Ngày nay, chất lượng cuộc sống được nâng cao nhờ sự phát triển của khoa học công nghệ. Trong đó, sự phát triển của ngành kĩ thuật điện tử vừa góp phần giải phóng sức lao động, vừa giảm sự phụ thuộc vào quá trình điều khiển của con người, mạch đóng ngắt đèn đường tự động là một ví dụ. Các mạch điện ứng dụng này sử dụng những thiết bị điện tử gì và hoạt động theo nguyên tắc nào?
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Trả lời:
Các mạch điện ứng dụng này sử dụng những thiết bị như cảm biến (cảm biến ánh sáng, cảm biến nhiệt độ, điện trở nhiệt, …); bộ khuếch đại thuật toán lí tưởng; relay đóng ngắt.
Chúng hoạt động theo nguyên tắc: khi có tác động ngoại cảnh (ánh sáng, nhiệt độ, …) vào cảm biến thì cảm biến sẽ biến đổi tín hiệu đó thành tín hiệu điện từ, tín hiệu sau đó được khuếch đại lên, đưa đến bộ relay đóng ngắt, nhờ có sự chênh lệch điện áp đã được thiết lập sẵn thì relay sẽ hoạt động thao tác đóng/ngắt mạch điện để điều khiển thiết bị.
Câu 2
1 điểm
Tìm hiểu tài liệu và trình bày ngắn gọn nguyên tắc hoạt động của một số thiết bị đầu ra.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Trả lời:
Thiết bị đầu ra như mạch op-amp – LED
Diode phát sáng (LED) là thiết bị bán dẫn, chỉ cho dòng điện đi qua theo một chiều mà không cho dòng điện đi qua theo chiều ngược lại. LED được gọi là phân cực thuận khi nó cho dòng điện đi qua và được gọi là phân cực ngược khi không cho dòng điện đi qua.
Hình trên cho thấy hai LED được kết nối với đầu ra của một op-amp để cho biết đầu ra là dương hay âm.
Khi đầu ra là dương đối với đất, LED D1 sẽ được phân cực thuận và phát ra ánh sáng; LED D2 sẽ được phân cực ngược và không phát ra ánh sáng. Khi phân cực của đầu ra thay đổi, LED D2 sẽ được phân cực thuận và phát ra ánh sáng; LED D1 sẽ được phân cực ngược và không phát ra ánh sáng. Các LED có thể được chọn để chúng phát ra ánh sáng có màu khác nhau.
Câu 3
1 điểm
Hãy kể tên các linh kiện điện tử được sử dụng trong mạch đóng ngắt tự động.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Trả lời:
Một số linh kiện điện tử được sử dụng trong mạch đóng ngắt tự động:
- Relay đóng ngắt
- Bộ khuếch đại thuật toán (op-amp)
- Các loại cảm biến.
Câu 4
1 điểm
Tìm các linh kiện điện tử trong sơ đồ ở Hình 9.4 tương ứng với các khối trong sơ đồ ở Hình 9.2.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Câu 5
1 điểm
Hình 9.4 là một mạch điện sử dụng mạch op-amp – relay để thực hiện chức năng bật sáng đèn tự động khi trời tối. Hãy tìm hiểu nguyên lí hoạt động và tiến hành lắp mạch nếu có điều kiện.
Xem đáp án và lời giải
Hướng dẫn chấm do TopStudy biên soạn, mang tính gợi ý
Trả lời:
Sơ đồ mạch điện của thiết bị tự bật đèn khi trời tối và tắt đèn khi trời sáng. Mạch điện này có cảm biến quang điện trở LDR. Con chạy của biến trở R được đặt ở vị trí (3) sao cho điện áp đầu vào đảo V− chỉ nhỏ hơn điện áp đầu vào không đảo V+ của bộ khuếch đại (op-amp) lúc trời tối một chút. Như vậy, khi trời tối điện áp đầu ra của bộ khuếch đại ở mức cao, relay sẽ đóng mạch làm cho đèn sáng. Khi trời sáng điện áp đầu vào không đảo V+ sẽ giảm xuống thấp hơn điện áp đầu vào đảo V− do đó điện áp đầu ra bộ khuếch đại ở mức thấp, relay sẽ ngắt mạch để tắt đèn.
Câu 6
1 điểm
Tìm các linh kiện điện tử trong sơ đồ ở Hình 9.8 tương ứng với các khối trong sơ đồ ở Hình 9.6.
Hình 9.8 bên dưới là các mạch bật đèn LED khi trời sáng và khi trời tối. Hãy tìm hiểu nguyên lí hoạt động, tiến hành lắp mạch điện tự động bật đèn sáng khi trời tối.
Hình 9.11 là một mạch điện op-amp - CM dùng để đo nhiệt độ. Hãy tìm hiểu nguyên lí hoạt động, tiến hành lắp mạch điện và sử dụng đo nhiệt độ tại một khu vực mà em chọn.
Thiết kế mạch điện ứng dụng mạch op-amp – relay và op-amp – LED đáp ứng yêu cầu sau: Một căn phòng có sử dụng lò sưởi, khi nhiệt độ trong phòng giảm đến giá trị T1 cho trước, đèn LED 1 báo hiệu bật sáng, lò sưởi được khởi động. Khi nhiệt độ trong phòng tăng đến giá trị T2 cho trước thì đèn LED 1 tắt, đèn LED 2 sáng, đồng thời lò sưởi được cho ngừng hoạt động.
