Giáo án Công nghệ 12 Bài 08: Mạch khuếch đại - Mạch tạo xung

Họ và tên: Chu Thị Hường Lớp : K56A – SPKT Bài8: MẠCH KHUẾCH ĐẠI - MẠCH TẠO XUNG A. MỤC TIÊU 1. Kiến thức. - Biết được chức năng, sô đồ và nguyên lý làm việc của mạch khuếch đại thuật toán và mạch tạo xung đơn giản. 2. Kĩ năng. - Nhận biết được các kí hiệu điện tử trong mạch. - Đọc và vẽ được sơ đồ nguyên lý của mạch khuếch đại thuật toán và mạch tạo xung đơn giản. 3. Thái độ. - Có ý thức tìm hiểu về mạch khuếch đại thuật toán và mạch tạo xung đơn giản. - Ứng dụng của 2 mạch trong thực tế. - Trong quá trình sử dụng cần chú ý đến các thông số kĩ thuật. B. CẤU TRÚC BÀI GIẢNG I. Mạch khuếch đại. 1. Chức năng của mạch khuếch đại. 2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của mạch khuếch đại IC thuật toán. II. Mạch tạo xung. Chức năng của mạch tạo xung. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của mạch tạo xung đa hài tự dao động C. CHUẨN BỊ 1. Nội dung. Nghiên cứu kĩ bài 8 (SGK) và các tài liệu liên quan. 2. Phương tiện. - Tranh vẽ hình 8.3 (SGK). - Mô hình mạch điện (nếu có) D. TIẾN TRÌNH BÀI GIẢNG 1. Ổn định lớp (1 phút). 2. Kiểm tra bài cũ (5-7 phút). Câu hỏi: Hãy vẽ sơ đồ và trình bày đường đi của dòng điện trong mạch chỉnh lưu cầu dùng 4 điôt? HS trả lời. 3. Nội dung bài học mới (35 phút). Đặt vấn đề: Khi nói trước đám đông ,trong một không gian rất rộng.Vậy thì làm thế nào để tất cả mọi người vẫn nghe được ta nói? HS trả lời: là Micro. Ta thấy rằng nhờ việc sử dung Micro thông qua một bộ amly đến loa thì giọng nói của chúng ta được phóng to lên. Hiện tượng giọng chúng ta được phóng to lên là nhờ một mạch khuếch đại được nắp ở bộ amly.Vậy thì mạch khuếch đại là gì chúng ta sẽ đi vào bài hôm nay: “Bài 8-Mạch khuếch đại - Mạch tạo xung”. Nội dung Hoạt động của GV và HS I. Mạch khuếch đại 1. Chức năng của mạch khuếch đại (MKĐ). - MKĐ là mạch điện mắc phối hợp giữa các linh kiện điện tử. - Chức năng: khuếch đại tín hiệu điện về mặt điện áp, dòng điện, công suất. 2.Sơ đồ và nguyên lý làm việc của MKĐ IC thuật toán. a. Khái quát về MKĐ IC thuật toán. - IC thuật toán hay còn gọi là OA - thực chất là bộ khuếch đại dòng 1 chiều, có hệ số khuếch đại lớn bằng cách tích hợp ghép trực tiếp nhiều tầng khuếch đại - Bộ khuếch đại OA gồm : + 2 chân nối cực +,- của nguồn 1 chiều E. + 2 chân +,- để đưa tín hiệu vào: . Chân - : Đầu vào đảo (Uvđ), tí hiệu ra ngược pha với tín hiệu vào. . Chân + : Đầu vào đảo (Uvđ), tí hiệu ra cùng pha với tín hiệu vào. b. Nguyên lý làm việc của MKĐ điện áp dùng OA. - Tín hiệu Uv qua R1 đến đầu vào đảo được OA khuếch đại.Tín hiệu ra có độ lớn gấp nhiều lần nhưng ngược pha với tin hiệu đầu vào. - Một phần tín hiệu ra sẽ thông qua Rht quay ngược trở về tín hiệu đầu vào để thực hiện hồi tiếp âm nhằm giữ cho OA làm việc ổn định. - Hệ số khuếch đại k= II. Mạch tạo xung. Chức năng. - MTX là mạch dùng linh kiện T hoặc IC phối hợp với các linh kiện khác . - Chức năng:để biến đổi dòng của nguồn 1 chiều thành các dao động điện (xung) có hình dạng và tần số theo yêu cầu. 2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của MTX đa hài tự dao động. - MTX đa hài tự dao động là mạch điên tao ra các xung có dạng hình chữ nhật lặp lại theo chu kì và có 2 trang thái cân bằng không ổn định a. Cấu tạo của mạch gồm: + T1, T2 ghép từ chân C tầng này với chân B tầng kia thông qua 2 tụ C1, C2. + 2 điện trở tải R1, R2 mắc với chân C. + 2 điện trở định thiên R3, R4. b. Nguyên ký làm việc. - Giả sử ta cho Ic1>Ic2, ta có trạng thái cân bằng thứ 1: T1 mở, T2 đóng khi đó ta có: C1 phóng từ:+C1 →T1 →Mát C2 nạp từ:+Ec →R2 →+C2 →có xung ra Ura2 + Sau một thời gian t1 , điện thế Ub1, Ub2 sẽ biến đổi làm cho T1 từ mở → đóng, T2 từ đóng → mở : C1 nạp từ:+Ec →R1 →+C1 →có xung ra Ura1 C2 phóng từ:+C2 →T2 →Mát + Tiếp tục sau một thời gian t2,kết quả lại trở về trạng thái cân bằng thứ 1 . Hoạt động1: Tìm hiểu mạch khuếch đại. 1.Tìm hiểu về chức năng. - GV giải thích: đại tức là lớn→ khuếch đại có nghĩa là phóng to tín hiệu lên.Trong khi đó MKĐ là mạch phối hợp nhiều linh kiện điện tử.Vậy thì em nào cho cô biết người ta thường khuếch đại những tín hiệu nào? - HS trả lời.(điện áp, dòng điện, công suất) - Mạch khuếch đại có chức năng gì? - HS trả lời.(nâng cao độ lớn tín hiệu điện về mặt điện áp, dòng điện, công suất) 2. Tìm hiểu về sơ đồ và nguyên lý làm việc của MKĐ IC thuật toán. - Trong tất cả các linh kiện mà các em đã được học thì những linh kiện nào được dùng để khuếch đại tín hiệu? - HS trả lời.( T hoặc IC) - GV giải thích: IC thuật toán hay còn gọi là OA - thực chất là bộ khuếch đại dòng 1 chiều, có hệ số khuếch đại lớn bằng cách tích hợp ghép trực tiếp nhiều tầng khuếch đại. GV yêu cầu HS quan sát hình 8.1(SKG) ,GV vừa vẽ hình kết hợp đàm thoại đưa ra câu hỏi,HS trả lời + vẽ hình,ghi. +E Uvđ - Ura + Uvk - E + Bộ khuếch đại OA gồm bao nhiêu chân? HS trả lời.(5 chân) GV kết luận: + 2 chân nối cực +,- của nguồn 1 chiều E. + 2 chân +,- để đưa tín hiệu vào: . Chân - : Đầu vào đảo (Uvđ), tí hiệu ra ngược pha với tín hiệu vào. . Chân + : Đầu vào không đảo(Uvk), tín hiệu ra sẽ như thế nào so với tín hiệu vào? HS trả lời.(cùng pha) + Các em hãy quan sát tín hiệu ra ở cả 2 chân như thế nào so với tín hiệu vào? HS trả lời.(lớn hơn) GV ta thấy Ur và Uv chênh lệch nhau 1 hệ số đó là hệ số khuếch đại k. Giờ cô lấy một phần tín hiệu đầu ra cô đưa trở về đầu vào người ta gọi đó là gì? HS trả lời.(hồi tiếp) Vậy thì muốn lấy hồi tiếp âm chúng ta phải làm thế nào? HS trả lời.(lấy tín hiệu đầu ra đưa vào đầu vào đảo). Nếu muốn lấy hồi tiếp dương? HS trả lời.(lấy tín hiệu đầu ra đưa vào đầu vào không đảo). - GV yêu cầu HS quan sát hình 8.2(SGK),đàm thoại đưa ra câu hỏi+ vẽ hình: +Trong mạch này tín hiệu đưa vào đầu nào của MKĐ?(Uvđ) Thông qua linh kiện nào?(R1) + Đầu nào nối đất?(Uvk) + Tín hiệu ra được OA khuếch đại có độ lớn như thế nào ?cùng pha hay ngược pha với tín hiệu đầu vào?(lớn hơn, ngược pha) GV kết luận. - Tín hiệu Uv qua R1 đến đầu vào đảo được OA khuếch đại.Tín hiệu ra có độ lớn gấp nhiều lần nhưng ngược pha với tín hiệu đầu vào. + Một phần tín hiệu ra sẽ thông qua linh kiện nào quay ngược trở về cùng tín hiệu vào?(Rht) GV kết luân. - Một phần tín hiệu ra sẽ thông qua Rht quay ngược trở về tín hiệu đầu vào để thực hiện hồi tiếp âm nhằm giữ cho OA làm việc ổn định. + Khi đó ta có hệ số khuếch đại được tính như thế nào? (k= ) → Do vậy để thay đổi hệ số khuếch đại có thể thay đổi lượng tín hiệu đầu ra cho quay về đầu vào. HS trả lời. Hoạt động 2: Tìm hiểu mạch tạo xung.(MTX) 1. Chức năng. - Để tạo xung người ta sử dụng linh kiện nào? HS trả lời.(T,IC..) MTX có chức năng gì? HS trả lời. - GV kết luận.MTX là mạch dùng linh kiện T hoặc IC phối hợp với các linh kiện khác để biến đổi dòng của nguồn 1 chiều thành các dao động điện (xung) có hình dạng và tần số theo yêu cầu. 2. Sơ đồ và nguyên lý làm việc của MTX đa hài tự dao động. - Em hiểu thế nào về tự dao động? HS trả lời.(lặp đi lặp lại) - GV kết luận.MTX đa hài tự dao động là mạch điên tao ra các xung có dạng hình chữ nhật lặp lại theo chu kì và có 2 trang thái cân bằng không ổn định. - GV yêu cầu HS quan sát hình 8.3(SKG),đàm thoại đưa ra câu hỏi+vẽ hình,HS trả lời+vẽ: + Mạch sử dụng 2 T1, T2 loại gì?(npn), chân nào chung?(E), tại sao?(nối đất) + Xung được đưa ra ở chân nào?(C), và dẫn đến tải thông qua linh kiện nào?(R1, R2) + Tụ C1 liên kết với chân nào của T nào?(chân B của T2) với chân nào của T nào khác?(chân C của T1) + Tụ C1 liên kết vớ chân nào của T nào?(chân B của T1) với chân nào của T nào?(chân C của T2) + Điện trở định thiên cho chân B của T1 là điện trở nào?(R4) + Điện trở định thiên cho chân B của T2 là điện trở nào?(R3) + Ur1, Ur2 được lấy ra từ đâu?(2 chân C của T1,T2) -Muốn T làm việc ta phải cấp cho nó nguồn 1 chiều hay xoay chiều? HS trả lời.(1 chiều) - Các em hãy quan sát sơ đồ hình 8-3 trên bảng ta thấy mạch tạo xung đa hài này giống như một mạch đối xứng đúng không?Nói đến mạch đối xứng thì ta nghĩ ngay là các giá trị của các linh kiện là như nhau nhưng trên thực tế thì không phải vậy.Mà giá trị của các linh kiện này luôn chênh lệch nhau, do vậy mà dòng điện Ic1, Ic2 sẽ lệch nhau. + Giả sử ta cho Ic1>Ic2, ta có trạng thái cân bằng thứ 1: T1 mở, T2 đóng khi đó ta có: C1 phóng từ:+C1 →T1 →Mát C2 nạp từ:+Ec →R2 →+C2 →có xung ra Ura2 đồng thời–C2→T1→Mát + Sau một thời gian t1 , điện thế ub1, ub2 sẽ biến đổi làm cho T1 từ mở → đóng, T2 từ đóng → mở chuyển sang trạng thái thứ 2 khi đó C1, C2 sẽ phóng , nạp theo con đường nào? HS trả lời. - GV kết luận. C1 nạp từ:+ec →R1 →+C1 →có xung ra ura1 đồng thời – C1 → T2 →Mát C2 phóng từ:+C2 →T2 →Mát + Tiếp tục sau một thời gian t2,kết quả lại trở về trạng thái cân bằng thứ 1. - Nếu ta chọn T1, T2 giống nhau,R1 = R2 ; R3=R4=R; C1=C2 ta thu được chu kì của xung Tx= = 1,4RC. Hoạt động 3: Củng cố bài cũ. (3 phút). Gọi một HS lên trình bày lại nguyên lý làm việc của mạch tạo xung đa hài tự dao động. Trả lời một số câu hỏi trong SGK/45. Hoạt động 4: Bài tập về nhà. (1 phút). Trả lơi lốt các câu hỏi còn lại trong SGK. Vẽ và trình bày được nguyên lý của các mạch trong bài 8. Đọc trước bài 9: Thiết kế mạch điện tử đơn giản SGK/46.