Tài liệu Thí nghiệm Mạch điện tử - Lab1: Network solving & Transient response

Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 1 
Lab1- Network solving & Transient response 
--------------------------------------------------------------------------------------------------------- 
Mục đích 
[1] Ôn lại về kiến thức mạch điện: giải tích mạch, mạch tương đương Thevernin, đáp 
ứng quá độ của mạch RC. 
[2] Đo đạc trở kháng vào ra và xây dựng sơ đồ tương đương Thevernin của một mạch 
điện biết trước. 
[3] Đo đạc đáp ứng quá độ của một mạch RC biết trước. 
1. Chuẩn bị thí nghiệm 
- Đọc lại lý thuyết về giải tích mạch: các phần liên quan trong sách mạch điện I & II. 
- Cho mạch điện như H1.1, hãy xác định giá trị điện áp tại tất cả các nút của mạch, độ lợi 
áp Av=Vout/Vin, trở kháng vào (Rin) và ra (Rout) của mạch. 
- Xác định sơ đồ tương đương Thevernin của mạch điện trên H1.1 như hình H1.2. Nếu 
nối tải là RL=1kΩ vào ngỏ ra của mạch, hãy xác định điện áp Vout bằng 2 cách: a) dùng 
trực tiếp sơ đồ H1.1; b) dùng sơ đồ H1.2. Làm tương tự khi tải RL=Rout. 
- Nếu nguồn vào có nội trở là Rsig=470Ω, thì sơ đồ H1.1 được vẽ lại như H1.3. Hãy xác 
định điện áp ra bằng 2 cách: a) tính trực tiếp từ sơ đồ H1.3; b) dựa vào tổng trở vào và 
độ lợi áp của mạch trên sơ đồ H1.1. Làm lại nếu Rsig=Rin. 
- Từ các kết quả tính được hãy rút ra ảnh hưởng của Rin, Rout khi ta ghép nối tiếp các 
mạch điện với nhau. 
- Cho mạch điện trên H1.4a, hãy xác định biểu thức điện áp ra theo R, C và điện áp vào 
có dạng trên H1.4b và giả sử T/2 rất lớn hơn thời gian quá độ của mạch. Hãy vẽ dạng 
của điện áp ra tương ứng với các trường hợp sau: a) R=1kΩ, C=0.01µF, T=2ms; b) 
R=1kΩ, C=0.1µF, T=2ms; c) R=2kΩ, C=0.1µF, T=2ms; d) R=2kΩ, C=1µF, T=2ms . 
Từ đó nhận xét về ảnh hượng của R & C lên hoạt động của mạch. 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 2 
- Đọc phần 3, thực hiện thí nghiệm, sau đó tóm tắt các công việc chính phải làm trong 
buổi thí nghiệm. 
- Xem lại cách sử dụng dao động ký và máy đo vạn năng để đo các đại lượng liên quan 
trong buổi thí nghiệm. 
2. Dụng cụ thí nghiệm 
- Bộ thí nghiệm chính ELECTRONIC LAB ANA-MAIN 
- Module: Network solving & Transient response 
- Dao động ký: GRS-6052A 
- Máy đo: Fluke 45 
- Bộ dây nối 
3. Thực hiện thí nghiệm 
3.1. Phân tích một mạch điện và xây dựng sơ đồ tương đương 
a. Thực hiện mạch điện trên H3.1a dùng BLOCK A trên module Network solving & 
Transient response như H3.1b. 
15V
470 470 470
1k 1k 1k
Vout
H3.1a
Rin Rout
Vin
R1 R3 R5
R2 R4 R6
1 2
Iin
b. Nguồn V+ chỉnh 15V, đo tất cả các điện áp tại các nút và so sánh với kết quả tính toán. 
c. Đo dòng điện Iin, từ đó xác định trở kháng vào Rin của mạch. 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 3 
d. Đo dòng ngắn mạch Ishort (dòng ngỏ ra khi nối Vout xuống GND như H3.1c), từ đó xác 
định trở kháng ra Rout của mạch. Suy ra sơ đồ tương đương Thevernin của mạch. 
e. Nối tải RL=470 (R7 nt VR2) vào ngỏ ra của mạch trên H3.1a như H3.1d đo điện áp 
ra Vout và so sánh với kết quả tính toán. 
BLOCK A - Network solving & Equivalent circuit
vi
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
VR2
VR1
R8
R9
VR3
R10
R11
GND GND
vo
V+
GND
H3.1d
f. Lặp lại bước e với RL=Rout đo được trong bước d. 
g. Thực hiện mạch điện trên H3.1e dùng module Network solving & Transient response 
như H3.1f. Chỉnh VR1 để Rsig=470Ω, đo điện áp Vout và so sánh với kết quả tính toán 
h. Lặp lại bước g khi Rsig=Rin đo được trong bước c, đo điện áp Vout và so sánh với kết 
quả tính toán. 
i. Thực hiện mạch điện trên H3.1g dùng BLOCK A trên module Network solving & 
Transient response như H3.1h. Chỉnh VR1 bằng Rth, chỉnh VR2 để RL=470Ω, bộ 
nguồn DC chỉnh giá trị bằng Vth, đo điện áp Vout và so sánh với kết quả tính toán 
j. Lặp lại bước i khi RL=Rout đo được trong bước d. 
1K
1K
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 4 
BLOCK A - Network solving & Equivalent circuit
vi
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
VR2
VR1
R8
R9
VR3
R10
R11
GND GND
vo
V+
GND
H3.1f
BLOCK A - Network solving & Equivalent circuit
vi
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
VR2
VR1
R8
R9
VR3
R10
R11
GND GND
vo
V+
GND
H3.1h
Bảng 3.1a. Phân tích mạch và xây dựng sơ đồ tương đương 
Vin 
[V] 
V1 
[V] 
V2 
[V] 
Vout 
[V] 
AV 
[V/V] 
Iin 
[mA] 
Ishort 
[mA] 
Rin 
[Ω] 
Rout 
[Ω] 
Vth 
[V] 
Rth 
[Ω] 
Bảng 3.1b. Các kết quả ngỏ ra Vout khi có tải (RL) hoặc nội trở nguồn (Rsig) 
Trường hợp 
(e) RL 
1kΩ 
(f) RL 
Rout 
(i) RL 
1kΩ 
(j) RL 
Rout 
(g) Rsig 
470Ω 
(h) Rsig 
Rin 
Vout [V] 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 5 
3.2. Xác định sơ đồ tương đương của máy phát sóng 
a. Thực hiện mạch điện trên H3.2a, độ suy hao chỉnh về 0dB, biên độ chỉnh cực đại 
(Vmax), tần số 1kHz. 
b. Nối tải RL (R7 nt VR2) như H3.2b, chỉnh VR2 sao cho ngỏ ra của máy phát sóng bằng 
Vmax/2, cách ly và đo giá trị của RL, đây chính là trở kháng ra của máy phát sóng. 
H3.2b
BLOCK A - Network solving & Equivalent circuit
vi
R1
R2
R3
R4
R5
R6
R7
VR2
VR1
R8
R9
VR3
R10
R11
GND GND
vo
Out
Function
GND
Dao động ký
CHA
c. Lặp lại bước a và b khi độ suy hao chỉnh lần lượt là 20dB và 40dB. 
d. Vẽ sơ đồ tương đương cho máy phát sóng. 
Bảng 3.2. Trở kháng ra của máy phát sóng 
Trường hợp 0dB 20dB 40dB 
Rout [Ω] 
3.3. Khảo sát đáp ứng quá độ của mạch RC 
a. Thực hiện mạch điện trên H3.3a dùng BLOCK B trên module Network solving & 
Transient response như H3.3b. 
b. Máy phát sóng chỉnh sóng vuông biên độ 5V tần số 500Hz, đo đạc các số liệu để hoàn 
thành Bảng 3.3 trong các trường hợp: a) R=1kΩ, C=0.01µF; b) R=1kΩ, C=0.1µF; c) 
R=2kΩ, C=0.1µF; d) R=2kΩ, C=1µF. 
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 6 
BLOCK B- Transient response
VR4R
C1 C2 C3
GND
vi vo
GND
Out
Function
GND
vin(t)
Vout
H3.3a
C(C1, C2 hoặc C3)
R(R nt VR4)
H3.3b
Bảng 3.3 -Kết quả đo đạc ngỏ ra (input: square wave, 500Hz)
CH1: vi(t)
TIME/DIV: 0.5ms
Mode:DC
VOLTS/DIV: 
CH2: vo(t)
VOLTS/DIV: 
Mode:DC
R=1k , C=C1=0.01 F R=1k , C=C2=0.1 F
R=2k , C=C2=0.1 F
CH1: vi(t)
TIME/DIV: 0.5ms
Mode:DC
VOLTS/DIV: 
CH2: vo(t)
VOLTS/DIV: 
Mode:DC
Thời hằng: Thời hằng:
CH1: vi(t)
TIME/DIV: 0.5ms
Mode:DC
VOLTS/DIV: 
CH2: vo(t)
VOLTS/DIV: 
Mode:DC
CH1: vi(t)
TIME/DIV: 0.5ms
Mode:DC
VOLTS/DIV: 
CH2: vo(t)
VOLTS/DIV: 
Mode:DC
Thời hằng: Thời hằng:
R=2k , C=C3=1 F
Electronic circuit Lab FEEE-University of Technology 
Page 7 
4. Báo cáo thí nghiệm 
- Phân tích so sánh kết quả lý thuyết với thực nghiệm 
- Nhận xét về ảnh hưởng của trở kháng vào và ra khi ghép nối tiếp các mạch điện-điện tử 
với nhau. 
- Nhận xét về ảnh hưởng của giá trị R & C lên đáp ứng quá độ của mạch RC