Chương 4: Mạch xung

Chương 4: Mạch tạo xung 105 CHƯƠNG 4: MẠCH XUNG GIỚI THIỆU CHUNG Chương này trình bày các mạch tạo tín hiệu xung, gồm các vấn đề sau: - Nêu khái niệm về tín hiệu xung: tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian. Các tham số của tín hiệu xung: biên độ xung, độ rộng xung, sườn xung. độ sụt đỉnh xung, chu kỳ xung, tần số lặp lại, hệ số lấp đầy. - Chế độ làm việc của tranzito ở chế độ xung. Tranzito trong mạch xung làm việc ở hai chế độ cơ bản là chế độ tắt và chế độ bão hoà tuỳ thuộc vào điện áp đặt vào cực điều khiển ở đầu vào. Khi UBE ≤ 0 tranzito tắt, dòng cực góp IC = 0 điện áp UC đạt cực đại bằng EC, khi UBE > 0 đủ để IB ≥ Ibh thì tranzito bão hoà, dòng cực góp đạt cực đại IC = IC max, UC = 0. - BKĐTT làm việc trong mạch xung: BKĐTT làm việc ở chế độ so sánh, đầu ra ở một trong hai trạng thái bão hoà dương, Ur = +Ur max hoặc bão hoà âm Ur = - Ur max tuỳ thuộc điện áp đầu vào điều khiển. - Các mạch tạo xung: + Mạch trigơ Smít dùng để tạo xung vuông từ điện áp hình sin ở đầu vào. Xét mạch trigơ Smit đảo, tín hiệu hình sin đưa vào cửa đảo còn điện áp hồi tiếp dương đưa về cửa thuận của BKĐTT. + Mạch đa hài đợi. Mạch này có điốt mắc ở cửa đảo BKĐTT để có trạng thái ổn định ban đầu. Mạch cho dãy xung vuông đầu ra có tần số bằng tần số xung vào. + Mạch đa hài tự dao động. Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito và mạch đa hài tự dao động dùng BKĐTT. Loại mạch này khi có nguồn nuôi nó tự làm việc tạo ra dãy xung vuông đầu ra. Tần số xung ra phụ thuộc vào thông số RC của mạch. + Mạch dao động nghẹt: mạch gồm tranzito và biến áp ghép chặt để tạo hồi tiếp dương sâu. Mạch tự làm việc cho ra dãy xung vuông hẹp, có độ rỗng lớn. - Mạch hạn chế: Mạch hạn chế có thể dùng điốt hoặc tranzito. Mạch dùng tranzito ngoài tác dụng hạn chế còn có tác dụng khuếch đại tín hiệu lớn lên. Xét mạch hạn chế dùng điốt lý tưởng (điốt tắt điện trở bằng vô cùng, điốt thông điện trở bằng không). Mạch hạn chế một phía là mạch cắt xén một phía biên độ của tín hiệu, mạch hạn chế hai phía cắt xén hai phía biên độ của tín hiệu. Mức hạn chế trong mạch hạn chế phải thoả mãn điều kiên về biên độ tín hiệu vào. Mạch hạn chế hai phía có mạch hạn chế hai phía song song, mạch hạn chế hai phía nối tiếp. - Mạch tạo xung răng cưa: Loại mạch này dùng để tạo xung răng cưa điều khiển tia điện tử quét trong máy hiện sóng hoặc dùng trong các mạch điện tử khác. Xung răng cưa có các tham số: biên độ xung, thời gian quét thuận tqt, thời gian quét ngược (yêu cầu tqt >> tqn), Chương 4: Mạch tạo xung 106 hệ số phi tuyến ε và hiệu suất sử dụng điện áp η. Có một số mạch tạo xung răng cưa dùng mạch tích phân RC, dùng mạch có nguồn dòng, dùng mạch có tầng khuếch đại hồi tiếp. Khi phân tích cần chú ý các mạch cho xung đầu ra có biên độ lớn, méo phi tuyến nhỏ và hiệu suất cao. - Mạch tạo tín hiệu tổng hợp giới thiệu sơ đồ khối của mạch tạo các tín hiệu xung vuông, xung tam giác và tín hiệu sin đồng thời. Nó được dùng phổ biến trong bộ tạo sóng dùng ở phòng thí nghiệm. - Mạch tạo dao động điều khiển ở điện áp (VCO). Giới thiệu mạch đa hài tự dao động có tần số tín hiệu ra được điều khiển bằng điện áp. Quan hệ tần số với điện áp điều khiển theo quy luật tuyến tính. Kết thúc chương này người học cần nắm được khái niệm tín hiệu xung, tranzito và BKĐTT làm việc ở mạch xung, các mạch tạo xung, nguyên lý làm việc của mạch để tạo ra tín hiệu xung. NỘI DUNG 4.1. TÍN HIỆU XUNG VÀ THAM SỐ Tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian. Thường được gọi theo hình dạng của nó như xung vuông, xung tam giác, xung nhọn …vv, như ở hình 4-1. Các tham số cơ bản của tín hiệu. xung là biên độ, độ rộng xung, độ rộng sườn trước, sườn sau, độ sụt đỉnh, hình 4-2. - Biên độ xung xác định bằng giá trị lớn nhất của tín hiệu xung , ký hiệu Û. - Độ rộng sườn trước và sườn sau xác định khoảng thời gian tăng, giảm của biên độ xung trong khoảng 0,1Û đến 0,9Û. tx T U t 0 T tqt tqn U t 0 T tx U t 0 Hình 4-1. Các dạng tín hiêu xung U t 0 ttr ts tx ΔU U Hình 4-2. Các tham số của tín hiệu xung Chương 4: Mạch tạo xung 107 - Độ rộng xung tx là khoảng thời gian tồn tại của tín hiệu xung. - Độ sụt đỉnh xung ΔU thể hiện mức giảm biên độ ở đoạn đỉnh xung. Với dãy xung tuần hoàn có các tham số đặc trưng sau: - Chu kỳ lặp lại T, tần số xung f = 1/T. - Hệ số lấp đầy δ = tx/T. 4.2. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA TRANZITO Trong các mạch xung tranzito làm việc ở chế độ khoá, 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, mạch ở hình 4-3. Uv Ur Ic +Ec R1 1k T Rc IB RB - Khi Uv ≤ 0 trazito tắt .Dòng Ib = o, Ic = 0 nên Ur =Ec. - Khi Uv>0.Tranzito thông có dòng Ib, Ic. Nếu thoả mãn điều kiện Ib ≥ Ib bh tức là Uv/Rb ≥ Ec/β Rc thì tranzito chuyển sang trạng thái bão hoà. Lúc này Ur = Ec- Ic bh. Rc = Urbh = 0 (thực tế Ur bh = 0,4v) - Khi tín hiệu vào chuyển đổi từ điều kiện UV ≤ 0 sang điều kiện UV >0, đủ lớn thì tranzito sẽ chuyển đổi tắt sang bão hòa, khi điều kiện ngược lại thì tranzito lại chuyển đổi từ bão hòa sang tắt. 4.3. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA BKĐTT Khi làm việc ở mạch xung, BKĐTT hoạt động như một kkhoá điện tử, điểm làm việc luôn nằm trong vùng bão hoà của đặc tuyến truyền đạt Ur = f(Uv). Khi đó điện áp ra chỉ nằm Hình 4-3. Mạch khóa dùng tranzito Chương 4: Mạch tạo xung 108 ở một trong hai mức bão hoà dương +Ur max và bão hoà âm- Ur max, ứng với các biên độ Uvào đủ lớn. Để minh hoạ hoạt động của khoá ta xét ví dụ điển hình là mạch so sánh. Mạch so sánh điện áp dùng IC khuếch đại thuật toán cho ở hình 4-4. Đó là quá trình so sánh biên độ điện áp đưa vào với một điện áp chuẩn (Uch) có cực tính có thể dương hay âm. Thông thường điện áp chuẩn được định trước không đổi. Trong mạch hình 4-4a, điện áp vào đưa tới cửa đảo còn Uch ở cửa thuận. Uch > 0. Hiệu điện áp U0 = UV-Uch giữa hai đầu vào của IC sẽ xác định hàm truyền đạt của nó. Do hệ số của khuếch đại của IC rất lớn, xem K0 = ∞ nên: - Khi UV < Uch thì U0 < 0 do đó Ura = + Uramax - Khi UV > Uch thì U0 > 0 do đó Ura = - Uramax - Khi Ura = +Uramax thì ta nói IC bão hoà dương. - Còn Ura = -Uramax thì ta nói IC bão hoà âm. Đặc tuyến truyền đạt hình 4-4b. Về giá trị điện áp ra bão hoà thấp hơn nguồn nuôi 2 vôn. Ở hình 4-4b điện áp vào đưa đưa tới cửa thuận còn điện áp chuẩn ở cửa đảo. Trong trường hợp này khi: - UV < Uch thì Ura = -Uramax - UV > Uch thì Ura = +Uramax. Đặc tuyến truyền đạt hình 4-4d. Hình 4-4: Mạch so sánh điện áp dùng a, c: IC khuếch đại thuật toán b, d: Hàm truyền đạt +Urama -Uramax (a) _ + Uch Ura Uv U0 + +E -E 0 Ur +Urama -Uramax Uvào (d) + - + Uch Ura Uv U0 + (c) +E -E 0 Ura Uvào (b) Uc Uch Chương 4: Mạch tạo xung 109 Với Uch < 0 đặc tuyến có dạng như trên nhưng nằm ở phía trái góc toạ độ một khoảng bằng –Uch. Với Uch = 0 đặc tuyến nằm ngay ở góc toạ độ. Khi làm việc với tín hiệu xung biến đổi nhanh cần chú ý đến tính quán tính (trễ) của IC thuật toán. Với các IC thuật toán tiêu chuẩn hiện nay thời gian tăng của điện áp ra khoảng V/μ s. Trong điều kiện tốt hơn nên sử dụng các IC chuyên dùng có tốc độ chuyển biến nhanh hơn như loại μ A710, A110, LM310 -339; loại này đạt mức tăng V/ ns. 4.4. TRIGƠ Trigơ là mạch có hai trạng thái ổn định. Khi có nguồn mạch ở một trạng thái ổn định nào đó. Có một xung vào mạch chuyển đổi trạng thái một lần . Như vậy cứ hai xung vào mạch cho một xung ra . Mạch trigơ có thể dùng tranzito hay IC thuật toán. Ta xét mạch trigơ Smít dùng IC thuật toán khi tác dụng đầu vào là điện áp sin đưa vào cửa đảo. Mạch điện và dạng điện áp ở hình 4-5. Từ dạng sóng ta thấy khi uv có giá trị âm lớn, mạch ở trạng thái bão hoà dương Ur = +Urmax , trên lối vào thuận có 1 21 max )(1 .RRR U U + +=+ . Uvào tăng dần, trạng thái này vẫn không đổi cho tới khi UV > U1(+) điện áp vào hai đầu IC đổi dấu nên đầu ra đột biến sang trạng thái bão hoà âm, Ura = -Umax lập tức qua mạch phân áp đưa về cửa thuận điện áp 1 21 max )(1 .RRR U U r+ −=− . Điện áp vào tăng lên rồi giảm xuống. Khi UV < U1(-), điện áp đầu vào IC đổi dấu làm đầu ra IC lật trạng thái sang bão hoà dương Ura=+Urmax. Và cứ như vậy, khi tác dụng điện áp sin vào cửa đảo, đầu ra ta nhận được dãy xung vuông có độ rộng xung tx=Txvào/2. Txra=Txvào (4-1) Để mạch có hai trạng thái ổn định cần thoả mãn điều kiện: 1K. RR R 21 1 ≥+ (4-2) trong đó K là hệ số khuếch đại không tải của BKĐTT. 4.5. MẠCH ĐA HÀI ĐỢI _ + K R2 R1 U Uvào Ura (a) Uvào Ura +Ura max Tra t U1(+) U1(-) (b) Hình 4-5: Trigơ Smít và dạng điện áp vào, ra U1 - Ura max Chương 4: Mạch tạo xung 110 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. Như vậy cứ một xung vào mạch chuyển đổi trạng thái hai lần cho một xung vuông ra. Mạch có thể dùng tranzito hay IC thuật toán. Mạch đa hài đợi dùng IC thuật toán ở hình 4-6a và dạng điện áp ở các cực như ở hình 4-6b. Ban đầu mạch ở trạng thái ổn định, đầu ra bão hoà âm, Ura= -Umax. Qua mạch phân áp đưa về cửa thuận điện áp 21 1max )(1 . RR RU U r + −=− điốt D được phân cực thuận, thông nên UC = 0. Tại t = t1 có xung nhọn cực tính dương tới đầu vào. Nếu biên độ đủ lớn vượt quá giá trị u1(+), sơ đồ lật trạng thái sang bão hoà dương Ura= +Urmax.Qua mạch hồi tiếp dương đưa về cửa thuận 1 21 max )(1 .RRR U U r+=+ , điốt D tắt. Sau t1 điện áp ra Urmax nạp điện cho tụ C làm cho UC tăng lên. Tới t2, UC > U1(+) đầu vào của IC có điện áp đổi dấu, đầu ra IC lật sang trạng thái bão hoà, Ura= -Urmax. Qua bộ phân áp lại đưa về điện áp U1(-), tụ C phóng điện qua R hướng tới -Urmax, đến t1 = t3; uC = 0, điốt D thông trở lại mạch trở về trạng thái đợi ban đầu. Với mạch có nguồn nuôi đối xứng để Urmax= |-Urmax| ta xác định được độ rộng xung ra (khoảng thời gian mạch ở trạng thái không ổn định) là: tx= )R R 1ln(.C.R 2 1+ (4-3) Thời gian phục hồi tph là thời gian mạch trở về trạng thái ổn định ban đầu, xác định theo biểu thức: 1 1 2 . .ln(1 )ph Rt R C R R = + + (4-4) Để mạch làm việc bình thường, chu kỳ xung vào cần thoả mãn điều kiện: Txvào > tx + tph. (4-5) Chu kỳ xung ra bằng chu kỳ xung vào: Txra = Txvào. Uvào t1 Tvào t t t UC Ura t1 t2 UC = UN β.Ura max +Ura max UP -β.Ura max - Ura max tX +Ura max t1 t2 D C R R2 R1 Cg Ura _ + + _ Hình 4-6: a) Mạch đa hài đợi b) Dạng điện áp UV a) U1 Chương 4: Mạch tạo xung 111 4.6. MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG 4.6.1. Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito Có mạch điện như ở hình 4-7 và điện áp các cực theo thời gian ở hình 4-8. Mạch gồm hai tranzito mắc phát chung, đầu ra T1 ghép tới đầu vào tầng T2 qua tụ C1, còn đầu ra tầng T2 ghép trở lại qua tụ C2. Như vậy mỗi tầng gây di pha một góc 1800, hai tầng di pha 3600, bảo đảm hồi tiếp dương khi mạch làm việc. Khi có nguồn hai tụ C1, C2 thay nhau nạp điện và phóng điện, hai tranzito thay nhau thông (bão hoà), tắt tạo cho mạch có hai trạng thái cân bằng không ổn định: T1 tắt, T2 thông (bão hoà) và T1 thông (bão hoà), T2 tắt và tự chuyển đổi trạng thái cho nhau, đầu ra nhận được dãy xung vuông. Xem như mạch đã bình thường, xung ra có biên độ ổn định, xét tại thời điểm mạch đang ở trạng thái T1 tắt, T2 thông (bão hoà). Lúc này tụ C2 (trước đó nạp điện) đang phóng điện từ +C2 qua T2, nguồn E, qua điện trở R3 đến -C2 đặt điện áp âm lên cực gốc T1 làm cho uB1 < 0 giữ T1 tắt trong một khoảng thời gian. tX2 T EC EC tX1 UB1 Ura1 UB2 Ura2 t t t t Hình 4-8: Dạng xung các cực của mạch đa hài Hình 4-7: Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito Ura2 UB1 UB2 Ura1 +EC R1 R2 R3 R4 C2 C1 T1 T2 Chương 4: Mạch tạo xung 112 Đồng thời với quá trình đó, tụ C1 nạp điện từ +E qua R1 đến +C1, -C1 qua 2BET r đến - E nhanh chóng đến điện áp bằng E (do trong mạch có R1<<R 3) làm cho ura1 nhanh chóng tăng lên E, ura = E. Do C2 phóng làm cho uB1 tăng dần, khi UB1> 0 T1 thông xuất hiện dòng IB1, IC1 và tăng lên làm cho Ura1 giảm, qua tụ C1 dẫn đến UB2 giảm, dòng T2 giảm và Ura2 tăng. Qua C2 lượng tăng đưa vào cực gốc T1 làm cho UB1 tiếp tục tăng, dòng đèn T1 tiếp tục tăng. Hồi tiếp dương xẩy ra nhanh chóng (xem như tức thời) làm cho T1 thông (bão hoà), T2 tắt. Tiếp theo tụ C1 lại phóng điện qua T1, nguồn E và điện trở R2 giữ cho T2 tắt trong một khoảng thời gian. Tụ C2 nạp điện từ nguồn E qua R4 và điện trở 1BET r , nhanh chóng đến điện áp bằng E do có R4<<R2 làm cho ura2 tăng nhanh đến mức Ura2 = E. Dòng phóng giảm làm cho UB2 tăng lên . Khi UB2 > 0 T2 thông trở lại, T1 tắt mạch chuyển sang trạng thái ban đầu. + Điều kiện làm việc của mạch: Để xung ra vuông, tụ C nạp điện nhanh hơn khi tụ phóng phải có: R1,4<<R3,2 và tranzito khi thông ở chế độ bão hoà cần 3 1 1R R≤ β và , trong đó β1, β2 là hệ số khuếch đại dòng của tranzito T1, T2. Khi cần tần số xung ra lớn, tranzito thông làm việc ở chế độ khuếch đại, không áp dụng điều kiện này. Biên độ xung ra trong trường hợp đó bé hơn E. + Các tham số xung ra: Biên độ xung ra: EU r ≈Λ (4-6) Độ rộng xung tx1 là thời gian T1 tắt, tụ C2 phóng điện qua R3 nên tx1 được tính: tx1 = R 3 .C2ln2 ≈ 0,7 R 3 .C2. (4-7) Tương tự tx2 là thời gian T2 tắt, tụ C1 phóng điện qua R2 nên tx2 được tính: tx2 = R2.C1ln2 ≈ 0,7R2.C1 (4-8) Chu kỳ dao động của mạch: T = tx1+tx2 = 0,7(R3.C2+R2.C1) (4-9) Tần số dao động của mạch: f = )C.RC.R(7,0 1 T 1 1223 + = (4-10) Với mạch đối xứng ta có: R1 = R4 = RC; R2 = R 3 = RB. Chương 4: Mạch tạo xung 113 C1=C2=C, các tranzito T1, T2 cùng loại, cùng tham số thì: tx1=tx2 tx1 = tx2 = 0,7.RB.C T = 2tx = 1,4.RB.C f = C.R.4,1 1 T 1 B = (4-11) 4.6.2. Mạch đa hài tự dao động dùng bộ khuếch đại thuật toán Mạch đa hài tự dao động dùng IC thuật toán và dạng xung ở các cực theo thời gian như ở hình 4-9. Phân tích nguyên lý làm việc của mạch bắt đầu tại thời điểm mạch đang ở trạng thái bão hoà dương Ura = +Urmax. Lập tức qua mạch phân áp R1 R2 cho điện áp hồi tiếp: max1 21 max )(1 .. r r UR RR U u β=+=+ (4-12) Tụ C (trước đó nạp điện) phóng điện qua +E, đầu ra IC, điện trở R, rồi nạp tiếp làm cho UC tăng lên. Khi UC > U1(+) thì đầu ra lập tức đột biến về -Urmax, mạch chuyển sang trạng thái bão hoà âm. Qua mạch phân áp R1 R2 đưa về một điện áp: max1 21 max )(1 . r r UR RR U U β−=+ −=− . (4-13) Tụ C phóng điện qua đầu ra IC, qua điện trở R làm cho uC giảm xuống, rồi nạp tiếp về phía - Urmax. Khi UC < U1(-) thì đầu ra đột biến từ -Urmax về +Urmax, mạch chuyển sang trạng UC U1 βUrmax - βUrmax +Urmax -Urmax tx Ura R R2 R1 C _ + (a) UC U1(+) 0 U1(-) U1 U1(+) 0 U1(-) t1 t2 t3 -Urmax +Urmax t t t t1 t2 t3 Ura 0 t1 t2 t3 Tra (b) Hình 4-9: a. Bộ đa hài trên cơ sở bộ khuếch đại thuật toán. b. Đồ thị thời gian. Chương 4: Mạch tạo xung 114 thái bão hoà dương ban đầu. Cứ như vậy mạch tự làm việc chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác cho dãy xung vuông ở đầu ra. Khi nguồn nuôi đối xứng có +Urmax= |-Urmax| thì độ rộng xung tx được xác định: tx = )R R2 1ln(.C.R 2 1+ (4-14) Nếu chọn R1 = R2 thì: tx = R.C.ln3≈1,1R.C (4-15) Chu kỳ dao động: T = 2tx ≈ 2,2 R.C Tần số dao động: C.R2,2 1 T 1f == (4-16) Khi cần dạng xung ra không đối xứng ta dùng mạch ở hình 4-10. Bằng cách thay đổi giá trị tương quan giữa R' và R'' sẽ thay đổi được tx1 và tx2. Khi R' + R'' không đổi thì chu kỳ T = tx1 + tx2 sẽ được giữ nguyên. 4.7. MẠCH DAO ĐỘNG NGHẸT (BLOCKING) Mạch dao động nghẹt gồm một tranzito mắc phát chung và một biến áp xung có hồi tiếp dương sâu - nhờ đó tạo ra xung vuông có độ rộng hẹp cỡ (10-3÷10-6)s và biên độ lớn. Mạch điện và dạng điện áp ở hình 4-11. Trong mạch biến áp xung có ba cuộn. Để có hồi tiếp dương cuộn WB và WC có cực tính ngược nhau. Cuộn Wt lấy tín hiệu ra tải. Điốt D dùng hạn chế xung cực tính âm ra tải. Điện trở R(<<RB) dùng để hạn chế dòng cực gốc. Các hệ số biến áp xung: Hình 4-10: a. Mạch đa hài không đối xứng b. Đồ thị thời gian dạng xung ra +Urmax (a) (b) U Ura UC(t) tX1 tX2 t R'' D2 R' D1 R1 R2 C ura _ + -Urmax Chương 4: Mạch tạo xung 115 B C B w w n = ; t C t w w n = (4-17) Xét loại mạch nghẹt tự dao động. Xem như mạch đã làm việc ổn định, xung ra như hình vẽ. Trong khoảng thời gian 0÷ t1 tranzito T đang tắt, IB, IC = 0, lúc này tụ C đang phóng điện từ +C qua cuộn WB, đất, nguồn EC, RB, R, → -C làm cho UB < 0, Ur = EC. Đến t1 UB > 0 đủ để T thông dòng IB, IC xuất hiện và tăng lên. Trên WC xuất hiện sức điện động chống lại sự tăng của IC có cực dương ở trên, cảm ứng qua cuộn WB điện áp U2 có cực dương ở phía dưới. Qua tụ C và điện trở R đặt vào cực gốc làm cho UB càng dương. Hồi tiếp dương xảy ra nhanh chóng đưa tranzito T sang chế độ bão hoà Æ UB đạt cực đại, IC ≈ IC bh nên Ur= 0. Tiếp theo là thời gian nạp điện của tụ C bởi điện áp U2 trên cuộn WB. Do C nạp UC tăng lên làm cho UB giảm xuống vì thực tế trong quá trình này U2 hầu như không đổi (mà U2 = UB + UC) t1÷ t3 là thời gian thiết lập đỉnh xung. Đến t2 do UB giảm làm tranzito rời khỏi chế độ bão hoà nên IB giảm kéo theo IC giảm. Trên cuộn WC xuất hiện sức điện động chống lại sự giảm của IC có cực âm ở phía trên. Nó cảm ứng qua cuộn WB điện áp U2 có cực âm phía dưới làm cho UB càng giảm, IB, IC càng giảm. Hồi tiếp dương lại xẩy ra nhanh chóng đưa tranzito sang chế độ cắt, tắt, IB, IC=0. Do sức điện động chống lại sự giảm của dòng IC trên cuộn WC mà ur có mức biên độ điện áp lớn hơn nguồn nuôi EC. Sau đó tụ C lại phóng điện như quá trình ban đầu. Khi cần lấy xung ra tải có cực tính dương ta quấn cuộn Wt ngược chiều WC với biên độ t C t n E U = Điốt D dùng để hạn chế (cắt bỏ) phần xung âm. Các tham số của xung ra: Hình 4-11: Mạch dao động nghẹt và điện áp các cực UB t1 t2 t3 t4 t t t Ur EC Ut 0 0 0 tx tph tx +EC Rt D Ut RB U2 C R Ur * * UB Chương 4: Mạch tạo xung 116 - Độ rộng xung: là thời gian nạp điện của tụ C. tx = t2 - t1 = ))rR.(n R. ln(.C).rR( VtB t V + ′β+ (4-18) trong đó: rV là điện trở vào của tranzito. t 2 1t R.nR =′ là tải phản về mạch cực góp. β là hệ số khuếch đại tĩnh của tranzito. - Thời gian phục hồi t2÷ t3 là thời gian phóng điện của tụ C và được xác định bởi: tph = t3 - t2 = ) n 11ln(.R.C B B + (4-19) - Bỏ qua thời gian tạo sườn thì chu kỳ dao động là: T = tx + tph - Tần số dao động là: phx dd tt 1 T 1f +== (4-20) 4.8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ Mạch hạn chế biên độ còn gọi là mạch xén biên, trong đó tín hiệu ra ur luôn tỷ lệ với tín hiệu vào uV nếu uV chưa một giá trị, một mức ngưỡng cho trước, còn khi uV vượt quá mức ngưỡng thì tín hiệu ra ur luôn giữ ở một giá trị không đổi. Các linh kiện tích cực được sử dụng trong mạch hạn chế thường là điốt, tranzito hay IC. Sau đây ta sẽ nghiên cứu các mạch hạn chế dùng điốt lý tưởng (tức là các điốt mà ở trạng thái tắt điện trở bằng vô cùng, thông có điện trở bằng không). Tuỳ theo cách mắc điốt là nối tiếp hay song song với tải, người ta phân biệt thành mạch hạn chế nối tiếp hay hạn chế song song. Cũng có thể phân loại theo chức năng hạn chế ở mức trên, hạn chế ở mức dưới (một phía) hoặc hạn chế ở hai mức (hai phía). Hình 4-12: Mạch hạn chế trên Uv R Uv Ura D