intTypePromotion=3

Giáo trình : Kỹ thuật xung part 6

Chia sẻ: Ouiour Isihf | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:13

1
271
lượt xem
94
download

Giáo trình : Kỹ thuật xung part 6

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nếu có một dãy xung tác dụng lên mạch điện mà khoảng thời gian giữa các xung đủ lớn so với thời gian quá độ của mạch. Khi đó tác dụng của một dãy xung như một xung đơn. Ngược lại nếu khoảng thời gian kế tiếp của xung đủ nhỏ so với quá trình quá độ của mạch thì phải nghiên cứu tác dụng của một dãy xung giống như của những điện áp hoặc dòng điện có dạng phức tạp.

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Giáo trình : Kỹ thuật xung part 6

  1. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 4 Caùc daïng meùo coù theå gaëp nhö sau Tröôøng hôïp a R Vv Vr Vdc Hình 4.27a Tröôøng hôïp b Vr Vv R Vdc Hình 4.27b Chöùng minh Xeùt tröôøng hôïp a, maïch töông ñöông cuûa diode D khi D laø Diode thöïc teá. Phaân cöïc thuaän ΔV Vγ rd A K ΔV rd = ΔI ΔI Phaân cöïc nghòch Io A K ΔVng V Rng = →∞ Io ΔI ng Rng Vôùi giaû söû Rng → ∞ hay Rng >> R (ñieàu naøy phuø hôïp vôùi thöïc teá nhaát laø khi diode laø loaïi Si) Khi Vv < VDC + Vγ , diode phaân cöïc nghòch, D taét I vr ⇒ Vr = Vv hay =1 vv Khi Vv ≥ VDC + Vγ , D phaân cöïc thuaän ⇒ D daãn, luùc naøy GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 67
  2. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 4 (*) Vra = VDC + Vγ + Vr d Ta coù , Vr d = i. rd vv − (VDC + Vγ ) 1 1 maø i = = vv . − (V DC + Vγ ). R + rd R + rd R + rd rd r Phöông trình (*) ⇒ v ra = vv . − (VDC + Vγ ). d + (VDC + Vr ) R + rd R + rd ⎛ ⎞ rd r ⇒ v ra = vv . + (VDC + Vγ ).⎜1 − d ⎟ ⎜ R+r ⎟ R + rd ⎝ ⎠ d rd R ⇒ v ra = vv . + (V DC + Vγ ). R + rd R + rd ⎛ ⎞ R • Neáu rd
  3. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 4 3. AÛnh Höôûng Cuûa Ñieän Dung Lieân Cöïc Cd Giöõa hai cöïc cuûa Diode toàn taïi moät ñieän dung lieân cöïc. Ñieän dung naøy cuõng laøm daïng soùng ra bò meùo. Chuùng ta khaûo saùt söï aûnh höôûng cuûa tuï Cd ñeán daïng soùng ngoõ ra. Xeùt daïng maïch sau Cd Rt C2 Tröôøng hôïp khoâng keå quaù trình quaù ñoä vaø aûnh höôûng cuûa C2 , Cd. Tröôøng hôïp aûnh höôûng cuûa C2 , Cd Hình 4.29 Giaûi thích hoaït ñoäng Khi Vv = 5(v) thì D phaân cöïc thuaän, D daãn, do ñoù tuï Cd vaø C2 ñöôïc naïp vôùi thôøi haèng naïp laø τ1 = rd (Cd + C2). Khi vv = - 5(v) thì D ngöng daãn ⇒ tuï C2 xaû qua R vôùi thôøi haèng laø τ2 = RC2, maø τ1 < τ2 (vì R >> rd), thôøi gian xaû heát laâu hôn so vôùi thôøi gian naïp ñaày. IV. MAÏCH XEÙN ÔÛ 2 MÖÙC ÑOÄC LAÄP Maïch naøy laø daïng maïch gheùp hai maïch xeùn song song vôùi nhau. Ñeå thöïc hieän maïch naøy, ta coù theå duøng hai ngöôõng xeùn VB1, VB2 vaø keát hôïp vôùi hai Diode, hoaëc coù theå duøng hai Diode Zener. Nhieäm vuï cuûa maïch naøy laø loaïi boû bôùt caû hai thaønh phaàn treân vaø döôùi cuûa tín hieäu ngoõ vaøo. Khaûo saùt moät soá daïng maïch xeùn ôû hai möùc ñoäc laäp cô baûn nhö sau: GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 69
  4. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 4 1. Daïng maïch duøng diode Vv Vr 5k D2 D1 10k R1 VB1=3V VB2=4V Hình 4.30 Tín hieäu vaøo laø daïng sin coù vi = 9 sin ωt, vaø giaû thuyeát laø Vγ = 0, rd = 0 (Diode lyù töôûng) Hình 4.31 2. Daïng maïch duøng diode zener R Vγ1 D1 Vv Vr Vγ2 D2 Hình 4.32 GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 70
  5. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 4 Hình 4.33 GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 71
  6. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 4 Baøi taäp 1. Veõ ñaëc tuyeán vaøo-ra vaø daïng soùng ra cuûa maïch sau Vr A +16V R Si 1 2 Vv C -16V 4V B 2. Cho maïch sau vôùi Vin = 18sin ω t , Vγ = 0, 7 V , VZ = 8V R1 Vin Vout Veõ ñaëc tuyeán vaøo ra (Vin-Vout) vaø daïng soùng Vin, Vout 1,2K öùng vôùi R2 a). R2 = 0 b). R2 = 0.5K Hình 2 c). R2 = 2.2K 3. Cho maïch sau vôùi Vin = 10 sin ω t , Vγ = 0,7 V , VZ = 3V ,rD=0. R2 Vin Vout Veõ ñaëc tuyeán vaøo-ra vaø daïng soùng Vin(t) , VOUT(t) öùng vôùi a). R2 = 0 1K R1 b). R2 = 220 Hình 2 R 4. Cho maïch sau vôùi Vin = 10 sin ω t , Vγ = 0,6V , VZ = 3V Vin Vout Veõ ñaëc tuyeán vaøo ra (Vin-Vout) vaø daïng soùng Vin(t) , VOUT(t) öùng vôùi a). rD = 0 Hình 2 b). rD = 0,5K; R=1K 5. Cho maïch sau. Veõ caùc daïng soùng ñieän aùp ngoõ ra Vr(t) khi ñieän aùp ngoõ vaøo Vin(t) laø ñieän aùp khu vöïc, daïng sin, taàn soá 50Hz, 220V hieäu duïng, bieát caùc Diode baùn daãn vaø oån aùp ñeàu coù Vγ =0,6V ; VZ = 6V a). rD = 0 10K 10K b). rD = 0,5K VrB(t) Vin(t) VrA(t) Vin(t) DZ DZ D Hình 2B Hình 2A GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 72
  7. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 5 CHÖÔNG 5. MAÏCH KEÏP I. KHAÙI NIEÄM Maïch keïp hay coøn goïi laø maïch ghim ñieän aùp, maïch dòch möùc DC cuûa tín hieäu AC ñaït ñeán moät möùc xaùc ñònh, maø khoâng bò bieán daïng soùng. Maïch keïp ñöôïc döïa treân cô sôû nhö moät maïch phuïc hoài thaønh phaàn ñieän aùp DC. Noù duøng ñeå oån ñònh neàn hoaëc ñænh cuûa tín hieäu xung ôû moät möùc xaùc ñònh naøo ñoù baèng hoaëc khaùc khoâng. Nhö vaäy maïch seõ keïp tín hieäu ôû nhöõng möùc DC khaùc nhau Daïng soùng ñieän aùp coù theå bò dòch moät möùc, do nguoàn ñieän aùp khoâng phuï thuoäc ñöôïc coäng vaøo. Maïch keïp vaän haønh dòch möùc, nhöng nguoàn coäng vaøo khoâng lôùn hôn daïng soùng ñoäc laäp. Löôïng dòch phuï thuoäc vaøo daïng soùng hieän thôøi. Maïch keïp caàn coù: Tuï C ñoùng vai troø phaàn töû tích naêng löôïng Diode D ñoùng vai troø khoùa Ñieän trôû R Nguoàn DC taïo möùc DC Hai loaïi maïch keïp chính: Maïch keïp Diode vaø Transistor. Daïng naøy ghim möùc bieân ñoä döông hoaëc möùc bieân ñoä aâm, vaø cho pheùp ngoõ ra môû roäng chæ theo moät höôùng töø möùc chuaån. Maïch keïp khoùa (ñoàng boä) duy trì ngoõ ra taïi moät soá möùc coá ñònh cho ñeán khi ñöôïc cung caáp xung ñoàng boä vaø luùc ñoù ngoõ ra môùi ñöôïc cho pheùp lieân heä vôùi daïng soùng ngoõ vaøo. Ñieàu kieän maïch keïp: Giaù trò R vaø C phaûi ñöôïc choïn ñeå haèng soá thôøi gian τ = RC ñuû lôùn ñeå suït aùp qua tuï khoâng quaù lôùn Trong phaàn lyù thuyeát naøy ta xem tuï naïp ñaày sau 3τn vaø tuï xaû heát sau 3τx Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc maïch ghim ñieän aùp döïa treân vieäc öùng duïng hieän töôïng thieân aùp, baèng caùch laøm cho caùc haèng soá thôøi gian phoùng vaø naïp cuûa tuï trong maïch khaùc haún nhau. GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 73
  8. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 5 II. MAÏCH KEÏP DUØNG DIODE LYÙ TÖÔÛNG Loaïi maïch keïp ñôn giaûn söû duïng moät Diode keát hôïp vôùi maïch RC. Tuï C ñoùng vai troø laø phaàn töû tích - phoùng naêng löôïng ñieän tröôøng, Diode D ñoùng vai troø laø khoùa ñieän töû , coøn nguoàn DC taïo möùc chuaån. Caùc giaù trò R vaø C phaûi choïn thích hôïp, ñeå haèng soá thôøi gian τ = RC ñuû lôùn nhaèm laøm suït aùp qua tuï C khoâng quaù lôùn hoaëc tuï C khoâng ñöôïc xaû ñieän nhanh. Tuï naïp ñaày vaø phoùng ñieän heát trong thôøi gian 3τ ñeán 5τ, ôû ñaây caùc Diode ñöôïc xem laø lyù töôûng. 1. Maïch Ghim Ñænh Treân Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Möùc Khoâng Daïng maïch Xeùt tín hieäu vaøo laø chuoãi xung coù bieân ñoä max laø ±Vm C Vv Vra D R Hình 5.1 Ñaây laø maïch keïp ñænh treân cuûa tín hieäu ôû möùc ñieän aùp laø 0v. Ñieän trôû R coù giaù trò lôùn, vôùi nhieäm vuï laø nhaèm khaéc phuïc nhöôïc ñieåm: Khi bieân ñoä tín hieäu vaøo giaûm thì maát khaû naêng ghim ñænh treân cuûa tín hieäu vaøo ôû möùc khoâng. Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 74
  9. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 5 Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, thôøi ñieåm toàn taïi xung döông ñaàu tieân, vv = Vm , Diode D daãn, tuï C ñöôïc naïp ñieän qua Diode (khoâng qua R, vì ñieän trôû thuaän cuûa D raát nhoû), cöïc aâm cuûa tuï taïi ñieåm A, tuï naïp vôùi haèng soá thôøi gian laø: τ n = CRd = 0 ⇒ VC = +Vm (tuï naïp ñaày töùc thôøi) luùc naøy Vr = Vv - Vc = 0 Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2, thôøi ñieåm maø ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, VV = -Vm, Diode bò phaân cöïc nghòch, D ngöng daãn, luùc naøy tuï C phoùng ñieän qua R, coù daïng maïch töông ñöông nhö hình veõ. Vc = V V V R Vra V R Vra Thôøi haèng phoùng ñieän laø τf = CR , thôøi gian naøy raát lôùn so vôùi khoaûng thôøi gian töø t1 ñeán t2 , do vaäy tuï C chöa kòp xaû maø vaãn coøn tích laïi moät löôïng ñieän aùp laø Vc = Vm. Do vaäy, vr = vv - vc = -Vm -Vm = - 2Vm . 2. Maïch Ghim Ñænh Treân Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Möùc Ñieän Aùp Baát Kyø Daïng maïch C D Vv R Vra Vdc Hình 5.3 GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 75
  10. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 5 Tín hieäu vaøo laø daïng xung coù taàn soá f = 1 Hz vaø bieân ñoä max laø ±Vm. Giaû söû cho C = 0,1 μ F, VDC = 5v, R = 1000 k Ω , Vm = 10(v) 1 Ta coù f = 1KHz ⇒ T = = 1(ms ) f T Baùn kyø coù thôøi gian laø = 0.5(ms ) 2 Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng: Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông Vv = Vm =10v >VDC, Diode D daãn ñieän, tuï C ñöôïc naïp ñieän qua Diode D vôùi haèng soá thôøi gian τ = rd.C ≈ 0 Tacoù VDC + Vγ + VC = VV giaù trò ñieän aùp maø tuï naïp ñaày laø: Vc = Vv - Vγ - VDC = 10 – 5 = 5(v) Do ñoù Vra = VDC - Vγ = 5(v) Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2 thì ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, Vv = -Vm = -10v, Diode D ngöng daãn, tuï C phoùng ñieän qua R, vôùi thôøi haèng phoùng ñieän τf = CR = 0,1.10-6 .106 = 0,1(s ) = 10 (ms). Vaäy sau 5τ thì tuï phoùng heát, töùc sau 5.10 = 50 (ms), thôøi gian naøy lôùn gaáp 20 laàn thôøi gian töø t1 ñeán t2 (0,5ms), do vaäy vc vaãn giöõ möùc ñieän aùp laø 5v Vr = Vv - Vc = -10 - 5 = -15v . Neáu ñaûo cöïc tính cuûa nguoàn VDC thì ñænh treân ghim ôû möùc ñieän aùp laø -5(v). 3. Maïch Ghim Ñænh Döôùi Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Möùc Khoâng Daïng maïch C D Vv R Vra Hình 5.4a GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 76
  11. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 5 Hình 5.4b Maïch naøy coù chöùc naêng coá ñònh ñænh döôùi cuûa tín hieäu ôû möùc 0(v). Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, toàn taïi xung döông, Vv = + Vm, Diode ngöng daãn, tuï C ñöôïc naïp qua R vôùi haèng soá thôøi gian laø τn = RC, vì R raát lôùn neân τn raát lôùn, do ñoùτn >> so vôùi khoaûng thôøi gian töø 0 ñeán t1. Do vaäy tuï C gaàn nhö khoâng ñöôïc naïp vc = 0, do ñoù Vra = Vv = + Vm. Thôøi ñieåm t1 ñeán t2, ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, Vv = -Vm , Diode daãn ñieän, tuï C ñöôïc naïp qua Diode, thôøi haèng naïp laø τn = rd. C ≈ 0, vc = Vm (tuï naïp ñaày töùc thôøi), luùc naøy Vra = Vv + Vc = -Vm +Vm = 0. Thôøi ñieåm töø t2 ñeán t3, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông tieáp theo Vv = +Vm, Diode ngöng daãn, tuï C xaû qua R vôùi haèng soá thôøi gian laø τf = C.R. τf raát lôùn so vôùi baùn kyø töø t2 ñeán t3, do vaäy tuï C vaãn giöõ nguyeân möùc ñieän aùp laø Vm . Maïch töông ñöông cuûa tröôøng hôïp naøy nhö sau: Vc=Vm V R Vra Hình 5.5 Ta coù Vra = VV + VC = Vm + Vm = 2Vm GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 77
  12. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 5 Nhaän xeùt Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1 daïng soùng ra coù xung döông khoâng oån ñònh so vôùi chuoãi xung ra. Do vaäy, xung naøy khoâng xeùt ñeán maø chæ xeùt caùc xung oån ñònh töø thôøi ñieåm t1 trôû ñi. 4. Maïch Ghim Ñænh Döôùi Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Möùc Ñieän aùp Baát Kyø Daïng maïch 1 C 2 D Vv R Vra 1 Vdc Hình 5.6 Nguoàn VDC taïo möùc ghim döôùi cuûa tín hieäu vaøo,VDC = 1/2 Vm Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông, Vv = +Vm , VDC < Vm, Diode D ngöng daãn, tuï C ñöôïc naïp qua R vôùi haèng soá thôøi gian τn = RC, do τn raát lôùn so vôùi khoaûng thôøi gian töø 0 ñeán t1 , neân tuï C gaàn nhö khoâng ñöôïc naïp, vc = 0, nhö vaäy Vra = VV = + Vm . Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2 ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, Vv = -Vm , D daãn, tuï C ñöôïc naïp qua D, cöïc döông cuûa tuï taïi ñieåm A, thôøi haèng naïp laø τn = rd. C ≈ 0, tuï C naïp ñaày töùc thôøi Ta coù Vc + Vv = VDC - Vγ tuï naïp ñaày ñeán giaù trò laø vc = VDC - vv = VDC + Vm Do ñoù Vra = VDC + Vγ = VDC GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 78
  13. Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 5 Thôøi ñieåm töø t2 ñeán t3 ngoõ vaøo toàn taïi xung döông tieáp theo, Vv = + Vm, Diode ngöng daãn, tuï C phoùng ñieän qua R vôùi haèng soá thôøi gian τf = CR. τf raát lôùn so vôùi baùn kyø töø t2 ñeán t3 do vaäy tuï C vaãn coá ñònh möùc ñieän aùp vc = VDC + Vm trong khoaûng thôøi gian naøy. Maïch töông ñöông cuûa tröôøng hôïp naøy laø: Vc=Vm + Vdc V R Vra Hình 5.7 Ta coù vr = vv + vc = Vm + VDC + Vm = 2 Vm + VDC Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1 ta khoâng xeùt (caùch giaûi thích nhö phaàn II .3) Daïng maïch 2 C D1 Vv R Vra D2 Hình 5.8 Vz2 = 1/2Vm Vγ1= 1/10 Vm Vz2 + Vγ 1 = (1/2 + 1/10)Vm = 3/5Vm GV: Nguyễn Trọng Hải Trang 79

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

 

Đồng bộ tài khoản