›
›

Giáo trình Thiết kết mạch trên máy tính

pdf 53 trang vanle 2580
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Thiết kết mạch trên máy tính", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_thiet_ket_mach_tren_may_tinh.pdf

Nội dung text: Giáo trình Thiết kết mạch trên máy tính

  1. Giáo trình Thiết kết mạch trên máy tính
  2. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 1 PHAÀN 1 : GIÔÙI THIEÄU CHÖÔNG TRÌNH CIRCUIT MAKER   Circuit Maker laø gì? Circuit Maker laø moät chöông trình ñieän toaùn öùng duïng vôùi nhöõng tính naêng raát maïnh meõ vaø deå söû duïng caùc coâng cuï moâ phoûng maïch thoâng qua caùc maïch ñieän ñöôïc veõ treân maùy tính. Chöông trình do coâng ty Micro Code Engineering soaïn thaûo vaø ñöôïc caûi tieán. Ngoaøi ra Circuit Maker coøn coù theå thöïc hieän moâ phoûng raát soáng ñoäng phaàn maïch soá cuûa maïch ñieän. Noù cuõng coù theå thöïc hieän moâ phoûng töông töï döïa treân chöông trình SPICE3 ñöôïc caûi tieán lieân tuïc bôûi khoa Ñieän toaùn vaø Cô ñieän tröôøng Ñaïi hoïc California, Berkeley.  Söï thaän troïng: Haàu heát caùc tröôøng hôïp keát quaû ñöa ra gioáng nhö caùc maïch ñieän trong thöïc teá. Tuy nhieân ñoù cuõng chæ laø moät chöông trình moâ phoûng duy nhaát vaø chuùng ta khoâng quaù aûo töôûng troâng chôø vaøo noù cuõng nhö caùc chöông trình coù tính naêng töông töï cung caáp nhöõng keát quaû gioáng nhau chính xaùc nhö laø maïch ñieän trong ñôøi soáng thöïc teá. Cuõng nhö caùc chöông trình khaùc nhö Orcad, Eagle, Protel Circuit Maker seõ giuùp giaûm toái thieåu thôøi gian ñeå taïo ra moät maïch ñieän vôùi caùc chöùc naêng theo yeâu caàu, nhöng noù khoâng theå söû duïng nhö laø moät cöùu caùnh thay theá hoaøn toaøn cho vieäc thieát keá hôïp lyù, toái öu. Do ñoù ngöôøi duøng ñöøng quaù kyø voïng quaù nhieàu veà noù. Ngoaøi ra moät ñieåm yeáu cuûa Circuit Maker maø chuùng ta caàn quan taâm ñeán ñoù laø thö vieän coøn thieáu nhieàu, ngöôøi duøng caàn phaûi boå sung theâm linh kieän vaøo thö vieän thoâng qua coâng cuï Macro cuûa noù. Neáu quyeát taâm ñi vaøo lónh vöïc thieát keá neân quan taâm chöông trình Orcad. Duø gì ñi nöõa thì Orcad vaãn laø haõng daãn ñaàu trong vieäc cung caáp caùc chöông trình thieát keá maïch ñieän töû töï ñoäng (EDA Software _ Electronic Design Automation) cuõng nhö cung caáp caùc coâng cuï raát maïnh cho vieäc moâ phoûng caùc chip coù theå laäp trình (FPGA _ Programmable Gate Array) hay CPLD (Complex Programmable Logic Device) cuøng nhieàu tính naêng maø Circuit Maker khoâng coù. Tuy nhieân laø khoâng deå daøng tieáp thu trong thôøi gian ngaén nhö Circuit Maker. Trong phaïm vi chöông trình, ngöôøi soaïn khoâng theå trình baøy ñaày ñuû maø ôû ñaây chæ laø nhöõng noäi dung toùm taét. Mong raèng noù seõ höõu ích vaø ñeå cuøng nhau chia seõ caùc tri thöùc môùi.  Caùc coâng cuï söûa ñoåi (Editing Tools): Thanh coâng cuï (Toolbar) bao goàm moät vaøi nuùt ñaëc bieät xöû lyù baûn veõ maïch ñieän trong moâ phoûng töông töï (Analog) vaø soá (Digital). Nhöõng nuùt naøy ñöôïc moâ taû döôùi ñaây:  Coâng cuï muõi teân (Arrow Tool): Coù theå ñöôïc choïn töø tuøy choïn trong trình ñôn Options hoaëc baèng caùch choïn Alt+A. Coâng cuï muõi teân ñeå choïn caùc thaønh phaàn, caùc thaønh phaàn di dôøi, caùc coâng taéc chuyeån, choïn caùc coâng cuï töø Toolbar. Ngoaøi ra coù theå nhaáp ñoâi coâng Ñaëng Quang Minh
  3. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 2 cuï muõi teân ñeå thöïc hieän nhieàu chöùc naêng, nhö laø söûa ñoåi ñaëc tröng kyõ thuaät. Neáu tuøy choïn coâng cuï muõi teân coù theå ñöôïc söû duïng ñeå khôûi ñaàu moät daây noái khi nhaáp vaøo ñaàu thieát bò.  Coâng cuï noái daây (Wire Tool): Coù theå ñöôïc choïn töø tuøy choïn trong trình ñôn Options hoaëc baèng caùch choïn Alt+W. Söû duïng Wire Tool ñeå ñaët caùc daây noái vaøo vuøng laøm vieäc. Caùc ñöôøng daây Bus ñöôïc veõ baèng caùch giöõ phím Shift khi baét ñaàu veõ daây noái.  Coâng cuï vaên baûn (Text Tool): Coù theå ñöôïc choïn töø tuøy choïn trong trình ñôn Options hoaëc baèng caùch choïn Alt+T. Söû duïng coâng cuï vaên baûn ñeå ñöa vaên baûn vaøo trong maïch ñieän. Ngay khi vöøa choïn xong coâng cuï naøy, moät hoäp chöõ nhaät hieän ra, nhaäp vaên baûn vaøo trong hoäp naøy. Ngoaøi ra coù theå thay ñoåi soá haøng chöõ treân vaên baûn naøy baèng caùch duøng chuoät thay ñoåi laïi kích thöôùc khung hình chöõ nhaät.  Coâng cuï xoùa (Delete Tool): Coù theå ñöôïc choïn töø tuøy choïn trong trình ñôn Options hoaëc baèng caùch choïn Alt+D. Söû duïng coâng cuï ñeå xoùa caùc thaønh phaàn khi ñöôïc choïn.  Coâng cuï Proble Tool : Coù theå ñöôïc choïn töø tuøy choïn trong trình ñôn Options hoaëc baèng caùch choïn Alt+P. Söû duïng ñeå ñaët caùc vò trí caàn ño hoaëc xem daïng soùng.  Coâng cuï phoùng to (Zoom Tool): Coù theå ñöôïc choïn töø tuøy choïn trong trình ñôn Options hoaëc baèng caùch choïn Alt+Z. Cho pheùp phoùng to (Zoom In) vaø thu nhoû (Zoom Out) maïch ñang ñöôïc hieån thò. Ngoaøi ra coù theå söû duïng phím Page Up vaø Page Down ñeå phoùng to thu nhoû.  Coâng cuï Zoom schematic to fit: Xem laïi vò trí vaø kích côû nguyeân thuûy (Normal Size / Position) trong trình ñôn View vaø ñöa maïch ñieän vöøa vôùi cöûa soå maøn hình.  Nuùt xoay 900 (Rotate): Töø trình ñôn Edit hoaëc baèng caùch choïn Ctrl+R. Söû duïng nuùt Rotate 900 ñeå xoay thieát bò ñöôïc choïn theo caùc gia soá 900. Moät thieát bò cuõng coù theå ñöôïc xoay khi noù ñöôïc choïn töø thö vieän chöông trình ( nuùt Rotate) hay baèng caùch nhaán phím R treân baøn phím hoaëc baèng caùch nhaáp nuùt phaûi chuoät tröôùc khi ñaët noù vaøo trong maïch.  Nuùt ñoái xöùng (Mirror): Töø trình ñôn Edit hoaëc baèng caùch choïn Ctrl+M. Söû duïng nuùt ñoái xöùng ñeå laät thieát bò theo chieàu ngang. Moät thieát bò cuõng coù theå ñöôïc ñoái xöùng khi noù ñöôïc choïn töø thö vieän chöông trình baèng caùch nhaán phím M treân baøn phím tröôùc khi ñaët noù vaøo trong maïch. Ñaëng Quang Minh
  4. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 3 PHAÀN 2 : CAÙC BAØI TAÄP CIRCUITMAKER  Muïc ñích - Yeâu caàu: - Giuùp hoïc sinh laøm quen böôùc ñaàu vôùi vieäc laáy linh kieän vaø keát noái chuùng laïi vôùi nhau thaønh moät maïch ñieän hoaøn chænh. - Xem laïi caùc kieán thöùc veà linh kieän ñieän töû vaø linh kieän soá. Baøi 1: +15V 18k 675 .01uF A B .01uF 2N2222A 10K 6kHz 3.3k 200 .01uF Baøi 2: Charging/Discharing capacitor example. The initial condition devices are required in order to make the capacitors start at the inital value of 0v or 10v respectively. 0V 10v .IC .IC 200 charge 200 discharge + 1uF 10V 1uF Baøi 3: Ñaëng Quang Minh
  5. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 4 C1 C2 1uF Q1 1uF + 2N3904 + B A V1 R2 R1 4.7K 4.7K R3 10K 1kHz + V3 V2 5V 12V + Baøi 4: +8V Collector Coupled Astable Multivibrator The initial condition (.IC) 0V 5V .IC .IC devices are placed in this 1k 47k 47k 1k circuit to give the SPICE simulator a starting point for A 618pF 1.55nF D the outputs. This allows the C B simulation to begin more quickly. Since the circuit is 2N3904 2N3904 not exactly symetrical (the capacitors are not the same), SPICE could begin the 1N914 1N914 oscillation, but it would take a few moments to get it started. Remove the .IC devices and try it! Baøi 5: Ñaëng Quang Minh
  6. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 5 Voltage Regulator Input Output (+12V unregulated) PC Board (+6V regulated) 11.8/12.2V Q1 J1 2N2222A J2 Input vin vout Output External 1 1 100 60 Hz 2 2 Load This is External Input placed here for Signal A 200mV R1 simulation 680 sine wave on a + C1 purposes only. It +12VDC signal 100uF is not part of produces our D1 the PCB. If you 1N4736 unregulated input double-click on voltage for this device, you simulation will notice that purposes only. the "Exclude From This device is PCB" checkbox is excluded from the checked. PCB. Baøi 6: +10V Bistable 1k 1k Multivibrator 0V 200pF 200pF 10V .NS .NS B A Since this is a 39k 39k symetrical bistable 10k 10k circuit, the nodeset (.NS) devices are used 2N3904 2N3904 390k 390k to help the simulation converge into two distinct states. 1N914 -10V 1N914 200pF 200pF 0/10V 10kHz Baøi 7: Ñaëng Quang Minh
  7. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 6 Vcc 12v RC1 RC2 7.75k 7.75k A B Vin RB1 RB2 50 50 Q1 Q2 1kHz 2N2222A 2N2222A R1 Q3 3.2k 2N2222A D1 1N914 RE 2.5k D2 R2 1N914 1.5k Vee -12V Baøi 8: Negative Edge Triggered 555 Mono-stable Circuit V1 R2 and C1 control the delay. 12V CMD1 V2 U1 R2 12/0V 0V UA555 .IC 27k B Gnd Vcc A Trg Dis Out Thr 20 Hz Rst Ctl R1 C2 10k C1 0.1uF 1uF Baøi 9: Mixed-mode Binary Ripple Counter Circuit +5V +15V +5V R6 S S S S 100 555 J Q J Q J Q J Q 1 8 CP _ _ Gnd Vcc CP CP _ CP _ 1k 1k 1k 2Trg Dis7 K Q K Q K Q K Q 1k 3 6 Out Thr R R R R 0V 4Rst Ctl5 .IC R5 Clk 500 Q0 NPN + C1 + C2 .01uF Q1 .01uF NPN 0V Q2 NPN 0V Q3 NPN Ñaëng Quang Minh
  8. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 7 Baøi 10: +12V AM Modulator 1k 1k .1uF 3.9k 3.9k 1k 51 MC1496 -500m/500mV G G .1uF Vc Out Vc Out Vs Bias 100kHz Vs Vee -800m/-200mV 6.8k 750 750 51 51 50k 80% 1kHz -8V Baøi 11: R1 V1 V3 V4 V2 C 1k A 5V 5V 1MHz + 1MHz 5.000uV 5.000uV DC V - VcIs1 DC V IcSw1 B D Baøi 12: Vcc Bandpass Amplifier -10V LT 96uH R1 CT .01uF 18k Rs 6.3 Co .03uF B V1 Ci -10m/10mV .03uF A RL 2N3906 10k 160kHz R2 RE CE 33k 1k 15uF Ñaëng Quang Minh
  9. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 8 Baøi 13: Voltage Multiplier 1uF 1uF 0/15V B 1MHz 1uF 1uF A 1Meg The rail voltage (15V) is multiplied by each set of 2 diodes and 2 capacitors. Two sets have been used in this circuit resulting in a -30VDC (approx.) output. Baøi 14: +12V RA R1 1k 2k 555 A1Gnd Vcc8 B 2Trg Dis7 3 6 4Out Thr5 Rst Ctl RB 1k .IC RL 10k + + C1 CT .01uF .1uF Baøi 15: R2 C1 Wien-Bridge Oscillator 12K 0.01uF The series and parallel RC 2V networks (R2+C1 and R3+C2)in V2 .IC +12V this circuit determine its 0V U1 oscillating frequency. The .IC UA741 value of R1 sets the circuits + out gain. If the gain is close to 3 (R1=2*R4) a sine wave will be D1 R5 D2 1N914 12k 1N914produced. If the gain is R3 C2 12k 0.01uf V1 greater than 3, the output will -12V begin to clip. If the gain is R1 less than 3, oscillation die R4 50k 60% 12k out. Try using the script STEP VALUE function to vary R1 and view the output results. Ñaëng Quang Minh
  10. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 9 Baøi 16: Vacuum-tube Power Amplifier 0.5uF + 15k 0.2uF 100k 220k 820k 47k -1.5/1.5V A 1Meg 6SN7 1kHz 75k 3.9k 1k NFB 6L6GC 3.8k 100k 10k 7199T -22.5V B 10 + 3.8k 8 7199P 0.22uF 820 1k 75k 3.9k 6L6GC 1Meg 6SN7 22 390 + +420V 0.2uF 47k 100k +300V 15k + NFB 0.5uF Baøi 17: Ñaëng Quang Minh
  11. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 10 Vin RI RF + 10k 100k VLN 25V 10kHz - RE1 2.74K RO2 DLN 150 RE2 2.574E-9 2.74K + DLP 1K + - GCM + C2 VLP + 20pF BB 25V C1 + HLIM - 4.664pF - + 137.7E-6 DC RC2 RO1 REE 150 7.957K 19.69Meg RC1 - GA 7.957K DE Vcc + - +12V BGND VC 2.6V Q1 R2 - + 100k + VE Vee 2.6V -12V Q2 + - VB DP 0V IEE - 10.16E-6 RL RP 25k 18.11K Baøi 18: V1 V6 V5 2.56V -12 5 U1 ADC0800 D4 Vdd D D5 D3 E V4 D6 D2 0/5V D7 Vref+ F V3 B Vref- D1 G 0/2.56V SC D0 OE Vin A V2 25kHz C Vgg Clk 0/5V EOC Vss 97.0 Hz 1MHz Baøi 19: +5V 0/4.5V R4 Logic Probe ASignal 1k Q1 B 2N3904 Probe Tip 1 Hz 0V C LED1 .IC LED2 D2 D1 R3 470 R2 470 R1 150 Baøi 20: Ñaëng Quang Minh
  12. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 11 Counter & PROM Opto- Stepper Latches Isolators Motor +V 1 PROM32 A 74LS75 CS 2 D3 Q3__ O7 D2 Q3 O6 E23 Q2__ O5 3 Q2 A4 O4 B D1 Q1__ A3 O3 4 D0 Q1 A2 O2 E01 Q0__ A1 O1 Q0 A0 O0 74LS93 Q3 MR1 Q2 MR2 Q1 CP0 Q0 CP1 Data 8 Seq 7 6 5 4 3 CP1 2 CP2 1 Baøi 21: Sig1 Sig1 Sig2 Sig2 Sig1 D0 Q0 D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3 CP Sig2 Data 8 Seq 7 6 5 4 3 CP1 2 CP2 1 TP1 TP2 TP3 4321 This is a simple state machine with state sequence 0,3,4,5,2,7,6,1. Baøi 22: Ñaëng Quang Minh
  13. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 12 Data 8 TP1 Seq 7 6 TP2 5 4 TP3 4321 3 CP1 2 TP4 CP2 1 1 2 3 4 1 2 3 4 4321 1 2 3 4 Seq Data Bus 1 1 2 3 4 74LS85 74LS85 A3 IA B 6 D5 5 Click on the A0 D4 . B3 4 ASCII key at the D3 3 B2 A B STB CP TDDDDDDD B7654321 Data Bus 2 Key Baøi 23: Combination First Fourth 0 0 Second 0 Third 0 Open Lock Circuit Digit Digit Digit Digit 4321 4321 4321 Click on the 4321 key symbol below to 74LS85 74LS85 74LS85 74LS85 A3 IA B A1 IA>B A1 IA>B A1 IA>B A0 A0 A0 A0 the correct B3 B3 B3 B3 B2 A B B0 A>B B0 A>B B0 A>B to open the lock. 1 1 1 1 1 1 1 4 3 21 8 765 2 1 09 6 5 4 3 +V 1 0 15 91 2611 3 7 1 1 48 1 1 3 04 1 5 2 6 S7654321 74LS164 74LS164 74LS164 74LS164 Dsa Q7 Dsa Q7 Dsa Q7 Dsa Q7 Dsb Q6 Dsb Q6 Dsb Q6 Dsb Q6 Q5 Q5 Q5 Q5 CP Q4 CP Q4 CP Q4 CP Q4 Q3 Q3 Q3 Q3 MR Q2 MR Q2 MR Q2 MR Q2 Q1 Q1 Q1 Q1 Q0 Q0 Q0 Q0 Baøi 24: Ñaëng Quang Minh
  14. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 13 +V CP1 Q1 CP2 Q2 V+ Count down Launch to launch 2 abcdefg. 74LS47 74LS168 4 A3 g CEP PE 3 A2 f CET U/D 2 A1 e +V CP 1 A0 d c TC 4 b D3 Q3 a D2 Q2 3 D1 Q1 2 1 test D0 Q0 RBI RBO 74LS74 CP1 74LS85 D1 Q1__ 3 4 A3 IA B + 1 A0 CP2 Count B3 D2 Q2__ B2 A B + - Reset Baøi 25: 5V +V 0/5V 74LS173 74LS04 MR OE1 CQ3 E1 OE2 1MHz E2 CP 74LS04 D3 Q3 BQ2 1k D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 Q1A 74LS04 10k Baøi 26: Ñaëng Quang Minh
  15. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 14 y4 C D E F 74LS139 74LS93 74LS75 Q3a y3 8 9 A B MR1 Q3 D3 Q3__ A1a Q2a y2 MR2 Q2 D2 Q3 A0a Q1a 4 5 6 7 CP0 Q1 E23 Q2__ Ea Q0a y1 0 1 2 3 CP1 Q0 Q2 Q3b D1 Q1__ A1b Q2b x1 x2 x3 x4 D0 Q1 A0b Q1b E01 Q0__ Eb Q0b Q0 CP1 Q1 CP2 Q2 4321 D0 Q0 D1 Q1 D2 Q2 D3 Q3 CP +V Vôùi nhöõng baøi taäp ôû treân, mong raèng caùc em ñaõ laøm quen thaät söï vôùi chöông trình Circuit Maker. Luùc naøy khoâng caàn quan taâm ñeán vieäc ñöa caùc linh kieän qua laïi nhieàu laàn hoaëc noái daây khoâng ñuùng nhö yù mình muoán. Maø caùc em seõ laøm chuû ñöôïc Circuit Maker, con troû treân tay nhö muùa cuøng ngöôøi hoïc, qua ñoù seõ thieát keá nhieàu maïch ñieän chaïy toát hôn vaø ñieàu toát hôn heát laø coù theå taïo vaø thi coâng nhanh nhöõng maïch ñieän maø khoâng toán nhieàu thôøi gian.    Ñaëng Quang Minh
  16. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 15 PHAÀN 3 : MOÂ PHOÛNG TÖÔNG TÖÏ  GIÔÙI THIEÄU: Maïch töông töï hay coøn goïi laø maïch Analog - moät theá giôùi ñieän töû coå ñieån, khoâng coù nhöõng haïn cheá logic naøo nhö trong ñieän töû soá, möùc ñieän aùp cuûa baát kyø caùc nuùt naøo trong maïch cho saün seõ bò giôùi haïn möùc ñoä cao thaáp. Do ñoù moâ phoûng töông töï (Analog ) cuûa Circuit Maker ñöôïc thöïc hieän theo Berkeley SPICE3. SPICE laø töø vieát taéc cuûa (Simulation Program with Integrated Circuit Emphasis) . Cho ta moâ hình moâ phoûng vôùi söï khaùc nhau ña daïng cuûa caùc thieát bò töông töï, bao goàm caû 2 linh kieän thuï ñoäng vaø tích cöïc, caùc thieát bò töông töï vaø caùc duïng cuï coù trong thö vieän chöông trình nhö ñieän trôû, tuï ñieän, transistor, maùy phaùt Coù leõ ñaây laø phaàn troïng taâm cuûa ngöôøi hoïc chöông trình naøy vaø laø phaàn khoù nhaát trong caùc phaàn. Tham khaûo theâm caùc taøi lieäu veà SPICE hay PSPICE ñeå hieåu saâu hôn veà lónh vöïc qua ñoù nhieàu ñeà taøi cuõng nhö döï aùn lôùn seõ ñöôïc trieån khai.  CAÙC COÂNG CUÏ MOÂ PHOÛNG: Moät vaøi nuùt trong thanh coâng cuï ñöôïc söû duïng ñaëc bieät cho vieäc moâ phoûng: * Nuùt Reset: Trong cheá ñoä Analog vieäc nhaán nuùt Reset seõ taïo ra nhöõng con soá nuùt trong maïch maø khoâng chaïy cheá ñoä moâ phoûng. Ñieàu naøy quan troïng neáu muoán löu moät danh saùch SPICE vaøo moät file hoaëc xem nhöõng con soá nuùt treân heä thoáng, nhöng khoâng chaïy cheá ñoä moâ phoûng. Reset Analog Simulation cuõng coù theå ñöôïc choïn töø trình ñôn hoaëc baèng caùch nhaán Ctrl+Q. * Nuùt Analyses Setup: Duøng ñeå thieát laäp caùc cheá ñoä moâ phoûng khaùc nhau veà AC, DC Analyses Setup cuõng coù theå ñöôïc choïn töø trình ñôn hoaëc phím F8. * Nuùt Run Analog Simulation: Cuõng coù theå ñöôïc choïn töø trình ñôn hoaëc phím . Nhaáp Run ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Bieåu töôïng Run ñöôïc thay theá bôûi moät daáu hieäu Stop, vieäc nhaán nuùt Stop seõ ngöng ñi söï moâ phoûng, ñoùng taát caû cöûa soå phaân tích vaø trôû veà cheá ñoä chænh söûa. CAÙC THIEÁT BÒ MOÂ PHOÛNG: 1. MULTIMETER (Ñoàng hoà nhieàu chöùc naêng): Ño löôøng trôû khaùng hoaëc ñieän aùp DC, DC trung bình (AVG), ño aùp hoaëc doøng ñieän AC hieäu duïng (RMS). - Khi ño ñieän aùp noái maùy ño song song vôùi maïch. - Khi ño doøng ñieän noái maùy ño noái tieáp vôùi maïch. Ñaëng Quang Minh
  17. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 16 - Khi ño trôû khaùng, haõy baûo ñaûm thaùo rôøi baát kyø nguoàn ñieän töø maïch ñieän vaø haõy nhaän ra nhöõng thieát bò dao ñoäng naøo coù theå gaây ra nhöõng loãi SPICE. Ghi chuù: - SPICE thaáy doøng ñieän chaïy vaøo ñaàu muùt döông cuûa nguoàn ñieän moät chieàu, Multimeter hoaëc Signal Generator nhö doøng ñieän döông. - Ñeå ño löôøng nhöõng giaù trò DC AVG hoaëc AC RMS, Transient Analysis phaûi ñöôïc choïn vaø moâ phoûng ñuû nhöõng chu kyø veà döõ lieäu nhaát thôøi cho vieäc ño löôøng coù yù nghóa. Töông töï Operating Point Analysis phaûi ñöôïc choïn ñeå ñaït nhöõng giaù trò trôû khaùng vaø DC. V1 -1/1V 2. 1kHz SIGNAL GENERATOR (Boä phaùt tín hieäu ña chöùc naêng). Coù theå xeáp ñaët nhieàu boä phaùt tín hieäu trong maïch thieát keá. Nhöõng chöùc naêng daïng soùng bao goàm Sine Wave (Soùng sin), Pulse (Soùng vuoâng), AM Signal (Soùng AM), FM Signal (Soùng FM), Exponential (Soùng muõ), Piece-Wise (Soùng tuyeán tính). CMD2 0V .NS 3. .NODESET Statement. Giuùp tìm ra giaûi phaùp quaù ñoä hoaëc DC baèng caùch taïo ra ñieåm chuyeån ñaàu tieân vôùi nhöõng nuùt nhaát ñònh ñöôïc giöõ ñoái vôùi ñieän aùp cung caáp. Caàn thieát cho vieäc hoäi tuï nhöõng maïch ñieän ña haøi. CMD1 0V .IC 4. .IC Statement. Ñeå xaùc laäp nhöõng ñieàu kieän quaù ñoä ban ñaàu. Noù coù hai pheùp noäi suy khaùc nhau tuøy thuoäc vaøo tham soá UIC ñöôïc choïn trong cheá ñoä phaân tích quaù ñoä (Transient Analysis). - Khi tham soá UIC ñöôïc choïn trong Transient and Fourier Analysis Setup, ñieän aùp nuùt ñöôïc xaùc ñònh .IC söû duïng ñeå tính tuï ñieän, diode, transistor, JFet vaø caùc ñieàu kieän khôûi ñaàu MosFet. - Khi tham soá UIC khoâng ñöôïc choïn trong Transient and Fourier Analysis Setup, giaûi phaùp phaân cöïc ñöôïc tính tröôùc khi phaân tích quaù ñoä. Trong tröôøng hôïp naøy ñieän aùp nuùt ñöôïc xaùc ñònh . Trong quaù trình quaù ñoä söï duy trì ñieän aùp treân nhöõng nuùt naøy bò huõy boû. Ñaây laø giaûi phaùp mong muoán cho pheùp SPICE tính toaùn caùc giaûi phaùp DC moät caùch töông thích. Thöû nghieäm vôùi maïch IC 555. Treân ñaây chæ laø nhöõng phaàn nhoû toùm taét trong soá raát nhieàu caùc thieát bò vaø linh kieän trong thö vieän cuûa chöông trình CircuitMaker. Cho neân trong phaïm vi naøy ngöôøi soaïn khoâng theå trình baøy chi tieát maø chæ ñöa ra lôøi khuyeân laø caàn phaûi tìm hieåu nhieàu vaø saâu hôn thì môùi coù theå söû duïng nhuaàn nhuyeãn vaø hieäu quaû. Sau ñaây chuùng ta haõy baét ñaàu tìm hieåu vaø khaùm phaù phaàn moâ phoûng thoâng qua caùc baøi taäp sau ñaây: Ñaëng Quang Minh
  18. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 17 CAÙC BAØI THÍ NGHIEÄM MOÂ PHOÛNG TÖÔNG TÖ Ï(ANALOG) Baøi thí nghieäm soá 1: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh thaáy ñöôïc nguyeân lyù laøm vieäc, caùch phaân cöïc cuûa Diode duøng nguoàn ñoäc laäp moät chieàu. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch, caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa Diode. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. D1 A 1N4003 B + V1 R1 10V 1k * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc ñieåm thöû taïi nuùt A vaø B. Ghi laïi caùc möùc ñieän aùp taïi hai ñieåm naøy? * Böôùc 5: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc linh kieän Diode (D1) vaø ñieän trôû (R1). Ghi laïi doøng ñieän vaø coâng suaát tieâu taùn treân D1 vaø R1? * Böôùc 6: Thay ñoåi nguoàn vaøo V1= 5V vaø R1= 500 nhö hình veõ döôùi ñaây. Laøm laïi töø caùc böôùc 2 ñeán 5, cho bieát ñieän aùp , doøng ñieän, coâng suaát tieâu taùn treân caùc linh kieän coù khaùc tröôùc ? D1 A 1N4003 B + V1 R1 5V 500 * Böôùc 7: Nhaän xeùt keát quaû thu ñöôïc so vôùi tính toaùn treân lyù thuyeát? Ñaëng Quang Minh
  19. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 18 Baøi thí nghieäm soá 2: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh thaáy ñöôïc suït aùp qua ñieän trôû ( R). Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch, caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa Diode. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. R1 A 10k B + V1 D1 6V 1N4003 * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc ñieåm thöû taïi nuùt A vaø B. Ghi laïi caùc möùc ñieän aùp taïi hai ñieåm naøy? * Böôùc 5: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc linh kieän Diode (D1) vaø ñieän trôû (R1). Ghi laïi doøng dieän vaø coâng suaát tieâu taùn treân D1 vaø R1? * Böôùc 6: Nhaän xeùt keát quaû thu ñöôïc so vôùi tính toaùn treân lyù thuyeát? Baøi thí nghieäm soá 3: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh thaáy ñöôïc giaù trò ñieän aùp suït aùp qua ñieän trôû R1,R2 vaø diode D1 gheùp noái tieáp. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch, caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa Diode. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. R1 D1 A 1.2k C 1N4003 B + V1 R2 5V 2.2k Ñaëng Quang Minh
  20. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 19 * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc ñieåm thöû taïi nuùt A,B,C. Ghi laïi caùc möùc ñieän aùp taïi caùc ñieåm naøy? * Böôùc 5: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc linh kieän Diode (D1) vaø ñieän trôû (R1, R2). Ghi laïi doøng dieän vaø coâng suaát tieâu taùn treân D1 vaø R1, R2 ? * Böôùc 6: Thay ñoåi nguoàn vaøo V1= 10V, R1= 1.5K, R2= 1.8K vaø gaén theâm Diode D2 nhö hình veõ döôùi ñaây. Laøm laïi töø caùc böôùc 2 ñeán 5, cho bieát ñieän aùp , doøng ñieän, coâng suaát tieâu taùn treân caùc linh kieän coù khaùc tröôùc ? D1 R1 1N4003 R2 A 1.5k B C 1.8k D D2 + V1 1N4003 10V * Böôùc 7: Nhaän xeùt keát quaû thu ñöôïc so vôùi tính toaùn treân lyù thuyeát? Baøi thí nghieäm soá 4: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh khaûo saùt söï phaân cöïc cuûa Diode khi ñöôïc maéc song song, töø ñoù coù theå aùp duïng cho nhöõng maïch khaùc. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch, caáu taïo, nguyeân lyù hoaït ñoäng vaø söï phaân cöïc cuûa Diode. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. R1 A 330 B D1 D2 + V1 1N4003 1N4003 10V * Böôùc 2: Vaøo choïn . Ñaëng Quang Minh
  21. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 20 Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc ñieåm thöû taïi nuùt A vaø B. Ghi laïi caùc möùc ñieän aùp taïi hai ñieåm naøy? * Böôùc 5: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc linh kieän Diode (D1) vaø ñieän trôû (R1). Ghi laïi doøng dieän vaø coâng suaát tieâu taùn treân D1 vaø R1? * Böôùc 6: Nhaän xeùt keát quaû thu ñöôïc so vôùi tính toaùn treân lyù thuyeát? Baøi thí nghieäm soá 5: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh laøm quen vôùi caùc loaïi maïch chænh löu ( naén ñieän ) ñôn giaûn, öùng duïng cuûa maïch chænh löu baùn kyø vaø khaûo saùt caùc daïng soùng vaøo vaø ra cuûa maïch. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát veà caùc loaïi maïch chænh löu, nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa Diode. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. D1 1N4003 B V1 -110/110V A R1 10k 1kHz * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc ñieåm thöû taïi nuùt A vaø B. Ghi laïi caùc möùc ñieän aùp taïi hai ñieåm naøy. Löu caùc giaù trò ño ñöôïc taïi caùc ñieåm naøy? * Böôùc 5: Nhaáp leân cöûa soå Transient Analysis, ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño daïng soùng vaøo, ñeán ñieåm B ño daïng soùng ra. Nhaän xeùt gì? * Böôùc 6: Nhaáp leân nuùt Stop döøng cheá ñoä moâ phoûng. Thay ñoåi chieàu phaân cöïc cuûa Diode D1 theo hình veõ döôùi ñaây: Ñaëng Quang Minh
  22. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 21 D1 1N4003 B V1 -110/110V A R1 10k 1kHz * Böôùc 7: Thöïc hieän laïi böôùc 4 vaø 5. Nhaän xeùt vaø giaûi thích caùc keát quaû thu ñöôïc? Baøi thí nghieäm soá 6: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh laøm quen vôùi maïch xeùn coù hai möùc ñoäc laäp, quan saùt ñöôïc daïng soùng vaøo vaø ra cuûa maïch. Ngoaøi ra coù theå thay ñoåi giaù trò cuûa hai möùc xeùn cuûa maïch naøy. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà nguyeân lyù laøm vieäc cuûa Diode vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch xeùn ôû hai möùc ñoäc laäp. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. R1 10k B V1 A D1 D2 -220/220V 1N4003 1N4003 - + Vs1 Vs2 70V 50 Hz 65V + - * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Laàn löôït ñöa ñaàu doø nhaáp vaøo caùc ñieåm thöû taïi nuùt A vaø B. Ghi laïi caùc möùc ñieän aùp taïi hai ñieåm naøy. Löu caùc giaù trò ño ñöôïc taïi caùc ñieåm naøy? * Böôùc 5: Nhaáp leân cöûa soå Transient Analysis, ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño daïng soùng vaøo, ñeán ñieåm B ño daïng soùng ra. Nhaän xeùt gì? * Böôùc 6: Laàn löôït thay ñoåi giaù trò ñieän trôû, diode, ñieän aùp ngoõ vaøo nhö hình veõ döôùi ñaây: Ñaëng Quang Minh
  23. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 22 R1 15k B V1 D1 D2 -220/220V A 1N4007 1N4007 - + Vs1 Vs2 75V 50 Hz 60V + - * Böôùc 7: Thöïc hieän laïi hai böôùc 4 vaø 5. Quan saùt nhaän xeùt vaø giaûi thích keát quaû thu ñöôïc? Baøi thí nghieäm soá 7: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh hieåu ñöôïc maïch xeùn laø gì, nguyeân lyù cuûa maïch xeùn, coù maáy loaïi maïch xeùn. Theá naøo laø maïch xeùn song song. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch xeùn. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. R1 A 330 B V1 -14.1/14.1V D1 1N4003 + V1 1kHz 5V * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Tieán haønh ño ñieän aùp vaøo ôû ñieåm A, ñieän aùp ra ôû ñieåm B? * Böôùc 5: Ño daïng soùng vaøo ôû ñieåm A, daïng soùng ra ôû ñieåm B. Löu vaø nhaän xeùt keát quaû? * Böôùc 6: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, thay ñoåi laïi thoâng soá cuûa caùc linh kieän trong maïch nhö hình döôùi ñaây. Thöïc hieän laïi caùc böôùc töø 4 ñeán 5. Ñaëng Quang Minh
  24. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 23 R1 A 330 B V1 -14.1/14.1V D1 1N4003 + V1 1kHz 5V Baøi thí nghieäm soá 8: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh hieåu ñöôïc maïch xeùn laø gì, nguyeân lyù cuûa maïch xeùn, coù maáy loaïi maïch xeùn. Theá naøo laø maïch xeùn noái tieáp. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch xeùn. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. D1 R1 1N4003 B 330 V1 -14.1/14.1V A + V1 1kHz 5V * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Tieán haønh ño ñieän aùp vaøo ôû ñieåm A, ñieän aùp ra ôû ñieåm B? * Böôùc 5: Ño daïng soùng vaøo ôû ñieåm A, daïng soùng ra ôû ñieåm B. Löu vaø nhaän xeùt keát quaû? * Böôùc 6: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, thay ñoåi laïi thoâng soá cuûa caùc linh kieän trong maïch cho hình döôùi ñaây. Thöïc hieän laïi caùc böôùc töø 4 ñeán 5. D1 R1 1N4003 B 330 V1 -14.1/14.1V A + V1 1kHz 5V Baøi thí nghieäm soá 9: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh laøm quen vôùi maïch oån aùp duøng Diode Zener. Ñaëng Quang Minh
  25. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 24 Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà nguyeân lyù vaø caùch phaân cöïc cho Diode Zener. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. R1 A 220 B + V1 D1 R2 23.67V 1N4747 1.2k * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Tieán haønh ño ñieän aùp taïi ñieåm A vaø ñieåm B? * Böôùc 5: Ño doøng ñieän vaø coâng suaát tieâu taùn treân R1, R2. Löu caùc giaù trò ño, nhaän xeùt keát quaû thu ñöôïc? * Böôùc 6: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, thay ñoåi linh kieän trong maïch nhö hình veõ döôùi ñaây: R1 A 220 B + V1 D1 R2 36.87V 1N4747 1.2k Thöïc hieän laïi caùc böôùc 4 vaø 5. Löu caùc keát quaû ño ñöôïc vaø cho nhaän xeùt? * Böôùc 7: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, thay ñoåi linh kieän trong maïch nhö hình veõ sau ñaây: R1 A 220 B V1 -25/25V D1 R2 1N4747 1.2k 1kHz * Böôùc 8: Tieán haønh ño ñieän aùp taïi ñieåm A vaø B. Ño doøng ñieän vaø coâng suaát tieâu taùn treân R1, R2. Ño daïng soùng tín hieäu vaøo ôû ñieåm A vaø daïng soùng tín hieäu ra ôû ñieåm B. Nhaän xeùt keát quaû thu ñöôïc? Ñaëng Quang Minh
  26. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 25 * Böôùc 9: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, thay ñoåi linh kieän trong maïch nhö hình veõ döôùi ñaây: R1 A 150 B V1 -10/10V D1 1N4728 R2 D2 500 1kHz 1N4728 * Böôùc 10: Tieán haønh ño ñieän aùp vaøo ôû ñieåm A, ñieän aùp ra ôû ñieåm B? * Böôùc 11: Ño daïng soùng vaøo ôû ñieåm A, daïng soùng ra ôû ñieåm B. Löu vaø nhaän xeùt keát quaû? Baøi thí nghieäm soá 10: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh thaáy ñöôïc nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch naén ñieän baùn kyø cuõng nhö kieåm tra caùc giaù trò ño cuûa maïch, . Yeâu caàu: Caàn oân laïi lyù thuyeát maïch chænh löu ñaõ hoïc. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. D1 1N4003 B D C V1 T1 -110/110V 5TO1 E A R1 10k 50 Hz * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño ñieän aùp V1 ôû ngoõ vaøo bieán aùp, ñeán ñieåm B ño ñieän aùp ra bieán aùp, ñeán ñieåm C ño ñieän aùp ra cuûa Diode. Nhaän xeùt, giaûi thích caùc keát quaû ño ñöôïc vôùi lyù thuyeát ñaõ hoïc? * Böôùc 5: Nhaáp leân cöûa soå Transient Analysis, ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño daïng soùng vaøo, ñeán ñieåm B ño daïng soùng ra, ñeán ñieåm C ño daïng soùng ra cuûa Diode. Nhaän xeùt gì vaø giaûi thích caùc keát quaû thu ñöôïc? * Böôùc 6: Ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm D, ñieåm E ño doøng ñieän vaø coâng suaát tieâu taùn treân D1 vaø R1? Ñaëng Quang Minh
  27. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 26 * Böôùc 7: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, thay ñoåi maïch ñieän nhö hình veõ döôùi ñaây: D1 1N4003 B D C V1 T1 -220/220V 5TO1 E A R1 50 50 Hz * Böôùc 8: Thöïc hieän laïi caùc böôùc töø 2 ñeán 6. Nhaän xeùt vaø giaûi thích keát quaû ño ñöôïc vôùi lyù thuyeát ñaõ hoïc? Baøi thí nghieäm soá 11: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh khaûo saùt caùc maïch chænh löu baùn kyø, toaøn kyø, caùc maïch loïc, ñoä gôïn soùng taïi ngoõ ra. Töø ñoù bieát ñöôïc nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch ñeå cung caáp nguoàn cho maïch ñieän töû hoaït ñoäng. Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch, caáu taïo vaø nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa Diode. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. B D1 D2 1N40041N4004 V1 T1 -220/220V 1to1 A D D4 D3 50 Hz 1N4004 1N4004 R1 C 1k * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño ñieän aùp V1 ôû ngoõ vaøo bieán aùp, ñeán ñieåm B,C ño ñieän aùp ra bieán aùp, ñeán ñieåm D ño ñieän aùp ra cuûa Diode. Nhaän xeùt, giaûi thích caùc keát quaû ño ñöôïc vôùi lyù thuyeát ñaõ hoïc? Ñaëng Quang Minh
  28. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 27 * Böôùc 5: Nhaáp leân cöûa soå Transient Analysis, ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño daïng soùng vaøo ñeán ñieåm B,C ño daïng soùng ra, ñeán ñieåm D ño daïng soùng ra cuûa Diode. Nhaän xeùt gì vaø giaûi thích caùc keát quaû thu ñöôïc? * Böôùc 6: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, veõ maïch ñieän nhö hình veõ döôùi ñaây: R1 D1 D2 1k 1N40041N4004 V1 T1 -56/56V 1to1 S1 D4 D3 50 Hz 1N4004 1N4004 + R2 C1 1k 1uF D5 1N5365B * Böôùc 7: Ñoùng khoaù S1. Thöïc hieän cheá ñoä moâ phoûng töø böôùc 2 ñeán böôùc 5. Baøi thí nghieäm soá 12: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh laøm quen vôùi maïch chænh löu nhaân ñoâi ñieän aùp, söû duïng cho caùc thieát bò duøng ñieän moät chieàu coù coâng suaát nhoû . Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch chænh löu. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. D1 B 1N4003 C V1 T1 10TO1 + -110/110V C1 A 470uF R1 1kHz 10k + D2 C2 1N4003 470uF D * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño ñieän aùp V1 ôû ngoõ vaøo bieán aùp, ñeán ñieåm B ño ñieän aùp ra bieán aùp, ñeán ñieåm C, D ño ñieän aùp ra cuûa Diode? * Böôùc 5: Ño daïng soùng vaøo ôû ñieåm A, daïng soùng ra ôû ñieåm B,C,D? Ñaëng Quang Minh
  29. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 28 * Böôùc 6: Nhaän xeùt, giaûi thích caùc keát quaû ño ñöôïc vôùi lyù thuyeát ñaõ hoïc? Baøi thí nghieäm soá 13: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh laøm quen vôùi maïch chænh löu nhaân ñoâi ñieän aùp, söû duïng cho caùc thieát bò duøng ñieän moät chieàu coù coâng suaát nhoû . Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch chænh löu. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. C1 D3 B 10uF 1N4003 C + V9 T1 10TO1 + -110/110V D1 C3 A 1N4003 10uF + 50 Hz C5 R7 10uF 10k D2 + 1N4003 C4 C2 D4 10uF 10uF 1N4003 D + * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Ñöa ñaàu doø ñeán ñieåm A ño ñieän aùp V1 ôû ngoõ vaøo bieán aùp, ñeán ñieåm B ño ñieän aùp ra bieán aùp, ñeán ñieåm C,D ño ñieän aùp ra cuûa Diode. Nhaän xeùt, giaûi thích caùc keát quaû ño ñöôïc vôùi lyù thuyeát ñaõ hoïc? * Böôùc 5: Ño daïng soùng vaøo ôû ñieåm A, daïng soùng ra ôû ñieåm B,C,D? * Böôùc 6: Ñaùnh giaù keát quaû ño ñöôïc vôùi lyù thuyeát ñaõ hoïc? Baøi thí nghieäm soá 14: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh laøm quen vôùi maïch chænh löu ba pha hình tia . Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch chænh löu ba pha. Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. Ñaëng Quang Minh
  30. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 29 V1 -10/10V D1 A S1 1N4003 D 50 Hz V2 -10/10V D2 B S2 1N4003 R1 100k 50 Hz V3 -10/10V D3 C S3 1N4003 50 Hz * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Ño ñieän aùp taïi caùc ñieåm A,B,C,D. Nhaän xeùt gì? * Böôùc 5: Ño daïng soùng vaøo ôû ñieåm A,B,C. Nhaän xeùt gì ?( chuù yù khai baùo caùc tham soá cho Signal Generator ). * Böôùc 6: Ño daïng soùng ra taïi ñieåm D. Nhaän xeùt gì? Baøi thí nghieäm soá 15: Muïc ñích: Giuùp cho hoïc sinh laøm quen vôùi maïch chænh löu ba pha, daïng soùng ba pha . Yeâu caàu: Xem laïi kieán thöùc veà lyù thuyeát maïch chænh löu caàu ba pha, . Caùc böôùc tieán haønh thí nghieäm: * Böôùc 1: Haõy veõ maïch ñieän nhö hình sau trong Circuit Maker. Ñaëng Quang Minh
  31. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 30 D V1 -380/380V D1 D2 D3 S1 A 1N5404 1N5404 1N5404 50 Hz V2 -380/380V S2 B R1 100k 50 Hz V3 -380/380V S3 C D6 D5 D4 50 Hz 1N5404 1N5404 1N5404 * Böôùc 2: Vaøo choïn . Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái, daây noái. * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Ño ñieän aùp taïi caùc ñieåm A,B,C,D. Nhaän xeùt gì? * Böôùc 5: Ño daïng soùng vaøo ôû ñieåm A,B,C. Nhaän xeùt gì ?( chuù yù khai baùo caùc tham soá cho Signal Generator ). * Böôùc 6: Ño daïng soùng ra taïi ñieåm D. Nhaän xeùt gì? * Böôùc 7: Tieán haønh caùc böôùc nhö treân vôùi caùc toå hôïp coâng taéc S1,S2,S3 khaùc nhau ( 8 tröôøng hôïp). Ño ñieän aùp ra treân taûi ? Löu yù: Trong hai baøi thí nghieäm moâ phoûng töông töï 14 vaø 15. Muoán maïch ñieän moâ phoûng chính xaùc maïch chænh löu ba pha, caàn khai baùo sao cho 3 maùy phaùt soùng ( Signal Generator) leäch pha ñuùng 1200. Maëc duø ñaõ nhaäp vuøng Phase cuûa 3 maùy phaùt laàn löôït laø 00, 1200, 2400, taát caû maùy phaùt soùng ñeàu cho ra cuøng daïng soùng chính xaùc nhöng khoâng dòch pha. Trong chöông trình Circuit Maker vuøng Phase chæ söû duïng trong phaân tích AC maø thoâi, khoâng duøng phaân tích quaù ñoä. Ñeå thöïc hieän vieäc moâ phoûng maïch chænh löu 3 pha noùi chung haõy tieán haønh laøm caùc böôùc sau: Thay ñoåi Start Delay ( thôøi ñieåm treå baét ñaàu) trong moãi maùy phaùt cuûa töøng pha. Tuøy theo muoán moâ phoûng theo daïng soùng 50Hz hay 60Hz maø choïn cho thích hôïp. - Vôùi daïng soùng sin 60Hz tham soá naøy seõ laø 0.0s , 5.56ms vaø 11.11ms. - Vôùi daïng soùng sin 50Hz tham soá naøy seõ laø 0.0s , 6.67ms vaø 13.3ms. Ñaëng Quang Minh
  32. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 31 PHAÀN 4 : MOÂ PHOÛNG SOÁ  GIÔÙI THIEÄU: Theá giôùi cuûa maïch soá laøcaùc con soá nhò phaân 1 vaø 0 töông öùng vôùi söï ñoùng ngaét maïch ñieän qua caùc coâng taéc cô khí, söï daãn ngöng cuûa caùc linh kieän baùn daãn nhö Diode, Transistor, SCR. Thaät ra ñoù laø nhöõng möùc ñieän aùp cao vaø thaáp cuûa nhöõng linh kieän ñieän töû rôøi raïc cho ñeán nhöõng maïch toå hôïp (vi maïch) ngaøy caøng nhieàu chöùc naêng. Chöông trình moâ phoûng soá mang tính töông taùc nhanh vaø hoaøn chænh, ñieàu ñoù coù nghóa laø ngöôøi duøng coù theå chæ caàn baät nheï coâng taéc, thay ñoåi maïch ñeå chaïy hay khoâng cheá ñoä moâ phoûng soá vaø töùc khaéc thaáy ñöôïc phaûn öùng cuûa maïch. Moät trong nhöõng ñaëc ñieåm quan troïng nhaát cuûa Circuit Maker laø khaû naêng moâ phoûng caùc sô ñoà maïch ñieän cuûa ngöôøi söû duïng thieát keá. Qua ñoù ngöôøi thieát keá maïch coù theå phaùt hieän vaø hieäu chænh kòp thôøi nhöõng loãi thieát keá naøy tröôùc khi ñaàu tö thôøi gian vaø tieàn baïc vaøo quaù trình taïo ra caùc maãu thöû phaàn cöùng cuï theå. CAÙC COÂNG CUÏ MOÂ PHOÛNG: Moät vaøi nuùt trong thanh coâng cuï ñöôïc söû duïng ñaëc bieät cho vieäc moâ phoûng: * Nuùt Reset Digital Simulation: Ñeå tieán haønh laïi quy trình moâ phoûng, vieäc khôûi ñoäng laïi cuõng coù theå ñöôïc choïn töø trình ñôn hoaëc baèng caùch nhaán phím Ctrl + Q. * Nuùt Trace: Trace cuõng coù theå ñöôïc choïn töø trình ñôn hoaëc baèng caùch nhaán phím F11. Vôùi Trace ñöôïc môû, caùc traïng thaùi cuûa taát caû caùc nuùt trong maïch ñöôïc ñieàu khieån nhö maïch hoaït ñoäng. Circuit Maker seõ thöïc hieän vieäc naøy baèng caùch veõ daây theo nhöõng maøu saéc khaùc nhau ñeå chæ ra cho bieát moãi daây ôû traïng thaùi naøo. Daây traïng thaùi 1 laø maøu ñoû, daây traïng thaùi 0 laø maøu xanh da trôøi, vaø neáu daây ôû traïng thaùi 3 (unknown) laø maøu xanh laù caây. Ñaëng Quang Minh
  33. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 32 * Nuùt Run Digital Simulation: Cuõng coù theå ñöôïc choïn töø trình ñôn hoaëc phím F10. Nhaáp Run ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Bieåu töôïng Run ñöôïc thay theá bôûi moät daáu hieäu Stop, vieäc nhaán nuùt Stop seõ ngöng ñi söï moâ phoûng, ñoùng taát caû cöûa soå phaân tích vaø trôû veà cheá ñoä chænh söûa. * Nuùt Step: Ñeå chaïy moâ phoûng töøng böôùc. Coù theå ñöôïc choïn trong trình ñôn hoaëc baèng caùch nhaán phím F9. * Nuùt View Schematic: Duøng ñeå xem sô ñoà nguyeân ly.ù * Nuùt View Waveforms: Duøng ñeå xem daïng soùng. * Nuùt Split Schematic/Waveforms Horizontally: Duøng ñeå xem sô ñoà nguyeân lyù vaø daïng soùng theo chieàu ngang. * Nuùt Split Schematic/Waveforms Vertically : Duøng ñeå xem sô ñoà nguyeân lyù vaø daïng soùng theo chieàu doïc. CAÙC THIEÁT BÒ MOÂ PHOÛNG: CP1 Q1 CP2 Q2 1. THIEÁT BÒ PULSE: Pulse laø moät maùy phaùt xung soá cung caáp caùc doøng tín hieäu phaùt ra lieân tuïc vôùi giaù trò ôû möùc cao vaø thaáp. Ñònh daïng xung, thôøi gian cao, thôøi gian thaáp, vaø cheá ñoä kích khôûi coù theå ñöôïc laäp trình rieâng bieät cho moãi Pulse trong maïch. Data 8 Seq 7 6 5 4 3 CP1 2 CP2 1 2. BOÄ DÖÕ LIEÄU TUAÀN TÖÏ ( Data Sequencer): Nhö laø moät maùy phaùt döõ lieäu ( Data Generator) hoaëc maùy phaùt töø ( Word Generator), thieát bò naøy cho pheùp ngöôøi söû duïng thieát ñaët leân ñeán 1024 töø 8 bit maø caùc töø naøy coù theå keát xuaát trong moät trình töï ñöôïc ñònh roõ. TP1 3. CAÙC DAÏNG SOÙNG SOÁ ( Digital Waveforms): Caùc traïng thaùi cuûa nhöõng nuùt naøy coù theå veõ ñöôïc ñoà thò nhieàu laàn khi quaù trình moâ phoûng ñang hoaït ñoäng. Tröôùc khi xem caùc daïng soùng ñònh thôøi gian cho baát kyø nuùt naøo trong maïch thieát keá, phaûi noái SCOPE vôùi moãi nuùt ñeå ñöôïc hieån thò. 4. Digital Options ( Caùc tuøy choïn soá):  Phaïm vi böôùc( Step Size): coù theå ño löôøng baèng ticks hay chu kyø(Cycles). Moät chu kyø luùc naøo cuõng coù 10 tick. Tick laø ñôn vò nhoû nhaát cuûa söï trì hoaõn ñoái vôùi moâ phoûng soá. Noù caàn 1 tick ñeå thöïc hieän moät böôùc moâ phoûng ñôn cho taát caû caùc thieát bò.  X Magnification: Coù theå ñöôïc ñieàu chænh ñeå xem phaàn lôùn hôn hoaëc nhoû hôn veà daïng soùng trong cöûa soå Waveforms soá. Theo maëc ñònh söï phoùng ñaïi ñöôïc xaùc laäp ñeán giaù trò 8. Moät giaù trò nhoû hôn seõ thu nhoû laïi, giaù trò lôùn hôn seõ phoùng to ra. Ñaëng Quang Minh
  34. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 33  Speed: Cho pheùp ngöôøi thieát keá xaùc ñònh quaù trình moâ phoûng nhanh chaäm ra sao. Neáu vieäc xaùc laäp vuøng naøy ñeán moät soá thaáp hôn, quaù trình moâ phoûng seõ chaäm laïi do ñoù ngöôøi thieát keá coù theå thaáy ñöôïc nhöõng thay ñoåi hieån thò ( led 7 ñoaïn). Moät phöông phaùp khaùc laøm chaäm quaù trình moâ phoûng laø chaïy trong cheá ñoä töøng böôùc ñôn hoaëc thieát laäp caùc ñieåm ngaét.  Caùc tuøy choïn ngaét (Breakpoint): ñöôïc söû duïng cuøng vôùi cöûa soå daïng soùng Waveforms ñeå thieát laäp caùc ñieåm ngaét. Khi xaùc laäp laø Level – And taát caû caùc ñieàu kieän ngaét phaûi ñöôïc nhìn thaáy qua, tröôùc khi quaù trình moâ phoûng ngöng laïi. Khi xaùc laäp laø Level – Or neáu moät trong soá caùc ñieàu kieän ngaét baát kyø ñöôïc thaáy qua, quaù trình moâ phoûng seõ döøng laïi. Khi xaùc laäp laø Edge – And quaù trình moâ phoûng seõ ngöng laïi khi bieân thích hôïp xuaát hieän treân taát caû caùc daïng soùng xaùc ñònh. Khi xaùc laäp laø Edge – Or quaù trình moâ phoûng seõ ngöng laïi neáu moät söï chuyeån tieáp ñeán baát kyø ñieàu kieän xaùc ñònh naøo xuaát hieän. CAÙC BAØI THÍ NGHIEÄM MOÂ PHOÛNG SOÁ ( DIGITAL) Baøi thöïc taäp soá 1: MAÏCH TOÅ HÔÏP DUØNG CAÙC COÅNG LOGIC CÔ BAÛN Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh bieát ñöôïc baûng maïch toå hôïp goàm nhieàu coång logic, töø ñoù coù theå laép raùp vaø thieát keá nhöõng maïch soá theo yù rieâng cuûa mình qua caùc coång logic cô baûn. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 74LS04 74LS21 C 74LS32 74LS04 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . Ñaëng Quang Minh
  35. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 34 * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Di chuyeån chuoät ñeán caùc logic switch vaø laàn löôït thay ñoåi caùc möùc logic cuûa chuùng ñoàng thôøi quan saùt söï thay ñoåi caùc traïng thaùi ôû ngaõ ra töông öùng. NGOÕ VAØO NGOÕ RA S1 S2 S3 S4 C 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 * Böôùc 4: So saùnh vôùi baûng söï thaät ñaõ hoïc treân lyù thuyeát veà caùc coång logic cô baûn. Vôùi : C = S1 . S2 . S3 ( S1 + S4 ) = ? Nhaän xeùt gì? Baøi thöïc taäp soá 2: AÙP DUÏNG ÑÒNH LUAÄT DE - MORGAN Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh hieåu roõ vaø aùp duïng nhuaàn nhuyeãn ñònh luaät De – Morgan ñeå ñôn giaûn haøm thaät goïn tröôùc khi laép raùp. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: Ñaëng Quang Minh
  36. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 35 74LS04 74LS08 74LS32 74LS04 74LS08 74LS32 74LS08 74LS04 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Di chuyeån chuoät ñeán caùc logic switch vaø laàn löôït thay ñoåi caùc möùc logic cuûa chuùng ñoàng thôøi quan saùt söï thay ñoåi caùc traïng thaùi ôû ngaõ ra töông öùng. NGOÕ VAØO NGOÕ RA S1 S2 S3 X 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 * Böôùc 4: Söû duïng ñònh luaät De-Morgan ñeå ruùt goïn haøm: X = ( S2 . S3 + S1 ) ( S2 . S3 + S1 ) = ? * Böôùc 5: Töø keát quaû lyù thuyeát ñaõ tính ñöôïc ôû böôùc 4 vaø keát quaû ghi ôû baûng söï thaät ( böôùc 3), coù nhaän xeùt gì veà ngoõ vaøo S1 vaø ngoõ ra X? Baøi thöïc taäp soá 3: DUØNG COÅNG NAND ÑEÅ THIEÁT KEÁ COÅNG EX-OR. Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh phaùt huy khaû naêng saùng taïo khi söû duïng coång NAND ñeå keát noái thaønh caùc maïch logic mong muoán. (Chaúng haïn muoán duøng coång EX-OR nhöng khoâng coù saün vaäy phaûi laøm theá naøo khi chæ coù toaøn coång NAND). Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: Ñaëng Quang Minh
  37. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 36 7400 7400 7400 7400 7400 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Di chuyeån chuoät ñeán caùc logic switch vaø laàn löôït thay ñoåi caùc möùc logic cuûa chuùng ñoàng thôøi quan saùt söï thay ñoåi caùc traïng thaùi ôû ngaõ ra töông öùng. Töø ñoù hoaøn chænh baûng söï thaät döôùi ñaây: NGOÕ VAØO NGOÕ RA S1 S2 LED 0 0 0 1 1 0 1 1 * Böôùc 4: Kieåm tra laïi xem maïch treân coù töông ñöông vôùi moät coång EX-OR hay khoâng baèng caùch noái 2 ngoõ vaøo cuûa moät coång EX-OR vôùi 2 coâng taéc Logic Switch roài kieåm tra nhö sau: 74LS136 Nhaán nuùt Run treân thanh coâng cuï, laàn löôït thay ñoåi traïng thaùi ngoõ vaøo vôùi giaù trò nhö baûng söï thaät treân roài quan saùt xem traïng thaùi ngoõ ra nhö theá naøo? * Böôùc 5: Thaønh laäp baûng söï thaät cho maïch EX-OR treân. Coù nhaän xeùt gì veà keát quaû hai caâu treân. Baøi thöïc taäp soá 4: MAÏCH GIAÛI MAÕ DUØNG IC 74138 (74LS138). Giôùi thieäu: Ñaëng Quang Minh
  38. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 37 Giuùp cho hoïc sinh hieåu roõ veà IC giaûi maõ töø 3 sang 8 ñöôøng baèng caùch söû duïng IC 74138 (74LS138) caùc thieát bò chuyeån maïch logic (Logic Switch) vaø caùc led hieån thò möùc logic (Logic Display). Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 74LS138 74LS138 A2 Q7 A1 Q6 A0 Q5 V1 Q4 5V Q3 E3 Q2 +V E2 Q1 E1 Q0 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Laàn löôït thay ñoåi coâng taéc Logic Switch sao cho laøm thay ñoåi caùc traïng thaùi ôû 3 ngoõ vaøo, quan saùt treân Logic Display ôû ngoõ ra töø ñoù laäp baûng traïng thaùi töông öùng sau: NGOÕ VAØO NGOÕ RA S1 S2 S3 LED7 LED6 LED5 LED4 LED3 LED2 LED1 LED0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 * Böôùc 4: Nhaän xeùt vôùi lyù thuyeát ñaõ hoïc veà IC giaûi maõ 74138. Baøi thöïc taäp soá 5: KHAÛO SAÙT IC 7447 (74LS47) VÔÙI CAÙC NGOÕ VAØO ÑÖÔÏC ÑIEÀU CHÆNH BAÈNG COÂNG TAÉC LOGIC SWITCH. Giôùi thieäu: Ñaëng Quang Minh
  39. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 38 Giuùp cho hoïc sinh hieåu roõ vaø naém ñöôïc nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa IC 7447 (74LS47) töø ñoù coù theå vaän duïng ñeå thieát keá caùc vi maïch theo yù muoán. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: V+ abcdefg. 74LS47 A3 g A2 f A1 e A0 d c b a test RBI RBO * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Laàn löôït thay ñoåi coâng taéc Logic Switch sao cho laøm thay ñoåi caùc traïng thaùi ôû caùc ngoõ vaøo, ta seõ nhaän ñöôïc giaù trò töông öùng ôû ngoõ ra töø ñoù laäp baûng traïng thaùi nhö sau: NGOÕ VAØO NGOÕ RA S0 S1 S2 S3 a b c d e f g Led 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 1 0 0 1 1 0 1 0 1 0 1 1 1 1 0 0 1 1 0 1 1 1 1 0 1 1 1 1 Ñaëng Quang Minh
  40. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 39 Böôùc 4: Quan saùt vaø hoaøn chænh baûng traïng thaùi, töø ñoù coù nhaän xeùt gì veà keát quaû thöïc taäp vaø lyù thuyeát ñaõ hoïc? Baøi thöïc taäp soá 6: KHAÛO SAÙT MAÏCH ÑEÁM BCD DUØNG IC 74168 (74LS168). Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh hieåu roõ veà Led 7 ñoaïn ( Hex Display) hoaït ñoäng nhö theá naøo vaø coù theå söû duïng nhö moät thieát bò chæ baùo maøn hình ra sao. Maïch ñeám BCD ( Binary Coded Decimal) duøng vi maïch 74LS168 seõ ñöôïc söû duïng ñeå ñieàu khieån led 7 ñoaïn vì vaäy cuõng seõ ñöôïc tìm hieåu. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 5V +V 4321 74LS168 CEP PE CET U/D CP CP1 Q1 CP2 Q2 TC D3 Q3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Haõy ñieàn vaøo nhöõng giaù trò thaäp phaân töông öùng. Q3 Q2 Q1 Q0 Giaù trò thaäp phaân 0 0 0 0 0 0 0 1 0 0 1 0 0 0 1 1 0 1 0 0 0 1 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 0 0 0 Ñaëng Quang Minh
  41. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 40 1 0 0 1 * Böôùc 5: Khi thay ñoåi Logic Switch, coù nhaän xeùt gì so vôùi keát quaû cuûa böôùc 4. * Böôùc 6: Khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng töøng böôùc baèng caùch nhaáp vaøo nuùt treân thanh coâng cuï, quan saùt thaáy gì treân maøn hình Led 7 ñoaïn sau khi thöïc hieän 10 laàn nhaáp chuoät. Baøi thöïc taäp soá 7: MAÏCH ÑEÁM CHIA (N) DUØNG IC 7490 (74LS90) Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh hieåu ñöôïc nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa IC 7490 vaø naém vöõng phöông phaùp keát noái caùc chaân cuûa IC 7490. Töø ñoù thieát keá ñöôïc caùc maïch chia 5,6,7 ÖÙng duïng vaøo trong thöïc teá. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 74LS90 MS1 Q3 MS2 MR1 Q2 MR2 Q1 CP0 CP1 Q1 CP1 Q0 CP2 Q2 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt vaø cho nhaän xeùt veà hoaït ñoäng cuûa 2 Logic Display. * Böôùc 4: Cuøng vôùi soá linh kieän nhö treân, noái laïi caùc chaân cuûa IC 7490 ñeå coù maïch chia 6 nhö hình veõ sau: 74LS90 MS1 Q3 MS2 MR1 Q2 MR2 CP1 Q1 Q1 CP2 Q2 CP0 CP1 Q0 Ñaëng Quang Minh
  42. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 41 * Böôùc 5: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Nhaän xeùt gì veà tín hieäu vaøo vaø ra? Ñeå moâ phoûng töøng böôùc nhaán vaøo nuùt roài sau ñoù duøng chuoät nhaáp vaøo nuùt töøng caùi moät, quan saùt tín hieäu vaøo vaø ra cuûa maïch treân. Nhaän xeùt gì veà keát quaû cuûa hai caùch moâ phoûng treân. * Böôùc 6: Tieáp tuïc vôùi maïch chia 7 nhö sau: 74LS90 MS1 Q3 MS2 MR1 Q2 MR2 CP1 Q1 Q1 CP2 Q2 CP0 CP1 Q0 Laàn löôït thöïc hieän nhö böôùc 5. * Böôùc 7: Tieáp tuïc vôùi maïch chia 8 nhö sau: 74LS90 MS1 Q3 MS2 MR1 Q2 MR2 CP1 Q1 Q1 CP2 Q2 CP0 CP1 Q0 Laàn löôït thöïc hieän nhö böôùc 5. * Böôùc 8: Haõy veõ maïch ñieän sau vaø cho chaïy thöû caû ôû 2 cheá ñoä vaø . - Cho bieát caùc maïch ñeám duøng IC 7490 ñoù chia maáy? - So saùnh keát quaû cuûa 2 cheá ñoä moâ phoûng treân? Maïch 1: 74LS90 MS1 Q3 MS2 MR1 Q2 MR2 CP1 Q1 Q1 CP2 Q2 CP0 CP1 Q0 Maïch 2: Ñaëng Quang Minh
  43. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 42 74LS90 MS1 Q3 MS2 MR1 Q2 MR2 CP1 Q1 Q1 CP2 Q2 CP0 CP1 Q0 Baøi thöïc taäp soá 8: MAÏCH ÑEÁM LEÂN DUØNG IC 74193 (74LS193) Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh hieåu ñöôïc nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa IC 74193. Ñoù laø moät maïch ñeám raát ña naêng, coù theå ñeám leân hoaëc ñeám xuoáng. Baûng choïn Mode cho IC 74193 MR PL CPU CPD MODE H X X X Reset khoâng ñoàng boä L L X X Preset khoâng ñoàng boä L H H H Khoâng ñoåi L H ^ H Ñeám leân L H H ^ Ñeám xuoáng Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 74LS193 4321 CP1 Q1 CPU CP2 Q2 CPD PL TCU MR TCD D3 Q3 S3 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 S2 S1 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Ñeå caùc chaân trong baûng traïng thaùi ôû caùc möùc logic ( S1 möùc 0, S2 S3 möùc 1). Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt vaø ghi nhaän keát quaû cuûa tín hieäu vaøo vaø ra. Ñaëng Quang Minh
  44. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 43 * Böôùc 4: Chuyeån ñoåi möùc logic cuûa coâng taéc S1 ( chaân MR ) leân 1, nhaän xeùt gì veà tình traïng cuûa maïch sau khi chuyeån ñoåi. Sau ñoù laïi chuyeån S1 veà 0, nhaän xeùt gì veà söï thay ñoåi cuûa maïch. Keát luaän veà chaân MR cuûa maïch? * Böôùc 5: Laøm laïi böôùc 4 ñoái vôùi coâng taéc S2 ( chaân PL ). Keát luaän veà chaân PL cuûa maïch? * Böôùc 6: Laøm laïi böôùc 4 ñoái vôùi coâng taéc S3 ( chaân CPD ). Keát luaän veà chaân CPD cuûa maïch? * Böôùc 7: Haõy thieát keá maïch ñeám xuoáng duøng vi maïch IC 74193 vaø thöïc hieän trình töï nhö böôùc 2 ñeán 6 ? Baøi thöïc taäp soá 9: KHAÛO SAÙT MAÏCH ÑEÁM 2 SOÁ BCD ( 2- DIGIT BCD COUNTER). Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh cuûng coá theâm kieán thöùc trong vieäc söû duïng IC ñeám 7490 trong vieäc keát noái vôùi IC giaûi maõ 7448 ñoàng thôøi laøm quen vôùi caùch gheùp noái caùc IC ñeå coù nhöõng maïch toång hôïp, ña daïng vaø nhieàu tieän ích. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: Gnd Gnd abcdefg. abcdefg. 74LS90 74LS48 MS1 Q3 A3 g MS2 A2 f MR1 Q2 A1 e MR2 A0 d Q1 c CP0 b CP1 Q0 a test CP1 Q1 RBI RBO CP2 Q2 74LS90 74LS48 MS1 Q3 A3 g MS2 A2 f MR1 Q2 A1 e MR2 A0 d Q1 c CP0 b CP1 Q0 a test RBI RBO * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . Ñaëng Quang Minh
  45. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 44 * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. * Böôùc 4: Nhaáp vaøo nuùt traïng thaùi treân thanh coâng cuï roài quan saùt xem coù gì thay ñoåi? * Böôùc 5: Nhaáp nuùt döøng cheá ñoä moâ phoûng, duøng nuùt töøng caùi moät ñeå kieåm tra chính xaùc moái quan heä giöõa tín hieäu ngoõ vaøo vaø tín hieäu ngoõ ra cuûa maïch. Haõy cho nhaän xeùt veà tín hieäu ñoù? * Böôùc 6: Trình baøy nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch treân, nhaän xeùt gì veà 2 cheá ñoä vaø . Chuù yù: Ñoái vôùi baøi naøy coù theå thieát keá ñeám ñeán N baèng caùch noái ngoõ ra Q3 cuûa taàng n ñeán chaân CP0 cuûa taàng n+1. Baøi thöïc taäp soá 10: KHAÛO SAÙT IC ÑEÁM DUØNG IC 4017 . Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh hieåu roõ nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa IC 4017 töø ñoù ñeå thieát keá caùc maïch toång hôïp goàm nhieàu IC nhö yù. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 4017 Q5-9 Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 CP1 Q4 CP1 Q1 CP0 Q3 CP2 Q2 Q2 MR Q1 Q0 S1 S2 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Ñaët coâng taéc S1, S2 ôû möùc logic 0. Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt vaø ghi nhaän keát quaû cuûa tín hieäu vaøo vaø ra. Ñaëng Quang Minh
  46. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 45 * Böôùc 4: Chuyeån ñoåi möùc logic cuûa coâng taéc S2 ( chaân MR ) leân 1, nhaän xeùt gì veà tình traïng cuûa maïch sau khi chuyeån ñoåi. Sau ñoù laïi chuyeån S1 veà 0, nhaän xeùt gì veà söï thay ñoåi cuûa maïch. Keát luaän veà chaân MR cuûa maïch? * Böôùc 5: Laøm laïi böôùc 4 ñoái vôùi coâng taéc S1 ( chaân CP1 ). Keát luaän veà chaân CP1 cuûa maïch? * Böôùc 6: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, xoùa daây noái töø Logic Switch S2 ñeán chaân MR. Choïn coâng cuï noái daây noái chaân MR vôùi moät ngoõ ra baát kyø ( Q6 chaúng haïn). Khi ñoù seõ coù moät maïch khaùc nhö hình veõ sau: 4017 Q5-9 Q9 Q8 Q7 Q6 Q5 CP1 Q4 CP1 Q1 CP0 Q3 CP2 Q2 Q2 MR Q1 Q0 S1 Ñaët Logic Switch S1 ôû möùc 0, baét ñaàu cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt ngoõ ra cuûa maïch. * Böôùc 7: Trình baøy nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa hai maïch, söï khaùc bieät giöõa 2 caùch noái chaân MR? Baøi thöïc taäp soá 11: BOÄ LAËP TUAÀN TÖÏ TÖØ 2 ÑEÁN 8 BÖÔÙC. Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh oân laïi 2 loaïi IC thöôøng duøng 74138 vaø 74193 ñeå keát noái boä laëp tuaàn töï duøng ñeå phaùt saùng LED ( ñeøn baùo), ñieàu khieån role Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 5V +V 74LS138 74LS193 CP1 Q1 CPU A2 Q7 CP2 Q2 CPD A1 Q6 PL TCU A0 Q5 MR TCD Q4 D3 Q3 Q3 D2 Q2 E3 Q2 D1 Q1 E2 Q1 D0 Q0 E1 Q0 S1 S2 74LS04 A Ñaëng Quang Minh
  47. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 46 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Ñeå chaân PL vaø chaân CPD ôû möùc 1, nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt hoaït ñoäng cuûa maïch, chuù yù ñeán tín hieäu ngoõ vaøo vaø ra. * Böôùc 4: Thay ñoåi möùc Logic Switch S2 töø 1 veà 0, sau ñoù thöïc hieän laïi ñeå chuyeån töø 0 leân 1 laïi. Chuù yù quan saùt thaät kyõ sau moãi laàn nhaáp chuoät, cho nhaän xeùt? * Böôùc 5: Laëp laïi böôùc 4 ( Logic Switch S1) ñoái vôùi chaân CPD. Nhaän xeùt gì veà 2 chaân naøy. * Böôùc 6: Döøøng cheá ñoä moâ phoûng. Noái ñieåm A ñeán ngoõ ra Q3 cuûa IC 74138 sau ñoù nhaán cho maïch hoaït ñoäng vaø quan saùt. Qua 2 böôùc thöïc hieän ( böôùc 5 vaø böôùc 6) nhaän xeùt gì veà cheá ñoä laëp laïi cuûa 2 maïch treân. Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch? Baøi thöïc taäp soá 12: KHAÛO SAÙT MAÏCH ÑEÁM LEÂN – XUOÁNG TÖÏ ÑOÄNG. Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh thaáy roõ chöùc naêng ñeám leân – xuoáng cuûa IC 74193 vaø öùng duïng IC naøy trong vieäc keát noái vôùi IC 74154 ( coù 4 ngoõ vaøo vaø 16 ngoõ ra) ñeå taïo boä ñeám leân xuoáng töï ñoäng. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: 7400 7400 470 +V 5V 9 8 7 6 5 4 3 2 1 0 15 14 13 12 11 10 74LS154 E1 E0 A3 A2 A1 A0 7400 74LS193 CPU CPD PL TCU MR TCD CP1 Q1 7400 D3 Q3 CP2 Q2 D2 Q2 D1 Q1 D0 Q0 S * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . Ñaëng Quang Minh
  48. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 47 * Böôùc 3: Ñaët coâng taéc S ( chaân PL ) ôû möùc logic 0. Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt vaø ghi nhaän keát quaû cuûa tín hieäu vaøo vaø ra. * Böôùc 4: Chuyeån ñoåi möùc logic cuûa coâng taéc S ( chaân PL ) leân 1, nhaän xeùt gì veà tình traïng cuûa maïch sau khi chuyeån ñoåi. Sau ñoù laïi chuyeån S veà 0, nhaän xeùt gì veà söï thay ñoåi cuûa maïch. Keát luaän veà chaân PL cuûa maïch? * Böôùc 5: Döøng cheá ñoä moâ phoûng, vaãn ñeå PL ôû möùc 1 baét ñaàu nhaáp vaøo nuùt töøng laàn moät vaø chuù yù quan saùt tín hieäu ngoõ vaøo vaø ra. Nhaän xeùt gì veà 2 cheá ñoä moâ phoûng vaø . Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch? Baøi thöïc taäp soá 13: BOÄ ÑÒNH THÔØI GIAN TÖØ 0 ÑEÁN 9 GIAÂY/PHUÙT. Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh cuûng coá vaø reøn luyeän khaû naêng keát noái caùc IC ñeå taïo ra caùc maïch toå hôïp. Trong maïch naøy IC 7490 coù taùc duïng chuyeån ñoåi tín hieäu vaøo sang maõ BCD ñeå ñöa vaøo caùc ngoõ cuûa IC 7447. Sau ñoù IC 7447 seõ chuyeån ñoåi maõ BCD thaønh khuoân daïng phuø hôïp vôùi hieån thò thaäp phaân baèng led 7 ñoaïn coù Anod chung. Nguoàn caáp laø Vcc=+5V. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: V+ abcdefg. 74LS90 74LS47 MS1 Q3 A3 g MS2 A2 f MR1 Q2 A1 e MR2 A0 d Q1 c CP1 Q1 CP0 b CP2 Q2 CP1 Q0 a test RBI RBO * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt tín hieäu ngoõ vaøo vaø tín hieäu ngoõ ra cuûa IC 7490( thoâng qua Logic Display) vaø tín hieäu ngoõ ra cuûa toaøn maïch( qua Led 7 ñoaïn). * Böôùc 4: Nhaän xeùt moät caùch chính xaùc tín hieäu ngoõ vaøo vaø tín hieäu ngoõ ra. Töø ñoù coù cheá ñoä choïn thôøi gian phaùt ra moät xung cuûa Pulse Clock. Trong baøi naøy choïn sao cho cöù 1 phuùt thì Pulse Clock seõ hoaøn thaønh moät chu kyø goàm 10 xung. Ñaëng Quang Minh
  49. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 48 Haõy kieåm tra ñoä chính xaùc cuûa maïch baèng caùch: - Chænh Pulse ñeå coù ñöôïc 10 xung trong moät phuùt. Cho maïch chaïy thöû vaø quan saùt caùch ñeám cuûa maïch. - Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch. Baøi thöïc taäp soá 14: KHAÛO SAÙT ÑÔN VÒ ÑEÁM THAÄP PHAÂN . Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh naâng cao trình ñoä gheùp noái maïch qua vieäc gheùp noái 3 IC vôùi nhau ñeå taïo thaønh moät maïch ñeám phöùc taïp goàm coù IC 7490, 7447 vaø 7475. Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: V+ S abcdefg. 74LS47 A3 g 74LS75 A2 f D3 Q3__ A1 e 74LS90 D2 Q3 A0 d MS1 Q3 E23 Q2__ c MS2 Q2 b MR1 Q2 D1 Q1__ a MR2 D0 Q1 Q1 E01 Q0__ test CP1 Q1 CP0 Q0 RBI RBO CP2 Q2 CP1 Q0 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Ñeå coâng taéc S ( chaân E23&E01) ôû möùc logic 1 roài nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt tín hieäu ngoõ vaøo vaø tín hieäu ngoõ ra (qua Led 7 ñoaïn) cuûa maïch. * Böôùc 4: Nhaáp vaøo coâng taéc S thay ñoåi möùc logic cuûa chaân choát ( chaân E23&E01) veà 0. Nhaän xeùt gì veà söï thay ñoåi cuûa maïch? Nhaáp trôû laïi coâng taéc S moät laàn nöõa ñeå ñöa chaân choát trôû laïi möùc 1. Nhaän xeùt gì sau hai laàn thay ñoåi möùc logic cuûa chaân choát? * Böôùc 5: Döøng cheá ñoä moâ phoûng vaø môû roäng cho tröôøng hôïp ñeám 2 digit nhö hình veõ döôùi ñaây: Ñaëng Quang Minh
  50. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 49 V+ V+ S abcdefg. abcdefg. 74LS47 A3 g 74LS75 A2 f D3 Q3__ A1 e 74LS90 D2 Q3 A0 d MS1 Q3 E23 Q2__ c MS2 Q2 b MR1 Q2 D1 Q1__ a MR2 D0 Q1 Q1 E01 Q0__ test CP1 Q1 CP0 Q0 RBI RBO CP2 Q2 CP1 Q0 S1 74LS47 A3 g 74LS75 A2 f D3 Q3__ A1 e 74LS90 D2 Q3 A0 d MS1 Q3 E23 Q2__ c MS2 Q2 b MR1 Q2 D1 Q1__ a MR2 D0 Q1 Q1 E01 Q0__ test CP0 Q0 RBI RBO CP1 Q0 * Böôùc 6: Ñeå coâng taéc S&S1 ôû möùc logic 1, nhaáp nuùt , quan saùt hoaït ñoäng cuûa maïch. Thöïc hieän laïi böôùc 4 ñoái vôùi ñôn vò ñeám hai ( coâng taéc S1). Cho nhaän xeùt? Baøi thöïc taäp soá 15: BOÄ CHUYEÅN ÑOÅI DÖÕ LIEÄU NOÁI TIEÁP / SONG SONG 8 BIT . Giôùi thieäu: Giuùp cho hoïc sinh oân laïi kieán thöùc veà IC 7490 ñoàng thôùi laøm quen vôùi IC 74164 & 74374 ñeå thieát keá boä chuyeån ñoåi döõ lieäu vaøo noái tieáp ra song song 8 bit Caùc böôùc thöïc hieän: * Böôùc 1: Veõ maïch ñieän nhö hình sau ñaây: +V S 74LS374 74LS164 OE CP 74LS90 Dsa Q7 D7 Q7 MS1 Q3 Dsb Q6 D6 Q6 MS2 Q5 D5 Q5 MR1 Q2 CP Q4 D4 Q4 MR2 Q3 D3 Q3 CP1 Q1 Q1 MR Q2 D2 Q2 CP2 Q2 CP0 Q1 D1 Q1 CP1 Q0 Q0 D0 Q0 * Böôùc 2: Vaøo choïn Sau ñoù laàn löôït vaøo vaø ñeå kieåm tra caùc chaân noái vaø daây noái . * Böôùc 3: Ñeå coâng taéc S ( chaân Dsa) ôû möùc logic 1 roài nhaán nuùt Run hoaëc phím treân thanh coâng cuï ñeå khôûi ñoäng cheá ñoä moâ phoûng. Quan saùt tín hieäu ngoõ vaøo vaø tín hieäu ngoõ ra cuûa maïch. Ñaëng Quang Minh
  51. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 50 * Böôùc 4: Thay ñoåi coâng taéc S töø 1 veà 0, chuù yù hoaït ñoäng cuûa maïch. * Böôùc 5: Gaén theâm caùc Logic Diplay vaøo caùc chaân CP cuûa IC 74374 vaø caùc ngoõ ra cuûa IC 74164 ( ngoõ vaøo cuûa IC 74374 ) ñeå coù theå naém ñöôïc nguyeân taéc laøm vieäc cuûa maïch moät caùch cuï theå vaø roõ raøng. Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng cuûa maïch? Ñaëng Quang Minh
  52. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 51 KEÁT LUAÄN Giaùo trình naøy laø söï toùm löôïc caùc noäi dung chính trong vaø heä thoáng baøi taäp laø caùc phaàn tham khaûo giaùo trình cuûa Tröôøng Ñaïi Hoïc Sö Phaïm Kyõ Thuaät Thuû Ñöùc, TpHCM. Giaùo trình ñöôïc vieát vôùi söï coá gaéng vaø taän taâm cao nhaát. Tuy nhieân vôùi trình ñoä chuyeân moân, kinh nghieäm vaø thôøi gian laøm vieäc coøn haïn cheá do ñoù seõ khoâng traùnh khoûi nhöõng thieáu soùt. Mong raèng nhaän ñöôïc nhieàu yù kieán ñoùng goùp chaân thaønh ñeå giaùo trình naøy ngaøy caøng hoaøn chænh hôn.  Ñaëng Quang Minh
  53. Giaùo trình Thieát keá maïch treân maùy tính 52 Ñaëng Quang Minh