intTypePromotion=1
zunia.vn Tuyển sinh 2024 dành cho Gen-Z zunia.vn zunia.vn
ADSENSE
 » 
 » 

KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TS. LƯU THẾ VINH - 6

Chia sẻ: Muay Thai | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:21

Thêm vào BST
Báo xấu
76
lượt xem 14
download
 
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy ghi biểu đồ trên băng dùng điện cực rắn Phương pháp ghi biểu đồ trên băng dùng điện cực rắn được minh họa trên hình 3-22. Đầu ghi là một tập hợp gồm nhiều điện cực (cỡ vài trăm) được ghép nối tiếp nhau trên một thanh ngang cố định. Các điện cực được điều khiển bằng mạch điện tử và thực hiện việc ghi tín hiệu bằng cách phóng điện lên bề mặt băng giấy chuyên dụng dịch chuyển bên dưới. Dụng cụ có đáp tuyến tần số rất tốt vì đầu ghi là đứng yên, máy có thể...

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: KỸ THUẬT ĐO LƯỜNG ĐIỆN - ĐIỆN TỬ TS. LƯU THẾ VINH - 6

  1. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 106 - 8.3. Maùyï ghi bieåu ñoà treân baêng duøng ñieän cöïc raén Phöông phaùp ghi bieåu ñoà treân baêng duøng ñieän cöïc raén ñöôïc minh hoïa treân hình 3-22. Ñaàu ghi laø moät taäp hôïp goàm nhieàu ñieän cöïc (côõ vaøi traêm) ñöôïc gheùp noái tieáp nhau treân moät thanh ngang coá ñònh. Caùc ñieän cöïc ñöôïc ñieàu khieån baèng maïch ñieän töû vaø thöïc hieän vieäc ghi tín hieäu baèng caùch phoùng ñieän leân beà maët baêng giaáy chuyeân duïng dòch chuyeån beân döôùi. Duïng cuï coù ñaùp tuyeán taàn soá raát toát vì ñaàu ghi laø ñöùng yeân, maùy coù theå ghi caùc tín hieäu tôùi 1kHz. Nguyeân taéc ñieàu khieån caùc ñieän cöïc ghi ñöôïc minh hoïa treân hình 3-23. Tín hieäu loái vaøo ñöôïc löôïng töû hoùa thaønh töøng möùc giaùn ñoaïn nhôø moät heä thoáng caùc boä so saùnh lieân tieáp maéc song song vôùi nhau. Ñaàu ra cuûa moãi boä so saùnh ñieàu khieån tröïc tieáp moät ñieän cöïc ghi. Caùc möùc theá so saùnh Hình 3-22 ñöôïc thöïc hieän baèng moät caàu ñieän trôû chia aùp giöõa caùc boä nguoàn ±E. Daïng soùng tín hieäu ghi treân baêng seõ coù daïng moät ñöôøng ñöùt neùt. Khi soá ñieän cöïc ghi lôùn thì daïng soùng ghi gaàn nhö laø lieân tuïc. +E Maïch kích Taàng so aùp ñieän cöïc ghi Caùc ñieän cöïc + ghi SS4 V4 U4 - + SS3 V3 U3 - Tín hieäu vaøo + SS2 V2 U2 - + SS1 V1 U1 - -E CONTROL Hình 3-23. Quaù trình löôïng töû hoùa tín hieäu vaøo vaø ñieàu khieån caùc ñieän cöïc ghi Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  2. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 107 - Phöông phaùp ghi duøng ñieän cöïc raén coù nhöôïc ñieåm laø maïch ñieàu khieån phöùc taïp vì phaûi duøng moät soá löôïng lôùn caùc maïch so saùnh vaø caùc ñieän cöïc ghi. Tuy nhieân vieäc söû duïng caùc maïch tích hôïp cho pheùp ñôn giaûn hoùa vaán ñeà ñaët ra. 8.4. Maùyï ghi theo toïa ñoä xy Nguyeân taéc hoaït ñoäng cuûa maùy ghi theo toïa ñoä xy laø söû duïng buùt veõ dòch chuyeån ñoàng thôøi theo caû 2 chieàu x vaø y ñeå veõ bieåu ñoà treân moät tôø giaáy ñaët coá ñònh. Cô caáu ghi töông töï nhö ñoái vôùi maùy ghi bieåu ñoà theo nguyeân taéc bieán trôû töï caân baèng (hình 3-24). ÔÛ ñaây buùt veõ ñöôïc gaén treân moät giaù mang vaø söï dòch chuyeån cuûa buùt theo chieàu doïc treân giaù (truïc y) ñöôïc ñieàu khieån baèng moâ tô M1. Toaøn boä giaù mang buùt coù theå dòch chuyeån theo chieàu ngang (truïc x) nhôø moâ tô M2 thoâng qua heä thoáng daây keùo vaø 4 puli trôï ñoäng. M2 M1 Hình 3-24. Cô caáu ghi theo toïa ñoä xy Caùc maïch bieán ñoåi tín hieäu vaøo keânh X vaø keânh Y ñeå ñieàu khieån caùc moâ tô trôï ñoäng M1 vaø M2 veà cô baûn gioáng nhö sô ñoà hình 3-21. Moãi maïch ñeàu coù boä phaän chænh möùc 0, boä khueách ñaïi coäng vaø moät maïch laëp aùp ñeå hoài tieáp ñieän aùp laáy töø con tröôït cuûa bieán trôû gaén vôùi ñaàu buùt ghi. Taàng khueách ñaïi loái vaøo vaø maïch choïn khoaûng ño chæ ra treân hình 3-25. Caùc chuyeån maïch S1 vaø S2 cho pheùp ñieàu chænh heä soá khueách ñaïi cuõng nhö thay ñoåi du xích treân baûn veõ sao cho ñieän aùp loái ra cuûa maïch laø 1V. Vôùi vò trí cuûa S1 vaø S2 nhö hình veõ 3-25 ta coù ñoä lôïi cuûa maïch khueách ñaïi laø: R + R3 + R4 900 K + 90 K + 10 K Ñoä lôïi A1 (0,1V / cm ) = 2 = 10 = 90 K + 10 K R3 + R4 Nhö vaäy khi chuyeån maïch S2 ôû vò trí 0,1V/cm, thì vôùi moät tín hieäu vaøo 0,1V seõ ñöôïc khueách ñaïi leân thaønh 10 x 0,1V/cm = 1V; tín hieäu 1V naøy seõ ñöa tôùi boä khueách ñaïi coäng vaø seõ taïo ra ñoä leäch 1cm cuûa buùt ghi. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  3. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 108 - Khi chuyeån maïch S2 ôû vò trí 1V/cm, ñaàu ra cuûa A1 ñöôïc noái tröïc tieáp vôùi ñaàu vaøo ñaûo, maïch khueách ñaïi thuaät toaùn trôû thaønh maïch khueách ñaïi laëp laïi. Nhö vaäy maïch seõ taïo ñoä leäch 1cm cho tín hieäu vaøo laø 1V. Baäy giôø giaû söû khoùa S2 ôû vò trí 0,01V/cm, ñoä lôïi cuûa maïch seõ laø: R2 + R3 + R4 900 K + 90 K + 10 K Ñoä lôïi A1 ( 0,01V / cm ) = = 100 = 10 K R4 Nhö vaäy, maïch seõ taïo ñoä leäch 1cm ñoái vôùi moãi tín hieäu vaøo 0,01V. Ñeán KÑ coäng + Vi A1 - R1 R2 1V/cm 900K S2 Khoaûng ño 0,1V/cm S1 R3 0.01V/cm 90K Du xích R4 10K R5 50K R6 5K Hình 3-25. Boä khueách ñaïi ñaàu vaøo cho maùy ghi theo toïa ñoä xy Khi khoùa chuyeån maïch S1 dòch chuyeån töø vò trí “KHOAÛNG ÑO” sang vò trí “DU XÍCH”, caùc ñieän trôû R2, R3 vaø R4 ngaét khoûi ñaàu vaøo ñaûo cuûa A1. Luùc naøy bieán trôû R5 cuøng vôùi R6 cho pheùp ñieàu chænh ñoä lôïi cuûa maïch khueách ñaïi töø giaù trò toái thieåu ñeán giaù trò toái ña: R5 + R6 50 K + 5K Ñoä lôïi du xích = = 11 = 5K R6 § 9. KYÕ THUAÄT ÑO LÖÔØNG BAÈNG DAO ÑOÄNG KYÙ Dao ñoäng kyù ñieän töû khoâng chæ laø thieát bò ñeå quan saùt daïng cuûa tín hieäu nghieân cöùu, maø coøn duøng ñeå ño löôøng caùc thoâng soá ñaëc tính cuûa tín hieäu. Ví duï, coù theå ño bieân ñoä, ño taàn soá, ño di pha, ño khoaûng thôøi gian, ño heä soá ñieàu cheá… Caùc phöông phaùp ño duøng dao ñoäng kyù raát thoâng duïng, vì pheùp ño ñôn giaûn, thöïc hieän nhanh choùng vaø deã daøng, keát quaû ño khaù chính xaùc. Moät ñaëc ñieåm raát quan troïng cuûa pheùp ño laø tröïc quan, vöøa quan saùt ñöôïc daïng tín hieäu nghieân cöùu vöøa ño ñaïc ñöôïc caùc thoâng soá ñaëc tính cuûa tín hieäu. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  4. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 109 - 9.1. Ño bieân ñoä, taàn soá vaø pha cuûa ñieän aùp tín hieäu Bieân ñoä ñænh – ñænh cuûa moät daïng soùng ñaõ hieän hình coù theå ño ñöôïc deã daøng nhôø kích taác dao ñoäng ñoà treân maøn hình. Treân hình 3-26 minh hoïa 2 soùng sin vôùi bieân ñoä vaø chu kyø khaùc nhau treân cuøng moät maøn hình. Vò trí caùc nuùm ñieàu khieån thang ñoä vaø kích taác dao ñoäng ñoà VOLT/DIV cuõng nhö nuùm choïn thôøi gian TIME/DIV nhö chæ ra treân hình veõ. Hình 3-26. Ño bieân ñoä ñænh – ñænh vaø chu kyø cuûa soùng sin Ta thaáy soùng A coù bieân ñoä 4,6 vaïch chia, coøn soùng B töông öùng vôùi 2 vaïch chia. Nhö vaäy, theo vò trí cuûa thang ñoä treân nuùm ñieàu khieån VOLT/DIV laø 100 mV ta coù bieân ñoä ñænh – ñænh cuûa caùc ñieän aùp seõ laø: - Soùng A: VApp = 4,5 vaïch x 100 mV = 450 mV - Soùng B: VBpp = 2 vaïch x 100 mV = 200 mV. Chu kyø cuûa soùng sin ñöôïc xaùc ñònh baèng caùch ño soá vaïch ngang öùng vôùi moät chu kyø nhaân vôùi giaù trò cuûa moät oâ ñöôïc ñaët treân nuùm ñieàu khieån TIME/DIV. Theo soá lieäu treân hình 3-26 ta coù chu kyø vaø taàn soá cuûa caùc soùng laø: 8,8 vaïch × 0,5ms = 2,2 ms TA = – Soùng A: 2 chu trình f A = 1 TA = 1 2,2 ms ≈ 455 Hz 8,8 vaïch × 0,5ms = 0,73ms TB = – Soùng B: 6 chu trình f B = 1 TB = 1 0,73ms = 1,36 kHz Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  5. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 110 - Hieäu soá pha cuûa hai soùng hình sin ∆ϕ ñöôïc ño baèng phöông phaùp minh hoïa treân hình 3-27. Moãi soùng coù moät chu kyø öùng vôùi 8 vaïch ngang, vaø thôøi gian giöõa caùc thôøi ñieåm baét ñaàu moãi chu trình laø 1,4 vaïch. Ta coù 1 chu trình = 360o, nhö vaäy, giaù trò cuûa moãi vaïch chia laø: 1 vaïch chia = 360o/8 = 45o Hieäu soá pha cuûa 2 ñieän aùp seõ laø: ∆ϕ = 1,4 vaïch x 45o/vaïch = 63o. Hình 3-27. Ño hieäu soá pha giöõa 2 soùng sin 9.2. Ño caùc tham soá xung. Trong kyõ thuaät xung, vieäc xaùc ñònh caùc tham soá cuûa tín hieäu xung nhö : bieân ñoä xung Am, thôøi haïn (ñoä roäng) xung τ, söôøn tröôùc τ1, söôøn sau τ2 cuõng nhö vieäc quan saùt daïng xung ñaëc bieät tieän lôïi khi söû duïng dao ñoäng kyù ñieän töû. Giaû söû ta caàn bieát daïng tín hieäu loái vaøo vaø loái ra cuûa moät maïch ñieän töû naøo ñoù, ta coù theå cho hieän hình ñoàng thôøi 2 daïng soùng loái vaøo vaø loái ra treân maøn dao ñoäng kyù. Nhôø kích taác dao ñoäng ñoà vaø caùc toaï ñoä treân maøn hình ta deã daøng xaùc ñònh ñöôïc caùc tham soá caàn thieát. Treân hình 3-28 laø hai daïng soùng xung loái vaøo vaø l o á i r a c u û a m o ä t m a ï n g 4 c ö ï c n a ø o ñ o ù . Ta thaáy xung loái ra bò treã moät thôøi gian td so vôùi xung loái vaøo; ngoaøi ra söôøn xung bò tích phaân neân taïo ra maët taêng t1 (thôøi haïn söôøn tröôùc) vaø maët giaûm t2 (thôøi haïn söôøn sau). Giaû söû nuùm ñieàu khieån TIME/DIV ôû vò trí 1µs, nuùm VOLT/DIV ôû vò trí 1V thì caùc tham soá cuûa xung seõ laø. – Ñoái vôùi xung vaøo: - Ñoä roäng xung (ñænh xung) τ = 4,5 vaïch x 1µs = 4,5µs; - Ñoä roãng xung q = 3,5 vaïch x 1µs = 3,5µs; - Bieân ñoä xung: Am = 2 vaïch x 1V = 2V; - Chu kyø: T = 8vaïch x 1 µs = 8 µs; - Taàn soá: f = 1/T = 1/8 µs = 125 kHz. – Ñoái vôùi xung ra: - Thôøi gian treã: td = 1vaïch x 1µs = 1µs; - Maët taêng: t1 = 0,8 vaïch x 1µs = 0,8 µs; - Maët giaûm t2 = 0,9 vaïch x 1µs = 0,9 µs Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  6. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 111 - Hình 3-28. Ño caùc tham soá xung Keát quaû treân coøn cho bieát moät tham soá raát quan troïng goïi laø toác ñoä ñaùp öùng (slew rate) cuûa maïch, thöôøng duøng ñeå ñaëc tröng cho caùc boä khueách ñaïi thuaät toaùn. T o á c ñ o ä ñ a ù p ö ù n g c h o b i e á t p h a û n ö ù n g c u û a m a ï ch khi taùc duïng xung tôùi ñaàu vaøo, vaø ño baèng ñôn vò volt/µs. Theo hình 3-28, ta coù ñoä bieán hieân ñieän aùp ôû maët taêng cuûa xung laø ∆V = 2V, thôøi gian söôøn tröôùc laø t1 = 0,7µs, nhö vaäy toác ñoä ñaùp öùng seõ laø: 2V ∆V ≈ 2,9V / µs = 0 ,7 µ s t1 Treân hình 3-29 laø 2 daïng soùng xung vuoâng goùc khi ñöa vaøo maùy hieän soùng cho thaáy raèng khi gheùp DC daïng soùng seõ ñöôïc taùi taïo trung thöïc, nhöng khi gheùp AC tuï gheùp coù theå gaây meùo daïng soùng nghieâm troïng ôû taàn thaáp. Thôøi haïn Thôøi gian treã td söôøn tröôùc t1 Thôøi haïn söôøn sau t2 Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  7. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 112 - Hình 3-29. Söï meùo daïng cuûa soùng xung khi gheùp AC. Tích soá cuûa ñieän dung gheùp vaø ñieän trôû vaøo laø moät ñaïi löông goïi laø haèng soá thôøi gian vaøo cuûa maùy hieän soùng τi = RiCc Vôùi giaù trò Ri = 1MΩ, Cc = 0,1µF, ta coù τI = 1MΩ. 0,1µF = 0,1s . Theo soá lieäu treân hình 3-29 thì ñoä roäng xung laø 50ms, noù baèng moät nöûa thôøi haèng vaøo cuûa maùy hieän soùng. Khi ñoä roäng xung vaø khoaûng caùch giöõa caùc xung nhoû hôn nhieàu so vôùi thôøi haèng τI thì söï naïp cuûa tuï khoâng ñaùng keå, neân haàu nhö khoâng gaây meùo daïng. Ñeå traùnh söï meùo xung ôû taàn thaáp thì ñoä roäng xung thöôøng phaûi nhoû hôn 1/20 laàn thôøi haèng vaøo cuûa maùy hieän soùng. Treân hình 3-30 cho thaáy söï meùo daïng do cao taàn gaây ra. Tröôøng hôïp naøy khoâng phuï thuoäc vaøo gheùp DC hay AC maø laø do ñieän dung vaøo Ci cuûa maùy hieän soùng. Neáu RS laøø ñieän trôû cuûa nguoàn tín hieäu thì haèng soá thôøi gian cuûa maïch seõ laø τi=RSCi.. Treân hình veõ vôùi xung raát ngaén 0,2µs; RS = 1K; Ci = 30pF thì thôøi haèng cuûa maïch vaøo laø: τi = RSCi. = 0,03 µs; tuï Ci seõ naïp vaø gaây ra söï meùo daïng xung. Neáu xung coù ñoä roäng lôùn hôn nhieàu so vôùi CiRS thì söï meùo daïng laø khoâng ñaùng keå. Toùm laïi ñieàu kieän ñeå maïch vaøo khoâng laøm meùo daïng xung laø: 1 (3-11) 20 R S C i ≤ Ñoä roäng xung τ ≤ Ri C c 20 Hình 3-30. AÛnh höôûng cuûa ñieän dung vaøo laøm meùo daïng xung ôû cao taàn 9.3. Phöông phaùp hình Lissajou. Neáu ngaét boä dao ñoäng taïo queùt cuûa maùy hieän soùng vaø ñöa caùc soùng hình sin ñoàng thôøi vaøo 2 keânh XX vaø YY thì treân maøn dao ñoäng kyù seõ xuaát hieän dao ñoäng ñoà Lissajou. Hình daïng cuûa dao ñoäng ñoà laø ñôn giaûn khi 2 ñieän aùp cuøng taàn soá, vaø hình seõ coù daïng raát phöùc taïp neáu 2 ñieän aùp khaùc taàn soá. Coù theå söû duïng hieäu öùng treân ñeå ño taàn soá cuûa caùc dao ñoäng hình sin. Treân hình 3-31 laø sô ñoà minh hoïa nguyeân taéc ño taàn soá baèng phöông phaùp hình Lissajou. Ñieän aùp hình sin taàn soá fy ñöa vaøo keânh leäch ñöùng YY, coøn ñieän aùp hình sin coù taàn soá fx ñöa vaøo keânh leäch ngang XX. Maùy hieän soùng hoaït ñoäng ôû cheá ñoä ngaét boä taïo queùt trong. Khi thöïc hieän ñoàng boä treân maøn hình seõ thu ñöôïc dao ñoäng ñoà Lissajou. Haõy caét dao ñoäng ñoà theo 2 truïc doïc vaø ngang nhö hình veõ sao cho soá veát caét laø lôùn nhaát. Ñeám soá veá caét theo truïc doïc (m) vaø truïc ngang (n). Tyû soá caùc veát caét aáy chính baèng tyû soá hai taàn soá: Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  8. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 113 - fY m = (3-12) fX n Chaúng haïn, soá lieäu nhö treân hình veõ ta coù fy/fx = 3/4. Neáu bieát tröôùc taàn soá fy ta coù theå deã daøng xaùc ñònh ñöôïc fx. Soùng sin Soùng sin taàn soá fY taàn soá fX Hình 3-31. Sô ñoà ño taàn soá baèng phöông phaùp hình Lissajou. Tuøy theo ñoä leäch pha giöõa 2 ñieän aùp maø hình daïng dao ñoäng ñoà Lissajou seõ khaùc nhau. Treân hình 3-32 laø daïng soùng öùng vôùi moät soá tröôøng hôïp ñaëc bieät. Goùc leäch pha ϕ Hình 3-32. Moät soá daïng dao ñoäng ñoà Lissajou Phöông phaùp dao ñoäng ñoà Lissajou ñeå ño taàn soá chæ thích hôïp khi tyû soá giöõa 2 taàn soá nhoû hôn 3 ñeán 4 laàn, khi lôùn hôn hình hieän ra raát phöùc taïp vaø khoù ñieàu chænh söï ñoàng boä. Trong caùc tröôøng hôïp naøy ngöôøi ta thöôøng söû duïng phöông phaùp queùt troøn vôùi söï ñieàu cheá ñoä choùi cuûa hình queùt. Sô ñoà nguyeân taéc cuûa phöông phaùp naøy chæ ra treân hình 3-33. Ñieän aùp chuaån duøng ñeå so saùnh coù taàn soá nhoû hôn f1 ñöôïc ñöa qua moät maïch xoay pha RC ñeå taïo ra 2 ñieän aùp cuøng taàn soá, nhöng leäch pha nhau 90o, ñöa ñoàng thôøi vaøo 2 loái vaøo XX vaø YY cuûa dao ñoäng kyù. Treân maøn hình seõ coù dao ñoäng ñoà hình troøn (hay elip). Thôøi gian ñeå tia ñieän töû queùt thaønh moät voøng troøn chính baèng chu kyø cuûa ñieän aùp maãu. Ñieän aùp caàn ño coù taàn soá lôùn hôn f2 ñuôïc ñöa tôùi cöïc ñieàu cheá M cuûa dao ñoäng kyù, noù seõ ñieàu cheá ñoä saùng cuûa hình. Neáu taàn soá chuaån baèng taàn Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  9. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 114 - soá ñieän aùp caàn ño thì dao ñoäng ñoà seõ laø moät voøng troøn nöûa saùng, nöûa toái. Neáu taàn soá caàn ño baèng moät boäi soá nguyeân laàn taàn soá chuaån thì dao ñoäng ñoà seõ laø moät voøng troøn ñöùt neùt xen keõ nhöõng vaïch saùng vaø vaïch toái. Ñeám soá vaïch saùng hoaëc vaïch toái ta bieát ñöôïc tyû soá giöõa 2 taàn soá : n = f2 /f1. Nguoàn Nguoàn tín hieäu tín hieäu f1 f2>f1 Hình 3-33. Ño taàn soá baèng phöông phaùp queùt voøng Khi thöïc hieän pheùp ño treân, ñieàu kieän quan troïng laø phaûi hieäu chænh ñeå tyû soá giöõa 2 taàn soá laø moät boäi soá nguyeân laàn cuûa nhau thì hình môùi oån ñònh, neáu ñieàu kieän treân khoâng thoûa maõn dao ñoäng ñoà seõ khoâng theå quan saùt ñöôïc. Neáu ñieän aùp caàn ño thaáp hôn taàn soá chuaån thì phaûi maéc ngöôïc vôùi tröôøng hôïp treân, nghóa laø ñöa ñieän aùp caàn ño f2 vaøo caùc keânh XY, coøn ñieän aùp chuaån f1 ñöa vaøo cöïc ñieàu cheá M. Ngoaøi caùc öùng duïng treân coù theå söû duïng dao ñoäng kyù ñieän töû trong caùc pheùp ño caùc thoâng soá cuûa dao ñoäng ñieàu cheá vaø phaân tích phoå tín hieäu. Duøng dao ñoäng kyù ñeå veõ ñaëc tuyeán taàn soá, ñaëc tuyeán voân – ampe cuûa caùc linh kieän baùn daãn, hay cuûa moät maïng 4 cöïc noùi chung. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  10. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 115 - CHÖÔNG IV: MAÙY TAÏO SOÙNG ÑO LÖÔØNG § 1. KHAÙI NIEÄM CHUNG Maùy taïo soùng ño löôøng laø boä nguoàn taïo ra caùc tín hieäu chuaån veà bieân ñoä, taàn soá vaø daïng soùng duøng trong thöû nghieäm vaø ño löôøng. Caùc maùy taïo soùng trong phoøng thí nghieäm coù caùc daïng sau: – Maùy taïo soùng sin taàn thaáp LF (low frequency); – Maùy taïo soùng sin taàn soá voâ tuyeán RF (radio frequency); – Maùy taïo haøm; – Maùy phaùt xung; – Maùy phaùt taàn soá queùt, maùy phaùt caùc tín hieäu thöû nghieäm. Caùc maùy taïo tín hieäu RF thöôøng coù daûi taàn soá töø 0 ÷ 100kHz, vôùi möùc ñieän aùp coù theå ñieàu chænh töø 0 ÷ 10V. Caùc maùy taïo haøm cuõng thöôøng laø maùy phaùt RF vôùi 3 daïng soùng ñaëc tröng laø soùng vuoâng, soùng tam giaùc vaø soùng hình sin. § 2. MAÙY TAÏO SOÙNG SIN TAÀN THAÁP LF Maùy taïo dao ñoäng hình sin thöïc hieän vieäc bieán ñoåi naêng löôïng nguoàn doøng ñieän moät chieàu thaønh doøng xoay chieàu coù taàn soá theo yeâu caàu. Caáu taïo cuûa maùy thöïc hieän treân cô sôû boä khueách ñaïi coù hoài tieáp döông ñaûm baûo cheá ñoä töï kích oån ñònh ôû taàn soá yeâu caàu. Coù nhieàu kieåu taïo dao ñoäng soùng sin: dao ñoäng 3 ñieåm ñieän caûm (sô ñoà Colpits), dao ñoäng 3 ñieåm ñieän dung (sô ñoà Hartley), dao ñoäng caàu Wien. Dao ñoäng caàu Wien laø maïch ñöôïc söû duïng nhieàu nhaát vì cho daïng soùng loái ra coù daïng sin toát nhaát vôùi bieân ñoä vaø taàn soá oån ñònh. Caàu Wien laø moät caàu AC, trong ñoù söï caân baèng cuûa caàu ñaït ñöôïc ôû moät taàn soá nguoàn rieâng phuï thuoäc vaøo caùc thaønh phaàn cuûa caàu. Sô ñoà nguyeân lyù cuûa moät maïch dao ñoäng caàu Wien chæ ra treân hình 4-1. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  11. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 116 - Hình 4-1. Maïch dao ñoäng caàu Wien Maïch khueách ñaïi thuaät toaùn vaø caùc ñieän trôû R3 , R4 taïo thaønh maïch khueách ñaïi khoâng ñaûo. R1, R2, C1 vaø C2 taïo thaønh maïch hoài tieáp. Caàu ñaït caân baèng khi thoûa maõn ñieàu kieän: R3 R1 C1 = + (4-1) R 4 R2 C 2 1 f= vaø (4-2) 2π R1C1 R2 C 2 Thöôøng choïn R1 = R2 =R; C1 =C2 = C , khi ñoù ta coù: R3 = 2R4 ; (4-3) f = 1/2π RC Vaøø: (4-4) ÔÛ taàn soá caân baèng cuûa caàu, ñieän aùp phaùt trieån treân R2C2 (aùp vaøo boä khueách ñaïi) cuøng pha vôùi ñieän aùp ra. Ñoä lôïi cuûa maïch khueách ñaïi laø: AV = (R3 + R4 ) R4 = 3 (4-5) Bieân ñoä ra cuûa tín hieäu coù xu höôùng tieán tôùi ± VCC vaø ± VE , ñieàu naøy gaây meùo daïng soùng ra. Ñeå khaéc phuïc, ngöôøi ta chia R3 ra laøm 2 ñieän trôû R5 + R6 vaø duøng theâm 2 diode maéc song song ngöôïc chieàu nhau (hình 4-2,a). C1 C5 C3 + S1 R1 R5 R6 D1 D2 C6 C2 C4 R4 S2 R2 Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý a) b)
  12. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 117 - Hình 4-2. Maïch oån ñònh bieân ñoä (a) vaø maïch ñeå ñieàu chænh taàn soá (b) Khi bieân ñoä ñieän aùp ra nhoû, suït aùp treân R6 khoâng ñuû ñeå thieân aùp thuaän cho caùc diode. Luùc naøy ñoä lôïi maïch khueách ñaïi laø: R 4 + R5 + R6 AV = (4-6) R4 Khi bieân ñoä ñieän aùp ra ñuû lôùn ñeå ñònh thieân thuaän cho caùc diode, thì R6 ngaén maïch vaø ñoä lôïi cuûa maïch seõ giaûm: R 4 + R5 AV = (4-7) R4 Giaù trò cuûa heä soá khueách ñaïi AV < 3 ñeå loaïi boû nhöõng bieân ñoä ra lôùn, nhôø vaäy oån ñònh ñöôïc bieân ñoä ñieän aùp ra. Ñeå ñieàu chænh taàn soá coù theå thay ñoåi giaù trò cuûa R vaø C. Treân hình 4-2 duøng caùc chuyeån maïch S1 vaø S2 ñoàng truïc ñeå thay ñoåi ñoàng thôøi R1, R2 vaø caùc tuï C1, C2. Ñeå ñieàu chænh bieân ñoä soùng ra, söû duïng maïch ñieàu chænh nhö hình 4-3. Trong ñoù caùc ñieän trôû R1, R2 vaø R3 hình thaønh neân boä chia aùp laøm giaûm tín hieäu ra. Boä khueách ñaïi thuaät toaùn maéc theo kieåu laëp aùp ñeå taïo trôû khaùng ra thaáp. R3 laø chieát aùp ñieàu chænh bieân ñoä ra. Coâng taéc S1 cho pheùp thay ñoåi giöõa hai khoaûng bieân ñoä. Hình 4-3. Maïch suy giaûm vaø ñieàu chænh bieân ñoä soùng ra. Ví duï: Moät soùng sin 5V töø loái ra cuûa boä dao ñoäng caàu Wien cung caáp cho boä suy giaûm. Haõy tính caùc giaù trò cuûa R1, R2 vaø R3 ñeå cho ra caùc khoaûng ñieän aùp ra töø 0 ÷ 0,1V; 0 ÷ 1V. Doøng phaân cöïc loái vaøo cuûa OPAMP laø IB = 500nA. Baøi giaûi. – Ta coù, vôùi R1 vaø R2 trong maïch (S1 môû) thì: VR3 = 0,1V; vaø VR1 + VR2 = Vi – VR3 = 5V – 0,1V = 4,9V I 3 >> I B Giaû söû IB = 100 µA. Khi ñoù R3 = 0,1V / 100µA = 1kΩ (chieát aùp) Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  13. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 118 - vaø (R1 + R2) = 4,9 V / 100µA = 49kΩ. Vôùi R2 ngaét khoûi maïch (S1 ñoùng): – VR3 = 1V, Vaø: I3 = VR3/R3 = 1V / 1kΩ = 1mA; VR1 = 5V – 1V = 4V; R1 = 4V / 1mA = 4kΩ; R2 = 49kΩ – 4kΩ = 45kΩ § 3. MAÙY TAÏO HAØM Maùy taïo haøm laø nguoàn tín hieäu vuoâng, tam giaùc vaø soùng sin coù daûi taàn ñieàu chænh ñöôïc deã daøng vaø coù maïch dòch möùc DC. Sô ñoà khoái cuûa maùy taïo haøm chæ ra treân hình 4-4. Maïch Schmitt tích phaân trigger Maïch suy giaûm Taïo haøm sin Hình 4-4. Sô ñoà khoái cuûa maùy taïo haøm Tín hieäu loái ra maïch tích phaân coù daïng xung tam giaùc, coøn loái ra maïch Schmitt trigger laø daïng xung vuoâng. Lieân keát phaûn hoài giöõa loái ra vaø loái vaøo giöõa 2 maïch tích phaân vaø maïch Schmitt trigger taïo neân moät heä töï dao ñoäng. Tín hieäu daïng sin nhaän ñöôïc nhôø maïch taïo haøm sin töø xung tam giaùc. 3.1. Taàng dao ñoäng chuû. Taàng dao ñoäng chuû thöïc hieän treân cô sôû lieân keát maïch tích phaân vaø trigger Schmitt nhö hình veõ 4-5. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  14. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 119 - A2 Vn2 A1 Vn1 Hình 4-5. Taàng dao ñoäng chuû cuûa maùy phaùt haøm Maïch trigger Schmitt coù 2 ngöôõng laø: R3 Vn1,2 = m V3sat ⋅ (4-8) R4 Giaû söû loái ra cuûa trigger Schmitt ñang ôû möùc baõo hoøa döông +V3sat, luùc naøy mgöôõng vaøo cuûa trigger Schmitt laø: R3 Vn 2 = + V3 sat ⋅ (4-9) R4 Theá baõo hoøa döông +V3sat hoài tieáp veà loái vaøo maïch tích phaân A1. Luùc naøy theá loái vaøo maïch tích phaân seõ laø: R11 >0 V1 = + V3 sat ⋅ (4-10) R1 Vôùi R11 laø ñieän trôû phaàn döôùi cuûa bieán trôû R1. Theá loái ra maïch tích phaân seõ ñi xuoáng theo quy luaät: Vt 1 R2 C1 ∫ V1 dt = − 1 V2 = − (4-11) R 2 C1 R3 Khi theá loái ra maïch tích phaân ñaït möùc ngöôõng Vn1 = − V3 sat ⋅ maïch trigger R4 Schmitt seõ laät traïng thaùi loái ra xuoáng möùc baõo hoøa aâm –V3sat, Theá baõo hoøa aâm naøy hoài tieáp trôû veà loái vaøo maïch tích phaân , baây giôø theá loái vaøo maïch tích phaân seõ laø: R11 V1' = − V3 sat ⋅
  15. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 120 - V1' t 1 R2 C1 ∫ 1 ' ' V =− V dt = + (4-13) 2 R 2 C1 R3 Khi V2’ ñaït möùc ngöôõng Vn 2 = + V3 sat ⋅ , trigger laät traïng thaùi loái ra leân R4 baõo hoøa döông, vaø traïng thaùi maïch laïi trôû veà nhö ban ñaàu. Cöù nhö theá maïch töï duy trì dao ñoäng. Loái ra maïch trigger ta thu ñöôïc chuoãi xung vuoâng caân xöùng V3. Loái ra maïch tích phaân ta thu ñuôïc chuoãi xung tam giaùc V2. Taàn soá cuûa soùng loái ra ñöôïc xaùc ñònh bôûi thôøi gian tuï C1 naïp töø Vn1 tôùi Vn2 vaø ngöôïc laïi. Ta coù phöông trình ñeå tuï C1 naïp tuyeán tính laø: It ∆V , t = C1 C1 = (4-14) ∆V I ∆V = Vn2 – Vn1 = 2Vn (4-15) Taàn soá dao ñoäng: V1 1 I f= = = (4-16) 2t 2C1 ∆V 2C1 R2 ∆V Neáu thay ∆V = 2Vn vaø chuù yù raèng Vn tính theo bieåu thöùc (4-8) ta seõ coù bieåu thöùc tính taàn soá dao ñoäng cöïc ñaïi cuûa maïch seõ laø: R 1 ⋅4 f= (4-17) 4 R 2 C1 R 3 Ví du : Cho maïch dao ñoäng chuû nhö hình 4-5, trong ñoù C1 = 0,1 µF; R1 = 1K; R2 = 10K; Ñieän aùp ngöôõng cuûa trigger Schmitt laø Vn = ± 3V. Haõy tính taàn soá cuûa soùng ra khi tieáp ñieåm ñoäng cuûa R1 ôû ñænh cuûa chieát aùp vaø khi noù ôû 10% cuûa R1 keå töø ñaùy. Cho ñieän aùp nguoàn nuoâi laø VCC = ±15V. Ta coù, V3 = ± (VCC – 1) = ± (15V – 1) = ± 14V; – Khi con tröôït ôû ñænh chieát aùp R1: V1 = V3 = 14V, I2 = V1 / R2 = 14V / 10K = 1,4 mA; ∆V = Vn2 – Vn1 = 3V – (-3V) = 6 V; t = C1 ∆V / I2 = (0,1 µF x 6V) / 1,4 mA ≈ 0,43 ms; f = 1/ 2t = 1 / (2 x0,43ms) ≈ 1,17kHz. – Khi con tröôït ôû 10% cuûa R1 . V1 = 10% cuûa V3 = 10.14/100 = 1,4V; I2 = 1,4V / 10K = 0,14mA; t = (0,1 µA x 6V) / 0,14mA ≈ 4,3 ms; f = 1/ 2t = 1/ (2x4,3ms) ≈ 117Hz. 3.2. Boä taïo haøm sin. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  16. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 121 - Ñeå nhaän ñöôïc soùng sin töø soùng tam giaùc ngöôøi ta duøng boä taïo haøm sin. Coù 2 phöông phaùp chính laø phöông phaùp xaáp xæ töøng ñoaïn tuyeán tính nhôø ma traän ñieän trôû- diode (hình 4-6) vaø phöông phaùp xaáp xæ töøng ñoaïn khoâng tuyeán tính. Hình 4-6. Bieán ñoåi soùng tam giaùc sang soùng sin Hoaït ñoäng cuûa maïch taïo haøm nhôø phöông phaùp xaáp xæ töøng ñoaïn khoâng tuyeán tính treân hình 4-6 nhö sau: Neáu khoâng coù maët caùc diode D1, D2 vaø caùc ñieän trôû R3, R4 thì R1 vaø R2 laø moät boä chia aùp bình thöôøng. Luùc naøy tín hieäu ra laø moät bieán theå ñaõ suy giaûm cuûa soùng tam giaùc loái vaøo: R2 Vo = Vi (4-18) R1 + R2 Khi coù maët D1, D2, R2, R4 trong maïch thì hoaït ñoäng cuûa R1 vaø R2 vaãn gioáng nhö moät boä phaân aùp ñôn giaûn cho tôùi khi ñieän aùp haï treân ñieän trôû R2 vöôït quaù giaù trò ngöôõng +V1. Luùc naøy D1 ñöôïc thieân aùp thuaän neân daãn doøng vaø ñieän trôû R3 seõ ñöôïc maéc song song vôùi R2. Theá loái ra baây giôø seõ laø: R2 // R3 Vo ≈ Vi (4-19) R1 + R2 // R2 Trò soá cuûa ñieän aùp ra bò suy giaûm (keùm doác hôn). Khi ñieän aùp vaøo treân R2 giaûm xuoáng döôùi möùc +V1 , diode D1 bò khoùa, maïch laïi hoaït ñoäng bình thöôøng nhö moät boä chia aùp ñôn giaûn. Töông töï, trong nöûa chu kyø aâm cuûa ñieän aùp vaøo Vi, khi suït aùp VR2 giaûm xuoáng döôùi möùc –V1, diode D2 daãn, laøm R4 // R2 vaø theá loái ra seõ laø: R2 // R4 Vo ≈ Vi (4-20) R1 + R2 // R4 Vôùi R3 = R4 thì daïng soùng nöûa chu kyø aâm coù daïng töông töï nöûa döông. Khi duøng soá maét diode nhieàu hôn vôùi caùc möùc ngöôõng khaùc nhau ta coù theå taïo ñöôïc soùng ra coù daïng gaàn ñuùng daïng sin. Treân hình 4-7 laø maïch taïo haøm sin vôùi ma Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  17. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 122 - traän 6 diode - 6 ñieän trôû, vôùi 3 möùc ngöôõng döông vaø 3 möùc ngöôõng aâm. Ta thaáy ñoä doác cuûa soùng ra thay ñoåi 3 laàn trong ¼ chu kyø. Soùng ra coù daïng gaàn sin. Hình 4-7. Boä taïo haøm sin treân 6 diode Caùch thöù 2 ñeå taïo haøm sin laø söû duïng phöông phaùp xaáp xæ hoùa hình sin baèng nhöõng ñoaïn khoâng tuyeán tính. Cô sôû cuûa phöông phaùp naøy laø chia hình sin ra laøm nhieàu ñoaïn vaø moãi ñoaïn thay baèng caùc haøm phi tuyeán. Ví duï, ñöôøng ñaëc tröng voân – ampe cuûa diode coù daïng ña thöùc baäc hai y = ax2 + bx + c (xaáp xæ töøng ñoaïn baèng haøm baäc 2), hoaëc duøng ñaëc tuyeán voân – ampe cuûa ñieän trôû baùn daãn (varistor) coù daïng ña n thöùc: y = (xaáp xæ baèng caùc ñoaïn cong), hoaëc duøng transistor tröôøng FET coù ∑ a i x in i=0 ñaëc tuyeán voân – ampe daïng y = asinx trong khoaûng 0÷π⁄2. So vôùi phöông phaùp xaáp xæ töøng ñoaïn tuyeán tính, phöông phaùp xaáp xæ töøng ñoaïn khoâng tuyeán tính coù ñoä chính xaùc cao hôn (ñoä meùo hình sin nhoû hôn), nhöng thöïc hieän phöùc taïp hôn. § 4. MAÙY PHAÙT XUNG Caùc maùy phaùt xung thöôøng bao goàm maïch taïo xung vuoâng goùc, boä dao ñoäng ña haøi ñôn oån (monostable) vaø taàng loái ra vôùi boä suy giaûm vaø dòch möùc DC. 4.1. Ña haøi phieám ñònh. Maïch taïo xung vuoâng voùc treân ña haøi phieám ñònh (astable) coù sô ñoà nguyeân lyù nhö treân hình 4-8. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  18. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 123 - A Vn2 Vn1 Hình 4-8. Maïch taïo xung vuoâng treân ña haøi phieám ñònh Maïch khueách ñaïi thuaät toaùn A vaø caùc ñieän trôû R2, R3 taùc ñoäng nhö moät trigger Schmitt ñaûo, coù caùc ngöôõng baèng suït aùp treân R3 khi loái ra cuûa khueách ñaïi thuaät toaùn ôû möùc baõo hoøa: R3 Vn 1,2 = mV0 (4-21) R2 + R3 Hoaït ñoäng cuûa maïch nhö sau: Khi theá loái ra cuûa trigger ôû möùc baõo hoøa döông, doøng qua R1 naïp cho tuï C1. Theá treân tuï C1 taêng theo quy luaät: t ⎛ ⎞ − VC1 = V0 ⎜1 − e ⎟ (4-22) RC1 ⎜ ⎟ ⎝ ⎠ Khi VC1 ñaït möùc ngöôõng treân Vn2 trigger chuyeån traïng thaùi loái ra xuoáng baõo hoøa aâm. Tuï C1 xaû ñieän qua R1 theo chieàu ngöôïc laïi, ñoàng thôøi theá baõo hoøa aâm hoài tieáp trôû veà loái vaøo (+) ñaët möùc ngöôõng döôùi Vn1 cho trigger. Khi theá treân tuï giaûm xuoáng baèng möùc ngöôõng döôùi Vn1 trigger laät traïng thaùi ñöa loái ra töø baõo hoøa aâm leân möùc baõo hoøa döông. Cöù nhö theá maïch duy trì dao ñoäng, vaø loái ra cuûa khueách ñaïi thuaät toaùn ta thu ñöôïc daïng xung vuoâng goùc, vôùi chu kyø laëp laïi: V − VC 0 T = 2 RC ln (4-23) V − VC∞ Trong ñoù: V – ñieän aùp naïp; VC0 – ñieän aùp ban ñaàu treân tuï VC∞ – ñieän aùp cuoái cuøng treân tuï ôû thôøi ñieåm t. Ví duï: Maïch dao ñoäng ña haøi treân hình 4-8 coù: R1 = 20K; R2 = 6,2K; R3 = 5,6K; C1 = 0,2µF. Ñieän aùp nguoàn nuoâi laø VCC = ±12V. Tính taàn soá cuûa xung vuoâng loái ra. Ta coù: Vo = ± (VCC –1) = ±(12V – 1) = ± 11V; Caùc ngöôõng cuûa trigger Schmitt laø: Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  19. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 124 - R3 5,6 K = m11V = 5,22V Vn1,2 = mV0 6,2 K + 5,6 K R2 + R3 VC0 = – 5,22 V; VC∞ = +5,22 V; V = 11 V; Töø ñoù: V - VC0 1 1 11V − 5,22V ln ln = 121Hz f= = 2 RC1 V - VC∞ 2 × 20 K ⋅ 0,1µF 11V − (−5,22V ) 4.2. Ña haøi ñôn oån. Maïch ña haøi ñôn oån hay coøn goïi laø maïch ñôn haøi duøng ñeå taïo soùng xung vuoâng goùc coù sô ñoà nguyeân lyù nhö hình 4-9. Boä khueách ñaïi thuaät toaùn coù ñaàu vaøo ñaûo (-) ñöôïc thieân aùp döông VB (~ 1V), coøn ñaàu vaøo khoâng ñaûo (+) ñöôïc tieáp ñaát thoâng qua ñieän trôû R2. Nhö vaäy, vôùi ñieàu kieän DC ban ñaàu cuûa maïch, loái ra cuûa khueách ñaïi thuaät toaùn seõ ôû möùc baõo hoøa aâm: Vo = –Vsat = – (VCC – 1V) Tuï C2 ñöôïc naïp tôùi möùc ñieän aùp Vo = – (VCC – 1V) vaø duy trì traïng thaùi naøy cho tôùi khi coù tín hieäu kích thích loái vaøo. Khi coù xung döông kích vaøo loái vaøo, qua maïch C1R1 tín hieäu bò vi phaân. D1 xeùn phaàn ngoïn xung döông. Phaàn xung aâm ñöa vaøo loái vaøo ñaûo laøm loái ra cuûa khueách ñaïi thuaät toaùn ñoåi traïng thaùi töø baõo hoøa aâm leân möùc baõo hoøa döông +Vsat. Luùc naøy ñieän aùp ñaàu vaøo khoâng ñaûo trôû thaønh: Vi (+) = (VCC – 1V) – [–(VCC – 1V)] = 2 (VCC – 1V). Tuï C2 phoùng ñieän qua R2 vaø naïp vôùi cöïc tính ngöôïc laïi. Khi C2 naïp, theá ñaàu vaøo khoâng ñaûo giaûm veà phía möùc ñaát. Ngay khi theá giaûm xuoáng döôùi möùc +VB ñaàu ra khueách ñaïi thuaät toaùn chuyeån töø baõo hoøa döông +Vsat xuoáng baõo hoøa aâm –Vsat. Loái ra ta coù moät xung vuoâng vôùi thôøi haïn phuï thuoäc vaøo R2 vaø C2: V − VC 0 t = R2 C 2 ln (4-24) V − VC∞ ÔÛ ñaây: V – ñieän aùp naïp cho tuï, noù baèng VCC –1V VC∞ – ñieän aùp cuoái cuøng treân tuï khi ñieän aùp ñaàu vaøo khoâng ñaûo cuûa khueách ñaïi thuaät toaùn laø +VB; VC∞ = Vsat – VB = (VCC – 1V) – VB. Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
  20. Simpo PDF yõ Thuaät Ño Löôøng Ñieän –Ñieän töû K Merge and Split Unregistered Version - http://www.simpopdf.com - 125 - 2(VCC –1V) Hình 4-9. Ñôn haøi taïo xung vuoâng Ví duï: Maïch dao ñoäng ñôn haøi treân hình 4-9 coù ñieän aùp nguoàn VCC = ± 10V; VB = 1V; R1 = 22K; R2 = 10K; C1 = 100pF; C2 = 0,01µF;. 1) Haõy tính ñoä roäng xung loái ra. 2) Xaùc ñònh C2 ñeå cho xung ra coù ñoä roäng 6ms 1) Ta coù: V = +( VCC – 1V) = +(10V – 1V) = 9V; VC0 = –(VCC –1V) = –9V; VC∞ = Vsat – VB = (10V – 1V) – 1V = 8V; V − VC 0 9V − ( −9V ) Vaäy: t = R2 C 2 ln = 0,01µF × 10 K × ln = 289 µs . 9V − 8V V − VC∞ t = 289 µs 2) Vôùi t = 6ms giaù trò cuûa tuï C2 seõ laø: t 6 ms = 0,2 µF C2 = = 9V − (−9V ) V − VC 0 10 K × ln R2 ln 9V − 8V V − VC∞ Lưu Thế Vinh Khoa Vật Lý
ADSENSE

CÓ THỂ BẠN MUỐN DOWNLOAD

LV.15: Bộ Đồ Án Tốt Nghiệp Chuyên Ngành Cơ Khí
65 tài liệu
2430 lượt tải
THÔNG TIN
TRỢ GIÚP
HỖ TRỢ KHÁCH HÀNG
Theo dõi chúng tôi

Chịu trách nhiệm nội dung:

Nguyễn Công Hà - Giám đốc Công ty TNHH TÀI LIỆU TRỰC TUYẾN VI NA

LIÊN HỆ

Địa chỉ: P402, 54A Nơ Trang Long, Phường 14, Q.Bình Thạnh, TP.HCM

Hotline: 093 303 0098

Email: support@tailieu.vn

Giấy phép Mạng Xã Hội số: 670/GP-BTTTT cấp ngày 30/11/2015 Copyright © 2022-2032 TaiLieu.VN. All rights reserved.

 

Đồng bộ tài khoản
2=>2