Giáo trình : Kỹ thuật xung part 10 ppsx

Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 119 f) Mạch 6. Mạch đa hài phi ổn có điều khiển Hình 6.43. Đa hài phi ổn có điều khiển Ngõ A là chân nhận tín hiệu điều khiển Khi A=1, giải thích giống mạch 4 phần đa hài phi ổn Khi A=0, làm cho cổng NAND có ngõ ra giữ nguyên ở mức cao nên mạchngưng dao động. IV. DAO ĐỘNG THẠCH ANH Tính chất và mạch tương đương của thạch anh: khi có yêu cấu tạo các mạch dao động có tần số ổn đònh cao mà dùng các biện pháp thông thường như ổn đònh nguồn cung cấp, ổn đònh tải,… vẫn không đảm bảo được ổn đònh của tần số yêu cầu thì phải dùng nguồn thạch anh để ổn đònh tần số, vì thạch anh có những đặc tính vật lý rất tốt như độ bền cơ học cao, ít chòu ảnh hưởng của nhiệt độ, độ ảm và tác dụng hóa học. Thạch anh có tính áp điện, nghóa là dưới tác dụng của điện trường thì sinh ra dao động cơ học và ngược lại, khi có dao động cơ học thì sinh ra điện tích, do đó có thể dùng thạch anh như một khung cộng hưởng. Tính chất dao động của thạch anh được biểu diễn bởi sơ đồ tương đương như hình sau: Hình 6.44 CRYSTAL L q Cq Cp rq A C Q R Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 120 Trong đó Lq, Cq và r q phụ thuộc vào kích thước của thạch anh và cách cắt khối thạch anh. Thạch anh có kích thước càng nhỏ thì Lq, Cq và r q càng nhỏ, nghóa là tần số cộng hưởng riêng của nó càng cao. Cp là điện dung giá đỡ Thường r q rất nhỏ nên khi tính toán người ta bỏ qua. Trở kháng tương đương của thạch anh được xác đònh như sau q pq qq p L CC s CL s sC sZ /) 11 ( 1 . 1 )( 2 2 ++ + = Suy ra thạch anh có 2 tần số cộng hưởng: tần số cộng hưởng nối tiếp ứng với Z(s) = 0 và tần số cộng hưởng song song ứng với ứng với Z(s) = ∞ qq z CL 1 = ω ⎟ ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎜ ⎝ ⎛ += pqq p CCL 111 ω Tuy nhiên vì C p >> C q nên pz ω ω ≈ vì vậy biểu thức Z ω thường được sử dụng. Tần số dao động của mạch được xác đònh bằng tần số dao động của thạch anh hơn là bằng các phần tử trong mạch. Ví dụ. Hình 6.45 CRYSTAL R2k 60p 60p 10M Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 121 CÔNG TẮC CHỐNG DỘI DÙNG DAO ĐỘNG ĐA HÀI ĐƠN ỔN DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG CD4047BC Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 122 CD4047B có khả năng hoạt động như một mạch dao động đa hài bất ổn hay đơn ổn. Yêu cầu phải mắc thêm tụ điện ngoài (giữa chân 1, 3) và điện trở ngoài (giữa chân 2,3) để xác đònh độ rộng xung ngõ ra ở dạng đơn ổn và tần số ngõ ra ở dạng bất ổn Thiết lập mạch đa hài bất ổn dùng 4047B bằng cách đặt mức điện áp cao vào ngõ ASTABLE hoặc mức điện áp thấp vào ngõ ASTABLE Thiết lập mạch đa hài đơn ổn dùng 4047B bằng cách kích xung cạnh lên vào ngõ trigger + hoặc kích cạnh xuống vào ngõ trigger – Khi ngõ Reset o mức logic 1, ngõ ra Q = 0 Đặc tính Nguồn cung cấp: từ 3 đến 15V Khả năng chống nhiễu cao Tương thích với họ TTL Ứng dụng: - Mạch thời gian - Mạch trễ - Nhân tần - Chia tần - Tách đường bao Công thức tính độ rộng xung t Astable (10,11) = 4.4 RC t Astable (13) = 2.2 RC t Monostable (10,11) = 2.48 RC Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 123 Bài tập chương 6 1. Cho mạch hình, với nguồn cung cấp VV CC 9 ± = a). Giải thích hoạt động của mạch, vẽ dạng sóng V C và V OUT b). Từ dạng sóng ở trên, tìm biểu thức chu kỳ T của V OUT 2. Cho mạch hình. a). Giải thích hoạt động của mạch, vẽ dạng sóng V C và V OUT . b). Từ dạng sóng ở trên, tìm biểu thức chu kỳ T của ngõ ra V OUT c). Tính toán thiết kế mạch để ngõ ra như sau R D2 + - D1 Vout(t) C R R 2R 74HC14 R C V OUT 0,125ms 0,025ms 0v 5v Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 124 3. Thiết kế mạch đa hài bất ổn dùng OpAmp. a). Vẽ mạch, giải thích hoạt động của mạch, vẽ dạng sóng V C và V OUT . b). Từ dạng sóng ở trên, tìm biểu thức chu kỳ T của ngõ ra V OUT . Xác đònh giá trò các linh kiện để mạch có tần số ngõ ra f=5Khz; hệ số công tác q=70%; 0VV γ = 4. Thiết tính một mạch dao động đơn ổn có biên độ ra từ (0V đến + 5V) và độ rộng xung Tx= 1 giây a) Vẽ dạng mạch và giải thích. b) Tính toán giá trò các linh kiện. 5. Cho mạch sau a) Vẽ dạng sóng tại điểm F và dạng sóng ngõ ra khi P1=5K b) Lặp lại câu a với gía trò biến trở P1 ở vò trí min và max c) Lặp lại câu a nếu tiếp điểm J1 được nối lại 6. Cho mạch sau a) Vẽ dạng sóng tại điểm F và dạng sóng ngõ ra khi P1=5K b) Lặp lại câu a với gía trò biến trở P1 ở vò trí min và max c) Lặp lại câu a nếu tiếp điểm J1 được nối lại d) Lặp lại câu a nếu đặt vào chân 2 tín hiệu có tần số 1khz e) Nhận xét gì nếu tăng tần số tín hiệu câu d f) Tìm trạng thái cấm cho mạch 0.1 uF 0.1 uF0.47 uF U33 555 2 6 7 4 8 5 Trigger Threshold Discharge Reset Vcc Output CV 2.2K 10K J 1 1K P1 E F Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 125 7. Cho mạch hình. a). Giải thích hoạt động của mạch, vẽ dạng sóng V X và V OUT1 . b). Từ dạng sóng ở trên, tìm biểu thức chu kỳ T của ngõ ra V OUT1 c). Tính toán các linh kiện để mạch có fout = 38Khz, q=40% E F J 2 J3 R3 1K C8 0.1uF INPUT C5 0.1uF LM555 2 5 3 7 6 4 8 1 TR CV Q DIS THR R VCC GND R4 2.2K C7 0.47uF C6 0.1uF F D1 1N414B OUTPUT +5V C5 1nF 10K P2 1 3 2 R5 1M V X 74HC14 C V out1 I2 V out2 R 74HC14 I1 . thạch anh được biểu diễn bởi sơ đồ tương đương như hình sau: Hình 6.44 CRYSTAL L q Cq Cp rq A C Q R Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 120 Trong đó Lq, Cq. các phần tử trong mạch. Ví dụ. Hình 6.45 CRYSTAL R2k 60p 60p 10M Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Nguyễn Trọng Hải Trang 121 CÔNG TẮC CHỐNG DỘI DÙNG DAO ĐỘNG ĐA HÀI. Ứng dụng: - Mạch thời gian - Mạch trễ - Nhân tần - Chia tần - Tách đường bao Công thức tính độ rộng xung t Astable (10, 11) = 4.4 RC t Astable (13) = 2.2 RC t Monostable (10, 11)