Bài giảng môn Điện tử tương tự - Chương 4: Mạch xung - Lê Xuân Thành

Nội dung text: Bài giảng môn Điện tử tương tự - Chương 4: Mạch xung - Lê Xuân Thành

1. Bộ môn: Lý thuyết mạch Điện tử tương tự GV: Lê Xuân Thành Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
2. Giới thiệu chung Nội dung chương 4: Mạch xung  Khái niệm về tín hiệu xung  Chế độ khóa của tranzito và IC KĐTT  Trigơ Smít  Mạch đa hài đợi  Mạch đa hài tự dao động  Mạch dao động nghẹt  Mạch hạn chế biên độ  Mạch tạo xung răng cưa  Mạch tạo tín hiệu hỗn hợp  Mạch có tần số điều khiển bằng điện áp Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
3. 1. TÍN HIỆU XUNG VÀ THAM SỐ Tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian. U tx t U 0 T U U U t 0 tqt tqn 0 t ttr ts U T tx t t 0 x T Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
4. 2. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA TRANZITO Trong các mạch xung tranzito làm việc như một khoá điện tử có hai trạng thái đặc biệt: tranzito tắt và tranzito thông bão hoà do điện áp đặt lên đầu vào quyết định. +Ec R1R Ic 1k c IB T Ur RB Uv Khi Uv 0 trazito tắt: Dòng Ib = 0, Ic = 0 nên Ur =Ec Khi Uv>0: Tranzito thông bão hòa, Ur = Ec- Icbh. Rc = 0 Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
5. 3. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA BỘ KĐTT Khi làm việc ở mạch xung, BKĐTT hoạt động như một khoá điện tử, điện áp ra chỉ nằm ở một trong hai mức bão hoà dương +Ur max và bão hoà âm -Ur max, ứng với các biên độ Uvào đủ lớn. Ura _ +E U0 + + +U U ramax v _ Ura + Uvào U _ch 0 U ch -Uramax -E Khi UV Uch thì U0 > 0 do đó Ura = - Uramax Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
6. 4. TRIGƠ Trigơ là mạch có hai trạng thái ổn định. Khi có nguồn mạch ở một trạng thái ổn định nào đó. Có một xung vào mạch chuyển đổi trạng thái một lần. Ura Uvào _ +Ura max Uvào U0 K + U1(+) Ura R2 t U1(-) - Ura max U1 R1 Tra=Tvào Umax Ur max U1( ) .R1 U1( ) .R1 R1 R2 R1 R2 Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
7. 5. MẠCH ĐA HÀI ĐỢI Mạch đa hài đợi có hai trạng thái, trong đó có một trạng thái ổn định và một trạng thái không ổn định. Khi có nguồn mạch ở trạng thái ổn định. Có xung kích thích mạch chuyển sang trạng thái không ổn định một thời gian rồi tự trở về trạng thái U ổn định ban đầu chờ xung kích thích tiếp. vào R t1 + Tvào t D C UC +Ura max UP _ .Ura max UC = UN _ t t1 t2 + Ura C g -.U R2 ra max - Ura max tX Ura U R U V 1 1 +Ura max t t1 t2 U .R -Ura max Ban đầu: U = -U ; U = 0; U r max 1 ra max C 1( ) R R 1 2 U U r max .R ; Tụ C nạp điện nên U tăng dần lên. Tại t = t1: U1 tăng đột biến; Ura= +Urmax; 1( ) 1 C R1 R2 Tại t = t2: UC > U1(+) đầu vào của IC có điện áp đổi dấu, Ura= -Urmax; Tụ C phóng điện đến UC=0. R R 1 t R. C .ln(1 1 ) tx R. C .ln(1 ) ph Txvào > tx + tph R2 RR1 2 Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
8. 6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG a) Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito UB1 +EC t R1 R2 R3 R4 C 1 C2 Ura1 T1 T2 Ura2 Ura1 EC t UB1 UB2 UB2 t Điều kiện làm việc của mạch: Ura2 R1,4<<R3,2 RR3  1 1 RR2  2 4 EC t t t Các tham số xung ra: X1 X2 T  U r E 1 1 1 1 f f TRCRC0,7( . . ) 3 2 2 1 TRC1,4.B . Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
9. 6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG b) Mạch đa hài tự dao động U +Urmax dùng bộ KĐTT: C R U1(+) 0 t t t 1 2 3 t U1(-) _ -Urmax U1 + UC C Ura U1(+) R2 U t111 t2 t3 rmax U1 0 R1 t U1(-) - Urmax Ura +Urmax 1 1 t t t f 0 1 2 3 t -U T 2,2R.C rmax tx Tra Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
10. 6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG b) Mạch đa hài tự dao động dùng bộ KĐTT: R'' D2 U Ura UC(t) +Urmax R' D1 _ + u C ra t -Urmax R2 R1 tX1 tX2 (a) (b) Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
11. 7. MẠCH DAO ĐỘNG NGHẸT (BLOCKING) UB +EC t1 t2 t3 t4 t D 0 U * 2 R R t B Ut U * r EC C R t Ur UB 0 Ut t .Rt 0 tx ( R r V ). C .ln( ) tx tph nB.( R t r V ) tx 2 R t n1 .R t 1 1 f 1 dd T t x t ph tph C. R B .ln(1 ) nB Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
12. 8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ Mạch hạn chế trên: R D R U D U v Ura v Ura + + E E _ _ (a) (b) U Ur Uv E E 0 0 t E Uv Ur (c) (d) Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
13. 8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ Mạch hạn chế biên dưới: R D R U D U v Ura v Ura E + E + - - (a) (b) U Ur Ur E E 0 0 t E Uv Uv (c) (d) Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
14. 8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ Mạch hạn chế biên hai phía: R D1 D2 R R U D1 D2 U 1 2 v Ura v Ura + + + E E1 E2 E1 2 + _ - - _ (a) (b) _ Ur U Uv Ur E2 E2 E1 E 01 0 E1 E2 U t v (c) (d) Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
15. 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA U a) Các tham số cơ bản U U Uˆ  (0) (tqt) U( 0)  U  0 t tqt t EC qn T Nạp, phóng cho tụ bằng mạch RC đơn giản Nạp hoặc phóng cho tụ qua nguồn dòng ổn định Dùng hồi tiếp để ổn định dòng nạp cho tụ Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
16. 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA b) Mạch tạo xung răng cưa dùng mạch tích phân RC Uv +E C t R R 1 C 0 Ur EC U C1 v t C Ur 0 Ubh tqt tqn t / R.C Ur EC (1 e ) (Khi không có xung kích thích, T thông bão hòa) Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
17. 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA c) Mạch tạo xung răng cưa dùng nguồn dòng Uv +E C t R R2 E 0 R1 Ur T2 D C1 C Ura t T1 UV 0 Ubh tqt tqn t EUU I III C EB2 D 1 0 0CE 2 2 UC . I0 dt .t RE C C 0 1 t EUU U U i dt C BE2 D t r C C 2 CCR0 . E Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
18. 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA d) Mạch tạo xung răng cưa dùng thêm tầng khuếch đại có hồi tiếp Uv +E D C t C 0 0 R1 T2 R Ur C U R U V T1 E r t C1 ơ 0 Ubh tqt tqn T1 hoạt động ở chế độ khóa, T2 hoạt động ở chế độ khuếch đại mắc B chung u u u u U E I R C0 r C I C0 C R R R R t 1 EC Ur UC idt .t C 0 R.C Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
19. 10. MẠCH TẠO TÍN HIỆU HỖN HỢP U2 M1 M2 U1 U3 M3 Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
20. 11. MẠCH TẠO DAO ĐỘNG CÓ TẦN SỐ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN ÁP (VCO) UB1 +EC t RC C C RC Ura1 T T1 2 E U C t R R r UB2 Ud t - EC Ura2 EC t tX1 tX2 T fr (Khz) 1 1 1,1 f T E 1,0 2RC ln(1 C ) 0,9 -5V 0 +5V U d Ud(v) Vùng làm việc Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com
21. Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com