Nội dung

CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012) NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi: ĐTCN - LT 14 Hình thức thi: Viết Thời gian: 180 Phút (Không kể thời gian chép/ giao đề thi) ĐỀ BÀI Câu 1 (2điểm): VÏ s¬ ®å m¹ch, ph©n tÝch nguyªn lý ho¹t ®éng, x¸c ®Þnh d¹ng tÝn hiÖu trªn c¸c cùc cña m¹ch dao ®éng ®a hµi kh«ng æn (®a hµi phi æn) dïng Tranzitor NPN. Câu 2 (2điểm): Vẽ sơ đồ, dạng sóng điện áp tại ngõ vào, ngõ ra trên tải và trình bày nguyên lý hoạt động mạch chỉnh lưu một pha 2 nửa chu kỳ dùng biến áp có điểm giữa. Câu 3 (3điểm): Trình bày cách sử dụng bộ thời gian trễ không có nhớ. Cho ví dụ có sử dụng bộ thời gian trễ không có nhớ. Trình bày cách sử dụng bộ thời gian trễ có nhớ. Cho ví dụ có sử dụng bộ thời gian trễ có nhớ. Câu 4 (3điểm): (phần tự chọn, các trường tự ra đề) ………………., ngày ……. tháng ……. năm ………… Duyệt Hội đồng thi tốt nghiệp Tiểu ban ra đề thi CỘNG HOÀ Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ĐÁP ÁN ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012) NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ Mã đề thi: DA ĐTCN - LT 14 Câu NỘI DUNG I. Phần bắt buộc Mạch dao động đa hài không ổn là mạch dao động tích thoát dùng R, C tạo ra các 1 xung vuông hoạt động ở chế độ tự dao động. a. Sơ đồ mạch: Trong mạch dao động đa hài không ổn, người ta thường dùng các tranzito Q1, Q2 loại NPN. Các linh kiện trong mạch có những chức năng riêng, góp phần làm cho mạch dao động. Các trị số của các linh kiện R cà C có tác dụng quyết định đến tần số dao động của mạch. Các điện trở R1, R3 làm giảm áp và cũng là điện trở tải cấp nguồn cho Q1, Q4. Các điện trở R2, R3 có tác dụng phân cực cho các tranzito Q1, Q2. Các tụ C1, C2 có tác dụng liên lạc, đưa tín hiệu xung từ tranzito Q1 sang tranzito Q2 và ngược lại. Hình 2.1 minh hoạ cấu tạo của mạch dao động đa hài không ổn dùng tranzito và các linh kiện R và C . ĐIỂM 0,5đ 0,75đ Mạch trên có cấu trúc đối xứng: các tranzito cùng thông số và cùng loại (hoặc NPN hoặc PNP), các linh kiện R và C có cùng trị số như nhau. a. Nguyên lý họat động Như đã nêu trên, trong mạch trên Hình 2.1, các nhánh mạch có tranzito Q1 và Q2 1 đối xứng nhau: 2 tranzito cùng thông số và cùng loại NPN, các linh kiện điện trở và tụ điện tương ứng có cùng trị số: R1 = R4, R2 = R3, C1 = C2. Tuy vậy, trong thực tế, không thể có các tranzito và linh kiện điện trở và tụ điện giống nhau tuyệt đối, vì chúng đều có sai số, cho nên khi cấp nguồn Vcc cho mạch điện, sẽ có một trong hai tranzito dẫn trước hoặc dẫn mạnh hơn. Giả sử phân cực cho tranzito Q1 cao hơn, cực B của tranzito Q1 có điện áp dương hơn điện áp cực B của tranzito Q2, Q1 dẫn trước Q2, làm cho điện áp tại chân C của Q1 giảm, tụ C1 nạp điện từ nguồn qua R2, C1 đến Q1 về âm nguồn, làm cho cực B của Q2 giảm xuống, Q2 nhanh chóng ngưng dẫn. Trong khi đó, dòng IB1 tăng cao dẫn đến Q1 dẫn bảo hòa. Đến khi tụ C1 nạp đầy, điện áp dương trên chân tụ tăng điện áp cho cực B của Q2, Q2 chuyển từ trạng thái ngưng dẫn sang trạng thái dẫn điện, trong khi đó, tụ C2 được nạp điện từ nguồn qua R3 đến Q2 về âm nguồn, làm điện áp tại chân B của Q1 giảm thấp, Q1 từ trạng thái dẫn sang trạng thái ngưng dẫn. Tụ C1 xả điện qua mối nối BE của Q2 làm cho dòng IB2 tăng cao làm cho tranzito Q2 dẫn bão hoà. Đến khi tụ C2 nạp đầy, quá trình diễn ra ngược lại. c. Dạng sóng ở các chân: Xét tại cực B1 khi T1 dẫn bão hòa VB  0.8V . Khi T1 ngưng dẫn thì tụ C xả điện làm cho điện áp tại cực B1 có điện áp âm và điện áp âm này giảm dần theo hàm số mũ. Xét tại cực C1 khi T1 dẫn bão hòa VC1  0.2V còn khi T1 ngưng dãn thì điện áp tại VC1  Vcc . Dạng sóng ra ở cực C là dạng sóng vuông. Tương tự khi ta xét ở cực B2 và cực C2 thì dạng sóng ở hai cực này cùng dạng với dạng sóng ở cực B1 và C1 nhưng đảo pha nhau: 2 0,75đ Vì trên cực C của 2 tranzito Q1 và Q2 xuất hiện các xung hình vuông, nên chu kỳ T được tính bằng thời gian tụ nạp điện và xả điện trên mạch. T =(t1 + t2) = 0,69 (R2 . C1 + R3 . C2) Do mạch có tính chất đối xứng, ta có: T = 2 x 0,69 . R2 . C1 = 1,4.R3 . C2 Trong đó: t1, t2: thời gian nạp và xả điện trên mạch R1, R3: điện trở phân cực B cho tranzito Q1 và Q2 C1, C2: tụ liên lạc, còn gọi là tụ hồi tiếp xung dao động Từ đó, ta có công thức tính tần số xung như sau: f= f= 2 1 1 = T 0,69 (R 2 .C1  R 3 .C 2 ) 1 1  T 1,4 (R B .C) + Sơ đồ mạch chỉnh lưu một pha toàn kỳ dùng biến áp có điểm giữa. 0,75đ + Nguyên lý hoạt động. 0,75đ Ta có: Uphase 1 = U2sin Uphase 2 = - U2sin Xét ở 1/2 chu kỳ đầu tiên của điện áp vào Uphase có điện áp dương tại A và âm tại B, V10 mở cho dòng chảy qua, V20 bị khóa. Xét ở 1/2 chu kỳ tiếp theo của điện áp vào Uphase có điện áp âm tại A và 3 dương tại B, V20 mở cho dòng chảy qua, V10 bị khóa. Như vậy các nửa cuộn dây thứ cấp với diode tương ứng chỉ làm việc nửa thời gian. 0,5đ + Dạng điện áp 3 0,5đ * Cách sử dụng bộ TON Là bộ thời gian trễ không có nhớ. Để tạo thời gian trễ thì đầu vào IN được kích, nếu giá trị đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trước PT thì bộ TON có giá trị 1. Đầu ra có giá trị 0 khi dùng lệnh R hoặc gán giá trị 0 tại đầu vào IN Địa chỉ của On – Delay Timer ở S7 – 200 được cho theo độ phân giải như sau: Độ phân giải CPU 212/214/215/216 CPU 214/215/216 1ms T32 T96 10ms T33 đến T36 T97 đến T100 100ms T37 đến T63 T101 đến T127 CPU 215/216 T128 đến T155 TON được viết trong LAD và STL cũng như giản đồ thời gian của nó 0,25đ 0,25đ Giản đồ thời gian của TON 4 Thời gian đóng mạch chậm khởi động và đếm đến giá trị cao, khi ngõ vào I0.2 đóng mạch. Nếu giá trị đếm tức thời >= giá trị đặt trước , thì bit thời gian hoạt động (T33 có tín hiệu 1). Nó bị reset khi ngõ vào I0.2 ngắt mạch. Ví dụ: 0,5đ 0,5đ * Cách sử dụng TONR Là bộ thời gian trễ có nhớ. Để tạo thời gian trễ thì đầu vào IN được kích, nếu giá trị đếm tức thời bằng hoặc lớn hơn giá trị đặt trớc PT thì bộ TONR có giá trị 1. Chỉ có thể xóa TONR bằng lệnh R, còn khi đầu vào IN đớc kích từ 1 về 0 thì giá trị của TONR = 0 còn giá trị đếm tức thời vẫn đợc giữ nguyên Địa chỉ của TONR ở S7 – 200 được cho theo độ phân giải như sau: Độ phân giải CPU 212/214 CPU 214 1ms T0 T64 10ms T1 đến T4 T65 đến T68 100ms T5 đến T31 T69 đến T95 CPU 215/216 0,25đ TONR được viết trong LAD 0,25đ 5 Giản đồ thời gian của TONR Timing Diagram I2.1 Maximum value=32767 PT=10 T2 (current) T2 (bit) Thời gian đóng mạch chậm khởi động và đếm đến giá trị cao, khi ngõ vào I2.1 đóng mạch. Nếu giá trị đếm tức thời >= giá trị đặt trước, thì bit thời gian hoạt động (T2 có tín hiệu 1). Giá trị đếm tức thời được lưu lại và không bị thay đổi trong khoảng thời gian tín hiệu đầu vào I2.1 có tín hiệu logic 0. Giá trị của T-bit không được nhớ mà phụ thuộc hoàn toàn vào kết quả so sánh giữa giá trị đếm tức thời và giá trị đặt trước. Ví dụ: Cộng (I) II. Phần tự chon, do trường biên soan 6 0,5đ Cộng (II) Tổng cộng (I+II) ………………., ngày ……. tháng ……. năm ………… Duyệt Hội đồng thi tốt nghiệp 7 Tiểu ban ra đề thi