Giao trinh kỹ thuật điện tử

Giáo trình kỹ thuật điện tử là giáo trình theo chương trình khung của hệ cao đẳng chính quy của bộ giáo dục và đào tạo. Chương trình dễ tìm kiếm với các đề mục rõ ràng. Các bạn có thể sao lưu sào sáo các kiểu tùy theo ý thích.

GIO TRèNH K THUT IN T Chng LINH KIN IN T 1 Linh kin in t th ng 1.1.1 in tr 1.1.1.1 Khỏi nim chung Dũng in l dũng chuyn di cú hng ca cỏc ht mang in v vt dn cỏc ht mang in ú l cỏc electron t Cỏc electron t cú kh nng dch chuyn c tỏc ng ca in ỏp ngun, quỏ trỡnh dch chuyn cỏc electron t va chm vi cỏc nguyờn t nỳt mng v cỏc electron khỏc nờn b mt mt phn nng lng di dng nhit S va chm ny cn tr s chuyn ng ca cỏc electron t v c c trng bi giỏ tr in tr in tr l linh kin c trng cho kh nng cn tr dũng in, giỏ tr in tr cng ln thỡ dũng in mch cng nh n v o: , K, M,G ( Vi: 1G = 103M = 106K = 109) Kớ hiu: R (Resistor) a Ký hiu ca in tr b Hỡnh dng thc t Hỡnh 1.1 Ký hiu v hỡnh dng thc t ca in tr Ta hiu mt cỏch n gin - in tr l s cn tr dũng in ca mt vt dn in, nu mt vt dn in tt thỡ in tr nh, vt dn in kộm thỡ in tr ln, vt cỏch in thỡ in tr l vụ cựng ln Mi liờn h gia dũng in v in tr tuõn theo nh lut : Cng dũng in mch thun tr t l thun vi in ỏp cp v t l nghch vi in tr ca mch U I= (1.1) R Trong ú: U: in ỏp cung cp cho mch (V) R: in tr ca ti () I: Cng dũng in chy mch (A) Hỡnh 1.2 nh lut Ohm mch thun tr 1.1.1.2 Cỏc tham s k thut c trng ca in tr a Tr s danh nh: Tr s ca in tr l tham s c bn, nú c trng cho kh nng cn tr dũng in ca in tr in tr dn in cng tt thỡ giỏ tr ca nú cng nh v ngc li Tr s ca in tr c tớnh theo n v l: , K, M, G b Sai s: Sai s l chờnh lch tng i gia giỏ tr thc t ca in tr v giỏ tr danh nh, c tớnh theo % = R tt -R dd 100% R dd (1.3) Trong ú: Rtt: Giỏ tr thc t ca in tr Rdd: Giỏ tr danh nh ca in tr c Cụng sut: Khi cú dũng in chy qua in tr s tiờu tỏn nng lng in di dng nhit v theo cụng thc: U2 P=UI=I R= (1.4) R 1.1.1.3 Phõn loi, cu to v ký hiu in tr a in tr cú giỏ tr c nh - in tr than ộp (in tr hp cht Cacbon): c ch to bng cỏch trn bt than vi vt liu cn in, sau ú c nung núng húa th rn, nộn thnh dng hn hp Hỡnh 1.4 in tr than ộp b in tr cú giỏ tr thay i - Bin tr (Variable Resistor) cú cu to gm mt in tr mng than hoc dõy qun cú dng hỡnh cung, cú trc xoay gia ni vi trt Con trt tip xỳc ng vi vi vnh in tr to nờn cc th 3, nờn trt dch chuyn in tr gia cc th v cc cũn li cú th thay i Cú th cú loi bin tr tuyn tớnh (giỏ tr in tr thay i tuyn tớnh theo gúc xoay) hoc bin tr phi tuyn (giỏ tr in tr thay i theo hm logarit theo gúc xoay) Bin tr c s dng iu khin in ỏp (potentiometer: chit ỏp) hoc iu khin cng dũng in (Rheostat) Hỡnh 1.7 Cu to, ký hiu v hỡnh dng thc t ca bin tr - in tr quang (Photo Resistor): Quang tr l linh kin nhy cm vi bc x in t quanh ph ỏnh sỏng nhỡn thy Quang tr cú giỏ tr in tr thay i ph thuc vo cng ỏnh sỏng chiu vo nú Cng ỏnh sỏng cng mnh thỡ giỏ tr in tr cng gim v ngc li Hỡnh 1.8 Ký hiu ca in tr quang Quang tr thng c s dng cỏc mch t ng iu khin bng ỏnh sỏng: (Phỏt hin ngi vo ca t ng; iu chnh sỏng, nột Camera; T ng bt ốn tri ti; iu chnh nột ca LCD;) 1.1.1.4 Cỏch c giỏ tr ca in tr a c trc tip Trong cỏch c ny, cỏc tham s v giỏ tr v cụng sut c ghi trc tip trờn thõn in tr - Ch cỏi u tiờn v cỏc ch s biu din giỏ tr ca in tr: R(E) - ; K - K; M - M; - Ch cỏi th hai biu din sai s ca in tr: F=1% G=2% H=2,5% J=5% K=10% M=20% Vớ d: Trờn thõn in tr ghi 5W0.39J R= 0.39, sai s l 5%, cụng sut 5W 5W0.39J Hoc cú th cỏc ch s biu din giỏ tr ca in tr v ch cỏi biu din sai s Khi ú ch s cui cựng biu din s ch s thờm vo Vớ d: 4703G: R=470K; =2% - Trng hp c bit: Ch s th l s thỡ ú l giỏ tr thc ca in tr Vớ d: 330R5% => R= 330, sai s 5% b c giỏn tip bng vch mu i vi cỏc in tr cú kớch thc nh khụng th ghi trc tip cỏc thụng s ú ngi ta thng v cỏc vũng mu lờn thõn in tr Qua mu sc ca cỏc vũng mu ta cú th xỏc nh c giỏ tr v sai s ca in tr Bng 1.1 Bng quy c mó vch mu TT Mu sc Giỏ tr H s nhõn Sai s en 10 Nõu 101 1% 10 2% Cam 10 Vng 104 Lc 105 0.5% Lam 10 0.25% Tớm 10 0.1% Xỏm 10 0.05% 10 Trng 10 11 Nh vng 10-1 5% -2 12 Nh bc 10 10% Thụng thng ngi ta sn xut loi in tr vũng mu, vũng mu v in tr vũng mu (in tr chớnh xỏc) Chỳ ý: xỏc nh th t vũng mu cn c vo ba c im sau: + Vũng l vũng gn u in tr nht + Vũng cui cựng l vũng cú tit din ln nht + Vũng khụng bao gi cú vũng nh vng v nh bc in tr vũng mu: - Vũng 1, vũng biu din giỏ tr - Vũng th biu din h s nhõn hay s ch s thờm vo - Sai s =20% Tr s = (vũng 1)(vũng 2) x 10 (m vũng 3), sai s 20% (n v ) Vớ d: Hỡnh 1.9 in tr vũng mu in tr vũng mu - Vũng 1, vũng biu din giỏ tr - Vũng th biu din h s nhõn hay s ch s thờm vo - Vũng th biu din sai s Tr s = (vũng 1)(vũng 2) x 10 (m vũng 3), sai s vũng (n v ) Vớ d: Hỡnh 1.10 in tr vũng mu in tr vũng mu: - Vũng 1, vũng 2, vũng biu din giỏ tr - Vũng th biu din h s nhõn hay s ch s thờm vo - Vũng th biu din sai s Tr s = (vũng 1)(vũng 2)(vũng 3) x 10 (m vũng 4), sai s vũng (n v ) Vớ d: Hỡnh 1.11 in tr vũng mu c Cỏc tr s in tr thụng dng Ta khụng th kim c mt in tr cú tr s bt k, cỏc nh sn xut ch a khong 170 loi tr s in tr thụng dng 1.1.1.5 Cỏc cỏch mc in tr a in tr mc ni tip Hỡnh 1.12 in tr mc ni tip Cỏc in tr mc ni tip cú giỏ tr tng ng (R td) bng tng cỏc in tr thnh phn mc mch cng li Rtd = R1 + R2 + R3 (1.7) b in tr mc song song Hỡnh 1.13 in tr mc song song Cỏc in tr mc song song cú giỏ tr tng ng (R td) c tớnh bi cụng thc: R 1R R R td = ( 1.9 ) R +R +R Nu mch ch cú in tr mc song song thỡ: R 1R R td = ( 1.10 ) R +R 1.1.1.6 ng dng in tr cú mt tt c cỏc thit b in t, l linh kin quan trng khụng th thiu c Tham gia vo cỏc mch to dao ng RC: in tr c s dng xỏc nh hng s thi gian Hỡnh 1.18 Mch to dao ng s dng IC 555 1.1.2 T in 1.2.1 Khỏi nim chung T in (Capacitor) c s dng rt rng rói cỏc mch in t nh: Cỏc mch lc ngun, lc nhiu, mch to dao ng vv Nu in tr tiờu th in nng v chuyn thnh nhit nng thỡ t in tớch nng lng di dng nng lng in trng, sau ú nng lng c gii phúng iu ny c th hin c tớnh tớch v phúng in ca t in T in l mt linh kin in t th ng to bi hai b mt dn in c ngn cỏch bi in mụi Khi cú chờnh lch in th ti hai b mt, ti cỏc b mt s xut hin in tớch cựng cng , nhng trỏi du S tớch t in tớch trờn hai b mt to kh nng tớch tr nng lng in trng ca t in Khi chờnh lch in th trờn hai b mt l in th xoay chiu, s tớch lu in tớch b chm pha so vi in ỏp, to nờn tr khỏng ca t in mch in xoay chiu a Cu to ca t in T in gm hai bn cc lm bng cht dn in t song song, gia cú mt lp cỏch in gi l in mụi (giy tm du, mica, hay gm, khụng khớ) Cht cỏch in c ly lm tờn gi cho t in (t giy, t du, t gm hay t khụng khớ) a Cu to ca t gm b Cu to ca t húa Hỡnh 1.19 Cu to ca t in b Ký hiu v n v ca t in - Ký hiu: - n v: 1F=106F = 109nF = 1012pF 1.1.2.2 Cỏc tham s c bn ca t in a in dung ca t in: in dung l i lng vt lý núi lờn kh nng tớch in gia hai bn cc ca t in, in dung ca t in ph thuc vo din tớch bn cc, vt liu lm cht in mụi v khong cỏch gi hai bn cc v c tớnh theo cụng thc: S C= (F) (1.13) d Trong ú: : Hng s in mụi ca cht cỏch in o: Hng s in mụi chõn khụng (o =8.854 187 817.1012Fãm1) S: Din tớch bn cc ca t d: Khong cỏch gia bn cc in dung cú n v l F, nhiờn thc t 1F l giỏ tr rt ln nờn thng s dng cỏc n v khỏc nh: F, nF, pF Bng 1.3 Mt s hng s in mụi thụng dng Cht in mụi Hng s in mụi Cht in mụi Chõn khụng =1 Khụng khớ Mica = 5,5 Polystyrene Gm = 3,5 Du Giy khụ = 2,2 Thy tinh b Sai s L chờnh lch tng i gia giỏ tr in dung nh ca t in, c tớnh theo % = C tt -Cdd 100% Cdd Hng s in mụi = 1,0006 = 2,6 =4 = 0.5 thc t v giỏ tr danh (1.14) Trong ú: Ctt: in dung thc t Cdd: in dung danh nh 1.1.2.3 Phõn loi t in a T cú in dung xỏc nh T in c phõn chia thnh dng chớnh: T khụng phõn cc (khụng cú cc tớnh) v t phõn cc hoc cng cú th phõn loi theo cht in mụi T gm (Ceramic Capacitors): T gm l t khụng phõn cc c sn xut bng cỏch lng ng mng kim loi mng trờn mt ca a gm hoc cng cú th mt v mt ngoi ca ng hỡnh tr, hai in cc c gn vi mng kim loi v c bc v cht Ký hiu: Hỡnh 1.22 Ký hiu v hỡnh dng ca t gm - T Mica (Mica Capacitors): T Mica l t khụng phõn cc c ch to bng cỏch t xen k cỏc lỏ kim loi vi cỏc lp Mica (hoc cng cú th lng ng mng kim loi lờn cỏc lp Mica tng h s phm cht) in dung thng nh hn 0,1F, in ỏp ỏnh thng vi nghỡn Volt n nh cao, dũng rũ thp, sai s nh, tiờu hao nng lng khụng ỏng k, hot ng di cao tn Ký hiu: Hỡnh 1.23 Cu to v hỡnh dng thc t ca t Mica - T in phõn (Electrolytic Capacitors) hay t húa: õy l loi t phõn cc, gm cỏc lỏ nhụm c cỏch ly bi dung dch in phõn v c cun li thnh dng hỡnh tr Khi t in ỏp mt chiu lờn hai bn cc ca t in, xut hin mng oxide kim loi cỏch in úng vai trũ l lp in mụi T in phõn cú in dung ln, mng oxit kim loi cng mng thỡ giỏ tr in dung cng ln, in ỏp ỏnh thng thp (vi trm Volt), hot ng di õm tn, dung sai ln, kớch thc tng ln v giỏ thnh thp Ký hiu: Hỡnh 1.25 Ký hiu, hỡnh dng thc t ca t húa b T cú giỏ tr in dung thay i Cú th thay i giỏ tr in dung ca t in bng cỏch thay i din tớch hiu dng gia bn cc hoc thay i khong cỏch gia bn cc - T xoay: gm cỏc lỏ ng v lỏ tnh c t xen k vi nhau, hỡnh thnh nờn bn cc ng v bn cc tnh Khi cỏc lỏ ng xoay lm thay i din tớch hiu dng gia bn cc ú thay i giỏ tr in dung ca t Giỏ tr in dung ca t xoay ph thuc vo s lng cỏc lỏ kim loi v khong khụng gian gia cỏc lỏ kim loi in ỏp ỏnh thng cc i c vi kV T xoay l loi t khụng phõn cc v thng c s dng mỏy thu Radio chn tn Ký hiu: Hỡnh 1.27 Cu to, ký hiu v hỡnh dng thc t ca t xoay 1.1.2.4 Cỏch c giỏ tr ca t in a c trc tip: i vi t cú kớch thc ln (T húa, t Tantal) cú th ghi trc tip cỏc thụng s trờn thõn ca t, vy ta cú th c trc tip: - Giỏ tr in dung - in ỏp ỏnh thng b c giỏn tip:T giy v t gm cú tr s ghi bng ký hiu ch s v ch cỏi, ly n v l pF Trong ú: - ch s u cú ngha thc - Ch s th biu din bc ca ly tha 10 - Ch cỏi biu din sai s Vớ d: - 0.047/200V: C=0,047F; UBR=200V - 2.2/35: C=2,2F; UBR=35V - 102J: C=10.102pF=1nF; =5% - 22K: C=0,22F; =10% Bng 1.4 í ngha ca ch s th Ch s H s nhõn Sai s 0 10 B=0,1% 8 101 102 103 104 105 10-2 10-1 C=0,25% D (E)=0,5% F=1% G=2% H=3% J=5% K=10% M=20% N=0,05% 1.1.2.5 Cỏc cỏch mc t in a Mc ni tip: Khi mc ni tip cỏc t in, nu l cỏc t hoỏ ta cn chỳ ý chiu ca t in, cc õm t trc phi ni vi cc dng t sau: Hỡnh 1.30 T in mc ni tip Cỏc t in mc ni tip cú in dung tng ng Ct c tớnh bi cụng thc: 1 C t = + + (1.18) C1 C C3 Khi mc ni tip thỡ in ỏp chu ng ca t tng ng bng tng in ỏp ca cỏc t cng li: Ut = U1 + U2 + U3 b Mc song song: Khi mc song song cỏc t in, nu l t húa thỡ cỏc t phi c u cựng chiu õm dng: Hỡnh 1.31 T in mc song song Cỏc t in mc song song cú in dung tng ng Ct c tớnh bi cụng thc: C t =C1 +C +C3 (1.19) Khi mc song song thỡ in ỏp chu ng ca t tng ng bng in ỏp ca t cú in ỏp chu ng thp nht 1.1.2.6 ng dng Dung khỏng ca t t l nghch vi tn s (f) ca dũng in Tn s cng cao thỡ dung khỏng ca t cng nh v ngc li Vy cú th núi, t cú tỏc dng chn thnh phn mt chiu v dn thnh phn xoay chiu Da vo tớnh cht ú m t in c ng dng cỏc mch: 0011 1011 1001 Vớ d : i h cú l sang h 16 0001 0010 1100 C 10010.1100 = 12.C e Chuyn i t h bỏt phõn sang h thp lc phõn v ngc li Do chuyn i qua li gia h v h 8, h v h 16 mt cỏch d dng nờn chuyn t hờ sang h 16 v ngc li ta dựng h lm trung gian 1.1.2 Mó húa 1.1.2.1 Gii thiu chung Mỏy tớnh v cỏc vi mch s dựng thao tỏc d liu cú th l s, ch cỏi hay cỏc ký t c bit Vỡ cỏc mch s lm vic dng nh phõn nờn cỏc s, ch cỏi hay cỏc ký t c bit phi c ci to thnh khuụn dng nh phõn Cú nhiu cỏc lm vic ny v quỏ trỡnh ny gi l mó húa Tn ti nhiu loi mó khỏc phc v nhng mc ớch khỏc Cỏc mó cũn c s dng dũ v sa li 1.1.2.2 Mt s loi mó thng gp a Mó nh phõn cõn bng BCD Mó BCD lm cho vic i thp phõn tr nờn d dng hn rt nhiu Bng mó BCD bớt cho cỏc s thp phõn t n : Mó thp phõn BCD 0 0 0 0 0 1 0 1 1 78 1 0 0 Bng : Bng mó BCD 8421 Bớt cú ngha ln nht cú trng s 8, bớt cú ngha nht cú trng s Mó ny c gi chớnh xỏc l mó BCD 8421 - S chuyn i mó BCD thnh s nh phõn c chia lm giai on : Giai on : Phõn chia BCD thnh nhúm bớt, k t du phy v bờn phi v bờn trỏi Chuyn mi nhúm thnh cỏc giỏ tr thp phõn tng ng Giai on : i phn nguyờn ca s thp phõn s nh phõn bng cỏch chia lp li cho Giai on : i phn l ca s thp phõn thnh s nh phõn - Quỏ trỡnh ngc li i t s nh phõn trc tip mó BCD cng c thc hin nh sau : S nh phõn s thp phõn BCD Vớ d 1: i mó BCD = 0001 0000 0011 0101 Thp phõn = Nh phõn = 1100111.1 Vớ d : i s nh phõn 10001010.101 sang mó BCD Nh phõn = 10001010.101 Thp phõn = 138,625 BCD = 0001 0011 1000 0110 0010 0101 Mt s bng mó BCD bớt khỏc : Thp phõn DCB 8421 DCB 4221 DCB 5421 79 8421 8421 4221 4221 5421 5421 0000 0000 0000 0001 0001 0001 0010 0010 0010 0011 0011 0011 0100 1000 0100 0101 0111 1000 0110 1100 1001 0111 1101 1010 1000 1110 1011 1001 1111 1100 10 0001 0000 0001 0000 0001 0000 11 0001 0001 0001 0001 0001 0001 12 0001 0010 0001 0010 0001 0012 13 0001 0011 0001 0011 0001 0011 Bng : Cỏc mó BCD bớt ng dng : c s dng rng rói h thng thit b s vỡ i t BCD sang h thp phõn quen thuc d dng Ta dựng h BCD cỏc thụng tin thp phõn vo u vo v u cho kt qu bng s thp phõn cỏc mỏy tớnh in t, thụng tin thp phõn c a vo qua bn phớm (h 10) v kt qu cng l s thp phõn hin trờn mn hỡnh Cỏc thit b m s, cõn hin s, vụn hin s, tc k hin s b, Mó Gray : ú l mt mó nh phõn khụng cõn bng, bng di õy gii thiu mó Gray v tng ng nh phõn thp phõn ca nú : Thp phõn Nh phõn Gray 0000 0000 0001 0001 80 0010 0011 0011 0010 0100 0110 0101 0111 0110 0101 0111 0100 1000 1100 1001 1101 1001 1101 10 1010 1111 11 1011 1110 12 1100 1010 13 1101 1011 14 1110 1001 15 1111 1000 Bng : Mó Gray Quy tc i s nh phõn sang mó Gray : Mó nh phõn c chuyn sang mó Gray bng cỏch bit ng bờn phi bit ca mó nh phõn chuyn sang mó Gray phi o bit Vớ d : Mó nh phõn : Mó Gray : 10111011 11100110 Vic i ngc li t mó Gray sang nh phõn tng ng : u tiờn bớt bờn trỏi ca mó Gray c chuyn thng xung lm bớt bờn trỏi ca s nh phõn ng thi bớt kt qu ny c chuyn lờn trờn u bớt tip theo ca mó Gray v cng vo vi bớt ny Tng (khụng k nh) c chuyn xung thnh bớt tip theo ca s nh phõn, c tip tc cho n bớt cui cựng bờn phi 81 1.2.1 i s logic a Khỏi nim - i s logic l phng tin toỏn hc phõn tớch, tng hp cỏc h thng thit b v mch s - i s logic dựng phõn tớch hay thit nhng mch in cú mi quan h gia bin v hm Trong ú bin v hm ch nhn mt hai giỏ tr v 1, hai giỏ tr ny khụng hin th giỏ tr to nh c th m ch yu hin th hai trng thỏi logic khỏc (ỳng v sai, cao v thp, m v úng.) b Cỏc phộp toỏn c bn ca i s logic - Phộp ph nh (o) Vớ d : cú bin x ph nh ca x l Cú hm f ph nh ca f l x f - Phộp cng logic (tuyn) : + - Phộp nhõn logic (hi) : hoc khụng cú Cỏc quy tc - Quy tc ca phộp ph nh : x = x - Quy tc ca phộp cng logic : x+0=x x+1=1 x + x = x (l ý x + x = d x) x+x=1 - Quy tc ca phộp nhõn logic : x 0=0 x 1=x x x=x x x=0 82 Cỏc lut tng t i s thng - Lut hoỏn v : x+y=y+x x.y =y.x - Lut kt hp : x + y + z = (x + y) + z = x + (y + z) = (x + z) + y x y z = (x y) z = x (y z) = (x z) y - Lut phõn phi : x (y + z) = xy + xz Cỏc nh lý c thự ch cú i s logic xy + xy = x x (x + y) = xy x + xy = x (x + y) (x + z) = x + yz x (x + y) = x xy + xz + yz = xy + xz * nh lý Demorgan F(x, y, z , +, ) = F (x, y, z , , +) Vớ d : (x + y ) z = (x + y ) + z = xy + z c Bin logic, hm logic i s logic l phng tin biu din mi quan h gia u v u vo ca mch logic di dng phng trỡnh i s u vo s c coi l cỏc bin, u c coi l hm Bin v hm ch nhn giỏ tri v 1, v thng c ký hiu bng ch cỏi Vớ d : F = x + y 83 Mi quan h gia F vi x, F vi y, phộp tớnh l tuyn 3.2.1.2 Cỏc phng phỏp biu in hm logic a Biu din hm Logic bng bng trng thỏi Tng t nh i s thụng thng, mt hm Logic cú th c biu din bi bng giỏ tr ca hm s ú L bng miờu t quan h gia cỏc giỏ tr ca hm s tng ng vi mi giỏ tr c th ca bin s Mt hm gm n bin thỡ bng s cú (n+1) ct (trong ú n ct l gớa tr ca bin v ct l giỏ tr ca hm) v 2n t hp giỏ tr khỏc ca n bin vo ng vi mi t hp giỏ tr ca bin ghi giỏ tr ca hm tng ng b sút hoc trựng lp ta nờn sp xp cỏc t hp bin li vo tun t theo s m nh phõn Vớ d : ốn bỏo hiu ca mt hi ng giỏm kho gm thnh viờn s sỏng nu a s cỏc giỏm kho úng cụng tc b phiu thun Lp bng chõn lý ca hm Logic ú Gii : Gi A, B, C l cụng tc, cụng tỏc úng thỡ cỏc bin A, B, C ly giỏ tr 1, cụng tc m thỡ cỏc bin ly giỏ tr l Gi F l trng thỏi ca ốn c iu khin, ốn sỏng F=1, ốn tt F=0 Ta cú bng trng thỏi Li Li vo A B C F 0 0 0 0 0 1 1 0 1 1 1 1 1 b Biu din hm Logic bng phng phỏp i s Với kí hiệu hàm, biến phép tính chúng Có hai dạng giải tích đợc sử dụng 84 + Dạng tuyển: Hàm đợc cho dới dạng tổng tích biến + Dạng hội: Hàm đợc cho dới dạng tích tổng biến + Dạng tuyển quy: Nếu số hạng chứa đầy đủ mặt biến +Dạng tuyển không quy: Chỉ cần số hạng chứa không đầy đủ mặt biến + Hội quy: Nếu thừa số chứa đầy đủ mặt biến + Hội không quy: cần thừa số không chứa đầy đủ mặt biến Thí dụ: f(X,Y,Z) = X.Y.Z + X YZ + XYZ + XYZ f(X,Y,Z) = X.Y + X YZ + XYZ + XZ f(x,y,z) = (X +Y + Z).(X + Y + Z).( X + Y + Z ) f(x,y,z) = (X +Y +Z).(Y + Z).(Z + Y + X ) (tuyển quy) (tuyển không quy) (hội quy) (hội không quy) * Dạng tuyển quy: Định lý Shannon: Mọi hàm logic đợc khai triển theo biến dới dạng tổng tích logic nh sau: F(A,B, , Z) = A.F(1,B, , Z) + A F(0,B, ,Z) Ví dụ: Hàm biến: F(A,B) = A.F(1,B) + A F(0,B) (*) F(1,B) = B.F(1,1) + B F(1,0) F(0,B) = B.F(0,1) + B F(0,0) Với F(0,0), F(0,1), F(1,0), F(1,1) đợc gọi hàm thành phần.Thay hàm F(1,B), F(0,B) vào (*) ta đợc: F(A,B) = A.B.F(1,1) + A B.F(0,1) + A B F(1,0) + A B F(0,0) (**) STTABCZ =f(A,B,C)00000 F(0,0,0)10011 Nh : Hàm biến F(0,0,1)20101 Khai triển 4F(0,1,0)30111 số hạng (22) F(0,1,1)41000 F(1,0,0)51011 F(1,0,1)61100 F(1,1,0)71111 Hàm n biến khai triển 2n sốF(1,1,1) hạng Từ biểu thức (**) ta có nhận xét sau: - Nếu giá trị hàm thành phần = "1" Số hạng tích biến - Nếu giá trị hàm thành phần = "0" ta loại số hạng 85 giả sử với ví dụ trên: F(1,1) = ; F(0,0) = ; F(0,1) = F(1,0) = Thì: f(A,B) = A B + A.B Thí dụ: Cho hàm biến có bảng thật nh hình thì: Z = f (A, B, C ) = A.B.C + A.B.C + A.B.C + A.B.C + A.B.C Từ phân tích ta thấy biểu diễn hàm logic dạng tuyển quy: - Chỉ quan tâm đến tổ hợp biến hàm thành phần nhận trị "1" - Số số hạng số lần hàm thành phần nhận trị "1" - Trong biểu thức logic biến nhận trị "1" giữ nguyên, biến nhận trị"0" ta lấy phủ định 3.2.1.3 Cỏc phng phỏp ti thiu húa hm logic Một hàm logic có vô số cách biểu diễn giải tích tơng đơng Tuy nhiên tồn cách gọn tối u số biến, số số hạng hay thừa số đợc gọi tối giản việc tối giản hàm logic mang ý nghĩa quan trọng phơng diện kinh tế, kỹ thuật Để tối thiểu hoá hàm logic ngời ta thờng dùng phơng pháp đại số phơng pháp bìa nô 1.2.3.1 Phng phỏp i s Biến đổi biểu thức logic dựa vào tính chất đại số Boole 86 Thí dụ : A.B + A B = B ; A+A.B = A ; A + A B = A + B Ta chứng minh đẳng thức trên, theo tính chất đối ngẫu: A.B + A B = B (A + B).( A + B) = B A + A.B = A A.(A + B) = A A + A B = A + B A.( A + B) = A.B Quy tắc 1: Nhóm số hạng có thừa số chung Thí dụ: A.B.C + A.B C = A.B(C + C ) = A.B Quy tắc : Đa số hạng có vào biểu thức logic A.B.C + A B.C + A B C + A.B C = = A.B.C + A B.C + A B C + A.B.C + A.B C + A.B.C = B.C.(A + A ) +A.C.(B + B ) + A.B.(C + C ) = B.C + A.C + A.B Quy tắc 3: Có thể loại số hạng thừa A.B + B C + A.C = A.B + B C + A.C (B + B ) = A.B + B C + A.B.C + A B C = A.B + B C (loại A.C) 1.2.3.2 Phng phỏp bng Karnaugh * Cỏc bc thc hin - Bc 1: Biu din hm ó cho trờn bng Karnaugh - Bc 2: Thc hin nhúm 2n ụ cú giỏ tr v X hoc giỏ tr v x to thnh cỏc nhúm Nhng tuõn theo cỏc quy tc sau: 87 + Cỏc ụ k cn, lin k hoc i xng to thnh nhúm + S ụ nhúm phi l ti a + m bo cỏc ụ cha giỏ tr hoc u c nhúm + Cỏc ụ cú th tham gia nhiu nhúm khỏc nhau, v nu nhúm cha cỏc ụ ó tham gia nhúm khỏc thỡ nhúm ú thnh tha + S nhúm mt bng phi l ti thiu - Bc 3: Vit phng trỡnh ca nhúm Trong nhúm s gim c n bin, tc l bin no cú giỏ tr thay i thỡ b i, bin no cú giỏ tr khụng thay i thỡ gi li v vit theo dng mintern hoc Maxtern - Bc 4: Vit phng trỡnh ti thiu hoỏ Hm ti thiu hoỏ vit di dng chun tc tuyn hoc chun tt hi * Chú ý: Phơng pháp tối giản hàm logic bìa nô thích hợp với hàm có số biến Trờng hợp hàm có số biến lớn 6, bảng nô phức tạp Vớ d: Thí dụ: Cho hàm logic biến F(a,b,c,d) = m(0,1,2,4,6,8,9,10) không xác định m = 5, 11,13,15 (Thí dụ tơng đơng với việc cho hàm logic biến F(A,B,C,D) = M(3,7,12,14) không xác định M = 5,11,13,15) Từ ta có bảng nô nh sau: + Biểu diễn dạng tuyển (3 nhóm dán) - Nhóm 1: Các ô 0, 2, 8, 14 kết quả: B.D F CD 00011110001101011X01110XX0101 AB 1X1 - Nhóm 2: Các ô 0, 2, 4, kết quả: A.D - Nhóm 3: Các ô 1, 5, 9, 13 kết quả: C.D Hàm biểu diễn dới dạng tuyển: F(a,b,c,d) = B.D + A.D + C.D 88 + Biểu diễn hàm logic dới dạng hội (2 nhóm) - Nhóm 1: Gồm ô 3, 7, 11, 15 kết quả: C + D - Nhóm 2: Gồm ô 12, 13, 14, 15 kết quả: A + B Hàm biểu diễn dới dạng hội: F(A,B,C,D) = ( C + D ).( A + B ) 3.2.1.4 Cỏc cng logic Các phép toán đại số logic đợc thực mạch khoá điện tử (Tranzitor IC) Nét đặc trng phần tử logic hai mức điện cao thấp mạch khoá hoàn toàn cho tơng ứng đơn trị với hai trạng thái biến hay hàm logic Nếu tơng ứng đợc quy ớc điện thấp - trị "0" điện cao - trị "1" ta gọi logic dơng Trong trờng hợp ngợc lại với quy ơc mức thấp trị "1" mức cao trị "0", ta có logic âm Để đơn giản ta xét với mức logic dơng a Phần tử phủ định logic (phần tử đảo- NOT) - Phần tử phủ định có đầu vào biến đầu thực hàm phủ định logic: FNOT = x Tức FNOT = x = ngợc lại FNOT = x = Bảng trạng thái, kí hiệu quy ớc giản đồ thời gian minh hoạ đợc cho hình 1a, b, c tơng ứng: XFNOT0110 X FNOT X 0 FNOT 1 a) b) 1 0 t t c) Hình 1: Bảng trạng thái (a); Ký hiệu quy ớc (b); Giản đồ điện áp minh hoạ phần tử NOT (c) b Phần tử "Và" (AND): Là phần tử có nhiều đầu vào biến đầu thực hàm nhân logic tức hàm FAND FAND = x1 x2 x3 xn 89 FAND = tất biến xi nhận trị FAND = biến xi nhận trị Bảng trạng thái, kí hiệu quy ớc giản đồ thời gian minh hoạ F AND cho hình (với n =2) X1X2FAND000010100111 X1 X1 FAND= X1.X2 X2 X2 FAND b) a) t 1 0t t c) Hình 2: Bảng trạng thái (a), ký hiệu quy ớc (b) giản đồ thời gian (c) phần tử NAND c Phần tử Hoặc (OR): Là phần tử có nhiều đầu vào biến, đầu thực hàm cộng logic: FOR = x1 + x2 + xn D1 X1 FOR = biến xi nhận trị D2 FOR = tất biến nhận trị 0: x = x2 = = xn =0 Bảng trạng thái kí hiệu quy ớc đồ thị thời gian minh hoạ FOR cho hình (cho với n = 1) FOR A X2 R Hình 3: Sơ đồ nguyên lý mạch OR dựa điôt Có thể dùng khoá điôt thực hàm FOR X1X2FOR000011101111 X1 X2 X1 X1 FOR X2 FOR F 0 1 1 0 0 t t OR ra1 thực biến, 1một đầu d Phần tử Và - phủ định (NAND): Là phần tử nhiều đầu vào X2 0 0 t hàm logic a) Và - phủ định: b) c) Hình 4: Bảng trạng thái (a); Ký hiệu quy ớc (b); giản đồ thời gian (c) phần tử OR FNAND = x1x x n FNAND = tất đầu vào biến có trị FNAND = trờng hợp lại 90 Hình 8: Đa bảng trạng thái, ký hiệu quy ớc đồ thị thời gian minh hoạ trờng hợp n = X1 1 t X1X2FNAND001011101110 0 0 e Phần tử Hoặc - phủ địnhX1(NOR): Gồm đầu thực X2 vào biến, FNANDnhiều đầu 1 t hàm logic - phủ định 0 X2 FNAND FNOR = x1 + x + + x n 1 t c) FNOR = a) biến vào có trị số b) "0" FNOR = trờng hợp lại Bảng Hình trạng5:thái, hiệu quy thờivàgian minh FNOR (với n = 2) cho Bảngkí trạng thái (a),ớc ký hiệugiản quy đồ ớc (b), giản đồ thờihoạ gian (c) phần tử NAND hình 11 X1 X1X2FOR001010100110 X1 FOR t X2 X2 X1 FOR X2 t FNOR t b) a) c) Hình 6: Bảng trạng thái (a); Ký hiệu quy ớc (b); giản đồ thời gian (c) phần tử NOR f Phn t X-OR Là phần tử logic có hai đầu vào biến (X1, X2), đầu (FKD) Quan hệ hàm với biến vào nh sau: - Khi X1 = X2 (cùng nhận giá trị) hàm nhận trị FKD = - Khi X1 X2 (khác giá trị nhau) hàm nhận trị FKD = Hoạt động phần tử khác dấu đợc trình bày bảng trạng thái hình X1 X2 Phần tử khác dấu FKD X1 FKD X2 X1 X2 FKD X1 Hình 7: Mạch mô Hình 7: Ký hiệu 0 X2 X1 X2 FKD 0 0 1 Hình 8: Bảng trạng thái 1 1 0 t t t FKD 91 t 0 Hình 9: Giản đồ xung t Từ bảng trạng thái ta có: FKD = X1 X + X1 X = X1 X = F CD Mạch điện phần tử khác dấu đợc suy từ mạch điện phần tử dấu ằng cách mắc thêm vào đầu phần tử đảo g Phn t X-NOR Là phần tử logic có hai đầu vào biến (X1, X2), đầu (FCD) Quan hệ hàm với biến vào thoả mãn ý tởng sau: - Khi X1 = X2 (cùng nhận giá trị) hàm nhận trị FCD = - Khi X1 X2 (khác giá trị nhau) hàm nhận trị FCD = Hoạt động phần tử dấu đợc trình bày bảng trạng thái hình X1 X1 X2 Phần tử dấu FCD FCD X2 X1 X2 + FCD Hình 11: Mạch mô Hình 12: Ký hiệu X1 X2 FCD 0 1 Bảng trạng0thái Hình 13: 1 Từ bảng trạng thái ta có: FCD = X X + X X = X X 92 [...]... ít điện tử khuếch tán từ vùng phát qua tái hợp với lỗ trống của vùng nền Hầu hết các điện tử này khuếch tán thẳng đến vùng thu và bị hút về cực dương của nguồn VCC Các điện tử tự do của vùng phát dịch chuyển như vậy tạo nên dòng điện cực phát IE chạy từ cực phát (cực E) Các điện tử từ vùng thu chạy về cực dương của nguồn VCC tạo ra dòng điện thu IC chạy vào vùng thu (cực C) Mặt khác, một số ít điện tử. .. Transistor có điện trở rất lớn và chỉ có một dòng điện rất nhỏ chạy qua nên transistor coi như không dẫn điện  Chế độ dẫn bão hòa: Cung cấp nguồn điện sao cho cả hai tiếp xúc P-N đều phân cực thuận Transistor có điện trở rất nhỏ và dòng điện qua nó là khá lớn 18 Ở chế độ ngắt và chế độ dẫn bão hòa, transistor làm việc như một phần tử tuyến tính trong mạch điện Ở chế độ này transistor như một khóa điện tử và... dẫn điện của đơn tinh thể bán dẫn do điện trường bên ngoài điều khiển Dòng điện trong transistor trường do một loại hạt dẫn tạo nên: lỗ trống hoặc điện tử nên nó còn được gọi là cấu kiện đơn cực Nguyên lý hoạt động cơ bản của transistor trường là dòng điện đi qua một môi trường bán dẫn có tiết diện dẫn điện thay đổi dưới tác dụng của điện trường vuông góc với lớp bán dẫn đó Khi thay đổi cường độ điện. .. Kirchoff, dòng điện IE là tổng của các dòng điện IC và IB, ta có: IE=IC+IB (4.3) Dòng IB rất nhỏ (cỡ µA), nên ta có thể coi IE ≈ IC  Xét nguyên lý hoạt động của Transistor PNP: Sự hoạt động của transistor PNP hoàn toàn tương tự transistor NPN nhưng cực tính của các nguồn điện V CC và VEE ngược lại Phần tử dẫn điện đa số xuất phát tử cực phát (cực E) là các lỗ trống chứ không phải là các hạt điện tử Dòng... cùng pha với tín hiệu vào: Vì khi điện áp vào tăng => thì điện áp ra cũng tăng, điện áp vào giảm thì điện áp ra cũng giảm - Mạch khuếch đại kiểu B chung, khuếch đại về điện áp và không khuếch đại về dòng điện - Mach mắc kiểu B chung rất được sử dụng trong thực tế c Đặc tuyến vào, đặc tuyến ra:  Đặc tuyến vào: Là đặc tuyến biểu diễn sự thay đổi của dòng điện I E theo điện thế ngõ vào UBE với UCB làm... làm cho trong cuộn thứ cấp có một suất điện động dao động điều hòa có tần số f Như vậy, ở hai đầu cuộn thứ cấp có một điện áp dao động điều hòa tần số f 1.1.4.3 Các tham số kỹ thuật của biến áp a Tỷ số vòng / vol của biến áp - Gọi n1 và n2 là số vòng của quộn sơ cấp và thứ cấp - U1 và I1 là điện áp và dòng điện đi vào cuộn sơ cấp - U2 và I2 là điện áp và dòng điện đi ra từ cuộn thứ cấp Ta có hệ thức... điện áp đó ta gọi là điện áp U DS bão hòa (UDSbh) hay còn gọi là điện áp “thắt” Lúc này dòng điện I D đạt tới trị số dòng điện bão hòa IDbh Nếu tiếp tục tăng điện áp cực máng càng dương hơn thì cường độ dòng điện ID không tăng nữa mà chỉ có tiếp xúc P-N được phân cực ngược mạnh hơn và chúng trùm phủ lên nhau làm cho một đoạn kênh bị lấp và chiều dài của kênh bị ngắn lại Lúc này, quan hệ giữa dòng điện. .. tuyến ra: Biểu thị mối quan hệ giữa dòng điện I D và điện áp UDS Trong sơ đồ mắc cực nguồn chung thì I D là dòng điện ra và điện áp U DS là điện áp ra, ta có hàm biểu thị mối quan hệ này: ID = f(UDS) khi UGS giữ không đổi Điện áp đặt lên cực cửa yêu cầu phải đủ lớn để kênh dẫn đã được hình thành Sau đó, ta thay đổi điện áp UDS và theo dõi sự thay đổi của dòng ID theo điện áp UDS Ta có sơ đồ mạch nguyên... mạch điện tử như lọc nguồn , lọc tín hiệu, tích lũy năng lượng, Ngoài ra trong thực tế cuộn dây còn được ứng dụng trong lĩnh vực truyền vô tuyến, Relay điện từ hoặc máy phát điện, … 1.1.4 Biến áp 1.1.4.1 Khái niệm chung Biến áp (Transformer) là thiết bị làm biến đổi điện áp của dòng điện xoay chiều từ mức này sang mức khác mà vẫn giữ nguyên tần số Biến áp gồm hai hay nhiều cuộn dây tráng sơn cách điện. .. Đặc tuyến vào: Biểu diễn sự thay đổi của dòng điện I B theo điện thế ngõ vào UBC Trong đó hiệu thế thu phát UEC = Constant Dạng đặc tuyến như sau: Hình 4.8 Đặc tuyến vào của mạch điện mắc CC  Đặc tuyến ra: Biểu diễn dòng điện cực phát I E theo điện thế ngõ ra UEC với dòng điện ngõ vào IB = Constant Dạng đặc tuyến như sau: Hình 4.9 Đặc tuyến ra của mạch điện mắc CC 22 C Mạch Base chung (Common Base) ... tế điện trở Ta hiểu cách đơn giản - Điện trở cản trở dòng điện vật dẫn điện, vật dẫn điện tốt điện trở nhỏ, vật dẫn điện điện trở lớn, vật cách điện điện trở vô lớn Mối liên hệ dòng điện điện... phóng điện tụ điện Tụ điện linh kiện điện tử thụ động tạo hai bề mặt dẫn điện ngăn cách điện môi Khi có chênh lệch điện hai bề mặt, bề mặt xuất điện tích cường độ, trái dấu Sự tích tụ điện tích... lượng điện trường tụ điện Khi chênh lệch điện hai bề mặt điện xoay chiều, tích luỹ điện tích bị chậm pha so với điện áp, tạo nên trở kháng tụ điện mạch điện xoay chiều a Cấu tạo tụ điện Tụ điện