Mục tiêu:
- Trình bày cấu tạo, đặc điểm, ứng dụng, nguyên lý hoạt động các mạch ghim áp
3.2.1. Mạch ghim áp dùng Điốt
a. Mạch ghim trên ở mức không:
Hình 3.7: Mạch ghim trên mức không
Vi Vo Q Vc R2 R1 D Vo Vi C R
Để cho mạch thoả mãn điều kiện ghim trên ở mức không, giả thiết ngõ và Vi là những xung hẹp . Khi đó trong khoảng thời gian xung Tx tụ C được nạp điện với hằng số thời gian Tn bằng:
Tn = C.Rn
Trong thời gian nghỉ tụ C sẽ phóng điện với hằng số thời gian Tp bằng: Tp = C.Rp Trong đó Rn được xem như điện trở thuận của Điôt D ;Rp được xem như điện trở R Muốn cho thời gian nghỉ của xung thiên áp động vẫn được duy trì, phải thoả mãn bất đẳng thức Tp >> Ttx – Tx (trong đó Ttx là độ rộng xung của mạch)
Nếu điện trở thuận của Điốt Rn không đủ nhỏ, nghĩa là khi Tn >> Tx thì hiệu ứng ghim sẽ không có kết quả và điện áp ra có dạng Hình 3.8
Hình 3.8: Dạng tín hiệu xung ra khi Tn >> Tx
Nếu điện trở thuận của Điôt Rn đủ nhỏ để thoả mãn điều kiện Tn << Tp thì hiệu ứng ghim sẽ có kết quả là: Uo Um
Trong đó Uo: thiên áp động Um: Biên độ xung tín hiệu Khi đó điện áp ra có dạng như Hình 3.9
Tóm lại, để hiệu ứng ghim có kết quả cần phải chọn Điôt sao cho có điện trở ngược lớn, điện trở thuận nhỏ , điện trở của mạch phân cách R lớn . Cuối cùng cần lưu ý rằng, tất cả các quan hệ nói trênđược xét trong điều kiệnđã bỏ qua nội trở của nguồn tín hiệu đầu vào Vi.
b. Mạch ghim dưới ở mức không:
Mạch ghim dưới ở mức không có dạng tương tự như sơ đồ Hình 6-9 nhưng chiều của Điôt D được đổi ngược chiều Hình 3.10.
Hình 3.10: Mạch ghim dưới mức không
Nếu thoả mãn các điều kiện tương tự như mạch ghim trên ở mức không , đó là Điôt có điện trở thuận nhỏ , điện trở ngược lớn vàđiện trở phân cách R lớn .Thì ta cũng được dạng tín hiệu xung ra như Hình 3.11
Hình 3.11
c. Mạch ghim có mức ghim khác không
Như các nội dung ở trên các mạch ghim trên và dưới có mức ghim bằng không. Muốn ghim ở một mức E nào đó, phải nối tiếp với mạch R và Đi-ôt một
nguồn điện áp như. Để khỏi ảnh hưởng đến công tác của mạch ghim, nguồn phụ E phải có nội trở nhỏ so với điện trở thuận của Đi-ôt.
Các dạng điện áp vào và ra trên các mạch ghim có mức ghim E như Hình 3.12 R
C
Hình 3.12(a):Mạch ghim trên mức + E
Hình 3.12(b): Mạch ghim trên mức - E
Hình 3.13: Dạng điện áp vào và ra trên các mạch ghim trên có mức ghim E
CÂU HỎI ÔN TẬP
3.1. Trình bày nguyên lý làm việc của mạch hạn chế biên độ ? 3.2. Trình bày nguyên lý làm việc của mạch ghim áp ?
D Vo Vi C R + E R C Vi D Vo + E