Thiết kế mạch điện tử đơn giản
Bài tập 1 trang 48 SGK Công nghệ 12 Khi thiết kế mạch điện tử cần thực hiện theo các bước nào?
Xác định yêu cầu thiết kế
Mục tiêu : Xác định rõ chức năng của mạch điện tử cần thiết kế (ví dụ: mạch khuếch đại, mạch nguồn, mạch tạo xung).
Thông số kỹ thuật : Xác định các thông số đầu vào và đầu ra như điện áp, dòng điện, công suất, và tần số hoạt động.
Điều kiện hoạt động : Xác định môi trường làm việc, nhiệt độ, và các yếu tố ảnh hưởng khác.
Lựa chọn phương án thiết kế
Tìm hiểu các mạch tương tự để tham khảo.
Xác định sơ đồ khối chính của mạch và chức năng từng khối.
Tính toán và chọn linh kiện
Tính toán linh kiện : Tính toán các giá trị của điện trở, tụ điện, cuộn cảm, điốt, và các linh kiện khác.
Chọn linh kiện : Lựa chọn linh kiện thực tế từ danh mục sản phẩm sao cho đáp ứng yêu cầu về thông số kỹ thuật và giá thành.
Vẽ sơ đồ nguyên lý
Sử dụng phần mềm thiết kế mạch điện tử như Proteus, Altium Designer, hoặc bằng tay để vẽ sơ đồ nguyên lý.
Đảm bảo sơ đồ nguyên lý đầy đủ các chi tiết và các linh kiện được kết nối chính xác.
Lắp ráp và kiểm tra mạch
Thực hiện lắp ráp mạch trên breadboard hoặc PCB.
Kiểm tra hoạt động của mạch bằng cách cấp nguồn và đo đạc các thông số như điện áp, dòng điện.
Hiệu chỉnh và hoàn thiện
Điều chỉnh các linh kiện trong mạch để đảm bảo hoạt động đúng như thiết kế.
Tối ưu hóa mạch để giảm tiêu thụ năng lượng, giảm kích thước, hoặc tăng hiệu suất.
Lập tài liệu thiết kế
Ghi lại toàn bộ quá trình thiết kế, bao gồm các sơ đồ, bảng thông số linh kiện, và các kết quả thử nghiệm.
Đưa vào ứng dụng thực tế
Triển khai mạch điện tử vào sản phẩm thực tế.
Bài tập 2 trang 48 SGK Công nghệ 12 Hãy thiết kế bộ nguồn một chiều chỉnh lưu cần với điện áp tải 4,5V, dòng điện 0,2A, sụt áp trên mỗi điốt bằng 0,8V, U1=220VU_1 = 220VU1=220V.
Phân tích yêu cầu
Điện áp tải : 4,5V.
Dòng điện tải : 0,2A.
Sụt áp trên mỗi điốt : 0,8V.
Nguồn xoay chiều đầu vào (U1U_1U1) : 220V.
Thiết kế các khối của bộ nguồn một chiều
Khối biến áp :
Biến áp giảm áp từ 220V AC xuống điện áp thấp hơn đủ để cung cấp cho mạch chỉnh lưu.
Khối chỉnh lưu :
Sử dụng cầu điốt (4 điốt) để chỉnh lưu toàn sóng, chuyển đổi điện áp xoay chiều thành điện áp một chiều xung.
Khối lọc :
Dùng tụ điện để làm phẳng điện áp một chiều xung sau chỉnh lưu.
I=0,2AI = 0,2AI=0,2A: Dòng tải.
f=100Hzf = 100Hzf=100Hz: Tần số sau chỉnh lưu toàn sóng.
ΔU=0,5V\Delta U = 0,5VΔU=0,5V: Biên độ gợn sóng cho phép.
Kết quả:
Khối ổn áp :
Sử dụng IC ổn áp 780578057805 (điện áp đầu ra 5V) để ổn định điện áp.
Để giảm từ 5V xuống 4,5V, cần thêm một điện trở giảm áp nhỏ nối tiếp tải.
Kết nối các khối trong mạch
Kết nối đầu ra thứ cấp của biến áp với cầu điốt.
Kết nối cầu điốt với tụ lọc.
Nối đầu ra của tụ lọc vào IC ổn áp để tạo điện áp một chiều ổn định 5V.
Nối điện trở giảm áp từ đầu ra IC đến tải để đạt điện áp cuối cùng là 4,5V.
Kiểm tra thông số dòng điện và điện áp
Đảm bảo rằng điện áp tải đạt 4,5V ± 5% và dòng tải cung cấp đủ 0,2A .
Sơ đồ mạch
220V AC → [Biến áp] → [Cầu điốt] → [Tụ lọc] → [IC ổn áp] → [Điện trở giảm áp] → Tải (4,5V)
Ứng dụng thực tế
Bộ nguồn này được sử dụng trong các thiết bị yêu cầu điện áp thấp như đèn LED, mạch vi điều khiển, hoặc cảm biến nhỏ.
Kết luận Khi thiết kế mạch điện tử, cần tuân thủ các bước từ xác định yêu cầu đến tính toán và kiểm tra mạch để đảm bảo đáp ứng thông số kỹ thuật.
Bộ nguồn một chiều chỉnh lưu được thiết kế dựa trên các khối cơ bản như biến áp, cầu điốt, tụ lọc và IC ổn áp, đóng vai trò cung cấp nguồn ổn định cho các thiết bị điện tử.
Việc tính toán chính xác các giá trị linh kiện là yếu tố quan trọng để đảm bảo hiệu suất và độ bền của mạch.
Tìm kiếm học tập môn Công nghệ 12
Bài đăng trước Tất cả bài đăng Bài đăng tiếp theo 
