Bài giảng Điện tử tương tự: Chương VI - TS. Nguyễn Quốc Cường

Chia sẻ: Nguyễn Thị Ngọc Lựu | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:14

Thêm vào BST

Báo xấu

187
lượt xem 21
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Bài giảng Điện tử tương tự - Chương VI: Các mạch tạo tín hiệu, trình bày các nội dung chính: mạch tạo tín hiệu sin, mạch tạo tín hiệu xung vuông và tam giác, nguyên lý tạo của mạch dao động tuyến tính, tiêu chuẩn Barkhausen, mạch giới hạn, mạch tạo tín hiệu sin sử dụng op-amp,... Đây là tài liệu học tập và giảng dạy dành cho sinh viên ngành Điện - điện tử.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Bài giảng Điện tử tương tự: Chương VI - TS. Nguyễn Quốc Cường

Các m ch t o tín hi u TS. Nguy n Qu c Cư ng B môn: K thu t o & Tin h c công nghi p Tài li u tham kh o • “Microelectronic circuits” - Adel S. Sedra & Kenneth C. Smith, Oxford University Press, 2004 (chapter 13) Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
Gi i thi u • Các tín hi u ư c s d ng nhi u trong các thi t b – Sin – Xung vuông – Răng cưa • M ch t o tín hi u sin – M ch khu ch is d ng ph n h i dương (còn ư c g i là linear oscillator) – T o tín hi u sin t tín hi u răng cưa • M ch t o tín hi u xung vuông & tam giác (non-linear oscillator) – bistable – astable Signal generators Nguy n Qu c Cư ng T o tín hi u sin • M ch t o tín hi u sin – linear oscillator – T o tín hi u sin t tín hi u răng cưa Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
Nguyên lý t o c a m ch dao ng tuy n tính • S d ng nguyên lý ph n h i dương A ( s) A f ( s) = 1 − A ( s) β ( s) • M ch dao ng không c n tín hi u input xs Signal generators Nguy n Qu c Cư ng Tiêu chu n Barkhausen • i u ki n dao ng: – Bi u th c c trưng có nghi m trên tr c jω – Mu n tín hi u output là “thu n” sin thì nghi m trên tr c o ph i là duy nh t (±jω0) . Ngư c l i tín hi u output s là t ng c a các tín hi u sin (tín hi u b “méo”) • Tiêu chu n Barkhausen ∠A ( jωo ) β ( jωo ) = 0 A ( jωo ) β ( jωo ) = 1 • Các ph n t trong m ch có th b thay i (do nhi t , m, già hóa linh ki n,...) – N u Aβ < 1 dao ng s t t – N u Aβ > 1 dao d ng s có biên tăng Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
i u khi n biên • M ch t o dao ng – Khi b t ngu n h s Aβ ư c thi t k l n hơn 1 dao ng v i biên tăng d n – Khi biên t giá tr mong mu n c n i u khi n gi m giá tr Aβ v b ng 1 – N u trong khi ho t ng h sô Aβ < 1 c n i u khi n tăng h s Aβ v b ng 1 • C ns d ng m ch i u khi n Signal generators Nguy n Qu c Cư ng M ch gi i h n (1) • vI = 0 – vo = 0 d n khi vI dương l n – vA > 0 D1 không d n – vB < 0 D2 không d n • vI dương nh – vo âm nh VA gi m nhưng D1 v n chưa d n – vB < 0 D2 v n không d n Rf vO = − vI R1 R3 R2 vA = V + vO R2 + R3 R2 + R3 d n khi vI âm l n R4 R5 vB = −V + vO R2 + R3 R2 + R3 Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
M ch gi i h n (2) • Khi vI dương l n – vO âm l n vA âm l n D1 d n – N u coi i n áp rơi trên D1 là VD (=0.7V) thì i n áp t i ó D1 d n là R3 R2 vA D 1− on = − VD = V + vO L− R2 + R3 R2 + R3 vI = D 1− on Rf R  R  vO D 1− on = L− = −V 3 − VD  1 + 3  R1 R2  R2  – N u ti p t c tăng vi, do i n áp rơi trên D1 h u như không thay i (tăng r t ít) do v y V − v A V + VD vI −vO  v A − vO V + VD  I R 2 = const = = = + −  R2 R2 R1 R f  R3 R2  iR1 = iRf + iD1 = iRf + ( iR 3 − I R 2 ) vO = − R3 // R f vI + ... R1 Signal generators Nguy n Qu c Cư ng M ch gi i h n (3) • Khi VI âm l n, tương t ta có R4 R5 vB D 2 − on = V D = −V + vO R4 + R5 R4 + R5 vI = L+ D 1− on Rf R  R  R1 vO D 2 − on = L+ = V 5 − +VD  1 + 4  R4  R5  • N u vI > vI(D1-on) thì R4 // R f vO = − vI + ... R1 Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
M ch gi i h n (4) Signal generators Nguy n Qu c Cư ng M ch t o tín hi u sin s d ng op-amp • M ch dao ng c u Wien • M ch d ch pha • M ch t o sin t tín hi u răng cưa Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
M ch dao ng c u Wien Vtest VO  R  Zp L ( s) = = 1+ 2  Vtest  R1  Zp + Zs 1 + R2 R1 L ( s) = 3 + sCR + 1 sCR Signal generators Nguy n Qu c Cư ng M ch dao ng c u Wien (2) • Thay s=jω T n s t i ó góc pha = 0 i u ki n biên b ng 1 Thư ng ch n R2/R1 l n hơn 2 m t chút Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
M ch dao ng c u Wien + gi i h n biên Signal generators Nguy n Qu c Cư ng Dao ng s d ng m ch d ch pha (1) T ng góc l ch pha = 00 Khu ch i o (l ch pha -1800) T o l ch pha 1800 t i t n s f0 Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
Dao ng s d ng m ch d ch pha (2) vtest v2 v1 ω 2C 2 RR f Aβ ( jω ) = 4 + j ( 3ωCR − 1/ ωCR ) Signal generators Nguy n Qu c Cư ng Dao ng s d ng m ch d ch pha (3) • M ch khu ch i o vO Rf =− v1 1 sC • Phương trình dòng i n t i các nút v2 − v1 v1 v = + 1 1 sC R 1 sC vtest − v2 v2 v2 − v1 = + 1 sC R 1 sC • Khu ch i vòng vO R f C 2 R2s2 = vtest 4 + 3RCs + 1 RCs ω 2C 2 RR f Aβ ( jω ) = 4 + j ( 3ωCR − 1/ ωCR ) Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
T o tín hi u sin t tín hi u chu kỳ + l c b l c bandpass b so sánh Signal generators Nguy n Qu c Cư ng B t i dao ng tín hi u xung vuông + tam giác • S d ng các ki u – bistable multivibrator – astable multivibrator Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
Bistable – m ch trigger Smith o L+ giá tr u ra l n nh t c a op-amp L- giá tr u ra l n nh t c a op-amp R1 VTH = L+ R1 + R2 R1 VTL = L− R1 + R2 Signal generators Nguy n Qu c Cư ng Bistable – m ch trigger Smith không o R2 VTH = − L− R1 R2 VTL = − L+ R1 Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
So sánh s d ng bistable ngư ng ch ng nhi u Signal generators Nguy n Qu c Cư ng Bistable multivibrator (1) Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
Bistable multivibrator (2) T o xung vuông Signal generators Nguy n Qu c Cư ng Bistable multivibrator (3) T o xung vuông & xung tam giác Signal generators Nguy n Qu c Cư ng
Vi m ch 555 – sơ kh i Signal generators Nguy n Qu c Cư ng IC 555 – astable multivibrator Signal generators Nguy n Qu c Cư ng