Bài giảng Kỹ thuật xung Chương IV

Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương CHƯƠNG 6. MẠCH ĐA HÀI I. KHÁI NIỆM Hệ thống mạch điện tử tạo dao động nhiều dạng khác như: dao động hình sin (dao động điều hòa), mạch tạo xung chữ nhật, mạch tạo xung tam giác . mạch tạo dao động xung ứng dụng phổ biến hệ thống điều khiển, thông tin số hầu hết hệ thống điện tử số. Trong kỹ thuật xung, để tạo dao động không sin, người ta thường dùng dao động tích thoát. Dao động tích thoát dao động rời rạc, hàm dòng điện điện áp theo thời gian có phần gián đoạn. Về mặt vật lý, dao động sin, linh kiện điện tử có hai phần tử phản kháng L C để tạo dao động, xảy trình trao đổi lượng cách lượng từ trường tích lũy cuộn dây lượng điện trường tích lũy tụ điện, sau chu kỳ dao động, lượng tích lũy phần tử phản kháng bò tiêu hao phần tử điện trở tổn hao mạch dao động, thực tế lượng tiêu hao nhỏ. Ngược lại dao động tích thoát chứa phần tử tích lũy lượng, mà thường gặp tụ điện. Các dao động tích thoát thường sử dụng để tạo xung vuông có độ rộng khác làm việc chế độ sau : chế độ tự dao động, kích thích từ ngoài. Dao động đa hài loại dạng mạch dao động tích thoát, mạch tạo xung vuông dạng đa hài thường gặp kỹ thuật xung sau : 1. Mạch Đa Hài Bất Ổn (Astable Multivibrator) Đây dạng mạch trạng thái ổn đònh (đa hài tự dao động, tự kích). Chu kỳ lập lại biên độ xung tạo xác đònh thông số đa hài điện áp nguồn cung cấp. Các mạch dao động đa hài tự kích có độ ổn đònh thấp. Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 88 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Ngõ dao động đa hài tự kích luân phiên thay đổi theo hai giá trò mức thấp mức cao. 2. Mạch Đa Hài Đơn Ổn (Monostable Multivibrator) Khi mạch hoạt động chế độ này, không cung cấp điện áp điều khiển từ bên dao động đa hài nằm trạng thái ổn đònh. Khi có xung điều khiển, thường xung kích thích có độ rộng hẹp, chuyển sang chế độ không ổn đònh khoảng thời gian trở lại trạng thái ban đầu kết ngõ cho xung. Thời gian dao động đa hài nằm trạng thái không ổn đònh dài hay ngắn tham số mạch đònh. Ngõ dao động đa hài đơn ổn có trạng thái ổn đònh (hoặc mức cao mức thấp). Mạch có tên gọi đa hài đợi, đa hài trạng thái bền. Xung kích từ bên xung gai nhọn âm dương, chu kỳ biên độ mạch đònh. 3. Mạch Đa Hài Hai Trạng Thái n Đònh Không Đối Xứng (Schmitt Trigger) Đây dạng mạch sửa dạng xung xung vuông. Điện áp ngõ mức cao, thấp trình chuyển đổi trạng thái mức thấp mức cao tùy thuộc vào thời điểm điện áp ngõ vào vượt qua hai ngưỡng kích kích dưới. 4. Mạch Đa Hài Hai Trạng Thái n Đònh Đối Xứng (Bistable Multivibrator) Dạng mạch gọi Flip-Flop (mạch lật hay bấp bênh). Đây phần tử quan trọng lónh vực điện tử số, máy tính. Bao gồm loại Flip-Flop RS, JK, T, D, tạo linh kiện rời. Ngày chủ yếu chế tạo công nghệ vi mạch. 5. Chế tạo mạch đa hài Có nhiều cách tạo mạch đa hài, ta quan tâm đến • • • • • • Dùng vi mạch tương tự (OpAmp) Dùng vi mạch số Dùng vi mạch chuyên dụng (VD 555) Dùng linh kiện rời (BJT, FET) Dùng linh kiện có vùng điện trở âm (diode tunnel hay UJT) Dùng dạng mạch dao động nghẹt (blocking oscilator) Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 89 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương II. MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG CÁC LINH KIỆN TƯƠNG TỰ 1. Mạch Schmitt Trigger Trong lónh vực điều khiển, thiết bò điện làm việc hai trạng thái, tượng trưng hai mức kỹ thuật số. Người ta dùng mạch Schmitt Strigger để đổi từ tín hiệu liên tục tín hiệu vuông có khả chống nhiễu cao. Mạch Schmitt Trigger mạch có hai trạng thái cân ổn đònh có khả chuyển cách đột biến từ trạng thái cân sang trạng thái cân khác mạch kích thích Các Schmitt trigger sử dụng rộng rãi kỹ thuật xung đếm xung, chia tần, tạo xung điều khiển mạch tích phân, mạch tạo điện áp biến đổi đường thẳng v.v… Ura Ura U2 U1 Ung2 Ung1 Uv t1 t2 Uv t1 t2 t Hình 6.1.Đặc tuyến trigger Nói chung trigger có đặc tuyến Ura = f(Uv) có dạng vòng trễ hình trên, mức điện áp Ung1 Ung2 gọi mứxc điện áp ngưỡng Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 90 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương a. Dạng Mạch Dùng Chuyển Mạch BJT Dạng +Vcc Rc1 Rc2 Rb Vout Vin Re Hình 6.2. Schmitt trigger dùng BJT Trong sơ đồ mạch trên, transistor T1, T2 ghép trực tiếp có chung RE. Để có điện áp xung vuông hai transistor phải chạy chế độ bão hòa, ngưng dẫn. Khi T1 ngưng dẫn điều khiển T2 chạy bão hòa ngược lại T1 bão hòa điều khiển T2 ngưng dẫn Ngưỡng cao ngưỡng thấp mạch (sinh viên tự chứng minh qua trạng thái tắt bão hòa BJT) Ung1 = VTH+ = VCC − VCEsat R E + .8 RC + R E Ung2 = VTH- = VCC − VCEsat R E + .8 RC1 + R E Dạng Vcc Vcc Rc1 Vv T1 C Rc2 R T2 Rb Re Hình 6.3 Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 91 Vra Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Mạch bao gồm hai Transitor T1 T2, điện trở phân cực tónh. Điện trở RE tạo phản hồi, tụ C : tụ tăng tốc (năng lượng tích lũy tụ làm phân cực mối nối BE T2 nhanh hơn). Mạch thiết kế cho trạng thái bình thường T1 tắt T2 dẫn bão hòa.Trong hai trạng thái phân biệt mạch trạng thái ứng với Transitor dẫn Transitor tắt. Giải thích nguyên lý hoạt động Khi vv = 0, T1 tắt, dòng IC1 = 0, toàn dòng IRC1 qua R RB đến cực B T2 , làm T2 dẫn bão hòa. Đồng thời cực E T1 có điện áp VE = IE2bh.RE , làm T1 tiếp tục tắt. Ta có vr = VC = VE + VCE2bh. Sự chuyển đổi trạng thái diễn tín hiệu vào vượt qua mức ngưỡng kích (tương ứng với VE trạng thái này), nghóa vv = VE. Lúc T1 bắt đầu dẫn, dòng IC2 tăng lên làm dòng IB2 giảm. Và nhờ trình hồi tiếp qua điện trở RE làm T2 tắt, vr = VCE. Nếu tiếp tục tăng vv lớn T1 dẫn bảo hòa sâu thêm, mạch không đổi trạng thái. Khi T1 dẫn, T2 tắt, để đưa mạch trạng thái ban đầu cần phải giảm tín hiệu vào vv xuống ngưỡng kích dưới. Lúc dòng IC1 giảm mạnh, nên điện cực thu T1 tăng lên, làm VB2 tăng. Và nhờ tác dụng hồi tiếp qua RE , trình nhanh chóng đưa đến T1 tắt T2 dẫn bão hòa. Ta có : vr = VE + VCE2bh b. Dạng Mạch Dùng Op-Amp Dạng Mạch Xét mạch điện có dạng sau : R + Vv R1 R2 Hình 6.4 Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 92 Vra Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Điện trở R = R1//R2 làm giảm dòng điện off set để hoạt động gần với Opamp lý tưởng, nhằm mục đích làm cho mạch hoạt động ổn đònh hơn. Ta có v+ = vr R1 = Av r R1 + R2 Và v- = -vv Khi vv>v+ vr = -V Do v + = −V R1 = − AV . Đây ngưỡng kích mức thấp. R1 + R2 Khi vv < v+ vr = +V, v + = +V R1 = AV . Ngưỡng kích mức cao. R1 + R2 Dạng sóng vào – Hình 6.5 Quan hệ vào – Khi vv > AV vr = -V Khi vv < -AV vr = +V Vra -AV +AV Hình 6.6 Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 93 VV Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Nhận xét. Hai trạng thái Schmitt Trigger tương ứng với mức điện bão hòa dương +V bão hòa âm –V ngõ khuếch đại thuật toán. Dạng sóng ngõ vào sửa thành xung chữ nhật. Dạng Mạch R Vv + R1 Vra R2 Vref Hình 6.7 Ta có v- = vv v+ = R1 R2 vra + vRe f R1 + R2 R1 + R2 Khi vv > v+ vra = -V Do v+ = −V R1 R2 VRe f = -AV+B : ngưỡng kích mức thấp. + R1 + R2 R1 + R2 Khi vv < v+ vr = +V Do v+ = V R1 R2 + VRe f = AV + B R1 + R2 R1 + R2 Quan hệ vào – Khi vv > -AV + B ⇒ vr = -V Khi vv < AV + B ⇒ vr = +V Hình 6.8 Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 94 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương c. Dạng Mạch Dùng cổng logic Q R D Vin /Q R1 Hình 6.9. Ký hiệu đặc tuyến cổng NOT Schmitt trigger (74HC14) Hình 6.10 d. Schmitt Trigger xác VTH+ - R + Q - /Q Vin + VTH- S Hình 6.11. Schmitt trigger xác Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 95 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 2. Mạch FlipFlop a. Dạng Mạch Dùng OpAmp Xét mạch sau : R Vcc OpAmp1 - Vra1 + R1 - R1 Vcc + R Vra2 OpAmp2 Hình 6.12 Điện trở hồi tiếp R1 có trò số nhỏ so với điện trở R. Mạch F/F dùng Opamp gồm hai Op-amp làm việc hai mạch khuếch đại so sánh. Op-amp trạng thái bào hòa dương v+ > v- ⇒ v0 = VCC Op-amp trạng thái bào hòa âm v+ < v- ⇒ v0 = Giả thuyết mạch có trạng thái ban đầu vr1 = VCC, vr2 = 0. Ngõ vào âm Op-amp hồi tiếp từ vr2 = 0(v) qua điện trở R1 , nên có v+ > v- , vr1 = VCC , ổn đònh trạng thái ban đầu. Đây trạng thái ổn đònh thứ mạch F/F. Op-amp trạng thái bão hòa dương Op-amp trạng thái bão hòa âm. Để chuyển trạng thái F/F , cho công tắc S chuyển sang vò trí 2. Lúc Op-amp có v- = 0, v+= vnên Op-amp chuyển sang bão hòa dương, vr2 = +VCC. Điện áp hồi tiếp ngõ vào âm Op-amp qua điện trở R1 (R1 10000pF độ rộng xung tính theo công thức sau tW = K x REXT x CEXT với tW độ rộng xung (ns) REXT :điện trở (kΩ) CEXT: điện dung (pF) 2. Mạch đa hài bất ổn a) Mạch 1. Mạch ring oscillator Mạch đa hài phi ổn đơn giản sử dụng cổng mạch ring oscillator bao gồm N cổng đảo ghép nối tiếp hình sau (với N lẻ) Hình 6.36. Đa hài phi ổn Ring Oscillator Chu kỳ T tính sau T = N tpd Với giả sử thời gian trễ xung lên xuống cổng đảo tpd. Vì tpd thay đổi theo nhiệt độ, nhà chế tạo nên chu kỳ T thay đổi Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 113 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương b) Mạch 2. Mạch dao động Schmitt Trigger Hình 6.37. Đa hài phi ổn Schmitt Trigger Mạch sử dụng cổng đảo Schmitt trigger với đặc tuyến sau Tần số dao động tính toán theo công thức sau f = 1/T = 1/RC Giải thích Hình 6.38. Dạng sóng điểm A, B Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 114 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Giả sử ban đầu Vc = nên VA = dẫn đến ngõ B mức 1. VB = nạp điện cho C qua R. Khi VC đạt đến VP ngõ vào cổng đảo đạt mức logic ngõ mức logic 0, lúc tụ xả điện qua R điện áp tụ giảm dần đến VN, VN ngõ vào cổng đảo chuyển xuống mức ngõ mức tức thời. c) Mạch 3. Hình 6.39. Tần số dao động f = 1/(2.2RC) Giải thích Hình 6.40. Dạng sóng điểm A, B, C, D Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 115 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Tại thời điểm đầu giả sử ngõ IC mức cao ngõ IC2 mức thấp VA = V B = Khi tụ C nạp điện, điện áp VB giảm dần, tốc độ giảm đònh tụ C R. VTH điện áp ngưỡng IC Điện trở RP đặt vào mạch nhằm mục đích chống lại dòng ngõ vào IC chọn khoảng 10 đến 100K d) Mạch 4. Mạch đa hài phi ổn đối xứng R1 Q C2 R3 R2 C1 /Q Hình 6.42. Đa hài phi ổn đối xứng Hai tụ C mạch hồi tiếp dương để tạo dao động. Các điện trở R1, R2, R3 chọn để trì điện áp ngõ vào cổng gần mức điện áp ngưỡng nên tụ điện nạp xả, điện áp ngõ vào dao động mức điện áp ngưỡng làm điện áp ngõ dao động hai mức Giả sử thời điểm đầu Q=0 Q = , tụ C1 nạp tạo dòng qua R1 làm điện áp ngõ vào cổng mức cao. Khi tụ C1 nạp đầy dòng qua R1 dẫn đến ngõ vào cổng xuống Q=1. Tụ C2 lúc nạp điện qua R2 dẫn đến ngõ vào cổng mức cao ngõ Q = . Quá trình tiếp tục Điện trở R1 thường chọn R2. Tần số dao động tính theo công thức: f = 2( R1 + R3 )C Mạch thích hợp cho tần số cao Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 116 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương e) Mạch 5. Dao động đa hài đơn ổn dùng cổng NOT Hình 6.33. Đa hài đơn ổn dùng cổng NOT Giả sử ban đầu ngõ vào cổng đảo A mức thấp (ngõ A mức cao), xuất dòng qua Cy → Ry → Dy → ngõ cổng đảo B Do thời điểm đầu, VCy = , Cy xem ngắn mạch vậy, ngõ vào cổng B mức Khi tụ Cy nạp điện, Vc tăng dẫn đến điện áp ngõ vào cổng B giảm qua ngưỡng logic (VIL) ngõ vào B mức thấp → ngõ B mức đặt mức cathode diode nên trình nạp tụ Cy chấm dứt Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 117 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Do VCx ban đầu = nên ngõ B mức cao ngõ vào A mức cao. Tụ Cx bắt đầu nạp qua Rx Dx. Quá trình giải thích tương tự Hình 6.34 Thời gian tồn xung đònh C, R điện áp ngưỡng VT Thời gian để điện áp đạt đến điện áp ngưỡng Giá trò TL TH (thời gian mức cao mức thấp) phụ thuộc vào giá trò Rx, Cx, Ry, Cy Tần số dao động f = Ths. Nguyễn Trọng Hải TL + TH Trang 118 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương f) Mạch 6. Mạch đa hài phi ổn có điều khiển A Q R C Hình 6.43. Đa hài phi ổn có điều khiển Ngõ A chân nhận tín hiệu điều khiển Khi A=1, giải thích giống mạch phần đa hài phi ổn Khi A=0, làm cho cổng NAND có ngõ giữ nguyên mức cao nên mạchngưng dao động. IV. DAO ĐỘNG THẠCH ANH Tính chất mạch tương đương thạch anh: có yêu cấu tạo mạch dao động có tần số ổn đònh cao mà dùng biện pháp thông thường ổn đònh nguồn cung cấp, ổn đònh tải,… không đảm bảo ổn đònh tần số yêu cầu phải dùng nguồn thạch anh để ổn đònh tần số, thạch anh có đặc tính vật lý tốt độ bền học cao, chòu ảnh hưởng nhiệt độ, độ ảm tác dụng hóa học. Thạch anh có tính áp điện, nghóa tác dụng điện trường sinh dao động học ngược lại, có dao động học sinh điện tích, dùng thạch anh khung cộng hưởng. Tính chất dao động thạch anh biểu diễn sơ đồ tương đương hình sau: Lq Cp CRY STAL Cq rq Hình 6.44 Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 119 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Trong Lq, Cq rq phụ thuộc vào kích thước thạch anh cách cắt khối thạch anh. Thạch anh có kích thước nhỏ Lq, Cq rq nhỏ, nghóa tần số cộng hưởng riêng cao. Cp điện dung giá đỡ Thường rq nhỏ nên tính toán người ta bỏ qua. Trở kháng tương đương thạch anh xác đònh sau Lq C q Z ( s) = . 1 sC p ) / Lq s +( + Cq C p s2 + Suy thạch anh có tần số cộng hưởng: tần số cộng hưởng nối tiếp ứng với Z(s) = tần số cộng hưởng song song ứng với ứng với Z(s) = ∞ ωz = ωp = Lq C q Lq ⎛ 1 ⎞⎟ ⎜ + ⎜C ⎟ ⎝ q Cp ⎠ Tuy nhiên Cp >> Cq nên ω z ≈ ω p biểu thức ω Z thường sử dụng. Tần số dao động mạch xác đònh tần số dao động thạch anh phần tử mạch. Ví dụ. 10M R 2k CRYSTAL 60p Hình 6.45 Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 120 60p Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương CÔNG TẮC CHỐNG DỘI DÙNG DAO ĐỘNG ĐA HÀI ĐƠN ỔN DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG CD4047BC Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 121 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương CD4047B có khả hoạt động mạch dao động đa hài bất ổn hay đơn ổn. Yêu cầu phải mắc thêm tụ điện (giữa chân 1, 3) điện trở (giữa chân 2,3) để xác đònh độ rộng xung ngõ dạng đơn ổn tần số ngõ dạng bất ổn Thiết lập mạch đa hài bất ổn dùng 4047B cách đặt mức điện áp cao vào ngõ ASTABLE mức điện áp thấp vào ngõ ASTABLE Thiết lập mạch đa hài đơn ổn dùng 4047B cách kích xung cạnh lên vào ngõ trigger + kích cạnh xuống vào ngõ trigger – Khi ngõ Reset o mức logic 1, ngõ Q = Đặc tính Nguồn cung cấp: từ đến 15V Khả 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 tAstable (10,11) = 4.4 RC tAstable (13) = 2.2 RC tMonostable (10,11) = 2.48 RC Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 122 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương Bài tập chương 1. Cho mạch hình, với nguồn cung cấp VCC = ± 9V a). Giải thích hoạt động mạch, vẽ dạng sóng VC VOUT b). Từ dạng sóng trên, tìm biểu thức chu kỳ T VOUT D1 R D2 2R + Vout(t) R C R 2. Cho mạch hình. a). Giải thích hoạt động mạch, vẽ dạng sóng VC VOUT . b). Từ dạng sóng trên, tìm biểu thức chu kỳ T ngõ VOUT c). Tính toán thiết kế mạch để ngõ sau 5v 0v 0,125ms 0,025ms R VOUT 74HC14 C Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 123 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 3. Thiết kế mạch đa hài bất ổn dùng OpAmp. a). Vẽ mạch, giải thích hoạt động mạch, vẽ dạng sóng VC VOUT . b). Từ dạng sóng trên, tìm biểu thức chu kỳ T ngõ VOUT. Xác đònh giá trò linh kiện để mạch có tần số ngõ f=5Khz; hệ số công tác q=70%; Vγ = 0V 4. Thiết tính mạch dao động đơn ổn có biên độ từ (0V đến + 5V) độ rộng xung Tx= giây a) Vẽ dạng mạch giải thích. b) Tính toán giá trò linh kiện. 5. Cho mạch sau 1K 10K P1 E 2.2K J1 0.47 uF U33 Reset Vcc Output F Discharge CV Threshold Trigger 0.1 uF 0.1 uF 555 a) Vẽ dạng sóng điểm F dạng sóng ngõ P1=5K b) Lặp lại câu a với gía trò biến trở P1 vò trí max c) Lặp lại câu a tiếp điểm J1 nối lại 6. Cho mạch sau a) Vẽ dạng sóng điểm F dạng sóng ngõ P1=5K b) Lặp lại câu a với gía trò biến trở P1 vò trí max c) Lặp lại câu a tiếp điểm J1 nối lại d) Lặp lại câu a đặt vào chân tín hiệu có tần số 1khz e) Nhận xét tăng tần số tín hiệu câu d f) Tìm trạng thái cấm cho mạch Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 124 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương +5V R3 1K P2 10K D1 1N414B R5 1M VCC R E1 DIS Q R4 2.2K C5 1nF INPUT F J3 F C5 0.1uF C6 0.1uF J2 TR THR GND LM555 CV OUTPUT C7 0.47uF C8 0.1uF 7. Cho mạch hình. a). Giải thích hoạt động mạch, vẽ dạng sóng VX VOUT1 . b). Từ dạng sóng trên, tìm biểu thức chu kỳ T ngõ VOUT1 c). Tính toán linh kiện để mạch có fout = 38Khz, q=40% 74HC14 74HC14 Vout1 Vout2 I1 I2 R VX Ths. Nguyễn Trọng Hải Trang 125 C [...]... Trọng Hải Trang 120 60p Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 CÔNG TẮC CHỐNG DỘI DÙNG DAO ĐỘNG ĐA HÀI ĐƠN ỔN DAO ĐỘNG ĐA HÀI DÙNG CD4047BC Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 121 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 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... Nguyễn Trọng Hải 555 Trang 108 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Dạng sóng tại chân 2 và 3 2 VCC 3 1 VCC 3 t V2(t) VCC V3(t) t Hình 6.28 Sinh viên áp dụng quá trình nạp xả của tụ, xác đònh chu kỳ tín hiệu ra c Mạch đơn ổn dùng 555 VCC LM555 R 4 8 VCC R 7 DIS Q 3 OUTPUT Vkich 2 6 TR CV THR GND 1 C 0.1uF Hình 6.29 Ths Nguyễn Trọng Hải 5 Trang 109 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Dạng sóng tại chân 2,... kỹ thuật xung Rất nhiều mạch tạo xung trước đây dùng linh kiện bán dẫn rời như BJT, UJT,… đều có thể thay thế bằng các mạch tích hợp số Trong phần thí nghiệm trước, đã giới thiệu IC đònh thì 555 ứng dụng trong kỹ thuật tạo xung Phần này sẽ giới thiệu thêm các mạch tạo xung chủ yếu sử dụng các cổng logic cơ bản Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 110 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 1 Mạch đa hài đơn ổn Mạch... khiển bởi điện trở ngoài và tụ điện ngoài Sơ đồ chân và bảng sự that như sau: Hình 6.35 Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 112 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Cách mắc điện trở ngoài Khi giá trò tụ C > 10000pF thì độ rộng xung ra được tính theo công thức sau tW = K x REXT x CEXT với tW độ rộng xung ra (ns) REXT :điện trở ngoài (kΩ) CEXT: điện dung ngoài (pF) 2 Mạch đa hài bất ổn a) Mạch 1 Mạch ring oscillator... trễ - Nhân tần - Chia tần - Tách đường bao Công thức tính độ rộng xung tAstable (10,11) = 4.4 RC tAstable (13) = 2.2 RC tMonostable (10,11) = 2.48 RC Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 122 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Bài tập chương 6 1 Cho mạch hình, với nguồn cung cấp VCC = ± 9V a) Giải thích hoạt động của mạch, vẽ dạng sóng VC và VOUT b) Từ dạng sóng ở trên, tìm biểu thức chu kỳ T của VOUT D1 R D2 2R... VCC Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 107 Bài giảng Kỹ thuật Xung - Chương 6 Chân 5: Control Voltage (điện áp điều khiển), bên trong là điểm 2 VCC Một điện trở nối đất hoặc điện áp ngoài có thể được nối vào 3 chân 5 để thay đổi các điểm tham khảo (chuẩn) của comparator Khi không sử dụng cho mục đích này, nên gắn 1 tụ nối đất ≥ 0.01µF cho tất cả các ứng dụng nhằm để lọc các xung đỉnh nhiễu nguồn cấp điện -... hòa vr = VCE2bh Trong khoảng thời gian ngắn, tụ C sẽ nạp trở lại từ nguồn VCC thông qua R1 và mối nối BE của T2 đang dẫn để có điện áp xấp xỉ bằng Vcc Mạch chờ đợi xung kích mới Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 98 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 b Mạch bất ổn dùng Transistor Dạng mạch Vcc Vcc RB1 Rc1 C1 RB2 C2 Rc2 Vra1 Vra2 T1 T2 Hình 6.16 Mạch được hình thành bởi hai Transistor T1 và T2 Các điện trở... Nguyễn Trọng Hải Trang 99 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 VBE2 = VC2 (VC2 điện áp tên tụ C2 ) Khi tụ nạp C2 đến giá trò lớn hơn VBE1 thì T1 bắt đầu dẫn, khi T1 đạt đến dẫn bão hòa lúc này tụ C1 phóng điện qua mối nối CE1 đến cực E của T2 , làm mối nối BE2 phân cực nghòch, T2 tắt Quá trình lập lại từ đầu và cứ tiếp tục như thế Dạng sóng tại các chân Hình 6.17 Tính Chu Kỳ Xung T = T1 + T2 T1 là thời... trạng thái này do tụ C không nạp điện được Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 111 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Khi có một mức điện áp cao đặt vào ngõ vào I0 dẫn đến VOut I0 = 0 và giả sử rằng điện áp trên tụ không thay đổi đột ngột (VC = 0) dẫn đến VX = 0 và Vout = 1 Vout = 1 hồi tiếp về I0 vì vậy Vout I1 vẫn giữ mức thấp mặc dù xung ngõ vào đã xuống thấp Lúc này nguồn VDD sẽ nap điện qua R, C làm điện... = −V R1 = − A.V R1 + R2 v- = vc(t) = -Vγ (do Diode D dẫn), khi đó ta có dạng mạch như sau: Ths Nguyễn Trọng Hải Trang 101 Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 R Vra Vγ C -V Hình 6.19 Mà AV > Vγ ⇒ -AV < - Vγ , tức v+ âm hơn v-, Nên mạch có vr = -V Đây là chế độ xác lập của mạch Khi có xung gai dương vv kích thích vào chân dương của Op-amp Lúc này v+ dương hơn v- , nên vr = +V, do đó v+ = AV, D bò phân cực . Op- amp như trên gồm hai Op-amp làm vi c như hai mạch khuếch đại so sánh. Op-amp ở trạng thái bào hòa dương nếu v + > v - ⇒ v 0 = V CC Op-amp ở trạng thái bào hòa âm nếu v + < v - . ⇒ -AV < - V γ , tức v + âm hơn v - , Nên mạch có v r = -V. Đây là chế độ xác lập của mạch Khi có xung gai dương v v kích thích vào chân dương của Op-amp. Lúc này v + dương hơn v -. Op-amp 1 ở trạng thái bão hòa dương và Op-amp 2 ở trạng thái bão hòa âm. Để chuyển trạng thái của F/F , cho công tắc S chuyển sang vò trí 2. Lúc đó ở Op-amp 2 có v - = 0, v + = v - nên Op-amp