ic 555

- 0 / 0
(Tài liệu chưa được thẩm định)
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Thế Phương
Ngày gửi: 13h:07' 10-11-2011
Dung lượng: 1.2 MB
Số lượt tải: 164
Nguồn:
Người gửi: Nguyễn Thế Phương
Ngày gửi: 13h:07' 10-11-2011
Dung lượng: 1.2 MB
Số lượt tải: 164
Số lượt thích:
0 người
1
ĐÀI TIẾNG NÓI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG PT – TH I
BÀI GIẢNG MÔN: KĨ THUẬT XUNG SỐ
Giảng viên: Trần Văn Hội
Khoa Kỹ thuật Điện tử PT-TH
Email: tranvanhoi@vov.org.vn
2
CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT XUNG
BÀI 1: TÍN HIỆU XUNG
I. Khái niệm tín hiệu xung
Xung điện là những dòng họăc áp chỉ tồn tại trong 1 khoảng thời gian ngắn có thể so sánh được với thời gian của quá trình quá độ trong mạch điện mà nó tác động.
Xung: là 1 đại lượng vật lý có thời gian tồn tại rất nhỏ so với toàn bộ thời gian ma nó tác động.
Mốc so sánh: là thời gian quá độ - khoảng thời gian mà hệ thống vật lý chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác
3
II. Phân loại tín hiệu xung.
Xung vuông
Xung nhọn
Xung răng cưa
Xung hình thang
Xung hàm mũ
Xung tam giác
BÀI 1: TÍN HIỆU XUNG
4
III. Các tham số của tín hiệu xung.
Dãy xung
Độ rộng xung : thời gian tồn tại xung.(s)
Khoảng cách xung : K/c giữa 2 xung liên tiếp.
Chu kì xung: Tx.
Tần số số xung trên 1 giây.
Độ dày:
Qx > 0.5 - Xung rộng
Qx < 0.5 - Xung hẹp.
Độ rỗng(xốp):
5
Tham số dạng xung
:Độ rộng sườn trước.
:Độ rộng sườn sau.
Um :Biêm độ lớn nhất của xung.
:Độ sụt đỉnh tuyệt đối.
: Độ sụt đỉnh tương đối.
Thực tế chọn hệ số <1.
= 0.1, 0.05, 0.01
Thường chọn = 0.05
6
Bài 2: Phương pháp phân tích tín hiệu xung
Phương pháp xếp chồng:
Đầu vào: S1(t), đầu ra S2(t).
Toán tử laplace.
Mỗi f(t) đều có ảnh F(p).
Mạch tuyến tính
7
I. Các dạng tín hiệu xung đơn giản.
Dạng đột biến: U(t) =E.1(t) = E t t0
0 t < t0
Với 1t0 =1(t-t0) = 1 t t0
0 t < t0
Dạng tuyến tính:
K = const =
t to
t< to
8
Các dạng tín hiệu xung đơn giản.(tiếp)
Dạng hàm mũ.
t to
t < to
Kết luận: Tín hiệu xung rất đa dạng song tất cả đều được coi là tổng hợp của 3 dạng tín hiệu nói trên.
9
Ví dụ
Ta có U(t) = U’(t) + U’’(t)
Cho t1 =0, t2 = T
U’(t) = E.1(t) .
U’’(t) =-E.1(t-Tx)
U(t) = E[1(t) -1(t-Tx) ]
10
Ví dụ
U(t) = U1(t)+U2(t)+U3(t)+U4(t)
11
II. Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu đột biến:
Mạch RC:U1(t) =E.1(t)->
NX:
Định luật đóng mạch thứ nhất: Ko bao giờ có đột biến U trên tụ điện.
Thường chọn
Hằng số thời gian:đặc trưng cho quán tính của mạch, chỉ phụ thuộc tham số mạch điện mà ko phụ thuộc tín hiệu vào.
12
II. Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu đột biến
Mạch RL
Định luật đóng mạch 2:Ko bao giờ có đột biến dòng trên cuộn cảm.
13
II. Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu tuyến tính.
NX:
Nếu thay RC bằng RL:
14
II.Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu hàm mũ.
Hằng số thời gian của nguồn tín hiệu.
Hằng số t/g của mạch.
Ur: q lớn, Ur->U1.
q giảm thì biên độ Ur giảm
q=1 thì Ur =o.37E. Ur là xung nhọn.
Uc:khi q nhỏ, Uc->U1
q tăng, tốc độ Uc giảm nhanh
khi q =100 -> Uc có diểm uốn
15
III. Phản ứng của mạch RC đối với dãy xung vuông.
T/h q/t quá độ sớm k thúc:
Cho:
Do đó:
16
Quá trình quá độ sớm kết thúc
Khi
Các thành phần Ura b/đ chậm,dạng xung gần giống dạng xung vào->độ sụt đỉnh xung
Độ sụt đỉnh xung tương đối.
Mạch RC làm mạch phân cách,truyền t/h xung.
Khi
Ut/h biến đổi nhanh, t/h ra biến thành 2 xung nhọn + và - tại t1 v t2
Sử dụng mạch RC làm mạch vi phân.
17
Tín hiệu ra trên tụ
Cho
18
Tín hiệu ra trên tụ
Khi: các thành phần U thay đổi chậm,t/h ra có dạng tam giác và sườn trước gần như đường thẳng.Trong khoang t/g t1-t2 ta có.
Đây là trường hợp dùng mạch RC làm mạch tích phân U
theo Macloranh:
-> U2 =Kt với
Khi Các thành phần U thay đổi nhanh,t/h xung ra giống xung vào nhưng bị méo ở sườn trước .
Đây là trường hợp RC giống các thành phần kí sinh của nguồn t/h với R nhỏ,C = Cra của nguồn.
19
Quá trình quá độ chậm
Uc(t)
t
t
Ur(t)
S2
S1
Uo
20
IV. Mạch phân áp xung
KN:là mạch 4 cực có nhiệm vụ trích 1 phần tín hiệu từ nguồn đua tới tải để p/hợp về mặt biên độ.
Y/c: không gây méo tín hiệu->hệ số truyền đạt là 1 hằng số , ko fụ thuộc vào f.
Các mạch phân áp:
Phân áp điện trở:
21
IV. Mạch phân áp
Phân áp điện dung
Thực tế tồn tại R kí sinh và C kí sinh nên hệ số phân áp luôn fụ thuộc vào f.
Phân áp hỗn hợp.
Nói chung fụ thu vào f
ĐK cân bằng: khi đó
22
BÀI 3: KHÓA ĐIỆN TỬ
I. KHÓA ĐIỆN TỬ
1. Khóa điện tử: là 1 van điện có thể đóng hoặc ngắt 1 dòng điện dưới tác động của t/h điều khiển.
2. Tính chất:
Nội trở khóa:
Khi đóng: Rk = 0
Khi ngắt: Rk = vô cùng.
3. Tốc độ đóng ngắt: f điều khiển đóng ngắt mà khóa làm việc tin cậy.
Để đảm bảo tin cậy:[Fmax] cho phép < hoặc = 1/(2 t/g thiết lập).
4. Ngưỡng điều khiển: Là mức t/h thấp nhất có thể đ/k được khóa 1 cách tin cậy.
23
II. Khóa điện dùng TRANSISTOR
T tắt – Khóa mở:Rkm=
Ic = Ico nhỏ: 10-100mA
Uc=Ec
T thông – Khóa đóng:Rkđ =0
Ic = Icbh=Ec/Rc; Uc =Ucbh rất nhỏ.
24
Nguyên lý
Miền cắt dòng: dưới điểm B.
Miền khuyếch đại.(đoạn AB).
Ib Ic Uc
Miền bão hoà:(Sau điểm A-đường Ox).
ib>=ib bãohoà->ic=icbh=const.
Điều kiện T bão hoà : ib>=ibbh.
Ở chế độ khóa :Yêu cầu T thông ở chế độ bão hoà với dòng điện lớn vì: Để có dòng lớn.
Khả năng chống nhiễu cao.
Ic =Icbh = Ec/Rc
25
Quá trình quá độ của khoá T
Udk
ib
ic
Uc
E
Ec
Ucbh
t1
t3
t5
t4
t2
ts1
ts2
Icbh
ico
tắt
Trễ
Ibo
Ib1
Ibbh
E1
E2
Ibo
26
Nguyên lý
Trong khoảng: Udk= E2<0-> T tắt, ib=-ibo;ic=Ico, Uc=Ec.
Trong khoảng:
+ Tại t=t1: Udk đột biến dương,E1>0; Ib=Ib1=E1/Rb >Ibbh.-> T bão hoà.
Ic tăng theo quy luật hàm mũ tạo ra sườn trước ts1.
+ Sau t2: tuy ic=Icbh=const nhưng vì ib=Ib1>Ibh nên có hiện tượng tràn điện tích từ E->B tạo nên các điện tích thừa trong cực B ở phái tiếp giáp cực C.
Quá trình tích luỹ vẫn theo đúng quy luật tăng sườn trước của ic và tiến tới xác lập tại t3.
Khi:t-t3, Udk có đột biến âm,Udk =E2<0.
Lẽ ra Ib=-Ibo song do R ngược ở tiếp giáp đầu vào EB của T chưa kịp thiết lập-> Ib vẫn có giá trị rất lớn> Ib2=E2/Rb. Dòng Ib2 sẽ duy trì trong 1 khoảng thời gian nào đó rồi dần dần giảm về Ibo sau khi R ngược được thiết lập.
Ic vẫn duy trì Icbh trong khoảng thời gian t3-t4 tạo ra thời gian trễ ngắt.
27
Nguyên lý (tiếp)
T trễ = t4-t3: là thời gian để tiêu tán các điện tích thừa đã được tích luỹ trong giai đoạn trước.
Sau đó Ic giảm . Đến thời điểm t5 có ic=ico và hình thành độ rộng sườn sau ts2=t5-t4.
Chính các khoảng thời gian ts1, ts2, t trễ tạo nên các quá trình quá độ trong mạch làm chậm tốc độ của khoá. Do đó phải hạn chế chúng.
28
CHƯƠNG 2: MẠCH BIẾN ĐỔI XUNG
29
CHƯƠNG 2: MẠCH BIẾN ĐỔI XUNG
BÀI 1: MẠCH VI PHÂN
I. Khái niệm:
- Mạch vi phân:là mạch 4 cực mà t/h ra tỉ lệ với vi phân của t/h vào.
Trường hợp t/h vào ra là U thì có mạch
vi phân điện áp.
II. Ứng dụng:
- Tạo xung nhọn từ xung vuông.
- Tạo xung vuông từ xung hình thang.
- Thực hiện phép tính vi phân trong MTTT
30
BÀI 1: MẠCH VI PHÂN
III. Mạch vi phân
Điều kiện:
Giả sử: Ur << Uc ->
Đ/k mạch RC là mạch VP là: Ur<
Vì tín hiệu xung có:
Đ/k là: RC<U2
t
E
E
E
t
U1
Lý tưởng
Thực tế
31
BÀI 2: MẠCH TÍCH PHÂN
I. Khái niệm:
- Mạch vi phân là mạng 4 cực mà Ur tì lệ với
tích phân U vào.
II. Ứng dụng:
- Tạo xung răng cưa, cung cấp U quét trong VTTH, chọn, đếm xung…
Giả sử Uc< với
ĐK để là mạch tích phân:
S1(t)
S2(t)
32
BÀI 2: MẠCH TÍCH PHÂN
Muốn tích phân chính xác phải thỏa mãn điều kiện tích phân: Xra có biên độ nhỏ so với xung vào -> Dùng mạch Tích phân RC kết hợp với mạch KĐTT gọi là mạch KĐTT tích phân.
Mạch tích phân
Mạch vi phân
33
Mạch tạo điện áp răng cưa
T/h U răng cưa được sử dụng để đ/khiển mạch lái tia e trong các đèn âm cực máy thu hình, màn hình MT -> U răng cưa gọi là U quét.
Dùng mạch tích phân làm Uq
Uq là những xung răng cưa có chứa 1 phần U thay đổi theo đt đối với t. Các đoạn đó có thể tăng hoặc giảm nếu đạo hàm của nó + và -
U’>0
U’< 0
34
Các tham số
Uo: Điện áp dư ban đầu.
Uqm: Biên độ max của Uq
Tq = t2- t1. T/g hành trình quét thuận.
Tph= t3-t2 T/g hành trình quét ngược
, góc tiếp tuyến của đường cong Uq tại các thời điểm đầu và cuối của q/t quét thuận.
Yêu cầu: Uo nhỏ
+Uqm đủ lớn, Uq thẳng
+Tph : nhỏ để có thể bắt đầu 1 hành trình sớm.
Hệ số méo phi tuyến:
Ý nghĩa: là độ chênh lệch về độ dốc của phần đường thẳng.
Hiệu suất:
35
Điện áp răng cưa
q
Uqm
Uo
t1
t2
36
Mạch tạo điện áp răng cưa
Sử dụng phương pháp nạp điện cho tụ qua R lớn để thỏa mãn điều kiện tích phân.
Trong tq: khóa K ngắt, C được nạp.
Khi t= tq->Uq=Uqm. Khóa K đóng, C phóng điện qua Rk,
37
Mạch quét RC đơn giản
Rb
C
R
Udk
Ube
in
if
38
Nguyên lý
Phần tử tích phân:R,C
Nguồn nạp: Ecc, khóa điện tử e.
Trạng thái đầu:T thông( bão hòa).
+ ĐK:
+Uco=Ucbh=0
+ , Uq=Uc
Trạng thái quét:
Có xung(-) điều khiển với độ rộng T tắt.
C được nạp: +Ec->R->C->-Ec.
voi
Giả thiết: theo chuỗi Macloranh: ;
Trạng thái phục hồi: sau khi đạt biên độ xác định ở t2, kết thúc xung đk ở đầu vào->T thôngbão hòa-> C phóng rất nhanh qua rcebh
39
Mạch Miller
t3
t2
t4
t1
t5
Udk
Uc
Udk
Cfóng
Cnạp
Uq
Uq
tq
tq’
tqmax
tph
Udk
Rb
Eb
Ube
D
R
Rc
Uq
ir
C
- +
ip
40
Nguyên lý.
Do kết cấu mạch, tạo nên hồi tiếp âm từ cực góp C đến cực gốc B thông qua tụ C. Sự hồi tiếp này khống chế độ chênh lệch const-> I phóng = const-> U trên tụ C giảm tuyến tính-> Uq giảm tuyến tính, Ic phóng = const.
Giả sử Ic phóng ->iR -> ->Ube -> Ib -> ic -> Uq -> Ube.
-> Do hồi tiếp đã chống lại sự giảm của I phóng.
41
Mạch Bootstrap
Udk
Uq
Uc
UC
t
t2
t
t
t
t4
t3
t1
t5
D thông
Utắt
Ux
D thông
Uy
Ur
C phóng
C nạp
*
*
tph
tq
*
Ecc
Cb
Rb
Uq
*
C
T1
T2
C
Re
R
Uq
Udk
X
Y
ir
ib2
ib1
42
Nguyên lý
Trạng thái đầu:
T1 đóng vai trò khoá điện tử- thông hoàn toàn.
T2 mạch khuyếch đại:
Trạng thái tạo quét:
+ Giai đoạn 1: D thông.
C nạp-> UY -> Uq Ux
Vì D thông nên Uc ( UY) thay đổi theo quy luật bậc 2.
+ Giai đoạn 2:t=t2 Ux tăng >=Ec-> D tắt.
Tụ C được nạp với I const, Uy-> Uq và tăng tuyến tính.
Do đó Uy( ) -> Uq ( )
C*>>C-> Ux ( ) -> UR=UY-UX= const
Trong giai đoạn 2do C* có trị số lớn so với C nên C* đóng vai trò như nguồn 1 chiều để nạp cho cho C.
Mạch tạo quét chỉ tuyến tính trong giai đoạn D tắt.Thời gian quét thực. [tq] = t3-t2 < tq
C*
43
BÀI 3: MẠCH HẠN BIÊN
I. Khái niệm: là mạng 4 cực phi tuyến mà Ur thay đổi theo đúng quy luật của Uv khi Uv chưa vượt quá 1 mức cho trước - gọi là mức ngưỡng-> Ur giữ 1 giá trị = const gọi là U hạn chế
- Đặc tuyến truyền đạt của mạch theo U2(t)=F[Uv(t) ] là 1 đường gồm 2 phần:
+ Phần nghiêng: truyền tín hiệu
+ Phần thẳng: để cắt.
U1
U2
U1
U1
U2
U2
Uhc
Ung1
Ung2
Uhc
Ung2
Ung1
Uhc
Hạn chế trên
Hạn chế dưới
Hạn chế trái phải
44
Mạch hạn chế dùng Điốt 1 phía.
Mạch hạn chế song song
Khi U1 UD < 0 -> D tắt . Do RDtắt >> Rhc-> U2 =U1.
Khi U1>E : D thông. Do RDthông << Rh/c -> U2 =E
Thực tế : Khi truyền :
U2 =
Khi đảo chiều Điốt : mạch hạn chế dưới mức E
Chú ý:ảnh hưởng tham số kí sinh: Cra =Cak+Ctải+Clắp ráp
Rhc
D
E
U1
U2
U1
RT
RT+Rhc
45
Hạn chế nối tiếp
Khi U1 D thông . Do RDthông << Rhc-> U2 =U1.
Khi U1>E : UD<0 ->D tắt. Do RDtắt >> Rhc -> U2 =E
Khi đổi chiều Điốt ta có mạch hạn chế dưới.
U2
46
Mạch han chế 2 phía
Mạch song song
Điều kiện hạn chế : E2 < E1
47
Mạch nối tiếp
Điều kiện hạn chế:E1 Rhc2 > Rhc1
48
Mạch hạn chế dùng Transitor
Mạch vào của T là tiếp giáp p-n : tưưng đương 1 Điốt.
Rb: tương đương Rhc
-> Mạch hạn chế điốt song song ở đầu vào.
Tín hiệu sau khi được hạn chế được T khuyếch đại -> Mạch khuyếch đại hạn chế.
Với điểm công tác thích hợp và t/h vào đủ lớn: Mạch KĐ thông thường cũng có khả năng hạn chế.1 phía do dòng bị cắt, o phía do transitor bão hòa.
49
BÀI 4: MẠCH GHIM MỨC
Là mạch giữ cho t/h ra ở 1 mức U- nào đó.
Mạch ghim dưới mức 0.
U
E
U1
U2
t
t
t3
t2
t1
t4
50
Mạch ghim trên mức 0
R
D
C
+ -
U1
U2
U2
U1
3
2
1
51
Mạch ghim ở mức bất kì
Tại t =t1.U1=0, U2=E, D thông, C được nạp đến E
Khi t=t1: + Đầu vào có đột biến dương E1, UAB =U2 = E+E1
+ D tắt, C phóng qua R chậm, U2 giảm chậm
Khi t=t2: có đột biến âm –E1->U2 giảm 1 lượng E1-> hình thành xung ghim ở mức E
52
Chương 3: Mạch dao động xung
53
Bài 1: Bộ tạo dao động tích thoát
Chỉ chứa 1 phần tử tích lũy năng lượnglà C.
Sau khi tích lũy năng lượng ở C, rồi nhờ thiết bị chuyển mạch nó lại phóng đến một mức xác định nào đó rồi lại được nạp điện.
Nếu mạch phóng có chứa R thì hầu như NL được tích lũy đều tiêu hao trên R dưới dạng nhiệt.
K1 đóng, K2 mở :C nạp. K1 và K2 đóng mở nhờ
K1 mở, K2 đóng: C phóng qua R t/bị chuyển mạch
Nguồn NL
Phần tử tích
trữ NL
T/bị
chuyển mạch
Mạch phóng
điện
K1
K2
54
Bài 2: Mạch dao động đa hài
Mạch gồm 2 tầng KĐ nối tiếp nhau.
Rb1 và Rb2 nối trực tiếp lên –Ec để đảm bảo mạch dao động.
Mạch có 2 trạng thái cân bằng không ổn định:
+ T1 thông, T2 tắt.
+ T1 tắt, T2 thông.
I. Mach dao động đa hài.
55
I. Mach dao động đa hài.
T1 tắt, T2 thông:
+ C1 được nạp: +Ec->reb2->C1->-Ec.
+ C2 phóng qua T2: +C2 ->Rb1->E->recT2->-C2.
T1 thông, T2 thông:
+ C1 phóng.
+ C2 nạp.
56
Mạch dao động đa hài
Vì ta có: và nên đẻ khi T thông bão hòa
xung ra ổn định thì Ib2 >= Ib2h hay
57
II. Mạch đa hài đợi dùng T ghép cực phát
58
Dạng sóng mạch đa hài đợi dùng T
59
Nguyên lý
Mạch có 2 trạng thái ổn định:
T1 tắt, T2 thông. ĐK:
Do Rb2 của T2 đấu lên –Ec nên có UbeT2<0 và UbeT2=Ube2bh.
UcT2= Uc2bh + Ic2bh.Re.
C được nạp điện : +Ec->Re->RbeT2->C->Rc1->-Ec.
Ucmax = Ec-Ico1.Rc1-Re.Ic2bh.
Khi đầu vào có xung (-) kích thích vào BT1-> T1 thông bão hòa-> T2 tắt.
C lại phóng: +C->Rb2->-Ec->+Ec->Re->T1->-C.
Do sự phóng của tụ C:
+Trên Rb2 có điện áp (+) đưa vào BT2 giữ cho T2 tắt hản trong 1 khoảng t/g.
+I phóng của C giảm -> Ube2 trên T2 bớt dương-> đạt đến U thông của T2 -> T2 bắt đầu thông, chấm dứt quá trình tạo xung.
Đột biến lần 2: khi Ube2 =0, T2 thông xuất hiện quá trình đột biến lần 2 như trên, C lại được nạp.
60
III. Mạch Trigơ
Gồm 2 tầng KĐ ghép với nhau.
Có hồi tiếp dương.
Có 2 trạng thái cân bằng và ổn định và có khả năng chuyển từ trạng thái c/b này sang trạng thái cân bằng khác khi có kích thích.
Ứng dụng: Để phân tần, tạo xung đ/khiển các mạch vi tích phân; làm các bộ nhớ để thực hiện các phép tính logic.
61
Mạch điện
T1, T2: các phần tử KĐ.
C1R1,R2C2 dẫn t/h hồi tiếp đưa về B các T
Rb1,Rb2 nối với nguồn Eb để định thiên cho T. T1 thông, T2 tắt.
Co1,Co2 dẫn t/h kích thích Trigơ chuyển trạng thái.
Các trạng thái có thể : cả 2 T thông, T1 thông T2 tắt hoặc T1 tắt T2 thông.
62
Nguyên lý mạch Trigơ
Giả sử ban đầu T1 thông, T2 tắt.
Tại t1: đầu vào T1 có kích thích xung (-) ->T1 đang thông chuyển sang tắt ->UcT1 dương lên->UbT2 dương lên-> T2 thông.
Đến t2: có xung (-) vào bT2-> T2 tắt,T1 thông do UcT2(+) tăng-> UbT1(+) tăng thông qua R2C2 -> T1 thông.
Quá trình tiếp tục cho các xung tiếp theo-> Ở đầu ra ta có các xung vuông.
Cũng có thể đưa xung kích thích vào 1 đầu của mạch nhưng các xung liên tiếp ngược cực tính.
Điều kiện để 2 trạng thái cân bằng ổn định của Trigở:
Icbh1(2)
Ube2(1) <=0; Ib1(2)>=
min1(2)
63
Dạng sóng mạch Trigơ
64
IV. Đồng bộ các mạch dao động xung
Mạch dao động tự kích thì T, f của xung ra fụ thuộc vào các trị số R,C, Ri của khoá. Biên độ lại phụ thuộc nguồn cung cấp và hệ số khuyếch đại.
Thực tế ta cần 1 dãy xung có T và f xác định-> Mạch xung sẽ phải công tác ở chế độ đợi. Chế độ này, quá trình biến đổi trạng thái nhanh hay chậm phụ thuộc vào xung kích thích.
Khi Txra = Txkt – Xung kích thích gọi là xung đồng bộ.
Dạng của xung kích thích là những xung nhọn dương hoặc âm để kích thích.
Khi có xung kích thích, mạch dao động xung làm việc theo quy luật của xung kích thích gọi là sự đồng bộ của mạch tạo xung kích thích và mạch dao động.
Txra =T xKT =T đồng bộ. Hệ số đồng bộ là 1
Txra = nTxKT Hệ số đồng bộ là n
Mạch đếm xung, mạch phân tần đều làm việc theo nguyên lý này.
65
Ví dụ mạch phân tần.
Khi không có xung đồng bộ : T1 tắt -> thông và chu kì dao động của nó là To.
Khi có xung đồng bộ : ở trong khoảng T’: T1 đang thông nên xung đồng bộ + đặt vào không ảnh hưởng gì. Nhưng trong khoảng T’’: xung đồng bộ + đặt vào-> đến thời điểm t2, T1 lật trạng thái-> Chu kì dao động của mạch là T= T’+T’’66
Mạch chọn xung
KN: chọn xung là tách t/h xung có ích ra khỏi được nèn nhiễu hay chọn t/h riêng biệt ra khỏi đường t/h chung.
- Các dấu hiệu để chọn:các tham số của xung: biên độ, độ rộng hoặc tần số.
- Bộ chọn xung là tổ hợp các sơ đồ xung khác nhau.
- Yêu cầu: Đơn giản, các phần tử trong mạch phải công tác ở chế độ tuyến tính.
Các mạch chọn xung.
Chọn xung theo biên độ: Ura =f(Ux) với Uxlaf biên độ xung vào.
+chọn xung theo cực tính (+) hoặc (-).
+chọn xung có biên độ lớn hơn mức cho phép.
+chọn xung có biên độ nhỏ hơn mức cho phép.
+ chọn xung có biên độ : Umin67
Mạch chọn xung có biên độ nhỏ hơn mức cho phép.
Đầu vào 1 có các xung với biên độ khác nhau chúng chia thành 2 nhánh song song n1 & n2.
+ n1 qua mạch vi phân (a).
+ n2 qua mạch hạn chế dưới(b) -> mạch làm trễ ©.
Đầu ra của 2 nhánh là 2 và 4 đến bộ cộng (d).
U tổng đưa đến mạch chọn cực tính xung( ghim trên mức 0) đưa xung ra là xung nhọn đánh dấu thời điểm kết thúc xung có biên độ Ủad/dt
n1
n2
1
2
a)
c)
b)
d)
e)
5
4
3
6
68
Dạng sóng mạch chọn xung
69
Chọn xung theo độ rộng
Cấu tạo gồm 1 mạch tích phân RC và mạch hạn chế biên độ gồm D2, R1, R2 với mức hạn chế:
Um: là biên độ xung vào.
Để rút ngắn thời gian hồi phục của mạch tích phân RC ta mắc thêm D1. Trong thời gian nạp điện cho C thì D1 tắt-> ko ảnh hưởng gì đến mạch tích phân.
D1
70
Dạng tín hiệu mạch chon xung theo độ rộng.
Uv
Uc
Ur
71
Tài liệu tham khảo
Kĩ thuật xung – Vương Cộng.
ĐÀI TIẾNG NÓI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG PT – TH I
BÀI GIẢNG MÔN: KĨ THUẬT XUNG SỐ
Giảng viên: Trần Văn Hội
Khoa Kỹ thuật Điện tử PT-TH
Email: tranvanhoi@vov.org.vn
2
CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT XUNG
BÀI 1: TÍN HIỆU XUNG
I. Khái niệm tín hiệu xung
Xung điện là những dòng họăc áp chỉ tồn tại trong 1 khoảng thời gian ngắn có thể so sánh được với thời gian của quá trình quá độ trong mạch điện mà nó tác động.
Xung: là 1 đại lượng vật lý có thời gian tồn tại rất nhỏ so với toàn bộ thời gian ma nó tác động.
Mốc so sánh: là thời gian quá độ - khoảng thời gian mà hệ thống vật lý chuyển từ trạng thái cân bằng này sang trạng thái cân bằng khác
3
II. Phân loại tín hiệu xung.
Xung vuông
Xung nhọn
Xung răng cưa
Xung hình thang
Xung hàm mũ
Xung tam giác
BÀI 1: TÍN HIỆU XUNG
4
III. Các tham số của tín hiệu xung.
Dãy xung
Độ rộng xung : thời gian tồn tại xung.(s)
Khoảng cách xung : K/c giữa 2 xung liên tiếp.
Chu kì xung: Tx.
Tần số số xung trên 1 giây.
Độ dày:
Qx > 0.5 - Xung rộng
Qx < 0.5 - Xung hẹp.
Độ rỗng(xốp):
5
Tham số dạng xung
:Độ rộng sườn trước.
:Độ rộng sườn sau.
Um :Biêm độ lớn nhất của xung.
:Độ sụt đỉnh tuyệt đối.
: Độ sụt đỉnh tương đối.
Thực tế chọn hệ số <1.
= 0.1, 0.05, 0.01
Thường chọn = 0.05
6
Bài 2: Phương pháp phân tích tín hiệu xung
Phương pháp xếp chồng:
Đầu vào: S1(t), đầu ra S2(t).
Toán tử laplace.
Mỗi f(t) đều có ảnh F(p).
Mạch tuyến tính
7
I. Các dạng tín hiệu xung đơn giản.
Dạng đột biến: U(t) =E.1(t) = E t t0
0 t < t0
Với 1t0 =1(t-t0) = 1 t t0
0 t < t0
Dạng tuyến tính:
K = const =
t to
t< to
8
Các dạng tín hiệu xung đơn giản.(tiếp)
Dạng hàm mũ.
t to
t < to
Kết luận: Tín hiệu xung rất đa dạng song tất cả đều được coi là tổng hợp của 3 dạng tín hiệu nói trên.
9
Ví dụ
Ta có U(t) = U’(t) + U’’(t)
Cho t1 =0, t2 = T
U’(t) = E.1(t) .
U’’(t) =-E.1(t-Tx)
U(t) = E[1(t) -1(t-Tx) ]
10
Ví dụ
U(t) = U1(t)+U2(t)+U3(t)+U4(t)
11
II. Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu đột biến:
Mạch RC:U1(t) =E.1(t)->
NX:
Định luật đóng mạch thứ nhất: Ko bao giờ có đột biến U trên tụ điện.
Thường chọn
Hằng số thời gian:đặc trưng cho quán tính của mạch, chỉ phụ thuộc tham số mạch điện mà ko phụ thuộc tín hiệu vào.
12
II. Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu đột biến
Mạch RL
Định luật đóng mạch 2:Ko bao giờ có đột biến dòng trên cuộn cảm.
13
II. Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu tuyến tính.
NX:
Nếu thay RC bằng RL:
14
II.Phản ứng của mạch RC,RL
Tín hiệu hàm mũ.
Hằng số thời gian của nguồn tín hiệu.
Hằng số t/g của mạch.
Ur: q lớn, Ur->U1.
q giảm thì biên độ Ur giảm
q=1 thì Ur =o.37E. Ur là xung nhọn.
Uc:khi q nhỏ, Uc->U1
q tăng, tốc độ Uc giảm nhanh
khi q =100 -> Uc có diểm uốn
15
III. Phản ứng của mạch RC đối với dãy xung vuông.
T/h q/t quá độ sớm k thúc:
Cho:
Do đó:
16
Quá trình quá độ sớm kết thúc
Khi
Các thành phần Ura b/đ chậm,dạng xung gần giống dạng xung vào->độ sụt đỉnh xung
Độ sụt đỉnh xung tương đối.
Mạch RC làm mạch phân cách,truyền t/h xung.
Khi
Ut/h biến đổi nhanh, t/h ra biến thành 2 xung nhọn + và - tại t1 v t2
Sử dụng mạch RC làm mạch vi phân.
17
Tín hiệu ra trên tụ
Cho
18
Tín hiệu ra trên tụ
Khi: các thành phần U thay đổi chậm,t/h ra có dạng tam giác và sườn trước gần như đường thẳng.Trong khoang t/g t1-t2 ta có.
Đây là trường hợp dùng mạch RC làm mạch tích phân U
theo Macloranh:
-> U2 =Kt với
Khi Các thành phần U thay đổi nhanh,t/h xung ra giống xung vào nhưng bị méo ở sườn trước .
Đây là trường hợp RC giống các thành phần kí sinh của nguồn t/h với R nhỏ,C = Cra của nguồn.
19
Quá trình quá độ chậm
Uc(t)
t
t
Ur(t)
S2
S1
Uo
20
IV. Mạch phân áp xung
KN:là mạch 4 cực có nhiệm vụ trích 1 phần tín hiệu từ nguồn đua tới tải để p/hợp về mặt biên độ.
Y/c: không gây méo tín hiệu->hệ số truyền đạt là 1 hằng số , ko fụ thuộc vào f.
Các mạch phân áp:
Phân áp điện trở:
21
IV. Mạch phân áp
Phân áp điện dung
Thực tế tồn tại R kí sinh và C kí sinh nên hệ số phân áp luôn fụ thuộc vào f.
Phân áp hỗn hợp.
Nói chung fụ thu vào f
ĐK cân bằng: khi đó
22
BÀI 3: KHÓA ĐIỆN TỬ
I. KHÓA ĐIỆN TỬ
1. Khóa điện tử: là 1 van điện có thể đóng hoặc ngắt 1 dòng điện dưới tác động của t/h điều khiển.
2. Tính chất:
Nội trở khóa:
Khi đóng: Rk = 0
Khi ngắt: Rk = vô cùng.
3. Tốc độ đóng ngắt: f điều khiển đóng ngắt mà khóa làm việc tin cậy.
Để đảm bảo tin cậy:[Fmax] cho phép < hoặc = 1/(2 t/g thiết lập).
4. Ngưỡng điều khiển: Là mức t/h thấp nhất có thể đ/k được khóa 1 cách tin cậy.
23
II. Khóa điện dùng TRANSISTOR
T tắt – Khóa mở:Rkm=
Ic = Ico nhỏ: 10-100mA
Uc=Ec
T thông – Khóa đóng:Rkđ =0
Ic = Icbh=Ec/Rc; Uc =Ucbh rất nhỏ.
24
Nguyên lý
Miền cắt dòng: dưới điểm B.
Miền khuyếch đại.(đoạn AB).
Ib Ic Uc
Miền bão hoà:(Sau điểm A-đường Ox).
ib>=ib bãohoà->ic=icbh=const.
Điều kiện T bão hoà : ib>=ibbh.
Ở chế độ khóa :Yêu cầu T thông ở chế độ bão hoà với dòng điện lớn vì: Để có dòng lớn.
Khả năng chống nhiễu cao.
Ic =Icbh = Ec/Rc
25
Quá trình quá độ của khoá T
Udk
ib
ic
Uc
E
Ec
Ucbh
t1
t3
t5
t4
t2
ts1
ts2
Icbh
ico
tắt
Trễ
Ibo
Ib1
Ibbh
E1
E2
Ibo
26
Nguyên lý
Trong khoảng: Udk= E2<0-> T tắt, ib=-ibo;ic=Ico, Uc=Ec.
Trong khoảng:
+ Tại t=t1: Udk đột biến dương,E1>0; Ib=Ib1=E1/Rb >Ibbh.-> T bão hoà.
Ic tăng theo quy luật hàm mũ tạo ra sườn trước ts1.
+ Sau t2: tuy ic=Icbh=const nhưng vì ib=Ib1>Ibh nên có hiện tượng tràn điện tích từ E->B tạo nên các điện tích thừa trong cực B ở phái tiếp giáp cực C.
Quá trình tích luỹ vẫn theo đúng quy luật tăng sườn trước của ic và tiến tới xác lập tại t3.
Khi:t-t3, Udk có đột biến âm,Udk =E2<0.
Lẽ ra Ib=-Ibo song do R ngược ở tiếp giáp đầu vào EB của T chưa kịp thiết lập-> Ib vẫn có giá trị rất lớn> Ib2=E2/Rb. Dòng Ib2 sẽ duy trì trong 1 khoảng thời gian nào đó rồi dần dần giảm về Ibo sau khi R ngược được thiết lập.
Ic vẫn duy trì Icbh trong khoảng thời gian t3-t4 tạo ra thời gian trễ ngắt.
27
Nguyên lý (tiếp)
T trễ = t4-t3: là thời gian để tiêu tán các điện tích thừa đã được tích luỹ trong giai đoạn trước.
Sau đó Ic giảm . Đến thời điểm t5 có ic=ico và hình thành độ rộng sườn sau ts2=t5-t4.
Chính các khoảng thời gian ts1, ts2, t trễ tạo nên các quá trình quá độ trong mạch làm chậm tốc độ của khoá. Do đó phải hạn chế chúng.
28
CHƯƠNG 2: MẠCH BIẾN ĐỔI XUNG
29
CHƯƠNG 2: MẠCH BIẾN ĐỔI XUNG
BÀI 1: MẠCH VI PHÂN
I. Khái niệm:
- Mạch vi phân:là mạch 4 cực mà t/h ra tỉ lệ với vi phân của t/h vào.
Trường hợp t/h vào ra là U thì có mạch
vi phân điện áp.
II. Ứng dụng:
- Tạo xung nhọn từ xung vuông.
- Tạo xung vuông từ xung hình thang.
- Thực hiện phép tính vi phân trong MTTT
30
BÀI 1: MẠCH VI PHÂN
III. Mạch vi phân
Điều kiện:
Giả sử: Ur << Uc ->
Đ/k mạch RC là mạch VP là: Ur<
Vì tín hiệu xung có:
Đ/k là: RC<
t
E
E
E
t
U1
Lý tưởng
Thực tế
31
BÀI 2: MẠCH TÍCH PHÂN
I. Khái niệm:
- Mạch vi phân là mạng 4 cực mà Ur tì lệ với
tích phân U vào.
II. Ứng dụng:
- Tạo xung răng cưa, cung cấp U quét trong VTTH, chọn, đếm xung…
Giả sử Uc<
ĐK để là mạch tích phân:
S1(t)
S2(t)
32
BÀI 2: MẠCH TÍCH PHÂN
Muốn tích phân chính xác phải thỏa mãn điều kiện tích phân: Xra có biên độ nhỏ so với xung vào -> Dùng mạch Tích phân RC kết hợp với mạch KĐTT gọi là mạch KĐTT tích phân.
Mạch tích phân
Mạch vi phân
33
Mạch tạo điện áp răng cưa
T/h U răng cưa được sử dụng để đ/khiển mạch lái tia e trong các đèn âm cực máy thu hình, màn hình MT -> U răng cưa gọi là U quét.
Dùng mạch tích phân làm Uq
Uq là những xung răng cưa có chứa 1 phần U thay đổi theo đt đối với t. Các đoạn đó có thể tăng hoặc giảm nếu đạo hàm của nó + và -
U’>0
U’< 0
34
Các tham số
Uo: Điện áp dư ban đầu.
Uqm: Biên độ max của Uq
Tq = t2- t1. T/g hành trình quét thuận.
Tph= t3-t2 T/g hành trình quét ngược
, góc tiếp tuyến của đường cong Uq tại các thời điểm đầu và cuối của q/t quét thuận.
Yêu cầu: Uo nhỏ
+Uqm đủ lớn, Uq thẳng
+Tph : nhỏ để có thể bắt đầu 1 hành trình sớm.
Hệ số méo phi tuyến:
Ý nghĩa: là độ chênh lệch về độ dốc của phần đường thẳng.
Hiệu suất:
35
Điện áp răng cưa
q
Uqm
Uo
t1
t2
36
Mạch tạo điện áp răng cưa
Sử dụng phương pháp nạp điện cho tụ qua R lớn để thỏa mãn điều kiện tích phân.
Trong tq: khóa K ngắt, C được nạp.
Khi t= tq->Uq=Uqm. Khóa K đóng, C phóng điện qua Rk,
37
Mạch quét RC đơn giản
Rb
C
R
Udk
Ube
in
if
38
Nguyên lý
Phần tử tích phân:R,C
Nguồn nạp: Ecc, khóa điện tử e.
Trạng thái đầu:T thông( bão hòa).
+ ĐK:
+Uco=Ucbh=0
+ , Uq=Uc
Trạng thái quét:
Có xung(-) điều khiển với độ rộng T tắt.
C được nạp: +Ec->R->C->-Ec.
voi
Giả thiết: theo chuỗi Macloranh: ;
Trạng thái phục hồi: sau khi đạt biên độ xác định ở t2, kết thúc xung đk ở đầu vào->T thôngbão hòa-> C phóng rất nhanh qua rcebh
39
Mạch Miller
t3
t2
t4
t1
t5
Udk
Uc
Udk
Cfóng
Cnạp
Uq
Uq
tq
tq’
tqmax
tph
Udk
Rb
Eb
Ube
D
R
Rc
Uq
ir
C
- +
ip
40
Nguyên lý.
Do kết cấu mạch, tạo nên hồi tiếp âm từ cực góp C đến cực gốc B thông qua tụ C. Sự hồi tiếp này khống chế độ chênh lệch const-> I phóng = const-> U trên tụ C giảm tuyến tính-> Uq giảm tuyến tính, Ic phóng = const.
Giả sử Ic phóng ->iR -> ->Ube -> Ib -> ic -> Uq -> Ube.
-> Do hồi tiếp đã chống lại sự giảm của I phóng.
41
Mạch Bootstrap
Udk
Uq
Uc
UC
t
t2
t
t
t
t4
t3
t1
t5
D thông
Utắt
Ux
D thông
Uy
Ur
C phóng
C nạp
*
*
tph
tq
*
Ecc
Cb
Rb
Uq
*
C
T1
T2
C
Re
R
Uq
Udk
X
Y
ir
ib2
ib1
42
Nguyên lý
Trạng thái đầu:
T1 đóng vai trò khoá điện tử- thông hoàn toàn.
T2 mạch khuyếch đại:
Trạng thái tạo quét:
+ Giai đoạn 1: D thông.
C nạp-> UY -> Uq Ux
Vì D thông nên Uc ( UY) thay đổi theo quy luật bậc 2.
+ Giai đoạn 2:t=t2 Ux tăng >=Ec-> D tắt.
Tụ C được nạp với I const, Uy-> Uq và tăng tuyến tính.
Do đó Uy( ) -> Uq ( )
C*>>C-> Ux ( ) -> UR=UY-UX= const
Trong giai đoạn 2do C* có trị số lớn so với C nên C* đóng vai trò như nguồn 1 chiều để nạp cho cho C.
Mạch tạo quét chỉ tuyến tính trong giai đoạn D tắt.Thời gian quét thực. [tq] = t3-t2 < tq
C*
43
BÀI 3: MẠCH HẠN BIÊN
I. Khái niệm: là mạng 4 cực phi tuyến mà Ur thay đổi theo đúng quy luật của Uv khi Uv chưa vượt quá 1 mức cho trước - gọi là mức ngưỡng-> Ur giữ 1 giá trị = const gọi là U hạn chế
- Đặc tuyến truyền đạt của mạch theo U2(t)=F[Uv(t) ] là 1 đường gồm 2 phần:
+ Phần nghiêng: truyền tín hiệu
+ Phần thẳng: để cắt.
U1
U2
U1
U1
U2
U2
Uhc
Ung1
Ung2
Uhc
Ung2
Ung1
Uhc
Hạn chế trên
Hạn chế dưới
Hạn chế trái phải
44
Mạch hạn chế dùng Điốt 1 phía.
Mạch hạn chế song song
Khi U1
Khi U1>E : D thông. Do RDthông << Rh/c -> U2 =E
Thực tế : Khi truyền :
U2 =
Khi đảo chiều Điốt : mạch hạn chế dưới mức E
Chú ý:ảnh hưởng tham số kí sinh: Cra =Cak+Ctải+Clắp ráp
Rhc
D
E
U1
U2
U1
RT
RT+Rhc
45
Hạn chế nối tiếp
Khi U1
Khi U1>E : UD<0 ->D tắt. Do RDtắt >> Rhc -> U2 =E
Khi đổi chiều Điốt ta có mạch hạn chế dưới.
U2
46
Mạch han chế 2 phía
Mạch song song
Điều kiện hạn chế : E2 < E1
47
Mạch nối tiếp
Điều kiện hạn chế:E1
48
Mạch hạn chế dùng Transitor
Mạch vào của T là tiếp giáp p-n : tưưng đương 1 Điốt.
Rb: tương đương Rhc
-> Mạch hạn chế điốt song song ở đầu vào.
Tín hiệu sau khi được hạn chế được T khuyếch đại -> Mạch khuyếch đại hạn chế.
Với điểm công tác thích hợp và t/h vào đủ lớn: Mạch KĐ thông thường cũng có khả năng hạn chế.1 phía do dòng bị cắt, o phía do transitor bão hòa.
49
BÀI 4: MẠCH GHIM MỨC
Là mạch giữ cho t/h ra ở 1 mức U- nào đó.
Mạch ghim dưới mức 0.
U
E
U1
U2
t
t
t3
t2
t1
t4
50
Mạch ghim trên mức 0
R
D
C
+ -
U1
U2
U2
U1
3
2
1
51
Mạch ghim ở mức bất kì
Tại t =t1.U1=0, U2=E, D thông, C được nạp đến E
Khi t=t1: + Đầu vào có đột biến dương E1, UAB =U2 = E+E1
+ D tắt, C phóng qua R chậm, U2 giảm chậm
Khi t=t2: có đột biến âm –E1->U2 giảm 1 lượng E1-> hình thành xung ghim ở mức E
52
Chương 3: Mạch dao động xung
53
Bài 1: Bộ tạo dao động tích thoát
Chỉ chứa 1 phần tử tích lũy năng lượnglà C.
Sau khi tích lũy năng lượng ở C, rồi nhờ thiết bị chuyển mạch nó lại phóng đến một mức xác định nào đó rồi lại được nạp điện.
Nếu mạch phóng có chứa R thì hầu như NL được tích lũy đều tiêu hao trên R dưới dạng nhiệt.
K1 đóng, K2 mở :C nạp. K1 và K2 đóng mở nhờ
K1 mở, K2 đóng: C phóng qua R t/bị chuyển mạch
Nguồn NL
Phần tử tích
trữ NL
T/bị
chuyển mạch
Mạch phóng
điện
K1
K2
54
Bài 2: Mạch dao động đa hài
Mạch gồm 2 tầng KĐ nối tiếp nhau.
Rb1 và Rb2 nối trực tiếp lên –Ec để đảm bảo mạch dao động.
Mạch có 2 trạng thái cân bằng không ổn định:
+ T1 thông, T2 tắt.
+ T1 tắt, T2 thông.
I. Mach dao động đa hài.
55
I. Mach dao động đa hài.
T1 tắt, T2 thông:
+ C1 được nạp: +Ec->reb2->C1->-Ec.
+ C2 phóng qua T2: +C2 ->Rb1->E->recT2->-C2.
T1 thông, T2 thông:
+ C1 phóng.
+ C2 nạp.
56
Mạch dao động đa hài
Vì ta có: và nên đẻ khi T thông bão hòa
xung ra ổn định thì Ib2 >= Ib2h hay
57
II. Mạch đa hài đợi dùng T ghép cực phát
58
Dạng sóng mạch đa hài đợi dùng T
59
Nguyên lý
Mạch có 2 trạng thái ổn định:
T1 tắt, T2 thông. ĐK:
Do Rb2 của T2 đấu lên –Ec nên có UbeT2<0 và UbeT2=Ube2bh.
UcT2= Uc2bh + Ic2bh.Re.
C được nạp điện : +Ec->Re->RbeT2->C->Rc1->-Ec.
Ucmax = Ec-Ico1.Rc1-Re.Ic2bh.
Khi đầu vào có xung (-) kích thích vào BT1-> T1 thông bão hòa-> T2 tắt.
C lại phóng: +C->Rb2->-Ec->+Ec->Re->T1->-C.
Do sự phóng của tụ C:
+Trên Rb2 có điện áp (+) đưa vào BT2 giữ cho T2 tắt hản trong 1 khoảng t/g.
+I phóng của C giảm -> Ube2 trên T2 bớt dương-> đạt đến U thông của T2 -> T2 bắt đầu thông, chấm dứt quá trình tạo xung.
Đột biến lần 2: khi Ube2 =0, T2 thông xuất hiện quá trình đột biến lần 2 như trên, C lại được nạp.
60
III. Mạch Trigơ
Gồm 2 tầng KĐ ghép với nhau.
Có hồi tiếp dương.
Có 2 trạng thái cân bằng và ổn định và có khả năng chuyển từ trạng thái c/b này sang trạng thái cân bằng khác khi có kích thích.
Ứng dụng: Để phân tần, tạo xung đ/khiển các mạch vi tích phân; làm các bộ nhớ để thực hiện các phép tính logic.
61
Mạch điện
T1, T2: các phần tử KĐ.
C1R1,R2C2 dẫn t/h hồi tiếp đưa về B các T
Rb1,Rb2 nối với nguồn Eb để định thiên cho T. T1 thông, T2 tắt.
Co1,Co2 dẫn t/h kích thích Trigơ chuyển trạng thái.
Các trạng thái có thể : cả 2 T thông, T1 thông T2 tắt hoặc T1 tắt T2 thông.
62
Nguyên lý mạch Trigơ
Giả sử ban đầu T1 thông, T2 tắt.
Tại t1: đầu vào T1 có kích thích xung (-) ->T1 đang thông chuyển sang tắt ->UcT1 dương lên->UbT2 dương lên-> T2 thông.
Đến t2: có xung (-) vào bT2-> T2 tắt,T1 thông do UcT2(+) tăng-> UbT1(+) tăng thông qua R2C2 -> T1 thông.
Quá trình tiếp tục cho các xung tiếp theo-> Ở đầu ra ta có các xung vuông.
Cũng có thể đưa xung kích thích vào 1 đầu của mạch nhưng các xung liên tiếp ngược cực tính.
Điều kiện để 2 trạng thái cân bằng ổn định của Trigở:
Icbh1(2)
Ube2(1) <=0; Ib1(2)>=
min1(2)
63
Dạng sóng mạch Trigơ
64
IV. Đồng bộ các mạch dao động xung
Mạch dao động tự kích thì T, f của xung ra fụ thuộc vào các trị số R,C, Ri của khoá. Biên độ lại phụ thuộc nguồn cung cấp và hệ số khuyếch đại.
Thực tế ta cần 1 dãy xung có T và f xác định-> Mạch xung sẽ phải công tác ở chế độ đợi. Chế độ này, quá trình biến đổi trạng thái nhanh hay chậm phụ thuộc vào xung kích thích.
Khi Txra = Txkt – Xung kích thích gọi là xung đồng bộ.
Dạng của xung kích thích là những xung nhọn dương hoặc âm để kích thích.
Khi có xung kích thích, mạch dao động xung làm việc theo quy luật của xung kích thích gọi là sự đồng bộ của mạch tạo xung kích thích và mạch dao động.
Txra =T xKT =T đồng bộ. Hệ số đồng bộ là 1
Txra = nTxKT Hệ số đồng bộ là n
Mạch đếm xung, mạch phân tần đều làm việc theo nguyên lý này.
65
Ví dụ mạch phân tần.
Khi không có xung đồng bộ : T1 tắt -> thông và chu kì dao động của nó là To.
Khi có xung đồng bộ : ở trong khoảng T’: T1 đang thông nên xung đồng bộ + đặt vào không ảnh hưởng gì. Nhưng trong khoảng T’’: xung đồng bộ + đặt vào-> đến thời điểm t2, T1 lật trạng thái-> Chu kì dao động của mạch là T= T’+T’’
Mạch chọn xung
KN: chọn xung là tách t/h xung có ích ra khỏi được nèn nhiễu hay chọn t/h riêng biệt ra khỏi đường t/h chung.
- Các dấu hiệu để chọn:các tham số của xung: biên độ, độ rộng hoặc tần số.
- Bộ chọn xung là tổ hợp các sơ đồ xung khác nhau.
- Yêu cầu: Đơn giản, các phần tử trong mạch phải công tác ở chế độ tuyến tính.
Các mạch chọn xung.
Chọn xung theo biên độ: Ura =f(Ux) với Uxlaf biên độ xung vào.
+chọn xung theo cực tính (+) hoặc (-).
+chọn xung có biên độ lớn hơn mức cho phép.
+chọn xung có biên độ nhỏ hơn mức cho phép.
+ chọn xung có biên độ : Umin
Mạch chọn xung có biên độ nhỏ hơn mức cho phép.
Đầu vào 1 có các xung với biên độ khác nhau chúng chia thành 2 nhánh song song n1 & n2.
+ n1 qua mạch vi phân (a).
+ n2 qua mạch hạn chế dưới(b) -> mạch làm trễ ©.
Đầu ra của 2 nhánh là 2 và 4 đến bộ cộng (d).
U tổng đưa đến mạch chọn cực tính xung( ghim trên mức 0) đưa xung ra là xung nhọn đánh dấu thời điểm kết thúc xung có biên độ Ủa
n1
n2
1
2
a)
c)
b)
d)
e)
5
4
3
6
68
Dạng sóng mạch chọn xung
69
Chọn xung theo độ rộng
Cấu tạo gồm 1 mạch tích phân RC và mạch hạn chế biên độ gồm D2, R1, R2 với mức hạn chế:
Um: là biên độ xung vào.
Để rút ngắn thời gian hồi phục của mạch tích phân RC ta mắc thêm D1. Trong thời gian nạp điện cho C thì D1 tắt-> ko ảnh hưởng gì đến mạch tích phân.
D1
70
Dạng tín hiệu mạch chon xung theo độ rộng.
Uv
Uc
Ur
71
Tài liệu tham khảo
Kĩ thuật xung – Vương Cộng.
 







Các ý kiến mới nhất