XR2206 KIT Report

MỤC LỤC

I. GIƠI THIÊU ĐÊ TAI................................................................................................. 2

II. SƠ ĐÔ NGUYÊN LY...................................................................................................21. Sơ lươc vê IC XR2206..............................................................................................2

a) Cấu tạo và các thông số.....................................................................................2b) Mô tả sơ lươc hoạt động....................................................................................5

2. Sơ đồ nguyên lý Function gennerator kit..................................................................5

III. MẠCH THỰC TẾ VA KHẢO SÁT.........................................................................71. Bộ nguồn DC 15V....................................................................................................72. Mạch tạo song...........................................................................................................83. Khảo sát....................................................................................................................9

a) Biên độ...............................................................................................................9b) Tân số...............................................................................................................11

IV. ĐÁNH GIÁ.................................................................................................................161. Thành công.............................................................................................................162. Hạn chê...................................................................................................................15

V. TAI LIÊU THAM KHẢO.........................................................................................17

VI.SINH VIÊN THỰC HIÊN.........................................................................................17

Văn Nhân Nguyên TRANG 1

XR 2206 function gennerator kit NHOM v

I. GIƠI THIÊU ĐÊ TAI1. Yêu cầu.- Thiêt kê một kit function gennerator tạo đươc song vuông, tam giác, sin co thê điêu

chinh đươc tân số và biên độ sử dụng con IC XR2206.

2. Lý do lựa chọn IC XR2206- XR2206 là một IC do hãng EXAR sản xuất với nhiêu ứng dụng trong kỹ thuật như tạo

song (waveform generation), tạo tin hiêu AM/FM (AM/FM generation), chuyên đổi V/F (V/F generation), tạo FSK (FSK Generation), làm vòng khoa pha (Phase – Locked Loops).

- Đặc biêt với ứng dụng tạo song (waveform generation), XR2206 co thê o Tạo song sin (sine), vuông (square), tam giác (triangle), răng cưa (ramp), xung

(pulse). o Độ sái dạng song sin (Sine wave distorsion) thấp, khoảng 0.5%, o Ôn đinh với nhiêt độ (Temperature stability) tốt, 20ppm/°C.o Tâm quet (Sweep range) rộng: 2000:1o Tâm nguồn cấp (Supply range) rộng: 10 ~ 26Vo Co thê tuy chinh chu ký làm viêc (duty cycle): 1% ~ 99% o Tân số song tạo ra co thê năm trong khoảng 0.01 Hz ~ 1MHz.

Với nhưng lý do trên nhom chon IC XR2206 đê chê tạo function generator đáp ứng yêu câu đê tài.

II. SƠ ĐÔ NGUYÊN LY1. Sơ lươc vê IC XR2206

a) Cấu tạo và các thông số - Đây là IC do hãng EXAR sản xuất chuyên đê tạo song, rất phu hơp với yêu câu của

function gennerator kit đươc yêu câu.- Cấu tạo các khối bên trong của XR2206:



Với mô tả các chân:



- Các thông số do nhà sản xuất cung cấp:



b) Mô tả sơ lươc hoạt động

- IC XR2206 gồm 4 khối chức năng. Một khối VCO (voltage – controled oscilator), một bộ Analog Multiplier, một bộ Sine – Shaper, một bộ Unity Gain Buffer Amplifier và một dãy các công tắc dòng.

- Bộ VCO tạo ra một tân số ra tỷ lê với dòng vào, dòng này đươc thiêt lập dự trên điên trở nối giưa chân Timing (chân 7) và đất.

- Chân 8 cũng là chân Timing nhưng trong phạm vi bài tập lớn này chi làm viêc với chân 7 đê tạo song sin/vuông/tam giác, không dung chân 8 đê sử dụng các ứng dụng liên quan đên FSK.

2. Sơ đồ nguyên lý Function gennerator kit.- Dựa trên cơ sở datasheet của nhà cung cấp (EXAR corporation), nhom xây dựng sơ đồ

nguyên lý của kit trên phân mêm Orcard Capture như sau:



- Các chân của IC XR2206 đươc nối:



- Trong bài tập lớn này, nhom sử dụng nguồn vào là nguồn đơn 15V, năm trong khoảng 10 ~ 26V do nhà cung cấp quy đinh.

III. MẠCH THỰC TẾ VA KHẢO SÁT

Sản phẩm của nhom gồm hai phân: bộ nguồn DC 15V cấp điên áp cho mạch tạo song.

1. Bộ nguồn DC 15V- Nhom chon phương án dung biên áp đê hạ áp từ 220V AC xuống 15V AC, sau đo dung

câu diode và IC LM 7815 đê tạo điên áp 15V- Sơ đồ nguyên lý:



1 Nối đất 2 Đâu ra của song sin/tam giác3 Nối với 1 biên trở, điêu khiên biên độ song ra4 Cấp nguồn cho mạch5 Nối với DIP 4 chân đê chon tụ, mỗi tụ tương ứng với

mỗi tâm giá tri tân số song ra 6 Cung với chân 5 xác đinh giá tri tụ Timing7 Nối với biên trở, cung với tụ ở chân 5 – 6 chinh tân số

song ra, theo công thức f = 1/RC8 Không sử dụng9 Không sử dụng10 Nối đất qua tụ phân cực.11 Đâu ra xung vuông12 Nối đất13 Công tắc đong nối chân 13 – 14 qua biên trở đê điêu

chinh dạng song sin. Công ắc mở đâu ra là song tam giác.

14 Cung với chân 13 chon và điêu khiên song sin15 Nối với biên trở điêu chinh sự đối xứng của song ra.16 Cung với chân 15 thực hiên 1 chức năng.

- Kêt quả:



Kêt quả đo đươc trên osciloscope cho thấy nguồn tạo đươc áp 15V DC khá ổn đinh:

2. Mạch tạo sóng- Trên cơ sở sơ đồ nguyên lý, nhom đã tiên hành dung phân mêm Orcard Layout đê thực

hiên vẽ mạch in. Kêt quả sau khi thực hiên:



3. Khảo sáta) Khảo sát biên độ

- Song sin: biên độ đinh – đinh năm trong khoảng 0 – 8.6 V.

- Song tam giác: biên độ đinh – đinh năm trong khoảng 0 – 10.16 V



Khi tiêp tục tăng giá tri của biên trở điêu khiên biên độ, song ra bi “xen”:

- Song vuông: biên độ đinh đinh không đổi và băng 13.4V:



b) Khao sat tân sô. - Tân số của song ra đươc tinh băng giá tri: f = 1/(RC)

Với C là điên dung nhin bởi hai chân 5 – 6 và R là tổng trở giưa chân 7 với đất. Ta dung DIP 4 chân đê chon C – chon tâm đo và thay đổi biên trở R1 đê chinh tinh tân số. Trong phân này nhom sử dụng song sin đê khảo sát tân số.

i) Tâm 1: chon tu C2 = 1nF

**Khi R = Rmax = 1k + 1M = 1.001 MΩ:

- T1 = 856µs f1 = 1168 Hz

- Lý thuyêt: T1’ = Rmax.C = (1M+1k).1n = 1ms

⇒Sai số=1−0.856

1.100 %=14 .4 %

**Khi R = Rmin = 1kΩ:

- T = 1.4 µs f = 714.3 kHz



- Lý thuyêt: T2’ = Rmin.C = (0 + 1k).1n = 1us

⇒Sai số=1 . 4−1

1.100 %=40 %

ii) Tâm 2: chon tu C3 = 10nF

**Khi R = Rmax = 1M + 1k = 1.001 MΩ

- T2 = 8 ms f2 = 125 Hz



- Lý thuyêt: T2’ = Rmax.C = (1M + 1k).10n = 10.01 ms

⇒Sai số=10 . 01−8

10 . 01.100%=20%

**Khi R = Rmin = 0 + 1k = 1 kΩ:

- T1 = 10.72µs f1 = 92.3 kHz

- Lý thuyêt: T2’ = Rmax.C = (0 + 1k).10n = 10 µs

⇒Sai số=10 .72−10

10. 100%=7 .2%

iii) Tâm 3: chon tu C2 = 100nF

**Khi R = Rmin = 0 + 1k = 1 kΩ

- T2 = 111.2 µs f2 = 9 kHz



- Lý thuyêt: T2’ = Rmin.C = (0 + 1k).100n = 100 us

⇒Sai số=111 .2−100

100.100 %=11. 2 %

- Mạch thực tê: Rmax: quan sát trên osciloscope thấy song bi meo dạng và không hiên thi đươc.

iv) Tâm 4: chon tu C2 = 1uF- Rmax: osciloscope không hiên thi đươc. Chu ki song lớn nhất (tương ứng tân số nhỏ nhất)

mà osciloscope co thê thê hiên đươc ở tâm này là 26ms (38.5 Hz)



**Khi R = Rmin = 1kΩ: T2 = 1.08ms f2 = 926 Hz

Lý thuyêt: T2’ = Rmin.C = (0 + 1k).1u = 1ms

⇒Sai số=1 .08−1

1.100 %=8%



**Nhân xet:- Theo nhưng gi quan sát đươc, thi kit co thê tạo ra song tam giác co tân số năm trong

khoảng 52.6Hz – 714.3 kHz với độ sái dạng chấp nhận đươc. Ngoài khoảng giới hạn này do hạn chê của oscillocope nên nhom không quan sát đươc, do đo chưa đánh giá đươc hêt tâm tân số của sản phẩm.

- Sai số trong các trương hơp trên khá lớn, nguyên nhân do từ nhiêu nguồn: sai số link kiên, sai số đoc số liêu, sai số từ osciloscope, …

IV.ĐÁNH GIÁ1. Thanh công.- Ap DC cung cấp đâu vào sử dụng IC LM7815 tạo áp DC 15V hoạt động khá tốt và hâu

như không co gơn song.- Kit tạo thành công song đâu ra gồm co 3 dạng sin, tam giác, vuông và hoạt động khá ổn

đinh. - Đâu ra giưa song vuông và sin/tam giác đươc tách ra ro ràng.- Tân số song đâu ra co thê điêu khiên dê dàng đê chon tân số theo đung yêu câu (năm

trong giới hạn của kit 52.6Hz – 714.3 kHz ).- Biên độ và độ đối xứng của song cũng co thê điêu khiên dê dàng thông qua các con biên

trở.2. Hạn chê- Chưa khảo sát đươc hêt dải tân số biên dưới mà kit co thê tạo ra.- Biên độ đinh – đinh của song tạo ra thấp, chi năm trong khoảng dưới 10V. - Sai số so với mạch nguyên lý tương đối cao, do tổng hơp từ các sai số linh kiên, sai số

osciloscope, sai số khi đoc giá tri, …



V. TAI LIÊU THAM KHẢO

1. XR2206 datasheet.2. http://www.payitforward.edu.vn/wordpress/tutorials/orcad/ 3. http://en.wikipedia.org/wiki/Function_generator 4. http://www.engineeringshock.com/xr2206-xr-2206-module.html

VI.SINH VIÊN THỰC HIÊN

Danh sách nhom 5:

Họ va tên MSSV LơpNguyên Văn Nhân 40901817 VP09VTPhạm Ngoc Thoan 40902635 VP09VTĐinh Xuân Thu 40902662 VP09NT



http://www.engineeringshock.com/xr2206-xr-2206-module.html

http://en.wikipedia.org/wiki/Function_generator

http://www.payitforward.edu.vn/wordpress/tutorials/orcad/

Documents

XR2206 KIT Report