Tài liệu học phần kỹ thuật xung số chương 1

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ KỸ THUẬT XUNG SỐ TS NGUYỄN LINH NAM PHẠM VI ỨNG DỤNG KỸ THUẬT XUNG - SỐ  Các hệ thống đo lường, điều khiển  Cấu trúc máy tính  Điện tử dân dụng công nghiệp  Các hệ thống thông tin đại  Kỹ thuật Rôbốt GIỚI THIỆU VỀ HỌC PHẦN KỸ THUẬT XUNG SỐ  Mô tả học phần  Mục tiêu học phần  Chuẩn đầu học phần  Tài liệu tham khảo  Nội dung, phương pháp giảng dạy học tập  Kế hoạch đánh giá  Qui định học phần Đề cương chi tiết KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ BÀI KIỂM TRA GIỮA KỲ: 30% BÀI KIỂM TRA CUỐI KỲ: 50% ĐIỂM BÀI TẬP + CHUYÊN CẦN: 20% ĐIỂM KHUYẾN KHÍCH HỌC TẬP: + Lên bảng làm tập + Phát biểu, đưa ý kiến xây dựng học Lưu ý: + Thiếu 30% tập cá nhân, tập nhóm nhận điểm tập + chuyên cần + Vắng mặt buổi báo cáo đề tài nhận điểm kỳ Chương 1: CƠ SỞ KỸ THUẬT XUNG Tín hiệu xung Khái niệm Tín hiệu tương tự- Analog Tín hiệu số- Digital Các thơng số tín hiệu xung Khoá điện tử Khái niệm Khoá BJT Khoá Op-Amp Mạch ứng dụng Mạch biến đổi xung Mạch ứng dụng Mục tiêu chương: - Trình bày khái niệm tín hiệu xung - Trình bày khái niệm khóa điện tử BJT, OP-AMP vận dụng để phân tích, tính tốn mạch ứng dụng khóa điện tử - Vẽ sơ đồ mạch giải thích nguyên lý hoạt động mạch RC, mạch xén, mạch ghim, mạch so sánh TÍN HIỆU XUNG Tín hiệu điện (dòng, áp) có biên độ thay đổi theo thời gian: - Tín hiệu liên tục (tuyến tính, tương tự-analog) - Tín hiệu gián đoạn (xung, số-digital) Tín hiệu xung gọi xung điện, dòng điện điện áp tồn khoảng thời gian ngắn, so sánh với trình độ xảy mạch điện mà chúng tác dụng Mạch tương tự # Mạch số Các thơng số tín hiệu xung vng Dãy xung tx :Độ rộng xung T: Chu kì xung f=1/T: Tần số xung Q=T/tx: Độ rỗng xung n=tx/T: Hệ số đầy xung Xung đơn A: biên độ cực đại xung tr: thời gian lên (biên độ xung tăng từ 10% lên 90 tf: thời gian xuống (biên độ xung giảm từ 90% đến 10 tp: độ rộng xung, thời gian tồn xung với biên độ mức 10% MẠCH XÉN: Mạch xén mạch giới hạn biên độ tín hiệu, tín hiệu V0 ln tỷ lệ với tín hiệu vào Vi Vi chưa vượt giá trị ngưỡng cho trước VN, vượt mức ngưỡng tín hiệu ln giữ giá trị khơng đổi Phân loại theo chức năng: xén mức xén mức xén hai mức độc lập DIODE BÁN DẪN THÔNG THƯỜNG Cấu tạo ký hiệu Diode bán dẫn Sự phân cực Diode bán dẫn Phân cực thuận: Diode dẫn Phân cực ngược: Diode tắt iD  vD  V  0.7 V(Si) VA VC VA > VC VA VC VA < VC Đặc tuyến Volt-Ampere diode MẠCH XÉN TRÊN Mạch a: vi < VN diode tắt, v0 = vi vi ≥ VN diode dẫn, ngõ v0 có điện mức ngưỡng VN Mạch b: νi ≤ VN diode dẫn nối ngõ với ngõ vào, ν0 = νi νi > VN diode tắt nên ν0 = VN MẠCH XÉN DƯỚI Mạch a: νi ≤ VN diode dẫn ν0 = VN νi > VN diode tắt nên ν0 = νi Mạch b: νi < VN diode tắt ν0 = VN νi ≥ VN diode dẫn nên ν0 = νi MẠCH XÉN HAI MỨC V1 Vc = V1m nên diode lại dẫn, v0 = 0, tụ C lại nạp đến mức Vc = V2m - Sau t4 vi giảm dần nên diode tắt, tín hiệu lại tiếp tục bị ghim mức khơng Mạch ghim tín hiệu đỉnh đỉnh theo mức ±E MẠCH SO SÁNH Mạch dùng so sánh tín hiệu vào với đánh dấu thời điểm chúng hay khác Tuỳ thuộc điện áp hai ngõ vào không đảo (+) ngõ vào đảo (-) so với mà OP-AMP hai trạng thái sau : - Vin+ > Vin- V0=+Vcc=+E gọi trạng thái bão hồ dương - Vin+ < Vin- V0=-Vcc=-E gọi trạng thái bão hoà âm Điện áp Vin vào ngõ đảo, VR vào ngõ không đảo +E -E Điện áp Vin vào ngõ không đảo, VR vào ngõ đảo Mạch so sánh điện áp + Trong mạch v = V1 v = V2 + V1 > V2 OP-AMP bão hòa dương V0 = +E + V1 < V2 OP-AMP bão hòa âm V0 = -E Mạch so sánh dòng Dòng vào ngõ đảo khuếch đại thuật toán bằng: i = i1 + i2 Trong i1 = V1 / R1 i2 = V2 / R2 Do v+= nên: -nếu i > v- > v+ v0 = -E -nếu i < v0 = +E ... tương tự # Mạch số Các thông số tín hiệu xung vng Dãy xung tx :Độ rộng xung T: Chu kì xung f =1/ T: Tần số xung Q=T/tx: Độ rỗng xung n=tx/T: Hệ số đầy xung Xung đơn A: biên độ cực đại xung tr: thời... DỤNG KỸ THUẬT XUNG - SỐ  Các hệ thống đo lường, điều khiển  Cấu trúc máy tính  Điện tử dân dụng cơng nghiệp  Các hệ thống thông tin đại  Kỹ thuật Rôbốt GIỚI THIỆU VỀ HỌC PHẦN KỸ THUẬT XUNG SỐ... THUẬT XUNG SỐ  Mô tả học phần  Mục tiêu học phần  Chuẩn đầu học phần  Tài liệu tham khảo  Nội dung, phương pháp giảng dạy học tập  Kế hoạch đánh giá  Qui định học phần Đề cương chi tiết