namtuocbongdem_1816
New Member
Download miễn phí Giáo trình Kỹ thuật xung
Các mạch tạo xung cơbản nhất là các mạch tạo xung vuông được gọi chung là mạch
dao động đa hài. Có ba loại mạch dao độâng đa hài là:
- Dao động đa hài lưỡng ổn (bistable – multivibrator) ( còn gọi là mạchFlip-Flop,
mạch lật hay bấp bênh): mạch có hai trạng thái và hai trạng thái đều ổn định.
- Dao động đa hài đơn ổn ( Monostable Multivibraor) (còn gọi là mạch định thì):
mạch có hai trạng thái, trong đó một trạng thái ổn định và một trạng thái không
ổn định gọi là trạng thái tạo xung
- Dao động đa hài phi ổn (astable Multivibrator): mạch có hai trạng thái và cảhai
trạng thái đều không ổn định còn gọi là mạch tựdao động.
Mạch dao động đa hài dùng BJT dựa vào sựnạp điện và sựxả điện của tụ điện kết
hợp với đặc tính chuyển mạch của Transistor.
Ngoài ra mạch dao động đa hài được tạo ra từcác linh kiện nhưop-amp, IC555, các
cổng logic,
RB2 được nối mass hay có thể không cần dùng cũng được .
3.3.3. Các phương pháp kích đổi trạng thái của flip-flop .
Trường hợp T1 đang bão hòa, T2 đang ngưng dẫn như mạch hình 3.6, muốn đổi trạng
thái của Flip-Flop thì ta có thể cho một xung âm vào cực B1 (hoăïc là cho một xung
dương vào cực B2). Muốn đổi trở lại trạng thái cũ thì phải cho một xung dương vào
cực B1( hoăïc là cho một xung âm vào cực B2). Để giản đơn người ta thường dùng
một loại xung.
Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy
Trang 35
a. Mạch kích một bên
Sơ đồ hình 3.6 là mạch Flip- Flop với mạch kích một bên. Xung kích điều khiển là
xung vuông qua mạch vi phân RC để đổi từ xung vuông ra hai xung nhọn (xung nhọn
dương ứng với cạnh lên và xung nhọn âm ứng với cạnh xuống). Diod D có tác dụng
loại bỏ xung nhọn dương và chỉ đưa xung nhọn âm vào cưc B1 để đổi trạng thái T1 từ
bão hòa sang ngưng dẫn.
Giả thiết mạch có trạng thái như hình 3.6 là T1 đang bão hòa và T2 đang ngưng dẫn .
Khi ngõ vào nhận xung vuông (Vin) qua mạch vi phân RC tạo điện áp VI trên điện trở
R là hai xung nhọn. Khi có xung nhọn dương thì diode D bị phân cực ngược nên
ngưng dẫn và mạch Flip –Flop vẫn giữ nguyên trạng thái đang có. Khi có xung nhọn
âm thì diod D được phân cực thuận coi như nối tắt làm điện áp VB1 giảm xuống dưới
0V. Lúc đó T1 ngưng dẫn nên Ib1= 0, Ic1= 0 nên Vc1 tăng cao sẽ tạo phân cực đủ mạnh
6V
+12V
1 8K 1 8K
47K
1
2
47K
R
18K
0,2V
0,8V
D
C +
Hình 3.5. Mạch kích một bên.
Vin
T2T1
bão hòa
ngưng
+
t
t
Vi
VD
t
VB1
t_
+
0,8v
-1,5v
+11v
0,2v
VC1
Hình 3.6. Dạng sóng ở các chân.
Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy
Trang 36
cho cực B2 vàT2 chạy bão hòa. Khi T2 đã bão hòa thì Vc2 ≈ 0,2 V nên T1 không được
phân cực sẽ tiếp tục ngưng dẫn mặc dầu đã hết xung âm.
Như vậy, mạch Fl ip-Flop đã chuyển từ trạng thái T1 bão hòa,T2 ngưng sang trạng thái
T1 ngưng _T2 bão hòa. Khi mạch đã ổn định ở trạng thái này thì mạch sẽ không bị tác
động đổi trạng thái bởi xung kích vào cực B1 nữa. Bây giờ muốn đổi trạng thái của
mạch trở lại trạng thái cũ thì phải cho xung vuông tiếp theo qua mạch vi phân và diod
D vào cực B2 (vì T2 đang ở trạng thái bão hòa)
b. Mạch kích đếm:
Đối với mạch kích một bên thì mạch Flip-Flop
phải được kích lần lượt, luân phiên vào cực B1 và
B2 thông qua hai mạch vi phân và hai Diod. Để đổi
trạng thái mạch Flip- Flop bằng một thứ xung kích
vào một ngõ chúng ta có thể dùng mạch kích đếm.
Mạch điện hình 3.8 là sơ đồ mạch Flip-Flop có
ngõ kích đếm nhận xung kích là xung vuông.
Theo sơ đồ này, mạch đang ở trạng thái T1 bão
hòa, T2 ngưng dẫn. Hai điện trở 10k thêm vào
mạch ra hai điểm A vàB và hai điểm này có điện
áp gần giống như điện áp của hai cực C1 và C2.
Ta có: VA ≈ VC 1= 0,2 V
( T1 đang bão hòa)
VB ≈ VC 2 =11V
( T2 đang ngưng dẫn)
Khi có xung vuông ở ngõ vào ( Vin ) thì qua hai tụ C1 – C2 sẽ có hai xung nhọn
dương ứng với cạnh lên xung của vuông và có 2 xung nhọn âm ứng với cạnh xuống
của xung vuông tại điểm A và B. Thời điểm có xung nhọn dương cả hai diode D1 – D2
đều bị phân cực ngược nên không có tác dụng với mạch Flip-Flop. Khi có xung nhọn
âm tại hai điểm A và B thì tại hai điểm này sẽ có hai mức biến đổi khác nhau.
Do VA ≈ 0,2 V nên khi có xung nhọn âm thì xung âm sẽ làm giảm điện áp VA và diod
V1 được phân cực thuận. Điều này sẽ làm đổi trạng thái T1 từ bão hòa sang ngưng
dẫn và đổi trạng thái T2 từ ngưng dẫn sang bão hòa. Lúc đó do VB =11V rất cao so với
xung âm nên khi có xung nhọn âm thì điện áp VBvẫn ở mức dương cao nên D2 vẫn bị
phân cực ngược và xung âm không có tác dụng với T2.
Khi có xung vuông thứ hai đến ngõ vào thì lần này xung nhọn âm chỉ có tác dụng đối
với T2 là transistor đang bão hòa nên mạch Flip-Flop lại trở về trạng thái cũ.
3.3.4. Các điểm cần lưu ý trong thiết kế .
a. Mạch vi phân ở ngõ vào được chọn trị số cao cho thỏa các yêu cầu sau:
- Xung âm phải có biên độ đủ cao và độ rộng đủ lớn để đủ kíck đổi trạng thái của
transistor đang bão hòa sang ngưng .
- Nếu hằng số thời gian τ =RC sẽ làm giới hạn tần số xung kíck ( theo điều kiện
của mạch vi phân trong chương.
- Nếu hằng số thời gian τ =RC nhỏ hơn sẽ làm giảm độ rộng xung và có thể không
đủ đổi trạng thái của transistor
b. Khi mạch Flip–Flop làm việc với các tín hiệu xung kíck tần số cao nên chọn loại
transistor có kết cấu Epiplanar để có đáp ứng nhanh.
+12V
-6v
10K
10K
1,8K
18K
47K
1,8K
47K
0,2V
0,8V
18K
D
C
Vin
C
Hình 3.8:Mạch F-F có ngõ kích đếm.
Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy
Trang 37
c. Để mạch chuyển trạng thái tốt, tốc độ làm việc nhanh nên chọn mức điện áp nguồn
thấp điều này còn phụ thuộc vào yêu cầu của tải nếu tải là Rc.
d. Trong các mạch đơn giản người ta có thể không cần dùng âm –VBB. Tuy nhiên, khi
không có nguồn âm thì tính ngưng dẫn của transistor không tốt vàkhả năng chống
nhiễu của mạch kém
3.4. DAO ĐỘNG ĐA HÀI ĐƠN ỔN.
3.4.1. Giới thiệu.
Mạch dao động đa hài đơn ổn cũng có hai trạng thái ( T1bão hòa T2 ngưng hay T1
ngưng T2 bão hòa) nhưng trong hai trạng thái đó có một trạng thái ổn định và một
trạng thái không ổn định gọi là trạng thái tạo xung.
Bình thường khi khi mạch đơn ổn được cấp nguồn sẽ ở
trạng thái ổn định và ở mãi trạng thái này nếu không có
tác động từ bên ngoài vào. Khi ngõ vào nhận được một
xung kích thì mạch đơn ổn sẽ đổi trạng thái tạo xung ở
ngõ ra và độ rộng xung ra sẽ tùy thuộc các thông số RC
thiế t kế trong mạch. Sau thời gian có xung ra ở mạch
đơn ổn sẽ trở về trạng thái ổ định ban đầu .
Mạch dao động đa hài đơn ổn còn được gọi là mạch
định thì vì thời gian có xung ra có thể định trước nhờ các
thông số trong mạch. Mạch đơn ổn rất thông dụng trong
lĩnh vực điều khiển tự động trong các thiết bị điện tử và
điện tử công ngiệp.
Mạch đơn ổn có thể thực hiện bằng nhiều cách: dùng
transistor, op-amp vi mạch định thì hay các cổng logic.
Phần này chỉ giới thiệu và phân tích mạch đơn ổn dùng
transistor, các mạch dạng khác được giới thiệu trong
chương sau.
3.4.2. Mạch đơn ổn cơ bản.
a. Sơ đồ ở hai trạng thái .
b. Nguyên lý.
* Trạng thái ổn định của mạch đơn ổn.(hình 3.10).
Khi mở điện, tụ C tức thời nạp điện qua điện trở R C2 tạo dòng điện đủ lớn cấp cho
cực B1 nên T1 sẽ chạy ở trạng thái bão hòa. Lúc đó, dòng IC1 qua RC1 đủ lớn để tạo
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
Các mạch tạo xung cơbản nhất là các mạch tạo xung vuông được gọi chung là mạch
dao động đa hài. Có ba loại mạch dao độâng đa hài là:
- Dao động đa hài lưỡng ổn (bistable – multivibrator) ( còn gọi là mạchFlip-Flop,
mạch lật hay bấp bênh): mạch có hai trạng thái và hai trạng thái đều ổn định.
- Dao động đa hài đơn ổn ( Monostable Multivibraor) (còn gọi là mạch định thì):
mạch có hai trạng thái, trong đó một trạng thái ổn định và một trạng thái không
ổn định gọi là trạng thái tạo xung
- Dao động đa hài phi ổn (astable Multivibrator): mạch có hai trạng thái và cảhai
trạng thái đều không ổn định còn gọi là mạch tựdao động.
Mạch dao động đa hài dùng BJT dựa vào sựnạp điện và sựxả điện của tụ điện kết
hợp với đặc tính chuyển mạch của Transistor.
Ngoài ra mạch dao động đa hài được tạo ra từcác linh kiện nhưop-amp, IC555, các
cổng logic,
RB2 được nối mass hay có thể không cần dùng cũng được .
3.3.3. Các phương pháp kích đổi trạng thái của flip-flop .
Trường hợp T1 đang bão hòa, T2 đang ngưng dẫn như mạch hình 3.6, muốn đổi trạng
thái của Flip-Flop thì ta có thể cho một xung âm vào cực B1 (hoăïc là cho một xung
dương vào cực B2). Muốn đổi trở lại trạng thái cũ thì phải cho một xung dương vào
cực B1( hoăïc là cho một xung âm vào cực B2). Để giản đơn người ta thường dùng
một loại xung.
Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy
Trang 35
a. Mạch kích một bên
Sơ đồ hình 3.6 là mạch Flip- Flop với mạch kích một bên. Xung kích điều khiển là
xung vuông qua mạch vi phân RC để đổi từ xung vuông ra hai xung nhọn (xung nhọn
dương ứng với cạnh lên và xung nhọn âm ứng với cạnh xuống). Diod D có tác dụng
loại bỏ xung nhọn dương và chỉ đưa xung nhọn âm vào cưc B1 để đổi trạng thái T1 từ
bão hòa sang ngưng dẫn.
Giả thiết mạch có trạng thái như hình 3.6 là T1 đang bão hòa và T2 đang ngưng dẫn .
Khi ngõ vào nhận xung vuông (Vin) qua mạch vi phân RC tạo điện áp VI trên điện trở
R là hai xung nhọn. Khi có xung nhọn dương thì diode D bị phân cực ngược nên
ngưng dẫn và mạch Flip –Flop vẫn giữ nguyên trạng thái đang có. Khi có xung nhọn
âm thì diod D được phân cực thuận coi như nối tắt làm điện áp VB1 giảm xuống dưới
0V. Lúc đó T1 ngưng dẫn nên Ib1= 0, Ic1= 0 nên Vc1 tăng cao sẽ tạo phân cực đủ mạnh
6V
+12V
1 8K 1 8K
47K
1
2
47K
R
18K
0,2V
0,8V
D
C +
Hình 3.5. Mạch kích một bên.
Vin
T2T1
bão hòa
ngưng
+
t
t
Vi
VD
t
VB1
t_
+
0,8v
-1,5v
+11v
0,2v
VC1
Hình 3.6. Dạng sóng ở các chân.
Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy
Trang 36
cho cực B2 vàT2 chạy bão hòa. Khi T2 đã bão hòa thì Vc2 ≈ 0,2 V nên T1 không được
phân cực sẽ tiếp tục ngưng dẫn mặc dầu đã hết xung âm.
Như vậy, mạch Fl ip-Flop đã chuyển từ trạng thái T1 bão hòa,T2 ngưng sang trạng thái
T1 ngưng _T2 bão hòa. Khi mạch đã ổn định ở trạng thái này thì mạch sẽ không bị tác
động đổi trạng thái bởi xung kích vào cực B1 nữa. Bây giờ muốn đổi trạng thái của
mạch trở lại trạng thái cũ thì phải cho xung vuông tiếp theo qua mạch vi phân và diod
D vào cực B2 (vì T2 đang ở trạng thái bão hòa)
b. Mạch kích đếm:
Đối với mạch kích một bên thì mạch Flip-Flop
phải được kích lần lượt, luân phiên vào cực B1 và
B2 thông qua hai mạch vi phân và hai Diod. Để đổi
trạng thái mạch Flip- Flop bằng một thứ xung kích
vào một ngõ chúng ta có thể dùng mạch kích đếm.
Mạch điện hình 3.8 là sơ đồ mạch Flip-Flop có
ngõ kích đếm nhận xung kích là xung vuông.
Theo sơ đồ này, mạch đang ở trạng thái T1 bão
hòa, T2 ngưng dẫn. Hai điện trở 10k thêm vào
mạch ra hai điểm A vàB và hai điểm này có điện
áp gần giống như điện áp của hai cực C1 và C2.
Ta có: VA ≈ VC 1= 0,2 V
( T1 đang bão hòa)
VB ≈ VC 2 =11V
( T2 đang ngưng dẫn)
Khi có xung vuông ở ngõ vào ( Vin ) thì qua hai tụ C1 – C2 sẽ có hai xung nhọn
dương ứng với cạnh lên xung của vuông và có 2 xung nhọn âm ứng với cạnh xuống
của xung vuông tại điểm A và B. Thời điểm có xung nhọn dương cả hai diode D1 – D2
đều bị phân cực ngược nên không có tác dụng với mạch Flip-Flop. Khi có xung nhọn
âm tại hai điểm A và B thì tại hai điểm này sẽ có hai mức biến đổi khác nhau.
Do VA ≈ 0,2 V nên khi có xung nhọn âm thì xung âm sẽ làm giảm điện áp VA và diod
V1 được phân cực thuận. Điều này sẽ làm đổi trạng thái T1 từ bão hòa sang ngưng
dẫn và đổi trạng thái T2 từ ngưng dẫn sang bão hòa. Lúc đó do VB =11V rất cao so với
xung âm nên khi có xung nhọn âm thì điện áp VBvẫn ở mức dương cao nên D2 vẫn bị
phân cực ngược và xung âm không có tác dụng với T2.
Khi có xung vuông thứ hai đến ngõ vào thì lần này xung nhọn âm chỉ có tác dụng đối
với T2 là transistor đang bão hòa nên mạch Flip-Flop lại trở về trạng thái cũ.
3.3.4. Các điểm cần lưu ý trong thiết kế .
a. Mạch vi phân ở ngõ vào được chọn trị số cao cho thỏa các yêu cầu sau:
- Xung âm phải có biên độ đủ cao và độ rộng đủ lớn để đủ kíck đổi trạng thái của
transistor đang bão hòa sang ngưng .
- Nếu hằng số thời gian τ =RC sẽ làm giới hạn tần số xung kíck ( theo điều kiện
của mạch vi phân trong chương.
- Nếu hằng số thời gian τ =RC nhỏ hơn sẽ làm giảm độ rộng xung và có thể không
đủ đổi trạng thái của transistor
b. Khi mạch Flip–Flop làm việc với các tín hiệu xung kíck tần số cao nên chọn loại
transistor có kết cấu Epiplanar để có đáp ứng nhanh.
+12V
-6v
10K
10K
1,8K
18K
47K
1,8K
47K
0,2V
0,8V
18K
D
C
Vin
C
Hình 3.8:Mạch F-F có ngõ kích đếm.
Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy
Trang 37
c. Để mạch chuyển trạng thái tốt, tốc độ làm việc nhanh nên chọn mức điện áp nguồn
thấp điều này còn phụ thuộc vào yêu cầu của tải nếu tải là Rc.
d. Trong các mạch đơn giản người ta có thể không cần dùng âm –VBB. Tuy nhiên, khi
không có nguồn âm thì tính ngưng dẫn của transistor không tốt vàkhả năng chống
nhiễu của mạch kém
3.4. DAO ĐỘNG ĐA HÀI ĐƠN ỔN.
3.4.1. Giới thiệu.
Mạch dao động đa hài đơn ổn cũng có hai trạng thái ( T1bão hòa T2 ngưng hay T1
ngưng T2 bão hòa) nhưng trong hai trạng thái đó có một trạng thái ổn định và một
trạng thái không ổn định gọi là trạng thái tạo xung.
Bình thường khi khi mạch đơn ổn được cấp nguồn sẽ ở
trạng thái ổn định và ở mãi trạng thái này nếu không có
tác động từ bên ngoài vào. Khi ngõ vào nhận được một
xung kích thì mạch đơn ổn sẽ đổi trạng thái tạo xung ở
ngõ ra và độ rộng xung ra sẽ tùy thuộc các thông số RC
thiế t kế trong mạch. Sau thời gian có xung ra ở mạch
đơn ổn sẽ trở về trạng thái ổ định ban đầu .
Mạch dao động đa hài đơn ổn còn được gọi là mạch
định thì vì thời gian có xung ra có thể định trước nhờ các
thông số trong mạch. Mạch đơn ổn rất thông dụng trong
lĩnh vực điều khiển tự động trong các thiết bị điện tử và
điện tử công ngiệp.
Mạch đơn ổn có thể thực hiện bằng nhiều cách: dùng
transistor, op-amp vi mạch định thì hay các cổng logic.
Phần này chỉ giới thiệu và phân tích mạch đơn ổn dùng
transistor, các mạch dạng khác được giới thiệu trong
chương sau.
3.4.2. Mạch đơn ổn cơ bản.
a. Sơ đồ ở hai trạng thái .
b. Nguyên lý.
* Trạng thái ổn định của mạch đơn ổn.(hình 3.10).
Khi mở điện, tụ C tức thời nạp điện qua điện trở R C2 tạo dòng điện đủ lớn cấp cho
cực B1 nên T1 sẽ chạy ở trạng thái bão hòa. Lúc đó, dòng IC1 qua RC1 đủ lớn để tạo
Do Drive thay đổi chính sách, nên một số link cũ yêu cầu duyệt download. các bạn chỉ cần làm theo hướng dẫn.
Password giải nén nếu cần: ket-noi.com | Bấm trực tiếp vào Link để tải:
You must be registered for see links