1. Trang chủ
  2. » Giáo án - Bài giảng

Giáo trình: Mạch Điện Tử Trương Văn Tám

261 104 0

Đang tải... (xem toàn văn)

Tài liệu hạn chế xem trước, để xem đầy đủ mời bạn chọn Tải xuống

THÔNG TIN TÀI LIỆU

Thông tin cơ bản

Định dạng
Số trang 261
Dung lượng 4,81 MB

Nội dung

Lời nói đầu 2. Những khái niệm cơ bản 2.1. Những khái niệm cơ bản 2.2. phần tử mạch điện 2.3. mạch điện 2.4. mạch tương đương 3. Định luật và định lý mạch điện 3.1. Định luật và định lý mạch điện 3.2. Điện trở tương đương 3.3. định lý Millman 3.4. Định lý chồng chất ( superposition theorem) 3.5. Định lý Thevenin và Norton 4. phương trình mạch điện 4.1. phương trình mạch điện 4.2. phương trình nút 4.3. phương trình vòng 4.4. biến đổi và chuyển vị nguồn 5. Mạch điện đơn giản 5.1. Mạch điện đơn giản 5.2. mach chứa nguồn ngoài-phương trình vi phân co vế 2 5.3. trương hợp tổng quat 5.4. vài trương hợp đăc biêt 6. Mạch điện bậc hai 6.1. Mạch điện bậc hai 6.2. lời giải phương trình vi phân bậc hai 6.3. tính chất và ý nghĩa vật lý của các đáp ứng 6.4. đáp ứng ép đối với est 7. Trạng thái thường trực ac 7.1. Trạng thái thường trực ac 7.2. phương pháp số phức 7.3. vectơ pha 7.4. hệ thức v-i của các phần tử r, l, c 7.5. tổng trở và tổng dẫn phức 1/282 4. 7.6. phương pháp giải mạch với tín hiệu vào hình sin 7.7. mạch kích thích bởi nhiều nguồn có tần số khác nhau 8. Tần số phức 8.1. Tần số phức 8.2. tần số phức (complex frequency) 8.3. tổng trở và tổng dẫn phức 8.4. hàm số mạch 9. Đáp ứng tần số 9.1. Đáp ứng tần số 9.2. dùng giản đồ cực - zero để vẽ đáp tuyến tần số 9.3. mạch lọc 9.4. cộng hưởng 9.5. hệ số phẩm 9.6. tỉ lệ hóa hàm số mạch (scaling network function) 10. Tứ Cực 10.1. Tứ Cực 10.2. thông số tổng dẫn mạch nối tắt (short-circuit admittance parameter) 10.3. thông số tổng trở mạch hở (open-circuit impedance parameter) 10.4. thông số truyền (transmission parameter) 10.5. thông số hỗn tạp (hybrid parameter) 10.6. ghép tứ cực 11. Phép biến đổi laplace 11.1. Phép biến đổi laplace 11.2. các định lý cơ bản của phép biến đổi laplace 11.3. áp dụng vào giải mạch 11.4. các phương pháp triển khai hàm p(s)/q(s) 11.5. định lý giá trị đầu và giá trị cuối 12. Tài liệu tham khảo Tham gia đóng góp 2/282 5. Lời nói đầu Lời nói đầu Giáo trình được biên soạn nhằm cung cấp cho sinh viên chuyên ngành Điện tử - Viễn thông các phương pháp giải mạch hữu hiệu. Trên cơ sở này, sinh viên có thể dễ dàng tiếp cận các môn học khác để hoàn thành chương trình kỹ sư điện tử. Nội dung gồm mười chương - Chương 1 ôn tập một số kiến thức cơ bản có bổ sung một số khái niệm mới chuẩn bị cho các chương tiếp theo. - Chương 2 và 3 nhắc lại các định luật và định lý mạch điện, các phương trình vòng, nút. Các phương pháp giải mạch tập trung chủ yếu ở 2 chương này - Chương 4 và 5 liên quan đến loại mạch một chiều (DC) có chứa các phần tử tích trữ năng lượng. Cho tới đây SV vẫn còn phải dùng phương trình vi phân để giải mạch . - Từ chương 6 trở về sau dành cho các mạch xoay chiều (AC), các công cụ toán học như số phức, phép biến đổi Laplace được áp dụng triệt để sẽ giúp cho việc nghiên cứu mạch trong lãnh vực tần số dễ dàng, nhanh chóng hơn. Để học tốt môn học, SV cần phải nắm các kiến thức cơ bản về điện ở chương trình phổ thông và giai đoạn 1. Một trình độ căn bản về toán cao cấp bao gồm những kỹ năng tính toán trong các phần như số phức, ma trận, phép biến đổi Laplace, phương trình vi tích phân rất cần thiết cho việc tiếp thu và phát triển môn học. Trong điều kiện còn khó khăn khi phải đọc sách ngoại ngữ, hy vọng đây là một tài liệu không thể thiếu trong tủ sách của một sinh viên chuyên ngành điện tử. Tác giả rất hy vọng cung cấp cho sinh viên một nội dung phong phú trong một giáo trình trang nhã nhưng chắc không thể tránh khỏi thiếu sót. Rất mong được sự góp ý của độc giả. Cuối cùng tác giả xin thành thật cám ơn đồng chí Lê Thành Nghiêm đã đọc và đóng góp nhiều ý kiến quý báu để giáo trình có thể hoàn thành. Cần thơ, tháng 8 năm 2003 3/282 6. Người viết Nguyễn trung Lập 4/282 7. Những khái niệm cơ bản Những khái niệm cơ bản Những khái niệm cơ bản Lý thuyết mạch là một trong những môn học cơ sở của chuyên ngành Điện tử-Viễn thông-Tự động hóa. Không giống như Lý thuyết trường - là môn học nghiên cứu các phần tử mạch điện như tụ điện, cuộn dây. . . để giải thích sự vận chuyển bên trong của chúng - Lý thuyết mạch chỉ quan tâm đến hiệu quả khi các phần tử này nối lại với nhau để tạo thành mạch điện (hệ thống). Chương này nhắc lại một số khái niệm cơ bản của môn học. DẠNG SÓNG CỦA TÍN HIỆU Tín hiệu là sự biến đổi của một hay nhiều thông số của một quá trình vật lý nào đó theo qui luật của tin tức. Trong phạm vi hẹp của mạch điện, tín hiệu là hiệu thế hoặc dòng điện. Tín hiệu có thể có trị không đổi, ví dụ hiệu thế của một pin, accu; có thể có trị số thay đổi theo thời gian, ví dụ dòng điện đặc trưng cho âm thanh, hình ảnh. . . . Tín hiệu cho vào một mạch được gọi là tín hiệu vào hay kích thích và tín hiệu nhận được ở ngã ra của mạch là tín hiệu ra hay đáp ứng. Người ta dùng các hàm theo thời gian để mô tả tín hiệu và đường biểu diễn của chúng trên hệ trục biên độ - thời gian được gọi là dạng sóng. Dưới đây là một số hàm và dạng sóng của một số tín hiệu phổ biến. Hàm mũ (Exponential function) v(t) = Keσt K , σ là các hằng số thực. (H 1.1) là dạng sóng của hàm mũ với các trị σ khác nhau 5/282 8. (H 1.1) Hàm nấc đơn vị (Unit Step function) 1,t ≥ a 0,t < a u(t-a) = { Đây là tín hiệu có giá trị thay đổi đột ngột từ 0 lên 1 ở thời điểm t = a. (H 1.2) là một số trường hợp khác nhau của hàm nấc đơn vị (a) (b) (c) 6/282 9. (H 1.2) Hàm nấc u(t-a) nhân với hệ số K cho Ku(t-a), có giá tri bằng K khi t > a. Hàm dốc (Ramp function) Cho tín hiệu nấc đơn vị qua mạch tích phân ta được ở ngã ra tín hiệu dốc đơn vị. Nếu ta xét tại thời điểm t=0 và mạch không tích trữ năng lượng trước đó thì: với Dựa vào kết quả trên ta có định nghĩa của hàm dốc đơn vị như sau: (H 1.3) là dạng sóng của r(t) và r(t-a) (a) (H 1.3) (b) Hàm dốc r(t-a) nhân với hệ số K cho hàm Kr(t-a), dạng sóng là đường thẳng có độ dốc K và gặp trục t ở a. 7/282 10. Hàm xung lực (Impulse function) Cho tín hiệu nấc đơn vị qua mạch vi phân ta được tín hiệu ra là một xung lực đơn vị δ(t) = du(t) dt (S(t) còn được gọi là hàm Delta Dirac) Ta thấy S(t) không phải là một hàm số theo nghĩa chặt chẽ toán học vì đạo hàm của hàm nấc có trị = 0 ở t ≠ 0 và không xác định ở t = 0. Nhưng đây là một hàm quan trọng trong lý thuyết mạch và ta có thể hình dung một xung lực đơn vị hình thành như sau: Xét hàm f1(t) có dạng như (H 1.4a): 1 δ r(t),t ∈ {0,δ} 1,t > δ f1(t) = { 8/282 11. (a) (b) (c) (d) (H 1.4) Hàm f0(t) xác định bởi: f0(t) chính là độ dốc của f1(t) và khi (0< t S (H 1.4b). Với các trị khác nhau của S ta có các trị khác nhau của f0(t) nhưng phần diện tích giới hạn giữa f0(t) và trục hoành luôn luôn =1 (H 1.4c). Khi Vậy xung lực đơn vị được xem như tín hiệu có bề cao cực lớn và bề rộng cực nhỏ và diện tích bằng đơn vị (H 1.4d). Tổng quát, xung lực đơn vị tại t=a, S(t-a) xác định bởi: Các hàm nấc, dốc, xung lực được gọi chung là hàm bất thường. 9/282 12. Hàm sin Hàm sin là hàm khá quen thuộc nên ở đây chỉ giới thiệu vài hàm có quan hệ với hàm sin. Hàm sin tắt dần: và A là số thực dương (H 1.5a) Tích hai hàm sin có tần số khác nhau (H 1.5b) (a) (H1.5) (b) Hàm tuần hoàn không sin Ngoài các tín hiệu kể trên, chúng ta cũng thường gặp một số tín hiệu như: răng cưa, hình vuông, chuỗi xung. . . . được gọi là tín hiệu không sin, có thể là tuần hoàn hay không. Các tín hiệu này có thể được diễn tả bởi một tổ hợp tuyến tính của các hàm sin, hàm mũ và các hàm bất thường. (H 1.6) mô tả một số hàm tuần hoàn quen thuộc 10/282 13. (H 1.6) 11/282 14. phần tử mạch điện PHẦN TỬ MẠCH ĐIỆN Sự liên hệ giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào của một mạch điện tùy thuộc vào bản chất và độ lớn của các phần tử cấu thành mạch điện và cách nối với nhau của chúng. Người ta phân các phần tử ra làm hai loại: Phần tử thụ động: là phần tử nhận năng lượng của mạch. Nó có thể tiêu tán năng lượng (dưới dạng nhiệt) hay tích trữ năng lượng (dưới dạng điện hoặc từ trường). Gọi v(t) là hiệu thế hai đầu phần tử và i(t) là dòng điện chạy qua phần tử. Năng lượng của đoạn mạch chứa phần tử xác định bởi: - Phần tử là thụ động khi W(t) > 0, nghĩa là dòng điện đi vào phần tử theo chiều giảm của điện thế. Điện trở, cuộn dây và tụ điện là các phần tử thụ động. Phần tử tác động: là phần tử cấp năng lượng cho mạch ngoài. Năng lượng của đoạn mạch chứa phần tử W(t)t0 . Tín hiệu vào thường là các hàm thực theo thời gian nên đáp ứng cũng là các hàm thực theo thời gian và tùy thuộc cả tín hiệu vào và đặc tính của mạch. Dưới đây là một số tính chất của mạch dựa vào quan hệ của y(t) theo x(t). Mạch tuyến tính Một mạch gọi là tuyến tính khi tuân theo định luật: Nếu y1(t) và y2(t) lần lượt là đáp ứng của hai nguồn kích thích độc lập với nhau x1(t) và x2(t), mạch là tuyến tính nếu và chỉ nếu đáp ứng đối với x(t)= k1x1(t) + k2x2(t) là y(t)= k1y1(t) + k2y2(t) với mọi x(t) và mọi k1 và k2. Trên thực tế, các mạch thường không hoàn toàn tuyến tính nhưng trong nhiều trường hợp sự bất tuyến tính không quan trọng và có thể bỏ qua. Thí dụ các mạch khuếch đại dùng transistor là các mạch tuyến tính đối với tín hiệu vào có biên độ nhỏ. Sự bất tuyến tính chỉ thể hiện ra khi tín hiệu vào lớn. Mạch chỉ gồm các phần tử tuyến tính là mạch tuyến tính. Thí dụ 1.1 15/282 18. Chứng minh rằng mạch vi phân, đặc trưng bởi quan hệ giữa tín hiệu vào và ra theo hệ thức: là mạch tuyến tính Giải Gọi y1(t) là đáp ứng đối với x1(t): Gọi y2(t) là đáp ứng đối với x2(t): Với x(t)= k1x1(t) + k2 x2(t) đáp ứng y(t) là: y(t)=k1y1(t)+k2y2(t) Vậy mạch vi phân là mạch tuyến tính Mạch bất biến theo thời gian (time invariant) Liên hệ giữa tín hiệu ra và tín hiệu vào không tùy thuộc thời gian. Nếu tín hiệu vào trễ t0 giây thì tín hiệu ra cũng trễ t0 giây nhưng độ lớn và dạng không đổi. Một hàm theo t trễ t0 giây tương ứng với đường biểu diễn tịnh tiến t0 đơn vị theo chiều dương của trục t hay t được thay thế bởi (t-t0). Vậy, đối với mạch bất biến theo thời gian, đáp ứng đối với x(t-t0) là y(t-t0) Thí dụ 1.2 Mạch vi phân ở thí dụ 1.1 là mạch bất biến theo thời gian Ta phải chứng minh đáp ứng đối với x(t-t0) là y(t-t0). 16/282 19. Thật vậy: Để minh họa, cho x(t) có dạng như (H 1.13a) ta được y(t) ở (H 1.13b). Cho tín hiệu vào trễ (1/2)s, x(t-1/2) (H 1.13c), ta được tín hiệu ra cũng trễ (1/2)s, y(t-1/2) được vẽ ở (H 1.13d). (H 1.13) 1.3.3 Mạch thuận nghịch Xét mạch (H 1.14) (H 1.14) 17/282 20. Nếu tín hiệu vào ở cặp cực 1 là v1 cho đáp ứng ở cặp cực 2 là dòng điện nối tắt i2 . Bây giờ, cho tín hiệu v1 vào cặp cực 2 đáp ứng ở cặp cực 1 là i’2. Mạch có tính thuận nghịch khi i’2=i2. Mạch tập trung Các phần tử có tính tập trung khi có thể coi tín hiệu truyền qua nó tức thời. Gọi i1 là dòng điện vào phần tử và i2 là dòng điện ra khỏi phần tử, khi i2= i1 với mọi t ta nói phần tử có tính tập trung. (H 1.15) Một mạch chỉ gồm các phần tử tập trung là mạch tập trung.. Với một mạch tập trung ta có một số điểm hữu hạn mà trên đó có thể đo những tín hiệu khác nhau. Mạch không tập trung là một mạch phân tán. Dây truyền sóng là một thí dụ của mạch phân tán, nó tương đương với các phần tử R, L và C phân bố đều trên dây. Dòng điện truyền trên dây truyền sóng phải trễ mất một thời gian để đến ngã ra. 18/282 21. mạch tương đương MẠCH TƯƠNG ĐƯƠNG Các phần tử khi cấu thành mạch điện phải được biểu diễn bởi các mạch tương đương. Trong mạch tương đương có thể chứa các thành phần khác nhau Dưới đây là một số mạch tương đương trong thực tế của một số phần tử. Cuộn dây (H 1.16) Cuộn dây lý tưởng được đặc trưng bởi giá trị điện cảm của nó. Trên thực tế, các vòng dây có điện trở nên mạch tương đương phải mắc nối tiếp thêm một điện trở R và chính xác nhất cần kể thêm điện dung của các vòng dây nằm song song với nhau Tụ điện 19/282

MẠCH ĐIỆN TỬ TRƯƠNG VĂN TÁM CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode CHƯƠNG I MẠCH DIODE Trong chương này, khảo sát số mạch ứng dụng diode bán dẫn (giới hạn diode chỉnh lưu diode zener - Các diode đặc biệt khác bàn đến lúc cần thiết) Tùy theo nhu cầu ứng dụng, mơ hình lý tưởng, gần hay thực đưa vào cơng việc tính tốn mạch 1.1 ÐƯỜNG THẲNG LẤY ÐIỆN (LOAD LINE): Xem mạch hình 1.1a Nguồn điện chiều E mắc mạch làm cho diode phân cực thuận Gọi ID dòng điện thuận chạy qua diode VD hiệu đầu diode, ta có: Trong đó: I0 dịng điện rỉ nghịch η=1 ID lớn (vài mA trở lên) η=1 Khi ID nhỏ diode cấu tạo Ge η=2 Khi ID nhỏ diode cấu tạo Si Ngồi ra, từ mạch điện ta cịn có: E - VD - VR = E = VD + RID Tức Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com (1.2) I-1 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode Phương trình xác định điểm làm việc diode tức điểm điều hành Q, gọi phương trình đường thẳng lấy điện Giao điểm đường thẳng với đặc tuyến diode ID = f(VD) điểm điều hành Q 1.2 DIODE TRONG MẠCH ÐIỆN MỘT CHIỀU - Ngược lại E < VK, mạch xem hở, nên: ID = IR = 0mA ; VR = R.IR = 0V ; VD = E - VR = E 1.3 DIODE TRONG MẠCH ÐIỆN XOAY CHIỀU - MẠCH CHỈNH LƯU Mạch chỉnh lưu ứng dụng thông dụng quan trọng diode bán dẫn, có mục đích đổi từ điện xoay chiều (mà thường dạng Sin vuông) thành điện chiều 1.3.1 Khái niệm trị trung bình trị hiệu dụng 1.3.1.1 Trị trung bình: Hay cịn gọi trị chiều Trị trung bình sóng tuần hồn định nghĩa tổng đại số chu kỳ diện tích nằm trục (dương) diện tích nằm trục (âm) chia cho chu kỳ Một cách tổng quát, tổng đại số diện tích chu kỳ T sóng tuần hồn v(t) tính cơng thức: Một vài ví dụ: Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-2 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode Dạng sóng Trị trung bình 1.3.1.2 Trị hiệu dụng: Người ta định nghĩa trị hiệu dụng sóng tuần hồn( thí dụ dòng điện) trị số tương đương dòng điện chiều IDC mà chạy qua điện trở R chu kì có lượng tỏa nhiệt Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-3 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode Vài thí dụ: Dạng sóng Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com Trị trung bình hiệu dụng I-4 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode Hình 1.6 Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-5 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode 1.3.2 Mạch chỉnh lưu nửa sóng (một bán kỳ) Trong mạch ta dùng kiểu mẫu lý tưởng gần diode việc phân tích mạch Dạng mạch dạng sóng (thí dụ hình sin) ngõ vào ngõ hình 1.7 Diode dẫn điện bán kỳ dương vi(t) đưa vào mạch Ta có: - Biên độ đỉnh vo(t) Vdcm = Vm - 0.7V (1.6) - Ðiện trung bình ngõ ra: - Ðiện đỉnh phân cực nghịch diode là: VRM=Vm (1.8) Ta chỉnh lưu lấy bán kỳ âm cách đổi đầu diode Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-6 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode 1.3.3 Chỉnh lưu tồn sóng với biến có điểm Mạch hình 1.8a; Dạng sóng cuộn thứ cấp hình 1.8b - Ở bán kỳ dương, diode D1 phân cực thuận dẫn điện lúc diode D2 phân cực nghịch nên xem hở mạch (hình 1.9) - Ở bán kỳ âm, diode D2 phân cực thuận dẫn điện lúc diode D1 phân cực nghịch nên xem hở mạch (Hình 1.10) Ðể ý trường hợp, IL chạy qua RL theo chiều từ xuống dòng điện có mặt hai bán kỳ Ðiện đỉnh đầu RL là: Vdcm=Vm-0,7V (1.9) Và điện đỉnh phân cực nghịch diode ngưng dẫn là: VRM=Vdcm+Vm=2Vm-0,7V (1.10) - Dạng sóng thường trực đầu RL diễn tả hình 1.11 Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-7 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode Người ta chỉnh lưu để tạo điện âm đầu RL cách đổi cực diode lại 1.3.4 Chỉnh lưu tồn sóng dùng cầu diode Mạch - Ở bán kỳ dương nguồn điện, D2 D4 phân cực thuận dẫn điện lúc D1 D2 phân cực nghịch xem hở mạch Dùng kiểu mẫu điện ngưỡng, mạch điện vẽ lại hình 1.13 Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-8 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 1: Mạch Diode - Ở bán kỳ âm nguồn điện, D1 D3 phân cực thuận dẫn điện lúc D2, D4 phân cực nghịch xem hở mạch (Hình 1.14) Từ mạch tương đương ta thấy: - Ðiện đỉnh Vdcm ngang qua hai đầu RL là: Vdcm =Vm-2VD=Vm-1.4V (1.12) - Ðiện đỉnh phân cực nghịch VRM diode là: VRM=Vdcm+VD=Vm-VD VRM =Vm-0,7V (1.13) Ðể ý dịng điện trung bình chạy qua cặp diode dẫn điện 1/2 dòng điện trung bình qua tải Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-9 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động Ta dùng thạch anh để thay mạch nối tiếp LC, mạch dao động tần số fS Còn thay mạch song song LC, mạch dao động tần số fp (hoặc fop) Do thạch anh có điện cảm LS lớn, điện dung nối tiếp nhỏ nên thạch anh định tần số dao động mạch; linh kiện bên ngồi khơng làm thay đổi nhiều tần số dao động (dưới 1/1000) Thường người ta chế tạo thạch anh có tần số dao động từ 100khz trở lên, tần số thấp khó chế tạo Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-22 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động 10.3.2 Dao động thạch anh: Dao động dùng thạch anh mạch cộng hưởng nối tiếp gọi mạch dao động Pierce (Pierce crystal oscillator) Dạng tổng quát sau: Ta thấy dạng mạch giống mạch dao động clapp thay cuộn dây tụ điện nối tiếp thạch anh Dao động Pierce loại dao động thông dụng thạch anh Hình 10.29 loại mạch dao động Pierce dùng linh kiện Thạch anh nằm đường hồi tiếp từ cực thoát cực cổng Trong C1 = CdS; C2 = CgS tụ liên cực FET Do C1 C2 nhỏ nên tần số dao động mạch: thạch anh dùng mạch cộng hưởng song song Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-23 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động Thực tế người ta mắc thêm tụ tinh chỉnh CM (Trimmer) hình 10.29 có tác động giảm biến dạng tín hiệu dao động Ta dùng mạch hình 10.30 với C1 C2 mắc bên Trường hợp ta thấy thạch anh dùng mạch cộng hưởng nối tiếp 10.4 DAO ÐỘNG KHƠNG SIN 10.4.1 Dao động tích dùng OP-AMP (op-amp relaxation oscillator) Ðây mạch tạo sóng vng cịn gọi mạch dao động đa hài phi ổn (astable mutivibrator) Hình 10.31 mơ tả dạng mạch dùng op-amp Ta thấy dạng mạch giống mạch so sánh đảo có hồi tiếp dương với điện so sánh vi thay tụ C Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-24 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động Ðiện thềm VUTP=β.(+VSAT)>0 Ðiện thềm VLTP=β.(-VSAT) Còn bảo hòa âm v0= -(VZ+0.7v) = -V0 < Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-30 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động Ðiện đỉnh - đỉnh tam giác: Chú ý VR = Vmax = -Vmin Xác định tần sơ: + Khi VS ≠ Khi v0 = -V0 (đường tiến) ta có: Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-31 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động 10.4.4 Tạo sóng tam giác đơn cực: Ta xem lại mạch tạo sóng tam giác VR = Và VS = → = tn Ðể tạo sóng tam giác đơn cực (giả sử dương) ta mắc thêm diode nối tiếp với R1 hình 10.43a Khi v0 = -V0: diode D dẫn Khi v0 = +V0: diode D ngưng Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-32 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động Muốn tạo sóng tam giác đơn cực âm ta cần đổi chiều diode D Tần số dao động không thay đổi 10.4.5 Tạo sóng cưa: Như phần trước, để tạo sóng cưa, ta giảm nhỏ T2 Muốn vậy, ta tạo điều kiện cho tụ C mạch tích phân phóng điện nhanh Ta dùng mạch hình 10.44 Do Ei âm, mở điện tụ C nạp tạo v(t) dương (tích phân đảo) tăng dần từ 0v Lúc Vref > lớn v(t) nên v0 trạng thái -VSAT ( diode D transistor Q ngưng khơng ảnh hưởng đến mạch tích phân Tín hiệu cưa tăng dần, Vc = Vref mạch so sánh đổi trạng thái v0 thành +VSAT làm cho D Q dẫn bảo hịa Tụ C phóng nhanh qua Q kéo v(t) xuống 0v Mạch so sánh lại đổi trạng thái Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-33 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-34 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động BÀI TẬP CUỐI CHƯƠNG X Bài 1: Cho mạch dao động dịch pha RC sau: Chứng minh tần số dao dộng cho 2.Tìm giá trị R’ Bài 2: Cho mạch điện: Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-35 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt Chương 10: Mạch dao động Bài 3: Cho mạch điện: D1, D2 cấu tạo Si có điện Zener VZ1 VZ2 Chứng minh độ rộng xung dương v0 cho bởi: Chứng minh độ rộng xung âm v0 cho bởi: Nếu VZ1 > VZ2 T1 lớn hay nhỏ T2 Giải thích Tìm tần số f mạch dao động VZ1 = VZ2 = VZ Bài 4: Trong mạch điện thay R mạch sau: Giải thích hoạt động mạch (JFET hoạt động vùng ID bảo hòa) Nếu dùng JFET 2N4869 có đặc điểm ID bảo hịa: VGS =-1V, ID = 3mA VGS =-2V, ID = 1mA Trong điều kiện op-amp bảo hòa |v0| =20v; R1 =R2 Ðể dịng nạp tụ 3mA, dịng phóng 1mA cho chu kỳ T=1ms RS1, RS2, C phải Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com X-36 Mạch Điện Tử https://fb.com/tailieudientucntt ... vùng: - Vùng tác động: (Vùng khuếch đại hay tuyến tính) với nối B-E phân cực thuận nối B-C phân cực nghịch - Vùng bảo hòa: Nối B-E phân cực thuận Nối B-C phân cực thuận - Vùng ngưng: Nối B-E phân... là: Vdcm=Vm-0,7V (1.9) Và điện đỉnh phân cực nghịch diode ngưng dẫn là: VRM=Vdcm+Vm=2Vm-0,7V (1.10) - Dạng sóng thường trực đầu RL diễn tả hình 1.11 Trương Văn Tám CuuDuongThanCong.com I-7 Mạch... Ðiện đỉnh Vdcm ngang qua hai đầu RL là: Vdcm =Vm-2VD=Vm-1.4V (1.12) - Ðiện đỉnh phân cực nghịch VRM diode là: VRM=Vdcm+VD=Vm-VD VRM =Vm-0,7V (1.13) Ðể ý dịng điện trung bình chạy qua cặp diode

Ngày đăng: 24/08/2020, 01:47

TỪ KHÓA LIÊN QUAN