MAÏCH DÔØI TÍN HIEÄU LEÂN MOÄT LÖÔÏNG ÑIEÄN AÙP NHOÛ HÔN V M:

Hình 5-14 trình bày một mạch dời tín hiệu sử dụng 1 diode, 1 điện trở R, 1 tụ điện và 1 nguồn VDC.

Hình 5-14. Mạch dời tín hiệu lên 1 lượng nhỏ hơn Vm.

Cho tín hiệu vào là sóng vuông và tín hiệu ra đã bị dời lên. Dạng sóng tín hiệu vào ra như hình 5-15:

Hình 5-15. Dạng sóng vào ra. Nguyên lý hoạt động – xem diode là lý tưởng: VD V 0V

Trong khoảng thời gian 

      2

0 T thì tín hiệu vào là bán kỳ âm: vi Vm. Mạch điện được vẽ lại như hình 5-16. Diode phân cực thuận nên xem như ngắn mạch.

Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM

Chương 5: Mạch kẹp – mạch giao hoán. SPKT – Nguyễn Việt Hùng

Hình 5-16. Mạch được vẽ lại.

Do điện trở thuận của diode nhỏ hơn điện trở nên thời hằng nạp cho tụ là n rDC.

Phương trình nạp cho tụ:   (1  )

t DC

i

C v V e

V     

Sau khoảng thời gian bằng 5n 5rDC tụ nạp đầy VC VmVDC Điện áp ra: vo VDCVD VDC V VDC

Trong khoảng thời gian 

     T T

2 thì tín hiệu vào là bán kỳ dương: vi Vm, diode phân cực ngược nên xem như hở mạch. Mạch được vẽ lại như hình 5-17:

Hình 5-17. Mạch được vẽ lại.

Thời hằng xả của tụ là xRC có giá trị lớn do R lớn nên tụ xả rất chậm – xem như không đáng kể.

Điện áp ra: vo IRviVC2VmVDC

Do tụ xả không đáng kể nên xem điện áp trên tụ vẫn là VC VmVDC

Trong khoảng thời gian [T T

2 3

 ] thì tín hiệu vào là bán kỳ âm: vi Vm, điện áp của tụ và điện áp của nguồn VDC sẽ triệt tiêu nhau nên dòng điện sẽ bằng 0.

Điện áp ra bằng: vo VDC VD viVC VmVmVDC VDC

Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM

Chương 5: Mạch kẹp – mạch giao hoán. SPKT – Nguyễn Đình Phú

Ở bán kỳ này nếu tụ bị suy hao ở bán kỳ trước thì tụ sẽ được nạp đầy trở lại và điện áp ra vẫn bằng VDC.

Vậy tín hiệu ra chính là tín hiệu vào bị dời lên một lượng điện áp VmVDC

6. MẠCH DỜI TÍN HIỆU XUỐNG MỘT LƯỢNG ĐIỆN ÁP LỚN HƠN VM :

Hình 5-18 trình bày một mạch dời tín hiệu sử dụng 1 diode, 1 điện trở R, 1 tụ điện và 1 nguồn VDC.

Hình 5-18. Mạch dời tín hiệu lên 1 lượng lớn hơn Vm.

Cho tín hiệu vào là sóng vuông và tín hiệu ra đã bị dời xuống. Dạng sóng tín hiệu vào ra như hình 5-19:

Hình 5-19. Dạng sóng vào ra. Nguyên lý hoạt động – xem diode là lý tưởng: VD V 0V

Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM

Chương 5: Mạch kẹp – mạch giao hoán. SPKT – Nguyễn Việt Hùng

Trong khoảng thời gian 

      2

0 T thì tín hiệu vào là bán kỳ âm: vi Vm. Mạch điện được vẽ lại như hình 5-20. Diode phân cực thuận nên xem như ngắn mạch.

Hình 5-20. Mạch được vẽ lại.

Do điện trở thuận của diode nhỏ hơn điện trở nên thời hằng nạp cho tụ là n rDC.

Phương trình nạp cho tụ:   (1 )

t DC

i

C v V e

V     

Sau khoảng thời gian bằng 5n 5rDC tụ nạp đầy VC VmVDC Điện áp ra: vo VDC VD VDC V VDC

Trong khoảng thời gian 

     T T

2 thì tín hiệu vào là bán kỳ dương: vi Vm, diode phân cực ngược nên xem như hở mạch. Mạch được vẽ lại như hình 5-21:

Hình 5-21. Mạch được vẽ lại.

Thời hằng xả của tụ là xRC có giá trị lớn do R lớn nên tụ xả rất chậm – xem như không đáng kể.

Điện áp ra: vo IRviVC2VmVDC

Do tụ xả không đáng kể nên xem điện áp trên tụ vẫn là VC VmVDC

Trong khoảng thời gian [T T

2 3

 ] thì tín hiệu vào là bán kỳ âm: vi Vm, điện áp của tụ và điện áp của nguồn VDC sẽ triệt tiêu nhau nên dòng điện sẽ bằng 0.

Ban quyen © Truong DH Su pham Ky thuat TP. HCM

Chương 5: Mạch kẹp – mạch giao hoán. SPKT – Nguyễn Đình Phú

Điện áp ra bằng: vo VDCVD viVC Vm Vm VDC VDC

Ở bán kỳ này nếu tụ bị suy hao ở bán kỳ trước thì tụ sẽ được nạp đầy trở lại và điện áp ra vẫn bằng VDC.

Vậy tín hiệu ra chính là tín hiệu vào bị dời lên một lượng điện áp VmVDC

II. MẠCH KẸP DÙNG DIODE XÉT ẢNH HƯỞNG ĐIỆN TRỞ DIODE VAØ ĐIỆN TRỞ

NGUỒN:

Xét mạch điện như hình 5-22, bỏ qua điện áp V :

Hình 5-22. Mạch kẹp có ảnh hưởng của điện trở nội và điện trở nguồn.