Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 5: Kỹ thuật xung cơ bản - Nguyễn Duy Nhật Viễn

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Chương 5: Kỹ thuật xung cơ bản - Nguyễn Duy Nhật Viễn

1. Kỹ thuật điện tử Nguyễn Duy Nhật Viễn
2. Chương 5 Kỹ thuật xung cơ bản
3. Nội dung n Khái niệm n Mạch không đồng bộ hai trạng thái ổn định (trigger) n Mạch không đồng bộ 1 trạng thái ổn định n Đa hài hai trạng thái không ổn định
4. Khái niệm
5. Khái niệm n Tín hiệu xung: tín hiệu rời rạc theo thời gian. n Hai loại thường gặp ¨ Xung đơn. ¨ Dãy xung. n Cực tính của xung có thể là dương, âm hoặc cả dương lẫn âm.
6. Khái niệm n Biên độ xung Um: giá trị lớn nhất của xung. n Độ rộng sườn trước ttr và độ rộng sườn sau ts : biên độ xung từ 0.1Um đến 0.9Um và ngược lại. n Độ rộng xung tx: thời gian biên độ xung trên mức 0.5Um.
7. Khái niệm n Chu kỳ xung T: là thời gian bé nhất mà xung lặp lại biên độ của nó. n Thời gian nghỉ tng: thời gian trống giữa hai xung liên tiếp. n Hệ số lấp đầy : tỷ số giữa độ rộng xung là chu kỳ xung =tx/T. n Với T=tx+tng.và <1.
8. Chế độ khóa của BJT n Yêu cầu cơ bản: ¨ Ura UH khi Uvào UL. ¨ Ura UL khi Uvào UH. n Khi Uvào UL transistor ở trạng thái đóng, dòng điện ra IC = 0, khi không có tải RT thì Ura=+Ec. n RT nhỏ nhất khi RT=RC. Lúc này, Ura=Ec/2. Chọn UH Ec/2. Với BJT Si, chọn Ul=0.4V. n Khi Uvào UH transistor ở trạng thái dẫn bão hòa (Ura~0.2V). Ura<UL thoả mãn.
9. Chế độ khóa của BJT n Đặc tính truyền đạt n Tham số dữ trữ chống nhiễu: ¨ SH = Ura khóa – UH ¨ SL = UL - Ura mở n Ura khóa và Ura mở là các điện áp thực tế tại lối ra của BJT. n Ví dụ: ¨ SH = 2,5V – 1,5V = 1V (lúc Uv UL) ¨ SL = 0,4V – 0,2V = 0,2V (lúc Uv UH) n SH có thể lớn bằng cách chọn Ec và các tham số Rc, RB thích hợp. n SL thường nhỏ. Do Urabh = UCEbh thực tế không thể giảm được, muốn SL tăng, cần tăng mức UL
10. Chế độ khóa của BJT n Khắc phục SL nhỏ (chống nhiễu mức thấp kém) n Biện pháp này cần thiết đối với BJT Ge, vì UL của BJT Ge nhỏ.
11. Chế độ khóa của OPAMP Khi Uv 0 , Ura = -Uramax Khi Uv < Ungưỡng : Ura = - Uramax Khi Uv Ungưỡng : Ura = + Uramax
12. Mạch không đồng bộ hai trạng thái ổn định (trigger)
13. RS trigger: n Đầu vào S: đầu vào thiết lập (set). n Đầu vào R: Đầu vào xóa (reset). n Khi Q1 dẫn, VC/Q1~0V, VB/Q2~0V nên Q2 tắt. Bảng trạng thái Rn Sn Qn+1 Qn+1 n Khi Q2 dẫn, VC/Q2~0V, VB/Q1~0V nên Q1 tắt. 0 0 Qn Qn 0 1 1 0 1 0 0 1 1 1 X X
14. Trigger Schmitt dùng BJT n Xét Uvào tăng từ thấp đến cao. n Khi Uvào Uv dẫn thì Q1 dẫn, VC/Q1=VB/Q2~0 nên Q2 tắt, Ura=VC/Q2~VCC. n Quá trình diễn ra theo hướng ngược lại khi Uvào từ cao đến thấp.
15. Trigger Schmitt dùng OPAMP:
16. Mạch không đồng bộ 1 trạng thái ổn định
17. Đa hài đợi dùng BJT n Ở trạng thái bền: Q1 tắt, Q2 dẫn. Ur=0. n Điện áp trên tự C đã nạp: VCC -0.6V n Khi có 1 xung dương ở đầu vào, Q1 dẫn, tụ C xả qua Q1, tụ C xả hết điện, VB/Q1=VC/Q1~0 nên Q2 tắt, Ur~Vcc, Q1 dẫn lại. n Tụ C nạp từ VCC qua R3 với dòng iB/Q2. Mạch trở lại trạng thái ổn định. Q1 tắt, Q2 dẫn. Ur=0.
18. Đa hài đợi dùng OPAMP
19. Đa hài hai trạng thái không ổn định
20. Đa hài dùng BJT n Giả sử ban đầu, Ur1=0, Q1 dẫn, Q2 tắt, Ur2=Urmax. n C2 xả, C1 nạp với dòng như hình vẽ. n Điện áp trên C2 càng giảm, VB/Q2 càng tăng, cho đến khi Q2 dẫn. n Q2 dẫn thì Ur2=VC/Q2=0, Q1 tắt, Ur1=Urmax. n C1 xả, C2 nạp với chiều ngược lại. n Quá trình tiếp tục.
21. Đa hài dùng OPAMP n Ban đầu, Ur=Urmax+, UP=Ur.R1/(R1+R2). n Tụ C nạp với dòng có chiều như hình vẽ. n Điện áp trên tụ tăng đế khi UN=VC=UP thì Ur=Urmax-. n Tụ C nạp theo chiều ngược lại, điện áp trên tụ giảm đến khi =UP, mạch lại thay đổi trạng thái. n Quá trình cứ tiếp diễn.