BÀI THỰC HÀNH 1 :IC số

1.Mô tả:

Là mạch điện tích hợp thực hiện 1 chức năng nào đó.
2.Một số loại IC:
+ IC khuếch đại thuật toán: Ví dụ: LM324 , LM393, LM386, TL082, TL 084, ….
Ký hiệu:

+ IC logic: thực hiện các phép toán logic
Khi nói đến IC logic điều quan tâm đó là bảng sự thật(bảng biểu diễn quan hệ giữa đầu vào và đầu ra)
Cổng NAND: 7400

Cổng NOR : 7402

Cổng NOT: 7404

Cổng AND: 7408

Cổng OR:

+ IC nguồn: LM 7805, LM7809, LM7812, LM317
Dùng để tạo ra 1 điện áp ổn định.
+ IC có khả năng lập trình:

VĐK 8051: AT89C2051 ; AT89C51/52 ; P89C51RD
PIC: 16F84 ; 16F628 ; 16F87x
AVR: AT8515; ATMEGA16
2.1.Mạch nguồn
Trong chuyên mục này chúng ta sẽ tìm hiểu và thực hành để tạo ra các nguồn điện áp với các mức điện áp như ý muốn thông qua việc sử dụng các ic chuyên dụng.
Trong thực tế để tạo ra các mạch nguồn phức tạp thì cần phải tính toán rất nhiều yếu tố khác như: chế độ tải , công suất mạch cần cung ứng.
Trên đây ta sẽ thực hành với những mạch nguồn đơn giản và cực kỳ dễ làm đáp ứng đầy đủ các ứng dụng vừa và nhỏ.
Với việc sử dụng các ic chuyên dụng ta có thể tạo ra các nguồn chuẩn như +/- 5
V, +/- 9 V, +/- 12 V. Hay bất kỳ điện áp nào.
Ta sẽ đI tìm hiểu lần lượt
Để có thể tạo ra các nguồn cộng trừ 5,9,12 V thì ta sẽ có các ic sau
Tạo ra nguồn điện áp (+) ta sử dụng các IC 78XX ( 7805, 7809, 7812 )
Tạo ra nguồn điện áp (-) ta sử dụng các IC 79XX (7905, 7909, 7912 )
Dưới đây là hình ảnh và sơ đồ tạo ra nguồn chuẩn +5V từ nguồn xoay chiều 220V

Mạch tạo điện áp :

Trong sơ đồ trên có sử dụng một biến áp ( hạ áp) vào 220VAC và ra là 12VDC phía sau biến áp là một mạch chỉnh lưu cầu. Tiếp đó là mạch của ic chuyên dụng 78XX. Các tụ điện trên tùy theo công suất nguồn yêu cầu mà ta sử dụng. Đặc biệt ta sử dụng tụ C có điện dung lớn 1000uf hay lớn hơn mắc song song với c11 để tạo nên sự ổn định của nguồn.
Thực tế mạch chỉnh lưu cầu có thể thiết kế từ 4 con diot. Ngoài ra còn có nhiều ic chỉnh lưu cầu tích hợp sẵn cả bộ cầu diot và tụ hóa trong nó. Có nhiều loại bộ chỉnh lưu cầu này như:
Loại hình tròn có 4 chân

Loại 3 chân phẳng:
Việc tạo ra các nguồn đã nêu trên sẽ được là tương tự .
Để tạo ra một nguồn điện áp có thể điều chỉnh để có được điện áp tương ứng với việc sử dụng ic chuyên dụng LM 317

Hình dạng của lm317 giống các ic trên . thông qua vệc điều chỉnh VR 2 ta sẽ có được điện áp Vout tương ứng.
Để thực hiện tốt các bạn nên tìm hiểu kĩ các datasheet của các linh kiện.
2.2.Các vi mạch số logic

2.3.Các dòng ic có khả năng lập trình được
Trong thực tế hiện nay cùng với sự phát triển của công nghệ đặc biệt là việc tích hợp lên các ic chuyên dụng. Và có nhiều thế hệ các ic mà có khả năng lập trình được. Trong đó về điện tử tương tự thì công các ic FPAA, Về điện tử số có các IC số lập trình được như FPGA, và cao hơn nữa là các thế hệ, các dòng vi điều khiển như : 8051, AVR, PIC, PSOC, vv…
Trong đây chúng ta sẽ không đề cập sâu về chúng mà chỉ có tính chất giới thiệu và hướng dẫn cách ứng dụng chúng.
- Đầu tiên ta sẽ đi xem xét các dòng vi điều khiển với các ứng dụng của chúng.
 Các dòng vi điều khiển kể trên chúng ra đời và ngày càng phát triển mạnh mẽ . Lý do chúng chính là những trung tâm mà có khả năng thu thập thông tin rồi xử lý thông tin, đưa ra các lệnh điều khiển các mạch điều khiển để điều khiển các đối tượng, chúng có khả năng về truyền thông , đưa thông tin cần thiết lên máy tính qua cổng COM chuẩn RS232 hay tham gia vào một mạng nào đó …
Khả năng tích hợp của các dòng vi điều khiển không ngừng phát triển. Nhiều dòng vđk tích hợp trong nó rất nhiều các vi mạch như các bộ chuyển đổi ADC, DAC, comparator ,vv.. Và tốc độ xử lý thông tin của chúng ngày càng cao, khả năng lưu trữ thông tin lại càng lớn với các bộ nhớ dạng EEPROM, FLASH,v…ngay cả các hệ thống các bộ nhớ ngòai, các hệ thống thanh ghi và nhiều vi mạch số.

Tất cả chúng nếu biết thiết kế và tổng hợp thì sẽ là một sức mạnh có khả năng giảI quyết được rất nhiều bài toán thực tế mang giá trị ứng dụng cao và thu được kinh tế lớn.
 Các dòng vi mạch lập trình được
Có nhiều dòng vi mạch có khả năng lập trình được cả về điện tử tương tự lẫn điện tử số.
Các Vi mạch lập trình được tương tự là FPAA.
Các vi mạch này có khả năng tích hợp rất lớn , thông qua một phần mềm lập trinh ngôn ngữ của các vi mạch do nhà thiết kế đưa ra chúng ta có thể thiết lập FPAA thành rất nhiều khối tương tự làm được các chức năng như một mạch điện hay một phần tử ic rời để làm những nhiệm vụ của một mạch điện tương tự .
Ví dụ như các mạch khuếch đại ( nhiều loại như đảo, không đảo, vi sai ,,,), các mạch vi phân, tích phân, các mạch lọc thông ,…. Và cả các bộ biến đổi tín hiệu như ADC,….
Quả là thật tiện lợi, sau khi đã thiết kế trên phần mềm ta hợp dịch ra các file dạng hex hay bin và có thể nạp vào các bộ nhớ hay các dòng vi điều khiển để khi ghép nối chúng với các vi mạch FPAA chúng sẽ nạp chương trình vào FPAA và FPAA sẽ thực hiện chức năng định sẵn đó.
Các Vi mạch lập trình được số là FPGA.
Trước đây khi thực hiện một mạch điện tử số ta thường sử dụng các ic logic và ghép chúng lại với nhau như các mạch AND , NOT, NOR, hay các mạch đếm với các ic đếm, mạch giảI mã , tạo mã ,v….
Ngày nay tất cả các công việc đó đều có thể thực hiện một cách dễ dàng với các chip FPGA, cũng như việc tiến hành với các chip FP GA chúng ta cũng sẽ có được một mạch chuyên dụng có thể thực hiện được rất nhiều nhiệm vụ và giảI quyết nhiều bài toán.

Giáo trình Điện tử cơ bản,Nhiều tác giả