Tài liệu học tập môn Kỹ thuật xung – số

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

Ờ Ớ Ệ L I GI I THI U

ỹ ố ậ ơ ở ấ ọ

ế ữ ứ ơ ả ấ ề ệ ệ ạ

ạ ư ế ề

ự ế ệ ố ố ế ữ ổ

ỉ ứ ơ ả ơ ệ ề ả ễ ể ấ K  thu t Xung – s  là môn h c chuyên ngành c  s . Nó cung c p cho HSSV nh ng ki n th c c  b n nh t v  các d ng tín hi u xung, cách t o ra tín hi u xung   ệ ấ   và đi u ch nh tín hi u xung đó nh  th  nào.  Ngoài ra tài li u này cũng cung c p ệ ố   ạ ế i gi a các h  th ng ki n th c c  b n v  các h  th ng s  đ m, s  bi n đ i qua l ố ộ s  m t cách đ n gi n, d  hi u nh t.

ỹ ụ ự ộ ọ K  thu t s  ngày m t đ

ậ ố ớ ủ ơ ả ể ể ờ   c  ng d ng r ng rãi trong m i lĩnh v c c a đ i ề   ọ

ộ ượ ứ ạ ố ủ ng c a cu n tài li u này, b n đ c có th  hi u c  b n v ạ ộ ệ ệ ố ứ ờ ượ ạ ự ễ ụ ả ơ ộ ố s ng xã h i. V i th i l ậ ố ỹ K  thu t s , cách t o ra m t m ch đi n s   ng d ng đ n gi n vào th c ti n.

ệ ồ Tài li u này g m có 5 bài:

ệ ậ ố ơ ả ề ỹ 1. Các khái ni m c  b n v  k  thu t xung – s .

ạ ơ ả ạ 2. Các m ch t o xung c  b n

ệ ố ố ế 3. H  th ng s  đ m

ứ ụ ạ 4. M ch Flip­Flop và  ng d ng

ổ ươ ể 5. Chuy n đ i t ng t ự ố  ­ s .

ố ắ ấ

ỏ ọ ể ố ượ ữ ệ ượ ậ   c nh ng sai sót, r t mong nh n ệ ế ơ ượ Dù đã c  g ng xong không kh i tránh đ ủ ạ c ý ki n đóng góp c a b n đ c đ  cu n tài li u đ c hoàn thi n h n. đ

ử ề ế ọ M i ý ki n đóng góp xin g i v  hòm th ư hoangtungvt@gmail.com

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 1

ả ơ ọ Xin trân tr ng c m  n!

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

CH NG TRÌNH MÔ ĐUN

Ố ƯƠ Ậ Ỹ K  THU T XUNG S

ố : MĐ 27

ọ : 75h (LT: 25h; TH: 42h; KT: 8h)

ọ Mã s  môn h c/mô đun Th i gian môn h c/mô đun I. V  TRÍ, TÍNH CH T

ượ ọ ỹ c b  trí sau khi h c xong các môn h c/ mô­đun k  thu t c ậ ơ

Ấ : Môn đun đ ậ ườ ố ỹ ậ ờ Ị ị * V  trí ở ỹ s , k  thu t đo l ọ ệ ử .

ng và K  thu t đi n t * Tính ch tấ : Là mô đun chuyên ngành.

II. M C TIÊU

ệ ố ạ ươ ự ố ơ ả ử ụ ạ c h  th ng m ch t ng t , m ch s  c  b n s  d ng trong k ỹ

thu t xung, s ả ự ế ệ ạ ộ ố ươ c các d ng tín hi u xung th c t và m t s  ph ế   ng pháp bi n

Ụ ứ ề ế * V  ki n th c: ượ ­Trình bày đ ố; ậ ượ đ i thích  ­ Gi ơ ả ; ổ ạ đ i d ng xung c  b n

ỉ ề ệ ệ ủ ề ỹ ự ộ ố ạ c tín hi u c a m t s  m ch đi n th c t ự ế ử s

ậ ụ ạ ố * V  k  năng: ượ ­ Th c hi n kh o sát, đi u ch nh đ ậ ố ụ d ng trong k  thu t xung và k  thu t s . ụ ậ ả ậ ủ ỹ c các m ch đi n  ng d ng c a k  thu t xung s  và v n d ng đ ượ   c

ế ị ạ vào th c t ỹ ệ ứ  trong máy vi tính và thi t b  ngo i vi.

ệ ị

ầ ượ ự ế ệ ỹ ượ ắ ­ L p ráp đ ự ế ộ ề * V  thái đ : ­ Nghiêm túc th c hi n đúng các qui đ nh v  h c t p t ­ Hoàn thi n t ề ọ ậ ạ ơ ở i c  s . ọ ậ c giao trong quá trình h c t p và th c t .

Ộ

ộ ổ ờ ự ệ ố t các yêu c u đ Ọ III. N I DUNG MÔN H C: ố  và phân ph i th i gian 1. N i dung t ng quát

ờ Th i gian ộ TT N i dung T ngổ LT TH KT

ơ ả ề ỹ ệ ậ 1 5 2 3 Bài 1: Các khái ni m c  b n v  k  thu t  xung số

ạ ạ 2 20 8 9 3 ơ ả Bài 2: Các m ch t o xung c  b n

ệ ố ố ế 3 25 10 12 3 Bài 3: H  th ng s  đ m

ứ ụ ạ 4 15 3 12 Bài 4: M ch Flip­Flop và  ng d ng

ổ ươ ể 5 ng t ự ố  ­s 10 2 6 2 Bài 5: Chuy n đ i t

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 2

C ngộ  : 75 25 42 8

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 3

Ụ Ụ M C L C

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

Ơ Ả Ề Ỹ Ậ Ệ CHƯƠNG 1 ­ CÁC KHÁI NI M C  B N V  K  THU T XUNG

ệ ổ ủ ự ế ạ ượ ệ ệ ệ ờ   ng đi n (dòng đi n hay đi n áp) theo th i

ụ ế ạ

ứ ự ệ ượ ệ ượ

ạ ạ ườ ư ụ ể ễ

ệ ệ c chia làm 2 lo i: tín hi u liên t c (tín hi u tuy n tính) và tín hi u gián ệ ể c xem là tín hi u tiêu bi u cho ệ ượ ạ i tín hi u hình c l ụ ư ệ ể ệ ạ ệ 1. Khái ni m chung Tín hi u là s  bi n đ i c a các đ i l ộ gian, ch a đ ng m t thông tin nào đó.  ệ Tín hi u đ ệ đo n (tín hi u xung). Trong đó tín hi u hình sin đ lo i tín hi u liên t c ,có đ vuông đ ệ ng bi u di n nh  hình 1­1. Ng ượ c xem là tín hi u tiêu bi u cho lo i tín hi u không liên t c nh  hình 1­2

ệ ệ Hình 1.1: Tín hi u hình sin                  Hình 1.2: Tín hi u hình vuông

ị

ệ ấ ắ ộ ờ

ể ệ

ổ ạ ạ

ượ ọ ạ ố c g i là xung

ệ ấ ỳ ệ ễ ễ ạ * Đ nh nghĩa: ị ế ệ ạ Xung là tín hi u đi n có giá tr  bi n đ i gián đo n trong m t th i gian r t ng n (có ộ ủ ớ th  so sánh v i quá trình quá đ  c a m ch đi n).  ậ ượ ỹ Xung trong k  thu t đ c chia làm 2 lo i:  ẫ ấ ­ Xung xu t hi n ng u nhiên trong m ch đi n, ngoài mong mu n, đ ườ nhi u, xung nhi u th ng có hình d ng b t k  (Hình 1.3).

ạ ừ ạ ộ ố ạ ơ ả ệ ượ ­ Xung t o ra t các m ch đi n đ ng có m t s  d ng c  b n: ạ ễ Hình 1.3: Các d ng xung nhi u ế ế ườ t k  th c thi

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 4

ơ ả ủ ệ ượ ạ ạ Hình 1.4: Các d ng xung c  b n c a các m ch đi n đ c thi ế ế t k

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ố ơ ả

ưở ộ 1.1. Các thông s  c  b n ố ủ a. Các tham s  c a xung: Xét m t xung vuông lý t ư ng nh  sau

ố ơ ả ủ

Hình 1.5: Các thông s  c  b n c a xung ấ ờ

off.

ệ ờ ệ ủ ệ ủ ờ ạ ự ấ : là th i gian xu t hi n c a xung trên m ch đi n, th i gian ở on. Th i gian không có s  xu t hi n c a xung ờ c g i là th i gian m  T

ấ ể ắ ặ ạ ạ i tr ng thái ban ượ ọ ỉ : là kho ng th i gian ng n nh t đ  xung l p l

ượ ờ ứ

ả c tính theo công th c: T= T on + T off (1.1)

Là s  l n l p l ờ   ầ ủ i tr ng thái ban đ u c a xung trong th i

ượ ố ầ ặ ạ ạ ứ ộ ộ           + Đ  r ng xung ườ ng đ này th ờ ọ g i là th i gian ngh  T ỳ + Chu k  xung (T) ầ ủ đ u c a nó, đ   ầ ố             + T n s  xung (f): gian 1s,  đ c tính theo công th c:

f = (1.2)

+ Đ  r ng (Q) và h  s  l p đ y (n) c a xung:

ệ ố ấ ầ ỳ ủ ộ ộ ộ ỗ ỷ ố ữ ượ ứ s  gi a chu k  và đ  r ng xung, đ c tính theo công th c:

ộ ỗ ủ ­ Đ  r ng c a xung là t Q = (1.3)

ả ủ ộ ỗ ệ ố ầ ủ ị ượ ứ ­ H  s  đ y c a xung là ngh ch đ o c a đ  r ng, đ c tính theo công th c:

n =

ố

ồ ệ ế ả ự ế ể

ọ ạ (1.4) ộ  ế ế t k  các b  ít quan tâm đ n tham s  này mà ch  quan tâm khi thi ư   ỉ ạ ộ c t o ra sau m ch ch nh l u, ả ấ ề ủ ủ i.

ể ả ề ườ ỉ Trong th c t ượ ạ ngu n ki u xung, đ  đ m b o đi n áp m t chi u đ ỉ ấ m ch l c và m ch đi u ch nh sao cho đ  dòng, đ  công su t, cung c p cho t ướ ạ ộ ộ + Đ  r ng s n tr

ộ ộ c, đ  r ng s ữ ưở ấ ộ

ườ ệ ả ng đi n tăng hay gi m đ  t o m t xung, th

ườ n sau: ậ , các xung vuông, xung ch  nh t không có c u trúc m t cách lí t ể ạ ạ ộ ổ ỏ

ộ ườ ưở ầ ướ ẳ ộ ng. ờ ng có th i gian tăng ặ ở  vào ra nh  ho c có thành ưở ứ c và sau không th ng đ ng m t cách lí t ấ ng (th i gian quá đ )nh t là các m ch có t ng tr n tr ng.

ệ ờ ượ ứ ự ế Trong th c t ạ ượ Khi các đ i l ờ tr ph n đi n kháng nên 2 s Do đó th i gian xung đ c tính theo công th c:

ton = tt  + tđ + ts (1.5)

n tr c

Trong đó: ộ ộ ton: Đ  r ng xung  ướ ườ ộ ộ tt  : Đ  r ng s ỉ ộ ộ tđ : Đ  r ng đ nh xung ườ ộ ộ n sau ts  : Đ  r ng s

ườ ượ Hình 1.6: Cách g i tên các c nh xung. ướ t đ c t

s đ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 5

ộ ộ Đ  r ng s ị ố ừ ờ ế ể ọ c tính t n tr ộ ộ ộ đ n 90% tr  s  biên đ  xung và đ  r ng s ạ ể n sau t ệ ừ ờ  th i đi m đi n áp xung tăng lên t ượ ườ c tính t ừ  10% ệ  th i đi m đi n áp

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ả ừ ư ạ

ệ ộ ể ẫ    90% đ n 10% tr  s  biên đ  xung. Trong khi xét tr ng thái ng ng d n ủ

ế xung gi m t ạ hay bão hòa c a các m ch đi n đi u khi n   ị ứ ệ

ể ượ ề ị ạ c tính t

ụ n tr ườ ượ ệ ị ị

ướ c xung nh p đ n sau xung nh p đ ế ế ộ ự ủ ể

ấ ấ ổ ị ố ề ớ ươ ứ Ví d , xung nh p đi u khi n m ch logic có m c cao H t ng  ng v i đi n áp   ườ ừ ế   ừ ị +5V. S    +0,5V lên đ n  khi xung nh p tăng t ừ ứ ả ừ   c tính t +4,5V và s  m c đi n áp  khi xung nh p gi m t ỉ ị ệ ệ   ượ ở ố c dùng cho vi c  đáy và đ nh xung đ +4,5V xu ng đ n +0,5V. 10% giá tr  đi n áp  ố ớ ồ   ạ ạ ệ ạ chuy n ch  đ  phân c c c a m ch đi n. Do đó đ i v i các m ch t o xung ngu n ị cung c p cho m ch đòi h i đ  chính xác và tính  n đ nh r t cao.

ạ ộ ỏ ộ ự

Max (Hình

ị ớ ứ ề ộ ớ ủ +  Biên đ  xung và c c tính c a xung: ấ ủ Biên đ  xung là giá tr  l n nh t c a xung v i m c th m 0V (U, I)

ủ ờ i đây mô t

ướ ỉ ấ ấ

ườ ả ị

ướ n tr ớ ườ ườ ướ ườ 1.7) Hình d ta ch  th y các vach n m song song (Hình 1.7b) và không th y đ thành các s ạ rõ d ng xung v i s ệ ả ạ    d ng xung khi tăng th i gian quét c a máy hi n sóng. Lúc đó ạ ượ ằ c các v ch hình   ể ấ   n sau xung nh p. Khi gi m th i gian quét ta có th  th y c và s c và s n tr ờ n sau xung (Hình 1.7c)

ủ ị ỉ Hình 1.7: Xung vuông trên màn hình máy hi n sóng ừ ị ượ ề ề ỉ Giá tr  đ nh c a xung là giá tr  đ ệ  2 đ nh xung li n k  nhau (Hình 1 c tính t .8)

ị

ỉ ớ ủ ự ự ủ ệ ề

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 6

Hình 1.8: Giá tr  đ nh xung ị ủ C c tính c a xung là giá tr  c a xung so v i  đi n áp th m phân c c c a xung (Hình1.9)

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ự ế ủ ề ậ

ể ơ ứ ể ạ ả ầ ờ

ệ ề ộ ề ộ ỗ

ề ỉ ầ ố

ượ ạ ụ ế ệ ọ ỗ b. Chu i xung: ế ị  ỹ ề ả t b  xung đi n là n n t ng c a k  thu t đi u khi n. Các thi         Trong th c t ườ   ệ ể ng đi u khi n đ u tiên ra đ i đi u khi n các m ch đi n có ch c năng đ n gi n th ằ ạ   ể ch  c n đi u khi n b ng m t xung. Trong m t chu i xung, các xung có hình d ng ộ ằ gi ng nhau và biên đ  b ng nhau. ỗ N u chu i xung đ ỗ   c t o ra liên t c trong quá trình làm vi c thì g i là chu i

ế ừ ọ ỏ ờ ỗ N u chu i xung đ

ỗ ọ ọ ỗ

ỗ ng xung trong chu i,

ỗ

ố ượ ộ ộ ầ ố ỗ xung liên t c.ụ ượ ạ ấ ị c t o ra trong t ng kh ang th i gian nh t đ nh g i là         ố ơ ả ủ   ố ớ chu i xung gián đ an. Đ i v i chu i xung gián đ an, ngoài các thông s  c  b n c a xung còn có thêm các thông s :ố ­ S  l ­ Đ  r ng chu i xung, ­ T n s  chu i xung.

ụ ạ ỗ ỗ Hình 1.10: Chu i xung liên t c (a) và chu i xung gián đo n (b)

ơ ả 1.2. Các hàm c  b n

ệ ạ

ườ ử ạ ạ ng sau khi đã x  lý xong thì m ch RLC th

ị ệ ệ ệ

0 nh ng ng ư

ề ế ượ

ệ ượ ự ộ ẽ ẫ  phát sinh dao đ ng. ộ ộ ng c ng h

L

C

V o

R

V i

r

1.2.1. Hàm R – L – C ạ ử   ắ ự ế , m ch đi n không dùng m ch m c theo RLC trong các m ch x  lý Trong th c t ệ   ể ọ ườ ạ ng dùng đ  l c tín hi u d ng xung, th ặ ệ ử ho c x  lý bù pha dòng đi n, do dòng đi n hay đi n áp qua L, C đ u b  l ch pha   ệ   ộ c nhau, nên cùng m t lúc qua L và C s  d n đ n chúng l ch m t góc 90 0 . Nên d  sinh ra hi n t ưở ễ ộ ng, t nhau m t góc 180                                                                                                Ur

t

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 7

ạ Hình 1.11: M ch R­L­C

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ạ ẽ ệ ế

ổ ệ ị ố ộ ộ ộ ộ ộ

ệ ủ ự ệ ẽ

ớ ủ

ộ ưở ả ả ệ ế ầ ố ủ ộ ạ ầ

ộ ầ ế ờ ng biên đ  đ u ra s ẽ

ầ

ỳ ộ ủ ầ  đ u vào c a t ng k  ti p. ỳ ộ ế ộ

ờ ầ ệ ệ ạ ằ

ầ ạ ượ c dùng đ

m ch này đ ạ ễ ệ ộ ớ ộ   Khi tác đ ng vào m ch m t đ t bi n dòng đi n, trong m ch s  phát sinh dao đ ng   có bi n đ  suy gi m và dao đ ng quanh tr  s  không đ i Ir. Nguyên nhân c a s  suy ạ ở   gi m là do do đi n tr  song song v i m ch đi n R và r làm r  nhánh dòng đi n ra. ớ ầ ố ủ ạ ưở ng riêng c a m ch trùng v i t n s  c a xung vào làm cho N u t n s  c a c ng h   ỗ ế ộ m ch c ng h ng, biên đ  ra tăng cao. N u đ u vào là chu i xung thì: ưở ặ ạ ủ ơ ắ i c a xung ng n h n chu k  c ng h ­ N u th i gian l p l ế ế ờ ở ầ ễ tăng d n theo th i gian d  gây quá áp  ệ   ưở ớ ằ ặ ạ ủ ng thì biên đ  tín hi u i c a xung b ng v i chu k  c ng h ­ N u th i gian l p l ớ ầ ề đ u ra g n b ng v i tín hi u đ u vào, có d ng hình sin và th m đi n áp là hìn sin   ể  ự ế ạ ố ợ ắ ầ i cho các m ch xung s . Trong th c t t t d n, không có l ầ ố ớ ọ l c nhi u xung có biên đ  cao và t n s  l n v i đi n áp vào có d ng hình sin.

o(t) t  l

ỉ ệ ớ ủ ờ ệ ệ    v i tích phân theo th i gian c a đi n

1.2.2 Hàm tích phân: ạ Hàm tích phân là m ch mà đi n áp ra v áp vào vi(t). Ta có: (1.6)

Trong đó K là h  s  t  l vo(t) = K ệ ố ỉ ệ .

R

Vo

Vi

C

ạ M ch tích phân RC:

ạ ấ ạ ọ

ạ ọ ầ ố ắ ủ             M ch tích phân RC chính là m ch l c thông th p dùng RC. T n s  c t c a m ch l c là:

(1.7)

ệ ế ệ ệ   ờ i là hàm bi n thiên theo th i gian nên đi n áp trên đi n

ế ở ờ Do v y đi n áp vào V tr  R và t ậ ụ ệ  đi n C cũng là hàm bi n thiên theo th i gian. Ta có:

Vi(t) = VR(t) + VC(t) (1.8)

ạ ợ ồ ng h p ngu n đi n áp vào Vi có t n s  f ệ ở ườ  tr ớ   ầ ố i r t cao so v i ấ

ệ ị ố ấ ẽ ỏ Xét m ch đi n  ầ ố ắ c. Lúc đó dung kháng XC s  có tr  s  r t nh  do.  t n s  c t f

(1.9)

ế

ằ

ố ớ ụ ượ VR(t) >> VC(t) vì dòng i(t) qua R và C b ng nhau. ứ ư ậ Nh  v y:        N u        f  >>  thì  R >>  Suy ra:   ệ Đi n áp đ i v i t C đ c tính theo công th c:

0(t)

ư ậ ụ ệ ừ ệ Nh  v y đi n áp trên t C cũng là đi n áp ra t đó ta có đi n ra V

(1.10) ệ (1.11)

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 8

ệ ệ b. Đi n áp vào là tín hi u xung vuông:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ỳ

ạ ệ ể ả ớ i đ  gi i thích các d ng sóng ra theo hi n t ỷ ệ  ể i   thì có th  xét t  l ả  ạ ệ ượ ng n p x

ệ Khi đi n áp vào là tín hi u xung vuôn có chu k  là T ố ờ ằ h ng s  th i gian  so v i T ủ ụ c a t .

ầ ả ệ ệ Gi thi

ả

ầ ệ ỳ i. ế t đi n áp đ u vào là tín hi u xung vuông đ i x ng chu k  T ớ i thì t ế N u m ch tích phân có h ng s  th i gian  r t nh  so v i T ệ ố ụ ạ  n p và x i(t).

ạ ấ r t nhanh nên đi n áp đ u ra V ạ ụ ạ ế ả ệ ạ    n p và x  đi n áp theo d ng

P.

ố ờ ạ ố ờ ấ ộ ỉ hàm s  mũ, biên đ  đ nh c a đi n áp ra th p h n V

ơ ấ ớ ụ ế ạ ạ ấ

ớ i  thì t ả ủ ằ ộ ấ ườ ầ ệ ng tăng gi m đi n áp g n nh  đ ậ    C n p r t ch m ư ườ   ng

ố ứ ấ ằ ỏ ư ạ o(t) có d ng gi ng nh  d ng đi n áp vào V ằ N u m ch tích phân có h ng s  th i gian  thì t ệ ố ố ờ N u m ch tích có h ng s  th i gian r t l n so v i T ư ấ ệ nên đi n áp ra có biên đ  r t th p nh ng đ th ng.ẳ

ư ậ ể ử ị ố ế ạ ọ ợ

ở ầ ở ầ ế ạ   Nh  v y, m ch tích phân n u ch n tr  s  RC thích h p thì có th  s a d ng ố    đ u ra. N u xung vuông đ i ạ  đ u vào thành d ng xung tam giác

xung vuông  ứ x ng thì xung tam giác ra là tam giác cân.

0(t) t  l

ệ ầ ỉ ệ ớ ạ ờ Là hàm có đi n ra có đi n áp đ u ra V ủ    v i đ o hàm theo th i gian c a

ệ 1.2.3. Hàm vi phân: ệ i(t). ầ đi n áp đ u vào V

(1.12)

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 9

Ta có:                   Trong đó K là h  s  t  l ệ ố ỉ ệ .

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ỹ ậ ộ ộ ụ ẹ ạ ạ

Trong k  thu t xung , m ch vi phân có tác d ng thu h p đ  r ng xung t o ra  ể ệ ề ể ệ ấ

C

Vo

Vi

R

ư ọ các xung nh n đ  kích cac linh ki n đi u khi n hay linh ki n công su t khác nh   SCR, Triac.. ạ a. M ch vi phân dung RC:

ầ ố ắ ủ ạ ạ ọ

ạ M ch vi phân dung RC chính la m ch l c cao qua dung RC. T n s  c t c a m ch  ọ l c là:

ậ ư ệ

(1.14)

i(t) có t n s  f

(1.13) ự ạ Vì v y dòng đi n i(t) qua m ch cho ra s  phân áp nh  sau: Vi(t) = VC(t) + VR(t)  ệ ng h p ngu n đi n áp vào V ạ Xét m ch đi n ệ ổ ườ  tr

t n s  này thì dung kháng X ầ ố i r t th pso  ấ ấ ị ố ấ ớ C có tr  s  r t l n.

ợ ồ ơ ầ ố ớ ầ ố ắ c. Lúc đó fi <<  và  v i t n s  c t f ư ậ

ệ ằ

ụ ệ ượ ứ ệ Nh  v y: R <<  Suy ra:  VR(t) << VC(t) vì dòng đi n qua R và C b ng nhau Hay : Vi(t)  VC(t)  Đi n áp trên t c tính theo công th c: đi n C đ

(1.15)

ạ ụ ệ Trong đó q là đi n tích n p cho t :

(1.16)

ệ ệ ệ ậ ở V y đi n áp trên đi n tr  chính là đi n áp ra:

(1.17)

ằ

ệ ệ ố Ta có h ng s  thòi gian  b. Đi n áp vào là tín hi u xung vuông:

ệ ố ờ ệ Khi đi n áp vào là tín hi u xung vuông có chu k  T

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 10

ả ệ ượ ạ ỉ ệ ằ ả ủ ụ ệ ạ gian  so v i Tớ i đ  ể gi i thích d ng sóng ra theo hi n t ỳ i thì xét t  l ng n p, x  c a t h ng s  th i   đi n.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ả ế ố ứ Gi thi t đi n áp đ u vào là tín hi u xung vuông đ i x ng có chu k  T

ệ ằ

ầ ố ờ ả ệ

ằ ở Ở ầ ệ ỳ i. N uế   ệ ệ   ụ ạ  n p và phóng đi n t o dòng i(t) qua đi n v  thì đ uầ   ẽ    đ u ra s  có hai ệ ạ ầ  R.

s  x  đi n âm trên đi n tr ầ ộ ả ạ  thì t m ch vi phân có h ng s  th i gian  ố ạ ở  R t o ra đi n áp gi m theo hàm s  mũ. Khi đi n áp đ u vào b ng 0 tr ụ ẽ ả ệ ươ ng c a t d xung ng c đ u nhau và có biên đ  gi m d n.

ấ ớ i thì t

ệ ủ ụ ố  n i mass và t ượ ầ ạ ế N u m ch vi phân có h ng s  th i gian r t nh  so v i T ượ ấ ụ ẽ ạ ấ ẹ ượ ọ ư ỏ ố ờ ộ ộ c d u nh ng có đ  r ng xung r t h p đ s  n p phóng c g i là

ằ ệ ấ đi n r t nhanh cho ra 2 xung ng xung nh n.ọ

ư ậ ẽ ổ ề ế

ỏ ơ ự ư ở ệ ừ ệ ủ Nh  v y n u th a mãn đi u ki n c a m ch vi phân thì mach RC s  đ i tín ọ ưỡ  xung vuông đ n c c ra 2 xung nh n l ạ ự ng c c nh hình c. hi u t

1.3. Hàm RC và hàm RL

V

i

R

Vo

C

ơ ả ấ ạ ạ ạ ọ 1.3.1. Hàm RC ọ ọ Có hai m ch l c RC c  b n là m ch l c thông th p và m ch l c thông cao

C

Vo

Vi

R

ạ ấ ọ Hình 1.16 a: M ch l c thông th p

ả ầ ố ượ ạ ạ ấ ọ ọ c tính theo

Trong c  hai m ch l c th p qua và m ch l c cao qua dùng RC t n s  đ công th c: ứ

(1.18)

0 có biên đ  là:ộ

Ở ầ ố ắ ệ t n s  c t đi n áp ra V

(1.19)

ế ợ ệ ả ớ

ộ ượ ể ụ ở ấ ủ  C. Do tính ch t c a L và C ng

1.3.2. Hàm R­L  Ng ọ ọ ắ ể ạ   i ta có th  dùng đi n tr  R k t h p v i cu n c m L đ  t o thành các ố ố ớ ầ   c nhau đ i v i t n s  nên ạ   ượ ạ ớ i v i m ch c l

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 11

ườ ạ m ch  l c thay cho t ấ ạ m ch l c thông th p và thông cao khi dùng RL có cách m c ng RC.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ầ ố ứ ạ ấ ọ

ọ ố ạ ạ ọ Hai m ch l c thông th p và m ch l c thông cao dùng RL cũng có đáp  ng t n s  và ư có d ng gi ng nh  trong m ch l c RC

(1.20)

ế ổ ạ ng pháp bi n đ i d ng  xung

ạ ạ ộ ở

trên hay  ạ ệ ầ ắ ố ủ ẩ ộ ở ướ    d i ườ   ng

ươ 2. Các ph ạ 2.1.M ch xén ầ ạ ủ         M ch xén là m ch c t đi m t ph n c a d ng đi n áp vào  ệ ữ ầ ứ m t m c chu n nào đó. M i liên h  gi a đ u vào và đ u ra c a m ch xén th ạ có các d ng sau:

ặ ế ề ộ ố ạ ạ ủ ơ ả

ự ạ ồ ạ ạ

ầ ử ớ ầ ạ ố xén n i song song v i đ u ra.

ố ố ế ố ế ớ ầ ạ Hình 1.19. Đ c tuy n truy n đ t c a m t s  m ch xén c  b n ấ ạ   D a vào c u trúc m ch xén chia thành 2 lo i g m: M ch xén song song và m ch ố ế xén n i ti p.  ạ ­  M ch xén song song là m ch xén có ph n t ầ ử ạ ­  M ch xén n i ti p là m ch xén có ph n t xén n i n i ti p v i đ u ra.

ạ 2.1.1  M ch xén song song

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 12

ạ Xét m ch sau:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

Hình 1.20. M ch xén song song

ạ ệ ế ạ ế ạ ạ ệ i anode, Vk là đi n th  t i Kathode. M ch trên có hai tr ườ   ng

ơ ồ ạ ẫ ở ọ G i Va là đi n th  t ả ợ h p x y ra:  ợ ườ ­  Tr ng h p 1: Khi Va>Vk  Vi>Vdc, diode d n, s  đ  m ch tr  thành:

ườ ơ ồ ạ ư ẫ ợ ở Tr ng h p 2: Khi Va

ạ ố ế

2.1.2  M ch xén n i ti p  ạ  Xét m ch sau:

ệ ọ ế ạ ố ế ạ Hình 1.21. M ch xén n i ti p  ế ạ i anode, Vk là đi n th  t ạ i cathode. M ch trên có hai

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 13

ơ ồ ạ ẫ ở ệ            G i Va là đi n th  t ả ườ ng h p x y ra:  tr ợ ườ ­   Tr ợ ng h p 1: Khi Va>Vk   Vi>Vdc, diode d n, s  đ  m ch tr  thành:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ườ ơ ồ ạ ư ẫ ợ ở Tr ng h p 2: Khi Va

ạ 2.2.M ch ghim ạ ỉ

ư ạ 2.2.1.M ch ghim đ nh trên  ệ * Cho m ch hình 1.22a, đi n áp Vi và Vdc nh  hình 1.22b.

ỉ ạ ệ

ệ ế ạ ệ ụ i anode, Vk là đi n th  t i Kathode và Vc là đi n áp trên t .

ệ ằ ụ ầ

ả ạ Vc b ng không.  1, ta th y Vấ ẫ a > Vk làm diode d n, m ch hình 1.22a

ở Hình 1.22.M ch ghim đ nh trên và đi n áp Vi , Vdc  ọ ế ạ G i Va là đi n th  t ệ ả ử Gi  s , ban đ u đi n áp trên t ờ * Trong kho ng th i gian 0 < t < t tr  thành:

1 < t < t2, ta th y Vấ

ờ ư ẫ ạ   a < Vk làm diode ng ng d n, m ch

ở ả    * Trong kho ng th i gian t hình 1.22a tr  thành:

ấ ớ ố phóng không đáng k ể  Vc là h ng s  trong ằ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 14

ụ ố ả ờ T  C phóng qua R. Do R r t l n nên t su t kho ng th i gian t ụ ừ 1 đ n tế 2 và Vc = Vm – Vdc t

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

2 < t < t3:

ờ Mà:  V0 =  Vi  –  Vc =  –Vm  –(Vm  – Vdc)= –2Vm + Vdc  ả * Trong kho ng th i gian t

2 đi n áp trên t

ờ ể ạ ể ờ ệ ướ ụ c t i th i đi m t ụ

0 = Vi – Vc = Vm – (Vm – Vdc) = Vdc

ư

ự ả ờ ng t

ươ ừ ữ ư ạ Ta có: –Vi +Vc +Vak +Vdc = 0 suy ra Vak = Vi – Vc – Vdc   phóng không đáng k  nên t Do trong th i gian tr Vc = Vm – Vdc.  Suy ra Vak = Vi – (Vm – Vdc) – Vdc = Vm – Vm + Vdc – Vdc = 0  ẫ ẫ Lúc này, diode v n ng ng d n, V  cho các kho ng th i gian khác.  * T ệ T  nh ng trình bày trên đi n áp ra có d ng nh  hình 1.23:

ả ồ Hình 1.23. Gi n đ  xung

ỉ i

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 15

ướ ệ ạ ạ 2.2.2  M ch ghim đ nh d * Cho m ch hình 1.24a, đi n áp V ư i và Vdc nh  hình 1.24b.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ỉ ệ

c là đi n áp trên t

i và đi n áp Vi,Vdc ệ ụ ướ i Kathode và V .

ầ

ả ạ ẫ ư k > Va làm diode ng ng d n, m ch hình

ạ Hình 1.24.M ch ghim đ nh d G i Vọ ế ạ ệ ế ạ ệ k là đi n th  t a là đi n th  t i anode, V ằ ụ c b ng không.  ệ ả ử  V  s , ban đ u đi n áp trên t Gi 1, ta th y Vấ ờ * Trong kho ng th i gian 0 < t < t ở 1.24a tr  thành:

ạ ụ ị ấ ớ ể ạ ở

1 < t < t2, ta th y Vấ

ờ ạ ẫ a > Vk làm diode d n, m ch hình 1.24a

ở ệ T  C n p qua đi n tr  R có giá tr  r t l n nên n p không đáng k .  Suy ra Vc = 0V và V0 = Vi – Vc = Vi  ả * Trong kho ng th i gian t tr  thành:

c = Vi – V0= –Vm – Vdc

ầ ứ ụ ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 16

ờ Do đó V0 = Vdc T  C n p qua diode nên đ y t c thì lúc này V ả 2 < t < t3:  * Trong kho ng th i gian t

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ằ ố ể  x  qua R nên không đáng k . Do đó Vc là h ng s  trong

ả ừ 2 đ n tế 3 và Vc = –Vm – Vdc

3 < t < t4:

ờ ụ ả ẫ ư Diode ng ng d n, t ờ  t kho ng th i gian t Mà: V0= Vi – Vc nên V0 = Vm + (Vm + Vdc)= 2Vm +Vdc  ả  * Trong kho ng th i gian t

ờ ể ạ ờ ệ ể i th i đi m t3 đi n áp trên t ụ

ư ẫ

ự ả ờ ng t

ươ ừ ữ ạ Ta có: –Vi +Vc +Vka +Vdc=0 suy ra Vka= Vi – Vc – Vdc  ướ ụ ả Do trong th i gian tr  x  không đáng k  nên t c t Vc= –Vm – Vdc.  Suy ra Vka = Vi + (Vm + Vdc) – Vdc   = –Vm + Vm + Vdc – Vdc= 0  ẫ Do đó diode v n ng ng d n.  Nên V0= Vi – Vc= –Vm +(Vm +Vdc) và V0= Vdc   cho các kho ng th i gian khác.  * T ệ T  nh ng trình bày trên đi n áp ra có d ng:

ủ ệ ạ ỉ ướ Hình 1.25.Đi n áp ra c a m ch ghim đ nh d i

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 17

ạ ệ 2.3.M ch so sánh ế ầ    a/ Ði n th  đ u ra bão hòa:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ế ầ ạ Hình 1.26.M ch so sánh đ ệ i n th  đ u ra bão hòa

ầ ượ ị c đ nh nghĩa:

ệ ệ ữ ươ

ạ

ở ủ ứ

0 đ

ộ ị ố ượ ị t quá m t tr  s  nào đó thì V c xác đ nh. Khi E

d v ị ố ủ at. Tr  s  c a E

ượ ượ ọ ộ ạ ế 0 đ t đ n tr ỗ d tùy thu c vào m i Op­amp và có tr  s c g i là VS ị  ị ố

ụ

0 = ­VSat

ả ­ Khi Ed âm, m ch đ o pha nên V

ạ ứ 1>V2 thì V0 = +VSat.  ng, t c V ỏ ơ ươ ế ầ ồ ừ ườ ế ế ệ ng nh  h n đi n th  ngu n t ể    1 volt đ n 2 volt. Ð  ý

ư ậ ệ ố ạ           Xét m ch hình 1.26  Ta có V0 = A(V1 – V2 ) = A.Ed v i Eớ d = V1 – V2  ế Ed là đi n th  khác nhau gi a hai đ u vào và đ ế ầ ệ ế ầ ng) – (Đi n th  đ u vào âm) Ed = (Đi n th  đ u vào d ồ ế 0 = A.Ed   Do m ch không có h i ti p âm nên: V ấ ớ ộ ợ Trong đó A là đ  l i vòng h  c a Op­amp. Vì A r t l n nên theo công th c trên v0 ấ ớ r t l n.  Khi Ed nh , Vỏ ố s  bão hòa và  đ vào  ả kho ng vài ch c μV.    ­ Khi Ed d ệ  Ði n th  đ u ra bão hòa th ể at|.  là |+VSat| có th  khác |­VS ế d t ấ  Nh  v y ta th y đi n th  E i đa là:

ạ ứ

ứ ả ứ   b/ M ch so sánh m c 0: (tách m c zero)  * So sánh m c zero không đ o

ạ Hình 1.27.M ch so sánh m c 0

ệ ế ệ ứ ế ố   i là đi n th  mu n

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 18

c dùng làm đi n th  chu n và E ầ ẩ ươ ế ượ ế ầ        Đi n th  đ u vào âm đ ẩ ượ ư ệ ớ đem so sánh v i đi n th  chu n đ ệ c đ a vào đ u vào d ng

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ạ ạ ầ Khi Ei > Vref = 0 thì V0 = +Vsat  Khi Ei < Vref = 0 thì V0 = ­Vsat  D ng sóng E ạ i có d ng tam giác thì d ng sóng đ u ra có d ng

ứ ạ ạ Hình 1.27.D ng sóng m ch so sánh m c 0

ứ ạ ả * M ch so sánh m c zero đ o:

ứ Hình 1.28.M ch so sánh m c zero đ o

ref = 0V đ t

ạ ặ ở ầ ươ ệ ư ẩ đ u vào d ả ế ng. Đi n th  so sánh E ầ   i đ a vào đ u

ế ệ Đi n th  chu n V vào âm. Khi Ei > Vref = 0 thì V0 = +Vsat  Khi Ei < Vref = 0 thì V0 = ­Vsat

ứ ả ạ ạ Hình 1.28.D ng sóng m ch so sánh m c zero đ o

ạ ế ấ ỳ ệ

ả

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 19

ớ ứ ươ ứ ươ ầ  c/M ch so sánh v i 2 đ u vào có đi n th  b t k :  ả * So sánh m c d  ­ So sánh m c d ng đ o và không đ o:  ả ng không đ o:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ref > 0 đ t

ặ ở ầ ế ư ệ Hình 1.29.M ch ạ m c d ả ứ ươ ng không đ o ệ  đ u vào (­). Đi n th  so sánh E ầ I đ a vào đ u vào (+).

ẩ ế Đi n th  chu n V Khi Ei > Vref = 0 thì V0 = +Vsat  Khi Ei < Vref = 0 thì V0 = ­Vsat

ạ ứ ươ ả Hình 1.30.D ng sóng m ch so sánh m c d ng không đ o

ứ ươ ả ­ So sánh m c d ạ ng đ o

ứ ươ ả ạ Hình 1.31.M ch so sánh m c d ng đ o

ref > 0V đ t

ặ ở ầ ươ ệ ư ẩ đ u vào d ế ng. Đi n th  so sánh E ầ   i đ a vào đ u

ế ệ Đi n th  chu n V vào âm. Khi Ei > Vref = 0 thì V0 = +Vsat  Khi Ei < Vref = 0 thì V0 = ­Vsat

ạ ạ ứ ươ ả m c d ng đ o

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 20

ứ Hình 1.32.D ng sóng m ch so sánh  ả ả * So sánh m c âm đ o và không đ o:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ứ ả Hình 1.33.M ch ạ So sánh m c âm không đ o

i đ a vào đ u vào

ref < 0V đ t

ặ ở ầ ế ư ầ ẩ ệ  đ u vào âm. Đi n th  so sánh E

ng.

ế ệ Đi n th  chu n V ươ d Khi Ei > Vref = 0 thì V0 = +Vsat  Khi Ei < Vref = 0 thì V0 = ­Vsat

ạ Hình 1.34.D ng sóng m ả ứ ch ạ So sánh m c âm không đ o

ả ứ ­ So sánh m c âm đ o

ứ

ref < 0V đ t

ặ ở ầ ươ ệ ư ẩ ả Hình 1.35.M ch ạ So sánh m c âm đ o ế ng. Đi n th  so sánh E đ u vào d ầ   i đ a vào đ u

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 21

ế ệ Đi n th  chu n V vào âm Khi Ei > Vref = 0 thì V0 = +Vsat  Khi Ei < Vref = 0 thì V0 = ­Vsat

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ứ ạ Hình 1.36.D ng sóng m ả ch ạ So sánh m c âm đ o

Ậ BÀI T P CH

ạ

ầ ể ả ế ế ạ ấ ề ạ ữ t cung c p nh ng y u t t k  m ch vi phân hay

ạ

ầ ố

ổ ườ ả ướ ườ ủ ƯƠ  1: NG ữ ạ ạ 1. Nêu  đi m khác nhau v  d ng m ch gi a các m ch vi phân và m ch tích phân. ế ố ữ ệ ế 2.C n ph i bi  d  li u nào khi thi m ch tích phân? ổ   3. Khi t n s  xung thay đ i, ph i làm gì đ  d ng xung ra không đ i? 4. Nêu ý nghĩa c a các s ể ạ n sau xung vuông c và s n tr

Ạ Ạ ƯƠ Ơ Ả NG 2 ­ CÁC M CH T O XUNG C  B N

ọ ạ ạ ạ ượ ơ ả c g i chung là

ộ ạ ạ ạ ộ

ưỡ ọ ng  n (bistable – multivibrator) ( còn g i  là m ch Flip­Flop,

ậ ấ ổ ạ ạ ề ổ ạ ạ ị

ơ ổ ạ

ọ ộ ạ ộ ạ ạ ổ ị

ạ ạ ọ

ả ạ ộ

ổ ị

ạ ộ  dao đ ng.  ệ ự ả ệ ủ ụ ệ    đi n

ể

ề ộ ớ ặ ạ ừ ư ệ ộ ọ ự ủ ượ ạ c t o ra t các linh ki n nh   op­amp, IC555, các

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 22

CH ệ 1.Khái ni m chung ấ Các m ch t o xung c  b n   nh t là các m ch t o xung vuông đ ạ m ch dao đ ng đa hài. Có ba lo i m ch dao đ ng  đa hài là:  ộ ­  Dao đ ng đa hài l ạ t hay b p bênh): m ch có hai tr ng thái và hai tr ng thái đ u  n đ nh.  m ch l ị ộ ­   Dao đ ng đa hài đ n  n ( Monostable Multivibraor) (còn g i là m ch đ nh thì):   ổ   ạ m ch có hai tr ng thái, trong đó m t tr ng thái  n đ nh và m t tr ng thái không  n ị đ nh g i là tr ng thái t o xung  ổ ­  Dao đ ng đa hài phi  n (astable Multivibrator): m ch có hai tr ng thái và c  hai ự ạ ạ tr ng thái đ u không  n đ nh còn g i là m ch t ự ạ ạ M ch dao đ ng đa hài dùng BJT  d a vào s  n p đi n và s  x  đi n c a t ạ ế ợ k t h p v i đ c tính chuy n m ch c a Transistor.  Ngoài ra m ch dao đ ng đa hài đ ổ c ng logic, ….

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ỹ ộ ậ ườ ng dùng các b

ộ ề ề ể ạ ắ

ộ ộ ộ

ạ ả ồ , trong m ch còn có m ch dao đ ng g m hai ph n t

ạ ệ ầ ử ộ

ệ ạ ạ ng đ

ờ ạ ệ

ệ ng đ

ệ

ồ ạ ượ  đ ộ ư ạ ở ặ ụ ệ ể ệ c n p đi n. N u vi c phóng đi n đ ượ ỹ ề c tích lu  đ u đ ồ ầ ử ườ ng g m hai ph n t ở ệ  đi n (C) và đi n tr  (R). Thông th

ộ  Trong k  thu t xung, đ  t o ra các dao đ ng không sin th ấ ỳ ộ ộ ộ   dao đ ng tích thoát. V  nguyên t c, b t k  m t b  dao đ ng không đi u hoà nào ượ ộ   c coi là m t dao đ ng không sin. Trong các b  dao đ ng sin ngoài các linh cũng đ ệ ộ ệ ử ầ ử    ph n kháng là ki n đi n t ữ ộ ộ ụ đi n (C). Trong các b  dao đ ng tích thoát ph n t    tích tr  năng cu n dây (L) và t ế ệ ượ ộ   ế ị ượ t b  chuy n m ch nó phóng đi n đ n m t c n p đi n và sau đó nh  thi l ế ị ượ ệ   ự ệ ứ c th c hi n m c xác đ nh nào đó r i l ầ ướ   ượ ượ ở i c tiêu hao d qua đi n tr  thì g n nh  toàn b  năng l ư ậ ộ ạ  chính đó là: d ng nhi   t. Nh  v y m ch dao đ ng tích thoát th ạ   ườ ệ ộ Cu n dây (L) và đi n tr  (R) ho c t ng m ch ủ ế dùng R, C là ch  y u. ộ ạ ạ ạ ộ M ch dao đ ng đa hài là m ch dao đ ng tích thoát t o ra các xung vuông.

ạ

-

ự ổ ạ kích ( Không  n ). ở  dao đ ng g i là tr ng thái t

­ Ch  đ  đ i ( L

ạ ế ộ  ba ch  đ : ọ ộ ơ ổ ộ ổ ưỡ ng  n ). ạ ề

ể M ch có th  công tác  ế ộ ự -  Ch  đ  t ế ộ ồ  Ch  đ  đ ng b  ( Đ n  n ). ế ộ ợ ộ ơ ả ạ

2.M ch dao đ ng đa hài không tr ng thái b n 2.1.M ch c  b n ạ ộ ề  là m ch dao đ ng tích thoát dùng

ạ ộ tr ng thái b n ở ế ộ ự  ch  đ  t R, C t o ra các xung vuông ho t đ ng ạ ộ  dao đ ng.

ạ ạ ườ M ch dao đ ng đa hài không  ạ ộ ạ ơ ồ ạ a. S  đ  m ch: ộ Trong m ch dao đ ng đa hài không

ạ ạ ệ ề  th tr ng thái b n ứ ữ ầ

ộ ị ố ủ ụ ệ

ế ị ệ ả ạ  Các đi n tr  R

ụ ự ệ ủ 1, Q4. Các đi n tr  R

ụ tranzito Q

ệ ở 1, R3 làm gi m áp và cũng là đi n tr  t ở 2, R3 có tác d ng phân c c cho các tranzito Q ạ ừ ư ạ ấ ạ ạ ộ

ệ ng dùng các tranzito Q1, Q2 lo i NPN. Các linh ki n trong m ch có nh ng ch c năng riêng, góp ph n làm   ế   ạ cho m ch dao đ ng. Các tr  s  c a các linh ki n R cà C có tác d ng quy t đ nh đ n ở ả   ộ ầ ố i t n s  dao đ ng c a m ch. ồ ấ 1,  c p ngu n cho Q ệ  Cụ 1, C2 có tác d ng liên l c, đ a tín hi u xung t 1 sang tranzito  Q2. Các t ổ   ủ ượ ạ Q2 và ng i. Hình 2.1 minh ho  c u t o c a m ch dao đ ng đa hài không  n c l dùng tranzito và các linh ki n R và C .

ạ ạ Hình 2.1: M ch dao đ ng đa hài không ề   tr ng thái b n

ấ ố

ị ố ư ạ ặ ặ ộ ạ   ố ứ M ch trên Hình 2.1 có c u trúc đ i x ng: các tranzito cùng thông s  và cùng lo i ệ (ho c NPN ho c PNP), các linh ki n R và C có cùng tr  s  nh  nhau.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 23

ọ ộ b.Nguyên lý h at đ ng

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ạ ố ứ

ở ệ

ậ ị ố ự ế

ố ở ệ ụ ệ

ạ ẽ ệ

ặ ẫ

1 cao h n, c c B c a tranzito Q ệ c Q

ự ướ ủ ủ 2, làm cho đi n áp t

2, C1 đ n Qế

ự ề ồ

ố

ệ ừ ẫ 2 nhanh chóng ng ng d n. Trong khi đó, dòng I ế ụ

ng trên chân t ạ ẫ

ề ồ

ẫ

ễ ạ 1 và Q2 đ i x ng nhau: 2 tranzito Trong m ch hình 2.1, các nhánh m ch có tranzito Q ứ ụ ệ ươ ệ ạ ố   ng  ng có  đi n t cùng thông s  và cùng lo i NPN, các linh ki n đi n tr  và t ể   , không th  có các 1  = R4, R2  = R3, C1  = C2. Tuy v y, trong th c t cùng tr  s : R ề ệ ố ệ  đi n gi ng nhau tuy t đ i, vì chúng đ u có sai tranzito và linh ki n đi n tr  và t   ẫ   ộ ố ấ ồ s , cho nên khi c p ngu n Vcc cho m ch đi n, s  có m t trong hai tranzito d n ướ ơ ạ tr c ho c d n m nh h n. ơ ả ử ự ệ ươ   Gi  s  phân c c cho tranzito Q 1 có đi n áp d ng ẫ ệ ơ ự ủ   ạ 2, Q1 d n tr h n đi n áp c c B c a tranzito Q i chân C c a ả ồ ạ ụ 1 n p đi n t  ngu n qua R Q1 gi m, t  C 1 v  âm ngu n, làm cho c c B   ả c a Qủ ư B1 tăng cao d nẫ   2 gi m xu ng, Q ươ ầ ụ 1 n p đ y, đi n áp d ạ ệ ả ẫ đ n Qế ệ    C 1 d n b o hòa. Đ n khi t  tăng đi n ẫ ể ừ ạ ư ủ ự ệ   2, Q2 chuy n t áp cho c c B c a Q  tr ng thái ng ng d n sang tr ng thái d n đi n, ượ 3 đ n Qế ệ ừ ạ  Cụ 2 đ ệ   ồ 2 v  âm ngu n, làm đi n  ngu n qua R c n p đi n t trong khi đó, t ụ  ư ạ ẫ ừ ạ ấ ả ủ ạ  tr ng thái d n sang tr ng thái ng ng d n. T 1 t 1 gi m th p, Q i chân B c a Q áp t ủ 2 làm cho dòng IB2 tăng cao làm cho tranzito Q2 d nẫ   ả ệ C1 x  đi n qua m i n i B­E c a Q ầ i. bão hoà. Đ n khi t ượ ạ c l

ố ố ụ 2 n p đ y, quá trình di n ra ng  C ở ế ạ các chân: c. D ng sóng

̀ ́ ̣ ̣ ̣

́ Hinh 2.2: Dang tin hiêu tai cac chân ẫ ẫ C phóng đi n làm

ả ệ ệ ố

1 khi Q1 d n bão hòa V ạ ự i c c B ạ ự i c c C

ư ệ ạ   i

ở ự

ự ự ở ng t hai c c này cùng

ả khi ta xét  ở ự  c c B

ỳ   1 và Q2 xu t hi n các xung hình vuông, nên chu k  T

ệ ạ ằ ờ ụ ư B . Khi Q1 ng ng d n thì t ầ ệ 1 có đi n áp âm và đi n áp âm này gi m d n theo hàm s  mũ. ẫ 1 khi Q1  d n bão hòa V C1   còn khi Q1 ng ng dãn thì đi n áp t ạ  c c C là d ng sóng vuông. ạ 2   và c c Cự ở ự  c c B 2    thì d ng sóng  1 và C1 nh ngư  đ o pha nhau: ấ ệ ả ệ  n p đi n và x  đi n trên m ch.

(2.1)

ấ ố ứ ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 24

ạ ự i c c B Xét t ệ cho đi n áp t Xét t ạ VC1. D ng sóng ra  ươ T ớ ạ ạ d ng v i d ng sóng  ủ ự Vì trên c c C c a 2 tranzito Q ụ ạ ượ đ c tính b ng th i gian t T =(t1 + t2) = 0,69 (R2 . C1 + R3 . C2)                                                Do m ch có tính ch t đ i x ng, ta có:                           T = 2 x 0,69 . R2 . C1 = 1,4.R3 . C2                                          (2.2) Trong đó:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

1 và Q2

ờ ạ ạ

ọ ộ t1, t2: th i gian n p và x  đi n trên m ch  R1, R3: đi n tr  phân c c B cho tranzito Q C1, C2: t

ầ ố ừ h i ti p xung dao đ ng  ư ả ệ ự ở ệ ụ ồ ế ạ  còn g i là t ụ  liên l c, ứ T  đó, ta có công th c tính t n s  xung nh  sau:

f =   =                                                  (2.3) f =   (cid:0)

ạ ổ ầ ố

2.2.M ch đ i t n s ộ ạ ạ tr ng thái b n

M ch dao đ ng đa hài không  ộ ể ạ ộ ổ ầ ở ế ộ ự ạ   ề  có th  thay đ i t n s  là m ch    dao ố  ch  đ  t

ở ạ dao đ ng tích thoát dùng R, C t o ra các xung vuông ho t đ ng  ế ổ ầ ố ằ ộ đ ng và thay đ i t n s  b ng bi n tr  VR.

ộ ạ ạ

ạ

ệ đi n t

ậ ể ị ố

ở ề

ẽ ệ ồ ố ệ ố 1 = R4, R2 = R3, C1 = C2. Tuy v y, trong th c t ng có cùng tr  s : R ệ ấ

ơ ặ ẫ

1 cao h n, c c B c a tranzito Q ệ c Q

ự ướ ủ ủ 2, làm cho đi n áp t

2, C1 đ n Qế

ự ề ồ

ố

ệ ừ ẫ 2 nhanh chóng ng ng d n. Trong khi đó, dòng I ế ụ

ng trên chân t ạ ẫ

ề ồ

ẫ

ạ ượ ạ c l

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 25

ố ố ụ 2 n p đ y, quá trình di n ra ng  C ở ễ ổ ế ổ ế ổ ầ ố  ề tr ng thái b n đ i t n s Hình 2.2: M ch dao đ ng đa hài không  ố ứ ạ 1 và Q2 đ i x ng nhau: 2   Trong m ch trên Hình 2.2, các nhánh m ch có tranzito Q ụ ệ ươ   ệ ở ạ ng tranzito cùng thông s  và cùng lo i NPN, các linh ki n đi n tr  và t ự ế ứ   , không th  có ụ ệ ệ ố  đi n gi ng nhau tuy t đ i, vì chúng đ u có các tranzito và linh ki n đi n tr  và t   ẫ   ộ ạ ố sai s , cho nên khi c p ngu n Vcc cho m ch đi n, s  có m t trong hai tranzito d n ướ ạ tr c ho c d n m nh h n. ơ ả ử ự ệ ươ   Gi  s  phân c c cho tranzito Q ng 1 có đi n áp d ẫ ệ ơ ự ủ   ạ h n đi n áp c c B c a tranzito Q 2, Q1 d n tr i chân C c a ồ ạ ụ 1 n p đi n t ả  ngu n qua R Q1 gi m, t  C   1 v  âm ngu n, làm cho c c B ả c a Qủ ư B1 tăng cao d nẫ   2 gi m xu ng, Q ụ 1 n p đ y, đi n áp d ươ ầ ạ ệ ẫ đ n Qế ả ệ    C 1 d n b o hòa. Đ n khi t  tăng đi n ẫ ể ừ ạ ư ủ ự ệ   2, Q2 chuy n t áp cho c c B c a Q  tr ng thái ng ng d n sang tr ng thái d n đi n, 3 đ n Qế ệ ừ ạ ượ  Cụ 2 đ ệ   ồ 2 v  âm ngu n, làm đi n  ngu n qua R c n p đi n t trong khi đó, t ấ ụ  ư ạ ẫ ừ ạ ả ủ ạ 1 t i chân B c a Q áp t  tr ng thái d n sang tr ng thái ng ng d n. T 1 gi m th p, Q ủ 2 làm cho dòng IB2 tăng cao làm cho tranzito Q2 d nẫ   ả ệ C1 x  đi n qua m i n i B­E c a Q ầ i. bão hoà. Đ n khi t ầ ố ẽ Khi thay đ i bi n tr  VR thì t n s  s  thay đ i.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ự ẫ ụ

1 có đi n áp âm và đi n áp âm này gi m d n theo hàm s  mũ.

i c c B ạ ự ẫ 1 khi Q1 d n bão hòa V ệ ư B . Khi Q1 ng ng d n thì t ệ ả ầ ả ệ  C x  đi n làm cho ố Xét t ệ đi n áp t

C1  còn khi Q1 ng ng d n thì đi n áp t

ệ i c c B ạ ự ẫ ư ạ   i i c c C

ở ự

ự ự ở hai c c này cùng ng t

ả khi ta xét  ở ự  c c B

ẫ 1 khi Q1 d n bão hòa V ạ  c c C là d ng sóng vuông. ạ 2   và c c Cự ở ự  c c B 2    thì d ng sóng  1 và C1 nh ngư  đ o pha nhau: ấ ỳ   1 và Q2 xu t hi n các xung hình vuông, nên chu k  T

ệ ệ ạ ằ ờ ệ  n p đi n và phóng đi n trên m ch.

ấ ố ứ ạ

Xét t ạ VC1. D ng sóng ra  ươ T ớ ạ ạ d ng v i d ng sóng  ủ ự Vì trên c c C c a 2 tranzito Q ụ ạ ượ c tính b ng th i gian t đ T =(t1 + t2) = 0,69 ((VR+R2 ). C1 +(VR+ R3 ). C2)                      (2.1)  Do m ch có tính ch t đ i x ng, ta có:           T = 2 x 0,69 . (VR+R2 ).C1 = 1,4.(VR+R3 ). C2                            (2.2) Trong đó:

1 và Q2

ờ ạ ạ

ọ ộ t1, t2: th i gian n p và x  đi n trên m ch  R1, R3: đi n tr  phân c c B cho tranzito Q C1, C2: t

ừ ầ ố h i ti p xung dao đ ng  ư

ạ ộ ổ ườ ể ự   i ta có th  th c

ơ ở ề ạ

ả ạ ổ ả ệ ở ệ ự ụ ồ ế ạ  còn g i là t ụ  liên l c, ứ T  đó, ta có công th c tính t n s  xung nh  sau: f =   =                                   (2.4)      f =   (cid:0) ổ ạ 2.3.M ch đ i chu trình ổ ể ự ệ Đ  th c hi n m ch dao đ ng đa hài không  n dùng c ng logic, ng ả ằ ệ hi n b ng nhi u cách khác nhau trên c  s  2 m ch đ o. ổ a .M ch dùng c ng NOT (c ng đ o):

ả ạ

ả ố ế ổ ầ

ả ủ ổ ượ

ự

ạ ủ ổ ể ệ c n i đ n đ u vào c a c ng đ o 2 và ạ  liên l c C.   ủ   c th c hi n nh  quá trình n p phóng c a ồ ế ươ ờ ng kín.

ụ ạ ả s , c ng đ o 1 có Q = 1 thì c ng đ o 2 có = 0, do đó, lúc này t

ủ ổ ạ ệ ườ ng vòng h i ti p d ổ ầ ệ ầ ổ

ệ ầ ổ

ế ế ệ ầ ả

ả ạ ộ ổ

ự ứ ự ễ ệ ộ dao đ ng.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 26

ứ ế ế ụ ỳ ầ ố ộ Hình 2.3: M ch dao đ ng dùng hai c ng đ o ả ủ ổ ầ ượ Trong Hình 2.3, đ u ra c a c ng đ o 1 đ ụ ố ở ạ ầ ả ầ i đ u vào c a c ng đ o 1 qua t c n i tr  l đ u ra c a c ng đ o 2 đ ổ ạ ệ ạ ượ ủ Vi c chuy n đ i tr ng thái c a m ch đ ở ụ  C qua đi n tr  R t o thành đ t ệ ả ả ử ổ    n p đi n qua R Gi đ oả  1 tăng lên m c cao, đ u ra Q = 0 ứ ầ ạ ụ ế    C n p đ y đi n áp đ u vào c ng  đ n khi t ệ   ụ ụ đ oả  2 làm đ u ra  ầ ế ộ  phóng đi n  tăng, t = 1, đi n áp trên t tác đ ng đ n đ u vào c ng  ể   ấ ả ổ ệ qua R đ n khi h t đi n, đi n áp đ u vào c ng đ o 1 lúc này gi m th p, Q chuy n ầ sang tr ng thái Q=1 tác đ ng đ u vào c ng đ o 2 làm cho = 0. ạ Quá trình c  th  ti p t c di n ra, m ch th c hi n ch c năng t                  Chu k  xung ra T =  2,3RC                   T n s  xung (2.5)          f =   =                                                    (2.6)

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ổ b . M ch dùng c ng NAND:

ạ ộ ổ Hình 2.4: M ch dao đ ng đa hài dùng hai c ng NAND

ố ấ ầ ự ơ ồ ố ắ ư ổ   t nên th c ch t cũng gi ng nh  c ng

ố ớ ầ

ủ ổ ủ ổ

ầ ệ ể ạ ở

ự ế ề ộ ổ ạ

ể ể ị

ề ạ ả ố ạ M ch  trong s  đ  hình 2.4 có 2 đ u vào n i t đ o.ả ầ ượ ạ   ượ ổ Đ u ra c a c ng NAND 1 có Q đ i c l c n i v i đ u vào c ng NAND 2 và ng ố ế ầ ạ ủ ổ ượ c n i đ n đ u vào c a c ng NAND 1, t o thành đ u ra c a c ng NAND 2 có  đ   ậ ầ ố ủ   ụ ồ ế ươ ộ m t m ch vòng kín h i ti p d ng. T  C và đi n tr  R dùng đ  xác l p t n s  c a m ch.ạ  còn có nhi u cách t o m ch dao đ ng đa hài không  n dùng IC, các Trong th c t ạ ộ ệ linh ki n R, C và th ch anh đ  có t n s  dao đ ng  n đ nh. Chúng ta có th  tham ệ kh o trong các tài li u v  m ch đi n t ổ ề ạ  c  b n và v  m ch IC s  khác.

ạ ầ ố ệ ử ơ ả ề ạ ộ ạ

ạ

ộ ữ ạ ơ   t gi a m ch dao đ ng đa hài không  n và dao đông đa hài đ n

Vcc

Rc1

Rc2

Rb2

Rb1

C2

C1

Q1

Q2

Rb

C'2

-Vb

ộ 3.M ch dao đ ng đa hài m t tr ng thái b n ơ ả 3.1.M ch c  b n ơ ồ ạ a. S  đ  m ch: ệ Đ  d  dàng phân bi ổ ườ ọ ầ ệ ắ ạ ổ i h c c n chú ý cách m c các linh ki n trên m ch. ể ễ n, ng

ạ

ạ ơ ổ ộ ạ ơ ổ ẫ

ẫ ộ ư ộ ạ ổ ổ

ư Ở ẽ ữ ạ ệ

ườ ừ ấ ầ ậ

ộ ộ ầ ố ạ ộ

ờ ị ọ

ộ ạ ị ế   ạ ồ ng, khi đi n áp c p ngu n, m ch s  gi  tr ng thái này n u ộ    bên ngoài. Khi đ u vào nh n m t xung kích thích thì đ u ra ố ủ   c m t xung có đ  r ng tùy thu c vào tham s  c a m ch và tham s  này ờ ạ ướ   c g i là m ch đ nh th i, sau th i gian xung ra ẽ ự ở ề ạ ạ Hình 2.5: M ch dao đ ng đa hài đ n  n ạ + M ch dao đ ng đa hài đ n  n cũng có 2 tr ng thái d n bão hòa và tr ng thái ị ng ng d n nh ng có m t tr ng thái  n đ nh và m t tr ng thái không  n đ nh. +   trang thái bình th ự không có s  tác đ ng t ậ ượ ẽ s  nh n đ ể ị có th  đ nh tr m ch s  t

ấ

ở b2 làm cho đi n áp t

ự ạ ự ồ ủ ủ ờ  0V. Đ ng th i đi n tr  R

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 27

ặ ấ ừ ệ ớ ộ ộ ượ ạ c, nên m ch còn đ ầ  tr  v  tr ng thái ban đ u.  ạ ộ ạ ủ b. Nguyên lí ho t đ ng c a m ch  ồ ạ ­ Khi  c p ngu n cho m ch: ệ ệ ấ Vcc c p dòng qua đi n tr  R 2 (cid:0) ệ ệ ẫ d n đi n bão hòa đi n áp trên c c C c a Q ự áp âm ­VB đ t vào c c B tranzito Q ơ 2 tăng cao h n 0,6V i c c B c a Q   ở b nh n đi n ệ   ậ ệ ở b1  làm  ệ 1 cùng v i đi n áp Vcc l y t  đi n tr  R

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ẫ ự

1 tăng cao (cid:0)

ệ ở ị  Cụ 1 đ

1 có giá tr  nh  h n 0,3v tranzito Q ồ  Vcc.t ữ

ộ ệ ừ ế nguyên tr ng thái này n u không có xung âm tác đ ng t ự   ệ ư 1 ng ng d n, đi n áp trên c c ố ố   1 qua m i n i  ngu n qua đi n tr  Rc ừ    bên ạ 2 . M ch gi

ự

ỏ ơ ượ ạ c n p đi n t ạ  Cụ 2. 2 qua t ự ừ ạ

2 làm cho Q2 t ạ ự

ư ủ ẫ ệ

ộ ạ ệ ể 2 làm cho đi n áp phân c c B,Q ủ i c c C c a Q ừ ạ 1 tăng cao làm cho Q1 t

ủ ệ

ệ ự ẫ ủ ư ạ ự ẫ    tr ng thái d n 2 tăng cao, qua  ư    tr ng thái ng ng 1 làm cho đi n áp phân c c B c a Q 2   tr ng thái  d n sang tr ng thái ng ng d n, lúc này   1 tăng, Cụ 2   làm cho đi n áp t i c c B c a Q

i c c C c a Q ẫ ể ạ

ấ c chuy n trang thái Q ạ 2, t ạ ệ ẫ 1 d n bão hoà. ệ  Cụ 1  n p đi n nhanh t

i c c BQ

1  chuy n t

ự ả ệ ụ 1 x  đi n qua Q  C ể ừ ạ ẫ 2 chuy n t 2  tăng cao qua t ượ ự ạ ự ẫ ư ừ c1  qua ti pế   ủ  R ạ ể   2 tăng cao Q2 nhanh chóng chuy n tr ng thái ẫ ể ừ ạ    tr ng thái d n sang

ầ

cho c c B tranzito Q C c a Qủ BE c a Qủ ngoài vào c c B Tranzito Q ­ Khi có xung âm tác đ ng vào c c B c a Tranzito Q bão hoà chuy n sang tr ng thái ng ng d n, đi n áp t ạ ụ t  liên l c C ạ ẫ d n sang tr ng thái, lúc này t ả càng gi m, tranzito Q ủ ế ạ ự đi n th  t tranzito Q1 d n bão hoà. M ch đ ứ ­  Khi ch m d t xung kích vào c c B c a Q ệ giáp BEQ2, làm cho đi n áp t ạ ừ t  ng ng d n sang tr ng thái d n bão hoà, còn Q ạ ở ề ạ tr ng thái ng ng d n tr  v  tr ng thái ban đ u. ạ D ng sóng t ẫ ư ẫ ạ i các chân:

ạ các chân ra

ệ ơ ổ

ả ẫ ẫ ự : Đ m b o sao cho tranzito d n ph i d n bão hòa và trong s  đ ơ ồ

0,2v)                            (2.7)

0,7v) (2.8)

CE sat (cid:0) be sat (cid:0) ng ch n I

ườ

ệ ố ả ờ ữ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 28

ỏ ấ ệ ượ ơ ổ ờ ể ạ ộ ế ở Hình 2.6: D ng sóng  ệ ủ ạ ề c. Đi u ki n làm vi c c a m ch đ n  n: ả ả ế ộ +  Ch  đ  phân c c ả ẫ hình 2.5 Q2 ph i d n bão hòa nên:             Ic2 =       v i (Vớ             IB2 =      v i (Vớ ọ B2 = k .             IB2 >    th                                       (k là h  s  bão hòa sâu và k = 2 4 ) + Th i gian phân cách: M ch dao đ ng đa hài đ n  n có th  làm vi c đ ở    là kho ng th i gian nh  nh t cho phép gi a 2 xung kích m .   c. N u các xung kích thích liên

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ộ ệ ượ ắ ẽ c trong

i ta nói m ch b  ngh n. ờ ợ ng h p này ng

ế ườ ế

ườ ờ ờ ờ

ố ỹ

ụ ạ ộ    đ u ra m ch có xung kích thích, ph  thu c

b2.

ộ ộ ủ ế ở

ở ề ạ ồ ờ tr ng thái xung tr  v  tr ng thái

ụ ạ ầ .

ở ề ạ ạ ờ ụ là th i gian m ch chuy n t ể ừ ạ ệ ộ ầ    sau khi h t th i gian xung m ch không tr  v  tr ng thái ban đ u

c1 tăng theo công th cứ

n p ạ  = Rc1.C1

ụ ự ế ạ ệ ạ ti p có th i gian quá ng n s  làm cho m ch dao đ ng không làm vi c đ ẽ ị ạ tr ặ ạ ọ N u g i:   T i xung kích  i: là th i gian l p l                  Tx: là th i gian xung ụ ồ                  Th: là th i gian ph c h i  Ta có:     Ti > Tx + Th                                                                              (2.9) ạ ậ ơ ả ủ d.Các thông s  k  thu t c  b n c a m ch: ở ầ ạ ờ ­ Đ  r ng xung  là th i gian t o xung  ự ệ ụ ồ ế ch  y u vào t  h i ti p và đi n tr  phân c c R ứ Ta có công th c sau:                   tx = 0,69 Rb2.C1                                                                        (2.10) ạ ­ Th i gian h i ph c  ờ ban đ u, ph  thu c ch  y u vào th i gian n p đi n qua t Vì trong th c t ngay do t ờ ủ ế ế  Cụ 1 n p đi n qua R

h = 4.Rc1         ( 2.11 )

ườ ờ ầ ư ỉ ng ch  tính  T

x + th                                                           ( 2.12 )

ụ ạ ộ ộ

2 bão hòa nên ta có:

1 ng ng d n, Q

ư ẫ

T  n p đ y trong th i gian 5, nh ng th Đ  r ng xung:                  t= t ộ ­ Biên đ  xung ra: Ở ạ ị ổ  tr ng thái  n đ nh, Q                Vc1   (cid:0) Vcc

0,2 v

ộ ư ậ ạ 1 t o ra:

ươ ng do Q ạ 2 t o ra:

Vx

ả ế ạ Vc2 =  Vce sat  (cid:0)                Vc2 =  Vcc  =  Vx Nh  v y, biên đ  xung vuông âm do Q                V1 =Vcc ­ 0,2v  (cid:0)  Vcc ộ          và biên đ  xung vuông d                V2 =Vx ­ 0,2v  (cid:0) 3.2.M ch c i ti n

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 29

ơ ổ ử ụ ở ề ế ạ ộ ỉ Hình 2.7: M ch dao đ ng đa hài đ n  n s  d ng bi n tr  đi u ch nh

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ở ạ ế ệ ử ụ ụ ề ớ ỉ ượ ầ ố  c t n s

ề

1

0

Q

A

B

Q

1

0

ộ ưỡ ổ ng  n (flip­flop) c  b n ạ ạ ơ ả ắ ỉ ầ ư ổ M ch đi n s  d ng 2 bi n tr  VR1 và VR2 v i m c đích là đi u ch nh đ và chu k .ỳ ạ 4.M ch dao đ ng đa hài hai tr ng thái b n ạ 4.1.M ch l ể ạ    Đ  t o m ch flip ­ flop ch  c n m c 2 c ng NOT chéo nhau nh  hình 4.7

ạ

ơ ả Hình 2.8: M ch Flip Flop c  b n ầ ầ ế ượ ấ

ể ở ạ ạ c c p đi n, n u đ u ra Q = 0 thì đ u vào B = 0 qua m ch đ o  làm  = 1 và i là Q = 1 và ạ  tr ng thái ng ả ượ ạ c l

ổ Nh  v y m ch có hai tr ng thái  n đ nh theo nguyên lí m ch đa hài l ổ ng  n

ị ạ ườ ạ ọ ạ ể ưỡ ổ Khi đ ạ ổ m ch  n đ nh  = 0 cũng đ ư ậ ạ ể Đ  có th  ch n tr ng thái cho m ch, ng i ta có th  dùng các c ng NAND

ệ ở ạ ị  tr ng thái này. M ch cũng có th   ị ượ ổ c  n đ nh ạ ể ọ hay NOR  và g i là RS Flip ­Flop

ươ ổ ạ ng pháp kích đ i tr ng thái

ườ ạ ầ Đ  đi u khi n ch n tr ng thái ng ộ   i ta dùng c ng NAND có hai đ u vào .M t

ể ồ ế ậ i đ  đi u khi n

1

0

1

S

Q

0

1

Q

R

0

ổ ạ ể ề ổ 4.2.Các ph ạ a. M ch RS Flip Flop : ọ ể ề ộ ầ ầ ể đ u vào nh n h i ti p và m t đ u vào còn l ổ ạ M ch FF hình 2.14 dùng hai c ng NAND và hai c ng NOT

ượ ọ ượ ọ ầ Hai đ u vào đ ầ Hai đ u ra đ

ổ Hình 2.9: RS Flip­Flop dùng c ng NAND c g i là set (S) và reset (R) ả c g i là không đ o (Q) đ o  ầ ế ả ẽ N u S = 1, R = 0, thì đ u ra Q = 1,  = 0 (nh  hình v )

ế ư ẽ N u S = 0, R = 1, thì đ u ra Q = 0,  = 1 (nh  hình v )

ư ẫ ư ạ ạ ầ  trang thái nh  hình v  ta cho S = 0, m ch v n gi nguyên tr ng thái ả ử ở  s

ữ ổ ạ ạ   ầ i đ u ra Q và  ch  đ i tr ng thái hai đ u vào cùng đ i tr ng thái Q cùng tr ng

ẽ ỉ ổ ạ ớ ạ Gi ạ ầ Tóm l ớ thái v i S và  cùng tr ng thái v i R

S R Q Q

S

Q

0 1 0 1

R

QN

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 30

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

1 0 1 0

0 1 Không đ iổ

1 0 C mấ

ự ậ ệ ả Hình 2.10: Ký hi u và b ng s  th t Rs Flip Flop

ạ

ạ ỏ ạ ẫ

ế ạ ộ ư ạ ư b. M ch  FLIP ­ FLOP: Trong m ch RS flip­flop (Hình 2.14) N u b  đi NOT  ượ ạ c l nguyên lí nh  m ch flip­flop nh ng ho t đ ng  ng ở ầ  đ u vào thì m ch v n có i

S R Q

0 1 1 0

1 0 0 1

1 1 Không đ iổ

0 0 C mấ

ả

đ u ra Q = 0 và  =

ưỡ ạ ọ ổ ạ Tr ng thái c m trong  1 ng ấ i v i nguyên lí m ch l c l ự ậ ệ Hình 2.11: Ký hi u và b ng s  th t ậ ở ầ  flip­flop là = 0,  = 0 vì theo lí lu n lúc này  ấ ạ ng  n nên g i là tr ng thái c m

ượ ạ ớ ạ ộ

ạ ộ ơ ượ ử  c s

ả ấ ạ ạ ư ạ ộ ộ ồ 5. M ch dao đ ng blocking ắ ộ ạ M ch dao đ ng blocking có nguyên t c ho t đ ng khá đ n gi n, m ch đ ụ d ng r ng rãi trong các b  ngu n xung (switching), m ch có c u t o nh  sau :

ộ Hình 2.12: M ch dao đ ng blocking

ạ ồ ạ

ồ ế ộ ộ ơ ấ ồ ế ộ ộ

ứ ấ ấ ở ạ ộ

ế

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 31

ộ ơ ấ ở ồ ệ ở ị ệ M ch dao đ ng blocking bao g m : • Bi n áp : G m cu n s  c p 1­2 và cu n h i ti p 3­4, cu n th  c p 5­6  ắ • Transistor Q tham gia dao đ ng và đóng vai trò là đèn công xu t ng t m  t o ra dòng đi n bi n thiên qua cu n s  c p.  • Tr  đ nh thiên R1 ( là đi n tr  m i )

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ụ ệ đi n h i ti p

ồ ế ấ ạ ng và h i ti p âm, ta xét c u t o và nguyên

ạ ồ ế ở ệ • R2, C2 là đi n tr  và t ồ ế ươ ắ ồ ế Có hai ki u m c h i ti p là h i ti p d ủ ừ ắ t c ho t đ ng c a t ng m ch.

ể ạ ộ ạ

ạ ạ ề ạ 6. M ch t o xung dùng Op­amp ộ 6.1.M ch dao đ ng 2 tr ng thái b n

ộ ể ệ

ạ ồ ế ừ ầ ồ ế ầ ầ ề

ề  dùng Op­amp đ  cho ra tín hi u vuông.   đ u ra v  hai đ u  vào. C  u phân áp RC h i ti p v ồ ế ề ề ầ ầ

ư ạ ệ ạ i thích nguyên lý m ch ta gi ả ử ụ  s  t

C ch a n p đi n và Op­amp đang  ệ ươ ư ng. Lúc này, c u phân áp R1 – R2 đ a đi n áp d ở ạ    tr ng ề ầ   ng v  đ u In+

ệ ạ M ch dao đ ng 2 tr ng thái b n ạ ơ ồ S  đ  có hai m ch h i ti p t ầ đ u In­, c u phân áp R1 –R2 h i ti p v  đ u In+.                     ể ả Đ  gi ầ ươ thái bão hòa d ứ ớ v i m c đi n áp là: V0 = +VCC

ụ ừ 0V, đi n áp tăng do t ạ  C n p qua τ

ụ ạ

ố  C n p có   thì Op­amp v n  ệ ổ

1 – R2 đ a đi n áp  âm v  đ u In+ v i m c đi n áp là:

ề ầ ứ ư ệ ệ ầ ớ ầ ệ ệ ở ầ  đ u In­ có đi n áp tăng d n lên t Trong khi đó,  ố ờ ớ ằ ậ R theo quy lu t hàm s  mũ v i h ng s  th i gian là   =RC  ế   ạ ụ ươ ẫ ở ạ  C n p đ n ng. Khi t  tr ng thái bão hòa d Khi t ầ ạ ứ m c đi n áp  thì OP­AMP đ i thành tr ng thái bão hòa âm, đ u ra có V 0 = ­Vcc. Lúc  này c u phân áp R

­ v n còn đang

ở ầ ẫ ở ứ ươ ớ ị ố Trong khi đó đ u In ệ  m c đi n áp d ng v i tr  s :

ạ ệ ụ ẽ ạ

ứ

ả ở ầ ệ ệ ố ờ ẽ  s  phóng đi n áp d ụ  C phóng đi n áp d i

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 32

ư ậ  C đang còn n p đi n. Nh  v y Op­amp s  chuy n sang tr ng thái bão hòa âm   ẳ ươ   ụ ng ươ    đ u ra xu ng mass.  Khi t ng ẫ ở ạ qua R1 và t ệ ẫ ở ứ ể Do t ạ nhanh cho c nh   xung vuông th ng đ ng. T  C bây gi ụ ạ đang n p trên t đang có thì  v n m c đi n áp âm nên Op­amp v n tr ng thái bão hòa âm.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ệ ệ ươ

ệ ạ ẽ ạ ề ượ ề ớ ờ ể ng s  n p đi n qua R đ  có đi n áp âm đang có do   ệ   c v i chi u dòng đi n  ng

ụ ỏ ơ ầ ạ ổ   i đ i

ứ ề ầ ế ở ạ ạ ệ ượ ễ ạ ứ ế ng trên c  ti p di n liên t  ban đ u và hi n t thi

ạ ụ ế Khi t  C phóng h t đi n áp d ở ạ ầ đ u ra đang   tr ng thái bão hòa âm chi u n p bây gi ẽ ạ n p trên hình v .  ế ệ ạ ầ Khi t  C n p đi n áp âm đ n m c  (đ u In­ nh  h n đ u In+) thì Op­amp l ươ ạ thành tr ng thái bão hòa d ng v  đ u ra có V0 = +VCC.  ầ ả M ch đã tr  l i tr ng thái gi ầ ụ t c tu n hoàn.  ở b. D ng sóng các chân:

ớ ạ ệ ầ ứ M c gi i h n đi n áp đ u ra là:

ớ ạ ệ ở ầ ứ M c gi i h n đi n áp hai đ uvào là:

­  là d ng tam giác. Th i gian đi n áp  ở ạ  tr ng thái bão hòa d

ạ ạ

ng, Th i gian đi n áp

B  là Op_amp

ở ạ ệ ờ ờ ươ  tr ng thái bão hòa d ng. D ng đi n áp

­  tăng từ  ở ầ  đ u vào In ­  ệ ở ầ  đ u vào In ở ầ   ệ ạ  đ u ượ ệ   c tính theo

ừ A xu ng Vố  V ầ ươ ỳ ủ ố ứ ạ

ệ ở ầ D ng đi n   đ u vào In VB  lên VA  là Op­amp  ả gi m t In+ và đ u ra là tr ng thái xung vuông đ i x ng. Chu k  c a tín hi u đ công th c   ứ

ầ ố ủ ệ ượ ứ Suy ra t n s  c a tín hi u xung đ c tính theo công th c

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 33

ườ ặ ợ ệ Tr ng h p đ c bi t:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ằ ạ ồ ế 6.2.M ch h i ti p b ng diode

7  t

ạ ể t c a R

ậ ễ ổ ướ ể ạ ỉ  ch nh R ượ ủ ặ c tiên đ t con tr ộ 4 đ  không có dao đ ng, sau đó thay đ i R

ộ ấ ệ ờ ắ ầ

ụ

ể ế ừ ỉ ệ ệ ệ ệ ẫ ụ ấ ớ ộ

ạ ố ố ị ộ ộ

ư ơ ồ ề ầ ố

ầ ổ ọ ạ ằ ớ

ề ầ ố ể ạ ộ

ủ ạ ở ổ

ở T n s  ra c a các m ch này có th  thay đ i m i l n nh  b  bi n tr  đôi R ự ộ  đ ng đi u ch nh biên đ . Trong các s ể  cách t

ờ ộ ế ộ ớ ầ ố

ỉ ồ ộ ầ ữ ầ ộ ố ề ỉ

ộ ầ ố ự ấ ả

ầ

i t n s  trung tâm. Do đó đ  có đ ự ộ ộ ợ ườ ầ 2  ơ  ỉ ề ầ ữ 1­R2­R3­R4 và C1­C2 n i gi a đ u ra v i đ u vào không   ớ   ự ộ  đ ng đi u ch nh biên đ  n i gi a đ u ra v i ệ ố  ụ ộ ề   c sóng sin ít méo thì ph n đi u ầ   i toàn ph n ạ ể ượ ổ ể ả  đ ng thay đ i đ  b o đãm duy trì đ  l

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 34

ạ ố ớ ầ ỉ   i đi m n i v i  đ u ra        Đ  ch nh m ch tr ậ 4 th t ch m cho KĐTT, bây gi   ả   ộ ế đ n khi b t đ u xu t hi n dao đ ng. Lúc này tín hi u sin ra có biên đ  kho ng 7 có thể  t. Khi đó R 500mV hay 170 mV hi u d ng và quá trình cân ch nh đ  hoàn t ổ dùng đ  thay đ i tín hi u ra t    170 mV đ n 3V hi u d ng v i đ  méo không đáng k . ể ấ ố   t         Các m ch trong 2 s  đ  trên dùng làm b  dao đ ng t n s  c  đ nh r t t ể ạ ố   nh ng không th  t o ra nhi u t n s  khác nhau do khó thay đ i cùng lúc ba hay b n ầ ủ ầ thành ph n c a c u T kép. Tuy nhiên, b ng cách ghép m ch l c Wien v i KĐTT có   ạ th  t o ra m ch dao đ ng nhi u t n s  khác nhau .  ầ ố        ạ và R3, các m ch này ch  khác nhau  ọ ạ ồ đ , m ch l c Wien g m R ả ủ đ o c a KĐTT và m t c u phân áp t ầ ầ đ u vào đ o. C u Wien th c ch t là m t m ch suy giãm ph  thu c t n s  có h  s ạ ầ ố suy giãm là 1/3 t ạ ộ ủ ỉ ch nh biên đ  c a m ch luôn t ằ ầ ủ c a m ch g n b ng 1.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ộ 7. Mạch dao đ ng tích thoát dùng UJT

ệ ể ầ ằ ấ ồ ờ ụ ạ  t i th i đi m ban đ u b ng không. Khi này, ta c p ngu n

7.1. Nguyên lý ả ử Gi ệ VCC, đi n th  V s , đi n áp trên t ế E = 0V

ị ị ỏ

B1 = IB.R1 nh ,ỏ   ớ   ầ E tăng d n. T i

ồ ờ ụ ệ ệ ự ớ B2 = Vcc ­ IB.R2 l n. Đ ng th i t

ệ ộ ủ ớ ậ

ụ ả ồ

B1   tăng, VB2 gi m.ả    phóng qua diode, qua   ế E đủ  ệ ặ ạ   i. Sau đây là

ự E  đ  l n làm diode phân c c thu n. ớ B   tăng l n làm cho V B gi m.Lúc này, t ả ả B1 gi m do đó đi n th  t ố ộ ớ

B1   gi m  nên dòng I ệ i V ệ ạ B l ạ

i gi m và quá trình c  l p đi l p l

B  nh  suy ra đi n áp V Suy ra, diode D b  phân c c ngh ch nên dòng I ạ đi n áp V  C n p qua R làm đi n áp V m t lúc nào đó V ẫ Diode d n làm cho R ế ạ ả ờ Đ ng th i do R ế E gi m.T i m t lúc nào đó đi n th  V RB1 và qua R1 xu ng mass làm đi n th  V ứ ặ ả ắ ỏ nh  làm cho diode t ệ ạ d ng đi n áp V

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 35

ủ t. Lúc đó, I B1, VB2 vàVE c a m ch.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ị ờ

ủ ạ ơ ồ

ấ ộ ọ ờ ị  còn g i là IC đ nh th i. H  IC đ

ượ ứ ề ư ị ề

ọ ể ự ị ể ấ ờ ạ ụ ứ ệ ể ệ ề ẫ ạ

ấ ạ ủ

ấ ạ ư ỏ 8.Vi m ch đ nh th i  IC 555 8.1.S  đ  nguyên lý c a IC 555 ự ế IC 555 trong th c t c  ng d ng r t r ng rãi, ự nh t là trong lĩnh v c đi u khi n, vì nó có th  th c h ên nhi u ch c năng nh  đ nh ẩ th i, t o xung chu n, t o tín hi u kích thích đi u khi n các linh ki n bán d n công su t.ấ  a. C u t o c a IC 555:          ­ IC 555 v  plastic có c u t o các chân nh  trình bày trên Hình 2.3.

555

8 7 6 5

1 Gnd Vcc 2 Dis Trg 3 Thr Out Rst Ctl 4

ơ ồ Hình 2.3: S  đ  chân IC 555

ề ệ ạ ệ ướ ượ i nhi u d ng ký hi u khác nhau: MN555, LM555, c ký hi u d

ứ ủ ướ c nêu trong b ng d

Họ  IC 555 đ (cid:0) C555, NE555, HA17555, (cid:0) A555... ượ Ch c năng c a các chân IC 555 đ ả i đây: ủ ả ứ  Chân IC 555 và các ch c năng c a các chân B ng 2.1:

Ứ TÊN CHÂN CH C NĂNG CÁC CHÂN

THỨ  TỰ  CHÂN

ố ấ ồ 1 GND Chân n i đ t hay ngu n âm

ủ ầ 2 TRIGGER INPUT Đ u vào c a xung

ủ ầ 3 TRIGGER OUTPUT Đ u ra c a xung

4 RESET ụ ồ Ph c h i

ề ệ 5 ể Đi n áp đi u khi n

CONTROL  VOLTAGE

6 THRESHOLD Ng ngưỡ

7 DISCHARGE Phóng đi nệ

ồ 8 +Vcc ấ Ngu n cung c p

b.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 36

ệ ủ ạ ộ ơ ồ ạ S  đ  m ch đi n c a m ch dao đ ng đa hài dùng IC 555:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

+V

R1

555

1 2 3 4

Gnd Trg Out Rst

Vcc 8 Dis 7 Thr 6 Ctl 5

R2

.IC

n g o r a

+

+

C1

C2

ơ ồ ạ Hình 2.4 . S  đ  m ch

ộ ơ ả

ữ ứ ầ ứ   ề  m c th m (m c ạ ượ c n i v i chân 6 đ  cho chân đ u vào và chân gi

ể ự ố ớ ệ ng) có chung đi n áp phân c c.

ụ ượ này

ố ế ườ ễ ầ ừ ượ ố ớ ụ 2  xu ng GND đ  l c nhi u t n s  cao. Vì v y, t ể ọ c ch n vào kho ng t 1 đ n 0,001 ậ (cid:0) F. ố ng có tr  s  không l n l m, đ

ọ ứ ố

ườ ượ ữ ệ ố ở 1 và R2 làm đ ạ ng n p và c n i gi a 2 đi n tr  R

1, R2  v i h ng s  th i gian

Hình 2.5: M ch dao đ ng đa hài c  b n dùng IC 555 Chân 2 đ ưỡ ng c n i v i t  C Chân 5 đ ị ố ả ớ ắ th ồ Chân 4 n i ngu n Vcc vì không dùng ch c năng Reset  Chân 7 là chân x  đi n, nên đ ệ phóng đi n cho t ế ế ấ ạ ượ ượ ố ờ ớ ằ ả ệ ụ 1.  C ạ t k  các m ch dao đ ng dùng IC 555 ệ ồ c n p đi n qua R c c p ngu n Vcc, t ộ ụ 1  đ  C

1 n p thì t

ứ ủ ạ ầ i đ u ra   c a FF có m c 1. Lúc đó đ u ra t i chân 3 có

ứ ậ

2  qua

ượ ượ ệ ả ạ

c n a mà ph i phóng đi n qua R ả ạ ầ ệ ạ ế ố ờ

ủ ệ ầ ạ ậ ầ ở

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 37

ệ ớ 8.2.Thi Khi đ n p:ạ                     tn pạ  = 0,69 (R1 + R2)C1                                                      (2.5) ạ ờ Trong th i gian C m c 0V. Vì v y không có tín hi u xung. ữ ầ c n p đ y không n p ti p đ Khi C1  đ ớ ằ ố tranzistor xu ng mass v i h ng s  th i gian x  là:                     txả = 0,69R2C1                                                                      (2.6)                     ứ ứ Khi đó đ u ra  c a FF có m  0. V y đi n áp đ u ra     chân 3 có m c 1 có d ng tín ỳ hi u hình vuông v i chu k  là:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ờ ạ ằ ờ

ạ ầ ở T = 0,69 (R1 + 2R2)C1                                                         (2.7)                     n pạ  > tphóng) nên t n sầ ố  Do th i gian n p vào và th i gian phóng ra không b ng nhau (t ệ ủ c a tín hi u xung là:                     f =   =                                                  (2.8)  các chân : D ng xung đ u ra

́ ̀ ́ ̣ ̣ ̣

ệ ạ

ả ờ

Hinh 2.6: Dang tin hiêu ra tai cac chân ả ờ ớ ấ i các chân 2­6, chân 7 và chân 3 trong đó kho ng th i gian đi n áp  ụ ạ ệ ụ ả  x . ồ ạ ả

ờ ệ  n p, kho ng th i gian đi n áp gi m là th i gian t ầ ư ư ả ỉ ả ế ạ ậ ụ ả ạ i các chân thì c n l u ý  khi m i c p ngu n cho m ch   C s  n p đi n tù 0v lên đ n 2/3 Vcc nh ng khi x  ch  x  đ n 1/3 Vcc vì v y

ữ ạ ạ

ầ ụ ạ ạ ệ ế ế ụ ỉ ạ ừ  1/3 Vcc d  2/3 Vcc.  ch  n p t ơ ệ i chân 7 có đi n áp cao h n chân 2 và 6, nh ng khi t x  thì đi n áp

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 38

ả ả ố ư ố ụ ả ụ ệ ạ D ng đi n áp t ờ tăng là th i gian t Khi kh o sát d ng đi n áp t ệ thì t ữ nh ng l n n p sau t Khi t  n p thì t ạ t ứ i chân 7 gi m nhanh xu ng 0v ch  không gi m theo hàm s  mũ trên t C.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

Ố Ế Ổ Ạ Ố NG 3 ­ H  TH NG S  Đ M  ­ Đ I S  BOOLE ­ CÁC C NG LOGIC

ề

ƯƠ Ệ Ố CH ố ổ 1.T ng quan v  logic s ố ế ệ ố 1.1.Các h  th ng s  đ m

ố ậ ệ ố

10=

ệ ậ ậ ợ ồm 10 số  mã  trong t p h p S

1.1.1. H  th ng s  th p phân: ệ ố H  th p phân là h  th ng s  r t quen thu c, g ễ  số th p phân nh  sau: ể {0,1,2,3...9}. Cách bi u di n + 9*102  = 1*103 ộ ư + 8*100 ố ấ ậ + 9*101 = 1*1000 + 9*100 +

10

N = (1998)10                            +9*10+ 8*1 N = (3,14) = 3*101 + 1*10­1 +4*10­2  = 3*1 + 1*1/10 + 4*1/100

ố ị ệ ố

ậ ợ ị phân gồm hai s  ố mã trong t p h p

= {0, 1}

ủ ọ một bit (viết tắt c a binary digit).

ị phân:

. . .a­m)2 (v i aớ i,  S2) Có giá trị là:

­2

1.1.2. H  th ng s  nh  nhân: H  nhệ S2  ỗ ố mã trong m t sộ ố nhị phân được g i là  M i s   ệ ể ễ ố Bi u di n s  N trong h  nh ,a­1a­2  . . .a0  N = (anan­1an­2. . .ai  2n­1 + . . .+ a 2n + a N = a 2i +. . . + a 2­1 + a . 2­2+ . . .

­1.

i. 20 + a 0. n­1.

­m

n.        + a .2­m

a là bit có tr ngọ  số lớn nh tấ , được g iọ  là bit MSB (Most significant bit) và

n

a là bit ọ có tr ng sọ ố nh  nhỏ ất, g i là bit LSB (Least significant bit). ­m

2 1 0 ­1 3 = 1x2 + 0x2 + 1x2 + 0x2 + 1x2 Thí d : ụ N = (1010,1) 2

= (10,5)10 ố ệ ố

ồm tám số trong t p hậ ợp

1.1.3. H  th ng s  bát phân: ệ H  bát phân g =  {0,1, 2, 3, 4, 5, 6, 7}. S8  ệ ố S  N trong h  bát phân: a N = (a . . .a . . .a , a a a . . .a (v i aớ ) n n­1 n­2 i 0 ­1 ­2 ) 8 ­m .  S 8 i

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 39

Có giá trị là:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

n n­1 n­2 i 0 ­1

+. . + ai8 . . .+a08 + a­1 8 + N = an  8

+ an­18 ­2 + an­28 ­m

+a­2 8 +. . .+ a­m8

N = (1307,1) = 1x83 + 3x82 + 0x81 + 7x80 + 1x8­1 Thí d :ụ

8

8

= (711,125)

ố ậ ụ   được  dùng r tấ   thu nậ   ti nệ   để  con  người  giao  ti pế   với  máy  tính,

ậ ợ ồ  mười sáu số  trong t p h p

= {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F }

ệ ố 1.1.4 H  th ng s  th p l c phân: Hệ  th pậ   l c phân ụ ệ h  này g m S16  (A tương đương v i 1ớ 0 , B =11 , . . . . . . , F=15 ) . 10 10 10

a . . .a )16 ố S  N trong h  th p  . . .a N = (a ệ ậ lục  phân: , a a . . .a a 0 ­1 ­2 ­m i n­1

n­2 ) Có giá trị là: (v i ớ a n .  S i

16 16n + a N = a 16n­1 + a 16n­2 +.  . + a 160+ a 16­1 + a 16­2 +. . .

n­1 n­2 16i . . .+a i 0 ­1 ­2

n  16­m +a

­m

ữ ụ Người ta thường dùng ch  H (hay h) sau con

3 s  ố đ  chể ỉ số th pậ  l c phân. ­1 1 0 2 = 2x16 + 0x16 + 14x16 + 10x16 + 8x16 Thí d :  ụ N =(20EA8H) 16

= (4330,5)

10 ạ ữ ố i gi a các h  th ng s

ệ ậ

ệ ố ệ ố ệ ố ố ế ế các h  th ng s  đ m khác sang h  th p phân ể ổ ệ ậ ể

ộ ố ế ổ 1.2.Bi n đ i qua l ể ổ ừ a.  Chuy n đ i t ố ế n u có con s  a trong h  th ng đ m b thì ta có th  chuy n đ i sang h  th p phân theo ứ công th c sau:                                 trong đó: a là m t con s , a = a

n­1 an­2.. a0, a­1 a­2. a­m  ak (cid:0)

(cid:0) b­1

ầ ầ ậ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 40

ơ ố ủ ệ ế b là c  s  c a h  đ m; 0  ố ữ ố n là s  ch  s  trong ph n nguyên ố ữ ố m là s  ch  s  trong ph n th p phân ấ ữ ố an­1 là ch  s  có ý nghĩa nh t

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ữ ố ấ a­m là ch  s  ít ý nghĩa nh t

(cid:0) ữ ố ở ị ọ ố ủ  là tr ng s  c a ch  s ớ  v  trí k; v i k = ­m n­1.

ví d :ụ

ố ế h  th p phân sang các h  th ng s  đ m khác:

ằ ơ ố ủ ệ ế  s  d  cu i cùng là ch  s

ế ơ

c th c hi n b ng cách nhân liên ti p c ả ừ ự c sinh ra t trái qua ph i.

ể

10 = (10010)2 ệ

ệ ị ế ươ ự ệ ế ằ ng b ng 0:

10 = (0,01)2  ả ằ

ầ ẻ ự ế ệ ố ể ổ ừ ệ ậ b.  Chuy n đ i t ế ố ậ ự ầ ớ ệ V i ph n nguyên, ta th c hi n chia liên ti p s  th p phân cho c  s  c a h  đ m cho   ệ ấ ố ư ữ ố  ứ ự ố ư ố ự ươ ế ng b ng 0 và th c hi n l y s  d  theo th  t đ n khi th ấ ữ ố ấ ố ư ầ có ý nghĩa nh t và s  d  đ u tiên là ch  s  ít ý nghĩa nh t. ẩ ệ ằ ể ổ ượ ự ấ ầ ẻ ớ  sau d u ph y, s  chuy n đ i đ V i ph n l ượ ầ ữ ạ ố ủ ệ ế i ph n nguyên đ  l s  c a h  đ m và gi ví d  1ụ : Chuy n (18,25) 10 sang h  nh  phân ầ Ph n nguyên th c hi n chia liên ti p cho 2 cho đ n khi th ậ v y (18) ớ V i ph n l th c hi n nhân liên ti p cho 2:

ể ừ ệ ị  h  nh  phân

ạ ế i k t qu  b ng cách chuy n t c).

ể ổ ầ ươ   ng

ạ ằ ị ộ ượ ể c xác đ nh b ng s  k t thúc quá trình nhân t ệ ậ ự ng có th  đ ng g n t ố i đi m mong mu n.

ể ổ ự ế ệ 10 sang h  bát phân

ầ ậ v y: (0,25) ể   Ta có: (18,25)10 = (10010,01)2 (ki m tra l ọ ở ụ ướ ư  m c tr sang h  th p phân nh  đã h c  ả ư L u ý, s  chuy n đ i không ph i luôn luôn chính xác, nói chung m t l ể ượ ươ đ Ví d  2ụ : chuy n đ i (23,15) Ph n nguyên:

10 = (27)8

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 41

ậ V y: (23)

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

Ph n l ầ ẻ :

10 (cid:0)

ậ (0,114)8

ể ừ ệ (27,114)8 ả ằ ọ   ệ ậ  h  bát phân sang h  th p phân nh  đã h c

ự ấ ậ ụ ư  h  th p phân sang th p l c phân.

i: ượ ạ c l

ổ ợ ố ị

ố ị

ớ ỗ ậ ữ ệ ễ ằ ị ể ượ ộ

ằ c bi u di n b ng m t ký s ạ ữ ệ ượ ử ướ ượ ệ ư ậ    h p s  nh  phân 3 bit khác nhau. nh  v y, c bi u di n b ng nhóm mã nh  phân ba bit khác nhau. khi   ố  ễ ạ   c tái t o thành d ng ể c x  lý thì nó đ c khi d  li u đ

ố ị ị ể

ố

ầ ẻ ự ố ớ ệ ầ ừ   ệ ự  h  nh  phân sang  h  bát phân ta th c hi n nhóm s  nh  phân thành t ng ươ ứ ng  ng.   ả  ph i sang trái, đ i v i ph n l ệ    th c hi n

ự ả ế ủ ố

ể ừ ổ ừ ừ ố ị bát phân sang nh  phân đ i t ng ký s  bát phân thành t ng nhóm i, chuy n t

ể ổ V y: (0,15) Ta có: (23,15)10 (cid:0) ạ ế ể i k t qu  b ng cách chuy n t (ki m tra l ươ ở ụ ướ ể ừ ệ ậ ụ c). T ng t ,  l y ví d  chuy n t  m c tr ệ ể ổ ừ ệ ị  h  nh  phân sang h  bát phân và ng c.  Chuy n đ i t ượ ể ạ ị c  8 t V i 3 bit nh  phân có th  t o ra đ ễ ể ượ m i ký s  bát phân có th  đ nh p d  li u vào máy tính thì ba bit nh  phân có th  đ ậ ấ bát phân là r t thu n ti n. tr ể ổ ằ ạ nh  phân b ng các m ch chuy n đ i. ệ ể ừ ệ ị Đ  chuy n t ể nhóm ba bit và chuy n sang ký s  bát phân t ố ớ ừ Đ i v i ph n nguyên th c hi n nhóm t ừ nhóm t  trái sang ph i. n u nhóm cu i cùng không đ  3 bit thì thêm bit 0 vào. ượ ạ c l Ng ị nh  phân 3 bit.   ả B ng chuy n đ i:

ố ệ s  h  8 0 1 2 3 4 5 6 7

ố ệ s  h  2 000 001 010 011 100 101 110 111

ổ ể ể ổ ấ ỳ ố ệ ệ ặ ượ   c

ừ ả T  b ng chuy n đ i trên ta có th  đ i b t k  s  h  hai nào sang h  tám ho c ng i.ạ l Ví dụ: (001 011 001 010 101,101 010 100)2 = (13125,524)8

(713,26)8 = (111 001 011,010 110)2

ượ ạ c l

ể ừ ệ ị  h  nh  phân sang h  th p l c phân và ng ổ ợ ố ị ị ệ ậ ụ c () 16 t

ể ạ ượ ể ể ị

ễ ướ ạ ậ ữ ệ ượ i:  h p s  nh  phân 4 bit khác nhau. m i t ố ậ ụ c bi u di n d

ể ạ ướ ượ ổ ị c bi n đ i thành d ng nh  phân tr

ệ ạ

ể ổ ừ ả d.  Chuy n t ỗ ổ  ố Có b n bít nh  phân có th  t o đ ư ậ   ộ ễ ằ ợ ủ ố h p c a b n bit nh  phân có th  bi u di n b ng m t ký s  th p l c phân. nh  v y, ị ố   i d ng các khi nh p d  li u vào máy tính thì b n bit nh  phân đ ố ậ ế ố ký s  hexa r t thu n ti n. s  hexa đ   c khi ố ở c x  lý b i m ch s . chúng đ ở  đây ta nhóm t ng nhóm 4 bit. b ng chuy n đ i: ng t ấ ượ ử ự ư ụ  nh  m c (c) ươ t

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 42

ố S  hexa 0 1 2 3 4 5 6 7

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ị    nh 0000 0001 0010 0011 0100 0101 0110 0111

ố S phân

ố S  hexa 8 9 a b c d e f

ị    nh 1000 1001 1010 1011 1100 1101 1110 1111

ố S phân

Ví dụ: (0101 0010 0111 1011 1001,1001 1011)2 = (527b9,9b)16

(5ac,9e)16 = (10110101100,1001111)2

ệ ậ ụ

ấ ạ i gi a h  2 và h  8, gi a h  2 và h  16 r t nhanh chóng nên

ệ ể ừ ệ  h  bát phân sang h  th p l c phân và ng e. Chuy n t ệ ữ ệ ể ổ Do chuy n đ i qua l ượ ạ ệ ể ừ ệ c l  h  8 sang h  16 ho c ng khi chuy n t ượ ạ i c l ữ ệ ệ i ta dùng h  2 làm trung gian.

ặ Ví d :ụ  (723)8 = (111010011)2 = (1D3)16

(C4)16 = (11000100)2 = (304)8

ệ ị

ộ ệ ự ơ ở ầ ư

ơ ớ

ộ ầ ư ế ộ

ề ố ả ế

ố ụ ớ ư ể ặ ố

← ố ← ố

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 43

1.3.Các phép tính trong h  nh  phân 1.3.1 Phép c ngộ   Là phép tính làm c  s  cho các phép tính khác.Khi th c hi n phép c ng c n l u ý:  0 + 0 = 0 ;   0 + 1 = 1 ;   ớ 1 + 1 = 0 nh  1 (nh  sang bít cao h n).    ị Ngoài ra n u c ng nhi u s  nh  phân cùng m t lúc c n l u ý :  ế ố ẵ ­ N u s  bit 1 ch n, k t qu  là 0;   ả ẻ ế ế ố ­ N u s  bit 1  l  k t qu  là 1   ố ớ ỏ ặ ố ứ ­ Và c  1 c p s  1 cho 1 s  nh  (b  qua s  1 d , thí d  v i 5 s  1 ta k t làm 2 c p)  ụ Thí d : Tính    011 + 101 + 011 + 011  ớ  s  nh                 1 1    ớ           1 1 1     s  nh                0 1 1         +    1 0 1               0 1 1               0 1 1              ­­­­­­­­            1 1 1 0   1.3.2 Phép tr  ừ ầ ư  C n l u ý:  0 ­ 0 = 0 ;   1 ­ 1 = 0 ;

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ơ

ụ

← ố ớ  s  nh

1 ­ 0 = 1 ;   ớ 0 ­ 1 = 1 nh  1 cho bit cao h n  Thí d : Tính 1011 ­ 0101                                      1                                             1 0 1 1                                   ­  0 1 0 1                                        ­­­­­­­­­                                      0 1 1 0

ụ

ụ

ầ ầ

ỏ ơ ố ươ ế ứ ớ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 44

ấ ướ ự ừ 1.3.3 Phép nhân  ầ ư C n l u ý:   0 x 0 = 0 ;   0 x 1 = 0 ;   1 x 1 = 1  Thí d : Tính 1101 x 101               1 1  0 1          x      1  0 1               ­­­­­­­­­                 1 1 0 1             0 0 0 0           1 1 0 1        ­­­­­­­­­­­­­­­           0 0 0 0 0 1     1.3.4 Phép chia   Thí d : Chia 1001100100 cho 11000  ả ượ ế ủ ố ị c k t qu  là 0, sau L n chia đ u tiên, 5 bit c a s  b  chia nh  h n s  chia nên ta đ ủ ố ị ả ố ị ệ ể đó ta l y 6 bit  c a s  b  chia đ  chia ti p (t ng  ng v i vi c d ch ph i s  chia 1 ệ c khi th c hi n phép tr )  bit tr

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

2 = (25.5)10

ế ả K t qu  : (11001.1)

i mã

ộ ố ượ ể ệ ậ ộ ự ệ ệ ệ   ng đ  thu n ti n cho vi c th c hi n

ộ

ộ ố ộ ộ ừ ộ ậ ợ ồ    m t  t p h p ngu n

ộ ộ ậ ợ ọ ợ ả 2.Mã hoá ­ gi ổ 2.1.T ng quát       Mã hóa là gán m t ký hi u cho m t đ i t ầ ụ ể m t yêu c u c  th  nào đó.  ọ       M t cách toán h c, mã hóa là m t phép áp m t đ i m t t ậ vào m t t p h p khác g i là t p h p đích.

ậ ậ

ậ ậ ườ ợ ng là t p h p ch a các t ệ ổ ợ  h p th  t ự ấ , d u, các l nh dùng trong   ứ ự ủ   ứ  c a

ị ươ

ộ ứ ậ ố  h p các s  nh  phân t ượ ạ ộ ố ượ ọ ớ c g i là t ng  ng v i m t s  đ ệ ộ ộ ợ   ậ ừ  mã. T p h p ộ ộ ọ   c t o ra theo m t qui lu t cho ta m t b  mã. Vi c ch n m t b  mã

ườ ữ ố

ử ỗ ề ấ ậ ỗ ọ i ta có mã ASCII (American Standard   ữ    i mã hóa g i là i, m t mã  . . .. V n đ  ng i, dò và s a l ượ ạ c l

i mã.  ể ể ượ ễ ệ ố ộ

ứ ệ ậ c xem là m t hình ể ừ

ạ ộ

ậ ố ườ ỹ (H 1.1)  ợ ố ợ ể ồ        T p h p ngu n có th  là t p h p các s , các ký t ữ ệ ề ợ truy n d  li u . . . và t p h p đích th ị ố các s  nh  phân.  ộ ổ ợ        M t t ừ  mã đ các t ử ụ ụ tùy vào m c đích s  d ng.  ễ ụ ể ể        Thí d  đ  bi u di n các ch  và s , ng Code for Information Interchange), mã Baudot, EBCDIC  . . ..        Trong truy n dề ệ li u ta có mã dò l ả gi Cách bi u di n các s  trong các h  khác nhau cũng có th  đ ậ ụ ị th c mã hóa, đó là các mã th p phân, nh  phân, th p l c phân . . . và vi c chuy n t mã này sang  mã khác cũng thu c lo i bài toán mã hóa.  Trong k  thu t s  ta th ng dùng các mã sau đây:

ố ị ươ ươ ừ ng đ ế ng thay th   cho t ng s ố

ố ậ

ố

ạ ị i :  m ch đi n t

ệ ử ọ ư ố ạ ặ ế ằ   ể   đ c các s  BCD và hi n th  ra b ng ố ậ   t ra s  th p i đ c và vi

2.2.Mã BCD (Binary Coded Decimal) ị        Mã BCD dùng s  nh  phân 4 bit có giá tr  t ạ h ng trong s  th p phân.   Thí d :  ụ S  62510 có mã BCD là 0110  0010  0101.  ố ậ ợ ấ       Mã BCD dùng r t thu n l ườ ọ ả đèn b y đo n (led ho c LCD) hoàn toàn gi ng nh  con ng phân.

ế ả ọ ị

ơ ầ ừ ộ ơ

ế ổ ế ầ ị ể ầ ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 45

2.3.Mã Gray ừ          Mã Gray hay còn g i là mã cách kho ng đ n v . N u quan sát thông tin ra t ị  ố ẽ ượ ự ệ m t máy đ m đang đ m các s  ki n tăng d n t ng đ n v , ta s  đ c các s  nh ỗ ấ ữ ể ờ phân d n d n thay đ i. T i th i đi m đang quan sát có th  có nh ng l   i r t quan ọ tr ng.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ả ề

ờ ư ự ị ộ ả

ạ

→ → → 0110 0100

ể ượ ả ấ

ỉ ố ầ ế 1000  ế ỗ ố ạ ng này, ng ệ   c khác nhau. Đ  tránh hi n   i ta c n mã hóa m i s  h ng sao cho hai s  liên ti p ch  khác nhau

ơ ả

ứ ủ → ộ ườ ầ ử ị  nh  phân (1 bit) g i là mã cách kho ng đ n v  hay mã Gray.  ề ỉ

ấ ệ ượ ớ ọ i m c t

ế ả ứ ố i gi n.   ố ứ ủ ả ố

ư ả ế ậ ợ c g i là mã ph n chi u (do tính đ i x ng c a các s ng)

n+1

ườ

ằ ủ ố ố ứ ậ ừ ể ợ

ể ậ ả ử  mã c a s  (n+1) bit b ng cách:  ế ủ ố n t ừ mã theo th  t nh  đ n l n

ể ượ ợ ừ ộ ầ ủ ậ c m t ph n c a t p h p t mã đã có đ  đ ướ ấ ả c t mã

ứ ứ ừ ư ấ

ầ ươ ư ướ ố ế ứ ự ồ ố ợ  mã gi ng nh  ph n th  nh t nh ng trình ả ượ ạ c thêm i (gi ng nh  ph n chi u qua g c l ng) và phía tr

ố ổ   ầ ử ụ ữ ố  nh  phân đ u ph i thay đ i           Thí d  gi a s  7(0111) và 8 (1000), các ph n t ồ ắ ế   trong quá trình đ m, nh ng s  giao hoán này không b t bu c x y ra đ ng th i, ta có ế ể th  có các tr ng thái liên ti p sau:     0000   0111   ắ              Trong m t quan sát ng n các k t qu  th y đ ượ t ọ ị ộ m t ph n t ộ   ổ ợ  h p mã Gray (t c các mã liên ti p ch  khác nhau m t        Tính k  nhau c a các t ả ể c dùng r t có hi u qu  đ  rút g n hàm logic t bit) đ ế ượ ọ       Ngoài ra, mã Gray còn đ ươ ố ạ h ng trong t p h p mã, gi ng nh  ph n chi u qua g ế ậ ự i ta có th  thi       Ng t l p mã Gray b ng cách d a vào tính đ i x ng này:   n t ợ  mã c a s   n bit thì có th  suy ra t p h p 2  s  ta đã có t p h p 2 ­ Gi ằ ừ  t ứ ự ừ ỏ ế ớ t ra 2  t ­ Vi ừ ố t c  các t ­ Thêm s  0 vào tr m i ớ ủ ậ ầ ­ Ph n th  hai c a t p h p g m các  t ư  ng bày theo th  t ố vào s  1 thay vì s  0 .

ủ ố ể ự ệ ề ướ c liên ti p t ế ừ

ế ậ t l p mã Gray c a s  nhi u bit ta có th  th c hi n  các b ầ ủ ố ộ ồ

ả ủ ả c t o mã Gray c a s  4 bit. C t bên ph i c a b ng mã 4 bit cho

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 46

ủ ố ủ ươ ứ ệ ậ ị ươ ể      Đ  thi ợ ậ t p h p  đ u tiên c a s  m t bit (g m hai bit 0, 1).   ộ ướ D i đây là các b ươ giá tr  t ướ ạ ng trong h  th p phân c a mã Gray t ng  ng . ng đ

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ố ậ ả ấ ủ

ộ ộ ừ

ộ ươ

ố        Nh n xét các b ng mã c a các s  Gray (1 bit, 2 bit, 3 bit và 4 bit) ta th y các s ố ố ứ   ầ g n nhau luôn luôn khác nhau m t bit, ngoài ra, trong t ng b  mã, các s   đ i x ng nhau qua g ạ

ạ ủ ự

ề ặ ộ ộ ỉ ạ ể  ể ụ ố ớ    m t trong hai tr ng thái. Thí d , đ i v i m t bóng đèn ta ch  quan tâm

ủ ạ ỉ ồ ạ ở ộ i  ở ạ  tr ng thái nào: t

t / cháy là 2 tr ng thái logic c a nó.  ườ ủ ể

ắ t hay cháy. V y t ư ộ ặ ở ự ậ ệ ấ ỉ

ể ị

ủ ặ ắ ở ộ

ư

ễ ả ở ộ

ư ế ở ị ế ỉ ặ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 47

ề ế ế ệ ng cũng khác nhau m t bit.  ạ ố ổ ợ  h p ­ đ i s  boole 3.M ch logic t ộ ố ị ề 3.1.M t s  đ nh nghĩa v  hàm logic ự ộ ạ   ­ Tr ng thái logic: tr ng thái c a m t th c th . Xét v  m t logic thì m t th c th ch  t n t ậ ắ nó đang  ạ ế i ta    ­ Bi n logic dùng đ c tr ng cho các tr ng thái logic c a các th c th . Ng ễ ữ ế bi u di n bi n logic b i m t ký hi u (ch  hay d u) và nó ch  nh n 1 trong 2  giá ặ tr  : 0 ho c 1.  ể ặ   ụ ạ          Thí d  tr ng thái logic c a m t công t c là đóng ho c m , mà ta có th  đ c ặ ở ị tr ng b i tr  1 ho c 0.  ệ   ­ Hàm logic di n t  b i m t nhóm bi n logic liên h  nhau b i các phép toán logic.  ậ     Cũng nh  bi n logic, hàm logic ch  nh n 1 trong 2 giá tr : 0 ho c 1 tùy theo các đi u ki n liên quan đ n các bi n.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ồ ồ ộ ạ ụ ế ấ

ắ ạ ả ắ ỉ

ộ ố ế ộ ắ

ủ ắ ạ ắ ớ ị ở ứ ứ ế ọ ỉ

ắ

ỉ ạ ế ễ ả ượ ệ ộ      Thí d , m t m ch g m m t ngu n hi u th  c p cho m t bóng đèn qua hai công   ủ   ề ắ t c m c n i ti p, bóng đèn ch  cháy khi c  2 công t c đ u đóng. Tr ng thái c a ế bóng đèn là m t hàm theo 2 bi n là tr ng thái c a 2 công t c.  ớ ị        G i A và B là tên bi n ch  công t c, công t c đóng  ng v i tr  1 và h   ng v i tr ệ ữ   ỉ t. Quan h  gi a 0. Y là hàm ch  tr ng thái bóng đèn, 1 ch  đèn cháy và 0 khi đèn t ờ ả hàm Y và các bi n A, B đ nh  b ng sau: c di n t

ễ ể

ự ậ ế ệ ặ ả ợ

ỗ ị ế

ị ế ạ ộ i là vùng ph  trong đó giá tr  bi n là sai (hay=0).

ễ ậ ủ ụ ể ạ ầ ợ

ế 3.2.Bi u di n bi n và hàm logic ả ồ  3.2.1. Gi n đ  Vernn   ồ ọ      Còn g i là gi n  đ  Euler,  đ c bi t dùng trong lãnh v c t p h p. M i bi n logic chia không gian ra 2 vùng không gian con, m t vùng trong đó giá tr  bi n là đúng ụ (hay=1), và vùng còn l ợ   ậ   Thí d : Ph n giao nhau c a hai t p h p con A và B (g ch chéo) bi u di n t p h p trong đó A và B là đúng (A AND B)

ả ự ậ

ế ế

ế ị ủ ộ

ủ ọ ị ộ ự ậ ổ ợ ủ ạ i trình bày các t ố ị ủ  h p bi n trên cùng hàng (g i là tr  riêng c a hàm).

ự ậ ươ ứ ủ ế ả 3.2.2. B ng s  th t   n + 1 hàng. Hàng đ u tiên ch ỉ  ầ ả ế       N u hàm có n bi n, b ng s  th t có n+1 c t và 2 n t ổ ợ tên bi n và hàm, các hàng còn l  h p có    h p c a n bi n trong 2 ộ ầ ươ ứ   ế ể th  có. Các c t đ u ghi giá tr  c a bi n, c t cu i cùng ghi giá tr  c a hàm t ng  ng ế ớ ổ ợ v i t ụ     Thí d : Hàm OR c a 2 bi n A, B: f(A,B) = (A OR B) có b ng s  th t t ng  ng.

ự ậ ủ ể ễ

ở ổ ợ ế ở ỗ ị ộ ọ ộ ả ộ ồ c y th  b i m t ô mà t a đ  (g m hàng và c t) xác đ nh b i t ự  ủ ả    h p đã cho

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 48

ế Đây là cách bi u di n khác c a b ng s  th t trong đó m i hàng c a b ng s ậ ượ th t đ ủ c a bi n.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

n ô. Giá tr  c a hàm đ ị ủ

ế ủ ả ạ ồ ỗ c ghi t

ượ ằ ể ơ ệ ả ậ i m i ô c a b ng.   ạ ớ   i v i

ễ ả ở ả ượ ở ủ ả  B ng Karnaugh c a n bi n g m 2 ấ ả B ng Karnaugh r t thu n ti n đ  đ n gi n hàm logic b ng cách nhóm các ô l nhau.  ụ Thí d : Hàm OR b i b ng Karnaugh sau đây c di n t trên đ

ả ồ ờ

ể ễ ả ờ ệ ữ ế ồ ờ ớ    quan h  gi a các hàm và bi n theo th i gian, đ ng th i v i

ụ ủ ế ạ

ồ ờ ế ộ ỉ ị ờ ể   i nh ng th i đi m ờ   ữ ị i nh ng th i

ặ ả ể ề ằ 3.2.4. Gi n đ  th i gian         Dùng đ  di n t ệ quan h  logic.   ữ ủ ả       Thí d : Gi n đ  th i gian c a hàm OR c a 2 bi n A và B, t ạ ị có m t (ho c 2) bi n có giá tr  1 thì hàm có tr  1 và hàm ch  có tr  0 t ế đi m mà c  2 bi n đ u b ng 0.

ơ ả 3.3.Hàm logic c  b n (Các phép toán  logic)

ả 3.3.1. Hàm NOT (đ o, bù)  :

ự ậ ả B ng s  th t

ử 3.3.2. Hàm AND [tích logic, toán t (.)] :

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 49

ự ậ ả B ng s  th t

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ậ ấ ủ ể ượ c phát bi u nh  sau:

ủ ư ấ ả ế ế ị ỉ ề ằ t c  các bi n đ u b ng 1

ủ ề ế ế ằ ộ ị

ể Nh n xét: Tính ch t c a hàm AND có th  đ ề ­ Hàm AND c a 2 (hay nhi u) bi n ch  có giá tr  1 khi t ho c ặ ­ Hàm AND c a 2 (hay nhi u) bi n có giá tr  0 khi  có m t bi n  b ng 0.  ử ổ 3.3.3. Hàm OR  [t ng logic, toán t (+)] :

ự ậ ả B ng s  th t

ậ ể c phát bi u nh  sau:

ể ượ ỉ ủ ề ế ị ế ề ằ ư ấ ả t c  các bi n đ u b ng 0

ế ằ ộ ị ủ ề ấ ủ Nh n xét: Tính ch t c a hàm OR có th  đ ­ Hàm OR c a 2 (hay nhi u) bi n ch  có giá tr  0 khi t ho c ặ ­ Hàm OR c a 2 (hay nhi u) bi n có giá tr  1 khi  có m t bi n  b ng 1.

ế ạ ừ 3.3.4. Hàm EX­OR (OR lo i tr )

ự ậ ả B ng s  th t

ậ ộ ố

ủ ế ị ượ ạ c l i. Tính

ấ ượ ể

ấ ủ ỉ ế c dùng đ  so sánh 2 bi n.  ế ệ ộ ự ố ị

ủ ớ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 50

ớ ố i s  nh .   ả ủ ự ậ ế ế ả Nh n xét: M t s  tính ch t c a hàm EX ­ OR:   ­ Hàm EX ­ OR c a 2 bi n ch  có giá tr  1 khi hai bi n khác nhau và ng ế ch t này đ  ­ Hàm EX ­ OR c a 2 bi n  cho phép th c hi n c ng hai s  nh  phân 1 bit mà không quan tâm t ừ ế ­ T  k t qu  c a hàm EX­OR 2 bi n ta suy ra b ng s  th t cho hàm 3 bi n

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ợ ườ ề ế

ể ộ

ượ ế ế ạ ệ ẵ ộ ấ . Tính ch t này đ ẻ  trong thi ậ ẵ ẻ t k  m ch phát ch n l .

ế ị ­ Trong tr   ng h p 3 bi n (và suy r ng ra cho nhi u bi n), hàm EX ­ OR có giá tr  1 ố ế ỗ ữ  ạ ố ẻ ằ khi s  bi n b ng 1 là s  l c dùng đ  nh n d ng m t chu i d ố li u có s  bit 1 là ch n hay l ọ 3.4.Rút g n hàm logic

ạ ố

ng pháp đ i s ơ ả   ng pháp này bao g m vi c áp d ng các tính ch t c a hàm logic c  b n.

ươ ươ ộ ố ẳ ứ ồ ượ ử ụ ụ ượ ườ ạ 3.4.1.Ph        Ph M t s  đ ng th c th ệ c s  d ng đ ng đ c nhóm l ấ ủ ư i nh  sau:

ứ ứ ẳ Ch ng minh các đ ng th c 1, 2, 3:

ẳ ứ ố ủ

ọ

ố ạ ứ ạ ẳ ờ i.

ắ ụ ể Các đ ng th c (1’), (2’), (3’) là song đ i  c a (1), (2), (3).  ắ Các qui t c rút g n:    ­ Qui t c 1: Nh  các đ ng th c trên nhóm các s  h ng l ứ ọ Thí d : Rút g n bi u th c

Theo (1)

V y ậ

Theo (3)

ả ố ế Và k t qu  cu i cùng:

ắ ứ ể ể ể

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 51

ộ ố ạ ứ ể ổ ứ      ­ Qui t c 2: Ta có th  thêm m t s  h ng đã có trong bi u th c logic vào bi u th c mà không làm thay đ i bi u th c.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ụ ứ ể ọ Thí d : Rút g n bi u th c:

ể ượ Thêm ABC vào đ  đ c:

ấ ọ

ặ Theo (1) các nhóm trong d u ngo c rút g n thành: BC + AC + AB  V y:ậ

ố ạ ứ ế

ắ ụ ể ọ ể ỏ ố ạ ­ Qui t c 3: Có th  b  s  h ng ch a các bi n đã có trong s  h ng khác  ứ Thí d  1: Rút g n bi u th c

ứ ộ ố ạ ứ ớ ổ ế ể

ể Bi u th c không đ i n u ta nhân m t s  h ng trong bi u th c v i 1,  ví d  ụ

ủ ế ố ạ ể ả ượ ố Tri n khai s  h ng cu i cùng c a v  ph i, ta đ c:

ể ơ ằ ắ ả ẩ ươ ươ ng đ ố ạ   ng có s  h ng

­ Qui t c 4: Có th  đ n gi n  b ng cách dùng hàm chu n t ít nh t. ấ

ọ ộ ỉ ổ ợ h p này ch  khác nhau m t bit, ta g i chúng là h p bi n AB và A, hai t

ế

ổ ợ ề ượ ơ c đ n gi n .  ự ả ệ ả    h p k  nhau trên b ng

ả

ổ ợ ố ướ ủ ả ế ọ ị ượ ng pháp c a b ng Karnaugh d a vào vi c nhóm các t  h p này.  c:

ệ ẽ ả ể

ạ ể ệ ự c th c hi n theo b n b ố ế ủ ả ả ề ổ ợ  h p k  nhau l ọ   i thành các nhóm sao cho có th  rút g n

ớ ế ế ọ ừ ượ các nhóm đã gom đ c.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 52

ẽ ả ả 3.4.2.Dùng b ng Karnaugh 3.4.1.Nguyên t c ắ ế ổ ợ  Xét hai t ề ổ ợ hai t  h p k  nhau.   Ta có:  AB + A = A , bi n B đã đ ươ  Ph ể ơ đ  đ n gi n  bi n có giá tr  khác nhau trong các t  Công vi c rút g n hàm đ   ­ V  b ng Karnaugh theo s  bi n c a hàm  ầ ơ   ­  Chuy n hàm c n đ n gi n vào b ng Karnaugh  ứ   ­  Gom các ô ch a các t ả ứ ố i gi n  i m c t hàm t ả   ­  Vi t k t qu  hàm rút g n t   3.4.2 V  b ng Karnaugh

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ỗ ự ậ

ươ ấ ộ ự ớ ự ậ ng đ ủ ả ộ ạ ng v i m t hàng trong b ng s  th t.

ố ế ươ ể ẽ ả

ộ ử ể ố ẻ

ử ộ ớ ế

ớ ươ ứ ồ

ặ

ỉ ậ ệ ề ị ị

ấ ả ự ắ ằ ặ ơ

ạ i.

ặ ẽ ứ ự ớ

: AB = 00, 01, 11, 10 (đây là th  t ươ ứ ứ ự ế ư ể ị mã    này: 0, 1, 3, 2)

ụ ế ả ủ   ả  ­ B ng Karnaugh th c ch t là m t d ng khác c a b ng s  th t, trong đó m i ô c a ả ả b ng t ườ ế i ta chia s  bi n ra làm đôi, phân n a dùng     Đ  v  b ng Karnaugh cho n bi n, ng n/2 c t, phân n a còn l n/2 hàng (n u n là s  l ố  ế ạ ạ ể ạ ườ i t o 2 đ  t o 2 , ng i ta có th  cho s ượ   ượ ạ ố ượ ơ ế ượ c). ng bi n cho hàng hay ng ng bi n trên c t l n h n s  l l i cũng đ c l n ô, m i ô t ớ ổ  ỗ ả ư ậ ế ộ Nh  v y, v i m t hàm có n bi n, b ng Karnaugh g m 2 ng  ng v i t ợ ề ượ ắ ả ế c s p đ t sao cho hai ô k  nhau ch  khác nhau h p bi n này. Các ô trong b ng đ   ế   ấ ộ ộ ơ m t đ n v  nh  phân (khác nhau m t bit), đi u này cho th y r t thu n ti n n u chúng ta dùng mã Gray. Chính s  s p đ t này cho phép ta đ n gi n b ng cách nhóm   ề các ô k  nhau l ứ ự ự ắ V i 2 bi n AB, s  s p đ t s  theo th  t ể ọ ố ễ Gray, nh ng đ  cho d  ta dùng s  nh  phân t ng  ng đ  đ c th  t   Thí d  : B ng Karnaugh cho hàm 3 bi n (A = MSB, và C = LSB)

ớ ế ượ ố ị c: ABC = 000, 001, 011, 010, 110, 111, 101, 100 (s  nh  phân

ả ằ

ể ả

ướ ả ề  bìa trên và d ổ ợ ở  h p

ụ ẳ ạ ụ ụ ằ ổ ợ ế ở ề   ề ế ậ t l p b ng Karnaugh theo chi u n m ngang hay theo chi u ạ    các bìa trái và ph i k  nhau nên ta có th  coi b ng có d ng ể ề i cũng k  nhau nên ta có th  coi   ổ ợ    h p  4 góc cũng là các t h p bi n

V i 3 bi n ABC, ta đ ươ ứ ng  ng: 0, 1, 3, 2, 6, 7, 5, 4)  t ể ư     L u ý là ta có th  thi ổ ợ ở ứ  h p  đ ng.  Do các t ứ hình tr  th ng đ ng và các t ả b ng có d ng hình tr  tr c n m ngang. Và 4 t ề k  nhau.  ế ả b ng Karnaugh cho 4 bi n

ể ả

ủ ả ị ủ ươ ế ỗ ng  ng v i t h p bi n, đ

ớ ổ ợ ủ ứ ị ư ỉ ể ả ỏ ị

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 53

ợ 3.4.3. Chuy n hàm logic vào b ng Karnaugh.  ể    Trong m i ô c a b ng ta đ a vào giá tr  c a hàm t ơ đ n gi n chúng ta có th  ch  ghi các tr  1 mà b  qua các tr  0 c a hàm. Ta có các   ườ tr ng h p sau:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

♦ ừ ế ướ ạ ẩ ổ T  hàm vi i d ng t ng chu n: t d

♦ ế ả ư ề ạ ẩ ả ạ

ằ ẩ ứ ủ ố ạ ố ạ ư ế ẫ N u hàm không ph i là d ng chu n, ta ph i đ a v  d ng chu n b ng cách thêm ổ vào các s  h ng sao cho hàm v n không đ i nh ng các s  h ng ch a đ  các bi n.

ượ ư ư ả Và Hàm Y đ c đ a vào b ng Karnaugh nh  sau:

ớ ọ T  d ng s  th  nh t, v i các tr ng l ng  ng A=4, B=2, C=1

ố ứ ấ Σ ươ ứ ị

ạ ấ ổ ị

ụ ♦ ừ ạ ể  T  d ng tích chu n: Ta l y hàm đ o đ  có d ng t ng chu n và ghi tr  0 vào các ẩ ươ ứ ẩ ớ ổ ợ ế ổ ♦ ừ ạ ượ ng t    ố ẽ ấ   Thí d  3 : f(A,B,C) =  (1,3,7).  Hàm s  s  l y giá tr  1 trong các ô 1,3 và 7.  ả     ô t ẩ ạ  h p bi n trong t ng chu n này. Các ô còn l ứ ố i ch a s  1. ng  ng v i t

ố ứ

ả ị (0,2,4,5,6)   các ô 0, 2, 4, 5, 6. Dĩ nhiên là ta ph i ghi các giá tr  1 trong

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 54

♦ ừ ạ  T  d ng s  th  hai:      Π ụ   Thí d  5 : f(A,B,C) =  ị ở ẽ ấ  Hàm s  l y các tr  0  i. ạ các ô còn l

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ự ậ T  b ng s  th t:

ự ậ ở ả ụ ♦ ừ ả      Thí d  6 : Hàm f(A,B,C) cho b i b ng s  th t

ớ ứ ươ ổ ợ ế ở ế h p bi n ng  ng v i các t ả ố    hàng 1, 3 và 7, k t qu  gi ng

ộ ố ổ ợ ị ng h p có m t s  t

ị ấ ể ị

ư ố ố ộ

ớ    h p cho giá tr  hàm không xác đ nh: nghĩa là  ng v i ươ   ng ổ ợ  h p này, lúc gom nhóm ta s  d ng nó nh  s  1 hay s  0 m t cách tùy   ượ ế ọ c k t qu  rút g n nh t.

ả Σ ấ ớ ế ị ấ    10 d n 15 cho hàm có tr  b t ổ ợ ừ  h p t

ị Ta ghi 1 vào các ô t ụ ư ở  thí d  1.  nh   ♦ ườ ợ ứ      Tr ặ ổ ợ  h p này hàm có th  có giá tr  1 ho c 0, do đó, ta ghi d u X vào các ô t các t ử ụ ớ ứ ng v i các t ý sao cho có đ ụ   Thí d  7: f(A,B,C,D) =  (3,4,5,6,7) v i các t ỳ k  (không xác đ nh)

ả ệ ế ệ  h p bi n có trong hàm logic hi n di n trong b ng Karnaugh d

ậ ệ ổ ợ ượ ự ề  h p k  nhau đ ướ ạ   i d ng ệ   c th c hi n

ố ố ề   t. Đi u

ừ ế ả ẽ

ả ượ ố c gom thành nhóm và m t s  1 có th nhi u nhóm.

ư ể ở ề ộ ủ k t nh ng ph i là b i c a 2

ố ứ ỗ ỗ ể ổ ợ ả ứ k  s  1 thì t ố ế    h p bi n

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 55

ớ ể ả ả ố ừ ả ắ  3.4.4. Qui t c gom nhóm   ổ ợ       Các t ố các s  1 trong các ô, v y vi c gom thành nhóm các t ắ theo qui t c sau:   ề ố  ­ Gom các s  1 k  nhau thành t ng nhóm sao cho s  nhóm càng ít càng t ố ố ạ này có nghĩa là s  s  h ng trong k t qu  s  càng ít đi.   ấ ả ộ ố  ­ T t c  các s  1 ph i đ ề ố ố  ­ S  s  1 trong m i nhóm càng nhi u càng t ố ỗ  (m i nhóm có th  có 1, 2, 4, 8 ... s  1). C  m i nhóm ch a 2 ố ạ ươ ứ ng  ng v i nhóm đó gi m đi k s  h ng.  t ượ ể  ­ Ki m tra đ  b o đ m s  nhóm gom đ c không th a.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ọ

ế ư c l y nh  sau:

ổ ươ ứ ộ ớ

ố ủ ổ ế

ượ ấ ủ ố ạ ủ ấ ả ế ố

ế ử ả ồ

ệ ấ ướ ế

ự ậ ở ả ọ ắ   3.4.5. Qui t c rút g n  ả ố  ­ K t qu  cu i cùng đ ỗ ố ạ ọ ng  ng v i m t nhóm  Hàm rút g n là t ng c a các tích: M i s  h ng c a t ng t   ừ ố ủ   ủ các s  1 nói trên và s  h ng này là tích c a các bi n, bi n A (hay   ) là th a s  c a ỉ ứ   t c  các s  1 c a nhóm ch  ch a trong phân n a b ng trong đó bi n A có tích khi t ờ ằ ố ế ủ ị   giá tr  1  (hay 0). Nói cách khác n u các s  1 c a nhóm đ ng th i n m trong các ô ủ ọ ả ẽ ượ ơ ế c a bi n A và    thì bi n A s  đ   i đây minh h a vi c l y các c đ n gi n. Hình d ừ ố th a s  trong tích  ụ  Thí d   : Rút g n hàm S cho b i b ng s  th t:

ả B ng Karnaugh

ế ả K t qu  :

ổ

ổ ố 4.Các c ng logic và IC s ơ ả 4.1.Các c ng logic c  b n

ứ ổ 4.1.1. C ng AND a.

ấ ả ầ ằ t c  các đ u vào b ng 1

Ch c năng: ệ ự ầ ổ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 56

Th c hi n phép toán logic VÀ (AND) ỉ ằ Đ u ra ch  b ng 1 khi t ầ C ng VÀ 2 đ u vào: b. Ký hi u:ệ

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ả ạ c.. B ngtr ng thái:

ạ ệ

ứ ứ

ể ể ạ ệ d. Bi u th c và d ng tín hi u + Bi u th c:      F = A . B + D ng tín hi u:

ổ 4.1.2. C ng OR:

ệ Ặ

ấ ả ầ ằ t c  các đ u vào b ng 0

ự ầ ổ ầ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 57

ứ a. Ch c năng: Th c hi n phép toán logic HO C (OR) ỉ ằ Đ u ra ch  b ng 0 khi t Ặ C ng HO C 2 đ u vào: b. Ký hi u:ệ

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ả ạ c. B ngtr ng thái:

ạ

ứ ứ

ể ể ạ d. Bi u th c và d ng sóng: + Bi u th c:      F = A + B + D ng sóng

ự ổ ệ Ả ầ

ổ 4.1.3. C ng NOT: ứ a. Ch c năng: Ả Th c hi n phép toán logic Đ O (NOT) ỉ C ng Đ O ch  có 1 đ u vào: b. Ký hi u:ệ

ả ạ c. B ng tr ng thái :

A

0 1

1 0

ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 58

ể ứ d. Bi u th c và d ng sóng:  ể ứ     F = A + Bi u th c ạ + D ng sóng:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ổ

Ả ệ

ủ ấ ả ự ầ ằ ầ Ả ầ ổ 4.1.4. C ng NAND: ứ a. Ch c năng: Th c hi n phép Đ O c a phép toán logic VÀ ỉ ằ Đ u ra ch  b ng 0 khi t t c  các đ u vào b ng 1. C ng VÀ Đ O 2 đ u vào:

b. c.

Ký hi u:ệ

ạ ả c. B ng tr ng thái:

A B F

0 0 1

0 1 1

1 0 1

1 1 0

ạ

ứ d. Bi u th c và d ng sóng:  ứ + Bi u th c:  F = A . B

ể ể ạ + D ng sóng:

Ả Ặ ệ

ự ầ ằ ầ Ặ Ả ầ ổ t c  các đ u vào b ng 0. C ng HO C Đ O 2 đ u vào:

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 59

ổ 4.1.5. C ng NOR: ứ a. Ch c năng: ủ Th c hi n phép Đ O c a phép toán logic HO C ấ ả ỉ ằ Đ u ra ch  b ng 1 khi t b.Ký hi u:ệ

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ả ạ c B ng tr ng thái:

A B F

0 0 1 1 0 1 0 1 1 0 0 0

ạ ệ :

ứ

ể   d. Bi u th c và d ng tín hi u + Bi u th c: F =  ệ ạ ứ ể + D ng tín hi u vào ra

ổ

Ặ Ạ ự ứ

ệ ộ ỉ ằ ầ ầ ố

ầ ổ

4.1.6. C ng EX­OR: ứ a. Ch c năng: Exclusive­OR Ừ ể Th c hi n bi u th c logic HO C CÓ LO I TR  (phép toán XOR ­ hay còn là ấ ả phép c ng module 2). Đ u ra ch  b ng 0 khi t t c  các đ u vào gi ng nhau. C ng XOR 2 đ u vào: b. Ký hi u:ệ

ả ạ c. B ng tr ng thái:

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 60

A B F

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

0 0 0

0 1 1

1 0 1

1 1 0

ạ

ể ể ạ ứ d. Bi u th c logic và d ng sóng: ứ + Bi u th c logic:  + D ng sóng:

ổ

ỉ ằ Ả ủ ự ầ ấ ả t c  các

ầ

4.1.7. C ng EX – NOR: ứ a. Ch c năng: Exclusive­NOR ệ Th c hi n phép Đ O c a phép toán XOR.  Đ u ra ch  b ng 1 khi t ổ ố ầ đ u vào gi ng nhau. C ng XNOR 2 đ u vào: b. Ký hi u:ệ

ả ạ c. B ngtr ng thái:

ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 61

ể ể ạ ệ ứ d. Bi u th c logic và d ng sóng: ứ + Bi u th c logic         + D ng sóng tín hi u vào ra

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ổ 4.1.8. C ng BUFFER

ụ ớ m c đích sau:

ẩ ủ ứ ệ i u v  đúng chu n c a các m c logic.

ả ấ Còn  g iọ   là  c ngổ   đệm.  Tín  hi uệ   số  qua  c ngổ   BUFFER  không  đ iổ   tr ngạ   thái  logic. Cổng BUFFER được dùng v i các  ử ạ ệ ­ S a d ng tín hi u. ề ế ủ ệ ­ Đ a đư i n th  c a tín h ­ Nâng kh  năng c p dòng cho m ch.ạ

ổ ­ Ký hiệu của c ng BUFFER.

ệ ổ ệ

ạ ữ ọ Hình 1.15: Ký hi u c ng đ m Tuy c ngổ  đệm không làm thay đ iổ  tr ngạ  thái logic của tín hi uệ  vào c ngổ  nh ngư  nó  ố m ch s . gi vai trò r

ất quan tr ng trong các  ụ ố 4.2.Các IC s  thông d ng

ố ủ

ệ ư

ấ ệ ế

ọ

ả t. Thí d  v i IC s  h  TTL, V ệ ể  CC=5±0,5 V , h  CMOS V DD=3­15V  ọ ể ỉ ủ ồ

ế ầ ệ ế

ượ

ế ầ ứ ấ ệ

ứ ứ c xem là m c 0.

ứ ệ ế ỏ

ứ ệ ấ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 62

ấ ủ ầ ấ ố ỹ 4.2.1.Thông s  k  thuât c a IC s ặ ạ ượ ng đi n đ c tr ng  4.2.1.1. Các đ i l ồ ế ệ  ­ VCC: Đi n th  ngu n (power supply): kho ng đi n th  cho phép c p cho IC đ ố ụ ớ ố ọ ạ ộ ho t đ ng t ườ ườ ng dùng ký hi u V DD và VSS đ  ch  ngu n và mass c a IC h  MOS)  i ta th (Ng ệ ứ  ­ VIH(min): Đi n th  đ u vào m c cao (High level input voltage): Đây là đi n th ấ ỏ ầ đ u vào nh  nh t còn đ c xem là m c 1  ệ ế ầ  ­ VIL(max): Đi n th  đ u vào m c th p (Low level input voltage): Đi n th  đ u vào ượ ấ ớ l n nh t còn đ ệ ấ   ế ầ ­ VOH(min): Đi n th  đ u ra m c cao (High level output voltage): Đi n th  nh  nh t ở ứ ủ ầ c a đ u ra khi   m c cao.  ế ầ ế ớ   ệ   ­ VOL(max): Đi n th  đ u ra m c th p (Low level output voltage): Đi n th  l n ở ứ  m c th p.  nh t c a đ u ra khi

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ầ ấ ệ ớ

ầ ệ

ầ ấ

ầ ệ ớ

ả

ầ ệ ể ấ ệ ệ ớ

ậ ở ứ  m c cao.  ấ ấ

ấ m c cao và th p.

ướ ố ầ ượ ở ứ t  i đây

ứ ệ ­ IIH: Dòng đi n đ u vào m c cao (High level input current): Dòng đi n l n nh t vào ở ứ ầ  m c cao.  đ u vào IC khi ngã vào này  ứ ỏ   ấ ệ   ­ IIL: Dòng đi n đ u vào m c th p (Low level input current) : Dòng đi n ra kh i ở ứ ầ đ u vào IC khi đ u vào này   m c th p  ấ   ứ   ­ IOH: Dòng đi n đ u ra m c cao (High level output current): Dòng đi n l n nh t ầ i khi nó  đ u ra có th  c p cho t ấ   ứ  ­ IOL: Dòng đi n đ u ra m c th p (Low level output current): Dòng đi n l n nh t ở ứ ể ầ đ u ra có th  nh n khi   m c th p.  ầ ệ ạ  ­ ICCH,ICCL: Dòng đi n ch y qua IC khi đ u ra l n l ượ ộ ố c nêu ra d  Ngoài ra còn m t s  thông s   khác đ ấ

CC (hay

ụ ộ ạ ộ ấ ừ ẽ ấ ỗ ồ ngu n cung c p V

ệ ế ồ ở ị

ữ ạ ổ

ừ ấ ườ c tính t

ạ ộ ấ ấ 4.2.1.2 Công su t tiêu tán (Power requirement)          M i IC khi ho t đ ng s  tiêu th  m t công su t t VDD).  ệ ấ        Công su t tiêu tán này xác đ nh b i đi n th  ngu n và dòng đi n qua IC. Do khi ấ ho t đ ng dòng qua IC th ng xuyên thay đ i gi a hai tr ng thái cao và th p nên ượ ẽ ượ c là  dòng trung bình qua IC và công su t tính đ công su t tiêu tán s  đ công su t tiêu tán trung bình

ấ ọ ổ ở ớ ọ hàng mW và v i h  MOS

ỉ ở Đ i v i các c ng logic h  TTL, công su t tiêu tán  thì ch ố ớ  hàng nW.

ộ ổ ủ ạ ầ ỏ ộ

ả ấ ấ ạ

ớ ạ ộ ả ạ ộ

ố ầ ạ ộ ổ ườ ạ ả

ủ ầ ạ 4.2.1.3 Fan­Out:   ộ          M t cách t ng quát, đ u ra c a m t m ch logic đòi h i ph i c p dòng cho m t ể ố ớ ầ   ố ầ s  đ u vào các m ch logic khác. Fan Out là s  đ u vào l n nh t có th  n i v i đ u ả ẫ ủ   ng. Nói cách ra c a m t IC cùng lo i mà v n b o đ m m ch ho t đ ng bình th ứ   ị ả ủ ỉ khác Fan Out ch  kh  năng ch u t i c a m t c ng logic. Ta có hai lo i Fan­Out  ng ớ v i 2 tr ng thái logic c a đ u ra:

ể

ị ượ ử ụ ơ ả ơ ị c tính theo đ n v  Unit Load UL (t ị  ng hai giá tr  Fan­Out này khác nhau, khi s  d ng, đ  an toàn, ta nên dùng tr ị ấ   i đ n v ).

ờ ễ

ệ ễ

ề ờ ộ  th p lên cao t

ờ ễ ộ ổ ệ ả ở ấ PHL. Hai giá tr  này th ệ  tín hi u ra. Thí d  tín hi u qua m t c ng đ o, th i tr  truy n đ ờ ễ ề   PLH và th i tr   truy n ạ ổ ự   ng khác nhau. S  thay đ i tr ng thái ề ượ   c

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 63

ị ườ  Th ỏ nh  nh t trong hai tr  này.  Fan­Out đ ề 4.2.1.4  Th i tr  truy n (Propagation delays)  ộ ổ ề  Tín hi u logic khi truy n qua m t c ng luôn luôn có m t th i gian tr .  ờ ễ ề ừ ấ ờ ễ ạ  Có hai lo i th i tr  truy n: Th i tr  truy n t ườ ị ố ừ t  cao xu ng th p t ụ ị ượ c xác đ nh  đ ị xác đ nh

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ọ ế ờ ễ

ớ ề   ổ ử  vài ns đ n vài trăm ns. Th i tr  truy n ỏ ờ ễ Tùy theo h  IC, th i tr  truy n thay đ i t càng l n thì t c đ  làm vi c c a IC càng nh .

ố ộ ố

ể ạ ượ ố i ta dùng đ i l

ấ ượ ấ ề

ấ ờ ễ ấ ậ ố

ườ ỏ ệ ễ  truy n càng nh  càng t

ấ ượ ờ ố ố ỏ ấ c các IC có công su t tiêu tán và th i tr ng càng t

ổ ị ạ   ố ế ạ i ta luôn mu n đ t ư ậ   ề t. Nh  v y ấ ậ ố t khi tích s  công su t­v n t c càng nh . Tuy nhiên   ạ   ớ ượ c v i nhau, nên ta khó mà đ t ố  hai giá tr  này thay đ i theo chi u ng

ị ề ố c các giá tr  theo ý mu n, dù sao trong quá

ệ ử ị ố ế ạ ượ ủ ể ệ ệ tr  s  này luôn đ ả   c c i

ề ệ ủ ấ ậ ố 4.2.1.5  Tích s  công su t­v n t c (speed­ power product)  ấ ậ ố   ườ ng tích s  công su t­v n t c        Đ  đánh giá ch t l ng IC, ng ụ ọ ề ờ ễ ố đó là tích s  công su t tiêu tán và th i tr  truy n. Thí d  h  IC có th i tr  truy n là   ố 10 ns và công su t tiêu tán trung bình là 50 mW thì tích s  công su t­v n t c là:    10 ns x 5 mW =10.10­9x5.10­3 = 50x10­12 watt­sec = 50 picojoules (pj)  ể ủ         Trong quá trình phát tri n c a công ngh  ch  t o IC ng ượ đ ộ m t IC có ch t l ự ế trên th c t ượ đ trình phát tri n c a công ngh  ch  t o linh ki n đi n t ệ thi n .

ố ọ

ể ủ ế ạ ệ ạ ố ọ

ư ờ ậ ọ ỹ ờ ồ ạ  t n t

ầ ượ ọ ả ướ ổ ọ 4.2.2.IC s  h  TTL          Trong quá trình phát tri n c a công ngh  ch  t o m ch s  ta có các h : RTL (Resistor­transistor   logic),   DCTL   (Direct   couple­transistor   logic),   RCTL   (Resistor­ Capacitor­transistor logic), DTL (Diod­transistor logic), ECL (Emitter­ couple logic)  ễ  ề ế i hai h  có nhi u tính năng k  thu t cao nh  th i tr v.v.... Đ n bây gi ọ ề ỏ ấ truy n nh , tiêu hao công su t ít, đó là h  TTL (transistor­transistor logic) dùng công   ệ ế ạ ệ ế ạ ngh  ch  t o BJT và h  MOS (Công ngh  ch  t o MOS)  ủ D i đây, l n l t kh o sát các c ng logic c a hai h  TTL và MOS

ơ ả ọ

ụ ể ấ ấ ạ ủ ậ ầ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 64

ổ ổ ơ ả 4.2.2.1. C ng c  b n h  TTL ộ   ấ      L y c ng NAND  3 đ u vào làm thí d  đ  th y c u t o và v n hành c a m t ổ c ng c  b n

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

2

ộ ầ ứ

3

ầ ả ư ố ầ ẫ ế ư 1 d n đ a đ n T 2 d n, Tẫ ư 1 ng ng, T

ấ ầ ế ả ủ ổ

ạ ủ ạ

ầ ệ ả ạ i, khi m ch ho t đ ng t

ạ ở

ỏ ạ ấ ụ ư ả ả ờ

ớ ơ ế ề ể ậ

ầ

ể ầ Khi  m t trong các đ u vào A, B, C xu ng m c không T ư 3 ng ng, đ u ra Y lên cao; khi c  3 đ u vào lên cao, T ng ng, T ẫ ố d n, đ u ra Y xu ng th p. Đó chính là k t qu  c a c ng NAND. ở ự ế ợ ữ ầ ạ           T  Cụ L trong m ch chính là t ụ  ký sinh t o b i s  k t h p gi a đ u ra c a m ch ạ ộ ụ ẽ ạ ủ ầ ớ ầ  s  n p đi n qua R (t ng thúc) v i đ u vào c a t ng t 4  ẫ ủ   ề ễ ờ ư  truy n c a 3  khi transistor này d n do đó th i tr (lúc T3  ng ng) và phóng qua T ư ấ   ạ ộ ế ị 4 và CL, khi R4 nh  m ch ho t đ ng nhanh nh ng công su t m ch quy t đ nh b i R ễ  ư ậ ố 4  nh ng nh  v y th i tr tiêu th  lúc đó l n, mu n gi m công su t ph i tăng R ơ ạ ẽ ớ ế ể ả i quy t khuy t đi m này truy n s  l n h n (m ch giao hoán ch m h n). Đ  gi   ớ   ổ ế ạ ườ ộ ố ỏ ờ ồ đ ng th i th a mãn m t s  yêu c u khác , ng i ta đã ch  t o các c ng logic v i các ki u đ u ra khác nhau.

ể ầ

ầ 4.2.2.2. Các ki u đ u ra * Đ u ra totempole

ượ ơ ả c thay th  b i c m T

ỏ ả

ố ấ ế ở ụ ờ ữ  gi ư 2 ng ng thì T

4, RC và Diod D, trong đó RC có trị  3 d nẫ   ạ ẫ 4 d n, đ u ra Y lên cao.   ỏ  ạ

ệ ẫ ờ ằ ấ ẫ vai trò m ch đ o pha: khi T 2 d n thì T ầ ư 3 ng ng và T 4 khi T4 d n và phóng qua T3 (d n), th i h ng m ch r t nh

ế ờ ễ ư ạ ả ề

ứ ư ầ ạ ớ

4

ủ ế ự ụ ủ

3 d n thì T

ấ ể ả ả ể 4 ng ng. ư

ủ ề ạ ổ

ầ ổ ủ ể ạ

ầ ạ R4 trong m ch c  b n đ ể ấ r t nh , không đáng k . T2 bây gi và T4 ng ng,Y xu ng th p, khi T ẫ T  Cụ L n p đi n qua T ỏ và k t qu  là th i tr  truy n nh .  ươ ng  ng v i 2 tr ng thái c a đ u ra nên Ngoài ra do T3  & T4  luân phiên ng ng t ệ ụ ả công su t tiêu th  gi m  đáng k . Diod D có tác d ng nâng đi n th  c c B c a T ẫ lên đ  b o đ m khi T ể ố ế ể M ch này có khuy t đi m là không th  n i chung nhi u đ u ra c a các c ng khác ư ỏ nhau vì có th  gây h  h ng khi các tr ng thái logic c a các c ng này khác nhau.  ể ở ự * Đ u ra c c thu đ  h

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 65

ộ ố ợ ể ở ự ầ ể Đ u ra c c thu đ  h  có m t s  l i đi m sau:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ổ ầ ề ư ủ

ọ ở ừ ầ ử ụ ị ố ủ

ồ ỏ ọ ớ ợ ề ặ ấ ở c  ch n l n hay nh  tùy theo yêu c u có l

ư ộ ổ ủ ụ ầ ọ

ầ ở

ể ở ệ ế ặ ồ i đ c bi

ớ

ể ắ ạ ổ ể ở ồ ả ụ ự

ả   ế ố ­ Cho phép k t n i các đ u ra c a nhi u c ng khác nhau, nh ng khi s  d ng ph i ắ ệ   ệ ệ ộ  đ u ra lên ngu n Vcc, g i là đi n tr  kéo lên, tr  s  c a đi n m c m t đi n tr  t ầ ể ượ ở tr  này có th  đ   i v  m t công su t hay ệ ố ộ t c đ  làm vi c.  ố ể        Đi m n i chung c a các đ u ra có tác d ng nh  m t c ng AND nên ta g i là ể đi m AND  ệ ự ế ạ ườ i ta cũng ch  t o các IC đ u ra có c c thu đ  h  cho phép đi n tr  kéo lên ­ Ng   ế   ạ ự ả ặ ệ ắ t ho c dùng t o s  giao ti p m c vào ngu n đi n th  cao, dùng cho các t ữ ọ gi a h  TTL v i CMOS dùng ngu n cao.  ồ   ầ       Thí d  IC 7406 là lo i c ng đ o có đ u ra c c thu đ  h  có th  m c lên ngu n 24 V

ầ ạ *  Đ u ra ba tr ng thái

ả ạ ượ

ả ắ c m c  ể ề ố ạ 4 & T5 đ ể   ầ i. Diod D n i vào đ u vào C đ  đi u khi n.

ả ạ ộ ộ ổ ể ấ ủ

ả

3, T4  & T5  đ uề

ẫ ự ư ộ ổ ấ ở ứ  m c th p nên T ạ ộ 2  b  ghim áp

ạ ở ạ ị ở ư

ứ ể ề ạ ộ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 66

ả ầ   M ch  là m t c ng đ o có đ u ra 3 tr ng thái, trong đó T ớ Darlington đ  c p dòng ra l n cho t ư ạ i thích nh   sau:  Ho t đ ng c a m ch gi ư ạ  ­ Khi C=1, Diod D ng ng d n, m ch ho t đ ng nh  m t c ng đ o  ẫ   ­ Khi C=0, Diod D d n, c c thu T ầ ổ  tr ng thái t ng tr  cao.  ng ng, đ u ra m ch  ệ ủ ổ ả      Ký hi u c a c ng đ o ngã ra 3 tr ng thái, có ngã đi u khi n C tác đ ng m c cao ự ậ và b ng s  th t

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ể ề ệ ạ ổ ổ ộ

ự ậ ệ ả ấ ả ứ   Cũng có các c ng đ o và c ng đ m 3 tr ng thái v i ngã đi u khi n C tác đ ng m c ể ự ẽ th p mà SV có th  t ớ  v  ký hi u và b ng s  th t.

ầ ụ ạ

ớ ủ ổ ộ ộ ứ ể Ứ ạ ỉ

ệ ị ị ộ ổ ạ ộ ầ ữ ệ ở ầ ở

0 = 1 (Y1=Y2=Y3=0) G1 m , Dở 0 truy n qua G ưở

ộ ầ ụ ế

ở ạ ề ả ầ tr ng thái Z cao, không  nh h ầ 1 đ n đ u ra,   ạ   ế ng đ n ho t

ạ ọ ữ ệ        Đây là m t  ng d ng c a c ng đ m có đ u ra 3 tr ng thái: M ch ch n d  li u. ỉ  ị ả ậ i mã đ a ch      V n chuy n:  ng v i m t giá tr  đ a ch  AB , m t đ u ra m ch gi ượ   ổ ượ c  đ u vào c ng đó đ đ c tác đ ng (lên cao) cho phép m t c ng  m  và d  li u  ề truy n ra đ u ra.          Thí d   khi AB = 00, Y trong lúc G2, G3, G4 đóng, có đ u ra  ủ ộ đ ng c a m ch.

ặ ạ

ở ả ố ọ

c  s n xu t  l n đ u tiên vào năm  1964  b i hãng ự  ủ

ệ ữ hai đi m:

o C

ệ ộ t gi a 2 h  74XXXX và 54 XXXX ch   ả

oC

t đ  ho t đ ng t ệ ộ ể  0 ừ ả ­55

ấ

ườ ụ ủ ệ ấ ng có thêm ký hi u đ  ch  hãng s n xu t. Thí d  SN c a hãng

ầ ầ ố ệ ỉ ở ạ ộ ạ ộ t đ  ho t đ ng t ế ể ỉ ủ ướ ố c s  74 th ủ

ể ậ ấ ố

ượ ả ế ấ ậ ố ẩ ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 67

ạ ể ấ ủ ộ ố 4.2.2.3. Đ c tính các lo t TTL ấ ượ        Các  IC  s  h   TTL  đ ỹ ấ Texas Instrument   Corporation c a M , l y s  hi u là 74XXXX & 54XXXX. S ọ khác bi ừ oC đ n 70 ế   74: VCC=5 ± 0,5 V và kho ng nhi o C đ n 125 ế   54: VCC=5 ± 0,25 V và kho ng nhi ố ố       Các tính ch t khác hoàn toàn gi ng nhau n u chúng có cùng s .  ả       Tr Texas, DM c a National Semiconductor, S c a Signetics  ố ỹ        Ngoài ra trong quá trình phát tri n, các thông s  k  thu t  (nh t là tích s  công su t v n t c) luôn đ   c c i ti n và ta có các lo t khác nhau: 74 chu n, 74L (Low power),   74   H   (High   speed),   74S   (Schottky),   74LS   (Low   power   Schottky),   74AS  (Advance Schottky), 74ALS (Advance Low power Schottky), 74F (Fast, Fair Child).  M t s  tính ch t c a các lo t k  trên:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ộ ạ ắ ạ ữ

ờ ả ạ ể ụ ủ

ề

ị ố ạ ả ể ơ ữ ả ế ủ

ấ ậ ố

ỹ ạ ả ệ ệ ậ ặ ệ ả ờ   t làm gi m di n dung ký sinh do đó c i thi n th i

ễ

ạ ố ồ

ớ

ạ ả ỹ

ậ ủ ượ ừ ề ệ ể ấ ồ ố

ỉ

ạ ộ ư ẫ ặ

ộ ở ấ ẫ ộ ỏ Ω Ω ươ ừ ế ỉ ẫ  vài ch c ng v i m t khóa đóng.

ộ ở ấ ớ ụ ư ươ ộ ớ ộ Ω ươ ), t ng v i m t khóa ng đ

ượ ­ Lo t 74S: Các transistor trong m ch đ c m c thêm m t Diod Schottky gi a hai ớ ự c c CB v i m c   đích gi m th i gian chuy n tr ng thái c a transistor do   đó làm ờ ễ ả gi m th i tr  truy n.  ­ Lo t 74AS và 74ALS là c i ti n c a 74S đ  làm gi m h n n a giá tr  tích s  Công su t ­ V n t c.  ­ Lo t 74F: Dùng k  thu t đ c bi ề ủ ổ tr  truy n c a c ng.    ố ọ 4.2.3.IC s  h  CMOS ệ ế ạ ủ         G m các IC s  dùng công ngh  ch  t o c a transistor MOSFET lo i tăng, kênh   N và kênh P . V i transistor kênh N ta có NMOS, transistor kênh P ta có PMOS và ạ   ế n u dùng c  hai lo i transistor kênh P & N ta có CMOS. Tính năng k  thu t c a lo i ớ   c v i NMOS và PMOS có th  nói là gi ng nhau, tr  ngu n c p đi n có chi u ng ố  ạ nhau do đó ta ch  xét lo i NMOS và CMOS. Các transistor MOS dùng trong IC s ạ ở ộ  m t trong 2 tr ng thái: d n ho c ng ng.  cũng ch  ho t đ ng  ủ ấ ồ ­ Khi d n, tùy theo n ng đ  pha c a ch t bán d n mà transistor có n i tr  r t nh ớ ươ ng đ  đ n hàng trăm K ) t (t 10 ­ Khi ng ng, transistor có n i tr  r t l n (hàng 10 h . ở

ơ ả ổ 4.2.3.1. C ng c  b n NMOS

ữ ệ ệ ầ ả ổ ổ (Hình a), (Hình b) và  (Hình c) là các c ng NOT, NAND và NOR  dùng NMOS ế ủ B ng quan h   gi a các đi n th  c a các đ u vào , ra c ng NOT

ậ ượ ư ả c gi i thích nh  sau:

ổ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 68

ứ ầ ẫ ấ ố ố ủ ổ  Ngoài ra v n hành c a c ng NAND và NOR đ    * C ng NAND:   ầ ­ Khi 2 đ u vào n i lên m c cao, T2 và T3 d n, đ u ra xu ng th p.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ộ ố ố ầ ấ ứ ư ặ

ả ủ ổ ầ

ổ

ư ầ ố ố

ứ ứ ặ ầ ẫ ố ộ

ấ ố

ế ầ ­ Khi có 1 đ u vào n i xu ng m c th p, m t trong 2 transistor T2 ho c T3 ng ng, ầ đ u ra lên cao.   ế Đó chính là k t qu  c a c ng NAND 2 đ u vào.  * C ng NOR:   ấ ­ Khi 2 đ u vào n i xu ng m c th p, T2 và T3 ng ng, ngã ra lên cao.  ­ Khi có 1 ngã vào n i lên m c cao, m t trong 2 transistor T2 ho c T3 d n, đ u ra xu ng th p.   ả ủ ổ Đó chính là k t qu  c a c ng NOR 2 đ u vào.

ơ ả ổ 4.2.3.2. C ng c  b n CMOS

ọ ử ụ ụ ệ ả ớ

ấ ậ ố ạ ả ợ ơ

ấ ọ ặ ổ

ế ủ ệ ệ ầ ả ổ ố        H  CMOS s  d ng hai lo i transistor kênh N và P v i m c đích c i thi n tích s ạ công su t v n t c, m c dù kh  năng tích h p th p h n lo i N và P. (Hình a), (Hình   b) và (Hình c) là các c ng NOT, NAND và NOR h  CMOS  B ng  quan h   đi n th  c a các đ u vào , ra c ng NOT

ậ ả ư ượ c gi i thích nh  sau:

ổ

ố ầ ẫ ố

ư ộ ứ ố ứ ặ ầ ố

ấ ẫ ế ầ ặ

ầ

ổ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 69

ư ứ ẫ ầ ấ ầ ố ố ủ ổ Ngoài ra v n hành c a c ng NAND và NOR đ    * C ng NAND:   ấ   ầ ­ Khi 2 đ u vào n i lên m c cao, T1 và T2 ng ng, T3 và T4 d n, đ u ra xu ng th p. ư ­ Khi có 1 đ u vào n i xu ng m c th p, m t trong 2 transistor T3 ho c T4 ng ng,   ả ủ   ộ m t trong 2 transistor T1 ho c T2 d n, đ u ra lên cao.   Đó chính là k t qu  c a ổ c ng NAND 2 đ u vào.    * C ng NOR:   ­ Khi 2 đ u vào n i xu ng m c th p, T1và T2 d n, T3 và T4 ng ng, đ u ra lên cao.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ầ ứ ặ ẫ ố

ư ế ầ ấ ặ ố

ộ   ộ ­ Khi có 1 đ u vào n i lên m c cao, m t trong 2 transistor T3 ho c T4 d n, m t ả ủ   trong 2 transistor T1 ho c T2 ng ng, đ u ra xu ng th p.  Đó chính là k t qu  c a ổ c ng NOR 2 đ u vào.

ầ ổ 4.2.3.3. Các c ng CMOS khác

ổ ả ầ ể ở

ợ ng h p đ c bi

ả ư ọ ở ườ ử ụ

ể ở ạ ườ ể ử ụ ự ầ

ư ả ổ

ạ ộ ạ ư ạ ư ạ

ở ấ

ỏ ề ườ ề ả ạ ọ

ộ ệ ể ề ề

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 70

ớ ề ề ề ệ ạ   ớ ự ấ i ta cũng s n xu t các c ng CMOS v i c c Drain đ  h  và đ u ra 3 tr ng         Ng ộ ổ   ệ ặ t nh  h  TTL. (Hình a) là m t c ng thái đ  s  d ng trong các tr ộ ổ   ệ NOT có c c D đ  h , khi s  d ng ph i có đi n tr  kéo lên (Hình b) là m t c ng NOT có đ u ra 3 tr ng thái:  ầ ẫ ­ Khi đ u vào Enable =1, T1 và T4 d n, m ch ho t đ ng nh  là c ng đ o.   ề ầ ­ Khi đ u vào Enable =0, T1 và T4 đ u ng ng đ a m ch vào tr ng thái Z cao.  ẫ   ợ ụ ấ ủ i d ng tính ch t c a transistor MOS có n i tr  r t nh  khi d n,              Ngoài ra l ế ạ i ta cũng ch  t o các m ch có kh  năng truy n tín hi u theo 2 chi u, g i là ng   ở   ộ khóa 2 chi u, là m t khóa 2 chi u v i A là ngã vào đi u khi n. Khi A = 0 khóa h , khi A = 1, khóa đóng cho tín hi u truy n qua theo 2 chi u

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ậ ả

ủ ự m c th p nên T2 (kênh N) ng ng, c c G c a T1 (kênh

ớ ươ ư ở ở ứ ộ ổ ấ ươ ng đ

ự

ờ ạ ệ

ờ ạ ạ ệ ở ứ ạ ng v i khóa h .  ẫ ở ứ  m c cao nên T2 d n, c c G c a T1  ớ ượ ạ c l

DD

ồ ệ ề ư ậ ử ụ ấ ủ ở ứ    m c th p nên T1 ề ộ ề ng v i khóa  đóng. Tín hi u truy n qua m t chi u nh  T1   ề   i nh  T2 (lo i N). Biên đ  c a tín hi u Vi truy n ế ộ ủ DD . Nh  v y n u ta s  d ng ngu n ± V

ề ỏ ệ

ổ ọ

DD t

ừ ư ệ ế  3V đ n 15V

OL (max) = 0V             VOH (min) = VDD

ứ

NH = 30%VDD               VNL = 30%VDD

ề

ớ ọ ấ ớ ồ

ề ề ươ ễ ỏ ố ớ ệ nhi u kh ang 1,5V, r t l n so v i h  TTL.  ụ ng đ i l n, kh ang vài ch c ns, do đi n dung ký sinh ở ầ    đ u

ỏ ớ ở

ấ ố ỏ ỏ ng đ i nh , hàng nW, do dòng qua transistor MOS r t nh .

ố

ả ở ổ

ọ ề ầ ấ ớ ấ ớ ố ọ

ệ ồ

ỏ ộ ầ ế ờ

i ta gi ả ủ ộ ổ

ễ ạ ả ở ờ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 71

trên, CMOS có c i thi n th i tr ợ ậ ộ ớ ạ ủ V n hành: T3 và T4 vai trò là m t c ng đ o  ủ ự ­ Khi A = 0, c c G c a T2  ư  m c cao nên T1 ng ng, m ch t P)  ủ ự ­ Khi A =1, c c G c a T2  ươ ươ ẫ ng   đ d n, m ch t ề (lo i P) và theo chi u ng ả qua khóa ph i th a đi u ki n  0 

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ớ ề ậ ộ ơ ấ ọ

ấ ợ ủ ọ ể ế ạ ướ ạ i d ng LSI và VLSI.

ớ ọ v i h  TTL thì m t đ  tích h p c a h  MOS nói chung l n h n r t nhi u, do đó h ợ MOS r t thích h p đ  ch  t o d ạ

ả ệ ủ ế ạ

ạ

ả

ố ớ

ồ ế ồ ố ư ồ ộ

ấ ả ố ủ ế ạ ầ ớ ố t c ) các thông s  c a lo t 74C gi ng v i 74 TTL nên

ư ế ượ ể ạ c.

ạ ả ế ủ

ể ả ươ ể ớ

ượ ứ ạ

ế ạ ứ ự ươ ề ặ ớ ng thích v i TTL v  s  đ các chân, do đó nó không t i th  t

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 72

4.2.3.4. Các lo t CMOS                CMOS có hai ký hi u:   4XXX do h ng RCA ch  t o và 14XXX c a hãng ờ   ạ MOTOROLA, có hai lo t 4XXXA (14XXXA) và 4XXXB (14XXXB), lo t B ra đ i ệ sau có c i thi n dòng ra.         Ngoài ra còn có các lo t : ạ ụ  ứ ơ ồ ­ 74C : CMOS có cùng s  đ  chân và ch c năng v i IC TTL n u có cùng s . Thí d ủ   ở ạ IC 74C74 là IC g m 2 FF D tác đ ng b i c nh xung đ ng h  gi ng nh  IC 7474 c a TTL.        H u h t (nh ng không t ta có th  thay th  2 lo i này cho nhau đ ố ộ ­ 74HC (High speed CMOS), 74HCT: Đây là lo t c i ti n c a 74C, t c đ  giao hoán ớ có th  so sánh v i 74LS, riêng 74HCT thì hoàn toàn t ng thích v i TTL k  c  các ộ c dùng r ng rãi.   m c logic. Đây là lo t IC CMOS đ ằ   ễ ả ế ủ ­ 74AC và 74ACT (Advance CMOS) c i ti n c a 74 HC và HCT v  m t nhi u b ng ề ơ ồ  ắ cách s p x p l chân.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ƯƠ Ứ Ụ Ạ CH NG 4 ­ M CH FLIP – FLOP VÀ  NG D NG

ạ ạ 1.Các lo i m ch flip – flop 1.1.Flip Flop RS

ứ ộ ầ 1.1.1. RS có các đ u vào R và S tác đ ng m c cao.

ủ ạ ạ ở ả Các tr ng thái logic c a m ch cho b ng sau:

ủ ồ

ạ ướ ả ử ạ ạ ạ ố c là tr ng thái gi

ề ầ ả

ổ ạ ứ ặ c Set (t c đ t Q+=1).  c Reset (t c đ t l ạ ứ ặ ạ i Q+=0).  ấ ố ượ ố ượ ố ơ ề ộ ể ể   ồ ộ ố ớ        (Đ i v i m ch ch t vì không có tác đ ng c a xung đ ng h  nên ta có th  hi u ổ   ạ ạ  s , còn tr ng thái sau là tr ng thái khi m ch  n tr ng thái tr ị đ nh).  ộ ­ Khi R=S=0 (c  2 đ u vào đ u không tác đ ng), đ u ra không đ i tr ng thái.  ộ ­ Khi R=0 và S=1 (đ u vào S tác đ ng), ch t đ ộ ­ Khi R=1 và S=0 (đ u vào R tác đ ng), ch t đ ­ Khi R=S=1 (c  2 đ u vào đ u tác đ ng), ch t r i vào tr ng thái c m .

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 73

ấ ầ ầ ầ ầ ứ ả ộ 1.1.2.RS tác đ ng m c th p

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ứ ộ ổ ườ ổ   i ta thêm vào 2 c ng

ể ố      Đ  có ch t RS tác đ ng m c cao dùng c ng NAND, ng ầ ả ở  các đ u vào.  đ o

ệ ố Ký hi u ch t RS

ệ ấ ố ộ ố ộ (Hình a) là ký hi u ch t RS tác đ ng cao và (Hình b) là ch t RS tác đ ng th p.

1.1.3 Flip Flop RS có CK

ở ả ạ ộ ủ ự ậ Ho t đ ng c a FF cho b i B ng s  th t

ồ ể ộ ổ ỉ ầ ấ ả ồ

ừ ầ ả ố

i.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 74

ộ        Đ  có FF RS có xung đ ng h  tác đ ng th p ch  c n thêm m t c ng đ o cho   ả   ự ậ ả ầ đ u vào CK  (Hình b). Ta có b ng s  th t gi ng B ng trên, tr   đ u vào CK  ph i ả ạ đ o l ầ 1.1.4. Flipflop RS có đ u vào Preset và Clear:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ở ấ ỳ

ố ặ ườ c đ u ra Q=1 ho c Q=0, mu n th , ng

ầ ế ạ

ộ ầ ấ ệ ủ

ổ ổ ố ằ ườ   ề ạ ng ầ   i ta thêm vào  FF ạ ặ ướ   c Q=1) và Clear (Xóa Q=0), m ch có d ng (Hình a) và ứ ầ   ượ c FF RS có đ u

ấ ầ ầ ấ ấ ộ

ạ ố i.

ấ ầ ầ ố ộ ố

ấ ạ ấ i.

ầ ầ

ộ ổ ầ ủ ộ

ụ ấ ệ ộ ứ ủ ẽ ệ ổ

ủ ự ậ ủ ấ ộ ầ ấ ủ       Tính ch t c a FF là có tr ng thái đ u ra b t k  khi m  máy. Trong nhi u tr ặ ướ ể ầ ợ h p, có th  c n đ t tr các đ u vào Preset (đ t tr (Hình b) là ký hi u c a FF RS có đ u vào Preset và Clear tác đ ng m c th p.        Thay 2 c ng NAND cu i b ng hai c ng NAND 3 ngã vào, ta đ vào Preset (Pr) và Clear (Cl).   ầ ­ Khi đ u Pr xu ng th p (tác đ ng) và đ u Cl lên cao đ u ra Q  lên cao b t ch p các ầ đ u vào còn l ấ   ­   Khi đ u Cl xu ng th p (tác đ ng) và đ u Pr lên cao ngã ra Q   xu ng th p b t ầ ch p các đ u vào còn l ơ ư   ượ ư ề ­ Ngoài ra 2 đ u vào Pr và Cl còn đ c đ a v  2 đ u vào m t c ng AND, n i đ a ệ ặ   tín hi u CK vào, m c đích c a vi c làm này là khi m t trong 2 đ u vào Pr ho c Cl ệ   tác đ ng thì m c th p c a tín hi u này s  khóa c ng AND này, vô hi u hóa tác ụ d ng c a xung CK.  ả B ng s  th t c a FF RS có Preset  và Clear (tác đ ng th p)

ư ự ậ ứ ấ

ả ồ ờ ở ứ ấ ươ ổ ớ ạ ố ứ ộ ề ng  ng v i tr ng thái c m vì hai  m c tác đ ng, 2 c ng NAND cu i cùng đ u đóng, nên

ứ ủ ầ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 75

ượ ượ L u ý: Trên b ng s  th t , dòng th  nh t t ầ đ u vào Pr và Cl đ ng th i  Q+ = Q =1.  :ủ ớ    1.1.5. Flipflop RS ch  t ỗ ế ố      K t n i thành chu i hai FF RS v i hai đ u vào xung CK c a hai FF có m c tác ộ  . đ ng trái ng ớ ủ ớ c FF ch  t c nhau, ta đ

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ủ ư

KM  = CK  c a t ng ch  nên khi CK=1, t ng ch

ả i thích nh  sau:  ủ ủ ượ c gi ả  là đ o c a C

ả

K

ư ữ ệ ừ ầ ủ ạ ủ  ầ    đ u vào R và S ể i th i đi m xung C

ề ế ầ ấ ạ ộ       Ho t đ ng c a FF đ ủ ầ ớ ­ Do CKS c a t ng t ớ ư ầ  ng ng. Trong kho ng th i gian này, d   li u t giao hoán thì t ng t ượ ờ ị ổ c đ a ra và  n đ nh  đ  đ u ra R’ và S’ c a t ng ch , t ượ ố xu ng th p, R’ và S’ đ ủ ầ ờ ở ầ ủ ầ c truy n đ n đ u ra Q và .

ợ ố ớ ườ ư ố

ạ ấ

ố ướ ượ ấ ố c đ

ạ c thì không đoán tr ể ơ ả ể ớ ướ ư + có th  =1 có th  =0, nh ng khác v i . Ta có b ng s

ấ   ng h p R = S =1 khi CK=1 thì R’= S’ =1, nh ng khi CK xu ng th p ­ Đ i v i tr ấ   ỏ ộ thì m t trong hai ngã ra này xu ng th p, do đó m ch thoát kh i tr ng thái c m, ư ạ c nên m ch r i vào nh ng S’ hay R’ xu ng th p tr   ự  ấ ị ạ tr ng thái b t đ nh, nghĩa là Q th t: ậ

ạ ư i, FF RS ch  t

ỏ ạ ầ ẫ ơ ộ ồ ạ   ấ  đã thoát kh i tr ng thái c m nh ng v n r i vào tr ng ở ạ   ồ ượ c FF có đ u vào xung đ ng h  tác đ ng b i c nh

ố ồ ệ

ầ ộ ồ

ể ể ờ ổ ở ạ ệ ủ ẳ ớ .

ủ ớ ẫ ấ ấ   ạ  v n còn tr ng thái b t

ế ỏ ạ ử ụ ườ ợ ủ ớ        Tóm l ờ ấ ị thái b t đ nh, đ ng th i ta đ ủ xu ng c a tín hi u CK.   ệ ồ       Đ  có FF RS có đ u vào xung đ ng h  tác đ ng b i c nh lên c a tín hi u CK ta ủ ầ có th  d i c ng NOT đ n đ u vào FF ch  và cho tín hi u CK vào th ng FF t ư ặ       M c dù thoát kh i tr ng thái c m nh ng FF RS ch  t ườ ị ng h p R=S.  i ta ít s  d ng FF RS trong tr đ nh nên ng

1.2.Flipflop JK

ạ ệ ể ạ ạ ả

ổ ạ ệ ế ậ ứ ệ ầ ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 76

1.2.1.Flip ­ Flop JK t l p tr ng thái 0, tr ng thái 1, chuy n đ i tr ng thái Là m ch đi n có kh  năng thi ớ và duy trì (nh ) tr ng thái căn c  vào các tín hi u đ u vào J, K và tín hi u xung ồ k. ồ đ ng h  C ấ : a. C u trúc

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

b. Nguyên lý:

ể

n+1 = 0 n+1 = 1 n+1 =  n+1 = Qn  gi

ớ ớ ớ ớ ườ ườ ườ ườ ữ J = 0, K = 1 v i  Ck là s J= 1, K = 0,  v i  Ck là s J = 1,K = 1,  v i  Ck là s J = 0, K = 0, v i  Ck là s n âm  thì Q n âm  thì Q n âm  thì Q n âm  thì Q ổ ạ chuy n đ i tr ng thái ạ  nguyên tr ng thái.

ươ c. Ph ng trình:

k.

ề ệ ấ ệ ườ Qn+1 = J. + Qn  ớ v i đi u ki n đã xu t hi n s ủ n âm c a xung C

ả ạ d. B ng tr ng thái:

Qn J K Qn+1

0 0 0 0

0 0 1 0

0 1 0 1

0 1 1 1

1 0 0 1

1 0 1 0

1 1 0 1

1 1 1 0

ấ 1.2.2. Flip ­ Flop JK Master Slave: a. C u trúc:

ấ a) c u trúc

b) ký hi uệ

ạ ẫ ự Lo i FF S­R tr

ữ ấ ế

ẫ ể ạ ỏ ườ ổ ề ở ứ ố

m c cao = 1. đ  lo i b  tr ầ ở ạ ế ườ ư

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 77

ộ ướ c đây v n còn có s  ràng bu c gi a r và s, nguyên nhân   ố   ề ở ứ ầ  m c th p d n đ n tình hu ng chính là khi R = S = 1 đ u ra các c ng G, H đ u  ả m  và      đ u  ợ   không mong mu n là c  Q ng h p này ấ ủ ệ ở ầ  đ u ra đ a tr  l ng   i đ n các đ u vào c a g và H vì Q và Q i ta l y tín hi u  ượ ạ c nhau. luôn có tr ng thái ng ạ ộ b. Nguyên lý ho t đ ng:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ủ ấ

ư ự ư ở ự ươ ươ ỉ ng đ

ạ ộ ề ự ả ế ủ Theo nh  s  trình bày trên đây v  s  c i ti n c a FF JK ta th y ho t đ ng c a nó   ệ   ủ ố ng sau c a các tín hi u gi ng nh  FF S­R master slave, ch  khác b i s  t ầ đ u vào:

S = JQn

ậ

ươ ấ n âm c a xung clock. và đây cũng là ph ặ   ng trình đ c

ư

ệ ả ả ữ Qn+1 v i Qớ ể ề ậ

ặ R = KQn Qn+1 = S + RQn = J + Qn     V y ta có:  ề ớ ủ ệ ườ ệ v i đi u ki n xu t hi n s ủ ư tr ng c a FF JK  ặ ươ ng trình đ c tr ng: c. Ph ồ   n , J,K nh  ờ  và Qn ph n h i ấ Ta th y FF JK nó ph n ánh quan h  logic gi a  ề ổ ộ ẫ v  c ng đi u khi n G và H mà J và K không còn ràng bu c l n nhau. Vì V y ta có   ươ ph ư ng trình đ c tr ng cho FF JK

Qn+1 =  J + Qn

ạ ứ ệ ầ ạ

ệ ệ ề ả ế ậ t l p tr ng thái 0 theo tín hi u đ u vào ầ t l p tr ng thái 1 theo tín hi u đ u vào D = 1 trong đi u ki n ph i có

ế ậ ờ

1.3.FlipFlop D Flip – Flop D là m ch đi n có ch c năng thi ệ ạ D = 0 và thi ị xung đ nh th i. ấ 1.3.1. C u trúc:

ấ a) c u trúc

b) ký hi uệ

ạ ộ

ở ứ ở ạ ế m c th p FF m c cao, đ u ra E

ế ầ ạ ầ ở ứ ế   ấ  tr ng thái 0. n u ậ ở ạ    tr ng thái 1. v y n u có m c cao FF

ươ 1.3.3. Ph

ậ ị ỏ Theo nh  nguyên  lý thì  FF  D trên  đã  th a  mãn  đ nh nghĩa.  Vì  v y  ta  có

ươ ư 1.3.2. Nguyên lý ho t đ ng. ắ ổ Khi C = 0 thì c ng C và E ng t FF duy trì tr ng thái . ở ứ ầ N u C = 1 D = 0 thì đ u ra c  ầ ấ ở ứ  m c th p, đ u ra E  D = 1 thì đ u ra c  ở ứ ở ứ  m c nào thì FF   m c đó. xung Cp và D  Qn+1 =D v i đk C = 1 ớ ng trình: ư ặ ng trình đ c tr ng sau: ph

Qn+1 =D

ạ ả 1.3.4. B ng tr ng thái.

D C Qn+1

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 78

L H L

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

H H H

X L Qn

1.4.FlipFlop T

ổ ạ ứ ể ệ ạ ộ        FF – T là m ch đi n có ch c năng duy trì và chuy n đ i tr ng thái tùy thu c

ờ ủ ề ệ ệ ầ ị vào tín hi u đ u vào. Trong đi u ki n đ nh th i c a Ck.

ấ 1.4.1. C u trúc:

ạ

ỗ ầ

ầ ầ ự  theo m i l n xung kích thích. ồ ạ ở ứ i

ộ ạ ễ ủ ờ ạ ể ạ

ế

ệ ạ

ồ ạ ủ ứ

ộ ễ ủ ể ớ ờ 1.4.2. Nguyên lý: ữ  nguyên tr ng thái Khi T=0 FF gi ậ ạ t tr ng thái (toggle) Khi T=1 FF l ổ ạ ạ ư ậ Nh  v y m ch T FF thay đ i tr ng thái tu n t ả    m c logic cao trong m t kho ng Chú ý: Khi đ u vào T có th i gian t n t ẽ ế   ờ ơ ờ ớ dài h n so v i th i gian chuy n tr ng thái (th i gian tr ) c a m ch thì m ch s  ti p ủ ồ ạ ở ứ ờ ụ ậ ạ ớ i  t c l    m c logic cao c a T, quá trình đó i khi h t th i gian t n t t tr ng thái t ỉ  ể ở ạ ị  tr ng thái nào là không th , do đó ch làm cho vi c xác đ nh chính xác m ch đang  ệ ở ế ộ ồ ự ế ờ  ch  đ  đ ng b  (vì th c t có th  làm vi c    i m c logic cao c a T  th i gian t n t ạ ề ơ ấ luôn l n h n r t nhi u th i gian tr  c a m ch)

ươ ng trình:

ư ượ ươ ủ ư ặ c  ph ng trình đ c tr ng c a T­

1.4.3. Ph ệ ủ ừ T  nguyên lý làm vi c c a FF – T ta  đ a ra đ FF:

(2.8)

Qn+1 = J + Qn = T + Qn  = TQn  ả ạ

ư ả ầ ơ ộ 1.4.3. B ng tr ng thái: ầ T­FF là m t trig  có 2 đ u ra và 1 đ u vào T. T­FF có b ng thái nh  sau:

Qn T Qn+1

0 0 0

0 1 1

1 0 1

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 79

1 1 0

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ị

ắ ậ ạ 2.M ch ghi d ch ơ ồ 2.1.S  đ  nguyên t c và v n hành

ị ố ồ ơ ả ạ

ố ầ

ầ ố

ị ủ ộ ầ

ị ữ ệ ố ạ ầ ủ ầ

ướ ầ ộ

ạ ộ ố ố ế ư ạ ố ượ ể ầ

ồ ữ ệ ừ ầ ỗ t ng tr

ề

ướ ầ ượ   c l n l t ấ ồ ả ử    s   DA là chu i d  li u g m 3 bit cao, 2 bit th p r i 1 cao ầ ủ ấ ạ ơ ồ ộ         Đây là s  đ  m t m ch ghi d ch 4 bit đ n gi n, m ch g m 4 FF D n i thành ủ ủ ỗ ầ ướ chu i (đ u ra Q c a FF tr c n i vào đ u vào D c a FF sau) và các đ u vào C K  ờ ồ ạ ượ ả  i (các FF ch u tác đ ng đ ng th i). M ch ghi d ch này có kh c n i chung l đ ố ế   ọ ả ị ượ ầ năng d ch ph i. Đ u vào DA c a FF đ u tiên đ c g i là đ u vào d  li u n i ti p, ầ ầ   A, QB, QC, QD là các đ u ra song song, đ u ra c a FF cu i cùng (FF D) các đ u ra Q ụ c khi cho m ch ho t đ ng, tác d ng m t xung xóa vào các là đ u ra n i ti p . Tr   ấ ồ ầ   c n i chung xu ng th p r i lên cao) đ  các đ u ra đ u vào    (đ a các chân   đã đ QA = QB = QC = QD = 0.  ữ ệ ồ          Cho d  li u vào DA, sau m i xung đ ng h , d  li u t ỗ ữ ệ ầ truy n qua t ng sau. (Gi ạ và 1 th p), tr ng thái các đ u ra  c a các FF cho ồ ở ả  B ng

ượ ề ạ ả ố ị ố c phân lo i tùy vào s  bit (s  FF), chi u d ch (ph i/trái),

ủ ư ầ ố

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 80

ố ế ở ạ ầ ữ ệ ượ ầ ể ầ ướ ủ ố ị ạ        Các m ch ghi d ch đ ố ế các đ u vào/ra (n i ti p/song song).  ị ạ       Đ  có m ch d ch trái, d  li u n i ti p đ a vào đ u vào D c a FF cu i cùng và ủ các đ u ra c a FF sau n i ng i đ u vào c a FF tr c tr  l c.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ữ ệ ủ ỗ

ố ế ầ ỗ ữ ệ ồ ư ả ử ướ ạ t ng sau ra t ng tr

ở ả ồ ữ ệ           Cho d  li u n i ti p vào đ u vào D c a FF 4, sau m i xung đ ng h , d  li u ố ề ừ ầ    s  chu i d  li u gi ng nh  trên, tr ng thái truy n t ủ ầ các đ u ra c a các FF cho ầ c. Gi  b ng sau

ể

ị ị ườ ầ ủ ứ ề ạ ị

ể ả ả

ị ệ ng hi n có khá nhi u lo i IC ghi d ch, có đ y đ  các ch c năng d ch ố ế ả

ố ế ả ị 2.2.Vài IC ghi d ch tiêu bi u       Trên th  tr ph i trái, vào/ra n i ti p, song song. Sau đây, chúng ta kh o sát 2 IC tiêu bi u:  ị ­  IC 74164: d ch ph i 8 bit;   ­ IC 7495: 4 bit , d ch ph i, trái, vào/ra n i ti p/song song .

2.2.1. IC 74164:

ấ

ủ ả ạ ộ ạ ồ ộ  : Master Reset, đây cũng là chân Clear c a c  m ch, tác đ ng th p  ồ CP: Clock pulse, ngã vào xung đ ng h  tác đ ng c nh lên.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 81

2.2.2. IC 7495:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ệ ứ ủ ươ ướ ể ự c thao tác đ  th c hi n các ch c năng c a IC

0 ­ P3

ẩ

ủ ầ

ầ  các đ u vào P ữ ệ ượ ư c đ a vào các ngã vào c a các FF, CP1 b  khóa, CP2 là đ u  ạ ệ ở ị ủ ố ngã ra Q0 ­ Q3  khi có c nh xu ng c a CK

ị

ạ ữ ệ ị ữ ệ ố ế ẩ

K, khi CK tác

ư ữ ệ ố ế ầ ị

ữ ệ ẽ ị ả ừ ộ ầ 1 là đ u vào C 0 ­ Q3

ướ ủ c

ố ế ầ ướ ớ ầ c v i đ u vào FF sau

K, d  li u s  d ch trái  ng v i c nh xu ng c a C

K.

ể ầ ủ

ữ ệ ẽ ị ầ ớ ạ ư

ủ ạ ớ ố ử ụ K nh ng khi s  d ng chúng th ệ ề ể

ứ ở ể ườ   ng ỉ   i, lý do là vì  ng v i m t tr ng thái c a tín hi u đi u khi n S ch ổ

Ý nghĩa các chân:    S: Mode control input Ds: Serial Data input                                    P0 ­ P3 : Parrallel data inputs                                        CP1  : Serial Clock    CP2 : Parrallel clock                                        Q0 ­ Q3 : Parrallel  outputs    D i đây là các b ạ ữ ệ *  N p d  li u song song  ị ữ ệ ở  ­ Chu n b  d  li u  ­ Cho S = 1, d  li u đ ữ ệ ấ vào CK, d  li u xu t hi n  ả  * D ch ph i    ­ Sau khi đã n p d  li u song song   ­ Chu n b  d  li u n i ti p.    ­ Cho S = 0  2 b  khóa, CP  ­ Đ a d  li u n i ti p vào đ u vào Ds, CP ầ ộ đ ng, d  li u s  d ch ph i t ng bit m t trên các đ u ra Q ị   * D ch trái  ầ ố ầ  ­ N i đ u ra FF sau vào đ u vào song song c a FF tr ầ  ­ P3 là đ u vào n i ti p    ­ S = 1 đ  cách ly đ u ra FF tr ứ  ­ CP2 là đ u vào xung C ư ặ         L u ý: M c dù có 2 đ u vào cho xung C ộ ạ ượ ố đ c n i chung l ộ ệ có m t trong hai  c ng AND m  đ  cho tín hi u CK đi qua.  Ứ ủ

ụ ị ụ

ị ị ượ ượ ấ c nhân lên g p đôi và đ c chia hai

ộ

10  khi d ch trái thành 10100.0 = 20

10  và khi d ch ph i thành

ị ả ị

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 82

ị 2.3. ng d ng c a ghi d ch ề ứ         Ghi d ch có khá nhi u  ng d ng:  ị ộ ố  ­ M t s  nh  phân khi d ch trái 1 bit, giá tr  đ ả ị khi d ch ph i m t bit.  ụ ố Thí d  s  1010.00 = 10 101.000 = 510.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ơ ư ạ ữ

ệ ạ ư ể ự

ệ ạ ế ạ

↔ ế ổ ữ ệ ị ườ ng g i c a m ch ghi d ch) là n i l u t m d ị ệ ư ạ ữ ạ ố ế ế ế ọ ủ ơ ả ụ  song song, dùng thi

­ Trong máy tính thanh ghi (tên th li u đ  th c hi n các phép tính, các l nh c  b n nh  quay, d ch ....  ứ ị    ­ Ngoài ra, m ch ghi d ch còn nh ng  ng d ng khác nh : t o m ch đ m vòng, bi n đ i d  li u n i ti p  t k  các m ch đèn trang trí, quang báo. . . ..  ạ

ồ ộ

K.

ờ ủ ế ế ạ ồ ộ ộ ồ ị ế 3.M ch đ m ế ạ 3.1.M ch đ m đ ng b          Trong m ch đ m đ ng b  các FF ch u tác đ ng đ ng th i c a xung đ m C

ế

ộ ế ế ộ ầ ồ ạ ể ồ ế ế ạ ướ ụ ấ t k  m ch đ m đ ng b  n t ng (l y thí d  n=4), tr

ạ ủ ạ

ả ạ ả ử

ắ ư ả ế ủ ụ ậ ố

ể ệ ề

4=16 tr ng thái và s  đ m đ

ạ ở ạ ộ ầ ư ề ượ ố ế ế c 2

3.1.1 M ch đ m đ ng b  n t ng, đ m lên  ả   ậ ầ c tiên l p b ng        Đ  thi   tr ng thái, quan sát b ng tr ng thái suy ra cách m c các ngã vào JK c a các FF sao ậ   cho m ch giao hoán t o các  ngã ra đúng nh  b ng đã l p. Gi  s  ta dùng FF tác ộ ả ế ế ộ   t k  không ph  thu c vào K (Th t ra, k t qu  thi đ ng b i c nh xu ng c a xung C ạ ả ượ ủ c th  hi n trên m ch nên chi u tác đ ng c a xung CK, tuy nhiên đi u này ph i đ   ượ ừ   ạ ạ ớ ta cũng c n l u ý). V i 4 FF m ch đ m đ  0 c t ạ ả ế đ n 15. Ta có b ng tr ng thái:

A = JA = KA = 1  B = JB = KB = QA

C = JC = KC = QA.QB

ậ

ấ ổ ạ ổ ạ ổ ạ ổ ạ c đó Q c đó Q c đó Q

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 83

Nh n th y:  ậ ừ ­ FF A đ i tr ng thái sau t ng xung CK, v y:   T ướ A = 1, v y Tậ ế ­ FF B đ i tr ng thái n u tr A = QB = 1, v y: Tậ ướ ế ­ FF C đ i tr ng thái n u tr A=QB=QC=1, v y: ậ ướ ế ­ FF D đ i tr ng thái n u tr                                      TD = JD = KD = QA.QB.QC   = TC.QC

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ượ ế Ta đ ả c k t qu

ộ ồ ố ế ế ầ

ả ạ 3.1.2 M ch đ m đ ng b  n t ng, đ m xu ng  ạ B ng tr ng thái:

ậ

A = JA = KA = 1  B = JB = KB =

C = JC = KC =  .

ậ

ấ ổ ạ ổ ạ ổ ạ ổ ạ ậ A = 0, v y:   T A=QB=0, v y: Tậ A = QB =  QC= 0, v y: ậ c đó Q c đó Q c đó Q

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 84

ượ ế Nh n th y:  ừ ­ FF A đ i tr ng thái sau t ng xung CK, v y:   T ướ ế ­ FF B đ i tr ng thái n u tr ướ ế ­ FF C đ i tr ng thái n u tr ướ ế ­ FF D đ i tr ng thái n u tr                                                        TD = JD = KD =  .. = TC.   Ta đ ả c k t qu

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ế

→ ố ố ồ ế ầ ế ợ ộ

ế ạ ể ể ầ

ặ ế ướ ế ạ ạ ố ộ 3.1.3 M ch đ m đ ng b  n t ng, đ m lên/ xu ng  ể ầ   ặ ầ      Đ  có m ch đ m n t ng, đ m lên ho c xu ng ta dùng m t đa h p 2 1 có đ u ư ọ ề vào đi u khi n C đ  ch n Q ho c  Q đ a vào t ng sau qua các c ng AND. Trong   ạ m ch d ổ i đây khi C=1 m ch đ m lên và khi C=0 m ch đ m xu ng.

ầ ố ạ ộ ớ ộ ồ ầ ạ

ế ố ổ ư ậ ườ ờ ng h p t ng quát cho n t ng, s  c ng AND là (n­2) nh  v y th i gian

ệ ề ạ ấ ủ 3.1.4 T n s  ho t đ ng l n nh t c a m ch đ m đ ng b  n t ng:        Trong tr ể ể ố t ầ ợ ổ i thi u đ  tín hi u truy n qua m ch là:

ầ ố ự ạ ở ị T n s  c c đ i xác đ nh b i:

ạ ể ầ ố ệ ủ ổ

ổ ả ề ể

ư ậ ầ ố ụ ằ ộ Đ  gia tăng t n s  làm vi c c a m ch, thay vì dùng các c ng AND 2 ngã vào ta ắ ph i dùng c ng AND nhi u ngã vào và m c theo ki u:                                   TA = JA = KA = 1                                                     TB = JB = KB = QA                                  TC = JC = KC = QA.QB                                     TD = JD = KD = QA.QB.QC   ệ Nh  v y t n s  làm vi c không ph  thu c vào n và b ng:

n)

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 85

ồ ộ ế ạ 3.1.5 M ch đ m đ ng b  Module ­ N (N ≠ 2

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ấ ả ể ế ọ ố ầ ế ế ạ c nh t ta ph i ch n s  t ng.

ướ n­1< N < 2n

4­1 < 10 < 24 .

ề ế t k  m ch đ m 10 (N = 10).  2

ế ươ

ng pháp thi ươ ế ế ạ ồ t k  m ch đ m đ ng b  modulo­N.   ng pháp : dùng hàm Chuy n và MARCUS

ươ

ộ ể ể ng pháp dùng hàm Chuy n (Transfer function)  ấ ổ ạ ự ủ ạ ỗ

ộ

ổ ạ ư ự

+ = Q).  ỉ

ạ ổ ị c đ nh nghĩa nh  sau: hàm có tr  1 khi có s  thay đ i tr ng thái + ≠ Q) và tr  0 khi tr ng thái FF không đ i (Q

ế ế ạ ế ỉ ị ị ể   t k  m ch đ m dùng FF JK do đó ta ch  xác đ nh hàm Chuy n

ạ

ủ t k  m ch đ m modulo ­ N, tr         Đ  thi ệ ỏ ả ố ầ S  t ng n ph i th a đi u ki n:    2 ụ ế ế ạ Thí d  thi ậ ố ầ       V y s  t ng là 4.  ề       Có nhi u ph ả Sau đây ta kh o sát hai ph   * Ph ể      Hàm Chuy n là hàm cho th y có s  thay đ i tr ng thái c a FF. M i lo i FF có ể ủ m t hàm Chuy n riêng c a nó.  ể ượ ị       Hàm Chuy n đ ủ c a FF (Q      Chúng ta ch  thi ủ c a lo i FF này.   ạ ả B ng tr ng thái c a FF JK

ứ ủ ể

ể ượ c bi u th c c a H:     H = J. + K.Q ẽ ụ ể ừ ế

ả ị ế ế ạ t k  m ch đ m c  th  ta s  xác đ nh hàm H cho t ng FF trong m ch, ể ứ ủ ướ ụ ủ ớ ộ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 86

ồ t k  m ch đ m 10 đ ng b  dùng FF JK  ạ ươ ứ ế ủ ị ủ Dùng B ng Karnaugh ta suy ra đ ạ          Đ  thi so sánh v i bi u th c c a hàm H suy ra J, K c a các FF. D i đây là m t thí d .  ế ế ạ ộ Thi ế ạ ả  B ng tr ng thái c a m ch đ m 10 và giá tr  c a các hàm  H t ng  ng:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ta th y: ấ

ả ẽ ả ể ị Đ  xác đ nh HB, HC và HD ta ph i v  b ng Karnaugh

ế ả ủ ươ ứ ứ ố

ứ ả ị

ầ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 87

ẽ ượ ừ ả ể ng  ng đ  suy ra      Ghi chú: Trong k t qu  c a hàm H ta mu n có ch a Q  và     t ầ ngay các tr  J và K nên ta đã chia b ng Karnaugh ra làm 2 ph n ch a Q  và     và ừ nhóm riêng t ng ph n này.    ế      T  các k t qu  này, ta v  đ ạ c m ch

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ờ ể ể ố ế ơ

ử ụ ồ ế ng  ng v i s  t ta có th  ki m tra xem n u nh  vì m t lý do nào đó, s  đ m r i vào các   ồ

ạ ạ ộ  10 đ n 15) thì khi có xung đ ng h ế ươ ẽ ư ế ế ề ể ế ế

ụ ể

ư ớ ố ừ ạ ượ ứ ị ỗ ạ ồ ủ ừ ượ ử ụ ớ ứ ươ ả c,  ng v i m i tr ng thái Q c a t ng FF trong   ế   c  b ng k t h p không s  d ng, ta tìm tr  H t ng  ng r i suy ra Q+, ta đ

Bây gi ứ tr ng thái không s  d ng (t tr ng thái ti p theo s  nh  th  nào ? M ch có quay v  đ  đ m ti p ?         Áp d ng các hàm chuy n có đ ổ ợ các t ả qu  sau:

ả ế

10 (1010), nó s  nh y ti p vào tr ng thái 11

10 (1011)

ế ẽ ả ạ ạ ừ ả ầ

ề 10 (0110) (Dòng 1 và 2)

10 (1100), nó s  nh y ti p vào tr ng thái 13

10 (11 01)

ế ẽ ả ạ ạ ầ

ề 10 (0100) (Dòng 3 và 4)

10 (1110), nó s  nh y ti p vào tr ng thái 15

10 (1111)

ế ẽ ạ ả ạ ầ

ế ơ ả ơ ả ơ ả ề 10 (0010) (Dòng 5 và 6).

ế ố ế

ạ ố ế ề ộ ự ộ ừ ặ i, n u có m t s  c  x y ra làm cho s  đ m r i vào các tr ng thái không   ế    0 đ n ơ  đ ng quay v  m t trong các s  đ m t

ộ ự ố ả ố ế ườ ồ ế ụ ế ng.

ươ ng pháp MARCUS

ứ ủ ự ể ị ng pháp MARCUS cho phép xác đ nh các bi u th c c a J và K d a vào s ự

ậ      T  b ng k t qu  ta có k t lu n:  ­ Khi đ u ra r i vào tr ng thái 10 ồ r i sau đó nh y v  6 ­ Khi đ u ra r i vào tr ng thái 12 ồ r i sau đó nh y v  4 ­ Khi đ u ra r i vào tr ng thái 14 ồ r i sau đó nh y v  2 ạ      Tóm l ử ụ s  d ng thì sau 1 ho c 2 s  đ m nó t 9 r i ti p t c đ m bình th   * Ph ươ      Ph ớ ổ ủ thay đ i c a Q + so v i Q  ể ế ạ ả t l  Ta có th  vi ạ i B ng tr ng thái

+ và Q  đ  có đ

ể ể ượ ự ậ ả t k  m ch, ta so sánh Q ủ   c b ng s  th t cho J, K c a

ằ ươ ng pháp MARCUS

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 88

ụ ự ậ ạ i m ch đ m 10 b ng ph ủ ừ ả ế ế ạ        Đ  thi ị ừ t ng FF, sau đó xác đ nh J và K.   ế ế ế ạ         Thí d  thi t k  l B ng s  th t cho J, K c a t ng FF

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ộ ả

+ c a dòng bên trên, nh  v y k t qu  có đ

ư ậ ế ả i chính là Q

ủ ướ i nó.

ấ

ạ ị i

ể ấ ị ị

ả ậ ượ ị ể ấ      Ghi chú: Trong b ng 5.20, không có các c t cho Q+, tuy nhiên ta có th  th y ngay   ượ ừ ự   ướ  s  so c t là dòng bên d sánh dòng trên và dòng ngay d   Ta th y ngay                     JA = KA = 1  ể  Dùng b ng Karnaugh đ  xác đ nh các hàm còn l         Nh n th y các FF B và C có th  xác đ nh chung cho J và K (cùng v  trí 1 và x), FF D đ c xác đ nh J và K riêng

ả i k t qu  trên.

ế ề ng có khá nhi u IC đ m:

ị ị ượ ạ ế c l Ta đ ị ườ Trên th  tr ­ 4 bit BCD: 74160, 74162, 74190, 74192, 4192, 4510, 4518. . ..  ­ 4 bit nh  phân: 74161, 74163, 74191, 74193, 4193, 4516, 4520. . ..  ­ 8 bit nh  phân: 74269, 74579, 74779. . ..

ạ ộ ồ

ồ

K.  ộ

ờ ủ ớ ộ ả ị ộ ế ề ủ   i chi u tác đ ng c a

ế  3.2.M ch đ m không đ ng b ế ạ        Là các m ch đ m mà các FF không ch u tác đ ng đ ng th i c a xung C ồ ế ế ạ t k  m ch đ m không đ ng b  ta ph i quan tâm t        Khi thi ồ K.  ồ xung đ ng h   C ế ạ ộ ế ầ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 89

ồ ạ ừ ả ủ ế ạ 3.2.1. M ch đ m không đ ng b , n t ng, đ m lên (n=4) T  b ng tr ng thái c a m ch đ m 4 bit

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ở ạ ủ ồ ố

ầ ế ủ ầ ồ ệ ồ

ộ c làm xung đ ng h  C ượ ư ầ ượ ủ ạ ồ ể  ồ K cho t ng sau, v i đi u ki n các đ u ớ ầ   ề ộ   ế c m ch đ m không đ ng b , ứ c đ a lên m c cao. Ta đ

ấ       Ta th y n u dùng FF JK tác  đ ng b i c nh xu ng c a xung đ ng h  thì có th ướ ấ l y đ u ra c a t ng tr ề vào JK c a các FF đ u đ ế 4 bít, đ m lên.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 90

ủ ệ ạ D ng tín hi u xung CK và các ngã ra c a các FF

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ở ố ạ ố ị ừ ế  0 đ n 15

ế ầ

K c aủ

ổ ợ ạ ể ố ủ ầ ồ ố ế ạ ế ầ c vào đ u vào C

ầ ạ ố T  h p các s  t o b i các ngã ra các FF D, C, B, A là s  nh  phân t ộ 3.2.2. M ch đ m không đ ng b , n t ng, đ m xu ng (n=4) ướ ố          Đ  có m ch đ m xu ng ta n i  (thay vì  Q) c a t ng tr ế ầ t ng sau. M ch đ m xu ng 4 t ng.

ở ầ ố ế ươ ứ ở ạ         D ng sóng đ u ra các FF và  s  đ m t ng  ng cho hình sau.

ệ ố ủ ệ ấ ầ ỗ  các Flipflop ta th y sau m i FF t n s  c a tín hi u ra

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 91

ả ở         Quan sát tín hi u ra  ộ ử gi m đi m t n a, nghĩa là:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ư ậ ế ầ ạ ạ ọ Nh  v y xét v  khía c nh t n s , ta còn g i m ch đ m là m ch chia t n.

ầ ố ồ ạ ế ầ ố

ạ ể ườ ố ợ

ề ế ạ ề ế ể ọ i ta dùng các m ch đa h p 2 1→ ạ   ầ   ướ ố ủ ầ c n i vào CK t ng

ế ể ề

K , m ch đ m lên và khi C = 0,   n i vào C

ế ạ ố ố ạ ế   K , m ch đ m

ộ 3.2.3. M ch đ m không đ ng b , n t ng, đ m lên, xu ng (n=4) ặ         Đ  có m ch  đ m lên ho c đ m xu ng ng ặ ớ ầ v i đ u vào đi u khi n C chung đ  ch n Q  ho c    c a t ng tr ế ầ sau tùy theo yêu c u v  cách đ m.          Khi C =1, Q n i vào C xu ng.ố

→ ể ơ ợ ở

ự ế ể ộ ổ ạ ố ớ ả ộ ầ ầ ố

ủ ổ ủ ạ ầ ầ

ố ể        Trên th c t  , đ  đ n gi n, ta có th  thay đa h p 2 1 b i m t c ng EX­OR,   ầ   ổ ề ầ i n i v i  đ u đ u đi u khi n C n i vào m t đ u vào c ng EX­OR, đ u vào còn l ố ủ ra Q c a FF và đ u ra c a c ng EX­OR n i vào đ u vào CK c a FF sau, m ch cũng   ế đ m lên/xu ng tùy vào C=0 hay C=1.

ạ ế ộ

ế ế ạ ướ ế ể ườ ả ạ ậ t k  m ch đ m ki u Reset, tr ấ c nh t ng i ta l p b ng tr ng thái cho

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 92

ồ 3.2.4. M ch đ m không đ ng b  modulo ­ N (N=10)  ể *  Ki u Reset:  ể         Đ  thi ố ế s  đ m

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ả ứ ế ế

D  ể

ạ ợ ụ ộ ổ ầ ầ

ấ ở ạ ượ ả ệ ế ạ Quan sát b ng tr ng thái ta th y   xung th  10, n u theo cách đ m 4 t ng thì Q và QB ph i lên 1. L i d ng hai tr ng thái này ta dùng m t c ng NAND 2 đ u vào đ ề ư đ a tín hi u v  xóa các FF, ta đ c m ch đ m.

ạ ể ể

ố ế ướ ư ạ ố ế c khi đ t s  đ m cu i cùng.

ầ ầ ứ ượ c dùng cho ch c năng xóa ban đ u.

ể

ầ ế ể c đ t tr c th  nào đ  khi

ạ ứ

ế ế ể ủ ấ ả t c  các FF t ộ ể ồ ặ ướ  đ ng quay v  không.   ườ ườ ế ế ế ạ t k  m ch đ m không đ ng b  ki u Preset, th ề ng ng i ta làm nh ư

ồ ế ợ ố ế ế ạ

ả

tk  r t đ n gi n khi s  N' << N  ạ ế ế ấ ơ ả ế ế ạ ế ợ ươ ế ớ ồ   t k  m ch đ m đ ng ng pháp thi

ủ ể ể ị

ế ế ạ ụ ể ỉ ầ ế t k  m ch đ m 10, ta phân tích 10=2x5 và ta ch  c n thi ế ế  t k

ế ớ ộ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 93

ế ạ ạ ả ế ế      M ch đ m ki u Reset có khuy t đi m nh :  ộ ạ  ­ Có m t tr ng thái trung gian tr   ­ Đ u vào Cl không đ   *  Ki u Preset:  ẽ ượ ể         Trong ki u Preset các đ u vào c a các FF s  đ ự ộ ạ m ch đ m đ n tr ng thái th  N thì t        Đ  thi sau:  n.N’ (N’

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ả ử

ố ệ ấ

ứ ư C và KC lên m c cao:

K c a h  th ng và các đ u vào JK đ

ệ ố ượ ủ ẽ ầ c xác

ờ ộ  s  dùng FF JK có xung CK tác đ ng c nh xu ng.           Gi ồ   ầ ể ạ ừ ả             T  b ng tr ng thái, ta th y có th  dùng tín hi u đ u ra FF B làm xung đ ng ồ h  cho FF C và đ a J CKC= QB. ;       JC=KC=1            Các FF B và D s  dùng xung C ể ị đ nh nh  hàm chuy n:

D và HB r i suy ra các tr  J, K c a các FF.

ủ ả ồ ị ị Dùng b ng Karnaugh xác đ nh H

ủ ể ằ ị ươ Có th  xác đ nh J, K c a các FF B và D b ng ph ng pháp MARCUS:

D và JB

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 94

ị Ta có ngay KD=KB=1  ả         Dùng b ng Karnaugh xác đ nh J

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ạ ế ế ế ế ế ể ạ ớ t k  theo ki u đ m 2x5 v i m ch đ m 5 có đ ượ ừ ế c t k t qu ả

M ch đ m 10 thi trên.

ấ ạ ế ơ ồ

IC 7490 là IC đ m 10, có c u t o là thêm các ngã vào Reset 0 và Reset 9 có s  đ m ch ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 95

ự ậ ả B ng s  th t cho các ngã vào Reset

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ộ ể ự ắ

ạ ạ ế ế ế ế ố ố ầ K) vào đ u vào A ầ K) vào đ u vào B

ỳ ế

ệ ầ ầ ả ố ế ằ ầ ố ầ ố ạ

ườ ạ ả ợ Dùng IC 7490, có th  th c hi n m t trong  hai cách m c:  A vào đ u vào B, xung đ m (C *  M ch đ m 2x5: N i Q D vào đ u vào A, xung đ m (C *  M ch đ m 5x2: N i Q ư ế ắ         Hai cách m c cho k t qu  s  đ m khác nhau nh ng cùng m t chu k  đ m 10. ệ ở ầ ệ   T n s  tín hi u   đ u ra sau cùng b ng 1/10 t n s  xung CK (nh ng d ng tín hi u ướ ra khác nhau).  D i đây là hai b ng tr ng thái cho hai tr ộ ư ng h p nói trên.

ủ ư ể ế ạ ầ ở ế  các đ u ra c a hai m ch cùng đ m 10 nh ng hai ki u đ m khác

ố ứ

ệ ệ ế ế ở ở ạ       D ng sóng  nhau:  ể ­  Ki u đ m 2x5 cho tín hi u ra  ể ­  Ki u đ m 5x2 cho tín hi u ra QD không đ i x ng  ố ứ  Q   đ i x ng

ạ ế

ồ ế ừ ộ ầ ấ

ự ể ự ỳ ế ườ ệ

ề ầ    m t đ u ra nào đó v  đ u ỳ ế   ng h i ti p mà ta có các chu k  đ m ế ổ ế ả 3.3.M ch đ m vòng ị ạ       Th c ch t là m ch ghi d ch trong đó ta cho h i ti p t ồ ế ộ vào đ  th c hi n m t chu k  đ m. Tùy đ ạ khác nhau.  Sau đây ta kh o sát vài lo i m ch đ m vòng ph  bi n.

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 96

Q 3.3.1. H i ti p t ạ ồ ế ừ D v  Jề A và  v  Kề A

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ỉ ấ ượ ặ ướ ầ c khi có đ t tr c đ u ra

ố ớ ặ ướ ả ư ả ạ Đ i v i m ch này, s  đ m vòng ch  th y đ ­ Đ t tr ự ế ượ ế c k t qu  nh  b ng tr ng thái ạ A =1, ta đ c Q

A = QB = 1 ta có b ng tr ng thái

ặ ướ ế ạ ả ­ N u đ t tr c Q

ồ ế ừ ề ề 3.3.2. H i ti p t v  JA và QD v  KA

ạ ỳ ế ạ ạ ộ

ặ ướ ạ ỳ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 97

ặ ướ ặ ướ ầ ổ ợ ẽ ỳ ế ế ả ạ ặ ặ              M ch này còn có tên là m ch đ m Johnson. M ch có m t chu k  đ m m c nhiên mà không c n đ t tr   c, m ch s  cho các chu k  khác nhau tùy vào t ế c và n u có đ t tr c đó. B ng tr ng thái sau là chu k  đ m m c nhiên. h p đ t tr

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

v  J ồ ế ừ ề A và QC v  Kề A

3.3.3. H i ti p t ơ ồ ạ S  đ  m ch:

ả ạ B ng tr ng thái

ƯƠ Ậ BÀI T P CH NG 4

ế ế ộ ế ồ ặ ạ ộ i.

ế t k  b  đ m  đ ng b  có dãy đ m sau: 000, 010, 101, 110 và l p l ạ ử ụ ạ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 98

ề ả i bài 1. Thêm đi u ki n các tr ng thái không s  d ng 001, 011, 100 và 111 ồ ế ế ở ồ 1. Thi ề 2. Làm l ả ph i luôn luôn nh y v  000 ệ  xung đ ng h  k  ti p.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ớ ộ ế t k  b   đ m đ ng b  dùng FF­JK v i dãy đ m sau: 000, 001, 011, 010,

ạ ế ế ộ ế ạ ố ộ ồ

ở ồ

ồ ế ế  xung đ ng h  k  ti p. V  s  đ  m ch.  ộ ớ ộ ế ố

ả ử ạ ầ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 99

ẽ ạ  câu a. V  d ng sóng  ằ ở ị ề ế ạ ồ ế ế ộ ế 3. Thi 110,111, 101, 100, 000 . . .   ộ t k  m t m ch đ m đ ng b  dùng FF­JK tác đ ng c nh xu ng, có dãy 4.  a. Thi   ữ ạ ử ụ   ư ế đ m nh  sau: 000, 001, 011, 111, 110, 100, 001. . . Nh ng tr ng thái không s  d ng ẽ ơ ồ ạ ượ ư ề ạ đ c đ a v  tr ng thái 000  ạ ắ ố ế ộ ộ ế b. M c n i ti p m t b  đ m 2 (Dùng FF­JK, tác đ ng c nh xu ng) v i b  đ m đã  ượ ủ ộ ế ế ế ở  các đ u ra c a b  đ m gi t k   đ  s  tr ng thái ban c thi ủ ầ ầ ủ đ u c a các đ u ra đ u b ng 0. Xác đ nh dãy đ m c a m ch.

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ƯƠ Ể Ổ ƯƠ Ự Ố CH NG 5 ­ CHUY N Đ I T NG T  S

ạ ự ố  ­ s

ạ

ộ ệ ố ườ ự

ọ ng t ự ỉ ệ ươ ng t

sang tín hi u s , ng ổ  mà ch  có th  bi n đ i m t s  gía tr  c  th ờ ộ ộ ệ ấ

ụ ể ỳ ả

ổ ầ ế ệ ầ ờ

ể ế ị ờ ả ụ ủ ể ự ữ ấ ẫ ạ ổ .

ệ ẽ ấ ẫ ạ ể ổ ươ ng t 1.M ch chuy n đ i t ữ ấ ẫ  (sample anh hold) 1.1.M ch l y m u và gi ể ế   ổ ể ế i ta không th  bi n         Đ  bi n đ i m t tín hi u t ị ụ ể  ệ ươ ị ủ ộ ố ổ đ i m i giá tr  c a tín hi u t ạ   ệ ẫ ằ b ng cách  l y m u tín hi u đó theo m t chu k  xác đ nh nh  m t tín hi u có d ng ả ạ ộ ế   xung.     Ngoài ra, m ch bi n đ i c n m t kho ng th i gian c  th  (kho ng 1µs ­ ể ạ ổ ữ ứ  m c tín hi u bi n đ i trong kho ng th i gian này đ  m ch có 1ms) do đó c n gi   ế ệ th  th c hi n vi c bi n đ i chính xác. Đó là nhi m v  c a m ch l y m u và gi ạ         Hình v  sau là d ng m ch l y m u và gi ệ ữ ơ ả  c  b n:

ự ầ ế ươ ổ ượ ấ ẫ ắ ờ c l y m u trong th i gian r t ng n do t

ế  c n bi n đ i đ ấ ủ ng t ổ ấ ẫ ở

ư ụ ậ ấ ả ổ ụ     giá    phóng r t ch m qua t ng tr  vào

ệ         Đi n th  t ạ ữ ệ n p đi n nhanh qua t ng tr  ra th p c a OP­AMP khi các transistor d n và gi ở ờ ị tr  này trong kho ng th i gian transistor ng ng (t ấ ớ ủ r t l n c a OP­AMP)

ế ổ ồ ắ ế ạ ạ ộ ộ ạ 1.2.Nguyên t c m ch bi n đ i ADC ậ ổ         M ch bi n đ i ADC g m b  ph n trung tâm là m t m ch so sánh .

ộ ế ế ươ ạ

ng t ộ ế ổ

ự ư  ch a bi ệ ế ế ế ằ ặ ầ ờ

ạ ộ

ằ ố ố ế ế ạ

ố ư ệ ố ữ ệ ị ạ t. V y nhi m v  c a m ch t o mã s  là th ượ ng hóa sau cùng  nh

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 100

ầ   ủ ệ t va áp vào m t ngã vào c a m ch so sánh, còn đ u       Đi n th  t ố ế ể   ờ vào kia n i đ n m t đi n th  tham chi u thay đ i theo th i gian Vr(t). Khi chuy n ệ ổ ớ   ế đ i đi n th  tham chi u tăng theo th i gian cho đ n khi b ng ho c g n b ng v i ạ ượ ự ớ ế ươ ệ   ng hóa). Lúc đó m ch t o mã s  ra có ng t đi n th  t  (v i m t sai s  nguyên l ử  ớ ị ứ ụ ủ ậ ệ giá tr   ng v i đi n th  vào ch a bi ỏ  ị ộ ộ ố m t b  s  nh  phân sao cho hi u s  gi a va và tr  nguyên l ơ h n 1/2 LSB

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ế ấ ổ ệ ế ạ 1.3.M ch đ i dùng đi n th  tham chi u n c thang

ộ ạ ế ể ạ

ạ ả ị ế c l y t

ạ ầ ế

ượ ặ ề ạ ở ổ ấ ế ạ

ạ ệ ế ủ ầ ỏ ơ ạ

ứ ế ế ế ụ ở ứ ượ ư ấ

ế  m c cao, nh ng khi Vr vùa v ấ

ự ể

ươ ứ ế ệ ớ ng  ng v i đi n th  vào.

ố ờ ầ ị ố ể ư ế ọ ế ể ệ ờ ổ ộ

ổ ấ ứ ể ế ằ ổ ờ ớ ị ơ ộ   ấ ệ        M t cách đ n gi n đ  t o đi n th  tham chi u có d ng n c thang là dùng m t ắ ầ   ượ ấ ừ ạ ố m ch DAC mà s  nh  phân vào đ  m ch đ m lên . Khi có xung b t đ u   c đ t v  0 nên đ u ra   c a FF lên 1, m  c ng AND cho FlipFlop và m ch đ m đ ầ DAC),  xung CK vào m ch đ m. Đ u ra m ch  đ m tăng d n theo d ng n c thang (V ở  đây chính là  đi n th  tham chi u, khi Vr còn nh  h n va, ngã ra m ch so sánh còn  ẫ ạ ầ   t va đ u ra m ch so m c th p và   v n ti p t c  K qua và m chạ   ế ổ sánh lên cao khi n  xu ng th p, đóng c ng AND không cho xung C ế ố ế ở  ổ ồ đ m ng ng. Đ ng th i đ u ra Q lên cao báo k t thúc s  chuy n đ i. S  đ m  ạ m ch đ m chính là s  nh  phân t ế ầ   ờ        G i th i gian chuy n đ i là tc. Th i gian chuy n đ i tùy thu c đi n th  c n ệ chuy n đ i. Th i gian lâu nh t  ng v i đi n th  vào b ng tr  toàn giai:

ố ộ ậ ả ế ế ạ ộ ở

ạ ế ạ ố ộ   ổ        M ch đ i này có t c đ  ch m. M t cách c i ti n là thay m ch đ m lên b i m t m ch đ m lên/xu ng .

ầ ỏ ơ ạ

ẽ ề ẽ ượ ế ạ ố ổ ấ ạ ẽ ế c lai thì m ch s  đ m xu ng. N u v

a v i hai tr  s  khác nhau 1 LSB

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 101

ị ố ể   ế       N u đ u ra m ch so sánh cho th y Vr nh  h n Va, m ch Logic s  đi u khi n ộ   ế đ m lên và ng a không đ i Vr s  dao đ ng ớ quanh tr  vị

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ể ổ ố ươ ạ ự 2.M ch chuy n đ i s  ­ t ng t

ế ổ ở ọ ệ ạ ạ ượ 2.1.M ch bi n đ i DAC dùng m ng đi n tr  có tr ng l ng khác nhau

ạ ế ở ả ệ ộ

ệ ữ ệ ệ ở ế ệ i, ta có tín hi u ra là   ồ   ế  vai trò bi n dòng đi n ra thành đi n th  ra, đ ng

ộ

Trong m ch trên, n u thay OP­AMP b i m t đi n tr  t ư ậ dòng đi n.  Nh  v y OP­AMP gi ạ ộ ờ th i nó là m t m ch c ng. Ta có:

F = R thì:

N u Rế

ị ố

F = 1k   Ω ư

ớ

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 102

ể ế ả ổ Thí d :  ụ   1/ Khi s  nh  phân là  0000  thì   v0  = 0                                       1111  thì   v0  = ­15Vr / 8   2/ V i Vr = 5V ; R = R   Ta có k t qu  chuy n đ i nh  sau:

ọ ậ

ệ

ậ

ỹ

ố

Tài li u h c t p môn K  thu t Xung – S

ế ộ ố ạ

ồ ở ị

ứ ộ ổ ở ủ ị ấ ớ ệ ầ ộ ề ế ệ ự

M ch có m t s  h n ch :   ­ S  chính xác tùy thu c vào đi n tr  và m c đ   n đ nh c a ngu n tham chi u Vr  ệ  ­ V i s  nh  phân nhi u bit thì c n các đi n tr  có giá tr  r t l n, khó th c hi n.  ở ạ ự ớ ố ạ ị ổ ệ ạ 2.2.M ch đ i DAC dùng m ng đi n tr  hình thang

ầ ượ t

0 = ­8(Vr /24) c: v 0 = ­4(Vr /24)  c: v 0 = ­2(Vr /24)  c: v c: v 0 = ­ (Vr /24)  ủ ổ ợ  h p bit B = (b

3 b2 b1 b0 )2

ượ ượ ượ ượ ị  v i giá tr  B c a t

ử

ệ

ỉ

ị

ổ Ch u trách nhi m ch nh s a và b  sung: Hoàng Tùng – năm 2016

Page 103

Cho RF = 2R và l n l     Cho b3 = 1 các bit khác = 0, ta đ     Cho b2 = 1 các bit khác = 0, ta đ     Cho b1 = 1 các bit khác = 0, ta đ     Cho b0 = 1 các bit khác = 0, ta đ ỉ ệ ớ ấ     Ta th y v0 t  l     Suy ra   v0 = ­B(Vr /24)