Bài giảng Kỹ thuật xung - Số - Chương 2: Các mạch tạo dạng xung - Nguyễn Linh Nam

Nội dung text: Bài giảng Kỹ thuật xung - Số - Chương 2: Các mạch tạo dạng xung - Nguyễn Linh Nam

1. TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN KỸ THUẬT XUNG - SỐ GIẢNG VIÊN: TS.NGUYỄN LINH NAM
2. Chương 2: CÁC MẠCH TẠO DẠNG XUNG 2.1. MẠCH XÉN 2.2. MẠCH GHIM ĐIỆN ÁP 2.3. MẠCH SO SÁNH
3. Mục tiêu của chương: - Viết lại được được khái niệm, vẽ được sơ đồ mạch và giải thích được nguyên lý hoạt động của các mạch tạo dạng xung sau đây: + Mạch xén + Mạch so sánh + Mạch ghim - Trên cơ sở các mạch lý thuyết, có thể áp dụng để làm các bài tập về mạch tạo dạng xung - Có khả năng phân tích, tính toán, thiết kế một số mạch tạo dạng xung trên thực tế.
4. DIODE BÁN DẪN THÔNG THƯỜNG Cấu tạo và ký hiệu Diode bán dẫn Sự phân cực Diode bán dẫn Phân cực thuận: Diode dẫn Phân cực ngược: Diode tắt VA VC VA VC VA > VC VA < VC
5. Đặc tuyến Volt-Ampere của diode
6. MẠCH XÉN: Mạch xén là mạch giới hạn biên độ tín hiệu, trong đó tín hiệu ra V0 luôn tỷ lệ với tín hiệu vào Vi nếu Vi chưa vượt quá một giá trị ngưỡng cho trước VN, còn khi vượt quá mức ngưỡng thì tín hiệu ra luôn giữ một giá trị không đổi. Phân loại theo chức năng: xén ở mức trên xén ở mức dưới xén ở hai mức độc lập
7. MẠCH XÉN TRÊN Mạch a: vi VN thì diode tắt nên ν0 = VN
8. MẠCH XÉN DƯỚI Mạch a: νi ≤ VN thì diode dẫn do đó ν0 = VN νi > VN diode tắt nên ν0 = νi. Mạch b: νi < VN diode tắt và ν0 = VN νi ≥ VN thì diode dẫn nên ν0 = νi.
9. MẠCH XÉN HAI MỨC V1<V2
10. MẠCH XÉN HAI MỨC DÙNG DIODE ZENER
11. Bt1: Cho mạch xén với tín hiệu ngõ vào vi(t) có dạng xung tam giác như hình vẽ. Giả thiết diode lý tưởng (VD≈0), Vn= 5V. •Giải thích hoạt động của mạch •Vẽ tín hiệu ngõ ra vo(t)
12. Bt2: Cho mạch xén với tín hiệu ngõ vào vi(t) có dạng xung tam giác như hình vẽ. Giả thiết diode lý tưởng (VD≈0), Vn= 5V. •Giải thích hoạt động của mạch •Vẽ tín hiệu ngõ ra vo(t) Vi(t) Vo(t)
13. Bt3: Cho mạch xén với tín hiệu ngõ vào vi(t) có dạng xung tam giác như hình vẽ. Giả thiết diode lý tưởng (VD≈ 0), V1= -5V và V2= +5V. •Giải thích hoạt động của mạch •Vẽ tín hiệu ngõ ra vo(t)
14. MẠCH GHIM ĐIỆN ÁP: Mạch dùng ghim đỉnh trên hay đỉnh dưới tín hiệu ở một mức tín hiệu cố định. - t1 – t2 diode dẫn nên tụ C nạp điện đến điện áp Vc = V1m và v0 = 0. - t2 – t3 vi giảm dần nên diode tắt, khi diode tắt do tụ C không phóng điện ngược qua diode được nên điện áp ra v0 = vi – V1m và đỉnh trên của tín hiệu ra tương ứng với mức không. - t3 – t4 vi > Vc = V1m nên diode lại dẫn, v0 = 0, tụ C lại nạp đến mức Vc = V2m. - Sau t4 vi giảm dần nên diode tắt, tín hiệu ra lại tiếp tục bị ghim ở mức không.
15. Mạch ghim tín hiệu đỉnh trên và đỉnh dưới theo mức ±E
16. MẠCH SO SÁNH Mạch dùng so sánh các tín hiệu vào với nhau và đánh dấu những thời điểm chúng bằng nhau hay khác nhau. Tuỳ thuộc điện áp ở hai ngõ vào không đảo (+) và ngõ +E vào đảo (-) so với nhau mà OP-AMP sẽ ở một trong hai trạng thái sau : - Vin+ > Vin- thì V0=+Vcc=+E gọi là trạng thái bão hoà dương. - Vin+ < Vin- thì V0=-Vcc=-E gọi là trạng thái bão -E hoà âm. Điện áp Vin vào ngõ đảo, VR vào Điện áp Vin vào ngõ không đảo, VR vào ngõ không đảo ngõ đảo
17. Mạch so sánh điện áp. + Trong mạch v = V1 và = V2 + V1 > V2 thì OP-AMP bão hòa dương và V0 = +E. + V1 < V2 thì OP-AMP bão hòa âm và V0 = -E.
18. Mạch so sánh dòng Dòng vào ngõ đảo của khuếch đại thuật toán bằng: i = i1 + i2 Trong đó i1 = V1 / R1 và i2 = V2 / R2 + - + Do v = 0 nên: -nếu i > 0 thì v > v và v0 = -E -nếu i < 0 thì v0 = +E