Đối với mạch kích một bên thì mạch Flip-Flop phải được kích lần lượt, luân phiên vào cực B1 và B2 thơng qua hai mạch vi phân và hai Diod. Đểđổi trạng thái mạch Flip- Flop bằng một thứ xung kích vào một ngõ chúng ta cĩ thể dùng mạch kích đếm. Mạch điện hình 3.8 là sơ đồ mạch Flip-Flop cĩ ngõ kích đếm nhận xung kích là xung vuơng. Theo sơ đồ này, mạch đang ở trạng thái T1 bão hịa, T2 ngưng dẫn. Hai điện trở 10k thêm vào mạch ra hai điểm A vàB và hai điểm này cĩ điện áp gần giống như điện áp của hai cực C1 và C2. Ta cĩ: VA ≈ VC 1= 0,2V
( T1 đang bão hịa) VB ≈ VC 2 =11V ( T2đang ngưng dẫn)
Khi cĩ xung vuơng ở ngõ vào ( Vin ) thì qua hai tụ C1 – C2 sẽ cĩ hai xung nhọn dương ứng với cạnh lên xung của vuơng và cĩ 2 xung nhọn âm ứng với cạnh xuống của xung vuơng tại điểm A và B. Thời điểm cĩ xung nhọn dương cả hai diode D1 – D2
đều bị phân cực ngược nên khơng cĩ tác dụng với mạch Flip-Flop. Khi cĩ xung nhọn âm tại hai điểm A và B thì tại hai điểm này sẽ cĩ hai mức biến đổi khác nhau.
Do VA ≈ 0,2 V nên khi cĩ xung nhọn âm thì xung âm sẽ làm giảm điện áp VA và diod V1 được phân cực thuận. Điều này sẽ làm đổi trạng thái T1 từ bão hịa sang ngưng dẫn và đổi trạng thái T2 từ ngưng dẫn sang bão hịa. Lúc đĩ do VB =11V rất cao so với xung âm nên khi cĩ xung nhọn âm thì điện áp VBvẫn ở mức dương cao nên D2 vẫn bị
phân cực ngược và xung âm khơng cĩ tác dụng với T2.
Khi cĩ xung vuơng thứ hai đến ngõ vào thì lần này xung nhọn âm chỉ cĩ tác dụng đối với T2 là transistor đang bão hịa nên mạch Flip-Flop lại trở về trạng thái cũ.
3.3.4. Các điểm cần lưu ý trong thiết kế .
a. Mạch vi phân ở ngõ vào được chọn trị số cao cho thỏa các yêu cầu sau:
- Xung âm phải cĩ biên độ đủ cao và độ rộng đủ lớn để đủ kíck đổi trạng thái của transistor đang bão hịa sang ngưng .
- Nếu hằng số thời gian τ =RC sẽ làm giới hạn tần số xung kíck ( theo điều kiện của mạch vi phân trong chương.
- Nếu hằng số thời gian τ =RC nhỏ hơn sẽ làm giảm độ rộng xung và cĩ thể khơng
đủđổi trạng thái của transistor
b. Khi mạch Flip–Flop làm việc với các tín hiệu xung kíck tần số cao nên chọn loại transistor cĩ kết cấu Epiplanar để cĩ đáp ứng nhanh.
+12V-6v -6v 10K 10K 1,8K 18K 47K 1,8K 47K 0,2V 0,8V 18K D C Vin C Hình 3.8:Mạch F-F cĩ ngõ kích đếm.
thấp điều này cịn phụ thuộc vào yêu cầu của tải nếu tải là Rc.
d. Trong các mạch đơn giản người ta cĩ thể khơng cần dùng âm –VBB. Tuy nhiên, khi khơng cĩ nguồn âm thì tính ngưng dẫn của transistor khơng tốt vàkhả năng chống nhiễu của mạch kém
3.4. DAO ĐỘNG ĐA HÀI ĐƠN ỔN. 3.4.1. Giới thiệu. 3.4.1. Giới thiệu.
Mạch dao động đa hài đơn ổn cũng cĩ hai trạng thái ( T1bão hịa T2 ngưng hay T1 ngưng T2 bão hịa) nhưng trong hai trạng thái đĩ cĩ một trạng thái ổn định và một trạng thái khơng ổn định gọi là trạng thái tạo xung.
Bình thường khi khi mạch đơn ổn được cấp nguồn sẽ ở
trạng thái ổn định và ở mãi trạng thái này nếu khơng cĩ tác động từ bên ngồi vào. Khi ngõ vào nhận được một xung kích thì mạch đơn ổn sẽ đổi trạng thái tạo xung ở
ngõ ra và độ rộng xung ra sẽ tùy thuộc các thơng số RC thiế t kế trong mạch. Sau thời gian cĩ xung ra ở mạch
đơn ổn sẽ trở về trạng thái ổđịnh ban đầu .
Mạch dao động đa hài đơn ổn cịn được gọi là mạch
định thì vì thời gian cĩ xung ra cĩ thểđịnh trước nhờ các thơng số trong mạch. Mạch đơn ổn rất thơng dụng trong lĩnh vực điều khiển tựđộng trong các thiết bị điện tử và
điện tử cơng ngiệp.
Mạch đơn ổn cĩ thể thực hiện bằng nhiều cách: dùng transistor, op-amp vi mạch định thì hay các cổng logic. Phần này chỉ giới thiệu và phân tích mạch đơn ổn dùng transistor, các mạch dạng khác được giới thiệu trong chương sau.
3.4.2. Mạch đơn ổn cơ bản.
a. Sơđồở hai trạng thái .
b. Nguyên lý.
* Trạng thái ổn định của mạch đơn ổn.(hình 3.10).
Khi mở điện, tụ C tức thời nạp điện qua điện trở R C2 tạo dịng điện đủ lớn cấp cho
-VBBVi = 0 Vi = 0 +VCC RC2 RB2 RC1 RB RB1 C C Hình 3.10. Mạch đa hài đơn ổn -VBB VI = +VCC RC2 RB2 RC1 RB RB1 C C Hình 3.11. Mạch đa hài đơn ổn T1 T2 T1 T2 t Vi 0,8v t VB1 + + - -Vcc Cxả t VC + 0,2v Vcc t VC - 0,2v Vcc a). a). b). c). d). Hình 3.12. Dạng sĩng vào và ra của mạch đơn ổn .
sụt áp và VC1 = VCesat ≈ 0,2V. Cầu phân áp RB2 và RB sẽ tạo ra điện áp phân cực cho T2 ngưng dẫn vì VB2 < 0V. sau khi tụ nạp đầy sẽ cĩ như hình vẽ 5.9. Điện áp nạp trên tụ cĩ giá trị khoảng : VC = VCC – VBesat ≈ VCC.
Khi tụ nạp đầy thì dịng nạp bên tụ bằng 0 nhưng tụ T1 vẫn chạy ở trạng thái bão hịa vì vẫn cịn dịng IB1 qua RB1 cấp phân cực cho cực B1.
Hai Transistor sẽ chạy ổn định ở trạng thái này nếu khơng cĩ tác động gì từ bên ngồi.
* Trạng thái tạo xung của mạch đơn ổn (hình 3.11).
Khi ngõ vào Vi nhận xung kích âm qua tụ C1 sẽ làm điện áp VB1 giảm và T1 đang chạy bão hịa chuyển sang trạng thái ngưng dẫn. Lúc đĩ IC1 = 0 điện áp vào VC1 tăng cao qua cầu phân áp RB2 – RB sẽ phân cực cho T2 chạy bão hịa. Khi T2 chạy bão hịa VC2=VBEsat ≈ 0,2V điều này làm cho tụ C cĩ chân mang điện áp dương coi như nối mass và chân kia cĩ điên áp âm so vớ mass nên điện áp âm này sẽ phân cực ngược cho cực B1 làm T1 tiếp tục ngưng mặc dầu đã hết xung kích. Lúc đĩ tụ C xảđiện qua điện trở RB1 và transistor T2 từ C xuống E. Trong thời gian này T1 ngưng dẫn T2 bão hịa nên điện áp ở các chân C và B của transistor đổi ngược lại chính là xung điện ở ngõ ra. Sau khi tụ xả xong làm mất điện áp âm đặt vào cực B1 vàT1 sẽ hết trạng thái ngưng dẫn và chuyển sang trạng thái bão hịa như lúc ban đầu. Khi T1 trở lại trạng thái bão hịa thì VC1 =VCEsat ≈ 0,2 Vnên T2 mất phân cực sẽ ngưng dẫn như lúc ban đầu. Thời gian tạo xung của mạch đơn ổn chính là thời gian xảđiện của tụ C qua RB1 Sau thời gian này mạch tự trở lại trạng thái ban đầu là trạng thái ổn định.