Bài giảng Điện tử số - Chương 6: Mạch phát xung và tạo dạng xung

Bài giảng Điện tử số - Chương 6: Mạch phát xung và tạo dạng xung trình bày các nội dung chính sau: Mạch phát xung, Trigơ Schmit, mạch đa hài đợi, IC định thời.

Nội dung Chương 1: Hệ đếm Chương 2: Đại số Boole phương pháp biểu diễn hàm Chương 3: Cổng logic TTL CMOS Chương 4: Mạch logic tổ hợp Chương 5: Mạch logic  Chương 6: Mạch phát xung tạo dạng xung Chương 7: Bộ nhớ bán dẫn Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 140 https://fb.com/tailieudientucntt Mạch phát xung tạo dạng xung Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 141 https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung  Mạch phát xung  Mạch dao động đa hài cổng NAND TTL  Mạch dao động đa hài vòng RC  Mạch dao động đa hài thạch anh  Mạch dao động đa hài CMOS  Trigơ Schmit  Mạch đa hài đợi  Mạch đa hài đợi CMOS  Mạch đa hài đợi TTL  IC định thời Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 142 https://fb.com/tailieudientucntt Mạch phát xung  Mạch dao động đa hài cổng NAND TTL  Mạch dao động đa hài vòng RC  Mạch dao động đa hài thạch anh  Mạch dao động đa hài CMOS Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 143 https://fb.com/tailieudientucntt Mạch dao động đa hài cổng NAND TTL (1)  Cổng NAND làm việc vùng chuyển tiếp k.đại mạnh tín hiệu đầu vào cổng NAND ghép điện dung thành mạch vịng có dao động đa hài VK đầu vào điều khiển, mức cao mạch phát xung, mức thấp mạch ngừng phát  Nếu cổng I II thiết lập điểm công tác tĩnh vùng chuyển tiếp VK = 1, mạch phát xung nối nguồn  Nguyên tắc làm việc mạch:    Giả sử tác động nhiễu làm cho Vi1 tăng chút, xuất trình phản hồi dương (hình 6.2a) Cổng I nhanh chóng trở thành thơng bão hồ, cổng II nhanh chóng ngắt, mạch bước vào trạng thái tạm ổn định Lúc này, C1 nạp điện C2 phóng điện C1 nạp đến Vi2 tăng đến ngưỡng thông VT, mạch xuất trình phản hồi dương (hình 6.2b) Cổng I nhanh chóng ngắt cịn cổng II thơng bão hoà, mạch điện bước vào trang thái tạm ổn định Lúc C2 nạp điện cịn C1 phóng Vi1 ngưỡng thông VT làm xuất trình phản hồi dương đưa mạch trạng thái ổn định ban đầu Mạch khơng ngừng dao động Hình 6.1 Hình 6.2a Hình 6.2b Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 144 https://fb.com/tailieudientucntt Mạch dao động đa hài cổng NAND TTL (2)  Giả sử tác động nhiễu làm cho Vi1 tăng chút, xuất trình phản hồi dương (hình 6.2a) Cổng I nhanh chóng trở thành thơng bão hồ, cổng II nhanh chóng ngắt, mạch bước vào trạng thái tạm ổn định Lúc này, C1 nạp điện C2 phóng điện Hình 6.2a  C1 nạp đến Vi2 tăng đến ngưỡng thơng VT, mạch xuất q trình phản hồi dương (hình 6.2b) Cổng I nhanh chóng ngắt cịn cổng II thơng bão hồ, mạch điện bước vào trang thái tạm ổn định Lúc C2 nạp điện cịn C1 phóng Vi1 ngưỡng thơng VT làm xuất q trình phản hồi dương đưa mạch trạng thái ổn định ban đầu Hình 6.2b Hình 6.3  Mạch khơng ngừng dao động Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 145 https://fb.com/tailieudientucntt Mạch dao động đa hài thạch anh  Để có tín hiệu đồng hồ có tần số xác có độ ổn định cao, mạch đa hài trình bày không đáp ứng Tinh thể thạch anh thường sử dụng trường hợp Thạch anh có tính ổn định tần số tốt, hệ số phẩm chất cao dẫn đến tính chọn lọc tần số cao  Hình mạch dao động đa hài điển hình sử dụng tinh thể thạch anh Tần số mạch dao động phụ thuộc vào tinh thể thạch anh mà không phụ thuộc vào giá trị tụ điện điện trở mạch Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 146 https://fb.com/tailieudientucntt Trigơ Schmit  Xem giáo trình Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 147 https://fb.com/tailieudientucntt Mạch đa hài đợi  Xem giáo trình Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 148 https://fb.com/tailieudientucntt IC định thời (1) R + - R R + - S R Q1 R1 Mạch điện IC 555 Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 149 https://fb.com/tailieudientucntt Tạo mạch đơn ổn  Khi chân nhận kích thích (nối đất), ta thấy S~ lập Q lên xung xuất lối Lúc này, Q~ = nên Q1 khóa Tụ C nạp điện Khi điện tụ (chân 6) vượt 2/3Vcc R~ = 0, Q~ = Xung lỗi kết thúc, Q1 thơng tụ C phóng nhanh qua Q1 Trạng thái giữ nguyên xung kích thích sau (nên chọn R1 lớn để khơng nóng transistor Q1) R + - R R + - S R Q1  Độ rộng xung tính theo cơng thức: T = 1,1RC R1  Tụ C1 thường chọn 0,1uF có chức tụ lọc để hạn chế nhiễu nguồn nuôi gây +Vcc R Kích thích 2/3Vcc 555 Vào + - C Ra Điện tụ C Xung C1 Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 150 https://fb.com/tailieudientucntt Tạo mạch dao động đa hài  Chân 2, tụ C nối với nhau, nên điện tụ điều khiển đồng thời hai so áp Nếu điện vượt mức ngưỡng 2/3Vcc, xung đầu TG bị xố Ngược lại, tụ phóng xuống mức 1/3 Vcc xung lại lập Quá trình tiếp diễn cho chuỗi xung lối R + - R R + - S R Q1  Chu kì dao động là: R1 T = TN + TP  TN thời gian nạp tính theo cơng thức: TN = 0,7C (R1+ R2)  TP thời gian phóng bằng: VCC +Vcc 2/3VCC R1 TP = 0,7.C.R2 R2 1/3VCC 555  Như vậy: T = 0,7C (R1+ 2R2) + - C Ra Xung C1 Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 151 https://fb.com/tailieudientucntt Điện tụ C Tạo mạch dao động – xung vuông  Các biểu thức dãy xung vuông TN TP nhau, nghĩa R1 = Điều khơng thực tế, lúc cực C Q1 nối trực tiếp với Vcc Khi Q1 dẫn điện xem nguồn Vcc bị ngắn mạch Có thể cân TN TP diode phụ hình bên R + - R R + - S R Q1 R1 +Vcc  Tần số dao động chuỗi xung là: 1, f  C  R1  R2  R1 D1 R2 555  Với R1 = R2 = R (có Diod): D2 + - 0, f  CR C C1 Hình Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 152 https://fb.com/tailieudientucntt Ra Câu hỏi Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 153 https://fb.com/tailieudientucntt .. .Mạch phát xung tạo dạng xung Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 141 https://fb.com/tailieudientucntt Nội dung  Mạch phát xung  Mạch dao động đa hài cổng NAND TTL  Mạch dao... không phụ thuộc vào giá trị tụ điện điện trở mạch Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 146 https://fb.com/tailieudientucntt Trigơ Schmit  Xem giáo trình Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com... Mạch đa hài đợi  Xem giáo trình Bài giảng Điện tử số V1.0 CuuDuongThanCong.com 148 https://fb.com/tailieudientucntt IC định thời (1) R + - R R + - S R Q1 R1 Mạch điện IC 555 Bài giảng Điện tử