Giáo trình: Kỹ thuật mạch điện tử 2 (điện tử tương tự 2), Nguyễn Văn Tuấn

1 CHỈÅNG CẠC MẢCH TÊNH TOẠN, ÂIÃƯU KHIÃØN V TẢO HM DNG KHÚCH ÂẢI THÛT TOẠN Chỉång ny nhàịm giåïi thiãûu viãûc ỉïng dủng mảch khúch âải thût toạn (KÂTT) cạc mảch khúch âải, toạn, âiãưu khiãøn, tảo hm Kho sạt cạc mảch cäüng, trỉì, nhán chia, khai càn, mảch khúch âải loga v âäúi loga, mảch vi, têch phán, PD,PID, mảch chènh lỉu chênh xạc, mảch so sạnh tỉång tỉû 1.1 Khại niãûm chung Hiãûn nay, cạc bäü khúch âải thût toạn (KÂTT) âọng vai tr quan trng v âỉåüc ỉïng dủng räüng ri k thût khúch âải, toạn, âiãưu khiãøn, tảo hm, taỷo tờn hióỷu hỗnh sine vaỡ xung, sổớ duỷng äøn ạp v cạc bäü lc têch cỉûc Trong k thût mảch tỉång tỉû, cạc mảch toạn v âiãưu khiãøn âỉåüc xáy dỉûng ch úu dỉûa trãn bäü KÂTT Khi thay âäøi cạc linh kiãûn màõc mảch häưi tiãúp ta s cọ âỉåüc cạc mảch toạn v âiãưu khiãøn khạc Cọ dảng mảch toạn v âiãưu khiãøn : tuún v phi tuún Tuún : cọ mảch häưi tiãúp cạc linh kiãûn cọ hm truưn âảt tuún Phi tuún : cọ mảch häưi tiãúp cạc linh kiãûn cọ hm truưn phi tuún Vãư màût k thût, âãø tảo hm phi tuún cọ thãø dỉûa vo mäüt cạc nguyãn tàõc sau âáy : Quan hãû phi tuyãún Volt - Ampe ca màût ghẹp pn ca diode hồûc BJT phán cỉûc thûn (mảch khúch âải loga) Quan hãû phi tuún giỉỵa âäü däúc ca âàûc tuún BJT lỉåỵng cỉûc v dng Emitå (mảch nhán tỉång tỉû) Lm gáưn âụng âàûc tuún phi tuún bàịng nhỉỵng âoản thàóng gáúp khục (cạc mảch tảo hm dng diode) Thay âäøi cỉûc ca âiãûn ạp âàût vo phán tỉí têch cỉûc lm cho dng âiãûn thay âäøi (khoaï diode, khoaï transistor) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.2 Caïc mảch toạn v âiãưu khiãøn 1.2.1 Mảch cäüng âo R1 vin1 RN R2 vin2 vinn vout Rn Hỗnh 1.1 Så âäư mảch cäüng âo p dủng quy tàõc dng âiãûn nụt cho N ta cọ : v v in1 v in v + + + inn + out = R2 Rn RN R1 ⎞ ⎛R R R ⇒ v out = −⎜⎜ N v in1 + N v in + + N v inn ⎟⎟ R1 Rn ⎠ ⎝ R1 1.2.2 Maûch khuãúch âaûi âo våïi tråí khạng vo låïn RN R1 vin vout R2 R3 v3 Hỗnh 1.2 Sồ õọử maỷch khuóỳch õaỷi õaớo vồùi trồớ khaùng vaỡo lồùn Vióỳt phổồng trỗnh doỡng âiãûn cho nuït N: vin v3 + =0 R1 R N v = v out Maì R3 R2 + R3 ⇒ − v out = (âiãöu kiãûn RN ≥ R3) RN R (1 + ) v in R3 R1 ⇒ hãû säú khúch âải ca mảch : K’ = CuuDuongThanCong.com RN R (1 + ) R1 R3 https://fb.com/tailieudientucntt Trỉåìng håüp u cáưu hãû säú khúch âải lồùn thỗ phaới choỹn R1 nhoớ Luùc õoù trồớ khaùng vo ca mảch ZV = R1 nh Cọ thãø khàõc phủc nhỉåüc âiãøm âọ bàịng cạch chn R1 = RN R låïn Do âọ K’ chè cn phủ thüc vo , cọ thãø tàng t säú ny ty m váùn khäng R3 nh hỉåíng âãún tråí khạng vo ZV = R1 = RN ca mảch Våïi cạc cáúu tảo váûy cọ thãø tàng thãm säú âáưu vo âãø thỉûc hiãûn cạc mảch cäüng hồûc mảch trỉì cọ tråí khạng vo låïn 1.2.3 Mảch trỉì RN R1 vin1 vout vin2 R2 Rp Hỗnh 1.3 Sồ õọử maỷch trổỡ Âiãûn ạp åí cỉía vo thûn : v P = v in RP R RP + P a Âiãûn ạp åí cỉía vo âo : v N = (vin1 − v out ) RN + v out RN RN + a Vỗ vd = vp - vN = ⇒ vp = vN ⇒ vin2 RN RP = ( vin1-vout) + vout RP RN RP + RN + a a ⇒ vout = a (vin2-vin1) (Nãúu RN = RP) 1.2.4 Mảch trỉì våïi tråí khạng vo låïn Vín2 vout Vin1 R KR R/n Hỗnh 1.4.a Sồ õọử maỷch trỉì cọ mäüt ng vo tråí khạng låïn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Vióỳt phổồng trỗnh doỡng õióỷn nuùt cho nuùt N1 v N2 ta cọ : v in1 − v N v N v out − v N − + = Maì vN = vin2 R R KR n ⇒ vin1-vin2 = nvin2 + v out − v in =0 K ⇒ Kvin1 - (n + 1) Kvin2 + vout - vin2 = ⇒ vout = vin2 + K(n + 1) vin2 -Kvin1 ⇒ vout = (1 + K + nK) vin2 -Kvin1 Hãû säú cuía Vin2 luän ln låïn hån hãû säú ca Vin1 ⇒ mảch khäng tảo âỉåüc âiãûn ạp cọ dảng : K (Vin2 -Vin1) Tråí khạng vo ca cỉía P låïn (Zv = rd), nãn khäng u cáưu ngưn vin2 cọ cäng sút låïn v3 vin1 R3 N1 R3 R1 R1 N2 R2 vout vin2 Hỗnh 1.4.b Sồ õọử maỷch trổỡ coù hai ngoợ vaỡo trồớ khaùng õóửu lồùn Hỗnh 1.4.b trỗnh baỡy mảch âiãûn cọ tråí khạng vo ca c hai cỉía (cổớa vin1 vaỡ vin2) õóửu lồùn Vióỳt phổồng trỗnh doỡng âiãûn nụt cho N1 v N2 ta cọ : ⎧ v3 − vin1 vin − vin1 − vin1 + + =0 ⎪ R R R ⎪ ⎨ ⎪ v3 − vin + v out − vin + vin1 − vin = ⎪⎩ R R2 R1 Suy ra: CuuDuongThanCong.com vout = (1 + R2 R + 2R )(vin2 -vin1) R 1R https://fb.com/tailieudientucntt Ta tháúy tråí khạng vo ca c hai cỉía âãưu låïn v bàịng rd ca KÂTT Cọ thãø thay R + 2R âäøi âỉåüc hãû säú khuãúch âaûi K’ = + R2 thay âäøi R1 R 1R K = Kmin R1 = ∞ R2 )(vin2 -vin1) R3 Lục âọ: vout = (1 + Vỗ R2 0, R3 nãn K’ > 1.2.5 Mảch tảo âiãûn ạp cọ cỉûc thay âäøi R1 R1 vin1 R2 vout qR2 Hỗnh 1.5 Sồ õọử maỷch taỷo õióỷn aùp cọ cỉûc thay âäøi vN = Ta cọ : v in1 − v out v + v out + vout = in1 2 vP = q vin1 v P = vN Vỗ : v in1 + v out = qvin1 ⇒ vout = (2q - 1)vin1 Khi thay âäøi tiãúp âiãøm trãn chiãút aïp R2 ta cọ hãû säú ca vout lục dỉång, lục ám Khi q = 1/2 ⇒ vout = màûc duì vin1 ≠ Khi q > 1/2 ⇒ vout vaì vin1 cuìng pha Khi q < 1/2 ⇒ vout vaì vin1 ngỉåüc pha 1.2.6 Mảch têch phán âo iC R vin1 i1 vout Hỗnh 1.6.a Sồ õọử maỷch tờch phỏn õaớo CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt Phổồng trỗnh doỡng õióỷn nuùt taỷi N: i1 + ic = hay Suy dv vin1 + C out = dt R t 1 vout = − vin1 (t).dt = − vin1 (t)dt + vout(t = 0) RC RC ∫ ∫ ⇒ âiãûn aïp tè lãû våïi têch phán âiãûn aïp vaìo Thỉåìng chn hàịng säú thåìi gian τ = RC = 1s vout (t = 0) l âiãưu kiãûn âáưu, khäng phủ thüc vo âiãûn ạp vo vin1 Nãúu vin1 l õióỷn aùp xoay chióửu hỗnh sin: vin1 = Vin1 sint thỗ: vout = V Vin1.sint.dt = in1 cosωt = Vout cosωt RC ωRC ∫ ⇒ biãn âäü âiãûn ạp t lãû nghëch våïi táưn säú Âàûc tuún biãn âäü - táưn säú ca mảch têch phán : Vout = f (ω) coï âäü däúc - 20dB/decade Vin1 Mảch âỉåüc gi l mảch têch phán mäüt phảm vi táưn säú no âọ nãúu phảm vi táưn säú âọ âàûc tuún biãn - táưn ca gim våïi âäü däúc 20dB/decade Âãø gim nh hỉåíng ca dng ténh It v âiãûn ạp lãûch khäng cọ thãø gáy sai säú âạng kãø cho mảch têch phán, åí cỉía thûn ca bäü KÂTT ngỉåìi ta màõc thãm mäüt âiãûn tråí thay âäøi âỉåüc R1 v näúi xúng masse C R vin1 vout R1 Hỗnh 1.6.b Maỷch tờch phỏn âo cọ biãún tråí R1 b dng lãûch khäng Âiãưu chốnh R1 cho R1 R thỗ giaớm õổồỹc tạc dủng ca dng âiãûn lãûch khäng Io = IP - IN v âiãûn ạp lãûch khäng vo = vP - vN (khi vout = 0) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 1.2.7 Maûch têch phán täøng C R1 vin1 vin2 R2 vinn vout Rn RP Hỗnh 1.7 Sồ õọử maỷch tờch phỏn tọứng Duỡng phổồng phaùp xóỳp chọửng vaỡ vióỳt phổồng trỗnh doỡng õióỷn nuùt õọỳi vồùi nuùt N ta tỗm õổồỹc: vout = − vinn ⎞ ⎛ vin1 vin ⎜ ⎟dt + + + R n ⎟⎠ C ∫ ⎜⎝ R1 R 1.2.8 Maûch têch phán hiãûu CN vin1 R1 vout vin2 R2 CP Hỗnh 1.8 Sồ õọử maỷch tờch phỏn hióỷu Vióỳt phổồng trỗnh õọỳi vồùi nuït N : Âäúi våïi nuït P : v in1 − v N d ( v out − v N ) + CN =0 R1 dt (1) dv v in − v P − CP P = R2 dt (2) Biãún âäøi vaì cho vN = vP, R1CN = R2CP = RC (1) ⇒ vin1 - vN = - R1CN (2) ⇒ vin2 - vP = R2CP Suy ra: CuuDuongThanCong.com dv out dv + R 1C N N dt dt dv P dt vin2 - vin1 = RC dv out dt https://fb.com/tailieudientucntt ⇒ vout = ( vin − vin1 )dt RC 1.2.9 Maỷch vi phỏn RN C1 vin1 vout Hỗnh 1.9 Så âäư mảch vi phán Ta cọ : i = C1 dv in1 v out = dt RN ⇒ vout = - RNC1 dv in1 dt giaí thiãút: vin1 = Vin1 sinωt ⇒ vout = -RNC1ωVin1cosωt = -Voutcosωt Hãû säú khúch âải ca mảch: K’ = Vout = ωRNC1 Vin1 K’ tàng theo táưn säú v âäư thë bode cọ âäü däúc 20dB/decade Váûy : Mảch âỉåüc gi l mảch vi phán mäüt phảm vi táưn säú no âọ nãúu phảm vi táưn säú âọ âàûc tuún biãn - táưn ca tàng våïi âäü däúc 20dB/decade 1.2.10 Maûch PI (Proportional Integrated) RN i1 v1 C iN vin R1 vout N Hỗnh 1.10.a Sồ õọử maỷch PI Mảch thỉåìng âỉåüc sỉí dủng cạc mảch âiãưu khiãøn Mảch cọ âiãûn ạp âỉåüc biãøu diãùn theo dảng: vout = Avin + B ∫ v in dt AÏp duỷng phổồng trỗnh cỏn bũng doỡng taỷi N: i1 + iN = ⇒ iN = -i1 = - vin/R1 (1) CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt i in dt + R N i N (2) C∫ v in dt ⇒ vout = - RN/R1vin R 1C ∫ Màût khaïc: vout = vc + v1 = Thay (1) vo (2) Gi sỉí vin = Vincosωt ⇒ v out = − RN V Vin cos ωt − in sin ωt = Vout cos(ωt + Φ ) R1 ωR 1C ⇒ Âàûc tuyãún biãn táön: K' = Âàût: ωo = Vout 1 ω R 2N C + 1 R 2N + 2 = = = Vin R1 ωC R1 ω 2C R1 R NC Khi > ωo ⇒ K ' ≈ RN ⇒ Maûch mang cháút khúch âải nhiãưu hån (tỉång ỉïng R1 våïi khu vỉûc P) Khu vỉûc trung gian l khu vỉûc chuyãøn tiãúp 1.2.11 Maûch PID (Proportional Integrated Differential) R RN v1 C iN Vin R1 N Vout Hỗnh 1.11.a Sồ âäư mảch PID CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 10 PID cng l mảch hay âỉåüc sỉí dủng k thût âiãưu khiãøn âãø måí räüng phảm vi táưn säú âiãưu khiãøn ca mảch v nhiãưu trỉåìng håüp tàng äøn âënh ca hãû thäúng âiãưu khiãøn mäüt di táưn säú räüng dvin dt v in dv in Tổỡ phổồng trỗnh doỡng âiãûn nụt tải N: + C1 + iN = R1 dt Vaỡ phổồng trỗnh õióỷn aùp trón nhaïnh ra: v out = i N R N + i N dt CN ∫ v out = Avin + B∫ vin dt + C Âiãûn ạp cọ dảng: (1) (2) Thay (1) vaìo (2): Suy ra: ⎛v dv ⎞ dv in ⎞ ⎛ v in ⎜ ⎟⎟dt v out = −⎜⎜ in + C1 in ⎟⎟R N + C + ∫ ⎜R R dt C dt N ⎝ ⎠ ⎝ ⎠ ⎛R C ⎞ dv v out = −⎜⎜ N + ⎟⎟ v in − v in dt − R N C1 in ∫ R NCN dt ⎝ R1 CN ⎠ (*) thỗ thaỡnh phỏửn tờch phỏn (*) chióỳm ổu thãú R NCN * ÅÍ táưn säú cao ω >> N = thỗ thaỡnh phỏửn vi phỏn (*) chiãúm ỉu thãú R C1 * ÅÍ táưn säú tháúp ω thỗ ngoợ ca bäü so sạnh 2 (SS) s cho mỉïc logic v lục ny khọa K s âỉåüc näúi tåïi mỉïc âiãûn ạp chøn Vch1 âãø VA max mảch trỉì tên hiãûu Khäúi trỉì s âỉåüc thỉûc hiãûn láúy VA = (VA - Vch1) Kãút quaí cuía VA max Ngỉåüc lải nãúu VA < phẹp trỉì s âỉåüc tiãúp tủc âỉa vo so sạnh åí tỏửng vồùi Vch2 = Vch1 thỗ khoùa K s näúi tåïi mỉïc âiãûn thãú v nhåì váûy ton bäü tên hiãûu VA s âỉåüc so sạnh iãúp åí táưng sau Åí âáy mảch thỉûc hiãûn phỉång phạp biãún âäøi tưn tỉû nãn tiãún âäü biãún âäøi gim õaớng kóứ tng sọỳ tỏửng Vỗ vỏỷy ồớ phổồng phạp ny, ngỉåìi ta thỉåìng giåïi hản säú táưng l 6.4.3 Chuøn âäøi AD näúi tiãúp dng vng häưi tiãúp VA SS DAC CÄØNG Nguäön dao âäüng Bäü âãúm thuỏỷn nghởch Kờch khồới Kóỳt quaớ Hỗnh 6.6 Sồ õọử chuøn âäøi AD näúi tiãúp dng vng häưi tiãúp CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 85 x(t) VA ∆x < h VA Sai säú ∆x 2N -1 náúc ∆t Vht t T biãún âäøi t1 t2 ti t Hỗnh 6.5 ọử thở thồỡi gian bióứu dióựn quaù trỗnh AD Khi õổa xung kờch khồới vaỡo thỗ cọứng õổồỹc mồớ vaỡ bọỹ õóỳm hoaỷt õọỹng âãúm xung tỉì ngưn dao âäüng Näüi dung ca bäü âãúm s âỉåüc âỉa âãún bäü biãún âäøi AD (ADC âãø biãún âäøi thnh âiãûn ạp häưi tiãúpVht Vht ln ln âỉåüc so sạnh våïi tên hiãûu vo VA quạ trỗnh bióỳn õọứi seợ dióựn cho õóỳn tờn hiãûu häưi tiãúp cán bàịng våïi tên hiãûu vo v lm âäøi trảng thại bäü so sạnh Bäü âãúm l bọỹ õóỳm thuỏỷn nghởch Mọựi VA < Vht thỗ seợ õóỳm xuọỳng Vỗ vỏỷy kóỳt thuùc thồỡi gian bióỳn õọứi thỗ tờn hióỷu họửi tióỳp seợ luọn luọn dao âäüng xung quanh giạ trë âiãûn ạp vo VA tỉì bäü âãúm ngỉåìi ta láúy kãút qu ca phẹp biãún âäøi AD ny Váûy åí phỉång phạp ny thåìi gian biãún âäøi (T biãún âäøi) l mäüt âải lỉåüng thay âäøi v phủ thüc vo trë säú ca tên hiãûu vaìo VA thåìi gian biãún âäøi låïn nháút TBiãún âäøi max tæång æïng våïi VA max nãúu bäü âãúm cọ N bêt, chu k ngưn dao âäüng l t thỗ : TBióỳn õọứi = (2N - 1) t Sai säú ténh ca phẹp biãún âäøi ch úu phủ thüc vo sai säú ca bäü DAC v ca bäü so sạnh Khi mảch hoảt âäüng khäng cọ block chn nhồù (Sample and Hold) thỗ sai sọỳ õọỹng phuỷ thuọỹc ch úu vo thåìi gian biãún âäøi M thåìi gian biãún âäøi lải phủ thüc vo VA nãn trỉåìng håüp naìy sai säú khäng tuyãún Váûy nãúu khäng sổớ duỷng block choỹn nhồù thỗ phổồng phaùp naỡy chố thêch håüp våïi cạc tên hiãûu mäüt chiãưu hay cạc tên hiãûu cọ táưn säú tháúp, biãún thiãn cháûm CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 86 6.4.4 Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp âãúm âån gin VA VC VG Tảo âiãûn ạp ràng cổa M VD Taỷo nhởp Hỗnh 6.6 Bọỹ chuyóứn âäøi AD theo phỉång phạp âãúm âån gin V VC VA VSS1 C R t R2 R1 vch vg VSS2 VC t t Hỗnh 6.7 sồ õọử khọỳi maỷch taỷo âiãûn ạp ràng cỉa v âäư thë biãøu diãùn ngun l hoảt âäüng ca mảch t CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 87 Âiãûn ạp vo VA âỉåüc so sạnh våïi âiãûn ạp chøn dảng ràng cỉa Vc nhåì bäü so sạnh SS1 Khi VA > Vc → VSS = Khi VA < Vc → VSS = Bäü so saïnh (SS2) so sạnh âiãûn ạp ràng cỉa Vc våïi mỉïc (âáút) Sau âọ VSS1 v VSS2 âỉåüc âỉa âãún mảch AND Xung VG cọ âäü räüng t lãû våïi âäü låïn ca âiãûn ạp vo VA våïi gi thiãút xung ràng cỉa Vc cọ âäü däúc khäng âäøi Mảch AND thỉï hai chè cho cạc xung nhëp thåìi gian täưn tải xung VG nghéa l thåìi gian m < VA < VC mảch âãúm âáưu s âãúm säú xung nhëp âọ Säú xung ny t lãû våïi âäü låïn ca VA Bäü tảo xung ràng cỉa thỉûc cháút l mảch têch phán Dng âiãûn ạp chøn mäüt chiãưu Vch âãø nảp cho tủ âiãûn C qua âiãûn tråí R Ta cọ âiãûn ạp : V’C = VC = − Vch Vch t t t ∫ Vch dt = ∫ dt = RC o RC o RC R ' Vch VC = =|a|t R1 R Ct Gi sỉí tải t = tm thỗ VC VA, ta coù : VA = Vch V t M ⇒ t M = A R.C RC Vch Gi Z l säú xung nhëp âãúm âỉåüc thåìi gian tM ⇒ Z = fn.tM Våïi fn : táön säú xung nhëp ⇒ Z = fn VA R.C Vch (*) Tỉì (*) ⇒ a) Z tè lãû våïi VA b) Mún gim sai säú cho phẹp biãún âäøi thỗ phaới choỹn R, C loaỷi tọỳt, tỏửn sọỳ xung nhëp fn phi låïn, v Vch phi äøn âënh CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 88 6.4.5 Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp têch phán hai sỉåìn däúc C R K _1 Ngưn dao âäüng + _ Uch + UA Maûch logic CÄØNG Flip Flop traỡn Bọỹ õóỷm Kóỳt quaớ Hỗnh 6.8 Bọỹ chuøn âäøi AD theo phỉång phạp têch phán sỉåìn däúc VC Gi : t1 : thåìi gian âãúm ỉïng våïi säú xung laìm bäü âãúm Âäü däúc Uch tảo bë trn t2 : thåìi gian têch âiãûn aïp chuáøn Vch t VC : âiãûn aïp ràng cæa åí âáưu ca bäü têch phán t1 t2 VSS VSS : âiãûn ạp ca bäü so sạnh Z : säú xung âãúm âæåüc Zo : säú xung thåìi gian t0 t Vch : âiãûn ạp chøn cọ cổỷc tờnh nhổ hỗnh veợ ZO Z VA : õióỷn aùp vaỡo (cổỷc tờnh nhổ hỗnh veợ) ã Hoaỷt õọỹng cuớa maỷch : t Hỗnh 6.9 ọử thở bióứu dióựn ngun l hoảt âäüng ca mảch Åí trảng thại âáưu tiãn, khọa K ln âàût åí vë trê Mảch têch phán s têch phán VA, âọ bäü âãúm s âãúm xung tỉì ngưn dao âäüng chøn táưn säú fn VA âỉåüc têch phán thåìi gian t1 cho âãún bäü âãúm bë traìn (thåìi âiãøm t1) Lục ny mảch logic s âiãưu khiãøn CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 89 chuøn khọa K sang vë trê v mảch têch phán s tiãúp tủc têch phán Vch nhỉng våïi chiãưu ngổồỹc laỷi vỗ Vch coù cổỷc tờnh ngổồỹc cổỷc tờnh VA Khi tên hiãûu cuía bäü têch phán VC giaớm xuọỳng bũng thỗ maỷch so saùnh seợ õoùng cäøng Näüi dung ghi bäü âãúm l kãút qu biãún âäøi Nọ tè lãû våïi thåìi gian têch phán âiãûn ạp chøn t2 • Âiãûn ạp nảp cho tủ C thåìi gian t1 nhåì mảch têch phán VA VCt1 = VA t1 RC (1) • Âiãûn ạp nảp cho tủ C thåìi gian t2 theo chiãưu ngỉåüc lải nhåì VA VCt2 = - Vch t2 RC (2) Trong thåìi gian t2 âiãûn ạp trãn tủ gim xúng bàòng : ⇒ | VCt1| = | VCt2| ⇒ V VA t1 = ch t2 RC RC ⇒ t2 = VA t1 Vch Säú xung Zo âãúm âæåüc thåìi gian t1 : Zo = t1.fn ⇒ t1 = Zo fn fn : táưn säú ca dao âäüng chøn Do âọ säú xung âãúm âỉåüc ca bäü âãúm nhåì bäü âãúm v âỉa kãút qu thåìi gian t2 : Z = t2.fn = VA V Z V t1.fn = A o fn = A Zo Vch Vch f n Vch Váûy näüi dung bäü âãúm t lãû våïi âiãûn ạp vo VA cáưn chuøn âäøi Æu âiãøm : biãøu thæïc Z = VA Zo khäng cọ tham säú RC ca mảch v cng khäng Vch phủ thüc vo xung dao âäüng chøn fn phổồng phaùp õóỳm õồn giaớn vỗ vỏỷy kóỳt CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 90 qu chuøn âäøi khạ chênh xạc v âãø tàng âäü chênh xạc khäng cáưn tàng fn cao Tuy nhiãn fn phi cọ âäü äøn âënh cao, c thåìi gian t1 v t2 fn âãưu khäng âäøi Sai säú ténh khäng äøn âënh cuía Vch, fn, bäü têch phán v bäü so sạnh Hiãûn ngỉåìi ta cn thãø hiãûn phỉång phạp têch phán 3,4 âäü däúc 6.4.6 Chuøn âäøi AD theo phỉång phạp song song - näúi tiãúp kãút håüp B1 B2 BN1 U ADC TÁƯNG THỈÏ HAI DAC N1 bit song song U TÁƯNG THặẽ NHT Maỷch hióỷu Nhỏn 2N1 Hỗnh 6.10 Bọỹ chuyóứn âäøi AD theo phỉång phạp song song näúi tiãúp kãút håüp Âáy l sỉû kãút håüp phỉång phạp song song v phỉång phạp näúi tiãúp nhàịm dung ỉu khuút âiãøm ca hai phỉång phạp ny : gim båït âäü phỉïc tảp ca phỉång phạp song song v tàng täúc âäü chuøn âäøi so våïi phỉång phạp näúi tiãúp Cng cọ thãø gi âáy l phỉång phạp phán âoản tỉìng nhoïm bit, våïi säú bit mäùi nhoïm N ≥ Bäü chuøn âäøi ADC âáưu tiãn l bäü chuøn âäøi song song N1 bit våïi N1 ≥ Trong bỉåïc so sạnh thỉï nháút → xạc âënh âỉåüc N1 bit Tỉì B1 → BN1 Âãø chuøn âäøi N bit, phi N Mäùi táưng dng 2N1 - bäü so sạnh Nhỉ váûy âãø chuøn âäøi N bit dng l táưng våïi l = N1 phi dng : l (2N1 - 1) = N N1 (2 - 1) bäü so sạnh N1 Vê dủ N = 9; N1 = Phỉång phạp song song-näúi thiãúp kãút håüp : säú bäü SS : l (2N1 - 1) = N N1 - (2 )=3.7=21 N1 Phỉång phạp song song : säú bäü SS : (2N - 1) = (2N - 1) = (29 - 1) = 512 - = 511 CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 91 6.4.7 Chuyãøn âäøi AD phi tuyãún Q ta nháûn tháúy : sai säú tuyãût âäúi ca mäüt chuøn âäøi AD khäng âäøi, cn sai säú tỉång âäúi ca tàng lãn biãn âäü tên hiãûu vo Tỉì biãøu thỉïc sai säú lỉåüng tỉí họa : ∆VQ = gim Mún cho sai säú tỉång âäúi khäng âäøi ton di biãún âäøi âiãûn ạp vaỡo thỗ õổồỡngõỷc tờnh truyóửn õaỷt cuớa bọỹ bióỳn õọứi phi cọ dảng loga cho tè säú tên hiãûu trãn tảp ám thay âäøi di biãún âäøi ca õióỷn aùp vaỡo VD VA VA VD Hỗnh 6.11 ỷc tờnh bióỳn õọứi phi tuyóỳn cuớa ADC Hỗnh 6.12 ỷc biãún âäøi phi tuún ca DAC Ỉu âiãøm ca phỉång phạp ny l láún ạt âỉåüc tảp ám kãø c tên hiãûu vo nh v låïn, cho phẹp tàng dung lỉåüng ca kãnh thoải gim âỉåüc säú bit våïi cng cháút lỉåüng thäng tin lỉåüng tỉí họa tuún Âãø thu lải tên hiãûu trung thỉûc ban âáưu, bäü biãún âäøi DA phi cọ cáúu tảo cho âỉåìng âàûc biãún âäøi ngỉåüc cuớa noù coù daỷng haỡm muợ nhổ hỗnh veợ ồớ trãn Âàûc tuún biãún âäit AD thỉåìng l hm säú : y= y VA l n (1 + µx ) våïi x = l n (1 + µ ) VA max y=x VD y= VD max Âäü däúc y’ taûi x = ⇒ y’| x = = µ l n (1 + ) x Hỗnh 6.13 ỷc biãún âäøi ngỉåüc ca bäü DA 6.5 Cạc phỉång phạp chuøn âäøi säú sang tỉång tỉû (DAC) Chuøn âäøi sọỳ tổồng tổỷ (DAC) laỡ quaù trỗnh tỗm laỷi tờn hiãûu tỉång tỉû tỉì N säú hảng (N bit) â biãút ca tên hiãûu säú våïi âäü chênh xạc l mỉïc lỉåüng tỉí tỉïc 1LSB CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt 92 VD VA VM DAC LTT Hỗnh 6.14 Sồ õọử khọỳi quaù trỗnh chuyóứn õọứi sọỳ sang tổồng tổỷ ọử thở thồỡi gian ca tên hiãûu sau mảch chuøn âäøi DA coù daỷng nhổ hỗnh veợ: VM VA t Hỗnh 6.15 Âäư thë thåìi gian ca tên hiãûu sau mảch chuøn âäøi DA Tên hiãûu âáưu l tên hiãûu råìi raỷc theo thồỡi gian nhổ trón hỗnh veợ Tờn hióỷu ny âỉåüc âỉa qua bäü lc thäng tháúp l tỉåìng LTT Trãn âáưu ca LTT cọ tên hiãûu VA biãún thiãn liãn tủc theo thåìi gian l tên hiãûu näüi suy ca VM 6.5.1 Chuøn âäøi DA bàịng phỉång phaùp õióỷn trồớ (theo nguyón lyù maợ BCD) ặu õióửm : - Chè cáưn dng mäüt ngưn âiãûn ạp chøn Vch Trong säú ca mäùi bit s tỉång âỉång våïi Rht chia cho Ri, âọ : Ri l âiãûn tråí mäùi mäüt nhạnh - Phỉång phạp ny âi hi nhiãưu âiãûn tråí chênh xạc våïi cạc trë säú khạc vỗ vỏỷy gỷp bỏỳt tióỷn thióỳt kóỳ vaỡ sỉí dủng Âãø gim nhỉåüc âiãøm ny ngỉåìi ta dng nhiãưu ngưn âiãûn ạp chøn t lãû tháûp phán khạc nhổ hỗnh veợ C tổỡ decarde vaỡy sang decarde khạc cáưu âiãûn tråí s cng trë säú Tuy nhiãn õióỷn aùp chuỏứn seợ bióỳn õọứi gỏỳp 10 lỏửn Hỗnh v B : Säú 723 m BCD vo = - R ht R v1 − ht v R1 R2 vo = vo1 + vo2 + vo3 1 1 = M+ M = M Rtd 10 10 CuuDuongThanCong.com (3) https://fb.com/tailieudientucntt 93 Vch 1 0 + 1 10M 5M 2.5M 1.25M Rht 1M 500k 250k Vo 125k 100k 50k 25k 12.5k Hỗnh 6.16 Duỡng mọỹt nguäön Vch vo1 = - R ht 3.10 M = - Vch Vch = − R td1 10 M 1 = + M (20) K Rtd 500 10 => vo2 = R ht Vch = - 20Vch R td 1 1 = + K + K K Rtd 100 50 25 = CuuDuongThanCong.com 700 (100 + 200 + 400 ) = M M 10 10 https://fb.com/tailieudientucntt 94 100k 1 50k 25k +0 Vch 12.5k 50k 25k +0 10Vch Rht 100k Vo 12.5k 100k 1 100Vch +1 50k 25k 12.5k Hỗnh 6.17 Duỡng nhióửu nguọửn Vch 6.5.2 Chuøn âäøi DA bàịng phỉång phạp âiãûn tråí báûc thang 2R A R B R C R D Vo 2R 2R 2R 20 2R 21 2R 22 23 + Vr Hỗnh 6.18 Chuyóứn õọứi DA bàịng phỉång phạp âiãûn tråí báûc thang CuuDuongThanCong.com https://fb.com/tailieudientucntt ... âäüng - Biãn âäü âiãûn ạp - Âäü äøn âënh táưn säú dao âäüng (nàịm khong 1 0- ÷ 1 0- 6) - Cäng sút - Hiãûu sút ca mảch • Ngun tàõc cå bn âãø tảo mảch âiãưu - Tảo dao âäüng bàịng häưi tiãúp dỉång - Tảo... Maì vN = vin2 R R KR n ⇒ vin1-vin2 = nvin2 + v out − v in =0 K ⇒ Kvin1 - (n + 1) Kvin2 + vout - vin2 = ⇒ vout = vin2 + K(n + 1) vin2 -Kvin1 ⇒ vout = (1 + K + nK) vin2 -Kvin1 Hãû säú cuía Vin2 luän... 3.6 Maỷch âiãưu chãú dng Diode ωS 2ωS 3ωS iD vD E0 Rt CS t vD ωt - 3ωS ωt - 2ωS ωt - ωS ωt ωt + ωS ωt + 2ωS ωt + 3ωS 2ωt - 2ωS 2ωt - ωS 2ωt 2t + S 2t + 2S t Hỗnh 3.7 ỷc tuún ca diode v âäư thë thåìi