ỨNG DỤNG IC 741 VÀ LM35

1. Giới thiệu.

Op Amp là một mạch điện điện tử của nhiều Linh Kiện Điện Tử đã được mắc sẳn trong một con chíp tám chân có khả năng dùng để khuếch đại hiệu hai điện thế nhập.

2. Chức Năng.

Op Amp là một công cụ có nhiều chức năng.

- Khuếch đại hiệu hai điện thế nhập

- Khuếch Đại Điện Âm or Dương

- So sánh hai điện thế nhập

 . Khi V₊ > V_{- .}

 . Khi V₊ < V_- .

 . Khi V₊ = V_- .

3.Tổng Kết.

IC	Functions
IC747 Op Amp
Chân mắc với link kiện điện tử	1 Chỉnh Không 2 Chân Nhập Trừ 3 Chân Nhập Cộng 4 Chân Điện Nguồn -V 5 Không Dùng 6 Chân Xuất 7 Chân Điện Nguồn +V 8 Không Dùng
Biểu Tượng
Khuếch Đại khác biệt giửa hai Điện Thế
Khuếch Đại Điện Âm
Khuếch Đại Điện Dương
So Sánh hai Điện Thế

- Đây là 1 ví dụ nhỏ về IC này sử dụng LM35 để bặt tắt thiết bị.

- Link download file mô phỏng Click here

IC 555

1. Giới thiệu về IC 555.

IC 555 là một loại  linh kiện khá phổ  biến thường dùng trong việc tạo xung vuông và có thể  thay đổi tần số tùy thích. Dưới đây là hình ảnh thực tế của IC.

2. Sơ đồ chân.

- Chân 1 (GND) và 8 (VCC): là hai chân dùng để cấp nguồn cho IC.

- Chân 2 (TRIGGER): chân so áp với áp chuẩn là 1/3 áp nguồn nuôi (1/3 VCC).

- Chân 6 (THRESHOLD):  chân so áp với áp chuẩn là 2/3 áp nguồn nuôi (2/3 VCC).

- Chân  3  (OUT):  chân  xuất  tín  hiệu  ra. Trạng  thái  của  tín  hiệu  ra được xác định theo mức 0 và 1.

- Tín hiệu xuất ra chân 3 là mức 1 khi  áp trên chân số  2 nhỏ hơn VCC/3 và áp trên chân số 6 nhỏ hơn 2VCC/3.    

- Tín hiệu xuất ra chân 3 là mức 0 khi áp trên chân số 2 lớn hơn VCC/3 và áp trên chân số 6 lớn hơn 2VCC/3.

- Chân 5 (CONTROL VOLTAGE):  chân điều khiển điện áp chuẩn dùng để  so sánh, ta có thể  thay đổi điện áp chuẩn bằng cách tác động vào chân này: dùng biến áp ngoài hay dùng các điện trở  ngoài

cho nối GND. Chân này  có  thể  không  nối cũng  được nhưng để  giảm nhiễu người ta thường nối

chân này xuống GND thông qua tụ  điện từ  0.01uF đến 0.1uF, các tụ  này lọc nhiễu và giữ  cho điện

áp chuẩn được ổn định.

-  Chân 4 (RESET): Khi chân này  ở  mức thấp thì trạng thái ngõ ra trên chân số  3 (OUT) luôn  ở  mức thấp, không có tín hiệu được xuất ra chân 3. Khi chân này ở mức cao thì trạng thái ngõ ra tùy theo mức áp trên chân 2 và 6.

-  Chân 7 (DISCHARGE): là một khóa điện tử đóng/ngắt theo mức áp trên chân số 3.

3. Hoạt động.

Để tìm hiểu hoạt động của IC 555, ta khảo sát một ứng dụng cụ thể: mạch phát xung vuông.  Khi mới đóng mạch, tụ C sẽ nạp qua Ra, Rb với thời hằng (Ra+Rb)C.

Có 5 giai đoạn cần khảo sát:

Chú ý: Điện áp trên hai đầu tụ cũng chính là điện áp trên chân số 2 và chân số 6 của IC 555 (xem hình 3)

-  Giai đoạn 1: Tụ C nạp từ điện áp 0V đến VCC/3

-  Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 nhỏ hơn VCC/3 nên tín hiệu xuất ra chân số 3 có mức 1.

-  Giai đoạn 2: Tụ C nạp từ điện áp VCC/3 đến 2VCC/3

-  Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 nằm trong khoảng từ VCC/3 đến 2VCC/3, tín hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là vẫn ở mức 1.

-  Giai đoạn 3: Tụ C nạp qua ngưỡng 2VCC/3

-  Lúc này điện áp trên chân 2 và 6 lớn hơn 2VCC/3, tín hiệu ra chân 3 xuống mức 0 làm cho transistor ở chân 7 (xem hình 2) dẫn, chân 7 được kéo xuống mức 0. Tụ C bắt đầu xả qua Rb, điện áp trên tụ giảm dần.

-  Giai đoạn 4: Tụ C xả từ 2VCC/3 đến VCC/3

-  Tương tự giai đoạn 2, tín hiệu ra chân 3 vẫn giữ trạng thái trước đó, tức là mức 0

-  Giai đoạn 5: Tụ C xả qua ngưỡng VCC/3

-  Khi tụ C xả qua ngưỡng VCC/3 (tức là điện áp trên tụ C bắt đầu thấp hơn VCC/3) thì lúc này tương tự giai đoạn 1, tín hiệu ra chân 3 sẽ là mức 1 và tụ C bắt đầu nạp lại.

-  Chu kỳ nạp xả của tụ tiếp tục.

Tóm lại:

-  Trong quá trình hoạt động bình thường của 555, điện áp trên tụ C chỉ dao động quanh điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3.

-  Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3, và kết thúc nạp ở thời điểm điện áp trên C bằng 2Vcc/3. Nạp điện với thời hằng là (Ra+Rb)C.

-   Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2Vcc/3, và kết thúc xả ở thời điểm điện áp trên C bằng Vcc/3. Xả điện với thời hằng là Rb.C.

-   Thời gian mức 1 ở ngõ ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện.

-  Tín hiệu ngõ ra sẽ có dạng xung vuông.

- Dưới đây là 1 ví dụ nhỏ về IC 555 và IC 4017. Trong hình các bạn có thể thấy IC 555 được sử dụng để tạo xung clock cho IC 4017.

IC 4017

1. Giới thiệu.

IC đếm thập phân 4017 có 10 ngõ ra ở mức cao.

2. Sơ đồ chân.

Đây là một IC chia tần rất hay với hệ số chia tần từ 2 tới 10

Ic 4017 có 10 ngõ ra riêng biệt tuần tự là 3 , 2, 4, 7, 10, 1, 5, 6, 9, 11
Chân số 16 là chân nguồn Vcc
Chân số 8 là chân nối mass
Chân số 12 là chân chia hệ 5
Chân số 14 là ngõ vào xung CLOCK
Chân số 13 là chân ENABLE
Chân số 15 là chân RESET

3. Nguyên lý hoạt động.

Biểu diễn dạng tín hiệu ngõ ra theo tín hiệu vào xung Clock

Như trên hình chúng ta thấy khi có xung ngõ ra của IC được kích lên mức cao (mức 1) liên tục như vậy cho đến hết ngõ ra của IC và sẽ quay lại từ đầu và cứ như thế nếu được cấp xung thì nó sẽ chạy liên tục.

- IC này được sử dụng rất nhiều trong việc tạo ra các hiệu ứng LED. Như hình dưới đây là 1 ví dụ cơ bản về IC này.

IC 74LS90 VÀ IC 74LS47 LED 7 ĐOẠN

1. Giới thiệu IC 7490.

• 7490 là một loại IC số để thực hiện các phép đếm tiến ( đếm bắt đầu từ 0).
• Có 2 bộ đếm cụ thể như sau:

Với Kd=5 : Đếm từ 0 đến 4.

Với Kd=10: Đếm từ 0 đến 9.

Sơ đồ chân của 7490

Chức năng các chân

L: là mức thấp.          X: Không xác định.

H: là mức cao.              COUNT: là đếm

→ Nhìn vào bảng sự thật ta thấy rằng: Muốn cho IC 7490 thực hiện phép đếm thì phải thỏa mãn điều kiện sau

   – R0(1) , R0(2) là GND (L) ( mức thấp)

   – R9(1) , R9(2) là GND (L) ( mức thấp)

2. Mạch ứng dụng.

a) Thiết kế bộ đếm với Kd=5.

• CKB (1) – xung vuông (CLK)
• R0(1), R0(2) – 0V(GND)
• R9(1), R9(2) – 0V(GND)
• QA , CKA bỏ trống
• Đầu ra QB,QC,QD với:

– QB là bit có trọng số nhỏ nhất

– QD là bit có trọng số lớn nhất

b) Thiết kế bộ đếm với Kd=10.

• CKA (1) – xung vuông (CLK)
• CKB (1) – output QA (12)
• R0(1), R0(2) – 0V(GND)
• R9(1), R9(2) – 0V(GND)
• Đầu ra QA,QB,QC,QD với:

– QA là bit có trọng số nhỏ nhất

– QD là bit có trọng số lớn nhất

Trên đây là một số ví dụ về mạch đếm tiến sử dụng IC 7490. Từ sơ đồ này có thể mô phỏng trên proteus để xem được kết quả cụ thể.

- Đây là ảnh mô phỏng trên proutes đếm từ 0 - 33.

- Link download file mô phỏng Click here

IC 74LS47

1. Giới thiệu

Đây là IC giải mã giành riêng cho LED 7 đoạn anode chung. IC chuyển đổi từ mã BCD sang mã LED 7 đoạn anode chung.

Ứng dụng khi ta cần hiện thị số trên LED 7 đoạn trong mạch số mà không cần dùng vi điều khiển, hoặc muốn tiết kiệm chân cho vi điều khiển.

2. Sơ đồ chân

LT: Lamp Test
BI: Blank Input
RBO: Ripple Blank Output
RBI: Ripple Blank Input

3. Hoạt động

7447 thường được sử dụng ở 4 chế độ hoạt động:

1.    Sáng bình thường đủ các trạng thái từ 0 ÷ 9 (thường dùng nhất). Chân BI/RBO phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao, chân RBI phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao, chân LT phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao.

2.    Chân BI/RBO nối xuống mức thấp thì tất các các đoạn của LED đều không sáng bất chấp trạng thái của các ngõ vào còn lại.

3.    Bỏ trạng thái số 0 (khi giá trị BCD tại ngõ vào bằng 0 thì tất cả các đoạn của LED 7 đoạn đều tắt). Chân RBI ở mức thấp và chân BI/RBO phải bỏ trống (và nó đóng vai trò là ngõ ra).

4.    Chân BI/RBO phải bỏ trống hoặc nối lên mức cao và chân LT phải nối xuống mức thấp. Tất cả các thanh của LED 7 đoạn đều sáng, bất chấp các ngõ vào BCD. Dùng để Kiểm tra các đoạn của LED 7 đoạn (còn sáng hay đã chết).

- Thông thường thì chúng ta hay sử chế độ 1 nhất.

Và để các bạn hiểu rõ hơn về các nó hoạt động như thế nào mình sẽ giải thích và làm 1 mô phỏng nhỏ để các bạn hình dung nó hoạt động như thế nào.

- Đây là ảnh mô phỏng protues.

- Như trên ảnh thì các bạn sẽ thấy mình sử dụng chế độ 1 cho ví dụ này. Và 4 ngõ vào mình sẽ nối với 4 tín hiệu logic (0 - 1) để làm ngõ vào cho IC của cũng ta và 7 ngõ ra mình sẽ nối với LED 7SEG (Anode chung).

- IC có 4 ngõ vào A,B,C,D tương ứng với giá trị BCD của chúng ta là 1,2,4,8 như vậy chúng ta có thể hiển thị số bất kì lên LED 7 SEG của chúng ta. Các bạn xem trên hình sẽ hiểu.

- Link download file mô phỏng Click here

IC 74HC595

74HC595 là IC ghi dịch 8 bits kết hợp chốt dữ liệu, đầu vào nối tiếp, đầu ra song song.

Thường dùng trong các mạch điều khiển LED 7 đoạn, quét LED ma trận,… để tiết kiệm số chân Vđk tối đa (chỉ dùng 3 chân). Có thể mở rộng số ngõ ra của vđk bao nhiêu tùy thích bằng việc mắc nối tiếp đầu vào dữ liệu các IC với nhau.

Sơ đồ chân

Tên	Chức năng
VCC	Nguồn 5V
GND	Nguồn 0V
DS	Ngõ vào dữ liệu nối tiếp
SH_CP	Xung dịch dữ liệu
ST_CP	Xung xuất dữ liệu ra ngõ ra
OE	Cho phép ngõ ra, tích cực mức thấp. Mức 0 là cho phép ngõ ra, mức 1 là không cho phép ngõ ra.
MR	Chân Reset. Khi chân này ở mức 0 thì dữ liệu sẽ bị xóa.
Q0..Q7	Ngõ ra dữ liệu song song
Q7′	Ngõ ra dữ liệu nối tiếp. Khi dùng nhiều 74595 mắc nối tiếp nhau thì chân này đưa vào đầu vào (DS) của con tiếp theo khi đã dịch đủ 8 bit

DS: Data Shift
SH_CP: SHift Clock Pulse
ST_CP: STorage Clock Pulse
OE: Output Enable
MR: Master Reset

Hoạt động

Ta đặt dữ liệu vào chân DS, và tạo một xung SHCP thì dữ liệu tại chân DS sẽ được dịch vào thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER.
Lần lượt làm như trên 8 lần (dịch bit cao trước), thì ta được 8 bit trong thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER.
Sau đó ta tạo một xung STCP thì 8 bit trong thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER sẽ được sao chép sang thanh ghi 8-BIT STORAGE REGISTER. Lúc này nếu chân OE ở mức thấp thì ngõ ra sẽ bằng với giá trị thanh ghi 8-BIT STORAGE REGISTER, còn nếu chân OE ở mức cao thì ngõ ra ở trạng thái tổng trở cao (Hi-Z).

Chú ý:

• Khi dịch dữ liệu vào thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER, và chưa tạo xung STCP thì thanh ghi 8-BIT STORAGE REGISTER sẽ giữ nguyên trạng thái và ngõ ra cũng giữ nguyên trạng thái.
• Khi chân MR ở mức 0 thì dữ liệu trên thanh ghi 8-STAGE SHIFT REGISTER sẽ bị xóa, còn thanh ghi 8-BIT STORAGE REGISTER sẽ giữ nguyên trạng thái và ngõ ra cũng giữ nguyên trạng thái

Nối nhiều IC 74HC595

Để mở rộng nhiều hơn 8 ngõ ra ta dùng nhiều IC 74HC595 như sau:

Nối song song các chân SHCP và STCP.
Nối nối tiếp chần Q7′ của IC trước với chân DS của IC sau.

Mình sẽ mô phỏng 1 ví dụ nhỏ như sau :

Như trên hình thì chúng ta sẽ thấy IC của chúng ta có 3 chân điều khiển như trên hình được nối với 3 tín hiệu điều khiển logic như trên hình. IC sẽ hoạt động như sao : Muốn xuất dữ liệu thì chân DS luôn ở mức 1 và 2 chân còn lại sẽ lần lượt cùng bằng 0 rồi bằng 1 thì mới xuất dữ liệu ra được xem trên hình chúng ta thấy chân DH và ST đang ở mức 0 nếu muốn LED tiếp theo sáng thì chân DH và ST phải được đưa lên mức 1 tương tự như vậy cho đến hết 8bit. Nếu muốn tắt LED thì cũng làm tương tự trên nhưng chân DS ở mức 0.

- Link tải file mô phỏng Click here