Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 31

hiệu điện để điều khiển tải. Tín hiệu ánh sáng này thay thế cho dòng điều khiển
Transistor (I
B
).
III. SOLID STATE RELAY (RƠ-LE BÁN DẪN):
Rơ-le bán dẫn là loại linh kiện bán dẫn hoạt động được với tín hiệu điện xoay
chiều. Loại linh kiện này thường được chế tạo với công suất lớn (dòng tải có thể chòu
được lên đến hàng chục Ampe hoặc có thể lớn hơn).
Linh kiện này dược kết nối như sau để làm mạch điều khiển: Ta nhận thấy rằng ở mạch trên, tải xoay chiều được điều khiển bằng nguồn một
chiều (hoặc tín hiệu một chiều) thông qua linh kiện Solid State Relay. Loại Rơ-le này
làm việc ở tần số cao tốt hơn rất nhiều so với loại Rơ-le dùng cuộn dây điều khiển.
Ta có thể sử dụng loại Rơ-le bán dẫn này thay thế các opto để thúc cho các
bảng đèn có công suất lớn.
+

-

~

Điều
khiển

SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT ỔN ÁP CƠ BẢN
- Phần tử chuẩn (REF: Reference): cung cấp một mức điện áp ổn đònh biết trước
(V
REF
).
- Phần tử lấy mẫu:lấy điện áp ngõ ra để làm mẫu.
- Phần tử khuếch đại sai biệt: so sánh mẫu điện áp ra với mức chuẩn và tạo ra tín
hiệu sai biệt.
PHẦN TỬ
ĐIỀU KHIỂN
CÔNG SUẤT

PHẦN
TỬ
LẤY
MẪU

R

E

F

* Sơ đồ khối của mạch ổn áp nối tiếp:
Tên gọi ổn áp nối tiếp là do phần tử điều khiển mắc nối tiếp với tải (phần tử
điều khiển thường là một Transistor có chức năng như một biến trở, ở đây ký hiệu là
R
S
). Nguyên lý hoạt động của mạch như sau: giả sử điện áp ngõ vào bò sụt áp thì tại
thời điểm tức thời (ngay lúc vừa sụt áp) điện áp ngõ ra cũng bò sụt theo. Điện áp sụt
này (điện áp mẫu) được phản ánh đến bộ khuếch đại sai biệt nhờ cặp điện trở lấy mẫu
R
1
, R
2
. Khối khuếch đại sai biệt sẽ so sánh điện áp mẫu này với điện áp chuẩn từ khối
REF (Reference) đưa đến và sẽ đưa ra tín hiệu điều khiển đến cực B của Transistor,
điều chỉnh lại điện áp phân cực của nó (cụ thể là làm Transistor dẫn mạnh hơn). Giải
thích tương tự cho trường hợp tăng áp ở ngõ vào.
* Sơ đồ khối của mạch ổn áp song song:



R
1

R
2

R
SHUNT

REF

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 34

Tên gọi ổn áp song song cũng do phần tử điều khiển mắc song song với tải.
Nguyên lý hoạt động của mạch cũng được giải thích tương tự như mạch ổn áp nối tiếp.
Sự thay đổi điện áp vào sẽ làm điện áp ngõ ra cũng thay đổi theo tại thời điểm tức
thời, cặp điện trở lấy mẫu R
1
, R
2
sẽ truyền sự thay đổi này về bộ khuếch đại sai biệt.
Bộ khuếch đại sai biệt cũng so sánh điện áp chuẩn với điện áp mẫu này và sẽ đưa ra
tín hiệu điều khiển tương ứng làm cho điện áp ra ổn đònh trở lại.
* Sơ đồ khối của mạch ổn áp xung:



V
I

V
O

R
1

R
2

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 35

78xx: dòng điện ra danh đònh là 1A.
78Hxx: dòng điện ra danh đònh là 5A.
Chú ý: 78L62: ổn áp 6,2V.
Sau đây là một mạch ổn áp có điện áp ngõ ra cố đònh 5V sử dụng IC ổn áp 7805
(ổn áp dương có điện áp ngõ ra là 5V, dòng điện ngõ ra đến 1A).

Các tụ 0,33 µF và 0,1 µF dùng chống nhiễu và cải thiện đáp ứng quá độ của ổn
áp. Các tụ này đặt càng gần chân IC càng tốt.


2

3

7805

1

3

2

SƠ ĐỒ CHÂN IC
7805
Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 36 Giải thích và tính toán các thông số (chỉ với mạch Auto Reset tác động ở mức
cao): khi vừa cấp nguồn, điện áp trên tụ = 0V nên ngõ ra đưa đến chân reset ở mức cao,
tác động làm các IC không hoạt động được. Sau đó điện áp trên tụ tăng lên và chân
reset của IC được đưa xuống mức thấp, IC được phép hoạt động. Hoặc khi mạch đang
hoạt động, ta nhấn nút S làm tụ phóng hết điện (do bò nối tắt), lúc này áp trên tụ = 0V

-t/
=1 – 4/5 = 0,2  t/ = 1,6
chọn t = 10 ms   = 6,25 ms
chọn C = 4,7 F  R = 1,33K , chọn R = 1,2K
Tính lại thời gian nạp đầy của tụ với R =1,2K
 = RC = 1,2.10
3
.4,7.10
-6
= 5,64 ms
 t = 1,6.5,64  9 ms.
Vậy sau khi vừa cấp điện hoặc nút nhấn S vừa thôi tác động trong một khoảng thời gian
là 9 ms thì IC mới được phép hoạt động.
S

C
R

D

Mạch Auto Reset tác động ở
mức cao
Đưa đến chân Reset
của IC
S

Mạch Auto Reset tác động ở
mức thấp
C
D

Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch: IC 4060 kết hợp với thạch anh làm
thành mạch dao động có tần số 36 KHz (bằng tần số dao động riêng của thạch anh).
Theo sơ đồ trên thì tần số tại mạch dao động phải qua 12 (hoặc 13 tùy người sử dụng
quy đònh) tầng Flip-Flop chia tần mới tạo ra một xung kích vào 4040 và làm tăng đòa
chỉ của EPROM lên 1.
Mạch dao động có tần số 36 KHz thì sau khi qua 12 tầng chia (chia cho 2
12
lần)
sẽ có tần số là 36KHz/2
12
≈ 9Hz (sau khoảng thời gian t = 1/9 ≈ 0,1s thì chữ sẽ dòch đi
Đưa đến
A
0
~A
4

EPROM
Đưa đến
A
5
~A
13
Giải thích nguyên lý hoạt động: ngay khi vừa đïc cấp nguồn, mạch Auto Set sẽ
làm ngõ ra Q của D Flip-Flop ở mức logic [1], tất cả các ngõ ra của các IC 74164 đều ở
mức logic [0]. Mức logic [1] tại ngõ ra Q của IC 4013 được đưa đến ngõ vào A, B của
IC 74164 đầu tiên. Khi có xung Ck xuất hiện thì mức logic [1] này sẽ được dòch đến
ngõ ra đầu tiên Q
A
của IC 74164 đầu tiên. Đồng thời lúc này mức logic [0] ở ngõ ra gần
cuối Q
G
của IC 74164 cuối cùng sẽ được truyền qua Flip-Flop để đến ngõ ra Q của nó
và đưa đến ngõ vào A, B của IC 74164 đầu tiên. Từ lúc này trở đi, tại ngõ ra của các IC
74164 sẽ có một mức logic [1] di chuyển mỗi khi có xung đồng hồ tác động (chỉ có duy
nhất một mức logic [1], tất cả các ngõ ra còn lại đều ở mức logic [0]).
Khi mức logic [1] này di chuyển đến ngõ ra Q
G
của IC 74164 cuối cùng thì khi có
xung Ck tiếp theo tác động, mức logic [1] này sẽ được đưa đến hai ngõ vào A, B của IC
74164 đầu tiên (thông qua D Flip-Flop), đồng thời nó cũng được dòch đến ngõ ra cuối
cùng của bộ quét cột Q
H
. Xung Ck tiếp theo tác động: mức logic [1] tại A, B sẽ được
đưa vào Q
A
của IC 74164 đầu tiên, mức logic [1] tại Q
H
của IC 74164 cuối cùng sẽ tự

R

9

Q
A

3

Q
B

4

Q
C

5

Q
D

6

Q
E

10

Q

R

9

Q
A

3

Q
B

4

Q
C

5
Q
D

6

Q
E

10

Q
F


S

6

R

4

Đồ án tốt nghiệp Gvhd: Nguyễn Phương Quang
Svth: Vương Kiến Hưng 40

Tuy nhiên do IC 74164 có tín hiệu cho phép ở mức cao nên dòng ngõ ra thấp
(0,4mA). Ngược lại, IC 74138 có tín hiệu cho phép ở mức thấp nên có dòng ngõ ra lớn
(dòng điện từ ngoài đổ vào IC, 8mA). Như vậy, dùng IC 74138 để quét cột thì ta được
lợi hơn nhiều về công suất so với khi dùng IC 74164 để quét cột. Do đó đề tài này dùng
IC 74138 để làm mạch quét cột.
Do bảng đèn có 30 cột nên ta dùng bốn IC 74138 để thực hiện việc quét cột và
thêm một IC 74138 nữa để điều khiển các IC này hoạt động đúng như yêu cầu thiết kế
(tại mỗi thời điểm chỉ đưa ra một tín hiệu cho phép duy nhất). Vì mỗi IC 74138 có 8
ngõ ra nên ta được tổng cộng 32 ngõ ra, nhiều hơn 2 đường so với 30 cột của bảng đèn,
do đó phải bỏ bớt hai đường của các IC 74138. Người viết đề tài quy đònh bỏ hai đường
đầu tiên của bộ quét cột. Bộ giải mã đòa chỉ dùng IC 74138 có sơ đồ nguyên lý hoạt
động như sau:

A2
3
E3
6
E1
4
E2
5
O0
15
O1
14
O2
13
O3
12
O4
11
O5
10
O6
9
O7
7
74LS138
A0
1
A1
2
A2

14
13
12
11
10
74LS138
A0
1
A1
2
A2
3
E3
6
E1
4
E2
5
15
14
13
12
11
10
74LS138
A0
1
A1
2
A2