›
›

Bài giảng Nguyên lý điện tử 2 - Vũ Chiến Thắng

pdf 118 trang ngocly 1180
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Nguyên lý điện tử 2 - Vũ Chiến Thắng", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pdfbai_giang_nguyen_ly_dien_tu_2_vu_chien_thang.pdf

Nội dung text: Bài giảng Nguyên lý điện tử 2 - Vũ Chiến Thắng

  1. ĈҤI HӐC THÁI NGUYÊN KHOA CÔNG NGHӊ THÔNG TIN ~~~~~ ~~~~~ BÀI GIҦNG: NGUYÊN LÝ Ĉ,ӊN TӰ 2 Ng˱ͥi biên so̩n : ThS. VNJ ChiӃn Thҳng. 1
  2. MӨC LӨC 0ӨC LӨC 1 CHѬѪNG 1: CÁC MҤCH TҤO QUAN Hӊ HÀM SӔ DÙNG KHUӂCH ĈҤI THUҰT TOÁN4 1.1. Khái niӋm chung 4 1.2. Các mҥch tính toán và ÿLӅu khiӇn tuyӃn tính 4 1.2.1. Mҥch cӝng ÿҧo 4 1.2.2. Mҥch trӯ 5 1.2.3. Mҥch tích phân ÿҧo 6 1.2.4. Mҥch tích phân tәng 7 1.2.5. Mҥch tích phân hiӋu 7 1.2.6. Mҥch vi phân 8 1.3. Các mҥch khuӃch ÿҥi và tính toán phi tuyӃn liên tөc 9 1.3.1. Tҥo quan hӋ hàm sӕ có dҥng ÿһc tuyӃn cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn. 9 1.3.2. Tҥo quan hӋ hàm ÿӕi cӫa dҥng ÿһc tuyӃn volt-ampe cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn 10 1.3.3. Mҥch khuӃch ÿҥi Loga 10 1.3.4. Mҥch khuӃch ÿҥi ÿӕi Loga 12 1.3.5. Mҥch nhân dùng nguyên tҳc khuӃch ÿҥi Loga và ÿӕi Loga 12 1.3.6. Mҥch lNJy thӯa bұc hai 13 1.3.7. Mҥch chia theo nguyên tҳc nhân ÿҧo 14 1.3.8. Mҥch chia dùng nguyên tҳc khuӃch ÿҥi Loga và ÿӕi Loga: 15 1.3.9. Mҥch khai căn 15 1.4. Các mҥch phi tuyӃn không liên tөc 17 1.4.1. Mҥch tҥo hàm chӍnh lѭu hҥn chӃ: 17 1.4.2. Mҥch so sánh tѭѫng tӵ 22 Chѭѫng 2: Ĉ,ӄU CHӂ 31 2.1. Ĉӏnh nghƭa 31 2.2. ĈLӅu biên 31 2.2.1. Ĉӏnh nghƭa 31 2.2.2. ĈLӅu biên thông thѭӡng 31 2.2.3. Các chӍ tiêu cѫ bҧn cӫa dao ÿӝng ÿã ÿLӅu biên 34 2.2.4 Phѭѫng pháp tính toán mҥch ÿLӅu biên : 36 2.2.5. Các mҥch ÿLӅu biên cө thӇ : 40 2.2.6. ĈLӅu chӃÿѫn biên 45 2.3. Giҧi ÿLӅu biên 53 2.3.1. Giҧi ÿLӅu biên vӟi tín hiӋu ÿLӅu biên thông thѭӡng 53 2.3.2 Giҧi ÿLӅu chӃÿѫn biên: 55 2.4. ĈLӅu tҫn và ÿLӅu pha 56 2.5. Giҧi ÿLӅu tҫn. 60 2.5.1. Nguyên lý chung 60 2.5.2. Các mҥch giҧi chӃ tҫn sӕ 60 Chѭѫng 3: ĈӘI TҪN 63 3.1. Ĉӏnh nghƭa 63 3.1.1. Ĉһt vҩn ÿӅ: 63 3.1.2. Khái niӋm: 64 3.2. Nguyên lý ÿәi tҫn: 65 3.2.1. Sѫÿӗ khӕi và nguyên lý làm viӋc: 65 3.2.2. NhiӉu sinh ra cӫa bӝ trӝn tҫn và cách khҳc phөc 67 3.2.3 Thu ÿәi tҫn trong 1 dҧi tҫn rӝng 70 3.2.4 Ĉәi tҫn ÿӇ thѭc hiӋn ÿәi băng tҫn sӕ 70 2
  3. 3.3. Mҥch ÿәi tҫn dùng Diode 71 3.3.1. Mҥch ÿәi tҫn ÿѫn 71 3.3.2. Mҥch ÿәi tҫn cân bҵng 71 4.4.3. Mҥch ÿәi tҫn vòng 72 3.3.2 Mҥch ÿәi tҫn dùng Transistor 73 CHѬѪNG 4: CHUYӆN ĈӘI AD VÀ DA 76 4.1. Cѫ sӣ lý thuyӃt 76 4.2. Các thông sӕ cѫ bҧn 78 4.3. Nguyên tҳc làm viӋc cӫa ADC 79 4.4. Các phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi tѭѫng tӵ - sӕ 80 4.4.1 Phân loҥi 80 4.4.2. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp song song 81 4.4.3. ChuyӇn ÿәi AD nӕi tiӃp 82 4.4.4. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp kӃt hӧp 83 4.4.5. ChuyӇn ÿәi AD nӕi tiӃp dùng vòng hӗi tiӃp 84 4.4.6. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp tich phân ÿѫn giҧn: 85 4.4.7. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp tích phân hai sѭӡn dӕc 88 4.5. Các phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi sӕ - tѭѫng tӵ 92 4.5.1. ChuyӇn ÿәi DA bҵng phѭѫng pháp ÿLӋn trӣ bұc thang 93 4.5.2. Phѭѫng pháp mҥng ÿLӋn trӣ: 94 4.5.3. Phѭѫng pháp Shanon – Rack: 97 Chѭѫng 5: NGUӖN CUNG CҨP 101 5.1. Khái niӋm chung 101 5.1.1. Ĉһt vҩn ÿӅ 101 5.1.2. Thông sӕ nguӗn cung cҩp 101 5.2. Nguӗn chӍnh lѭu ÿѫn giҧn 103 5.2.1. Sѫÿӗ khӕi 103 5.2.2. BiӃn áp 103 5.2.3. ChӍnh lѭu 104 5.2.4. Lӑc 105 5.2.5. Các bӝ chӍnh lѭu bӝi áp 106 5.3. Әn áp: 107 5.3.1. Ĉһt vҩn ÿӅ: 107 5.3.2. Әn áp thông sӕ: 107 5.3.3. Әn áp so sánh: 108 5.4. Әn áp xung: 113 5.5. Các vi mҥch әn áp: 114 TÀI LIӊU THAM KHҦO 118 3
  4. CHѬѪNG 1: CÁC MҤCH TҤO QUAN Hӊ HÀM SӔ DÙNG KHUӂCH ĈҤI THUҰT TOÁN Chѭѫng này nhҵm giӟi thiӋu viӋc ӭng dөng mҥch khuӃch ÿҥi thuұt toán (KĈTT) trong các mҥch tҥo quan hӋ hàm sӕ. Khҧo sát các mҥch khuӃch ÿҥi loga và ÿӕi loga, khai Făn, bình phѭѫng, mҥch nhân, mҥch chia, mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ, mҥch tҥo hàm so sánh 1.1. Khái niӋm chung HiӋn nay, các bӝ khuӃch ÿҥi thuұt toán (KĈTT) ÿóng vai trò quan trӑng và ÿѭӧc ӭng dөng rӝng rãi trong kӻ thuұt khuӃch ÿҥi, tính toán, ÿLӅu khiӇn, tҥo hàm, tҥo tín hiӋu hình sin và xung, sӱ dөng trong әn áp và các bӝ lӑc tích cӵc Trong kӻ thuұt mҥch tѭѫng tӵ, các mҥch tính toán và ÿiӅu khiӇnÿѭӧc xây dӵng chӫ yӃu dӵa trên bӝ .ĈTT. Khi thay ÿәi các linh kiӋn mҳc trong mҥch hӗi tiӃp ta sӁ có ÿѭӧc các mҥch tính toán và ÿiӅu khiӇn khác nhau. Có 2 dҥng mҥch tính toán và ÿiӅu khiӇn: TuyӃn tính và phi tuyӃn. TuyӃn tính: có trong mҥch hӗi tiӃp các linh kiӋn có hàm truyӅn ÿҥt tuyӃn tính. Phi tuyӃn: có trong mҥch hӗi tiӃp các linh kiӋn có hàm truyӅn phi tuyӃn tính. VӅ mһt kӻ thuұt, ÿӇ tҥo hàm phi tuyӃn có thӇ dӵa vào mӝt trong các nguyên tҳc sau ÿây : 1. Quan hӋ phi tuyӃn Volt - Ampe cӫa mһt ghép pn cӫa diode hoһc BJT khi phân cӵc thuұn (mҥch khuӃch ÿҥi loga) 2. Quan hӋ phi tuyӃn giӳa ÿӝ dӕc cӫa ÿһc tuyӃn BJT lѭӥng cӵc và dòng Emitѫ (mҥch nhân tѭѫng tӵ). 3. Làm gҫn ÿúng ÿһc tuyӃn phi tuyӃn bҵng nhӳng ÿRҥn thҷng gҩp khúc (các mҥch tҥo hàm dùng diode). 4. Thay ÿәi cӵc tính cӫa ÿLӋn áp ÿһt vào phân tӱ tích cӵc làm cho dòng ÿiӋn ra thay ÿәi (khoá diode, khoá transistor). 1.2. Các mҥch tính toán và ÿiӅu khiӇn tuyӃn tính 1.2.1. Mҥch cӝng ÿҧo 4
  5. Hình 1.1. Sѫÿӗ mҥch cӝng ÿҧo Áp dөng quy tҳc dòng ÿiӋn nút cho N ta có: 1.2.2. Mҥch trӯ Hình 1.2. Sѫÿӗ mҥch trӯ R1 = RN/a R2 = RP/a ĈiӋn áp ӣ cӱa vào thuұn: ĈiӋn áp ӣ cӱa vào ÿҧo: Vì: NӃu RN = RP: 5
  6. 1.2.3. Mҥch tích phân ÿҧo Hình 1.3.a. Sѫÿӗ mҥch tích phân ÿҧo Phѭѫng trình dòng ÿiӋn nút tҥi N: i1 + iC = 0 Hay: Suy ra: => ĈiӋn áp ra tӍ lӋ vӟi tích phân ÿLӋn áp vào. Thѭӡng chӑn hҵng sӕ thӡi gian IJ = RC = 1s. Vout(t=0) là ÿiӅu kiӋn ÿҫu, không phө thuӝc vào ÿiӋn áp vào Vin1. NӃu Vin1 là ÿiӋn áp xoay chiӅu hình sin: vin1 = Vin1 sinȦt thì: => Biên ÿӝÿLӋn áp ra tӹ lӋ nghӏch vӟi tҫn sӕ. Ĉһc tuyӃn biên ÿӝ - tҫn sӕ cӫa mҥch tích phân f(Ȧ) có ÿӝ dӕc -20dB/decade: Mҥch ÿѭӧc gӑi là mҥch tích phân trong mӝt phҥm vi tҫn sӕ nào ÿó nӃu trong phҥm vi tҫn sӕÿó ÿһc tuyӃn biên - tҫn cӫa nó giҧm vӟi ÿӝ dӕc 20dB/decade. ĈӇ giҧm ҧnh hѭӣng cӫa dòng tƭnh It và ÿiӋn áp lӋch không có thӇ gây sai sӕÿáng kӇ cho mҥch tích phân, ӣ cӱa thuұn cӫa bӝ KĈTT ngѭӡi ta mҳc thêm mӝt ÿLӋn trӣ thayÿәi ÿѭӧc R1 và nӕi xuӕng masse. 6
  7. Hình 1.3.b Mҥch tích phân ÿҧo có biӃn trӣ R1 bù dòng lӋch không ĈiӅu chӍnh R1 sao cho R1 § R thì giҧm ÿѭӧc tác dөng cӫa dòng ÿiӋn lӋch không I0 = IP – IN và ÿiӋn áp lӋch không V0 = VP – VN (khi Vout = 0) 1.2.4. Mҥch tích phân tәng Hình 1.4. Sѫÿӗ mҥch tích phân tәng Dùng phѭѫng pháp xӃp chӗng và viӃt phѭѫng trình dòng ÿiӋn nút ÿӕi vӟi nút N ta tìm ÿѭӧc: 1.2.5. Mҥch tích phân hiӋu Hình 1.5. Mҥch tích phân hiӋu 7
  8. ViӃt phѭѫng trình ÿӕi vӟi nút N: Ĉӕi vӟi nút P: BiӃn ÿәi và cho VN = VP, R1CN = R2CP = RC Suy ra: 1.2.6. Mҥch vi phân Hình 1.6. Sѫÿӗ mҥch vi phân Ta có: Giҧ thiӃt: vin1 = Vin1 sinȦt 8
  9. HӋ sӕ khuӃch ÿҥi cӫa mach: K’ tăng theo tҫn sӕ và ÿӗ thӏ bode có ÿӝ dӕc 20dB/decade. Vұy : Mҥch ÿѭӧc gӑi là mҥch vi phân trong mӝt phҥm vi tҫn sӕ nào ÿó nӃu trong phҥm vi tҫn sӕÿó ÿһc tuyӃn biên - tҫn cӫa nó tăng vӟi ÿӝ dӕc 20dB/decade. 1.3. Các mҥch khuӃch ÿҥi và tính toán phi tuyӃn liên tөc 1.3.1. Tҥo quan hӋ hàm sӕ có dҥng ÿһc tuyӃn cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn. Giҧ sӱ ta có mӝt phҫn tӱ tuyӃn tính trong ÿó nó có ÿһc tuyӃn: I= fv() Dòng ÿiӋn qua diode và ÿiӋn áp ÿһt lên diode có quan hӋ: æöv D iID = 0expç÷ èøvT Hình 1.7. Mҥch tҥo quan hӋ hàm sӕ có dҥng ÿһc tuyӃn cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn Ta có: Vh = VP – VN Mà do KĈTT lý tѭӣng nên: VP = VN VP = 0 ҧ VP = VN = 0 Lúc ÿó ÿiӋn trӣ vào nó vô cùng lӟn, và dòng vào KĈTT vô cùng bé: IN = 0. Mà: VN = Vht +Vout = 0 ÞVout =- V ht =- IR ht ht ÞVout =- IR. ht ÞVout =- fvR(). ht ÞVout =- fVR() in. ht 9
  10. 1.3.2. Tҥo quan hӋ hàm ÿӕi cӫa dҥng ÿһc tuyӃn volt-ampe cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn. Giҧ sӱ ta có mӝt phҫn tӱ tuyӃn tính trong ÿó nó có ÿһc tuyӃn: v= fI() Ta có: VVVh=- PN Mà do KĈTT lý tѭӣng nên: VVPN= VP = 0 Þ==VVPN0 Lúc ÿó ÿiӋn trӣ vào nó vô cùng lӟn, và dòng vào KĈTT vô cùng bé: I N = 0 . Do ÿó: I== Iht fv() -1 VVVN= ht + out =Þ0 V out =-= VfI() VVV- Mà: I ==in N in RRNN -1 æöVin ÞVfout =- ç÷ èøRN 1.3.3. Mҥch khuӃch ÿҥi Loga Hình 1.8.a Sѫÿӗ mҥch khuӃch ÿҥi Loga dùng Diode ĈӇ tҥo mҥch khuӃch ÿҥi loga, mҳc diode hoһc BJT ӣ mҥch hӗi tiӃp cӫa bӝ KĈTT. Mҥch ÿiӋn dùng diode (1.8.a.) có thӇ làm viӋc tӕt vӟi dòng ÿiӋn I nҵm trong khoҧng nA –› mA. Dòng ÿiӋn qua diode và ÿiӋn áp ÿһt lên diode có quan hӋ: Trong ÿó: ID, vD : dòng ÿiӋn qua diode và ÿiӋp áp ÿһt lên diode. 10
  11. I0: dòng ÿiӋn ban ÿҫu, có trӏ sӕ bҵng dòng qua diode ӭng vӟi ÿLӋn áp ngѭӧc cho phép. VT : ÿiӋn áp nhiӋt. Ѫ nhiӋt ÿӝ bình thѭӡng thì VT= 26mV Hình 1.8.b. Sѫÿӗ mҥch khuӃch ÿҥi Loga dùng BJT. Mҥch (1.8.b) làm viӋc tӕt vӟi dòng ÿiӋn trong khoҧng pA –› mA Dòng Colectѫ iC phө thuӝc vào ÿiӋn áp Bazѫ – Emitѫ theo quan hӋ : Trong ÿó: AN: hӋ sӕ khuӃch ÿҥi dòng ÿiӋn khi mҳc Bazѫ chung (BC) IEbh: là dòng ÿiӋn emitѫ ӣ trҥng thái bão hòa. Khi : Ta có : Mà Vout = -VBE và iC = Vin/R Nhұn xét : - Mҥch chӍ làm viӋc vӟi ÿLӋn áp vào dѭѫng (do mӕi nӕi p-n). - Muӕn làm viӋc vӟi ÿLӋn áp âm ta thay BJT npn bҵng BJT pnp. 11
  12. 1.3.4. Mҥch khuӃch ÿҥi ÿӕi Loga Hình 1.9.a Sѫÿӗ mҥch khuӃch ÿҥi ÿӕi Loga dùng Diode Vì : Hình 1.9.b Sѫÿӗ mҥch khuӃch ÿҥi ÿӕi Loga dùng Transitor Do VBE = -Vin : 1.3.5. Mҥch nhân dùng nguyên tҳc khuӃch ÿҥi Loga và ÿӕi Loga a, Sѫÿӗ khӕi Hình 1.10. Mҥch nhân dùng nguyên tҳc khuӃch ÿҥi Loga và ÿӕi Loga 12
  13. Các mҥch khuӃch ÿҥi loga và ÿӕi loga có thӇ dùng mҥch nhѭÿã xét ӣ mөc trên. Coi mҥch tәng có thӇ dùng mӝt khuӃch ÿҥi tәng KĈTT. Mҥch chӍ làm viӋc ÿѭӧc vӟi các tín hiӋu vx, vy > 0 (do tính chҩt hàm loga). Mҥch nhân 4200 là mӝt trong nhӳng mҥch tiêu biӇu ÿѭӧc chӃ tҥo theo nguyên tҳc này. A = K1ln(Vx/K2) B = K1ln(Vy/K2) 2 C = A+ B = K1ln(VxVy/K2 ) 2 C = ln(VxVy/K2 ) 2 Vz = K3VxVy/K2 b)Sѫÿӗ nguyên lý D1 R5 Vin1 R1 R6 R3 D3 R4 Vout D2 Vin2 R2 Hình 1.11. Sѫÿӗ nguyên lý mҥch nhân 1.3.6. Mҥch lNJy thӯa bұc hai Ĉҩu hai ÿҫu vào cӫa mҥch nhân vӟi nhau ta sӁ có mҥch lNJy thӯa: Hình 1.12. Sѫÿӗ mҥch lNJy thӯa bұc hai 2 Lúc này vx = vy => vz = K.vx Giҧ sӱÿLӋn áp vào có dҥng sin: vx = VcosȦt Thì ÿiӋn áp ra: 13
  14. => Có thӇ dùng mҥch lNJy thӯa bұc hai ÿӇ thӵc hiӋn nhânÿôi tҫn sӕ. 1.3.7. Mҥch chia theo nguyên tҳc nhân ÿҧo a, Mҥch chia thuұn Hình 1.13. Sѫÿӗ mҥch chia thuұn Ta có: b, Mҥch chia ÿҧo Hình 1.14. Sѫÿӗ mҥch chia ÿҧo Phѭѫng trình cân bҵng dòng tҥi N: 14
  15. 1.3.8. Mҥch chia dùng nguyên tҳc khuӃch ÿҥi Loga và ÿӕi Loga: Hình 1.15. Mҥch chia dùng nguyên tҳ Loga và ÿӕi Loga Hình 1.18 Mҥch chia tѭѫng tӵ dùng nguyên tҳc khuӃch ÿҥi Loga và ÿӕi Loga b) Sѫÿӗ nguyên lý: D1 R5 Vin1 R1 R6 D3 R3 Vout R4 D2 R7 Vin2 R2 Hình 1.16. 6ѫÿӗ nguyên lý mҥch chia dùng nguyên tҳc loga và ÿӕi loga 1.3.9. Mҥch khai căn Mҥch khai căn ÿѭӧc thӵc hiӋn bҵng cách mҳc vào mҥch hӗi tiӃp cӫa bӝ KĈTT mӝt mҥch lNJy thӯa. 15
  16. Hình 1.17.a Mҥch khai căn ÿҧo Dùng phѭѫng pháp xӃp chӗng ta có: Do: Hình 1.17.b Mҥch khai căn thuұn Ta có: Vz = VN Mà: Mҥch ÿLӋn hình 1.17.a chӍ làm viӋc vӟi ÿLӋn áp vào vZ 0. Trong trѭӡng hӧp ngѭӧc lҥi thì mҥch sӁ có hӗi tiӃp dѭѫng làm mҥch bӏ kҽt. ĈӇ 16
  17. ngăn ngӯa ngѭӡi ta mҳc thêm diode (mӛi mҥch mӝt diode) ӣÿҫu ra cӫa bӝ .ĈTT nhѭ hình vӁ. 1.4. Các mҥch phi tuyӃn không liên tөc 1.4.1. Mҥch tҥo hàm chӍnh lѭu hҥn chӃ: 1.4.1.1. Ĉһt vҩn ÿӅ: Xét mҥch chӍnh lѭu dùng diode : Vin D Vout R Hình 1.18. Mҥch chӍnh lѭu dùng D Mҥch này có hҥn chӃ là nӃu nhѭ yêu cҫu chӍnh lѭu tín hiӋu vào cӥ mV thì mҥch không thӵc hiӋn ÿѭӧc. Vì vұy ta kӃt hӧp vӟi mҥch KĈTT ÿӇ có ÿѭӡng ÿһc tuyӃn nhѭ sau: Hình 1.19. ChӍnh lѭu vӟi tín hiӋu nhӓ Khi ÿѭӡng ÿһc tuyӃn qua gӕc tӑa ÿӝ gӑi là mҥch hҥn chӃӣ mӭc 0. Còn không qua gӕc tӑa ÿӝ gӑi là mҥch hҥn chӃ khác mӭc 0. 1.4.1.2. ChӍnh lѭu hҥn chӃ mӝt Diode: 17
  18. Hình 1.20. Sѫÿӗ mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ 1 Diode - Khi Vin 0 ® Va >0 thì D thông ® Vout = Va - VDthông Va= K0Vh Mà: Vh = VP - VN Þ Va = K0 ( VP – VN ) Þ Va = K0 ( Vin – Vout ) ® K0 ( Vin – Vout ) = Va + VDthông V K0 Dthong Þ VVout =-in 11++KK00 Vӟi K0 >> và VDthong << Þ VVout» in Hình 1.21. Ӭng dөng chӍnh lѭu hҥn chӃӣ mӭc 0 dùng 1D. Nhұn xét: - Do ÿѭӡng ÿһc tuyӃn truyӅn ÿҥt qua gӕc tӑaÿӝ nên mҥch có thӇ chӍnh lѭu ÿѭӧc khi tín hiӋu vào nhӓ. 18
  19. - Mҥch trên là mҥch hҥn chӃ dѭӟi. ĈӇ có mҥch hҥn chӃ trên ta ÿҧo chiӅu Diode. 1.4.1.3. Mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ 2 Diode. Hình 1.22. Sѫÿӗ mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ 2 Diode - Khi Vin > 0 ®Va 0 thì D1 tҳt, D2 thông Va =K0(VP – VN)= - K0VN = VDthong + Vout . Áp dөng nguyên lý xӃp chӗng : RR21 VVVN=+ in out RR12++ RR 12 RR21VVDthong+ out ÞVVin + out =- RR12120++ RR K æRR121 ö æö-VDthong ÞVVoutç += ÷ in ç÷ èRR12++ K 0 ø RR 12 èø K 0 Vӟi K0>> , VDthong<< R2 ÞVVout =- in R1 19
  20. Hình 1.23. Ӭng dөng cӫa mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃӣ mӭc 0 dùng 2 D. Nhұn xét: - Ĉѭӡng ÿһc tuyӃn truyӅn ÿҥt ÿi qua gӕc tӑa ÿӝ nên ta có thӇ thӵc hiӋn chӍnh lѭu ÿѭӧc các tín hiӋu nhӓ - Mҥch chӍnh lѭu nhѭ hình vӁ trên là chӍnh lѭu hҥn chӃ trên mӭc 0. Muӕn có mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ dѭӟi mӭc 0 ta chӍ viӋc ÿәi chiӅu 2diode. - NӃu R1 = R2 thì biên ÿӝ tín hiӋu ra = biên ÿӝ tín hiӋu vào. - NӃu R1 > R2 thì biên ÿӝ tín hiӋu vào > biên ÿӝ tín hiӋu ra. - NӃu R1 E0 à Vh 0 à Va = K0Vh > 0 ® D1 tҳt, D2 thông 20
  21. Va=+=- V Dthong V out K00() EV N R2 R1 VVN= in + Vout RR12+ RR12+ RR21ö VVKEVVDthong+= out00( in out ÷ RR12++ RR 12ø VDthong Vout RR21 += EVV0 in out K0 Ko RR 12++ RR 12 45 Vӟi K0 cӥ 10¸ 10 RRR122+ Vout=- EV0 in RR11 RR22æö =-++VEin 0 ç÷1 RR11èø Hình 1.25. Ӭng dөng cӫa mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ khác mӭc 0. 1.4.1.5. Ӭng dөng cӫa mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ Mҥch chӍnh lѭu hҥn chӃ 1 hoһc 2 diode ÿӇ chӍnh lѭu hҥn chӃ 2 nӱa chu kǤÿӕi vӟi tín hiӋu nhӓ. Vӟi mҥch hҥn chӃ 1 diode 21
  22. Hình 1.26. Mҥch chӍnh lѭu vӟi tín hiӋu vào nhӓ dùng mҥch hҥn chӃ 1D Vӟi mҥch hҥn chӃ 2 diode Hình 1.27. Mҥch chӍnh lѭu vӟi tín hiӋu vào nhӓ dùng mҥch hҥn chӃ 2D 1.4.2. Mҥch so sánh tѭѫng tӵ Mҥch so sánh tѭѫng tӵ có nhiӋm vө so sánh mӝt ÿiӋn áp vào Vin vӟi mӝt ÿLӋn áp chuҭn Vch. Tín hiӋu vào dҥng tѭѫng tӵ sӁÿѭӧc biӃn thành tín hiӋu ra dѭӟi dҥng mã nhӏ phân. Nghƭa là ÿҫu ra hoһc ӣ mӭc thҩp (L) hoһc ӣ mӭc cao (H). Nó là mҥch ghép nӕi giӳa ANALOG và DIGITAL. Ĉһc ÿLӇm: Phân biӋt giӳa bӝ KĈTT thông thѭӡng vӟi bӝ so sánh chuyên dөng (mà thӵc chҩt cNJng là mӝt bӝ KĈTT). - Bӝ so sánh có tӕc ÿӝÿáp ӭng cao hѫn ÿӇ thӡi gian xác lұp và phөc hӗi nhӓ. - Là KĈTT làm viӋc ӣ trҥng thái bão hòa nên mӭc ra thҩp (L) và mӭc ra cao (H) cӫa nó là mӭc dѭѫng và mӭc âm cӫa nguӗn. Các mӭc này phҧi tѭѫng ӭng vӟi mӭc logic. Hình 1.28. Mҥch so sánh và ÿһc tuyӃn vào ra 22
  23. 1.4.2.1. Bӝ so sánh không có trӉ a) Vin, E0ÿѭa vào 2 cӱa khác nhau cӫa KĈTT Vinÿѭa vào cӱa thuұn: (a) (b) Hình 1.29. Vin ÿѭa vào cӱa thuұn, Eo ÿѭa vào cӱa ÿҧo cӫa KĈTT - Khi Vin E0 ® Vh > 0 Þ Vout = VrH Vinÿѭa vào cӱa ÿҧo: Hình 1.30. Vin ÿѭa vào cӱa ÿҧo, Eo ÿѭa vào cӱa thuұn cӫa KĈTT - Khi Vin E0 ® Vh > 0 Þ Vout = VrL b) Vin, E0ÿѭa vào cùng 1 cӱa cӫa KĈTT: Vinÿѭa vào cӱa thuұn: 23
  24. Eo R1 R2 Vout Vin Hình 1.31. Vin, E0 cùngÿѭa vào cӱa thuұn cӫa KĈTT - Tҥi cӱa ÿҧo VN = 0 - Tҥi cӱa thuұn R2 R1 VEP = 0 + Vin RR12+ RR12+ Vӟi KĈTT lý tѭӣng Ta cân bҵng: VVin= SS R2 R1 ® E0 +VSS = 0 RR12+ RR12+ ER02 ® VSS = - Vss ® Vh > 0 ® Vout = VrH - Khi Vin < Vss ® Vh < 0 ® Vout = VrL - Khi Vin = Vss ® Vh = 0 (chuyӇn trҥng thái) Hình 1.32. Ĉѭӡng ÿһc tuyӃn so sánh Vinÿѭa vào cӱa ÿҧo: 24
  25. Eo R1 R2 Vout Vin Hình 1.33. Vin và Eo cùng ÿѭa vào cӱa ÿҧo cӫa KĈTT - Tҥi cӱa thuұn VP = 0 - Tҥi cӱa ÿҧo R2 R1 VN = E0 + Vin RR12+ RR12+ Vӟi KĈTT lý tѭӣng VN = VP Ta cân bҵng: VN vӟi VP , VVin= SS R2 R1 ® E0 + VSS = 0 RR12+ RR12+ R2 ® VSS = - E0 Vss ® Vh 0 ® Vout = VrH - Khi Vin = Vss ® Vh = 0 (chuyӇn trҥng thái) Hình 1.34. Ĉһc tuyӃn so sánh Nhұn xét: Khi Vin, E0 ÿѭa vào cùng 1 cӱa, cӱa kia nӕi ÿҩt thì Vss ngѭӧc dҩu vӟi E0 và phө thuӝc vào tӹ sӕ giӳa 2 ÿLӋn trӣ. c) Hӛn hӧp: 25
  26. Hình 1.35. Vin và Eo ÿѭa vào 2 cӱa cӫa KĈTT - Tҥi cӱa ÿҧo VN = E02 - Tҥi cӱa thuұn R 2 R1 VEP = 01 +Vin R12+ R RR12+ Vӟi KĈTT lý tѭӣng VP = VN Ta cân bҵng: VN = VP, vӟi Vin = Vss R2 R1 Þ EE02= 01 +VSS RR12+ RR12+ R2 R2 Þ Vss = E02 (1+ ) - E01 R1 R1 - Khi Vin > Vss ® Vh > 0 ® Vout = VrH - Khi Vin ChuyӇn vӅ trѭӡng hӧp b - Khi R1 = ’ ® Vss = E01 => ChuyӇn vӅ trѭӡng hӧp a 1.4.2.2. Mҥch so sánh có trӉ: ĈӇ tҥo mҥch so sánh có trӉ ta dùng hӗi tiӃp dѭѫng a) Vinÿѭӧc ÿѭa vào cӱa thuұn: 26
  27. Hình 1.36. Vin ÿѭa vào cӱa thuұn - Tҥi cӱa ÿҧo VN = E0 - Tҥi cӱa thuұn RR21 VVVP=+ in out RR12++ RR 12 Giҧ sӱ ban ÿҫu Vin nhӓ làm cho VVVPNh VN ® Vh > 0 ® Vout = VrH Khi Vin giҧm dҫn ® VP giҧm dҫn, cho ÿӃn khi Vin = VSS2 ® VP = VN (chuyӇn trҥng thái ) RR21 EVV02=SS += rH RR12++ RR 12 27
  28. æöRR11 Þ=VEVSS20ç÷1 +- rH èøRR22 VVrH=- rL Khi Vin tiӃp tөc giҧm ® Vh 0) => Vout = VrH Khi Vin tăng dҫn VVin= SS1 sao cho VP== VV Nh( 0) ® chuyӇn trҥng thái ()VVrH® rL Ta cân bҵng VVPN= sao cho VVVVin== SS1, out rH R1 Þ=VVSS1 rH RR12+ Giҧ sӱ Vin lӟn (VVNP> ) ®=-<VVVh PN0 ®=VVout rL Khi Vin giҧm ®=VVin SS 2 sao cho VVVP= Nh -=0 ® chuyӇn trҥng thái (VrH ® VrL) Ta cân bҵng VVPN= sao cho VVVVin== SS2 , out rL 28
  29. RR11 ÞVVVVSS2 = rL =- rH =- SS1 <0 RR12++ RR 12 Nhұn xét: - Khi R1=0 hoһc R2 = ’ so sánh có trӉ trӣ thành so sánh không có trӉ VVSS12== SS 0 - Do ÿѭa vào cӱa ÿҧo nên quan hӋ so sánh là nghӏch biӃn - NӃu ta ÿһt thêm ÿiӋn áp 1 chiӅu vào cӱa P và cӱa N thì ÿһc tuyӃn so sánh trӉ sӁ di chuyӇn trên trөc hoành f1 khoҧng tѭѫng ӭng VVVVin o ch o +=IN RR12 RR11æö Þ=-+VinchoN V Vç÷1. ++ IR1 RR22èø 1.4.2.3. Ӭng dөng cӫa mҥch so sánh. Mҥch tҥo trӉ quan hӋ so sánh dùng ÿӇ biӃn dҥng tín hiӋu bҩt kǤ thành xung vuông. a) Vӟi so sánh không có trӉ: Hình 1.39. Ӭng dөng cӫa mҥch so sánh không có trӉ b) Vӟi so sánh có trӉ: 29
  30. Hình 1.40. Ӭng dөng cӫa mҥch so sánh có trӉ 30
  31. Chѭѫng 2: ĈIӄU CHӂ 2.1. Ĉӏnh nghƭa ĈiӅu chӃ là quá trình ghi tin tӭc vào 1 dao ÿӝng cao tҫn ÿӇ chuyӇn ÿi xa nhӡ biӃn ÿәi mӝt thông sӕ nào ÿó (ví dө : biên ÿӝ, tҫn sӕ, góc pha, ÿӝ rӝng xung ) Tin tӭc gӑi là tín hiӋu ÿiӅu chӃ, dao ÿӝng cao tҫn gӑi là tҧi tin. Dao ÿӝng cao tҫn mang tin tӭc gӑi là dao ÿӝng cao tҫn ÿã ÿiӅu chӃ. Mөc ÿích cӫa ÿLӅu chӃ: ChuyӇn phә tín hiӋu tin tӭc ӣ tҫn sӕ thҩp không có khҧ năng bӭc xҥÿi xa lên tҫn sӕ cao ÿӇ thӵc hiӋn yêu cҫu trên, ÿӃn nѫi thu thӵc hiӋn giҧi ÿLӅu chӃ loҥi bӓ tҧi tin lҩy lҥi tin tӭc ban ÿҫu. Phân loҥi ÿLӅu chӃ: ĈiӅu chӃ ngѭӡi ta phân loҥi theo tùy dҥng tín hiӋu. Gӗm ÿLӅu chӃ Wѭѫng tӵ và ÿiӅu chӃ sӕ. - ĈiӅu chӃ tѭѫng tӵ: Gӗm 3 loҥi AM, FM, PM. +Vӟi ÿLӅu chӃ AM ( Amplitude modulation ) ta thay ÿәi biên ÿӝ tín hiӋu cao tҫn theo tín hiӋu ÿLӅu chӃ còn gӑi là tin tӭc. + ĈiӅu chӃ FM (Frequency modulation ) ta thay ÿәi tҫn sӕ cӫa tҧi tin theo tin tӭc. + ĈiӅu chӃ PM (Phase modulation) ta thay ÿәi pha cӫa tҧi tin theo tin tӭc. - ĈiӅu chӃ sӕ: CNJng gӗm có 3 loҥi chính: +ASK ( Amplitude shift key): ĈiӅu chӃ khóa dӏch pha biên ÿӝ. +PSK ( frequency shift key): ĈiӅu chӃ khóa dӏch pha tҫn sӕ. +FSK ( Phase shift key): ĈiӅu chӃ khóa dӏch pha. 2.2. ĈiӅu biên 2.2.1. Ĉӏnh nghƭa ĈiӅu biên là quá trình làm cho biên ÿӝ tҧi tin biӃn ÿәi theo tin tӭc. ĈiӅu biên có 2 loҥi: ĈLӅu biên thông thѭӡng (ÿLӅu biên 2 biên tҫn), ÿLӅu chӃÿѫn biên (ÿiӅu biên mӝt biên tҫn). 2.2.2. ĈiӅu biên thông thѭӡng a, Giҧ sӱ tin tӭc VS và tҧi tin VtÿӅu là dao ÿӝng ÿLӅu hòa: vS = VS cosȦSt và vt = Vt cosȦtt vӟi Ȧt >> ȦS 31
  32. Khi thӵc hiӋn ÿLӅu biên thì biên ÿӝ cӫa tín hiӋu ÿiӅu biên thay ÿәi theo tin tӭc (hay tín hiӋu ÿLӅu chӃ). Do ÿó tín hiӋu ÿLӅu biên: Vÿb = (Vt + VscosȦst) cosȦtt V Ĉһt s = m . Do ÿó ta có: Vt Vÿb = Vt (1+ mcosȦst) cosȦtt (1) m: gӑi là hӋ sӕ ÿLӅu chӃ. Và ÿӇ cho ÿLӅu biên là không bӏ méo tín hiӋu thì hӋ sӕÿLӅu chӃ m phҧi thӓa mãn ÿiӅu kiӋn: m”1. Khi m>1 thì mҥch có hiӋn tѭӧng quá ÿLӅu chӃ và tín hiӋu bӏ méo trҫm trӑng. - Dҥng sóng ÿLӅu biên thông thѭӡng: Hình 2.1. Ĉӗ thӏ thӡi gian cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên. Nhұn xét: Cách biӇu diӉn nhѭ trên là biӇu diӉn thay ÿәi mӭc tín hiӋu theo thӡi gian hay còn gӑi là dҥng sóng. Nó có ѭu ÿiӇm là thҩy rõ ÿѭӧc sӵ biӃn ÿәi biên ÿӝ tҧi tin theo tín hiӋu ÿLӅu chӃ. Nhѭng có nhѭӧc ÿLӇm là không thҩy rõ các thành phҫn phә cӫa tín hiӋu ÿiӅu biên nên ta không biӃt ÿѭӧc bӅ rӝng phә cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên, ÿӇ thҩy ÿѭӧc ta dùng phѭѫng pháp xác ÿӏnh ÿӗ thӏ phә bҵng máy phân tích phә. BiӃn ÿәi biӇu thӭc: Vÿb = (Vt + VscosȦst) cosȦtt 32
  33. 1 1 = Vt cosȦtt + Vs cos (Ȧt-Ȧs) t + Vs cos (ȦtȦs) t 2 2 Hình 2.2. Phә tín hiӋu ÿLӅu biên Phә cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên có dҥng nhѭ hình 3.2. Trong trѭӡng hӧp ÿLӅu biên thông thѭӡng hay còn gӑi là ÿiӅu chӃ hai biên tҫn thì ngѭӡi ta sӁ phát ÿi cҧ thành phҫn biên tҫn trên, biên tҫn dѭӟi và tҧi tin. b, Tín hiӋu ÿiӅu chӃ là tín hiӋu phi ÿLӅu hòa. Khi tín hiӋu ÿLӅu chӃ có phә biӃn thiên tӯ ȦSmin ÷ ȦSmax thì phә cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên có dҥng nhѭ hình 3.3 Hình 2.3. Phә tín hiӋu ÿLӅu biên c, Xét năng lѭӧng các thành phҫn cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên thông thѭӡng. V 2 Công suҩt ra trên tҧi: P = R Xét vӟi R=1Ÿ thì P = V 2 Công suҩt tҧi tin là công suҩt bình quân trong 1 chu kǤ cӫa tҧi tin: 2 2 æöUUmt mt P ==ç÷ èø2 2 Công suҩt vӟi mӝt biên tҫn: 33
  34. 22222 æUUUUms öæö ms mtæömm æö mt PP1btt===ç ÷ç÷. ç÷ ç÷ è2222 øèø224U mt èø èø PPP=+t2 1 bt m2 PPP=+ tt2 æöm2 PPdb =+t ç÷1 èø2 Xét vӟi: m = 1: 3 Þ=PP dbt2 m2 1 P== PP 1bttt44 Þ=PPt4 1 bt Þ=PPdb6 1 bt P Þ=P db 1bt 6 Nhұn xét: - Công suҩt mӝt biên tҫn chӍ =1/6 công suҩt cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên. - NӃu ta chӑn m<1 thì công suҩt mӝt biên tҫn nhӓ hѫn 1/6 công suҩt tín hiӋu ÿLӅu biên. Tuy nhiên trong các thành phҫn phә cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên thì chӍ có 2 biên tҫn là mang tin tӭc. Thӵc tӃ ngѭӡi ta thӵc hiӋn ÿLӅu chӃÿѫn biên tӭc là chӍ truyӅn ÿi 1 biên tҫn. Ѭu ÿiӇm cӫa ÿLӅu chӃÿѫn biên: - BӅ rӝng phә cӫa tín hiӋu ÿLӅu chӃÿѫn biên là nhӓ hѫn tín hiӋu ÿLӅu chӃ cӫa ÿѫn biên thông thѭӡng. ĈLӅu này tiӃt kiӋm dҧi tҫn sӕ làm tăng sӕ kênh thông tin trên cùng mӝt tham tҫn sӕ. - Khi vӟi cùng mӝt công suҩt phát thì ÿiӅu chӃÿѫn biên sӁ có cӵ ly thông tin xa hѫn so vӟi ÿLӅu biên thông thѭӡng. - Khi vӟi cùng cӵ ly thông tin thì công xuҩt phát cӫa ÿLӅu chӃÿѫn biên sӁ nhӓ hѫn. Vì vұy ngày nay ngѭӡi ta thѭӡng sӱ dөng ÿLӅu chӃÿѫn biên. 2.2.3. Các chӍ tiêu cѫ bҧn cӫa dao ÿӝng ÿã ÿiӅu biên 2.2.3.1. HӋ sӕ méo phi tuyӃn 34
  35. Hình 2.4.Ĉһc tính ÿLӅu chӃ tƭnh I (Ȧt ± nȦS) (n ³ 2 ): Biên ÿӝ dòng ÿiӋn ӭng vӟi hài bұc cao cӫa tín hiӋu ÿLӅu chӃ. I (Ȧt ± Ȧs) : Biên ÿӝ các thành phҫn biên tҫn Trong ÿó: It : biên ÿӝ tín hiӋu ra V : giá trӏ tӭc thӡi cӫa tín hiӋu vào A : giá trӏ cӵc ÿҥi B : tҧi tin chѭa ÿiӅu chӃ Ĉѭӡng ÿһc tuyӃn thӵc không thҷng tҥo ra các hài bұc cao không mong muӕn. Trong ÿó ÿáng lѭu ý nhҩt là các hài (Ȧt ± 2 ȦS) có thӇ lӑt vào các biên tҫn mà không thӇ lӑc ÿѭӧc. ĈӇ giҧm K thì phҧi hҥn chӃ phҥm vi làm viӋc cӫa bӝÿLӅu chӃ trong ÿRҥn thҷng cӫa ÿһc tuyӃn. Lúc ÿó buӝc phҧi giҧm hӋ sӕÿLӅu chӃ m. 2.2.3.2. HӋ sӕ méo tҫn sӕ Hình 2.5.Ĉһc tính biên ÿӝ tҫn sӕ Gӑi : mo : hӋ sӕÿLӅu chӃ lӟn nhҩt m : HӋ sӕÿLӅu chӃ tҥi tҫn sӕÿang xét. 35
  36. HӋ sӕ méo tҫn sӕÿѭӧc xác ÿӏnh theo biӇu thӭc : Hoһc : MdB = 20logM 2.2.4 Phѭѫng pháp tính toán mҥch ÿLӅu biên : Hai nguyên tҳc xây dӵng mҥch ÿLӅu biên : - Dùng phҫn tӱ phi tuyӃn : cӝng tҧi tin và tín hiӋu ÿLӅu chӃ trên ÿһc tuyӃn cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn ÿó. - Dùng phân tӱ tuyӃn tính có tham sӕÿLӅu khiӇn ÿѭӧc : Nhân tҧi tin và tín hiӋu ÿiӅu chӃ nhӡ phҫn tӱ tuyӃn tính ÿó. 2.2.4.1. ĈiӅu biên dùng phҫn tӱ phi tuyӃn Phҫn tӱ phi tuyӃn ÿѭӧc dùng ÿӇÿLӅu biên có thӇ là ÿèn ÿiӋn tӱ, bán dүn, các ÿèn có khí, cuӝc cҧm có lõi sҳt hoһc ÿLӋn trӣ có trӏ sӕ biӃn ÿәi theo ÿLӋn áp ÿһt vào. Tùy thuӝc vào ÿiӇm làm viӋc ÿѭӧc chӑn trên ÿһc tuyӃn phi tuyӃn, hàm sӕÿһc trѭng cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn có thӇ biӇu diӉn gҫn ÿúng theo chuӛi Taylo khi chӃÿӝ làm viӋc cӫa mҥch là chӃÿӝ A (ș = 1800) hoһc phân tích theo chuӛi Fourrier khi chӃÿӝ làm viӋc cӫa mҥch có góc cҳt ș < 1800 ( chӃÿӝ AB, B, C). Phѭѫng pháp tính toán cho 2 trѭӡng hӧp ÿó nhѭ sau : a, Trѭӡng hӧp 1 : ĈiӅu biên ӣ chӃÿӝ A (ș = 1800) Hình 2.6. Mҥch ÿLӅu chӃ dùng Diode Mҥch làm viӋc ӣ chӃÿӝ A nӃu thӓa mãn ÿiӅu kiӋn: Khai triӇn dòng iD theo chuӛi Taylor: 36
  37. Vӟi VD: ÿiӋn áp trên Diode D và trên tҧi Rt Vӟi: Hình 2.7.Ĉһc tuyӃn cӫa Diode và ÿӗ thӏ thӡi gian cӫa tín hiӋu vào ra Hình 2.8. Phә tín hiӋu ÿLӅu biên khi làm viӋc ӣ chӃÿӝ A Thay UD vào biӇu thӭc (1) ta nhұn ÿѭӧc : Khai triӇn (2) và bӓ qua các sӕ hҥng bұc cao n ³ 4 sӁ có kӃt quҧ mà phә cӫa nó ÿѭӧc biӇu diӉn nhѭ hình 3.8. Khi a3 = a4 = a4 = a2n+1 = 0 (n = 1,2,3) nghƭa là ÿѭӡng ÿһc tính cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn là 1 ÿѭӡng cong bұc 2 thì tín hiӋu ÿiӅu biên không bӏ méo phi tuyӃn. ĈӇ thӓa mãn ÿiӅu kiӋn (*) mҥch làm viӋc chӃÿӝ A thì m phҧi nhӓ và hҥn chӃ công suҩt ra. Chính vì vұy mà ngѭӡi ta rҩt ít khi dùng ÿiӅu biên chӃÿӝ A. 37
  38. b, Trѭӡng hӧp 2 : ĈiӅu biên chӃÿӝ AB, B hoһc C (ș 0, S : Hӛ dүn cӫa ÿһc tuyӃn Chӑn ÿLӇm làm viӋc ban ÿҫu trong khu tҳt cӫa Diode (chӃÿӝ C). Hình 2.9. Mҥch ÿLӅu chӃ dùng Diode Hình 2.10.Ĉһc tuyӃn cӫa Diode và ÿӗ thӏ cӫa tín hiӋu vào ra khi làm viӋc ӣ chӃÿӝ C Dòng qua diode là 1 dãy xung hình sin, nên có thӇ biӇu diӉn iD theo chuӛi Fourier nhѭ sau: 38
  39. I0 : thành phҫn dòng ÿiӋn mӝt chiӅu. I1: biên ÿӝ thành phҫn dòng ÿiӋn cѫ bҧn ÿӕi vӟi tҧi tin I2, I3 In : biên ÿӝ thành phҫn dòng ÿiӋn bұc cao ÿӕi vӟi tҧi tin I0, I1, I2 In : ÿѭӧc tính toán theo biӇu thӭc cӫa chuӛi Fourrier: Theo biӇu thӭc (*) ta có thӇ viӃt: Khi Ȧtt = ș thì iD = 0: Lҩy (3) – (4) => Ӣÿây ș ÿѭӧc xác ÿӏnh tӯ biӇu thӭc (4) : 39
  40. Tӯ biӇu thӭc (6) và (7) biên ÿӝ cӫa thành phҫn dòng ÿiӋn cѫ bҧn biӃn thiên theo tín hiӋu ÿiӅu chӃ (VS). 2.2.4.2. ĈiӅu biên dùng phҫn tӱ tuyӃn tính có tham sӕ thay ÿәi Thӵc chҩt quá trình ÿiӅu biên này là quá trình nhân tín hiӋu tѭѫng tӵ. Ĉây là quá trình nhân tín hiӋu dùng bӝ nhân tѭѫng tӵ. Trong mҥch ÿLӋn này,quan hӋ giӳa ÿLӋn áp ra Vÿb và ÿiӋn áp vào Vt là quan hӋ tuyӃn tính. Tuy nhiên, khi Vs biӃn thiên thì ÿiӇm làm viӋc chuyӇn tӯÿһc tuyӃn này sang ÿһc tuyӃn khác làm cho biên ÿӝ tín hiӋu ra thay ÿәi ÿӇ có ÿiӅu biên. Hình 2.11. Mҥch ÿLӅu biên dùng phҫn tӱ tuyӃn tính &ăn cӭ vào tính chҩt cӫa mҥch nhân,ta viӃt ÿѭӧc biӇu thӭc cӫa ÿLӋn áp ra sau ÿây: 2.2.5. Các mҥch ÿLӅu biên cө thӇ : 2.2.5.1. Mҥch ÿLӅu biên dùng 1 Diode Hình 2.12. Mҥch ÿLӅu biên dùng 1 Diode 40
  41. Khai triӇn dòng iD theo chuӛi Taylor: Vӟi VD: ÿiӋn áp trên Diode D và trên tҧi Rt VD = VtcosȦtt + VscosȦst Hình 2.13.Ĉһc tuyӃn cӫa Diode vàÿӗ thӏ thӡi gian cӫa tín hiӋu vào ra Hình 2.14. Phә tín hiӋu ÿLӅu biên khi làm viӋc ӣ chӃÿӝ A Thay UD vào biӇu thӭc (1) ta nhұn ÿѭӧc : 2 3 ID = a0 + a1(VscosȦst + VtcosȦtt ) + a2(VscosȦst + VtcosȦtt) + a3(VscosȦst + VtcosȦtt) + . 2 2 2 2 = a1VscosȦst + a1VtcosȦtt + a2Vs cos Ȧst + 2VscosȦstVtcosȦtt + a2Vt cos Ȧtt + 3 3 2 2 2 2 3 3 a3Vs cos Ȧst + 3 a3Vs cos ȦstVtcosȦtt + 3a3Vt cos Ȧtt VscosȦst + a3Vt cos Ȧtt + 2 1+ c os2ws t ID = a1VscosȦst + a1VtcosȦtt + a2Vs + VsVt (cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ) 2 2 1+ c os2twt 3 3 3 2 + a2Vt + a3Vs cos Ȧst + a3Vs Vt (cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ) 2 2 41
  42. 3 2 3 3 + a3Vt Vs(cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ) + a3Vt cos Ȧtt + . 2 BiӃn ÿәi tiӃp tөc ta sӁ có kӃt quҧ sau: ID = A cosȦtt + BcosȦst + Ccos2Ȧst + D cos2Ȧtt + E(cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ) + F(cos (Ȧt + 2 Ȧs )t + cos (Ȧt - 2 Ȧs )t ) + G(cos (2Ȧt + Ȧs )t + cos (2Ȧt - Ȧs )t ) + . Ta thҩy dòng ra gӗm các thành phҫn hài: Ȧt, Ȧs, 2Ȧt, 2Ȧs Ȧt + Ȧs, Ȧt - Ȧs, Ȧt + 2 Ȧs, Ȧt - 2 Ȧs . 2Ȧt + Ȧs, 2Ȧt + Ȧs . Nhѭ vұy ÿӇ lӑc lҩy 3 thành phҫn cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên thông thѭӡng Ȧt-Ȧs, Ȧt, Ȧt+Ȧs thì chúng ta sӱ dөng mҥch lӑc lý tѭӣng. Nhѭng mҥch lӑc thӵc tӃ lҥi có dҥng hình chuông và tҫn sӕ cӝng hѭӣng cao nên bӅ rӝng phә cӫa mҥch là rӝng nên ta thu ÿѭӧc cҧ các thành phҫn hài khác nӳa (Ȧt-2Ȧs, Ȧt-3Ȧs ).ĈiӅu này gây ra hiӋn tѭӧng méo tín hiӋu ÿLӅu biên. Nhұn xét: - Vӟi mҥch ÿLӅu biên dùng 1D có nhѭӧc ÿLӇm là méo tín hiӋu ÿLӅu biên là lӟn vì không loҥi bӓÿѭӧc các thành phҫn hài bұc cao cӫa tín hiӋu ÿLӅu chӃ 2.2.5.2. Mҥch ÿLӅu biên dùng 2 Diode Hình 2.15. Mҥch ÿLӅu chӃ cân bҵng dùng Diode ĈiӋn áp ÿһt lên D1,D2: Dòng ÿiӋn qua Diode ÿѭӧc biӇu diӉn theo chuӛi Taylor: 42
  43. Dòng ÿiӋn ra: i = i1 – i2 Thay (1), (2) vào (3) và chӍ lҩy 4 sӕ hҥngÿҫu. BiӃn ÿәi tѭѫng tӵ nhѭ mҥch ÿLӅu biên dùng 1 Diode ta nhұnÿѭӧc biӇu thӭc dòng ÿiӋn ra: Trong ÿó: Hình 2.16. Phә tín hiӋu ÿLӅu biên cân bҵng. Theo hình vӁ ta thҩy các thành phҫn chҹn Ȧs bӏ loҥi bӓ. Nhѭ vұy không có thành phҫn hài bұc 2×n cӫa Ȧs ( nhѭ 2Ȧs, 4Ȧs, 6Ȧs ) và không có thành phҫn tҧi tin Ȧt, 2Ȧt,3Ȧt Nhѭ vұy trong trѭӡng hӧp ÿLӅu biên dùng 2D thì méo ÿiӅu biên giҿm ÿi hѫn so vӟi ÿLӅu biên dùng 1D. 2.2.5.3. Mҥch ÿLӅu biên vòng Hình 2.17. Mҥch ÿLӅu biên vòng. Gӑi : iI là dòng ÿiӋn ra cӫa mҥch ÿLӅu chӃ cân bҵng gӗm D1, D2 43
  44. iII là dòng ÿiӋn ra cӫa mҥch ÿLӅu chӃ cân bҵng gӗm D3, D4 Hình 2.18. Phә tín hiӋu ÿLӅu biên vòng Theo công thӭc (4) ӣ mөc ÿLӅu biên cân bҵng dùng diode, ta có ÿѭӧc biӇu thӭc tính iI : Ta có: Trong ÿó: Vӟi v3, v4 là ÿiӋn áp ÿһt lên D3, D4 và ÿѭӧc xác ÿӏnh nhѭ sau : Thay (3) vào (2) và sau ÿó thay vào (1), ÿӗng thӡi lҩy 4 sӕ hҥngÿҫu ta ÿѭӧc kӃt quҧ : Nhұn xét: - Mҥch ÿLӅu chӃ vòng có thӇ khӱÿѭӧc các hàm bұc lҿ cӫa ȦS và các biên tҫn cӫa ȦSt, tín hiӋu ra chӍ có 2 biên tҫn trên và biên tҫn dѭӟi do ÿó méo phi tuyӃn rҩt nhӓ, nhӓ hѫn ÿiӅu biên dùng 1 diot và ÿiӅu biên cân bҵng. - Thành phҫn tҧi tin bӏ loҥi bӓ.Muӕn có thành phҫn tҧi tin ta phҧi cӝng thêm thành phҫn tҧi tin trѭӟc khi phát ÿi. 2.2.5.4. ĈiӅu biên dùng mҥch nhân. 44
  45. Hình 2.19. Sѫÿӗ ÿLӅu biên dùng mҥch nhân . Ta có: vs = VscosȦst vt = VtcosȦtt Ta thҩy :Vÿb = k Vs Vt = k (VscosȦst + E0 ) ( VtcosȦtt ) 1 = k Vs Vt[cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ] +k E0 VtcosȦtt. 2 Nhѭ vұy Vÿb gӗm các thành phҫn tҧi tin, hai biên tҫn trên và dѭӟi. NӃu nhѭ E0=0 thì suy ra: 1 Vÿb = k Vs Vt[cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ] 2 Vұy chӍ có 2 thành phҫn biên tҫn trên và biên tҫn dѭӟi. Muӕn có tҧi tin ta cҫn phҧi thêm vào trѭӟc khi phát. Hình 2.20. Phә tín hiӋu ÿLӅu biên dung mҥch nhân 2.2.6. ĈiӅu chӃÿѫn biên 2.2.6.1. Khái niӋm Phә tín hiӋu ÿã ÿiӅu biên gӗm tҧi tҫn và hai dҧi biên tҫn, trong ÿó chӍ có các biên tҫn mang tin tӭc. Vì hai dҧi biên tҫn mang tin tӭc nhѭ nhau (vӅ biên ÿӝ và tҫn sӕ) nên chӍ cҫn truyӅn ÿi mӝt biên tҫn là ÿӫ thông tin vӅ tin tӭc, còn tҧi tҫn thì ÿѭӧc nén trѭӟc khi truyӅn ÿi. Quá trình ÿó gӑi là ÿiӅu chӃÿѫn biên. Ѭu ÿiӇm cӫa ÿLӅu chӃ dѫn biên so vӟi ÿLӅu chӃ hai biên : - Ĉӝ rӝng dҧi tҫn giҧm ÿi mӝt nӱa. 45
  46. - Công suҩt phát xҥ yêu cҫu thҩp hѫn vӟi cùng mӝt cӵ ly thông tin. - Tҥp âm ÿҫu thu giҧm do dҧi tҫn cӫa tín hiӋu hҽp hѫn 2.2.6.2. Các phѭѫng pháp ÿiӅu chӃÿѫn biên. Vӟi ÿLӅu chӃÿѫn biên ta chӍ phát ÿi mӝt biên tҫn. Ta chӍ phát ÿi biên tҫn (Ȧt + Ȧs ). Vұy ta vүn dùng mҥch ÿLӅu chӃ 1D, 2D, 4D, ÿiӅu chӃ vòng ÿã nêu ӣ trên nhѭng chӍ cҫn thay mҥch cӝng hѭӣng ra thành (ȦtȦs ). a, Mҥch ÿLӅu chӃÿѫn biên 1 Diode: Theo ÿiӅu biên thông thѭӡng ta có kӃt quҧ: ID = A cosȦtt + BcosȦst + Ccos2Ȧst + D cos2Ȧtt + E(cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ) + F(cos (Ȧt + 2 Ȧs )t + cos (Ȧt - 2 Ȧs )t ) + G(cos (2Ȧt + Ȧs )t + cos (2Ȧt - Ȧs )t ) + . Nhѭng do ÿiӅu chӃÿѫn biên chӍ phát ÿi biên tҫn trên nên ta có kӃt quҧ: ID = AcosȦtt + Bcos2Ȧtt + C(cos (Ȧt + Ȧs )t ) + D(cos (Ȧt + 2 Ȧs )t ) + E(cos (2Ȧt + Ȧs )t )+ . PhәÿLӅu biên cӫa tín hiӋu là: Hình 2.21. Phә tín hiӋu cӫa ÿLӅu chӃÿѫn biên 1 Diode b, Mҥch ÿLӅu chӃÿѫn biên 2 Diode: Theo ÿiӅu biên thông thѭӡng ta có kӃt quҧ: Nhѭng do ÿiӅu chӃÿѫn biên chӍ phát ÿi biên tҫn trên nên ta có kӃt quҧ: iD = Acos(Ȧt + Ȧs)t + Bcos(2Ȧt + Ȧs)t PhәÿLӅu biên cӫa tín hiӋu là: 46
  47. Hình 2.22. Phә tín hiӋu cӫa ÿLӅu chӃÿѫn biên 2 Diode c, Mҥch ÿLӅu chӃÿѫn biên 4 Diode: Theo ÿiӅu biên thông thѭӡng ta có kӃt quҧ: Nhѭng do ÿiӅu chӃÿѫn biên chӍ phát ÿi biên tҫn trên nên ta có: idB = iI + iII = 2Acos(Ȧs + Ȧt)t PhәÿLӅu biên cӫa tín hiӋu: Hình 2.23. Phә tín hiӋu cӫa ÿLӅu chӃÿѫn biên 4 Diode d, ĈiӅu chӃÿѫn biên theo phѭѫng pháp lӑc Hình 2.24. Sѫÿӗ khӕi mҥch ÿLӅu chӃ theo phѭѫng pháp lӑc Ĉһt: ft1: Tҫn sӕ cӫa tҧi tҫn thӭ nhҩt ft2: Tҫn sӕ cӫa tҧi tҫn thӭ hai 47
  48. x: HӋ sӕ lӑc cӫa bӝ lӑc Trong sѫÿӗ khӕi trên ÿây, trѭӟc tiên ta dùng mӝt tҫn sӕ dao ÿӝng ft1 khá nhӓ so vӟi dҧi tҫn yêu cҫu ft2ÿӇ tiӃn hành ÿiӅu chӃ cân bҵng tín hiӋu vào VS(t). Lúc ÿó hӋ sӕ lӑc tăng lên ÿӇ có thӇ lӑc bӓÿѭӧc mӝt biên tҫn dӉ dàng. Trên ÿҫu ra bӝ lӑc thӭ nhҩt sӁ nhұn ÿѭӧc mӝt tín hiӋu có dҧi phә bҵng dҧi phә cӫa tín hiӋu vào. ¨fs = fSmax – fSmin , nhѭng dӏch mӝt lѭӧng bҵng ft1 trên thang tҫn sӕ, sau ÿó ÿѭa ÿӃn bӝ ÿiӅu chӃ cân bҵng thӭ hai mà trên ÿҫu ra cӫa nó là tín hiӋu phә gӗm hai biên tҫn cách nhau mӝt khoҧng ¨f’ = 2 (ft1 + fSmin ) sao cho viӋc lӑc lҩy mӝt dҧi biên tҫn nhӡ bӝ lӑc thӭ hai thӵc hiӋn mӝt cách dӉ dàng. Lӑc lҫn 1: Hình 2.25. Phә tín hiӋu trong ÿiӅu biên vòng lҫn 1 Lӑc lҫn 2: 48
  49. Hình 2.26. Phә tín hiӋu trong ÿLӅu biên vòng lҫn 2 Nhұn xét: - ӢÿLӅu biên vòng lҫn 1, do tҫn sӕ cӝng hѭӣng thҩp nên dҧi thông mҥch cӝng hѭӣng hҽp nên dӉ dàng loҥi bӓ biên tҫn dѭӟi.Khoҧng cách giӳa hai biên tҫn là 2Ȧs. - ӢÿLӅu biên vòng lҫn 2, tҫn sӕ cӝng hѭӣng cao. Khoҧng cách giӳa hai biên tҫn lӟn = 2(Ȧt1+ Ȧs). Do vұy ta dӉ dàng loҥi bӓÿѭӧc biên tҫn dѭӟi. e, ĈiӅu chӃÿѫn biên theo phѭѫng pháp quay pha Tín hiӋu ra cӫa hai bӝÿLӅu chӃ cân bҵng: Hình 2.27. Sѫÿӗ mҥch ÿLӅu chӃÿѫn biên theo phѭѫng pháp quay pha Ta có: Vs = VscosȦst Vt = VtcosȦtt Ta thҩy :Vÿb1 = k Vs Vt = k Vs Vt cosȦst cosȦtt 49
  50. 1 = k Vs Vt[cos (Ȧt + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t ] 2 Vÿb2 = k Vs Vt = k Vs Vt sinȦst sinȦtt p p = k Vs Vt cos(Ȧst + )cos(Ȧtt + ) 2 2 1 = k Vs Vt[cos (Ȧt + Ȧs )t - cos (Ȧt - Ȧs )t ] 2 HiӋu hai ÿLӋn áp ta sӁ có hai biên tҫn trên: Vÿb = Vÿb1 - Vÿb2 p p = k Vs Vt [cosȦst cosȦtt – cos Ȧst + )cos Ȧtt + ) ] 2 2 1 = k Vs Vt[cos (Ȧt-Ȧs )t + cos (ȦtȦs )t - cos (Ȧt-Ȧs )t - cos (Ȧt + Ȧs + p )t ] 2 1 = k Vs Vt .2 cos (Ȧt + Ȧs )t 2 = k Vs Vt . cos (Ȧt + Ȧs )t Tәng hai ÿLӋn áp ta sӁ có hai biên tҫn dѭӟi: Vÿb = Vÿb1 + Vÿb2 p p = k Vs Vt [cosȦst cosȦtt + cos(Ȧst + )cos(Ȧtt + ) ] 2 2 1 = k Vs Vt[cos (Ȧt - Ȧs )t + cos (Ȧ + Ȧs )t + cos (Ȧt - Ȧs )t + cos (Ȧt + Ȧs + p )t ] 2 1 = k Vs Vt .2 cos (Ȧt - Ȧs ) 2 = k Vs Vt . cos (Ȧt - Ȧs )t Nhұn xét: Ӣ phѭѫng pháp quay pha yêu cҫu quay pha chính xác 2 tín hiӋu trên ÿúng 900 Ĉӕi vӟi tҧi tin là tín hiӋu ÿLӅu hòa thì viӋc quay pha tín hiӋu 900 là dӉ dàng thӵc hiӋn. NӃu tín hiӋu phi ÿLӅu hòa có dҧi tҫn Ȧsmin – Ȧsmax thì ngѭӡi ta không thӇ quay pha chính xác vӟi mӑi tҫn sӕ cӫa tín hiӋu ÿLӅu chӃ. Vì vұy phѭѫng pháp chӍ dùng vӟi ÿLӅu chӃÿѫn biên khi tin hiӋu ÿLӅu chӃ là dao ÿӝng ÿLӅu hòa. Ĉӕi vӟi tín hiӋu ÿLӅu chӃ phi ÿiӅu hòa ta dùng phѭѫng pháp lӑc và quay pha thích hӧp. f, ĈiӅu chӃÿѫn biên theo phѭѫng pháp lӑc và quay pha kӃt hӧp 50
  51. Hình 2.28. 6ѫÿӗ khӕi mҥch ÿLӅu chӃÿѫn biên theo phѭѫng pháp lӑc và quay pha kӃt hӧp Vs = VscosȦst Vt1 = VtcosȦt1t Tín hiӋu ra cӫa hai bӝÿLӅu chӃ cân bҵng1: ’ V ÿb1 = k Vs Vt1 = k Vs Vt1 cosȦst cosȦt1t 1 = k Vs Vt1[cos (Ȧt1Ȧs )t + cos (Ȧt1-Ȧs )t ] 2 ’’ V ÿb1= k Vs Vt1 = k Vs Vt1 cosȦst sinȦt1t 1 = k Vs Vt1[sin (Ȧt1+Ȧs )t + sin (Ȧt1-Ȧs )t ] 2 Sau bӝ lӑc 1, còn lҥi biên tҫn trên cӫa hai bӝÿLӅu biên dùng mҥch nhân 1 lӋch pha nhau 90 ÿӝ. Có thӇ coi ÿây là tín hiӋu ÿLӅu chӃÿã quay pha. ĈiӅu chӃ này cùng vӟi tҧi tin Ȧt2 ÿѭӧc ÿѭa ÿӃn bӝ bӝÿLӅu biên dùng mҥch nhân 2 lӋch pha nhau 90 ÿӝ. ĈiӋn áp ra sau hai bӝÿLӅu biên dùng mҥch nhân 2: Ta có: Vt2 = Vt2cosȦt2t ’ 1 V ÿb1 = k Vs Vt[cos (Ȧt1+Ȧs )t 2 Tӯÿó ta suy ra: ’ V ÿb2 = k Vÿb1 Vt2 1 = k k Vs Vt1cos (Ȧt1+Ȧs )t Vt2cosȦt2t 2 51
  52. 1 2 = k Vs Vt1Vt2 [ cos (Ȧt2+Ȧt1+Ȧs )t + cos (Ȧt2-Ȧt1-Ȧs )t] 4 Lҥi có: Vt2 = Vt2 sinȦt2t ’’ 1 V ÿb1= k Vs Vt[sin (Ȧt1+Ȧs )t 2 ’’ V ÿb2 = k Vÿb1 Vt2 1 = k k Vs Vt1sin (Ȧt1+Ȧs )t Vt2cosȦt2t 2 1 2 = k Vs Vt1Vt2 [- cos (Ȧt2+Ȧt1+Ȧs )t + cos (Ȧt2-Ȧt1-Ȧs )t] 4 Qua mҥch hiӋu ta có: ’ ’’ Vÿb2 = V ÿb2- V ÿb2 1 2 1 2 = k Vs Vt1Vt2 [ cos (Ȧt2+Ȧt1+Ȧs )t + cos (Ȧt2-Ȧt1-Ȧs )t] - k Vs Vt1Vt2 [- cos 4 4 (Ȧt2+Ȧt1+Ȧs )t + cos (Ȧt2-Ȧt1-Ȧs )t] 1 2 = k Vs Vt1Vt2 [ cos (Ȧt2+Ȧt1+Ȧs )t] 2 Phәÿѫn biên tín hiӋu theo phѭѫng pháp lӑc – quay pha kӃt hӧp ÿѭӧc biӇu diӉn nhѭ sau: 52
  53. Hình 2.29. Phә cӫa dao ÿӝng ÿLӅu chӃÿѫn biên theo phѭѫng pháp lӑc – quay pha kӃt hӧp (a) Phә tín hiӋu ÿLӅu chӃ (b) Phә tín hiӋu ra trên bӝĈCCB1 (c) Phә tín hiӋu ra bӝ lӑc (d) Phә tín hiӋu ra mҥch hiӋu 2.3. Giҧi ÿLӅu biên 2.3.1. Giҧi ÿLӅu biên vӟi tín hiӋu ÿLӅu biên thông thѭӡng a. 6ѫÿӗ khӕi: - Giҧi ÿLӅu biên có nhiӋm vө lҩy ra theo quy luұt thay ÿәi biên ÿӝ cӫa tín hiӋu ÿLӅu biên nghƭa là lҩy ra tín hiӋuÿiӅu chӃ Vs(t). - Khi thӵc hiӋn giҧi ÿLӅu biên ngѭӡi ta thӵc hiӋn loҥi bӓ tҧi tin và giӳ lҥi tin tӭc. 53
  54. Hình 2.30. Sѫÿӗ khӕi quá trình giҧi ÿLӅu biên vӟi tín hiӋu ÿLӅu biên thông thѭӡng Hình 2.31. Sѫÿӗ nguyên lý giҧi ÿLӅu biên vӟi tín hiӋu ÿLӅu biên thông thѭӡng - Dҥng sóng: 54
  55. Hình 2.32. Dҥng sóng giҧi ÿLӅu biên vӟi tín hiӋu ÿLӅu biên thông thѭӡng b . Nguyên lý hoҥt ÿӝng : - Tín hiӋu ÿҫu tiên khi qua bӝ chӍnh lѭu sӁ cҳt ÿi mӝt nӱa tín hiӋu và nó có mӝt thành phҫn ngѭӧc chiӅu khác 0. Tùy theo cӵc tính cӫa phҫn tӱ chӍnh lѭu mà ta có thành phҫn ngѭӧc chiӅu âm hoһc dѭѫng. Tín hiӋu ÿLӅu biên khi mà ÿӃn phía thu do ҧnh hѭӣng cӫa tín hiӋu phadinh tӭc là cѭӡng ÿӝ trѭӡng ӣ phía thu thay ÿәi làm cho thành phҫn mӝt chiӅu U0 cNJng thay ÿәi theo. Do vұy ngѭӡi ta cҫn phҧi lӑc thành phҫn mӝt chiӅu U0ÿӇ thӵc hiӋn hӗi tiӃp âm và giӳ cho mӭc tín hiӋu ra là không ÿәi. -ĈӇ lӑc tín hiӋu ÿLӅu chӃ ngѭӡi ta dùng bӝ lӑc thông thҩp. Ĉҫu ra bӝ lӑc thông thҩp ngoài thành phҫn tín hiӋu ÿLӅu chӃ còn có thành phҫn 1 chiӅu U0. Và ÿӇ loҥi bӓ thành phҫn mӝt chiӅu này ngѭӡi ta dùng bӝ lӑc xoay chiӅu. 2.3.2 Giҧi ÿLӅu chӃÿѫn biên: Vӟi ÿLӅu chӃÿѫn biên ngѭӡi ta chӍ phát ÿi biên tҫn trên (Ȧt + Ȧs ). Ӣ máy thu ngѭӡi ta thu lҩy biên tҫn trên sau ÿó cho vào mҥch ÿLӅu biên vòng cùng vӟi tҫn sӕ dao ÿӝng tҥo ra trong máy thu có tҫn sӕ bҵng tҫn sӕ tҧi tin và ÿӗng bӝ vӟi tҧi tin cӫa ÿài phát. Ĉҫu ra bӝ ÿiӅu biên vòng có 2 biên tҫn trên và dѭӟi 55
  56. Cách tҥo ra tҧi tin ÿӗng bӝ vӟi tҧi tin cӫa ÿài phát nhѭ sau: Ĉӕi vӟi tín hiӋu ÿLӅu chӃÿѫn biên tҧi tin ÿã bӏ nén. Tӭc là nó rҩt là nhӓ so vӟi biên tҫn trên. NhiӋm vө phía thu là chúng ta phҧi thu lҥi và khuyӃch ÿҥi tҧi tin và dùng nó ÿӇÿӗng bӝ vӟi dao ÿӝng tҧi tin cӫa máy thu. 2.4. ĈiӅu tҫn và ÿiӅu pha 2.4.1. ĈiӅu tҫn dùng Diode biӃn dung Hình 2.33. Mҥch ÿLӅu tҫn dùng Diode biӃn dung ĈiӅu tҫn tӭc là thay ÿәi tҫn sӕ tҧi tin theo tín hiӋu ÿLӅu chӃ. Nhѭ vұy tҫn sӕ tҧi tin thay ÿәi tӯ fminÿӃn fmax, D f = fmax - fmin ÿѭӧc gӑi là ÿӝ di tҫn cӵc ÿҥi. Dӵa vào ÿһc ÿLӇm cӫa D biӃn dung, ngѭӡi ta có thӇ thӵc hiӋn ÿLӅu tҫn. ĈӇәn ÿӏnh tҫn sӕ trung tâm cӫa dao ÿӝng ÿLӅu tҫn ngѭӡi ta mҳc nӕi tiӃp D biӃn dung vӟi thҥch anh. Khi ÿiӋn áp ngѭӧc cӫa D biӃn dung thay ÿәi theo tín hiӋu ÿLӅu chӃ sӁ làm cho CD thay ÿәi theo và làm f thay ÿәi theo tín hiӋu ÿLӅu chӃ => Nhѭ vұy ta thӵc hiӋn ÿѭӧc ÿLӅu tҫn. Us(t) = - UD – E0 => UD = - (E0 + Us(t)) => UD = - (E0 + UmscosȦst) Nhұn xét: - Ѭu ÿiӇm: Có tҫn sӕ trung tâm әn ÿӏnh do dùng thҥch anh. - Nhѭӧc ÿLӇm: Ĉӝ di tҫn cӵc ÿҥi D f = fmax - fmin nhӓ 2.4.2. ĈiӅu pha theo Amstrong 56
  57. Hình 2.34. Mҥch ÿLӅu pha theo Amstrong và ÿӗ thӏ vectѫ cӫa tín hiӋu Tҧi tin tӯ thҥch anh ÿѭa ÿӃn bӝÿLӅu biên 1 (ĈB1) và ÿiӅu biên 2 (ĈB2) lӋch pha 900, còn tín hiӋu ÿLӅu chӃ vSÿѭa ÿӃn hai mҥch ÿLӅu biên ngѭӧc pha. ĈiӋn áp ra trên hai bӝÿLӅu pha: ® ® ® ® ® Ĉӗ thӏ véc tѫ cӫa tín hiӋu Vdb1 và Vdb2 và véc tѫ tәng cӫa chúng V = Vdb1 + Vdb2 là mӝt dao ÿӝng ÿѭӧc ÿLӅu chӃ pha và biên ÿӝ. ĈLӅu biên ӣÿây là ÿiӅu biên ký sinh. ĈӇ hҥn chӃÿLӅu biên ký sinh => chӑn ¨ij nhӓ (¨ij < 0,35) 2.4.3.ĈiӅu tҫn dùng Transistor ÿiӋn kháng Phҫn tӱÿLӋn kháng: Dung tích hoһc cҧm tính có trӏ sӕ biӃn thiên theo ÿiӋn áp ÿLӅu chӃ ÿһt trên nó ÿѭӧc mҳc song song vӟi hӋ dao ÿӝng cӫa bӝ dao ÿӝng làm cho tҫn sӕ dao ÿӝng thayÿәi theo tín hiӋu ÿLӅu chӃ. Phҫn tӱÿLӋn kháng ÿѭӧc thӵc hiӋn nhӡ mӝt mҥch di pha trong mҥch hӗi tiӃp cӫa BJT. Có 4 cách mҳc phân tӱÿLӋn kháng nhѭ hình vӁ. 57
  58. Vӟi mҥch phân áp RC ta tính ÿѭӧc: IC = S.VBE => IC luôn luôn cùng phía vӟi VBE. 1 1 NӃu chӑn << R (hӧp lý vì tѭѫng ӭng vӟi VBE; R tѭѫng ӭng vӟi VCB) jwC jwC Vӟi: 58
  59. Tham sӕ cӫa ÿLӋn kháng tѭѫng ÿѭѫng phө thuӝc vào ÿӝ hӛ dүn S cӫa BJT. Df ĈiӅu tҫn dùng phân tӱÿLӋn kháng có thӇÿҥt ÿѭӧc lѭӧng di tҫn tѭѫng ÿӕi là khoҧng f t 2% • Sѫÿӗ bӝ tҥo dao ÿӝng ÿLӅu tҫn bҵng phҫn tӱÿLӋn kháng phân áp RC : Hình 2.35. Sѫÿӗ mҥch tҥo dao ÿӝng ÿLӅu tҫn phҫn tӱÿLӋn kháng phân áp RC T1 : BJT ÿiӋn kháng; T2 : BJT dao ÿӝng 2.4.4. ĈiӅu tҫn bҵng dao ÿӝng xung. Hình 2.36. ĈiӅu tҫn bҵng dao ÿӝng xung EB thay ÿәi theo tín hiӋu tin tӭc nên làm thay ÿәi thӡi gian ÿóng mӣ cӫa Transistor 59
  60. è Thay ÿәi tҫn sӕ xung ra. 2.5. Giҧi ÿLӅu tҫn. 2.5.1. Nguyên lý chung a. NhiӋm vө: - Lҩy ra quy luұt thay ÿәi tҫn sӕ cӫa tҧi tin ÿӇ thu ÿѭӧc tin tӭc ban ÿҫu. -ĈӇ thӵc hiӋn ÿѭӧc tách sóng ÿLӅu tҫn thì cҫn tҥo ra ÿһc tính truyӅn ÿҥt nhѭ sau: Hình 2.37. Nguyên lý giҧi ÿLӅu tҫn B = fmax – fmin ; Yêu cҫu ABC là ÿѭӡng thҷng 2.5.2. Các mҥch giҧi chӃ tҫn sӕ a, Tách sóng bҵng mҥch cӝng hѭӣng. 60
  61. Hình 2.38. Giҧi ÿLӅu tҫn bҵng mҥch cӝng hѭӣng Ngѭӡi ta chӑn tҫn sӕ trung tâm f0 cӫa tín hiӋu ÿLӅu tҫn nҵm ӣ sѭӡn cӝng hѭӣng cӫa máy thu. Khi tҫn sӕ thay ÿәi thì ÿһc ÿLӇm làm viӋc sӁ thay ÿәi ÿRҥn ABC và làm cho tín hiӋu ra thay ÿәi theo ÿúng quy luұt thay ÿәi cӫa tin tӭc. Khi tҫn sӕ biӃn thiên càng lӟn thì tín hiӋu ra sӁ càng bӏ méo tín hiӋu. Vì vұy trong thѭӡng hӧp này ta chӍ sӱ dөng ÿӇ giҧi ÿLӅu tҫn. Trong trѭӡng hӧp là ÿӝ di tҫn cӵc ÿҥi là nhӓ. b, Tách sóng ÿiӅu tҫn bҵng mҥch cӝng hѭӣng lӋch Hình 2.39. Tách sóng ÿiӅu tҫn bҵng mҥch cӝng hѭӣng lӋch Ngѭӡi ta chӑn f2 – f0 = f0 – f1 = B/2 (f2 > f0 > f1 ) 61
  62. Hình 2.40. Ĉһc tuyӃn lӑc cӫa mҥch cӝng hѭӣng lӋch 62
  63. Chѭѫng 3: ĈӘI TҪN 3.1. Ĉӏnh nghƭa 3.1.1. Ĉһt vҩn ÿӅ: Tín hiӋu (tiӃng nói, hình ҧnh) muӕn truyӅn ÿѭӧc ÿi xa, ta phҧi thӵc hiӋn ÿLӅu chӃӣ tҫn sӕ cao. Tùy theo phѭѫng thӭc ÿLӅu chӃ, mӛi tín hiӋu ÿLӅu chӃ có mӝt bӅ mһt rӝng phә nhҩt ÿӏnh. VD:Âm thanh: bӅ rӝng phә tín hiӋu ÿLӅu biên ¨f < 20KHz, và ÿiӅu tҫn ¨f <100KHz. Ӣ máy thu: Dùng mҥch cӝng hѭӣng, ÿӇ cӝng hѭӣng vӟi tҫn sӕ sóng mang cӫa ÿài phát. Dҧi thông cӫa mҥch cӝng hѭӣng B bҵng bӅ rӝng phә tín hiӋu: B=¨f Hình 3.1.BӅ rӝng phә cӫa tín hiӋu B = f0/Q vӟi: f0:là tҫn sӕ trung tâm Q:là hӋ sӕ phҭm chҩt cӫa mҥch cӝng hѭӣng. (Q = 100n à 1000n) VD: Q = 100 f0 = 40MHz 40 Þ===B0.4 MHz 400 Khz 100 NӃu ǻf = 20KHz 400 Þ==h 20 (kênh) 20 ð Ĉây là máy thu trӵc tiӃp 63
  64. ĈӇ thu ÿѭӧc 1 kênh theo yêu cҫu ta không dùng máy thu trӵc tiӃp mà dùng quá trình ÿәi tҫn. ’ f0 < f0 ’ B’ = f0 / Q < B f0’ = ftg (tҫn sӕ trung gian) VD: Âm thanh ÿiӅu biên ftg = 455KHz Kƭ thuұt truyӅn hình : ftg = 4.5MHz hoһc 5.5MHz Ӣ máy phát:ĈӇ thӵc hiӋn ÿLӅu chӃ tín hiӋu tҫn sӕ thҩp lên tҫn sӕ sóng mang cao tҫn, ngѭӡi ta dùng tính chҩt không ÿѭӡng thҷng cӫa phҫn tӱ phi tuyӃn. Hình 3.2. Sѫÿӗӣ máy phát Do tính chҩt không ÿѭӡng thҷng cӫa các phҫn tӱ phi tuyӃn nên tín hiӋu ra ngoài tín hiӋu ÿiӅu chӃ còn có các thành phҫn hài. NӃu chúng ta thӵc hiӋn quá trình phát trӵc tiӃp thì các thành phҫn hài này sӁ gây nhiӉu cho máy thu. ĈӇ khҳc phөc nhѭӧc ÿLӇm này ngѭӡi ta tiӃn hành ÿiӅu chӃ tín hiӋu ӣ tҫn sӕ trung gian sau ÿó thӵc hiӋn quá trình ÿәi tҫn ÿӇÿѭa ra tín hiӋu sóng mang. Máy phát thӵc hiӋn theo nguyên lý trên gӑi là máy phát ÿәi tҫn. Ngoài ra trong các hӋ thӕng thông tin (vӋ tinh, viba) chúng ta sӱ dөng các bӝ chuyӇn tiӃp chính là các bӝÿәi tҫn. 3.1.2. Khái niӋm: Ĉәi tҫn là quá trình tác ÿӝng lên hai tín hiӋu sao cho trên ÿҫu ra cӫa bӝ trӝn nhұn ÿѭӧc tín hiӋu tәng hoһc hiӋu cӫa hai tín hiӋu ÿó. 64
  65. Thông thѭӡng mӝt trong hai tín hiӋu vào là tín hiӋu ÿѫn âm (có mӝt vҥch phә), tín hiӋu ÿó gӑi là tín hiӋu ngoҥi sai có tҫn sӕ là fns (sai lӋch vӟi tín hiӋu kia mӝt giá trӏ gӑi là mӝt tҫn sӕ trung gian ftg ). Tín hiӋu còn lҥi là tín hiӋu hӳu ích (mang tin tӭc) vӟi tҫn sӕ là fth cӕÿӏnh hoһc là biӃn thiên trong mӝt phҥm vi nào ÿó. Tín hiӋu có tҫn sӕ mong muӕn ÿѭӧc tách ra nhӡ mӝt bӝ lӑc, tҫn sӕ cӫa nó thѭӡng ÿѭӧc gӑi là tҫn sӕ trung gian ftg . 3.2. Nguyên lý ÿәi tҫn: 3.2.1. Sѫÿӗ khӕi và nguyên lý làm viӋc: Hình 3.3. Sѫÿӗ khӕi nguyên lý ÿәi tҫn Trong ÿó: fns : là tҫn sӕ cӫa tín hiӋu ngoҥi sai fth : là tҫn sӕ cӫa tín hiӋu cҫn trӝn vӟi fns ftg : là tҫn sӕ trung gian lҩy ӣÿҫu ra cӫa bӝ trӝn tҫn. - Mҥch cӝng hѭӣng vào có nhiӋm vө cӝng hѭӣng vӟi tҫn sӕ tín hiӋu. Vì tҫn sӕ cӝng Kѭӣng cao nên dҧi thông B cӫa mҥch cӝng hѭӣng lӟn. Vì vұy ngoài tҫn sӕ cҫn thu là fth, ta còn thu ÿѭӧc các tҫn sӕ lân cұn. Các tҫn sӕ này ÿѭa vào bӝ trӝn cùng vӟi fns tҥo ra dao ÿӝng nӝi. - Bӝ trӝn là các phҫn tӱ không ÿѭӡng thҷng có ÿһc tuyӃn Volt – Ampe n i = a0 + a1u + a2u² + + an u Trong ÿó: U: ĈiӋn áp ÿһt vào phҫn tӱ phi tuyӃn Xét nguyên lý ÿәi tҫn ÿӕi vӟi tín hiӋu ÿLӅu hoà uth( t ) = Uthmcos ( Ȧtht ) uns( t ) = Unsmcos ( Ȧnst ) u = uth ( t ) + uns( t ) = Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) i = a0 + a1 [ Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) ] + a2 [ Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) ]² + 65
  66. n +an [ Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) ] + i = a0 + a1 [Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) ] + a2 [ U²thm cos²( Ȧtht ) + U²nsm cos²( Ȧnst ) + 2UthmUnsmcos( Ȧtht )cos( Ȧnst ) ] + + n + an [ Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) ] + i = a0 + a1 [Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) ] éù221++ cos() 2wwthtt 1 cos() 2 ns ++aUU2 êúthm nsm ëû22 n +a2 [2UthmUnsmcos(Ȧtht)cos( Ȧnst ) + + an [ Uthmcos(Ȧtht) + Unsmcos(Ȧnst) ] + a2 i = a0 + a1 [ Uthmcos( Ȧtht ) + Unsmcos( Ȧnst ) ] + ( U²thm + U²nsm) 2 a2 + [ U²thmcos( 2Ȧtht ) + U²nsmcos( 2Ȧnst ) 2 + a2UthmUnsm [cos( Ȧns + Ȧns )t + cos( Ȧns - Ȧth)t ] + n + an [ Uthmcos( Ȧtht ) +Unsm( Ȧnst) ] + Vұy dòng ÿiӋn ra cӫa bӝ trӝn tҫn có nhiӅu thành phҫn. Trong ÿó có thành phҫn 1 chiӅu, thành phҫn bұc nhҩt cӫaȦth Ȧns thành phҫn bұc 2 cӫaȦth Ȧns thành phҫn tҫn sӕ tәng hiӋu cӫaȦth ,Ȧns. Ngoài ra còn có các thành phҫn bұc cao Khi: m, n = 1 => Ȧ = Ȧns ± Ȧth : Bӝ trӝn tҫn ÿѫn giҧn m, n > 1 => Bӝ trӝn tҫn tә hӧp. Trong các thành phҫn ÿó thì thành phҫn Ȧns - Ȧth là thành phҫn tҫn sӕ thҩp nhҩt. Ngѭӡi ta chӑn tҫn sӕ này làm tҫn sӕ trung gian Tӯÿó ta có biӇu thӭc ÿәi tҫn Ȧtg = Ȧns - Ȧth BiӇu thӭc ÿәi tҫn Ȧtg = Ȧns - Ȧth (NӃuȦns > Ȧth ) Ȧtg = Ȧth - Ȧns (NӃu Ȧth > Ȧns) Þ ftg = fns - fth ftg = fth - fns Sau khi ra khӓi bӝ trӝn ta có 1 bӝ lӑc tҫn sӕ trung gian. Vì vұy dҧi thông B cӫa mҥch cӝng hѭӣng có tính chӑn lӑc cao. 66
  67. 3.2.2. NhiӉu sinh ra cӫa bӝ trӝn tҫn và cách khҳc phөc 3.2.2.1. NhiӉu tҫn sӕ trung gian NӃu ÿҫu vào bӝ trӝn có tҫn sӕ trung gian thì nó sӁ ÿi qua bӝ trӝn tҫn gӑi là nhiӉu tҫn sӕ trung gian: f B = th Q B tăng ®tín hiӋu chӑn lӑc kém Cách khҳc phөc: - Trѭӟc bӝ trӝn tҫn ta phҧi lӑc bӓ ftg ( lӑc bӓ nhiӉu) Hình 3.4. Sѫÿӗ trӝn tҫn mҳc cӝng hѭӣng cӵc ÿҥi XL = XC 1 1 1 ȦL = ĺ Ȧ² = ĺ Ȧ = = 2ʌftg wC LC LC 1 ftg = 2p LC 1 JLw JCw Z = =¥® Loҥi bӓÿѭӧc ftg AB æö1 JLç÷w - èøwC Mҳc cӝng hѭӣng cӵc tiӇu 67
  68. Hình 3.5. Sѫÿӗ trӝn tҫn mҳc cӝng hѭӣng cӵc tiӇu 1 J Z=+ JLww =-= JL JXX() - ABJCCww LC Þ ZAB = 0 ĺ ftgÿi xuӕng ÿҩt nên ta loҥi bӓÿѭӧc ftg 3.2.2.2 NhiӉu tҫn sӕҧnh Trong thӵc tӃ sӁ có 1 thành phҫn tҫn sӕ cao hѫn thành phҫn fns cNJng thoҧ mãn ÿѭӧc ÿәi tҫn và cNJng ÿѭӧc ÿәi thành ftg .Tҫn sӕÿó ÿѭӧc gӑi là tҫn sӕҧnh Giҧ sӱÿәi tҫn theo ftg = fns - fth ( fns > fth ) Hình 3.6.Ĉӗ thӏ nhiӉu tҫn sӕҧnh ftg = fanh - fns Mҥch cӝng hѭӣng fth có dҧi thông B lӟn ® có thӇ thu fanh (nhiӉu) Cách khҳc phөc Thӵc hiӋn ÿәi tҫn 2 lҫn ® sӁ có 2 tҫn sӕ trung gian: ftg1,ftg2 ( ftg1 > ftg2 ) 68
  69. Hình 3.7. Khҳc phөc nhiӉu tҫn sӕҧnh bҵng ÿәi tҫn 2 lҫn Trong lҫn ÿәi tҫn lҫn 1: ftg1 = fns - fth Hình 3.8. Quá trình ÿәi tҫn lҫn 1 ĈӇ thӵc hiӋn khҳc phөc nhiӉu tҫn sӕҧnh ta sӁ thӵc hiӋn ÿәi tҫn 2 lҫn. Hình 3.9. Quá trình ÿәi tҫn lҫn 2 Do tҫn sӕ ftg1 lӟn . Do vұy tҫn sӕҧnh fanh1 nҵm ngoài dҧi thông cӫa mҥch cӝng hѭӣng vào và qua bӝÿәi tҫn lҫn 1 ta loҥi bӓÿѭӧc fanh ta chӍ thu ÿѭӧc fth. Sau ÿó ta thӵc hiӋn ÿәi tҫn lҫn 2 và thu ÿѭӧc ftg2. Do ftg2 thҩp nên dҧi thông cӫa mҥch lӑc hҽp và ta cNJng loҥi bӓ ÿѭӧc thành phҫn tҫn sӕ fanh2 69
  70. 3.2.3 Thu ÿәi tҫn trong 1 dҧi tҫn rӝng 1 f = 2p LC NӃu f thay ÿәi thì thӵc hiӋn trong 1 dҧi rӝng. Ngѭӡi ta có thӇ thay ÿәi L,C tѭѫng ӭng. Trong dҧi tҫn rӝng ÿó chia thành nhiӅu băng. ĈӇ thay ÿәi tҫn sӕ trong 1 băng ngѭӡi ta có thӇ dùng tө biӃn ÿәi ÿLӋn dung. Hình 3.10. Tө biӃn ÿәi ÿLӋn dung 3.2.4 Ĉәi tҫn ÿӇ thѭc hiӋn ÿәi băng tҫn sӕ Tín hiӋu thӵc tӃ fmin ÷ fmax Trong trѭӡng hӧp ta muӕn ÿәi tӯ băng tҫn này sang băng tҫn khác ta có thӇ thӵc hiӋn nhѭ sau: Hình 3.11. Ĉәi tҫn ÿӇ thӵc hiӋn ÿәi băng tҫn sӕ Hình 3.12.Ĉӗ thӏ thӵc hiӋn ÿәi băng tҫn sӕ 70
  71. 3.3. Mҥch ÿәi tҫn dùng Diode 3.3.1. Mҥch ÿәi tҫn ÿѫn Hình 3.13. Mҥch ÿәi tҫn ÿѫn Trong sѫÿӗ trӝn tҫn trên diode, mҥch tín hiӋu, mҥch ngoҥi sai và mҥch trung gian ÿѭӧc mҳc nӕi tiӃp vӟi nhau. Mҥch trung gian và mҥch tín hiӋu ÿӕi xӭng vӟi nhau, do ÿó có thӇ ÿәi lүn cho nhau, nghƭa là trong mҥch có hiӋn tѭӧng ÿәi tҫn ngѭӧc. ĈiӋn áp tín hiӋu ÿһt lên diode ÿѭӧc xác ÿӏnh: uth = Uthmcos( Ȧtht ) ĈiӋn áp ngoҥi sai ÿһt lên diode ÿѭӧc xác ÿӏnh: uns = Unsmcos( Ȧnst ) Do ÿó dòng ÿiӋn tҫn sӕ trung gian qua diode ( do Uth tҥo ra ): itg = Itgm cos [( Ȧns - Ȧth )t ] 3.3.2. Mҥch ÿәi tҫn cân bҵng Hình 3.14. Mҥch ÿәi tҫn cân bҵng ĈiӋn áp tín hiӋu ÿһt lên 2 diode là ngѭӧc pha nhau: uth1 = Uthmcos( Ȧtht ) uth2 = Uthmcos( Ȧtht + ʌ ) ĈiӋn áp ngoҥi sai ÿһt vào 2 diode ÿӗng pha nhau: 71
  72. uns1 = uns2 = uns = Unsmcos( Ȧnst ) Do ÿó dòng ÿiӋn tҫn sӕ trung gian qua các diode: itg1 = Itgmcos [ ( Ȧns - Ȧth)t ] itg2 = Itgmcos { [( Ȧns - Ȧth)t ] + ʌ } = Itgmcos( Ȧns - Ȧth)t Trên mҥch cӝng hѭӣng ta nhұn ÿѭӧc: itg = itg1 + itg2 = 2Itgmcos [( Ȧns - Ȧth) t] Nhұn xét: - Mҥch trӝn tҫn cân bҵng làm tăng dòng ÿiӋn trung gian ӣÿҫu ra so vӟi ÿәi tҫn ÿѫn thì ÿәi tҫn cân bҵng biên ÿӝ tín hiӋu ra cӫa dòng ÿiӋn trung gian tăng gҩp ÿôi. - NӃu có nhiӉu tҫn sӕ trung gian tҥo nên do bӝ dao ÿӝng ngoҥi sai thì diode tҫn sӕ trung gian này sӁ ÿѭa vào 2 diode là cùng pha. Tuy nhiên do ÿҧo pha ӣ BA2 nên nhiӉu này bӏ triӋt tiêu. 4.4.3. Mҥch ÿәi tҫn vòng Hình 3.15. Mҥch ÿәi tҫn vòng Mҥch ÿәi tҫn vòng gӗm 2 mҥch ÿәi tҫn cân bҵng mҳc nӕi tiӃp. ĈiӋn áp tín hiӋu ÿһt lên 4 diode ÿѭӧc xác ÿӏnh: uth1 = Uthmcos( Ȧtht ) uth2 = Uthmcos( Ȧtht ) uth3 = Uthmcos( Ȧtht ) uth4 = Uthmcos( Ȧtht ) ĈiӋn áp ngoҥi sai ÿһt lên 4 diode ÿӗng pha nhau: uns1 = uns2 = uns3 = uns4 = uns = Unsmcos( Ȧnst ) Do ÿó dòng ÿiӋn tҫn sӕ trung gian qua các diode ( do Uth tҥo ra ) 72
  73. IIcttg1=- tgmos(ww ns th ) IIctIcttg2= tgmosëûéù(ww ns -+=- th) p tgm os( ww ns th ) IIctIcttg3= tgmosëûéù(ww ns -+=- th) p tgm os( ww ns th ) IIcttg4=- tgmos(ww ns th ) Trên mҥch cӝng hѭӣng ta nhұn ÿѭӧc: IIIIIIcttg=+++=- tg1 tg 2 tg 3 tg 44 tgm os()ww ns th Nhұn xét - Mҥch ÿәi tҫn vòng chӍ chӭa các thành phҫn tҫn sӕ wns w± th các thành phҫn khác bӏ khӱ do ÿó dӉ tách ÿѭӧc thành phҫn tҫn sӕ trung gian nhѭ mong muӕn - Mҥch ÿәi tҫn vòng làm tăng dòng ÿiӋn trung gian ӣÿҫu ra so vӟi ÿәi tҫn cân bҵng thì ÿәi tҫn vòng có biên ÿӝ tín hiӋu ra cӫa dòng ÿiӋn trung gian tăng gҩp ÿôi. 3.3.2 Mҥch ÿәi tҫn dùng Transistor Mҥch ÿәi tҫn dùng transistor có thӇ mҳc theo sѫÿӗ Bazo chung hoһc Emito chung. Các Vѫÿӗ này khác nhau ӣ cách ÿһt ÿLӋn áp ngoҥi sai vào transistor. Trên cѫ sӣ sѫÿӗ nguyên lý, ngѭӡi ta ÿã thiӃt kӃ nhiӅu loҥi ÿӗ thӵc tӃ khác nhau nhѭ dѭӟi ÿây : a, Sѫÿӗ Uthÿѭa vào B, Unsÿѭa vào E. Hình 3.16. Sѫÿӗ Uthÿѭa vào B, Unsÿѭa vào E. b, Uthÿѭa vào E, Unsÿѭa vào B. 73
  74. Hình 3.17. Uthÿѭa vào B, Unsÿѭa vào E. c, Uth, Unsÿѭa vào E. Hình 3.18. Uth , Unsÿѭa vào E. 74
  75. T4 RE CE T3 CB RB1 RB2 RE CE T1 C RB1 CB RB2 CB RB2 RB1 RE Ec RB1 C1 T2 CE CB RB2 C2 RE Hình 3.19. Ví dөÿәi tҫn bҵng Transistor Trong ÿó: ftg1,ftg2 tҥo mҥch cӝng hѭӣng kép. T1: Bӝ trӝn vӟi fthÿѭa vào bazo, fnsÿѭa vào emito T2 : Bӝ trӝn dao ÿӝng ngoҥi sai 3 ÿLӇm ÿLӋn dung T3,T4,T5 : Tҫng khuӃch ÿҥi trung tҫn cӝng hѭӣng 75
  76. CHѬѪNG 4: CHUYӆN ĈӘI AD VÀ DA 4.1. Cѫ sӣ lý thuyӃt. Kӻ thuұt PCM. - 6ѫÿӗ khӕi: ‘ SA įM į M SD Lҩy mүu /ѭӧng tӱ hóa Mã hóa Hình 4.1. Sѫÿӗ khӕi kӻ thuұt PCM Tín hiӋu vào là tín hiӋu tѭѫng tӵ biӃn ÿәi liên tөc theo thӡi gian. Tín hiӋu này ÿѭӧc ÿѭa vào bӝ lҩy mүu ÿӇ rӡi rҥc hóa tín hiӋu. Ĉҫu ra bӝ lҩy mүu là tín hiӋu įM là mӝt dãy xung có biên ÿӝ thay ÿәi theo quy luұt cӫa tín hiӋu tѭѫng tӵ. Hình 4.2. Minh hӑa viӋc lҩy mүu tín hiӋu - Do tín hiӋu tѭѫng tӵ là bҩt kǤ nên các mӭc lҩy xung cNJng là bҩt kǤ (vô hҥn mӭc). - Khӕi lѭӧng tӱ hóa có nhiӋm vө làm tròn tín hiӋu xung có mӭc bҩt kǤ thành xung có mӭc tѭѫng ӭng vӟi 2n mӭc. Nhѭ vұy sai sӕÿҫu tiên mà chúng ta gһp phҧi khi chuyӇn ÿәi tѭѫng tӵ - sӕ là do khӕi lѭӧng tӱ hóa gây nên. ‘ - Tín hiӋu ra khӓi khӕi lѭӧng tӱ (į M) sӁÿѭӧc ÿѭa vào khӕi mã hóa và tҥo ra các khӕi nhӏ phân SD (n bit). - Ví dө:Giҧ sӱ tín hiӋu tѭѫng tӵ có tҫn sӕ lӟn nhҩt fAmax và tҫn sӕ lҩy mүu fLM Ta có tiӃng nói nҵm trong vùng tҫn sӕ 0,3 ÷ 3,4 (KHz) fLM thoҧ mãn ÿiӅu kiӋn ÿӇ không xҧy ra hiӋn tѭӧng chӗng chҩt tín hiӋu fLM • 2fAMax Trong tiӃng nói fLM = 2.3,4 = 6,8KHz Nhѭng thông thѭӡng ta lҩy fLM = 8KHz Mӛi mүu ngѭӡi ta thѭӡng mã hoá bӣi 8 bit. Nhѭ vұy tӕc ÿӝ lҩy mүu v = 64Kbit/s 76
  77. *) Lѭӧng tӱ hoá +)Lѭӧng tӱ hoá ÿӅu (tuyӃn tính) Các mӭc lѭӧng tӱ hoá là bҵng nhau Hình 4.3. Lѭӧng tӱ hóa ÿӅu. Sai sӕ cӫa lѭӧng tӱ hóa ÿӅu là ±Q/2 +) Lѭӧng tӱ hóa phi tuyӃn: Hình 4.4. Lѭӧng tӱ hóa phi tuyӃn ĈӇ phӕi ghép giӳa nguӗn tín hiӋu có dҥng tѭѫng tӵ vӟi các hӋ thӕng xӱ lý sӕ ngѭӡi ta dùng các mҥch chuyӇn ÿәi tѭѫng tӵ - sӕ (ADC : Analog-Digial Converter) và các mҥch chuyӇn ÿәi sӕ - tѭѫng tӵ (DAC : Digial- Analog Converter). Hình vӁ (6.1) biӇu diӉn quá trình biӃn ÿәi tín hiӋu dҥng tѭѫng tӵ sang dҥng sӕ. Tín hiӋu tѭѫng tӵ UAÿѭӧc chuyӇn thành dҥng bұc thang ÿӅu. Vӟi 1 phҥm vi cӫa giá trӏ UAÿѭӧc biӇu diӉn bӣi 1 giá trӏÿҥi diӋn thích hӧp. 77
  78. Chҷng hҥn giá trӏ UAÿѭӧc chuyӇn thành dҥng bұc thang 7 bұc và ӣ mӛi bұc, ta gán cho UA mӝt giá trӏ rӡi rҥc. Ví dө khi UA biӃn thiên trong mӝt khoҧng nhӓ 3,5 –› 4,5 ta gán cho nó mӝt giá trӏ là 100. Mӝt cách tәng quá, gӑi tín hiӋu tѭѫng tӵ là SA (UA), tín hiӋu sӕ là SD (UD). SD ÿѭӧc biӇu diӉn dѭӟi dҥng mã nhӏ phân nhѭ sau : Trong ÿó : bk = 0 hoһc bk = 1 (vӟi k = 0 –› k = n - 1) và ÿѭӧc gӑi là bit. + bn-1 : bit có nghƭa lӟn nhҩt (MSB : Most significant bit). Mӛi biӃn ÿәi cӫa MSB tѭѫng ӭng vӟi sӵ biӃn ÿәi nӱa dҧi làm viӋc. + bo : bit có nghƭa nhӓ nhҩt (LSB : Least significant bit). Mӛi biӃn cӫa LSB tѭѫng ӭng vӟi sӵ biӃn ÿәi mӝt mӭc lѭӧng tӱ. Mӝt mӭc lѭӧng tӱ bҵng mӝt nҩc cӫa hình bұc thang Ví dө : vӟi mӝt mҥch biӃn ÿәi N bit vӟi là N sӕ hҥng trong dãy mã nhӏ phân. (Trong ví dө trên hình vӁ 6.1 : N = 3) thì mӛi nҩc trên hình bұc thang chiӃm mӝt giá trӏ. U QU==AM LSB 2n-1 UAM : là giá trӏ cӵc ÿҥi cho phép cӫa ÿLӋn áp tѭѫng tӵ. ULSB = Q : gӑi là mӭc lѭӧng tӱ. Sai sӕ lѭӧng tӱ hóa ÿѭӧc xác ÿӏnh nhѭ sau : Q D=U Q 2 Khi chuyӇn ÿәi AD phҧi thӵc hiӋn viӋc lҩy mүu tín hiӋu tѭѫng tӵ. ĈӇÿҧm bҧo khôi phөc lҥi tín hiӋu mӝt cách trung thӵc, tҫn sӕ lҩy mүu fM phҧi thӓa mãn ÿiӅu kiӋn : Fthmax : tҫn sӕ cӵc ÿҥi cӫa tín hiӋu B : dҧi tҫn sӕ cӫa tín hiӋu. 4.2. Các thông sӕ Fѫ bҧn a) Dҧi chuyӇn ÿәi Dҧi chuyӇn ÿәi cӫa ÿLӋn áp tѭѫng tӵӣÿҫu vào là khoҧng ÿLӋn áp mà bӝ chuyӇn ÿәi AD có thӇ thӵc hiӋn chuyӇn ÿәi ÿѭӧc. UAmin ÷ UAmax 78
  79. b) Sai sӕ chuyӇn ÿәi - Liên quan ÿӃn sai sӕ lѭӧng tӱ hoá S Q = AMax 2n -1 c)Tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi Liên quan ÿӃn thӡi gian chuyӇn ÿәi 1 giá trӏ nào ÿó và thӡi gian hӗi phөc ÿӇ mҥch chuyӇn vӅ trҥng thái ban ÿҫu trѭӟc khi thӵc hiӋn chuyӇn ÿәi trҥng thái khác nhau. Tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi tӹ lӋ nghӏch vӟi thӡi gian 1 f = Tchuyendoi + Tphuchoi Mӝt ADC có tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi cao thì ÿӝ chính xác giҧm và ngѭӧc lҥi. Nghƭa là yêu cҫu vӅÿӝ chính xác và tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi mâu thuүn vӟi nhau. Tùy theo yêu cҫu sӱ dөng, phҧi tìm cách dung hòa các yêu cҫu ÿó mӝt cách hӧp lý nhҩt. 4.3. Nguyên tҳc làm viӋc cӫa ADC Nguyên tҳc làm viӋc cӫa ADC ÿѭӧc minh hӑa theo sѫÿӗ : Hình 4.5.Ĉӗ thӏ thӡi gian cӫa ÿLӋn áp vào và ra mҥch lҩy mүu. Trѭӟc hӃt tín hiӋu tѭѫng tӵ UAÿѭӧc ÿѭa ÿӃn mҥch lҩy mүu. Mҥch này có 2 nhiӋm vө: - Lҩy mүu tín hiӋu tѭѫng tӵ tҥi nhӳng thӡi ÿLӇm khác nhau và cách ÿӅu nhau (rӡi rҥc hóa tín hiӋu vӅ mһt thӡi gian). 79
  80. - Giӳ cho biên ÿӝÿLӋn áp tҥi các thӡi ÿLӇm lҩy mүu không ÿәi trong quá trình chuyӇn ÿәi tiӃp theo (tӭc là trong quá trình lѭӧng tӱ hóa và mã hóa). Tín hiӋu ra cӫa mҥch lҩy mүu ÿѭӧc ÿѭa ÿӃn mҥch lѭӧng tӱ hóa ÿӇ thӵc hiӋn làm tròn vӟi ÿӝ chính xác bҵng ± Q/ 2. Vұy quá trình lѭӧng tӱ hóa thӵc chҩt là quá trình làm tròn sӕ. Lѭӧng tӱ hóaÿѭӧc thӵc hiӋn theo nguyên tҳc so sánh, tín hiӋu cҫn chuyӇn ÿәi ÿѭӧc so sánh vӟi mӝt loҥt các ÿѫn vӏ chuҭn Q. Sau mҥch lѭӧng tӱ hóa là mҥch mã hóa. Trong mҥch mã hóa, kӃt quҧ lѭӧng tӱ hóa ÿѭӧc sҳp xӃp lҥi theo mӝt trұt tӵ nhҩt ÿӏnh phө thuӝc vào loҥi mã yêu cҫu trên ÿҫu ra bӝ chuyӇn ÿәi . Phép lѭӧng tӱ hóa và mã hóa gӑi chung là phép biӃn ÿәi AD. 4.4. Các phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi tѭѫng tӵ - sӕ 4.4.1 Phân loҥi Có nhiӅu cách phân loҥi ADC. Cách phân loҥi hay dùng hѫn cҧ là phân loҥi theo quá trình chuyӇn ÿәi vӅ mһt thӡi gian. Nó cho phép phán ÿoán mӝt cách tәng quát tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi. Có 3 phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi sau: + ChuyӇn ÿәi song song: Tín hiӋu tѭѫng tӵÿѭӧc so sánh cùng mӝt lúc vӟi nhiӅu giá trӏ chuҭn. Do ÿó tҩt cҧ các bit ÿѭӧc xác ÿӏnh ÿӗng thӡi và ÿѭa ÿӃn ÿҫu ra. + ChuyӇn ÿәi nӕi tiӃp theo mã ÿӃm: Quá trình so sánh ÿѭӧc thӵc hiӋn tӯng bѭӟc theo quy luұt mã ÿӃm. KӃt quҧ chuyӇn ÿәi ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng cách ÿӃm sӕ lѭӧng giá trӏ chuҭn có thӇ chӭa ÿѭӧc trong giá trӏ tín hiӋu tѭѫng tӵ cҫn chuyӇn ÿәi. + ChuyӇn ÿәi song song- nӕi tiӃp kӃt hӧp: Qua mӛi bѭӟc so sánh có thӇ xác ÿӏnh ÿѭӧc tӕi thiӇu 2 bit ÿӗng thӡi. 80
  81. 4.4.2. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp song song Hình 4.6. Sѫÿӗ nguyên lý bӝ chuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp song song n Sӱ dөng 2 – 1 bӝ so sánh, UAÿѭa vào cӱa P, cӱa N sӱ dөng bӝ phân áp. Tín hiӋu sau khi ra khӓi 2n – 1 bӝ so sánh ÿѭӧc ÿѭa vào các trigger D và ÿҫu ra cӫa trigger D Tín hiӋu tѭѫng tӵ UAÿѭӧc ÿѭa ÿӗng thӡi ÿӃn các bӝ so sánh tӯ các bӝ so sánh có ÿLӋn áp so sánh kém nhau bҵng mӭc lѭӧng tӱ hoá. ĈӇ tҥo ra các ÿLӋn áp so sánh này ngѭӡi ta dùng các bӝ phân áp ÿLӋn trӣ nhѭ hình vӁ NӃu lѭӧng tӱ hóa là lѭӧng tӱ hóa ÿӅu thì tҩt cҧ các giá trӏÿLӋn trӣ trùng nhau. Ví dө: UAmax = 7,2Vĺ tҥo ra mӭc ÿLӋn áp so sánh USS1 = 1V, USS2 = 2V, USS3 = 3V, USS4 = 4V USS5 = 5V, USS6 = 6V, USS7 = 7V Nhұn xét: +)ChuyӇn ÿәi song song có ѭu ÿiӇm: Tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi nhanh (các bit tҥo ra ÿӗng thӡi). Sai sӕ biӃn ÿәi thҩp và có thӇ tҥo ra dҥng mã theo ý muӕn. +)ChuyӇn ÿәi song song có nhѭӧc ÿLӇm: KӃt cҩu phӭc tҥp do có sӕ linh kiӋn lӟn. Nên viӋc ӭng dөng chӍ có giӟi hҥn vӟi chuyӇn ÿәi AD có sӕ bit nhӓ và tӕc ÿӝ cao. +)Cách khҳc phөc: ĈӇ khҳc phөc nhѭӧc ÿLӇm này ngѭӡi ta sӱ dөng bӝ chuyӇn ÿәi nӕi tiӃp. 81
  82. 4.4.3. ChuyӇn ÿәi AD nӕi tiӃp SD = bn-1bn-2 b1b0 n-1 1 0 SA= bn-12 + b12 + b02 Hình 4.7. Sѫÿӗ khӕi chuyӇn ÿәi AD nӕi tiӃp Cho ÿiӋn áp vào UA so sánh nӕi tiӃp vӟi các mӭc ÿLӋn áp vào so sánh. Vӟi mӭc ÿLӋn áp so sánh này giҧm dҫn ÿi 2 lҫn và ÿҫu ra cӫa mӛi 1 tҫng so sánh có 1 bit. Tҫng nào có ÿiӋn áp so sánh lӟn ӭng vӟi bit có trӑng sӕ cao và ngѭӧc lҥi. Phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi nhѭ sau: ’ - Giҧ sӱ UA > USS1 khi ÿó bit ra b = 1 ÿӗng thӡi qua bӝ chuyӇn ÿәi DA nó có mӭc U A =USS. ĈiӋn áp này ÿѭӧc trӯ vӟi ÿLӋn áp UAÿӇÿѭa vào tҫng chuyӇn ÿәi tiӃp theo. - Giҧ sӱ UA < USS1 khi ÿó bit ra b = 0 ÿӗng thӡi qua bӝ chuyӇn ÿәi DA thì UA = 0. ĈiӋn áp này ÿѭӧc trӯ vӟi UAÿӇ tҥo ra mӭc ÿLӋn áp ĺÿӇÿѭa tҫng chuyӇn ÿәi tiӃp theo 82
  83. Ví dө: UAmax = 7,2V 1 7,2 USS1 = UAmax = = 3,6V 2 2 1 3,6 USS2 = USS1 = = 1,8V 2 2 1 1,8 USS3 = USS2 = = 0,9V 2 2 ’ UA1 = 5,2V ĺ b2 = 1V, U A1 = 3,6V ’ UA2 = 5,2 – 3,6 = 1,6V USS3 ĺ b0 = 1 ĺ b2b1b0 = 101 Nhұn xét: Phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi nӕi tiӃp có -Ѭu ÿiӇm: KӃt cҩu ÿѫn giҧn vì có bao nhiêu bit cҫn bҩy nhiêu bӝ so sánh - Nhѭӧc ÿLӇm: Tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi chұm 4.4.4. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp kӃt hӧp Hình 4.8. Bӝ chuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp song song nӕi tiӃp kӃt hӧp Ĉây là sӵ kӃt hӧp phѭѫng pháp song song và phѭѫng pháp nӕi tiӃp nhҵm dung hòa ѭu khuyӃt ÿLӇm cӫa hai phѭѫng pháp này : giҧm bӟt ÿӝ phӭc tҥp cӫa phѭѫng pháp song song và tăng tӕc ÿӝ chuyӇn ÿәi so vӟi phѭѫng pháp nӕi tiӃp. Bӝ chuyӇn ÿәi ADC ÿҫu tiên là bӝ chuyӇn ÿәi song song n1bit . Trong bѭӟc so sánh thӭ nhҩt => xác ÿӏnh ÿѭӧc N1 bit. Tӯ B1 => BN1. N Ӄu s ӕ bit l à n th ì s ӕ t ҫng chuyӇn ÿәi là: n l = n1 Mӛi tҫng dùng 2n - 1 bӝ so sánh. Nhѭ vұy ÿӇ chuyӇn ÿәi n bit phҧi dùng sӕ bӝ so sánh là: n ™sӕ bӝ so sánh = l(2n1 – 1) = (2n1 – 1)bӝ n1 83
  84. Ví dө N = 9; N1 = 3 Phѭѫng pháp song song-nӕi tiӃp kӃt hӧp => Sӕ bӝ so sánh: n l(2n1 – 1) = (2n1 – 1) = 3.7 = 21 n1 Phѭѫng pháp song song => sӕ bӝ SS: (2n - 1) = 29 – 1 = 512 – 1 = 511 4.4.5. ChuyӇn ÿәi AD nӕi tiӃp dùng vòng hӗi tiӃp 7ѭ tѭӣng cӫa phѭѫng pháp : Ta biӃn tín hiӋu tѭѫng tӵ thành sӕ xung. Sau ÿó ÿӃm sӕ xung bҵng bӝÿӃm nhӏ phân. Trҥng thái ra cӫa bӝÿӃm nhӏ phân chính là trҥng thái ra cӫa tín hiӋu sӕ mà ta cҫn chuyӇn ÿәi Giҧ sӱ n = 3 bit Hình 4.9. Minh hӑa bӝÿӃm 3 bit 6ѫÿӗ khӕi Hình 4.10. Sѫÿӗ chuyӇn ÿәi AD nӕi tiӃp dùng vòng hӗi tiӃp Mөc ÿích cӫa chuyӇn ÿәi vòng hӗi tiӃp là biӃn UA thành sӕ xung trѭӟc khi chuyӇn ÿәi trҥng thái ra cӫa bӝÿӃm thuұn nghӏch = 0 sau khi qua bӝ chuyӇn ÿәi D_A thì ta thu ÿѭӧc UM = 0. UA,U M cùng ÿѭa vào bӝ trӯ 84
  85. + - Ĉһt Uh = UA –UM, giҧ thiӃt UA> 0 ĺ Uh > 0 qua mҥch thì A = 1, A = 0. Vұy bӝÿӃm thuұn sӁ làm viӋc Trҥng thái ra cӫa bӝÿӃm sӁ tăng dҫn sau ÿó qua chuyӇn ÿәi D_A thì UM tăng dҫn ĺ Uh + - giҧm dҫn cho ÿӃn khi UM = UA thì Uh =0ĺ A = 0, A = 0 ĺ bӝÿӃm thuұn nghӏch ngӯng ÿӃm ĺ trҥng thái ra cӫa tín hiӋu là tín hiӋu sӕ cҫn chuyӇn ÿәi + - Giҧ thiӃt nӃu UA giҧm ĺ Uh > 0 ĺ A = 0, A = 1ĺ bӝÿӃm nghӏch sӁ làm viӋc trҥng ’ ’ thái ra cӫa bӝÿӃm sӁ giҧm dҫn cho ÿӃn khi UA =U M (U h = UA – UM =0 ). Lúc ÿó bӝÿӃm lùi ngӯng làm viӋc trҥng thái ra cӫa bӝÿӃm chính là trҥng thái ra cӫa tín hiӋu sӕ cҫn chuyӇn ÿәi. Phѭѫng pháp này là phѭѫng pháp xҩp xӍ liên tiӃp 4.4.6. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp tich phân ÿѫn giҧn: - Ý tѭӣng: Ngѭӡi ta tҥp ra mӝt khoҧng thӡi gian tx tӍ lӋ vӟi ÿLӋn áp cҫn chuyӇn ÿәi dùng ÿӇ mӣ cӱa mӝt dãy xung chuҭn tҥo nên mӝt ÿLӋn áp xung tӍ lӋ vӟi ÿLӋn áp cҫn chuyӇn ÿәi. Sau ÿó cho sӕ xung ÿó vào bӝÿӃm nhӏ phân. Trҥng thái ra cӫa sӕ nhӏ phân chính là trҥng thái cӫa tín hiӋu sӕ cҫn chuyӇn ÿәi - Sѫÿӗ khӕi: Hình 4.11. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp ÿӃm ÿѫn giҧn 85
  86. Hình 4.12. Giҧn ÿӗ thӡi gian minh hӑa phѭѫng pháp tích phân ÿѫn giҧn ĈiӋn áp quét ÿѭӡng thҷng ÿѭӧc ÿӗng thӡi ÿѭӧc ÿѭa vào 2 bӝ so sánh 1 và so sánh 2. Ӣ bӝ so sánh 1 ÿLӋn áp Uquetÿѭa vào cӱa thuұn còn ӣ bӝ so sánh 2 thì Uquetÿѭӧc ÿѭa vào cӱa ÿҧo và so sánh vӟi UA. Sau ÿó 2 tín hiӋu M,N ÿѭӧc ÿѭa vào cәng AND. P là kӃt quҧ cӫa phép and giӳa M và N. Trong khoҧng thӡi gian t1,t2 mӣ cӱa cho các xung chuҭn ÿi vào bӝÿӃm. Ngoài khoҧng không có xung ÿѭa vào bӝÿӃm nhӏ phân ÿӇÿӃm sӕ xung Nhѭ vұy khi mà Bӝ so sánh 1 có: t t1 : Uq(t) > 0ĺ N = 1 Bӝ so sánh 2 có : t Uq(t) ĺ M = 1 t > t2 : UA > Uq(t) ĺ M = 0 P =M.N ĺTҥo ra khoҧng mӣÿӇÿӃm sӕ xung tx = t2 – t1 Khi ÿѭa P vào cәng and 2 ÿӇ mӣ cӱa cho 1 dãy xung chuҭn fx ĺ tҥo ra n xung. Cho sӕ xung vào bӝÿӃm nhӏ phân ĺÿҫu ra cӫa bӝÿӃm nhӏ phân là tín hiӋu sӕ chúng ta cҫn chuyӇn ÿәi Xét quan hӋ n và UA 86
  87. 1 Giҧ sӱ ta có Uq(t) = U dt RC ò 0 1 Uq(t) = U0t + C RC 1 Uq(t1) = 0 = U0t1 + C RC 1 ĺ C = - U0t1 RC 1 1 Uqm = Uq(t2) = U0t2 + C - U0t2 RC RC 1 1 Uqm = U0(t2 – t1) = U0tx RC RC Do Uqm = UA 1 ĺ UA = U0tx RC U A ĺ tx = RC U o RC Ĉһt: k1 = ĺ tx = k1UA U 0 Vұy sӕ xung n là:n = fx.tx = fx.k1.U A = k2UA Khi UA tăng làm cho sӕ xung tăng lên nên trҥng thái ra tăng theo ’ Xét trên ÿӗ thӏ UA Wăng ĺ U A ӭng vӟi khoҧng thӡi gian t2’ 87
  88. Hình 4.13. Giҧn ÿӗ thӡi gian minh hӑa khi UA tăng Nhұn xét - Phѭѫng pháp này có ÿӝ chính xác phө thuӝc vào R,C,U 0,fx. Chính vì vұy yêu cҫu các thông sӕ này phҧi әn ÿӏnh - Phѭѫng pháp này gһp sai sӕ ±1 xung do sӵ không ÿӗng bӝ cӫa thӡi gian mӣ cӱa vӟi thӡi gian tҫn sӕ xung nhӏp. Vì vұy ÿӇ giҧm sai sӕ ngѭӡi ta tăng tҫn sӕ xung nhӏp fx hoһc giҧm ÿӝ dӕc quét ÿѭӡng thҷng. Tuy nhiên time chuyӇn ÿәi kéo dài.Ta thѭӡng sӱ dөng phѭѫng pháp tăng tҫn sӕ xung chuҭn. 4.4.7. ChuyӇn ÿәi AD theo phѭѫng pháp tích phân hai sѭӡn dӕc Phѭѫng pháp này ngѭӡi ta chuyӇn tín hiӋu tѭѫng tӵ thành khoҧng thӡi gian sau ÿó mӣ cӱa cho dãy xung chuҭn ÿѭa vào bӝÿӃm nhӏ phân 88
  89. Hình 4.14. Phѭѫng pháp tích phân hai sѭӡn dӕc Hình 4.15. Giҧn ÿӗ thӡi gian minh hӑa phѭѫng pháp tích phân 2 sѭӡn dӕc 89
  90. Hình 4.16. Sӕ xung ÿӃm ÿѭӧctrong khoҧng thӡi gian tx2 IC1 : mҥch tích phân tҥo Uq(t) IC2: so sánh Uq(t) vӟi 0 Trѭӟc trҥng thái chuyӇn ÿәi cӫa bӝÿӃm = 0 bӝÿLӅu khiӇn nhұn xung chuҭn tӯ khӕi tҥo xung chuҭn ÿLӅu khiӇn khoá K ӣ vӏ trí 1. Nhѭ vұy IC1 sӁ làm nhiӋm vө tích phân UAÿӇ Vѭӡn trѭӟc cӫa Uq. Ӭng vӟi sѭӡn dӕc này khi chѭa ÿѭa vào bӝ so sánh IC2 ta ÿѭӧc tín hiӋu M = 1 (ӣ mӭc cao). Khi mà ÿҥt ÿӫ sӕ xung nào ÿó n1 thì bӝ ÿiӅu khiӇn ÿLӅu kiӋn khóa K chuyӇn sang vӏ trí 2. IC1 làm nhiӋm vө tích phân UchÿӇ tҥo ra sѭӡn sau Uq(t). Ĉӗng thӡi bӝÿLӅu khiӇn tín hiӋu ra ӣ mӭc cao. P là kӃt quҧ phép and M và N. Ta có sӕ xung ra có ÿӝ rӝng tx2 = t2 – t1.Tín hiӋu P ÿѭa vào cәng and tiӃp theo cùng vӟi dãy xung chuҭn ÿӇÿѭa vào bӝÿӃm nhӏ phân là tín hiӋu sӕ cҫn chuyӇn ÿәi Xét mӕi quan hӋ giӳa sӕ xung n2 và tín hiӋu chuyӇn ÿәi UA sӕ xung n2 là tín hiӋu UA cҫn chuyӇn ÿәi Khi khoá K ӣ vӏ trí 1: 1 1 Uq(t) = 0 = - U dt = UAt + C RC ò A RC 1 Uq(0) = 0 = - UA0 + C RC ĺ C = 0 90
  91. + 1 1 U qm = Uq(t1) = - UAt1 = - UAtx1 RC RC Khi khoá K ӣ vӏ trí 2 : 1 Uq(t) = - U dt RC ò ch 1 Uq(t) = - Ucht+ C RC 1 Uq(t2) = 0 = - Ucht2 + C RC 1 ĺ C = Ucht2 RC - 1 1 U qm = Uq(t1) = - Ucht1 + Ucht2 RC RC - 1 U qm = Uchtx2 (tx2 = t2 – t1) RC + - Vì U qm = U qm 1 1 ĺ - UA tx1 = Uchtx2 RC RC ĺ UA tx1 = Uchtx2 U A ĺ tx2 = tx1 Uch n1 Xét sӕ xung n1 = fx.tx1 ĺ tx1 = f x n2 N2 = fx.tx2 ĺ tx2 = f x n U n ĺ 2 = - A 1 f x Uch f x U A n1 ĺ n2 = - n1 ĺ n2 = k2UA (vӟi k2 = ) Uch Uch Giҧ sӱ UA tăng ’ Tӯÿӗ thӏ ta thҩy ÿӝ dӕc xung không thay ÿәi t2 tăng ÿӃn t 2 Nhұn xét: - So vӟi các phѭѫng pháp trѭѫc thì phѭѫng pháp này có ÿӝ chính xác cao hѫn -ĈӇ chuyӇn ÿәi chính xác thì Uch phҧi әn ÿӏnh 91
  92. 4.4.8. Phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi nӕi tiӃp theo mã nhӏ phân Hình 4.17. Bӝ chuyӇn ÿәi AD nӕi tiӃp theo mã nhӏ phân Mӛi tҫng bao gӗm mӝt bӝ so sánh, mӝt khóa ÿLӅu khiӇn và mӝt mҥch trӯ. Mӝt ÿҫu vào cӫa các bӝ so sánh là mӭc ÿLӋn áp ngѭӥng. Mӭc ÿLӋn áp ngѭӥng lӟn nhҩt là U Amax ӣ tҫng ÿҫu tiên và tѭѫng ÿѭѫng vӟi bit lӟn nhҩt. Ӣ nhӳng tҫng sau, ÿiӋn áp 2 U U ngѭӥng sӁ là : Amax , Amax tùy theo sӕ tҫng sӱ dөng trong mҥch. 4 8 Mҥch chuyӇn ÿәi theo phѭѫng pháp này có sӕ tҫng bҵng sӕ bit cҫn xác ÿӏnh. Mӛi tҫng cho ra mӝt bit. Giҧ xӱ tín hiӋu vào biӃn thiên trong phҥm vi 0 ÷ UAmax. Tín hiӋu vào sӁ U Amax U Amax ÿѭӧc so sánh vӟi ÿLӋn áp chuҭn Uch1 = . NӃu UA > thì ngõ ra cӫa bӝ so sánh 2 2 (SS) sӁ cho ra mӭc logic 1 và lúc này khóa K sӁÿѭӧc nӕi tӟi mӭc ÿLӋn áp chuҭn Uch1ÿӇ U Amax mҥch trӯ tín hiӋu. Khӕi trӯ sӁÿѭӧc thӵc hiӋn lҩy UA = (UA – Uch1). KӃt quҧ cӫa 2 U Amax phép trӯ sӁÿѭӧc tiӃp tөc ÿѭa vào so sánh ӣ tҫng 2 vӟi Uch2 = . Ngѭӧc lҥi nӃu UA < 4 Uch1 thì khóa K sӁ nӕi tӟi mӭc ÿLӋn thӃ 0 và nhӡ vұy toàn bӝ tín hiӋu UA sӁÿѭӧc so sánh tiӃp ӣ tҫng sau. Ӣÿây mҥch thӵc hiӋn phѭѫng pháp biӃn ÿәi tuҫn tӵ nên tiӃn ÿӝ biӃn ÿәi giҧn ÿáng kӇ khi Wăng sӕ tҫng. Vì vұy ӣ phѭѫng pháp này, ngѭӡi ta thѭӡng giӟi hҥn sӕ tҫng là 4. 4.5. Các phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi sӕ - tѭѫng tӵ ChuyӇn ÿәi sӕ tѭѫng tӵ (DAC) là quá trình tìm lҥi tín hiӋu tѭѫng tӵ tӯ N sӕ hҥng (N bit) ÿã biӃt cӫa tín hiӋu sӕ vӟi ÿӝ chính xác là 1 mӭc lѭӧng tӱ tӭc 1LSB 92
  93. Hình 4.18. Sѫÿӗ khӕi quá trình chuyӇn ÿәi sӕ sang tѭѫng tӵ Ĉӗ thӏ thӡi gian cӫa tín hiӋu ra sau mҥch chuyӇn ÿәi DA có dҥng nhѭ hình vӁ: Hình 4.19. Ĉӗ thӏ thӡi gian cӫa tín hiӋu sau mҥch chuyӇn ÿәi DA Tín hiӋu ÿҫu ra là tín hiӋu rӡi rҥc theo thӡi gian nhѭ trên hình vӁ. Tín hiӋu này ÿѭӧc ÿѭa qua bӝ lӑc thông thҩp lý tѭӡng LTT. Trên ÿҫu ra cӫa LTT có tín hiӋu UA biӃn thiên liên tөc theo thӡi gian là tín hiӋu nӝi suy cӫa UM. 4.5.1. ChuyӇn ÿәi DA bҵng phѭѫng pháp ÿiӋn trӣ bұc thang Hình 4.20. ChuyӇn ÿәi DA bҵng phѭѫng pháp ÿiӋn trӣ bұc thang. Ta thҩy rҵng có bao nhiêu bit thì có bҩy nhiêu khóa K. Mӛi bit sӁÿLӅu khiӇn mӝt khóa K Wѭѫng ӭng và cách ÿiӅu khiӇn nhѭ sau: +) NӃu bit = 1, khóa K ÿѭӧc nӕi vӟi U0. +) NӃu bit = 0, khóa K ÿѭӧc nӕi xuӕng ÿҩt à không có Ur ÿӕi vӟi bit ÿó. 93
  94. -ĈӇ có Ur ta thӵc hiӋn nguyên lý xӃp chӗng: bn-1 b1b0. + Khi b0 = 1; b1 = = bn-1 = 0 RRht ht 0 UUr =-00 =- Ub 002 RR00/2 + Khi b1 = 1; b0 = b2 = = bn-1 = 0 RRht ht 1 UUr10=-1 =- Ub 012 RR00/2 + Khi bn-1 = 1; b0 = .= bn-2 =0 RR UU=-ht =- Ub ht 2n-1 rnn-1 0n-1 01- RR00/2 - XӃp chӗng kӃt quҧ: Rht 011n- UUbbbrn=-0011( 2 + 2 ++ - 2 ) R0 * Nhұn xét: Ӣ phѭѫng pháp thang ÿiӋn trӣ, ÿӝ chính xác phө thuӝc vào ÿӝ chính xác cӫa các ÿiӋn trӣ. Do có rҩt nhiӅu ÿLӋn trӣ, ÿӇ yêu cҫu chính xác thì các ÿiӋn trӣ phҧi có ÿӝ chính xác cao. ĈiӅu này thӵc hiӋn rҩt khó, vì vұy phѭѫng pháp thang ÿiӋn trӣ có ÿӝ chính xác kém. 4.5.2. Phѭѫng pháp mҥng ÿLӋn trӣ: Hình 4.21. Phѭѫng pháp mҥng ÿLӋn trӣ 94
  95. Tӯ hình vӁ ta thҩy chӍ sӱ dөng 2 loҥi ÿLӋn trӣ là R0 và 2R0 theo hàng ngang và hàng dӑc. Các bít b0, b1, , bn-1 cNJng dùng ÿӇÿLӅu khiӇn các khóa K0, , Kn-1 Cách ÿiӅu khiӇn nhѭ sau: + Bit =1: K nӕi vӟi Uch + Bit = 0: K nӕi xuӕng ÿҩt. ĈӇ xác ÿӏnh Ur ta áp dөng nguyên lý xӃp chӗng: + Khi b0 = 1; b1 = b2 = .= bn-1 = 0 Áp dөng phѭѫng pháp nguӗn tѭѫng ÿѭѫng: 2RU UU==0 ch A0 ch 1 222RR00+ Nӝi trӣ RAo = R0 Áp dөng tѭѫng tӵ: U U = ch A1 22 RA1 = R0 U U = ch An-1 2n RAn-1 = R0 95
  96. Hình 4.22. Phѭѫng pháp nguӗn tѭѫng ÿѭѫng UR U =- ch. ht => R0 n 2 R0 + Khi b1 =1; b0 = b2 = = bn-1 = 0 7ѭѫng tӵ nhѭ trên: UR UR Ub=-ch. ht =- ch . ht .2.1 R1 nn-1 1 22RR00 + Khi bn-1 =1; b0 = b1 = = bn-2 = 0 UR Ub=- ch. ht .2.n-1 Rnn-1 n -1 2 R0 Áp dөng nguyên lý xӃp chӗng: URch ht 01n- URn=-n . .() bb01 .2 ++ - .2 2 R0 VD: SD = 101 ; n=3 bit URRch ht012 ht 5 => UUR=-3 . .( 1.2 + 0.2 + 1.2) =- ch . . 28RR00 96
  97. 4.5.3. Phѭѫng pháp Shannon – Rack: Ӣ hai phѭѫng pháp trên là phѭѫng pháp chuyӇnÿәi tín hiӋu sӕ song song, còn ӣ phѭѫng pháp này ngѭӡi ta chuyӇn ÿәi tín hiӋu sӕ nӕi tiӃp. Ĉһc ÿLӇm cӫa chuyӇn ÿәi tín hiӋu sӕ nӕi tiӃp là các bit truyӅn nӕi tiӃp nhau theo thӡi gian, ban ÿҫu là bít b0 , b1, , bn-1. Thӡi gian tӗn tҥi cӫa mӛi bit là bҵng nhau và bҵng T – gӑi là các khe thӡi gian cӫa mӝt bit. Ngѭӡi ta thӵc hiӋn chuyӇn ÿәi tӯ bit nhӓ nhҩt ÿӃn bit lӟn nhҩt. ĈLӋn áp ra cӫa bӝ chuyӇn ÿәi sӁ thay ÿәi theo thӡi gian cӫa quá trình chuyӇn ÿәi và giá trӏÿLӋn áp ra cuӕi cùng là giá trӏ cҫn chuyӇn ÿәi. 6ѫÿӗ: Hình 4.23. Phѭѫng pháp Shanon - Rack Ĉһc ÿLӇm cӫa KĈTT là khuӃch ÿҥi ÿӋm ( Ku = 1, ÿiӋn trӣ vào = ’) à Ur = Uv = UC Phѭѫng pháp chuyӇn ÿәi nhѭ sau: + Trong nӱa chu kì ÿҫu ngѭӡi ta chia thӡi gian tӗn tҥi cӫa mӝt bit (T) thành 2 phҫn bҵng nhau (T/2). + Ӣ nӱa thӡi gian ÿҫu, nӃu bit = 1 thì khóa K1 ÿóng, K2 mӣ, tө C sӁÿѭӧc nҥp ÿLӋn bҵng nguӗn dòng theo quy luұt ÿѭӡng thҷng nhѭ sau: I Ut= 0 C C Nhѭ vұy sau mӝt khoҧng thӡi gian T/2 ta sӁ có IT U = 0 C C 2 NӃu bit = 0, khóa K1 mӣ, K2ÿóng. UC vүn giӳ nguyên không ÿәi. + Nӱa thӡi gian sau: K1 luôn mӣ, K2 luôn ÿóng, tө C sӁ phóng ÿLӋn qua R theo quy luұt hàm mNJ. 97
  98. t - t UCM= Ue Trong ÿó: IJ = RC UM : Giá trӏÿLӋn áp tҥi thӡi ÿLӇm C phóng. Hình 4.24. Giҧn ÿӗ thӡi gian mô tҧ sӵ phóng ÿLӋn trên tө C Ngѭӡi ta chӑn RC sao cho sau khoҧng T/2 thì ÿiӋn áp trên tө UC chӍ còn là mӝt nӱa so vӟi giá trӏ ban ÿҫu. T U - M = Ue2t 2 M T Þ-=-ln1 ln 2 2t T Þ=RC ln2 VD: Giҧ sӱ SD = 1101 98
  99. Hình 4.25. Giҧn ÿӗ thӡi gian giҧi thích nguyên lý chuyӇn ÿәi Shanon-Rack - Trong khoҧng thӡi gian tӯ 0 ÷ t1: K1 ÿóng, K2 mӣ, tө C ÿѭӧc nҥp ÿѭӡng thҷng tӟi giá trӏ U0 - Tӯ t1 ÷ t2 K1 mӣ, K2 ÿóng, tө C phóng qua ÿLӋn tӣ R dѭӟi dҥng hàm mNJ tӟi giá trӏ U0/2 - Tӯ t2 ÷ t3 do bít b1 = 0 nên K1 mӣ, K2 ÿóng, UC không ÿәi. - Tӯ t3 ÷ t4 K1 mӣ, K2 ÿóng, tө C phóng qua ÿLӋn trӣ R dѭӟi dҥng hàm mNJ tӟi giá trӏ U0/4 - Tӯ t4 ÷ t5 : b2 = 1, tө C nҥp ÿѭӡng thҷng ÿӃn giá trӏ U0 + U0/4 - Tӯ t5 ÷ t6 K1 mӣ, K2 ÿóng, tө C phóng qua ÿLӋn trӣ R dѭӟi dҥng hàm mNJ tӟi giá trӏ U0/2 + U0/8 - Tӯ t6 ÷ t7 K1 ÿóng, K2 mӣ, tө C ÿѭӧc nҥp ÿѭӡng thҷng tӟi giá trӏ U0 + U0/2 + U0/8 - Tӯ t7 ÷ t8 K1 mӣ, K2 ÿóng, tө C phóng qua ÿLӋn trӣ R dѭӟi dҥng hàm mNJ tӟi giá trӏ còn lҥi U0/2 + U0/4 + U0/16 Vұy: 99
  100. UUU U =++000 r 2 4 16 U =0 ()148 ++ 16 U =0 ()1.20123 +++ 0.2 1.2 1.2 16 · Tәng quát: n bít U0 n-1 10 Urn=n ( b-12 +++ bb 10 2 2 ) 2 · Nhұn xét: + Nhѭӧc ÿLӇm: Chұm hѫn so vӟi phѭѫng pháp trѭӟc. + Ѭu ÿiӇm: Mҥch ÿѫn giҧn hѫn và thӵc hiӋn chính xác hѫn. 100
  101. Chѭѫng 5: NGUӖN CUNG CҨP Nguӗn nuôi mӝt chiӅu là cҫn thiӃt cho mӑi thiӃt bӏÿLӋn tӱ. Trӯ mӝt sӕ trѭӡng hӧp các thiӃt bӏÿLӋn tӱÿѭӧc thiӃt kӃ chӍ dùng các nguӗn ÿLӋn hoá nhѭ pin, ҳc-quy; trong nhiӅu trѭӡng hӧp nguӗn nuôi mӝt chiӅu ÿѭӧc tҥo ra bҵng cách biӃn ÿәi và chӍnh lѭu dòng ÿiӋn xoay chiӅu 50 Hz tӯ mҥng ÿLӋn công nghiӋp thành phӕ. Nhѭ tҥi chѭѫng 1 vӅ mҥch chӍnh Oѭu dùng diode bán dүn ÿã nói, do có gӧn sóng biên ÿӝ gây ra bӣi sӵ biӃn ÿәi giá trӏ tӭc thӡi cӫa nguӗn ÿLӋn áp xoay chiӅu nên cҫn có bӝ lӑc thông thҩp ÿӇ san bҵng gӧn sóng. CNJng do thăng giáng cӫa nguӗn ÿLӋn vào và thăng giáng cӫa tҧi cùng các biӃn ÿӝng khác nên muӕn có ÿѭӧc ÿLӋn áp ra bӝ nguӗn әn ÿӏnh thì phҧi thiӃt kӃ thêm các mҥch әn áp (hoһc әn dòng) ÿӇ bù trӯ các biӃn ÿӝng này. Sѫÿӗ khӕi cӫa mӝt nguӗn nuôi mӝt chiӅu nói chung ÿѭӧc biӇu diӉn trên hình 5.1. Hình 5.1. Sѫÿӗ khӕi cӫa nguӗn nuôi có әn áp. BiӃn áp là thiӃt bӏ biӃn ÿәi ÿLӋn áp xoay chiӅu lӕi vào (thí dө, 220V~) thành ÿiӋn áp xoay chiӅu lӕi ra có biên ÿӝ cҫn thiӃt. Mҥch chӍnh lѭu có nhiӋm vө chuyӇn ÿLӋn áp xoay chiӅu bên thӭ cҩp biӃn áp thành ÿiӋn áp mӝt chiӅu có biên ÿӝ biӃn ÿәi mҩp mô. Mҥch lӑc thông thҩp san bҵng các mҩp mô, chһn các thành phҫn sóng xoay chiӅu và chӍ cho thành phҫn mӝt chiӅu có biên ÿӝ không ÿәi ÿi ÿӃn tҧi. Bӝәn áp (hoһc әn dòng) có nhiӋm vө làm әn ÿӏnh ÿLӋn áp (hoһc dòng ÿiӋn) ӣ lӕi ra trên hai ÿҫu tҧi cho dù các ÿiӋn áp trӟc ÿó hay trӣ tҧi thay ÿәi trong mӝt giӟi hҥn nào ÿó. 'ѭӟi ÿây sӁÿLӇm qua mӝt sӕ loҥi nguӗn nuôi và mҥch әn áp. 5.1. Khái niӋm chung 5.1.1. Ĉһt vҩn ÿӅ Mҥch ÿLӋn tӱ muӕn làm viӋc ÿѭӧc cҫn phҧi có nguӗn mӝt chiӅu cung cҩp. Nguӗn mӝt chiӅu ӣÿây có thӇ là: Pin, acquy, bӝÿәi ÿLӋn 5.1.2. Thông sӕ nguӗn cung cҩp a, HӋ sӕ gӧn sóng 101
  102. Hình 5.2. Dҥng sóng nguӗn tín hiӋu ra HӋ sӕ gӧn sóng ÿһc trѭng cho ÿӝ mҩp mô cӫa nguӗn. HӋ sӕ gѫn sóng ÿѭӧc xác ÿӏnh bҵng biӇu thӭc: DU r Kgs = .100% U tb Trong ÿó: Kgs là hӋ sӕ gӧn sóng ¨Ur là chênh lӋch giӳa ÿLӋn áp ra lӟn nhҩt và ÿiӋn áp ra nhӓ nhҩt Utb là ÿiӋn áp ra trung bình. HӋ sӕ gӧn sóng càng nhӓ càng tӕt. b, ĈiӋn trӣ ra cӫa nguӗn cung cҩp: Hình 5.3. ĈiӋn trӣ ra cӫa nguӗn Ur = E – Ir.Rr E: Là ÿiӋn áp ra khi hӣ mҥch Rt = ’ Khi Rr lӟn => Ur giҧm. Vì vұy, yêu cҫu ÿLӋn trӣ ra càng nhӓ càng tӕt. 102
  103. 5.2. Nguӗn chӍnh lѭu ÿѫn giҧn 5.2.1. Sѫÿӗ khӕi Hình 5.4. Sѫÿӗ khӕi nguӗn chӍnh lѭu ÿѫn giҧn. UOѭӟi : 110V/220V – 50 Hz U2 : Tӹ lӋ vӟi UOѭӟi . U2 có thӇ lӟn hѫn UOѭӟi hoһc có thӇ nhӓ hѫn UOѭӟi NӃu U2 > UOѭӟi : BiӃn áp là tăng áp. NӃu U2 < UOѭӟi : BiӃn áp là hҥ áp. Khӕi chӍnh lѭu có nhiӋm vө chuyӇn tӯ nguӗn xoay chiӅu vӅ nguӗn mӝt chiӅu. Khӕi lӑc có nhiӋm vө làm giҧm ÿӝ gӧn sóng cӫa nguӗn tín hiӋu. 5.2.2. BiӃn áp Hình 5.5. BiӃn áp BiӃn áp gӗm có 2 cuӝn sѫ cҩp ( có sӕ vòng n1 ) và thӭ cҩp ( có sӕ vòng n2 ) Cuӝn sѫ cҩp: P1 = U1.I1 Cuӝn thӭ cҩp: P2 = U2.I2 P UI HiӋu suҩt biӃn áp: Ș = 2 . 100% = 11.100% P1 UI22 BiӃn áp có hiӋu suҩt tѭѫng ÿӕi lӟn (thѭӡng trên 90%). Thӵc tӃ ngѭӡi ta hay dùng biӃn áp ÿӇ truyӅn tҧi năng lѭӧng. Ta có: Un 11= = n Un22 Vӟi biӃn áp lí tѭӣng: Ș = 100% Þ=Þ=P2 P 1 UI 2 2 UI 11 103
  104. UI Þ12 ==n UI21 => BiӃn áp dùng ÿӇ chuyӇn ÿәi ÿLӋn áp 5.2.3. ChӍnh lѭu a, ChӍnh lѭu nӱa chu kǤ 6ѫÿӗ nguyên lý và giҧn ÿӗ thӡi gian Hình 5.6. Sѫÿӗ nguyên lý và giҧn ÿӗ thӡi gian chӍnh lѭu nӱa chu kǤ b, ChӍnh lѭu hai nӱa chu kǤ Cách 1: Dùng hai bӝ chӍnh lѭu nӱa chu kǤ có chung Rt và cùng chiӅu D nhѭng ÿiӋn áp ÿһt vào hai D ngѭӧc pha nhau. ĈӇ tҥo ra hai ÿLӋn áp này ngѭӡi ta dùng biӃn áp ÿҧo pha. 6ѫÿӗ nguyên lý và giҧn ÿӗ thӡi gian nhѭ hình vӁ: Hình 5.7. Sѫÿӗ nguyên lý và giҧn ÿӗ thӡi gian chӍnh lѭu 2 nӱa chu kǤ Nhұn xét: Mҥch chӍnh lѭu hai nӱa chu kǤ nhѭ trên có Ur > 0. ĈӇ có Ur < 0 ta chӍ cҫn ÿҧo chiӅu hai D. Cách 2: Dùng chӍnh lѭu cҫu. Sѫÿӗ nguyên lý nhѭ hình vӁ. Giҧn ÿӗ gӧn sóng Ur tѭѫng tӵ nhѭ trên. 104
  105. Hình 5.8. Sѫÿӗ nguyên lý chӍnh lѭu cҫu Nhұn xét: · ChӍnh lѭu hai nӱa chu kǤ theo kiӇu cҫu có hiӋu suҩt sӱ dөng cao hѫn so vӟi chӍnh Oѭu hai nӱa chu kǤ theo cách 1. Vì: Theo cách 1 thì luôn có mӝt nӱa cuӝn dây thӭ cҩp không làm viӋc. Thӵc tӃ hay sӱ dөng chӍnh lѭu cҫu. · ĈiӋn áp trong trѭӡng hӧp chӍnh lѭu cҫu nhѭ trên có Ur > 0. ĈӇ có Ur < 0 ta chӍ cҫn ÿҧo chiӅu 4 D. 5.2.4. Lӑc Trong các sѫÿӗ trên, ÿiӋn áp ra trên tҧi mӟi là mӝt chiӅu nhѭng có biên ÿӝ còn biӃn ÿәi theo sóng hình sin. Muӕn có ÿѭӧc ÿLӋn áp ra mӝt chiӅu có biên ÿӝ bҵng phҷng (không ÿәi) phҧi mҳc song song vӟi tҧi mӝt tөÿLӋn C có ÿLӋn dung ÿӫ lӟn. Vì ÿiӋn trӣ thuұn r cӫa diode rҩt nhӓ và r << R nên hҫu nhѭ tөÿѭӧc nҥp tӟi gҫn ÿӃn thӃÿӍnh cӫa ÿLӋn áp xoay chiӅu trong mӛi chu kǤ. TiӃp ÿó do ÿLӋn áp xoay chiӅu giҧm xuӕng theo dҥng hình sin và sang chu kǤ âm (nӃu là chӍnh lѭu nӱa chu kǤ) nên thӃ anode cӫa diode trӣ nên thҩp Kѫn thӃ kathode (là thӃ trên tөÿLӋn), do vұy diode bӏ cҩm. Tө lúc này sӁ phóng ÿLӋn qua ÿiӋn trӣ tҧi vӟi hҵng sӕ thӡi gian bҵng RC lӟn hѫn nhiӅu hҵng sӕ thӡi gian khi nҥp. Ĉѭӡng phóng ÿLӋn theo hàm e mNJÿѭӧc suy giҧm rҩt chұm cho tӟi khi gһp sѭӡn lên cӫa chu kǤ dѭѫng sóng hình sin tiӃp theo. KӃt quҧ là ta sӁ có mӝt ÿLӋn áp lӕi ra trên tҧi tѭѫng ÿӕi bҵng phҷng nhѭ hình 5.9. Trên hình cNJng cho thҩy dòng ÿiӋn chҧy qua diode chӍ xuҩt hiӋn khi diode ÿѭӧc phân cӵc thuұn trong mӝt phҫn nhӓ nӱa chu kǤÿLӋn áp xoay chiӅu. Trӏ trung bình cӫa dòng này quyӃt ÿӏnh ÿӃn khҧ năng chӏu nhiӋt cӫa diode và càng nhӓ khi trӣ tҧi càng lӟn. NӃu nhìn nhұn theo quan ÿLӇm phә thì phә Fourier cӫa ÿLӋn áp ra trên tҧi sau chӍnh lѭu khi chѭa mҳc tөÿLӋn bao gӗm thành phҫn mӝt chiӅu và các thành phҫn xoay chiӅu có tҫn sӕ bҵng và lӟn hѫn tҫn sӕ mҥng ÿLӋn công nghiӋp 50Hz. Do vұy 105
  106. muӕn ÿLӋn áp ra này hoàn toàn là mӝt chiӅu thì phҧi dùng mӝt mҥch lӑc tҫn thҩp bao gӗm các phҫn tӱ r, C và R làm suy giҧm hӃt các thành phҫn xoay chiӅu trên. Hình 5.9. Lӑc gӧn sóng trên tҧi 5.2.5. Các bӝ chӍnh lѭu bӝi áp Trong các bӝ chӍnh lѭu nói trên, ÿiӋn áp ra mӝt chiӅu không tҧi cӵc ÿҥi cNJng chӍ bҵng biên ÿӝ thӃ lӕi vào xoay chiӅu. Trong mӝt sӕ trѭӡng hӧp, khi cҫn mӝt ÿLӋn áp ra có giá trӏ cao hѫn mà vүn chӍ dùng ÿiӋn áp vào xoay chiӅu có biên ÿӝ thҩp thì phҧi cҫn dùng bӝ chӍnh lѭu bӝi áp. Hình 5.10. Bӝ chӍnh lѭu nhân ÿôi thӃ Hình 5.10 là sѫ ÿӗ bӝ chӍnh lѭu nhân ÿôi thӃ. Trong nӱa chu kǤ âm, dòng ÿiӋn sӁ nҥp cho tө C1 qua diode D1 vӟi thӃ phân cӵc trên tө nhѭ hình vӁ. Ĉӝ lӟn cӫa thӃ này ÿѫn giҧn bҵng biên ÿӝÿLӋn áp vào xoay chiӅu. Trong nӱa chu kǤ dѭѫng tiӃp theo, dòng ÿiӋn ÿi sӁ ÿi qua C2, D2 và nҥp ÿLӋn cho C2. Nhѭ vұy ÿLӋn áp nҥp cho C2 lúc này sӁ bҵng tәng biên ÿӝÿLӋn áp vào xoay chiӅu trong nӱa chu kǤ âm cӫa nguӗn ÿLӋn vào. Hay nói cách khác thӃ trên tө C2 , tӭc là thӃ cҩp cho tҧi bҵng 2 lҫn biên ÿӝÿLӋn áp vàp xoay chiӅu. 106
  107. Hình 5.11. Sѫÿӗ bӝ chӍnh lѭu bӝi áp N lҫn Hình 5.11 là sѫÿӗ bӝ chӍnh lѭu nhân thӃ bӝi áp nhiӅu lҫn. Trong nӱa chu kǤ âm thӭ nhҩt, D1 thông, D2 và D3 cҩm; tө C1 ÿѭӧc nҥp ÿӃn thӃ UC1 § U2 ~. Nӱa chu kǤ dѭѫng tiӃp theo, D2 thông, D1 và D3 cҩm, dòng qua D2 nҥp cho C2ÿiӋn áp gҩp ÿôi UC2 = 2U2 ~. Nӱa chu kǤ âm tiӃp theo nӳa, D3 thông, D1 và D2 cҩm; dòng qua D3 nҥp cho các tө C1 mҳc nӕi tiӃp vӟi C3 vӟi thӃ bҵng U2~ + UC2 = 3 U2~. Tuy nhiên do C2 ÿã ÿѭӧc nҥp ÿӃn thӃ U2~ nên C3 sӁÿѭӧc nҥp ÿӃn thӃ UC2 = 2U2~. Lý luұn tѭѫng tӵ cho mҳt thӭ 4 và các mҳt tiӃp theo. 5.3. Әn áp: 5.3.1. Ĉһt vҩn ÿӅ: Nguӗn chӍnh lѭu ÿѫn giҧn có nhѭӧc ÿLӇm: Khi ÿLӋn áp lѭӟi (U1) thay ÿәi, làm cho U2 thay ÿәi theo, kéo theo Ur thay ÿәi => Ur không әn ÿӏnh. Khi Rt thay ÿәi cNJng làm cho Ur thay ÿәi theo. Vì vұy nguӗn chӍnh lѭu ÿѫn giҧn chӍ dùng cho các thiӃt bӏ có ÿLӋn áp ra không cҫn әn ÿӏnh. ĈӇәn ÿӏnh ÿLӋn áp ra ta làm nhѭ sau: Hình 5.12. Sѫÿӗ khӕi nguӗn 5.3.2. Әn áp thông sӕ: Ta sӱ dөng diode Zenner ÿӇәn áp thông sӕ Hình 5.13. Ĉһc tuyӃn V-A cӫa Diode Zenner 107
  108. U = UZ , IDmin - IDmax Hình 5.14. Әn áp thông sӕ dùng Diode Zenner ĈiӋn trӣ R tҥo ÿLӇm làm viӋc trên ÿoҥn AB Ur = UZ = const 5.3.3. Әn áp so sánh: a) Sѫÿӗ khӕi: Hình 5.15. Sѫÿӗ khӕi әn áp so sánh Әn áp so sánh làm viӋc dӵa trên hӗi tiӃp âm ÿӇәn ÿӏnh ÿLӋn áp ra. Gӗm các khӕi: khuӃch ÿҥi hiӋu chӍnh vӟi hӋ sӕ khuӃch ÿҥi k, toàn bӝ phҫn còn lҥi là khӕi hӗi tiӃp. ĈӇ có hӗi tiӃp âm cҫn thӓa mãn ÿiӅu kiӋn: o jj+=k ht 180 Có 2 loҥi әn áp so sánh: = 0o, =180o jk jht = 0o, =180o jht jk b) Mҥch ÿLӋn các khӕi: 108
  109. * T̩o ÿL͏n áp chu̱n: Hình 5.16. Tҥo ÿLӋn áp chuҭn. *Kh͙i phân áp: Hình 5.17. Khӕi phân áp Vӟi IUss<< *Kh͙i KĈSS: Có thӇ sӱ dөng Transistor hoһc KĈTT - NӃu dùng Transistor Upa , Uchÿѭa ÿӃn chân B, E cӫa Transistor. éj =180o ê ht o ëêjht =0 109
  110. Hình 5.18. Khӕi khuӃch ÿҥi so sánh - NӃu dùng KĈTT thì Upa và Uch có thӇÿѭa vào cӵc thuұn và ÿҧo cӫa KĈTT. Tùy theo cách ÿѭa ta có : éj =180o ê ht o ëêjht =0 * Kh͙i khu͇ch ÿ̩i hi͏u ch͑nh: Dùng transistor công suҩt có hӋ sӕ khuӃch ÿҥi lӟn và tҧn nhiӋt tӕt. Uÿk Hình 5.19. Khӕi khuӃch ÿҥi hiӋu chӍnh. ȕ ȕ1ȕ2ȕ3 c) Әn áp loҥi 1: o o ijk = 0 , ijht = 180 110
  111. Hình 5.20. Әn áp loҥi 1 +) Nguyên lý: R8 và Dz có nhiӋm vө tҥo ra Uch R5, R6, R7 tҥo ra Upa T4 dùng ÿӇ so sánh T1, T2, T3, R1, R2, R3: là khӕi KĈ hiӋu chӍnh mҳc theo kiӇu CC à ijk = 0 RII Giҧ sӱ U Wăng Þ=UUpar tăng Þ U Wăng ÞU giҧm. r BET4 CT4 RRI+ II Mҳc kiӇu EC (ij = 180o): U giҧm Þ U giҧm Þ U giҧm ht CT4 BKĈ Darlington r Ur § const d) Әn áp loҥi 2: o o ijk = 180 , ijht = 0 111
  112. Hình 5.21. Әn áp loҥi 2 Trong ÿó T1, T2, T3, R1, R2, R3 là khӕi KĈ hiӋu chӍnh Tín hiӋu vào: chân B Tín hiӋu ra: chân C DZ, R4 ÿӇ tҥo Uch R5 R6 R7ÿӇ tҥo Upa T4: KĈ so sánh. Ta có: Uch = Upa + UBE RI Upa = Ur RRI+ II RI Þ UBE = Uch – Ur RRI+ II Khi U tăng à U tăng à U giҧm à U Wăng à U giҧm r pa BE CT4 r *) Hai әn áp trên gӑi là әn áp so sánh (hay còn gӑi là әn áp liên tөc) Trên thӏ trѭӡng ta có IC 78XX là IC әn áp XX(V) Tuy nhiên hai әn áp trên có nhѭӧc ÿLӇm: Khi Uv Wăng thì sӁ làm cho hiӋu suҩt giҧm, vì vұy әn áp liên tөc có nhѭӧc ÿLӇm là gây lãng phí năng lѭӧng và chi phí cho hӋ thӕng tҧn nhiӋt tӕn kém. Ta khҳc phөc bҵng cách cho Tranzitor hoҥt ÿӝng ӣ chӃÿӝ xung. 112
  113. 5.4. Әn áp xung: *Nguyên lí ͝n áp xung: Hình 5.22. Sѫÿӗ khӕi әn áp xung Là nguyên lý hӗi tiӃp âm ÿLӅu khiӇn Ur thông qua viӋc thay ÿәi thӡi gian ÿóng mӣ cӫa tranzitor ÿiӅu chӍnh làm viӋc ӣ chӃÿӝ khóa. Upa = kpa.Ur - Khӕi tҥo Uch: Tҥo ÿLӋn áp chuҭn Uch và Upa ÿѭa KĈSS1 có Uo. - Khӕi tҥo ÿLӋn áp răng cѭa: Tҥo ÿLӋn áp răng cѭa Uo ÿӃn KĈSS2 Hình 5.23. Giҧn ÿӗ thӡi gian cӫa các tín hiӋu 113
  114. Khi Tranzitor T thông à có dòng ÿiӋn qua cuӝn L ÿӇ nҥp cho tөÿӗng thӡi tích tө Qăng lѭӧng trong cuӝn cҧm. Khi tranzitor ngҳt, Qăng lѭӧng này tҥo nên 1 dãy xung ngѭӧc rҩt lӟn ÿһt lên Tranzitor và có thӇ làm hӓng nó. Vì vұy ta cҫn mҳc thêm mӝt diode. Diode này gӑi là diode hãm, mҳc vào mҥch ÿӇ thông dòng cho xung ngѭӧc,qua diode và tҧi nhҵm bҧo vӋ quá áp. - Trong khoҧng thӡi gian tx, tranzitor thông bão hòa. 1 I= U dt L ò L - Khi UB = 0, Tranzitor tҳt Pv = Uv.ILtb.tx Pr = Urtb.ILtb.Tx Pv § Pr Þ Uv.ILtb.tx = Urtb.ILtb.Tx tU Þ=x rtb TUxv tx Þ=UUrtb v Tx Nhѭ vұy ta có 3 cách әn áp xung: Cách 1: Giӳ Tx không ÿәi ( Tx = const ), tx và Uv thay ÿәi tӹ lӋ nghӏch vӟi nhau ( tăng tx bao nhiêu thì giҧm Uv bҩy nhiêu lҫn và ngѭӧc lҥi ) Cách 2: Giӳ tx = const, Tx và Uv thay ÿәi nhѭ nhau Cách 3: Tx, tx cùng thay ÿәi theo Uv à Urtb = const. 5.5. Các vi mҥch әn áp: Ngày nay thѭӡng ngѭӡi ta chӃ tҥo các vi mҥch có chӭc năng әn áp vӟi các tham sӕ chuҭn. Các vi mҥch này do ÿѭӧc chӃ tҥo hàng loҥt nên giá thành cNJng rҩt rҿ và thông dөng. Các vi mҥch әn áp gӗm 2 loҥi: loҥi thӭ nhҩt có ÿLӋn áp lӕi ra cӕÿӏnh và loҥi thӭ hai có ÿiӋn áp ra có thӇÿѭӧc ÿLӅu chӍnh trong mӝt dҧi nào ÿó. Cҩu tҥo bên trong cӫa các vi mҥch әn áp này có sѫÿӗÿLӇn hình nhѭ hình 5.24 114
  115. Hình 5.24. Cҩu tҥo bên trong cӫa mӝt vi mҥch әn áp Trong mҥch dùng diode D2 làm nguӗn ÿLӋn áp chuҭn Uch. Do phҧn hӗi âm tҥo bӣi phân áp R1 R2 nên thӃәn áp ra ÿѭӧc xác lұp bҵng : U2 =Uch (1 + R2 / R1 ) Tө Ck dùng ÿӇ hiӋu chӍnh tҫn sӕ cӫa sѫÿӗ nhҵm chӕng tӵ kích. Vӟi loҥi có ÿiӋn áp ra cӕÿinh, ÿLӇn hình là các hӑ vi mҥch 78-xx và 79-xx. Hӑ này là các vi mҥch әn áp có 3 chân ra: ÿҫu vào, ÿҫu ra vàÿҫu nӕi ÿҩt, dòng ÿiӋn áp ra cӵc ÿҥi thѭӡng cӥ 1A vӟi ÿiӅu kiӋn vi mҥch ÿѭӧc gҳn cánh toҧ nhiӋt thích hӧp. Loҥi 78xx cho các vi mҥch có ÿiӋn áp vào có dҧi tӯ 5 VDC ÿӃn 30 VDC, ÿLӋn áp ra cӕÿӏnh +5 V vӟi loҥi 7805, +12V vӟi loҥi 7812, v.v Loҥi 79xx cho các vi mҥch әn áp có dҧi ÿLӋn áp vào tӯ -5 VDC ÿӃn -35 VDC;ÿiӋn áp ra cӕÿӏnh -5 V vӟi loҥi 7905, -12V vӟi loҥi 7912, v.v Vӟi loҥi có ÿLӋn áp ra biӃn ÿәi ÿѭӧc, thí dө vi mҥch LM-327 cNJng có 3 chân ra: ÿҫu vào, ÿҫu ra vàÿҫu nӕi vӟi biӃn trӣÿLӅu chӍnh. Ĉҫu kia cӫa biӃn trӣÿѭӧc nӕi vӟi ÿҩt. Loҥi này cho ÿiӋn áp vào tӯ +5 VDC ÿӃn 35 VDC và có thӇ nhұn ÿѭӧc ÿLӋn áp ra әn áp vӟi giá trӏ tuǤ ý trong dҧi tӯ +3 V ÿӃn +30 V ÿѭӧc ÿLӅu chӍnh bҵng biӃn trӣ. Hình dҥng và chân nӕi cӫa hai vi mҥch әn áp cӕÿӏnh 7805 và 7905 và vi mҥch әn áp có thӇ ÿiӅu chӍnhÿiӋn áp ra ÿѭӧc LM-327 cho trên hình 5.25. Các loҥi khác cNJng có hình dҥng tѭѫng tӵ. Hình 5.25. Hình dҥng và chân nӕi cӫa các vi mҥch hӑ 7805 và 7905 Ngoài ra còn có loҥi vi mҥch әn áp có hӋ sӕәn áp cao hѫn các loҥi kӇ trên, nhѭng có dòng tҧi nhӓ chӍ cӥ vài chөc mA. Thí dө nhѭ loҥi ȝA- 723 là vi mҥch ÿѭӧc ÿóng vӓ 14 chân, hai hàng. Thѭӡng loҥi này ÿѭӧc sӱ dөng trong các mҥch ÿLӅu khiӇn ÿòi hӓi 115
  116. ÿӝәn ÿӏnh cao, còn phҫn công suҩt ÿѭӧc nó ÿLӅu khiӇn là các transistor hoһc vi mҥch công suҩt lӟn. 6ѫÿӗ khӕi và hình dҥng cӫa vi mҥch này cho trên hình 5.26 . Hình 5.26. 6ѫÿӗ khӕi và hình dҥng vi mҥch әn áp ȝA-723. Hình 5.26 là mӝt sӕ sѫÿӗӭng dөng cӫa các vi mҥch әn áp loҥi 7805 và 7905. Các loҥi vӟi thӃәn áp khác vӅ nguyên tҳc cNJng ÿѭӧc dùng tѭѫng tӵ. Nhìn chung viӋc sӱ dөng chúng rҩt thuұn tiӋn và dӉ dàng. Hình 5.26.a là sѫÿӗ tҥo thӃәn áp cӕÿӏnh +5V tӯ vi mҥch 7805. Khi cҫn nâng cao dòng ra cӫa bӝ әn áp có thӇ ÿҩu thêm mӝt transistor công suҩt phө nhѭ hình 5.26.b. Cùng vӟi các transistor bên trong vi mҥch, nó tҥo ra mӝt sѫÿӗ Darlington cho phép dòng ra bӝәn áp tăng lên. Hình 5.26. Mӝt sӕ sѫÿӗ nguӗn әn áp dùng vi mҥch. Trong trѭӡng hӧp cҫn thӃ ra әn áp cao hѫn +5V nhѭng chӍ có vi mҥch 7805, có thӇ dùng Vѫÿӗ hình 5.26.c trong ÿó diode әn áp (zener) có thӃ UZÿѭӧc mҳc trong mҥch giӳa chân 3 cӫa vi mҥch vӟi ÿҩt. Cách này cho phép ÿiӋn áp raÿѭӧc tăng lên mӝt lѭӧng bҵng UZ. ĈiӋn trӣ R dùng ÿӇÿLӅu chӍnh dòng cӫa diode әn áp ÿӃn mӝt giá trӏ gҫn cӕÿӏnh 116
  117. ǻI = (U2 íUZ ) / R . Khi cҫn có nguӗn ÿLӋn áp lѭӥng cӵc, có thӇ dùng sѫÿӗ nhѭ hình 5.26.d, trong ÿó sӱ dөng biӃn áp có cuӝn thӭ cҩp có ÿLӇm giӳa ÿѭӧc nӕi ÿҩt và hai vi mҥch әn áp trái dҩu là 7805 cho lӕi ra +5V và loҥi 7905 cho lӕi ra là -5V. 117
  118. TÀI LIӊU THAM KHҦO 1. Kӻ thuұt mҥch ÿLӋn tӱ, Phҥm Minh Hà, NXB KHKT, 1999. 2. Kӻ thuұt mҥch ÿLӋn tӱ 2, NguyӉn Văn Tuҩn. 3. Kӻ thuұt mҥch ÿLӋn tӱ, Ĉào Thanh Toҧn, Phҥm Thanh HuyӅn, Võ Quang Sѫn, ĈH Giao thông vұn tҧi. 4. Electronics Circuits, Ghausi ISBN Editor, 1982 118