Giáo trình Kỹ thuật điệnđiện tử (Nghề Quản trị mạng máy tính Cao đẳng)

SỞ LAO ĐỘNG THƯƠNG BINH VÀ XÃ HỘI TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ HÀ NAM GIÁO TRÌNH MƠN HỌC: KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ NGHỀ: QUẢN TRỊ MẠNG MÁY TÍNH TRÌNH ĐỘ: ĐỘ: CAO ĐẲNG (Ban hành kèm theo Quyết định số: 285/QĐ-CĐNHN Ngày 21 tháng 07 năm 2017 Hiệu trưởng trường Cao đẳng Nghề Hà Nam) Hà Nam, năm 2017 TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: Tài liệu thuộc loại sách giáo trình nên nguồn thơng tin phép dùng nguyên trích dùng cho mục đích đào tạo tham khảo Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc sử dụng với mục đích kinh doanh thiếu lành mạnh bị nghiêm cấm MÃ TÀI LIỆU: MH38 LỜI GIỚI THIỆU Trong năm qua, dạy nghề có bước tiến vượt bậc số lượng chất lượng, nhằm thực nhiệm vụ đào tạo nguồn nhân lực kỹ thuật trực tiếp đáp ứng nhu cầu xã hội Cùng với phát triển khoa học công nghệ giới, lĩnh vực cơng nghệ thơng tin nói chung ngành Quản Trị Mạng Việt Nam nói riêng có bước phát triển đáng kể Chương trình khung quốc gia nghề quản trị mạng xây dựng sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề kết cấu theo mô đun/ môn học Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo mơ đun/ môn học đào tạo nghề cấp thiết Môn đun: Kỹ Thuật Điện – Điện Tử môn học cung cấp kiến thức kỹ thuật điện tử, kỹ thuật xung số giúp sinh viên dễ dàng việc tiếp cận với thiết bị điện tử thiết bị mạng Hiểu ngun lý làm việc Trong q trình biên soạn nhóm tham khảo tài liệu khác, tổng hợp để đưa đến giáo trình Mặc dầu có nhiều cố gắng, khơng tránh khỏi khiếm khuyết, mong nhận đóng góp ý kiến độc giả để giáo trình hồn thiện Xin chân thành cảm ơn Hà nam, ngày…tháng….năm 2017 “Biên soạn” Nguyễn Quốc Tuấn MỤC LỤC Table of Contents TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN: MÃ TÀI LIỆU: MH38 LỜI GIỚI THIỆU .3 MỤC LỤC Mục tiêu mô đun: BAÌ 1: CÁC KHÁI NIỆM VÀ ĐỊNH LUẬT CƠ BẢN VỀ MẠCH ĐIỆN 11 Mục tiêu: 11 Nội dung chính: 1.Điện tích .11 1.1 Cơ sở vật chất .11 1.2 Định luật Coublong lực tương tác hai điện tích .12 Mạch điện đại lượng đặc trưng 12 2.1 Dòng điện .12 2.2 Điện áp 10 2.3 Nguồn điện 10 a Pin 10 b Ắc quy 11 Các định luật mạch điện 11 3.1 Định luật Ohm .11 3.2 Định luật Kirchhoff (Định luật Kirchhoff dòng điện) 11 Hình 1.2 11 Hình 1.3 12 Định luật Kirchhoff (Định luật Kirchhoff điện thế) 12 3.3 Hình 1.4 12 Bài tập thực hành học viên 12 Hình 1.5 13 Hình 1.7 14 Giới thiệu: 16 Mục tiêu: 16 Nội dung chính: 16 1.1 Khái niệm .16 1.2 Cấu tạo, hình dáng 16 1.2.2 Biến trở (chiết áp) 17 1.2.3 Hình dáng thực tế .17 1.3 Kí hiệu, đơn vị .17 1.4 Phân loại 17 1.5 Ứng dụng .18 2.1 Tụ điện .18 Khái niệm .18 2.2 Cấu tạo, hình dáng 18 2.3 Kí hiệu, đơn vị .19 2.4 Phân loại 19 2.4.1 Tụ điện có trị số cố định 19 2.4.2 Tụ điện có trị số thay đổi 20 Ứng dụng .20 2.5 Cuộn cảm 20 3.1 Khái niệm .20 3.2 Cấu tạo, hình dáng 20 3.3 Kí hiệu, đơn vị .20 3.4 Phân loại 21 3.5 Ứng dụng .21 Diode 21 Chất bán dẫn 21 4.1 4.1.1 Chất bán dẫn 22 4.1.2 Chất bán dẫn tạp 22 b Chất bán dẫn tạp loại p .23 4.1.3 Cấu tạo, phân cực 24 4.2 4.2.2 b Mặt ghép (tiếp xúc) p-n .23 Phân cực cho diode 24 Diode phân cực ngược 25 4.3 Phân loại 25 4.4 Các mạch điện ứng dụng .27 4.4.2 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ .27 4.4.3 Mạch chỉnh lưu toàn kỳ dạng cầu .28 Transistor 28 Transistor lưỡng cực (BJT) 28 5.1 5.1.2 Nguyên lý làm việc 29 * Hệ thức dòng điện cách mắc BJT 30 5.1.3 Phân cực cho BJT .30 Phân cực dòng cố định 30 Phân cực dòng emitơ (mạch chia áp) 31 Transistor trường FET 33 5.2 5.2.1 Transistor trường JFET 33 b Nguyên lý hoạt động 34 c Phân cực cho JFET .34 5.2.2 a Transistor trường MOSFET .35 MOSFET kênh có sẵn (DMOSFET) Cấu tạo 35 Nguyên lý hoạt động 36 Phân cực cho DMOSFET 36 - Phân cực mạch hồi tiếp điện 37 b MOSFET kênh cảm ứng (EMOSFET) Cấu tạo 37 Nguyên lý hoạt động 37 Phân cực cho EMOSFET 38 - Phân cực cầu chia áp 38 Transistor tiếp xúc UJT 38 5.3 5.3.2 Nguyên lý hoạt động 39 5.3.3 Ứng dụng 40 Thyristor .40 6.1 SCR 40 Hình 2.49 Cấu tạo, kí hiệu sơ đồ tương đương SCR 40 6.1.2 Nguyên lý làm việc 40 6.1.3 Đặc tính V­A Thyristor .41 6.1.4 Lắp ráp mạch ứng dụng thyristor đơn giản 42 6.2 DIAC 43 6.2.2 Nguyên lý làm việc 43 6.2.3 Đặc tính V­A Diac 43 6.2.4 Lắp ráp mạch ứng dụng Diac đơn giản Mạch đèn mờ AC 43 Mạch đèn tự động: .44 6.3 TRIAC 44 Hình 2.56 44 Hình 2.57 Ký hiệu sơ đồ tương đương Triac 44 6.3.2 Nguyên lý làm việc 44 6.3.3 Đặc tính V­A Triac .44 6.3.4 Lắp ráp mạch ứng dụng Triac đơn giản Chuyển mạch đơn giản .45 Mạch chỉnh lưu kép 45 Hin ̀ h 2.61 Dạng sóng điện áp nguồn, điện áp tải 45 Bài tập thực hành học viên 47 Giới thiệu: 57 Mục tiêu: 57 Nội dung chính: 57 Mã hóa số thập phân 57 1.1 1.1.1 BCD có trọng số 58 a BCD tự nhiên 58 b BCD số học 58 1.1.2 BCD khơng có trọng số .59 1.1.3 Mạch mã hoá số thập phân 59 1.2 Mạch giải mã 61 1.3 Thiết bị mã hóa từ thập phân sang BCD 62 Mạch tách kênh, chọn kênh (Module Mux) Mục tiêu: 64 2.1 Mạch chọn kênh (Multiplexer) 65 2.1.1 Mạch chọn kênh .65 2.1.2 Một số vi mạch chọn kênh 66 2.1.3 Những ứng dụng mạch chọn kênh 67 2.2 2.2.2 Mạch phân kênh (Demultiplexer) 70 Một số vi mạch phân kênh 71 Mạch chuyển đổi A/D, D/A (Module D/A, A/D) Mục tiêu: 71 Các tham số 73 Độ xác chuyển đổi 73 Tốc độ chuyển đổi 74 Mạch chuyển đổi A/D 74 3.1 3.1.2 Các phương pháp biến đổi tương tự sang số 75 Mạch chuyển đổi D/A 75 3.2 Mạch ghi dịch (Module Resgistor) Mục tiêu: 75 Khái niệm chung 76 4.1 4.1.2 Bộ ghi dịch .76 4.1.3 Phân loại 77 Ứng dụng .78 4.2 4.2.1 Lưu trữ dịch chuyển liệu 78 4.2.2 Mở rộng ghi dịch 79 4.2.3 Tạo ký tự tạo dạng điều khiển 80 4.2.4 Chuyển đổi liệu nối tiếp sang song song ngược lại 80 Rom (Module Rom) Mục tiêu: 81 5.1 Khái niệm .81 5.1.1 Những đặc trưng nhớ .81 Dung lượng nhớ .81 Cách truy cập thông tin 82 Khả truy cập thông tin 82 Tốc độ truy cập thông tin .82 Tính lâu dài việc lưu giữ thơng tin 82 5.1.2 Cấu trúc chung nhớ truy cập trực tiếp .83 5.1.3 Khái quát nhớ ghi/ đọc 84 5.1.4 Khái quát nhớ đọc 84 5.2 Ứng dụng .85 5.2.2 Ứng dụng nhớ đọc (ROM) 85 Bài tập thực hành học viên 86 Kỹ năng: 86 Kỹ năng: 86 Kỹ năng: 86 Kỹ năng: 86 Kỹ năng: 87 Kỹ năng: 87 Giới thiệu: 88 Mục tiêu: 88 Nội dung chính: 88 1.1 Khái niệm .88 1.1.1 RS Flip-Flop .89 1.1.2 JK Flip-Flop .90 1.1.3 D Flip-Flop 92 1.1.4 Ứng dụng .94 1.2 T Flip-Flop 93 Bộ đếm Mục tiêu: 96 Nội dung: 96 2.1.2 Phân loại 97 2.1.3 Bộ đếm không đồng .98 Bộ đếm lên 98 Bảng trạng thái: 98 Bộ đếm xuống 99 Bảng trạng thái: .100 2.1.4 2.2 Bộ đếm đồng 101 Ứng dụng .102 Bài tập thực hành học viên .103 Kỹ năng: 103 Kỹ năng: 103 TÀI LIỆU THAM KHẢO 104 YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MÔN HỌC 105 MƠN ĐUN: KỸ THUẬT ĐIỆN ­ ĐIỆN TỬ Mã mơ đun: MĐ 08 Vị trí, tính chất, ý nghĩa vai trị mơ đun: - Vị trí: Mơn đun bố trí sau sinh viên học xong mơn học chung, trước môn học/ mô đun đào tạo sở nghề - Tính chất: Là mơ đun lý thuyết chun ngành ­ Ý nghĩa, vai trị: Mơn đun cung cấp khái niệm điện, điện tử Cách nhận biết, kiểm tra hiểu nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử Nguyên lý hoạt động mạch điện tử mạch xung số máy tính, thiết bị điện tử, thiết bị mạng Mục tiêu mô đun: - Trình bày xác khái niệm, kí hiệu qui ước, tính chất, nguyên lý làm việc tượng điện điện tử phạm vi sử dụng linh kiện điện tử thông dụng; - Trình bày xác định luật, đại lượng mạch điện; - Nhận diện, kiểm tra hiểu nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử; - Chọn lựa, sử dụng chủng loại mỏ hàn thực hàn mối hàn tốt không gây hư hỏng linh kiện điện tử; - Lắp mạch điện, điện tử bản; - Bố trí làm việc khoa học đảm bảo an tồn cho người phương tiện học tập Nội dung mô đun: Thời gian Số TT Tên chương, mục Bài 1: Các khái niệm định luật mạch điện 1.1.Điện tích 1.2.Mạch điện đại lượng đặc trưng 1.3.Các định luật mạch điện Bài 2: Linh kiện điện tử 2.1.Điện trở 2.2.Tụ điện 2.3.Cuộn cảm 2.4.Diode 2.5.Transistor 2.6.Thyristor Tổng số Lý thuyết Thực hành, thí nghiệm, thảo luận, tập 12 22 15 Kiểm tra * Bài 3: Các module chức 3.1.Module Mux 3.2.Module BCD 3.3.Module D/A 3.4.Module Resgistor 3.5.Module Rom Bài 4: Các mạch điện tử ứng dụng 4.1.Mạch FLIP_FLOP 4.2.Mạch đếm 4.3.Mạch ghi dịch 4.4.Mạch A/D - D/A Cộng 15 10 26 20 75 20 52 91 Bảng 4.2 Bảng chân lí JKFF Hoạt động JKFF tóm tắt bảng 4.2 Trong bảng, ký hiệu ( ) biểu cho sườn lên (hoặc xuống) xung nhịp; ký hiệu “x” ý nói mang giá trị tuỳ ý Ta thấy: Khi CK = CK = Qn giữ nguyên trạng thái cũ Nghĩa JKFF không thay đổi trạng thái khơng có xung clock đưa tới chân CK, đưa giá trị vào chân J K JKFF hoạt động có xung đồng hồ đưa tới chân CK Người ta nói Flip Flop thuộc loại đồng Có loại JKFF đồng bộ: loại đồng theo sườn lên loại đồng theo sườn xuống xung nhịp Khi CK = ( ), J = K = đầu giữ nguyên trạng thái cũ Khi CK = ( ), J = 1, K = (điều kiện điều khiển ghi) Q = Khi CK = ( ), J = 0, K = (điều kiện điều khiển xố) Q = Khi CK = ( ), J = K = đầu trạng thái bập bênh (đầu lật trạng thái có xung clock đưa tới) Khi biểu diễn ta quan tâm đến tín hiệu J,K thời điểm ứng với sườn xuống xung nhịp CK, thời điểm Flip Flop lật trạng thái theo tín hiệu điều khiển Trong khoảng thời gian hai sườn xuống xung nhịp, Flip Flop giữ ổn định Bỏ qua thời gian trễ tác động Flip Flop coi t = Q= 0, ta có kết dạng Q(t) vẽ hình 4.4 92 Hình 4.4 Giản đồ thời gian biểu diễn hoạt động JK Flip­Flop 1.1.3 D Flip-Flop D Flip­Flop mạch điện có chức thiết lập trạng thái theo tín hiệu đầu vào D=0 thiết lập trạng thái theo tín hiệu đầu vào D=1 điều kiện có xung định thời CK tới Có loại DFF đồng bộ: loại đồng theo mức (hình 4.5a), loại đồng theo sườn lên (hình 4.5b), loại đồng theo sườn xuống (hình 4.5c) Hình 4.5.Ký hiệu D FF đồng theo mức (a), D FF đồng theo sườn lên (b) DFF đồng theo sườn xuống (c) Hoạt động DFF tóm tắt bảng 4.3 Trong bảng ta thấy trạng thái đầu giống với trạng thái đầu vào (Q = D) có xung nhịp tới Nghĩa ta đưa vào đầu vào giá trị logic chưa có xung nhịp đến đầu DFF giữ nguyên trạng thái cũ Q = D Qn Qn+1 0 0 1 1 1 93 Bảng 4.3.Bảng chân lí DFF Hình 4.6.Giản đồ thời gian biểu diễn hoạt động D Flip­Flop 1.1.4 T Flip-Flop T Flip­Flop mạch điện có chức trì chuyển đổi trạng thái tùy thuộc tín hiệu đầu vào T điều kiện định thời CK Hình 4.7.Ký hiệu T FF đồng theo sườn lên (a) TFF đồng theo sườn xuống (b) Hoạt động TFF tóm tắt bảng 4.4 Trong bảng ta thấy trạng thái đầu giống với trạng thái đầu trước có xung nhịp tới T = Trạng thái đầu lật trạng thái có xung nhịp tới T = 94 T Qn Qn+1 0 0 1 1 1 Bảng 4.4.Bảng chân lí TFF Hình 4.8.Giản đồ thời gian biểu diễn hoạt động T Flip­Flop 1.2 Ứng dụng Các Flip Flop phần tử lưu giữ bit thông tin Chúng phần tử cấu thành mạch logic dãy đếm, ghi dịch… Ở ta không đề cập đến vấn đề mà xét vài ứng dụng khác Flip Flop a Ta thường dùng Flip Flop làm phần tử lưu giữ tín hiệu điều khiển mạch điều khiển số Ví dụ hình 4.9a, S = logic = H R = logic = L Q = logic = H, khố transistor dẫn bão hoà Qua cuộn dây rơle điện có dịng, làm đóng mạch thắp sáng đèn Đ Khi S = R = 0, nghĩa khơng cịn tín hiệu điều khiển đóng, đầu Q RSFF trì mức cao H mạch chiếu sáng đèn đóng Muốn ngắt mạch, ta đưa tới cửa vào Flip Flop tín hiệu ngắt S = 0, R = 1, đầu Q lật xuống mức thấp L làm transistor khố b Có thể dùng RSFF để loại trừ ảnh hưởng tượng “nẩy” khoá khí đóng/cắt Khi dùng khố chuyển mạch khí để thay đổi mức logic biến thường làm xuất chuỗi xung không mong muốn, dao động tiếp 95 điểm gây Trên hình 4.9b, ta thay đổi vị trí khố K để biến logic Q chuyển từ mức cao H xuống mức thấp L hay ngược lại ; thời gian độ, đầu Q xuất xung không mong muốn rung động tiếp điểm chuyển mạch Sử dụng RSFF loại đầu vào tích cực thấp nối hình 4.9c, loại bỏ ảnh hưởng dao động khoá K chuyển mạch tín hiệu logic đầu Q Có thể thành lập RSFF loại đầu vào tích cực thấp từ mạch gồm phần tử NAND hai đầu vào Đầu phần tử nối với đầu vào phần tử Hai đầu vào cịn lại nhận tín hiệu điều khiển S, R Hình 4.9 Một số ứng dụng RSFF c Người ta hay dùng T Flip Flop để thực việc chia đôi tần số dãy xung vng góc Từ hoạt động T Flip Flop, ta nhận thấy: Nếu đưa tới đầu vào T Flip dãy xung vuông lặp lại, tần số f, ta nhận hai đầu Q hai dãy xung vng góc ngược pha nhau, tần số f/2 (hình 4.10a) d Người ta dùng DFF JKFF, loại có đầu vào đặt trước S đầu vào xố R khơng đồng (ví dụ IC họ CMOS HEF 4013B có hai DFF, IC HEF 4027B gồm JKFF) để tạo thành mạch phát xung đơn (mạch đa hài đơn ổn) Hình 4.10b, c tương ứng sơ đồ mạch phát xung đơn dùng DFF dùng JKFF, với R2>> R1 Xét mạch hình 4.9b Ở trạng thái tĩnh, khơng có xung kích thích đưa tới đầu vào đồng C DFF, đầu Q nhằm ổn định mức thấp L 0V Đặt kích thích 96 bước nhảy đương vào dấu C, ta có Q = D = mức cao H = điện áp nguồn cung cấp đặt cố định đầu D Tụ C nạp điện từ mức điện áp cao H Q qua điện trở R1, R2 Điện áp tụ tăng dần, phụ thuộc số thời gian nạp Khi điện áp tụ đạt giá trị mà đầu xố khơng đồng R u cầu, đầu Q quay trở lại mức thấp ổn định L Tụ C phóng điện qua diode điện trở R1 Vậy, với kích thích đầu vào C, mạch cho hai đầu Q hai xung đơn ngược Điện trở R1 nhằm hạn chế phóng nhanh tụ C với phóng lớn Thường R1 chọn khoảng vài K trở xuống Hoạt động mạch hình 4.10c tương tự trình bày Hình 4.10 Dùng Flip Flop để chia đơi tần số tạo mạch phát xung đơn Bộ đếm Mục tiêu: - Cung cấp khái niệm, phân loại bợ đếm; - Tìm hiểu ứng dụng bộ đếm Nội dung: 97 2.1 Khái niệm chung 2.1.1 Định nghĩa Bộ đếm mạch logic gồm dãy FlipFlop ghép nối theo cách thích hợp để có khả đếm xung tới Kết đếm thị lưu trữ đầu FlipFlop dạng mã nhị phân Bộ đếm loại mạch điện hoạt động theo sườn lên theo sườn xuống xung đếm; nghĩa chúng nhận biết có xung tới thời gian tương ứng với sườn lên sườn xuống xung nhịp (xung clock) Hình 4.11.Sơ đồ khối đếm – sơ đồ khối đếm chạy vịng 2.1.2 Phân loại Căn vào trình tự hoạt động FlipFlop đếm, ta có hai loại: - Bộ đếm không đồng (dị bộ): đếm loại này, có FlipFlop chịu tác động điều khiển trực tiếp xung đếm đầu vào, có FF chịu tác động điều khiển xung đầu FF khác Như vậy, chuyển đổi trạng thái FF không lúc, tức không đồng - Bộ đếm đồng bộ: FlipFlop chịu tác động điều khiển xung đồng hồ nhất, xung đếm đầu vào Như vậy, chuyển đổi trạng thái chúng đồng Căn theo mã nhị phân biểu thị kết đếm ngõ ra, ta có loại đếm: - Bộ đếm nhị phân n bit: gồm n FlipFlop, mã ngõ số nhị phân n bit Dung lượng đếm (số xung cực đại mà đếm lưu trữ kết đếm ngõ ra) N = 2n –1 98 - Bộ đếm BCD (còn gọi đếm thập phân): mã thị kết đếm ngõ mã BCD Dung lượng đếm N = 10 - Bộ đếm Gray mã đầu mã Gray - Ngồi ra, cịn loại đếm thường sử dụng đếm chạy vịng có sơ đồ hình 4.11b Nó gồm đầu vào C N+1 đầu ra, đánh số từ đến N Khi làm việc ln ln có đầu có số tương ứng với số xung tới đầu vào C thay đổi trạng thái từ logic sang logic Ví dụ, khơng có xung tới Q0 = logic, có xung tới Q1 = logic, có xung thứ tới Q4 = logic…; đầu cịn lại có giá trị logic Căn vào cách đếm đếm, ta có: - Bộ đếm thuận (hay cịn gọi đếm lên): nội dung đếm (kết đếm lưu trữ ngõ ra) tăng thêm đơn vị có xung đến - Bộ đếm ngược (hay gọi đếm xuống): nội dung đếm giảm đơn vị có xung đến - Bộ đếm thuận nghịch: đếm hoạt động đồng thời với hai cách đếm thuận nghịch Chỉ có đếm có đầu vào dẫn xung đếm (đầu vào UP dùng cho đếm thuận đầu vào DOWN dùng cho đếm ngược) thực cách đếm 2.1.3 Bộ đếm không đồng Bộ đếm không đồng đếm nối TFF, JKFF giữ chức T theo quy luật ngõ Q FF trước nối với ngõ vào CK FF đứng sau, gọi đếm nối tiếp Bộ đếm lên Hình 4.12 Mạch đếm lên khơng đồng theo sườn xuống dùng TFF Bảng trạng thái: Xung vào Trạng thái Trạng thái kế 99 Q3 Q2 Q1 Q3 Q2 Q1 0 0 0 1 0 1 1 0 0 1 1 1 1 1 1 0 Hình 4.13 Đồ thị xung minh họa hoạt động mạch đếm hình (4.12) Hình 4.12 cấu trúc mạch điện đếm nhị phân không đồng kiểu đếm lên dùng T FlipFlop FlipFlop phía sau lật trạng thái FlipFlop phía trước chuyển từ mức cao mức thấp (sườn xuống xung) Cứ sau sườn xuống xung đếm (từ mức mức 0), FF1 chuyển giá trị; FF2 FF3 có thuộc tính tương tự Q1 Q2 chuyển từ mức mức Bộ đếm xuống Hình (4.14) cấu trúc mạch điện đếm nhị phân không đồng kiểu đếm xuống dùng T FlipFlop Ở đếm xuống này, mạch điện thực cách sau lần kích thích thứ có Q1 = Q2 = Q3 = 1, đầu nối với đầu vào FlipFlop sau nên Q từ mức lên mức từ mức xuống mức kích thích chuyển cho FlipFlop theo sau hình (4.14) rõ Hình 4.14 Mạch đếm xuống khơng đồng theo sườn xuống dùng TFF 100 Bảng trạng thái: Xung vào Trạng thái Trạng thái kế Q3 Q2 Q1 Q3 Q2 Q1 0 1 1 1 1 1 1 0 0 1 1 0 0 0 101 Hình 4.15 Đồ thị xung minh họa hoạt động mạch đếm hình (4.14) 2.1.4 Bộ đếm đồng Bộ đếm đồng đếm mà FlipFlop mắc song song với có xung đếm FF đồng thời chuyển trạng thái Cịn gọi đếm song song Hình 4.16 Mạch đếm đồng theo sườn xuống dùng TFF Ở mạch hình (4.16), xung đếm vào FF1 đổi trạng thái theo sườn âm xung CK; cổng AND chọn điều kiện CK = Q1 = phép FF2 chuyển, cổng AND chọn điều kiện Q1 = Q2 = CK = phép FF3 chuyển Sau xung đếm CK, trạng thái FF1, FF2, FF3 đầu song song 111 Hình 4.17 Mạch đếm đồng theo sườn xuống dùng JKFF Hình (4.17) sử dụng JKFF để thực việc đếm xung; đây, sử dụng đầu vào JK để điều khiển FF2 FF3 tương ứng xung đếm CK đến cửa vào nhịp chúng FF1 đổi trạng thái sau sườn xuống CK, FF2 đổi trạng thái CK = Q1 = J = K = 1; FF3 đổi trạng thái CK = Q1 = Q2 = J = K =1 Mọi FF đổi trạng thái sườn xuống xung kích CK 102 2.2 Ứng dụng Bộ đếm mạch logic dùng rộng rãi kĩ thuật số Thật khó mà kể hết ứng dụng cụ thể đếm hệ thống đo lường điều khiển số a Trong nhiều trường hợp người ta dùng đếm để tạo mạch phát dãy xung có số xung xác định trước Hình 4.18 Mạch phát dãy xung có số xung xác định trước Trên hình 4.18, số xung định trước N dãy xung phát đặt cửa vào mạch so sánh Mạch phát xung phát dãy xung vào đếm, đồng thời đưa tới cổng “VÀ” để truyền qua đầu Khi số xung phát đạt giá trị N định trước đầu A = B mạch so sánh, nhảy lên logic Do cổng “VÀ” đóng, chặn dãy xung tới; đếm bị khố, khơng làm việc b Một ứng dụng phổ biến đếm sử dụng làm mạch chia tần số dãy xung Ta có thể: Dùng IC đếm không đồng để tạo thành mạch chia tần số Dùng mạch đếm vòng cho việc chia tần số Hình 4.19 giới thiệu mạch chia tần số với số chia N lập trình, đếm IC 74191 Hình 4.19 Mạch chia tần số lập trình c Người ta cịn hay dùng đếm chạy vòng để điều khiển hoạt động có tính trình tự chu trình Ví dụ điều khiển ánh sáng chạy dãy đèn quảng cáo (hình 4.20) Hình 4.20 Mạch điều khiển hoạt động trình tự chu trình 103 Trên hình vẽ, tín hiệu đầu Q0 QN-1 dẫn tới điều khiển làm việc N đối tượng, ví dụ cơng tắc mạch chiếu sáng hàng đèn quảng cáo Dãy xung nhịp từ mạch phát xung dùng timer 555 làm thay đổi cách mức logic đầu đếm vòng, từ Q0 đến QN-1 lại lặp lại sau N xung tới đếm Kết ta tạo ánh sáng chạy vòng phát từ hàng đèn quảng cáo Bài tập thực hành học viên Bài 1: Trình bày ký hiệu, bảng trạng thái nguyên lý hoạt động loại Flip Flop học ? Bài 2: Hãy nêu ứng dụng Flip Flop mà em biết ? Bài 3: Hãy nêu định nghĩa đếm phân loại ? Bài 4: Hãy sử dụng IC 74191 để thực việc chia tần số Lắp mạch thực chức Kỹ năng: - Đọc sơ đồ chân linh kiện IC 74191 - Hiểu cách kết nối mạch nguyên lý - Lắp sơ đồ mạch điện Bài 5: Hãy sử dụng IC 7490 để thực đếm Lắp mạch thực chức Kỹ năng: - Đọc sơ đồ chân linh kiện IC 7490 - Hiểu cách kết nối mạch nguyên lý - Lắp sơ đồ mạch điện 104 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Lê Phi Yến, Lưu Phú, Nguyễn Như Anh, Kỹ thuật điện tử, NXB Khoa học kỹ thuật., 2005 [2] Lê Tiến Thường, Điện tử 1, NXB Khoa học Kỹ thuật, 2007 [3] Trương Văn Tám, Giáo trình Mạch điện tử, Đại học Cần Thơ, 2009 [4] Lương Ngọc Hải, Giáo trình Kỹ Thuật Xung Số, NXB Giáo Dục, 2009 105 YÊU CẦU VỀ ĐÁNH GIÁ HOÀN THÀNH MƠN HỌC Phương pháp đánh giá - Hình thức kiểm tra hết mơ đun chọn hình thức sau: Đối với lý thuyết:Viết, vấn đáp, trắc nghiệm Đối với thực hành: Bài tập thực hành - Thời gian kiểm tra: Lý thuyết: Không 150 phút Thực hành: Không - Thực theo qui chế thi, kiểm tra công nhận tốt nghiệp dạy nghề hệ qui định 14/2007/BLĐTB&XH ban hành ngày 24/05/2007 Bộ trưởng Bộ LĐ­TB&XH Nội dung đánh giá - Về kiến thức: Được đánh giá qua kiểm tra viết, trắc nghiệm đạt yêu cầu sau: Xác định xác giá trị linh kiện điện tử Xác định chân linh kiện Lắp ráp, sửa chữa mạch khuếch đại, mạch số - Về kỹ năng: Đánh giá kỹ thực hành sinh viên thực hành đạt yêu cầu sau: Xác định giá trị linh kiện; Lắp ráp dược mạch khuếch đại, mạch số yêu cầu tiêu chuẩn kỹ thuật - Về thái độ: Cẩn thận, tự giác ... hiện, việc biên soạn giáo trình kỹ thuật nghề theo theo mô đun/ môn học đào tạo nghề cấp thiết Môn đun: Kỹ Thuật Điện – Điện Tử môn học cung cấp kiến thức kỹ thuật điện tử, kỹ thuật xung số giúp... triển đáng kể Chương trình khung quốc gia nghề quản trị mạng xây dựng sở phân tích nghề, phần kỹ thuật nghề kết cấu theo mô đun/ môn học Để tạo điều kiện thuận lợi cho sở dạy nghề trình thực hiện,... vai trị: Mơn đun cung cấp khái niệm điện, điện tử Cách nhận biết, kiểm tra hiểu nguyên lý hoạt động linh kiện điện tử Nguyên lý hoạt động mạch điện tử mạch xung số máy tính, thiết bị điện tử,