2.1 Lắp ráp mạch khuếch đại đảo……………………………………………………………………56
2.2 Lắp ráp mạch khuếch đại không đảo …………………………………………………………58
2.3 Lắp ráp mạch cộng tín hiệu tương tự. ………………………………………………………..60
2.4 Lắp ráp mạch tích phân ……………………………………………………………………………62
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH ……………………………………………………………..64
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ …………………………………………………………………………67
Bài 5: LẮP MẠCH DAO ĐỘNG VÀ TẠO XUNG …………………………………………..68
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………….68
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH ………………………………….68
1. Mạch dao động di pha 3 mắt RC dùng IC 741 ………………………………………………68
2. Mạch dao động tạo xung vuông dùng transistor ……………………………………………70
3. Mạch dao động tạo xung vuông dùng IC 741 ……………………………………………….71
4. Mạch dao động tạo xung vuông dùng IC 555 ……………………………………………….71
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ………………………………………………………….72
IV. THỰC HÀNH ………………………………………………………………………………………..73
iii

1. Công tác chuẩn bị …………………………………………………………………………………….. 73
2. Hướng dẫn thực hành ……………………………………………………………………………….. 73
2.1 Lắp ráp mạch dao động di pha 3 mắt RC dùng IC 741 ……………………………….. 73
2.2. Lắp mạch dao động tạo xung vuông dùng transistor ………………………………….. 75
2.3 Lắp mạch dao động tạo xung vuông dùng IC 741 ………………………………………. 78
2.4. Lắp mạch dao động tạo xung vuông dùng IC 555 ……………………………………… 80
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH …………………………………………………………….. 83
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ………………………………………………………………………… 86
Bài 6: LẮP MẠCH ĐIỀU KHIỂN ĐIỆN ÁP VÀ MẠCH TỰ ĐỘNG KHỐNG
CHẾ ……………………………………………………………………………………………………………… 87
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………… 87
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH …………………………………. 87
1. Mạch điều khiển điện áp ra dùng 2 SCR ……………………………………………………… 88
2. Mạch điều khiển điện áp dùng triac ……………………………………………………………. 89
3. Mạch tự động khống chế theo ánh sáng……………………………………………………….93
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH …………………………………………………………. 92
IV. THỰC HÀNH ……………………………………………………………………………………….. 92
1. Công tác chuẩn bị …………………………………………………………………………………….. 92
2. Hướng dẫn thực hành ……………………………………………………………………………….. 93
2.1 Lắp mạch điều khiển đèn bàn dùng 2 SCR trên Board hàn ………………………….. 93
2.2 Lắp ráp mạch điều khiển điện áp dùng triac ………………………………………………. 95
2.3 Lắp ráp mạch tự động khống chế theo ánh sáng …………………………………………. 98
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH …………………………………………………………… 102
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ………………………………………………………………………. 103
PHẦN 2: THỰC HÀNH KỸ THUẬT SỐ ……………………………………………………… 104
BÀI 7: LẮP CÁC MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG IC CỔNG LOGIC ……………….. 104
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………. 104
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH ……………………………….. 104
1. IC cổng NOT (IC 7404) ………………………………………………………………………….. 104
2. IC cổng OR (IC 7432) …………………………………………………………………………….. 106
3. IC cổng AND (IC 7408) ………………………………………………………………………….. 107
4. IC cổng NAND (IC 7400) ……………………………………………………………………….. 107
5. IC cổng NOR (IC 7402) ………………………………………………………………………….. 108
6. IC cổng EXOR (IC 7486)………………………………………………………………………… 109
7. IC cổng EXNOR ( IC 74266) …………………………………………………………………… 110
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ……………………………………………………….. 109
IV. THỰC HÀNH ……………………………………………………………………………………… 110
iv

1. Công tác chuẩn bị ……………………………………………………………………………………110
2. Hướng dẫn thực hành ………………………………………………………………………………110
2.1 Tra cứu các loại IC cổng logic ………………………………………………………………..110
2.2 Khảo sát IC cổng logic …………………………………………………………………………..111
2.3 Lắp các mạch ứng dụng dùng cổng logic………………………………………………….122
2.4 Các dạng sai hỏng và biện pháp khắc phục ………………………………………………130
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH ……………………………………………………………131
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ……………………………………………………………………….135
BÀI 8: LẮP CÁC MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG IC FLIP FLOP ……………………..136
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………..136
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH ………………………………..136
1. Flip flop …………………………………………………………………………………………………144
2. Mạch ứng dụng FF ………………………………………………………………………………….139
2.1 Mạch đếm …………………………………………………………………………………………….139
2.2 Mạch ghi dịch ……………………………………………………………………………………….143
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ………………………………………………………..144
IV. THỰC HÀNH ………………………………………………………………………………………145
1. Công tác chuẩn bị ……………………………………………………………………………………145
2. Hướng dẫn thực hành ………………………………………………………………………………145
2.1 Tra cứu các loại IC FF …………………………………………………………………………..145
2.2 Khảo sát IC FF ……………………………………………………………………………………..145
2.3 Lắp các mạch ứng dụng dùng FF …………………………………………………………….151
2.4 Các dạng sai hỏng và biện pháp khắc phục ………………………………………………164
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH ……………………………………………………………164
V. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ …………………………………………………………………………173
BÀI 9: LẮP MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG IC GHI DỊCH ……………………………….174
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………..174
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH ………………………………..174
1. IC ghi dịch 74164: …………………………………………………………………………………..174
2. IC ghi dịch 74194 ……………………………………………………………………………………176
3. IC ghi dịch 74LS95 …………………………………………………………………………………177
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ………………………………………………………..178
IV. THỰC HÀNH ………………………………………………………………………………………179
1. Công tác chuẩn bị: …………………………………………………………………………………..179
2. Hướng dẫn thực hành ………………………………………………………………………………179
2.1 Tra cứu các loại IC ghi dịch ……………………………………………………………………179
2.2 Khảo sát IC ghi dịch ………………………………………………………………………………179
v

2.3 Lắp ráp mạch ứng dụng ………………………………………………………………………… 185
2.4 Các dạng sai hỏng và biện pháp khắc phục ……………………………………………… 191
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH …………………………………………………………… 191
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ……………………………………………………………………….. 198
BÀI 10: LẮP MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG IC ĐẾM VÀ IC GIẢI MÃ …………… 199
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………. 199
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH ……………………………….. 199
1. Giới thiệu IC 7490 ………………………………………………………………………………….. 199
2. Giới thiệu IC 4029 ………………………………………………………………………………….. 201
3. Giới thiệu IC 4520 ………………………………………………………………………………….. 202
4. Mạch giải mã …………………………………………………………………………………………. 203
4.1 Mạch giải mã led 7 thanh ………………………………………………………………………. 204
4.2 Giới thiệu IC giải mã 7447 ……………………………………………………………………. 205
5. Sơ đồ ghép nối bộ đếm, giải mã, hiển thị …………………………………………………… 206
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ……………………………………………………….. 206
IV. THỰC HÀNH ……………………………………………………………………………………… 207
1. Công tác chuẩn bị …………………………………………………………………………………… 207
2. Hướng dẫn thực hành ……………………………………………………………………………… 207
2.1 Tra cứu các loại IC đếm ………………………………………………………………………… 207
2.2 Khảo sát IC đếm…………………………………………………………………………………… 207
2.3 Lắp các mạch ứng dụng ………………………………………………………………………… 218
2.4 Các dạng sai hỏng và biện pháp khắc phục ……………………………………………… 225
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH …………………………………………………………… 226
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ……………………………………………………………………….. 229
BÀI 11: LẮP MẠCH ỨNG DỤNG DÙNG IC CHUYỂN ĐỔI ADC VÀ DAC .. 230
I. MỤC TIÊU ……………………………………………………………………………………………. 230
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH ……………………………….. 230
1. Tín hiệu tương tự và tín hiệu số: ………………………………………………………………. 230
2. Mạch chuyển đổi số -tương tự (DAC) ………………………………………………………. 230
2.1 Tổng quan về mạch chuyển đổi DAC ……………………………………………………… 230
2.2 Giới thiệu IC DAC 0808 ……………………………………………………………………….. 232
3. Mạch chuyển đổi tương tự – số (ADC) ……………………………………………………… 232
3.1 Tổng quan mạch chuyển đổi ADC …………………………………………………………. 232
3.2 Giới thiệu IC ADC 0809 ……………………………………………………………………….. 233
III. THIẾT BỊ, VẬT TƯ THỰC HÀNH ……………………………………………………….. 235
IV. THỰC HÀNH ……………………………………………………………………………………… 236
1. Công tác chuẩn bị: ………………………………………………………………………………….. 236
vi

2. Hướng dẫn thực hành ………………………………………………………………………………236
2.1 Tra cứu chuyển đổi ADC-DAC ………………………………………………………………236
2.2 Khảo sát vi mạch …………………………………………………………………………………..236
2.3 Lắp ráp mạch ứng dụng ………………………………………………………………………….242
2.4 Các hiện tượng sai hỏng và biện pháp khắc phục ………………………………………247
V. PHIẾU BÁO CÁO THỰC HÀNH ……………………………………………………………247
VI. KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ ………………………………………………………………………..249
TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………………………………………..250
Phụ lục. MỘT SỐ VẤN ĐỀ KHI SỬ DỤNG CÁC MẠCH TÍCH HỢP SỐ …….261

vii

PHẦN 1: THỰC HÀNH ĐIỆN TỬ TƯƠNG TỰ
Bài 1: HÀN NỐI VÀ THÁO LẮP LINH KIỆN
I. MỤC TIÊU
Sau khi học xong bài này sinh viên có khả năng:
1. Kiến thức
– Trình bày được các bước thực hành hàn dây đồng, các bước hàn và tháo linh kiện
trên Board hàn, trên Board mạch in và các bước cắm linh kiện trên Board cắm.
– Biết sử dụng thành thạo các thiết bị thực tập, thiết bị đo.
2. Kỹ năng
– Nhận biết và kiểm tra được tình trạng các thiết bị thực tập, thiết bị đo.
– Thực hành hàn dây đồng, thực hành hàn và tháo linh kiện trên Board hàn, trên
Board mạch in và thực hành cắm linh kiện trên Board cắm đúng trình tự đảm bảo yêu
cầu kỹ thuật, mỹ thuật và thời gian.
3. Thái độ
– Nghiêm túc học tập, tích cực luyện tập.
– Thao tác cẩn thận chính xác, sắp xếp vị trí thực hành gọn gàng, ngăn nắp.
– Đảm bảo an toàn cho người và thiết bị.
II. KIẾN THỨC LIÊN QUAN CHO BÀI THỰC HÀNH
1. Giới thiệu thiết bị thực tập và phương pháp sử dụng
1.1 Board nguồn
Board nguồn được sử dụng cung cấp nguồn một chiều, nguồn xoay chiều, cung
cấp xung cho các mạch điện tử.
Board nguồn có dạng như hình 1.1 bao gồm các chức năng:
1. Hệ thống cung cấp nguồn (DC ADJ POWER SUPPLY, DC POWER
SUPPLY, AC POWER SUPPLY).
2. Hệ thống đèn led giao tiếp mạch số (8 bit logic display).
3. Hệ thống điều khiển led 7 đoạn có giải mã (4 bộ giải mã led 7 thanh).
4. Hệ thống các chuyển mạch (8 SW).
5. Hệ thống xung điều khiển có điều khiển được tần số (CLOCK GENERATOR)
7. Thiết bị loa (SPEAKER).
8. ĐHVN (MULTIMETER).

1

Hình 1.1: Board thực tập vạn năng
1.2 Board hàn, Board cắm, Board mạch in
1.2.1 Board hàn
Được dùng lắp các mạch điện tử tương tự. Trên Board gồm các chấu hàn đã
được tráng thiếc và liên kết với nhau. Các chân linh kiện sẽ được hàn vào chấu.

Hình 1.2: Board hàn
1.2.2 Board cắm
Được dùng lắp các mạch điện tử số. Trên Board gồm các lỗ liên kết với nhau
như hình 1.3b. Các linh kiện sẽ được cắm trực tiếp vào lỗ cắm.

2

Source: https://thomaygiat.com
Category : Điện Tử