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

Tel: 0912562566 – Email: [email protected] Điện tử tương tự Bộ môn: Lý thuyết mạch GV: Lê Xuân Thành Tel: 0912562566 – Email: [email protected] Nội dung chương 4: Mạch xung Giới thiệu chung  Khái niệm về tín hiệu xung  Chế độ khóa của tranzito và IC KĐTT  Trigơ Smít  Mạch đa hài đợi  Mạch đa hài tự dao động  Mạch dao động nghẹt  Mạch hạn chế biên độ  Mạch tạo xung răng cưa  Mạch tạo tín hiệu hỗn hợp  Mạch có tần số điều khiển bằng điện áp Tel: 0912562566 – Email: [email protected] Tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian. 1. TÍN HIỆU XUNG VÀ THAM SỐ tx T U t 0 T tqt tqn U t 0 T tx U t 0 U t0 ttr ts tx U U Tel: 0912562566 – Email: [email protected] Trong các mạch xung tranzito làm việc như một khoá điện tử có hai trạng thái đặc biệt: tranzito tắt và tranzito thông bão hoà do điện áp đặt lên đầu vào quyết định. 2. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA TRANZITO Uv Ur Ic +Ec R1 1k T Rc IB RB Khi Uv  0 trazito tắt: Dòng Ib = 0, Ic = 0 nên Ur =Ec Khi Uv>0: Tranzito thông bão hòa, Ur = Ec- Icbh. Rc = 0 Tel: 0912562566 – Email: [email protected] Khi làm việc ở mạch xung, BKĐTT hoạt động như một khoá điện tử, điện áp ra chỉ nằm ở một trong hai mức bão hoà dương +Ur max và bão hoà âm -Ur max, ứng với các biên độ Uvào đủ lớn. 3. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA BỘ KĐTT +Uramax -Uramax _ + + _Uch Ura Uv U0 + _ +E -E 0 Ura Uvào Uch Khi UV < Uch thì U0 < 0 do đó Ura = + Uramax Khi UV > Uch thì U0 > 0 do đó Ura = - Uramax Tel: 0912562566 – Email: [email protected] Trigơ là mạch có hai trạng thái ổn định. Khi có nguồn mạch ở một trạng thái ổn định nào đó. Có một xung vào mạch chuyển đổi trạng thái một lần. 4. TRIGƠ _ + K R2 R1 U0 Uvào Ura Uvào Ura +Ura max Tra=Tvào t U1(+) U1(-) U1 - Ura max 1 21 max )(1 .RRR U U    1 21 max )(1 .RRR U U r    Tel: 0912562566 – Email: [email protected] Mạch đa hài đợi có hai trạng thái, trong đó có một trạng thái ổn định và một trạng thái không ổn định. Khi có nguồn mạch ở trạng thái ổn định. Có xung kích thích mạch chuyển sang trạng thái không ổn định một thời gian rồi tự trở về trạng thái ổn định ban đầu chờ xung kích thích tiếp. 5. MẠCH ĐA HÀI ĐỢI Uvào t1 Tvào t t t UC Ura t1 t2 UC = UN.Ura max +Ura max UP -.Ura max - Ura max tX +Ura max t1 t2 -Ura max D C R R2 R1 Cg Ura _ + + _ UV U1 Ban đầu: Ura= -Umax; UC = 0; 21 1max )(1 . RR RU U r    Tại t = t1: U1 tăng đột biến; Ura= +Urmax; 1 21 max )(1 .RRR U U r   ; Tụ C nạp điện nên UC tăng dần lên. Tại t = t2: UC > U1(+) đầu vào của IC có điện áp đổi dấu, Ura= -Urmax; Tụ C phóng điện đến UC=0. 1 2 . .ln(1 )x R t R C R   1 1 2 . .ln(1 )ph R t R C R R    Txvào > tx + tph Tel: 0912562566 – Email: [email protected] a) Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito 6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG Ura2 UB1 UB2 Ura1 +EC R1 R2 R3 R4 C2C1 T1 T2 tX2 T EC EC tX1 UB1 Ura1 UB2 Ura2 t t t t Điều kiện làm việc của mạch: R1,4<<R3,2 3 1 1R R  2 2 4R R  Các tham số xung ra: EU r   3 2 2 1 1 1 0,7( . . ) f T R C R C    1 1 1, 4. .B f T R C   Tel: 0912562566 – Email: [email protected] b) Mạch đa hài tự dao động dùng bộ KĐTT: 6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG UC U1 Ura R R2 R1 C _ + Urmax - Urmax +Urmax -Urmax tx UC U1(+) 0 U1(-) U1 U1(+) 0 U1(-) t1 t2 t3 -Urmax +Urmax t t t t111 t2 t3 Ura 0 t1 t2 t3 Tra C.R2,2 1 T 1 f  Tel: 0912562566 – Email: [email protected] b) Mạch đa hài tự dao động dùng bộ KĐTT: 6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG +Urmax (a) (b) U Ura UC(t) tX1 tX2 t R'' D2 R' D1 R1 R2 C ura _ + -Urmax Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 7. MẠCH DAO ĐỘNG NGHẸT (BLOCKING) UB t1 t2 t3 t4 t t t Ur EC Ut 0 0 0 tx tph tx +EC Rt D UtRB U2 C R Ur * * UB . ( ). .ln( ) .( ) t x V B t V R t R r C n R r      1 . .ln(1 )ph B B t C R n   phx dd tt 1 T 1 f   t 2 1t R.nR  Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ Uv R Uv Ura D E + _ (a) + _ Uv Ura R E (b) D U E t Ur (c) 0 Ur E E Uv 0 (d) Mạch hạn chế trên: Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ Mạch hạn chế biên dưới: R Uv Ura D E + - (a) + - Uv Ura R E (b) D U E t Ur Uv (c) 0 Ur E E Uv 0 (d) Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ Mạch hạn chế biên hai phía: R Uv Ura D1 E1 + _ (a) D2 E2 + _ _ + - Uv Ura R1 E1 (b) D1 R2 E2 D2 + - U E2 E1 t Uv Ur (c) 0 Ur E2 E1 E1 E2 Uv 0 (d) Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA a) Các tham số cơ bản tqt tqn T t U 0 Uˆ )0( )()0( U UU tqt    CE U   Nạp, phóng cho tụ bằng mạch RC đơn giản Nạp hoặc phóng cho tụ qua nguồn dòng ổn định Dùng hồi tiếp để ổn định dòng nạp cho tụ Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA b) Mạch tạo xung răng cưa dùng mạch tích phân RC +EC C Ur R1 RC C1Uv t Uv t Ur EC tqt tqn 0 0 Ubh )1( ./ CRtCr eEU  (Khi không có xung kích thích, T thông bão hòa) Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA c) Mạch tạo xung răng cưa dùng nguồn dòng tqn t t R1 R2 RE +EC T2 D C Ura UV C1 T1 Uv Ur tqt 0 0 Ubh t C I tdI C U t C .. 1 0 0 0  20 2 2 C EB DC E E E U U I I I R      2 2 0 1 . t C BE D r C C E E U U U U i dt t C C R      Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA d) Mạch tạo xung răng cưa dùng thêm tầng khuếch đại có hồi tiếp Uv t t Ur tqt tqn 0 ơ 0 Ubh UV T1 R1 D R C0 +EC RE C T2 Ur C1 T1 hoạt động ở chế độ khóa, T2 hoạt động ở chế độ khuếch đại mắc B chung R uuu R u I Cr0CR   R E R U I CC  0 t CR E idt C UU C t Cr .. 1 0   Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 10. MẠCH TẠO TÍN HIỆU HỖN HỢP M1 M2 M3 U2 U1 U3 Tel: 0912562566 – Email: [email protected] 11. MẠCH TẠO DAO ĐỘNG CÓ TẦN SỐ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN ÁP (VCO) T1 RC RCCC R R Ud Ur +EC T2 - EC Vùng làm việc fr (Khz) 1,1 1,0 0,9 -5V 0 +5V Ud(v) tX2 T EC EC tX1 UB1 Ura1 UB2 Ura2 t t t t 1 1 2 ln(1 )C d f ET RC U    Tel: 0912562566 – Email: [email protected]