Bộ môn: Lý thuyết mạch

Điện tử tương tự

GV: Lê Xuân Thành

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

Giới thiệu chung

Nội dung chương 4: Mạch xung

 Khái niệm về tín hiệu xung  Chế độ khóa của tranzito và IC KĐTT  Trigơ Smít  Mạch đa hài đợi  Mạch đa hài tự dao động  Mạch dao động nghẹt  Mạch hạn chế biên độ  Mạch tạo xung răng cưa  Mạch tạo tín hiệu hỗn hợp  Mạch có tần số điều khiển bằng điện áp

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

1. TÍN HIỆU XUNG VÀ THAM SỐ

Tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian.

U

tx t U 0 T U U U

t

tqt tqn 0 t 0

ttr ts T U tx

t tx 0

T

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

2. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA TRANZITO

Trong các mạch xung tranzito làm việc như một khoá điện tử có hai trạng thái đặc biệt: tranzito tắt và tranzito thông bão hoà do điện áp đặt lên đầu vào quyết định.

+Ec

Rc

Ic

R1 1k

IB

T

Ur

RB

Uv

Khi Uv  0 trazito tắt: Dòng Ib = 0, Ic = 0 nên Ur =Ec

Khi Uv>0: Tranzito thông bão hòa, Ur = Ec- Icbh. Rc = 0

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

3. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA BỘ KĐTT

Khi làm việc ở mạch xung, BKĐTT hoạt động như một khoá điện tử, điện áp ra chỉ nằm ở một trong hai mức bão hoà dương +Ur max và bão hoà âm -Ur max, ứng với các biên độ Uvào đủ lớn.

Ura

+E _ U0

+ + +Uramax Uv

_

Ura Uvào

+ _Uch 0 Uch -Uramax

Khi UV < Uch thì U0 < 0 do đó Ura = + Uramax

Khi UV > Uch thì U0 > 0 do đó Ura = - Uramax

-E

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

4. TRIGƠ

Trigơ là mạch có hai trạng thái ổn định. Khi có nguồn mạch ở một trạng thái ổn định nào đó. Có một xung vào mạch chuyển đổi trạng thái một lần.

Ura

Uvào

K

+Ura max _ Uvào U0

U1(+)

+

Ura

t R2

U1(-)

- Ura max R1 U1

U

U

 )(1

.R 1

 )

(1

.R 1

max R

U r 

U max R 

 R 1

2

 R 1

2

Tra=Tvào

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

Uvào

5. MẠCH ĐA HÀI ĐỢI Mạch đa hài đợi có hai trạng thái, trong đó có một trạng thái ổn định và một trạng thái không ổn định. Khi có nguồn mạch ở trạng thái ổn định. Có xung kích thích mạch chuyển sang trạng thái không ổn định một thời gian rồi tự trở về trạng thái ổn định ban đầu chờ xung kích thích tiếp. R

t1 t + D C UC +Ura max UP Tvào UC = UN .Ura max

_

_

t t1 t2 Ura + Cg -.Ura max - Ura max R2

tX Ura

UV R1 U1 +Ura max

r

R 1

U

 )(1

Ban đầu: Ura= -Umax; UC = 0;

U R 1 U

; Tụ C nạp điện nên UC tăng dần lên.

. max R  2  )

.R 1

(1

Tại t = t1: U1 tăng đột biến; Ura= +Urmax;

r max R 

2

U R 1 Tại t = t2: UC > U1(+) đầu vào của IC có điện áp đổi dấu, Ura= -Urmax; Tụ C phóng điện đến UC=0.

t

R C .

.ln(1

)

t

R C .

.ln(1

)

ph

x

Txvào > tx + tph

R 1  R R 2

1

R 1 R 2

t t1 t2 -Ura max

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG

a) Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito UB1

t +EC

R1 R2 R4 C1 R3 C2

Ura1 T2 Ura2 T1 Ura1 EC t UB1

UB2 UB2

Điều kiện làm việc của mạch:

t

R 2

R  2 4

R 3

R  1 1

R1,4<

Ura2

t EC

Các tham số xung ra:

tX1 tX2

 U r 

E

f

f

1 T

0, 7(

)

1 R C . 3

2

R C . 2 1

1 T

1, 4.

1 R C .B

T

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG

+Urmax UC

b) Mạch đa hài tự dao động dùng bộ KĐTT: R

U1(+)

0 t1 t2 t3 t U1(-) _ -Urmax U1 + C UC Ura

U1(+) R2 Urmax t111 t2 t3 U1 0 R1

t U1(-) - Urmax Ura

+Urmax

f

t1 t2 t3 0

1 T

1 C.R2,2

tx

t -Urmax

Tra

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG

b) Mạch đa hài tự dao động dùng bộ KĐTT:

R'' D2

U Ura UC(t)

+Urmax

R' D1

_

+ ura t C

-Urmax R2

R1

tX1 tX2

(a) (b)

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

7. MẠCH DAO ĐỘNG NGHẸT (BLOCKING)

UB +EC

t t1 t2 t3 t4 D 0

* U2 Rt RB Ut

Ur * EC C

R t Ur

0 UB

Ut

t

t

(

).

.ln(

)

x

R r C V

)

  . R t  n R r .( B t V

R  t

2 R.n 1

t

f

dd

1 T

1 

t

t

x

ph

t

.ln(1

)

ph

C R . B

1 n B

0 tx tph tx

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ

Mạch hạn chế trên:

R D

R D Uv Uv Ura Ura

+ + E E _ _

(a) (b) U Ur Uv

E E

0

0 t E Uv

Ur

(d) (c)

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ

Mạch hạn chế biên dưới:

D R

R D Uv Uv Ura Ura

+ + E E

- -

(b) (a)

U Ur

Ur E E

0

t 0 E Uv

Uv

(d) (c)

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ

Mạch hạn chế biên hai phía:

R D1 D2

R1 R2 D1 D2 Uv Uv Ura Ura + + + E2 E1 E1 E2 + _ - - _

_

(a) (b) Ur

U Uv

Ur E2 E2 E1

0 E1 0 E1 E2 Uv t

(c) (d)

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA

U

a) Các tham số cơ bản

U

tqt

)



U

 U )0( (  )0(



 U CE

t 0 tqt tqn

Nạp, phóng cho tụ bằng mạch RC đơn giản

Nạp hoặc phóng cho tụ qua nguồn dòng ổn định

Dùng hồi tiếp để ổn định dòng nạp cho tụ

T

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA

b) Mạch tạo xung răng cưa dùng mạch tích phân RC

Uv

+EC t

R1 RC 0

EC Ur

C1 Uv t C Ur

/ CRt .

U

E

 e

1(

)

r

C

(Khi không có xung kích thích, T thông bão hòa)

Ubh 0 tqt tqn

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA

c) Mạch tạo xung răng cưa dùng nguồn dòng

Uv

+EC t RE R2

R1 0 Ur T2

D

C1

t C Ura T1 UV

t

U

D

2

C

I

I

I

0

C

2

E

2

U

t .

C

tdI 0

 .

 E U EB R E

1 C

I 0 C

0

t

 E U

U

C

D

t

 U U r

C

i dt 2 C

1 C

BE 2 C R . E

0

0 Ubh tqn tqt

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA

d) Mạch tạo xung răng cưa dùng thêm tầng khuếch đại có hồi tiếp

Uv

+EC t D

C0 0

R1 T2 R Ur

C

ơ

RE Ur UV T1 t C1

T1 hoạt động ở chế độ khóa, T2 hoạt động ở chế độ khuếch đại mắc B chung

u

u

0C

C

I

I

E C R

u R R

u r R

U

U

t .

r

C

t idt 0

0 Ubh tqt tqn

1 C

U C  0 R E C CR .

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

10. MẠCH TẠO TÍN HIỆU HỖN HỢP

U2

M1 M2

U1

U3

M3

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

11. MẠCH TẠO DAO ĐỘNG CÓ TẦN SỐ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN ÁP (VCO)

UB1 t +EC

C C RC RC

Ura1

T2 T1 EC t Ur R R UB2 Ud t

- EC

Ura2

t EC

tX1 tX2

T

1

fr (Khz)

f

1 T

1,1

2

RC

ln(1

1,0

E U

)C d

0,9 -5V 0 +5V Ud(v)

Vùng làm việc

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com