Giáo trình kỹ thuật xung

TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT TP.HCM
KHOA ĐIỆ N TỬ
BỘ MÔN VIỄN THÔNG



VA

-VA

TÁC GIẢ : Nguyễn Việ t Hùng
Nguyễ n Đình Phú

TP.HCM 2007


Truong DH SPKT TP. HCM



LỜI NÓI ĐẦU
Tài liệu này giới thie äu cơ sở lý luậ n, nguyê n lý hoạt động của mạch xung nhằm phục vụ cho môn
học kỹ thuậ t xung 2 tín chỉ chuyên ngà nh điện tử viễn thông, tà i liệu được chia ra làm 6 chương:
Chương 1 giới thiệ u về các dạng sóng, các hàm cơ bản thường dùng trong ló nh vực điệ n, điện
tử gồm các cơ bản như hàm bước, hàm xung, hàm dốc, hàm mũ, hàm sin, hàm cos và các dạng sóng
tổ hợp.
Chương 2 trình bà y các mạch biến đổi tín hiệu bằng mạch RC, RL và RLC dùng phương pháp
toán tử Laplace – chương này làm nền tảng cho các chương sau và các mạch điện tử ứng dụ ng.
Chương 3 trình bày các kỹ thuật chuyển mạch ở chế độ quá độ và xác định của các linh kiện
M cách cải thiện
HC

điện tử như diode, diode zener, transistor làm ảnh hưởng đến dạng sóng biTếnP.đổ
i và
huat
để dạng sóng tốt hơn.
Ky t
u ph

am

S mạc h xé n nối tiế p, mạch xén song song, xén
Chương 4 trình bà y các mạch xén tín hiệuggồDmHcó
n
Truo
âm, xén dương, xén 2 mức độc lập, mạ
enc h© xén thực tế và mạc h xé n dùng transistor.

uy
an q
B
Chương 5 trình bà y mạch kẹp hay còn gọi là mạch dời tín hiệ u, đặc biệ t quan trọng là các

mạch kẹ p với tải là điện dung, tải là cuộ n dây.

Chương 6 trình bày mạch dao động đa hài, mạ ch đơn ổn dù ng op-amp, dùng IC chuyên dùng
555, mạch dao động dùng vi mạch số, mạch Schmitt trigger và mạch dao động đa hài dù ng các linh
kiệ n có vùng điện trở âm.
Do chỉ trình bày những phần cơ bản nên chắc chắn sẽ còn nhiề u thiếu só t – rấ t mong mọi
đóng góp xâ y dựng của các bạn - xin hã y gởi về theo địa chỉ - xin chân thành
cảm ơn.
Nhóm biên soạn

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



MỤC LỤC
LỜI NÓI ĐẦU
CHƯƠNG 1:
I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
VII.
VIII.
IX.

CÁC DẠNG SÓNG TÍN HIỆU

1

GIỚI THIỆU
DẠ NG SÓ NG HÀM BƯỚ C
HÀM XUNG (IMPULSE FUNCTION)
HÀM DỐ C (RAMP FUNCTION)
DẠ NG SÓ NG HÀM MŨ

DẠ NG SÓ NG HÀM SIN
CÁ C DẠ NG SÓNG TỔ H P
CÁ C PHẦN TỬ TRONG CÁ C DẠ NG SÓ NG
BÀI TẬP

3
5
6
8
11
15
19
24
27

CHƯƠNG 2. BIẾN ĐỔI DẠNG SÓNG BẰNG MẠCH RC, RL
M VÀ RLC
P. HC
I.
II.

III.

IV.

V.
VI.

VII.

uat T

PHÂN TÍCH SÓ NG VUÔNG
h
Ky t
m
a
h
MẠCH RC
Su p
H
D
MẠCH RC VỚ I TÍNH HIỆ U VÀO LÀ HÀMuBƯỚ
1.
ong C
TrM XUNG
©
n
MẠCH RC VỚ I TÍNH HIỆ U VÀ
O
LÀ
HÀ
2.
ye
n qu
a
B
MẠCH LỌ C TẦ N SỐ THẤP – MẠ CH VI PHÂN
MẠCH LỌC TẦN SỐ THẤP
1.

MẠCH VI PHÂ N
2.

29

31
31

31
33
36

36
37

MẠCH LỌ C TẦ N SỐ CAO – MẠ CH TÍCH PHÂN
MẠCH LỌC TẦN SỐ CAO
1.
MẠCH TÍCH PHÂ N
2.
CÁ C DẠ NG MẠ CH DÙ NG RL
MẠCH VI PHÂ N – TÍCH PHÂ N DÙ NG OP-AMP
MẠCH VI PHÂ N
1.
MẠCH TÍCH PHÂ N
2.

38

PHƯƠNG PHÁ P TOÁ N TỬ

1.
PHÉP BIẾ N ĐỔI THUẬ N LAPLACE
2.
PHÂN TÍCH MẠCH BIẾ N ĐỔI TÍN HIỆ U RC DÙ NG BIẾ N ĐỔI LAPLACE
a.
Mạ ch RC với tín hiệu và o là hà m bước
b.
Mạ ch RC với tín hiệu và o là hà m xung vuô ng
Mạ ch RC với tín hiệu và o là hà m mũ:
c.
d.
Mạ ch RC với tín hiệu và o là hà m dốc
PHÂN TÍCH MẠCH BIẾ N ĐỔI TÍN HIỆ U RL DÙ NG BIẾ N ĐỔ I LAPLACE
3.
a.
Mạ ch RL với tín hiệu và o là hàm bước
b.
Mạ ch RL với tín hiệu và o là hàm xung vuôn g

42

VIII. MẠCH PHÂ N ÁP

Thu vien DH SPKT TP. HCM -

38
39
40
40

40
41

42
43
43
44
46
48
49
49
51
52


Truong DH SPKT TP. HCM

IX.
X.



MẠCH RLC
BÀI TẬP

CHƯƠNG 3.

54
57

CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ

I.

Ở CHẾ ĐỘ XÁ C LẬP
1.
DIODE DÙNG NHƯ MỘT CHUYỂ N MẠCH
Phâ n cực thuận diode và điện á p ngưỡng
a.
b.
Điệ n trở ac trong dio de
Mạ ch tương đương
c.
d.
Diode khi phâ n cự c ngược
DIODE ZENER
2.
a.
Khi phân cực thuậ n diode zener
b.
Khi phân cực ngượ c diode zener
Cá c thô ng số là m việc của Zener
c.
d.
Mạ ch tương đương của Zener
CÁC DẠNG DIODE THÔNG DỤ NG KHÁC
3.
M
. HC
P

T
a.
Diode phát quang LED
uat
y th
K
Diode Schottky
b.
am
u ph
S
4.
TRANSISTOR 2 MỐI NÔÍ
H
D
uong
r
T
a.
Transis tor BJT
©
yen
Khi TransistorBahoạ
b.
n tqộng khuế ch đại
c.
Khi Transistor hoạt động ở chế độ chuyển mạc h
Khi Transistor hoạt động ở chế độ chuyển mạc h
d.
e.

Cá c thô ng số là m việc của Transistor

II.

Ở CHẾ ĐỘ QUÁ ĐỘ
1.
CHẾ ĐỘ QUÁ ĐỘ CỦA DIO DE BÁN DẪ N PN
Xé t trạ ng thái chuyể n mạch
a.
b.
Cả i thiệ n tố c độ
CHẾ ĐỘ QUÁ ĐỘ CỦA TRANSISTOR
2.
a.
Xé t trạ ng thái chuyể n mạch
b.
Cả i thiệ n dạng sóng ra

CHƯƠNG 4.
I.
II.

MẠC H XÉN

GIỚI THIỆU MẠCH XÉ N
MẠCH XÉN NỐI TIẾ P
1.
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA BẰ NG NỮA BÁ N KỲ DƯƠNG
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA NHỎ HƠN NỮ A BÁN KỲ DƯƠNG – DỜI NGƯỢ NG CẮT LÊ N
2.

3.
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA LỚ N HƠN NỮ A BÁ N KỲ DƯƠNG – DỜI NGƯỢ NG CẮ T XUỐ NG
4.
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA NHỎ HƠN NỮ A BÁN KỲ DƯƠNG – DỜI TÍN HIỆ U LÊ N
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA LỚ N HƠN NỮ A BÁ N KỲ DƯƠNG – DỜI TÍN HIỆ U XUỐ NG
5.
6.
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA BẰ NG NỮA BÁ N KỲ ÂM
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA LỚ N HƠN NỮ A BÁ N KỲ ÂM – DỜI NGƯỢ NG CẮT LÊN
7.

Thu vien DH SPKT TP. HCM -

59
60
61
61
62
63
64
65
65
65
65
66
66
66
67
67
68

68
69
71
72
74
74
74
75
76
76
77

79
83
83
83
85
87
88
90
92
94


Truong DH SPKT TP. HCM

III.

IV.

V.
VI.
VII.



8.
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA NHỎ HƠN NỮ A BÁN KỲ ÂM – DỜI NGƯỢNG CẮT XUỐNG
9.
MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA NHỎ HƠN NỮ A BÁN KỲ ÂM – DỜI TÍN HIỆ U LÊN
10. MẠCH XÉ N NỐI TIẾP – TÍN HIỆU RA LỚ N HƠN NỮ A BÁ N KỲ ÂM – DỜI TÍN HIỆU XUỐNG
MẠCH XÉN SONG SONG
1.
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA BẰ NG NỮA BÁ N KỲ Â M
2.
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA NHỎ HƠN NỮA BÁ N KỲ ÂM – DỜ I MẶT CẮT XUỐNG
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA LỚ N HƠN NỮA BÁN KỲ ÂM – DỜ I MẶT CẮT LÊ N
3.
4.
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA LỚ N HƠN NỮA BÁN KỲ ÂM – DỜ I TÍN HIỆ U XUỐ NG
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA NHỎ HƠN NỮA BÁ N KỲ ÂM – DỜ I TÍN HIỆ U LÊ N
5.
6.
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA BẰ NG NỮA BÁ N KỲ DƯƠNG
7.
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA NHỎ HƠN NỮA BÁ N KỲ DƯƠNG – DỜI MẶT CẮT LÊ N
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA LỚ N HƠN NỮA BÁN KỲ DƯƠNG – DỜ I MẶT CẮ T XUỐ NG
8.
9.
MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA LỚ N HƠN NỮA BÁN KỲ DƯƠNG – DỜ I TÍN HIỆ U LÊ N

10. MẠCH XÉ N SONG SONG – TÍN HIỆ U RA NHỎ HƠN NỮA BÁ N KỲ DƯƠNG – DỜ I TÍN HIỆ U XUỐ NG
MẠCH XÉN VỚI DIODE THỰ C TẾ
M
1.
Điệ n á p V
. HC
P
T
uat
2.
Điệ n trở rd
y th
K
am
unph
3.
Khảo sát ả nh hưở ng củ a điện dungH liê
cực Cd
S
D
uong
MẠCH XÉN DÙ NG TRANSISTOR
r
T
©
uyenT DÙ NG TRANSISTOR
qPHÁ
MẠCH XÉN GHÉ P CỰaC
n
B

MẠCH XÉ N DÙ NG OP – AMP
1.
MẠCH NẮ N CHÍNH XÁC – XEM NHƯ DIO DE LÝ TƯỎ NG
MẠCH NẮ N CHÍNH XÁC CÓ NGUỒ N DC
2.

VIII. MẠCH XÉN 2 MỨ C ĐỘC LẬP
IX. BÀI TẬP

CHƯƠNG 5.

MẠCH KẸP – MẠC H GIAO HOÁN

95
96
98
99
99
100
101
101
101
102
103
104
104
104
109
109
109

111
112
112
113
113
114
114
117

119

I.

MẠCH KẸP
1.
MẠCH DỜI TÍN HIỆ U XUỐNG MỘT LƯ NG ĐIỆ N ÁP VM
MẠCH DỜI TÍN HIỆ U XUỐNG MỘT LƯ NG ĐIỆ N ÁP NHỎ HƠN VM
2.
3.
MẠCH DỜI TÍN HIỆ U XUỐNG MỘT LƯ NG ĐIỆ N ÁP LỚ N HƠN VM
MẠCH DỜI TÍN HIỆ U LÊ N MỘT LƯ NG ĐIỆ N ÁP VM
4.
5.
MẠCH DỜI TÍN HIỆ U LÊ N MỘT LƯ NG ĐIỆ N ÁP NHỎ HƠN VM
6.
MẠCH DỜI TÍN HIỆ U XUỐNG MỘT LƯ NG ĐIỆ N ÁP LỚ N HƠN VM

II.

MẠCH KẸP DÙ NG DIODE XÉT Ả NH HƯỞ NG ĐIỆN TRỞ DIODE VÀ ĐIỆN TRỞ NGUỒ N 132

XÉT Ả NH HƯỞ NG ĐẾ N DẠ NG SÓ NG RA
132
1.
2.
ĐỊNH LÝ MẠCH KẸP
133
MẠCH KẸP Ở CỰ C NỀ N CỦ A BJT
133
CHUYỂ N MẠ CH C-E VỚI TẢI LÀ ĐIỆ N DUNG
135
137
CHUYỂ N MẠ CH C-C VỚI TẢI LÀ ĐIỆN DUNG

III.
IV.
V.

Thu vien DH SPKT TP. HCM -

121
121
122
124
126
128
130


Truong DH SPKT TP. HCM

VI.
VII.



CHUYỂ N MẠ CH C-E VỚI TẢI LÀ CUỘN DÂY
BÀI TẬP

CHƯƠNG 6.

139
143

MẠC H ĐA HÀI

147

I.
II.

GIỚI THIỆU
CÁ C MẠ CH DAO ĐỘ NG ĐA HÀI DÙ NG OP-AMP
NHẮ C LẠ I MẠC H SO SÁ NH
2.
MẠCH SO SÁ NH ĐIỆ N ÁP VỚI ĐIỆN ÁP 0V
3.
MẠCH SCHMITT TRIGGER ĐẢO – ĐỐI XỨNG
4.
MẠCH SCHMITT TRIGGER KHÔ NG ĐẢ O – ĐỐI XỨ NG
5.

MẠCH DAO ĐỘ NG BẤT Ổ N DÙ NG OP-AMP
6.
MẠCH ĐƠN Ổ N DÙNG OP-AMP
7.

148
149
149
149
150
152
154
157

III.

MẠCH DAO ĐỘ NG ĐA HÀI DÙ NG VI MẠ CH 555
CẤU TRÚC VI MẠ CH 555
1.
MẠCH DAO ĐỘ NG DÙ NG VI MẠC H 555
2.
MẠCH ĐƠN Ổ N DÙNG VI MẠ CH 555
3.

162
162
163
166

IV.

V.

h
MẠCH ĐA HÀI DÙ NG VI MẠ CH SỐ
Ky t
m
a
h
CÁC VI MẠCH TRIGGER SCHMITT
1.
Su p
H
D
MẠCH ĐƠN Ổ N
2.
ng
Truo
©
n
MẠCH DAO ĐỘ NG DÙ NuGyVI
3.
e MẠC H CỔNG NOT CÓ TRIGGER SCHMITT
an q
B
MẠCH DAO ĐỘ NG DÙ NG TRANSISTOR
1.
2.
3.
4.

VI.

M

P. HC
uat T

MẠCH DAO ĐỘ NG ĐA HÀ I DÙ NG TRANSISTOR
MẠCH ĐƠN Ổ N GHÉP CỰC THU DÙ NG TRANSISTOR
MẠCH ĐƠN Ổ N GHÉP CỰC PHÁT DÙ NG TRANSISTOR
MẠCH TRIGGER SCHMITT

MẠCH DAO ĐỘ NG ĐA HÀI DÙ NG CÁ C LINH KIỆN CÓ VÙ NG ĐIỆ N TRỞ ÂM
DIODE TUNNEL
1.
UJT – TRANSISTOR ĐƠN NỐ I
2.
DIODE 4 LỚP
3.
Ứ NG DỤNG CỦA CÁC LINH KIỆN CÓ VÙ NG ĐIỆ N TRỞ ÂM ĐỂ TẠO MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI
4.
Tài liệu tham khảo .

Thu vien DH SPKT TP. HCM -

168
168
169
170

171
171
173
176
177
178
178
179
180
180


Truong DH SPKT TP. HCM



Dạng sóng tín hiệu.

Chương 1
GIỚI THIỆU
DẠ NG SÓ NG HÀM BƯỚ C
M
. HC
P
T
HÀM XUNG (IMPULSE FUNCTION)
t
thua
y
K

HÀM DỐC (RAMP FUNCTION)
am
u ph
S
H
D
DẠ NG SÓ NG HÀM MŨ
uong
r
T
DẠ NG SÓ NG HÀM SIN
n©
quye
n
a
BP
CÁ C DẠ NG SÓNG TỔ H
CÁ C PHẦN TỬ TRONG CÁ C DẠNG SÓNG
BÀI TẬP

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

LIỆT KÊ CÁC HÌNH
Hình 1-1. Dạng só ng tín hiệu điệ n á p dc.
Hình 1-2. Dạ ng só ng tín hiệu hàm bước.
Hình 1-3. Dạ ng só ng tín hiệu sin.
Hình 1-4. Dạ ng só ng tín hiệu hàm xung.
Hình 1-5. Dạ ng só ng tín hiệu hàm xung vuông đối xứ ng.
Hình 1-6. Dạ ng só ng tín hiệu hàm mũ .
Hình 1-7. Dạng só ng tín hiệu xung ră ng cưa.
Hình 1-8. Dạ ng só ng tín hiệu xung tam giác.
Hình 1-9. Dạ ng só ng tín hiệu hàm sin giảm theo hàm mũ.
Hình 1-10. Hàm bước với biê n độ và thời gian trể khác nhau.
Hình 1-11. Dạng sóng ví dụ 1-1.
Hình 1-12. Dạng só ng ví dụ 1-2.
Hình 1-13.
Hình 1-14.
Hình 1-15.
Hình 1-16.

M
. HC
P
T
at
(a) dạ ng só ng hàm dốc. (b) dạng só ng hàmKydốthcutổng quát .
am
u ph
S
H

Dạng só ng ví dụ 1-3.
D
uong
r
T
n©
Sơ đồ mạch và dạ
qunyge só ng ví dụ 1-4.
n
a
B
Dạng só ng hàm mũ .

Hình 1-17. Dạng sóng hàm mũ vớ i cá c giá trị biên độ và thời hằng khá c nhau.
Hình 1-18. Dạng só ng hàm mũ vớ i các giá trị TS khác nhau.
Hình 1-19. Dạng só ng ví dụ 1-5.
Hình 1-20. Một phần dạng sóng tín hiệu hàm sin.
Hình 1-21. Cá c dạng sóng sin bị dịch sang trá i hoặc sang phải.
Hình 1-22. Dạ ng só ng tổ hợ p – hay dạ ng só ng hàm mũ tă ng
Hình 1-23. Dạ ng só ng hàm tổ hợ p củ a 2 hàm mũ và hàm dốc.
Hình 1-24. Dạ ng só ng hàm sin giảm.
Hình 1-25. Dạ ng só ng hàm tổ hợ p.
Hình 1-26. Dạ ng só ng vuông.
Hình 1-27. Dạng sóng xá c định giá trị đỉnh – đỉnh và giá trị đỉnh.
Hình 1-28. Giá trị trung bình củ a mộ t và i tín hiệ u tuần hoàn.
Hình 1-29. Hình cho ví dụ 1-13.

2

Kỹ thuậ t xung.

Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.
I.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

GIỚI THIỆU:

Chúng ta thường gặp một tín hiệu như là dòng điệ n i(t) hoặc điện áp v(t). Sự thay đổi theo
thời gian của tín hiệu được gọi là dạng sóng (waveform).
Dạng sóng vẽ ở hình 1-1 không thay đổi theo thời gian và được gọi là tín hiệu dc. Từ viết tắt
dc tượng trưng cho dòng điện có hướng (direct current), dạng biểu thức toán học cho dòng điện dc
i(t) và điện áp dc v(t) như sau:
vt   VO 
 với    t  
it   I o 

(1-1)

M

P. HC
uat T

h
Ky t
m
a
h u điệ n á p dc.
Hình 1-1. Dạng só ng Stín
u phiệ
H
D
g
uongiữ
Không có một tín hiệu vật lý nà
o rmà
nguyên giá trị mãi theo thời gian, tuy nhiên nó có
T
©
n
e
y
u
q
thể gần đúng đối với tín hiệ
Bauntạo ra bởi một thiết đó là nguồn pin.
Tín hiệu hàm bước:

Hình 1-2. Dạ ng só ng tín hiệu hàm bước.
Tín hiệu hàm sin:

Hình 1-3. Dạ ng só ng tín hiệu sin.
Tín hiệu hàm xung:

3

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

Hình 1-4. Dạ ng só ng tín hiệu hàm xung.
Tín hiệu hàm xung vuông đối xứn g:

Hình 1-5. Dạ ng só ng tín hiệu hàm xung vuông đối xứ ng.
Tín hiệu hàm mũ:

M

H Su

q
Ban

uyen

©

ng D
Truo

P. HC
uat T

y th

K
pham

Hình 1-6. Dạ ng só ng tín hiệu hàm mũ .
Tín hiệu xung răng cưa:

Hình 1-7. Dạng só ng tín hiệu xung ră ng cưa.
Tín hiệu xung tam giác:

Hình 1-8. Dạ ng só ng tín hiệu xung tam giác.
Tín hiệu hàm sin giảm:
4

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM

Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

Hình 1-9. Dạ ng só ng tín hiệu hàm sin giảm theo hàm mũ.
II.

DẠ NG SÓ NG HÀM BƯỚ C:

Tín hiệu cơ bản nhất là dạng sóng hàm bước. Hàm bước tổn g quát được thiết lập dựa vào
hàm bước đơn vị được định nghóa nhö sau:
khi
t0
0
(1-2)
u t   
khi
t 0
1
M
. HC
t TP Theo toán học thì hàm u(t)
Dạng sóng của hàm bước bằng 0 khi t âm và bằng 1 khi ht udương.
a
Ky t
không liên tục tại t = 0.
m
a
h

Su p
H
D
ng bước như vậy, bởi các đại lượng biến đổi của tín hiệu
Thực ra không thể nào tạo ra một rhà
m
T uo
©
n
e nhảy từ một giá trị này sang giá trị khác tại thời điểm t = 0.
như dòng điện và điện áp khôqnugythể
an
B
Tuy nhiê n chúng ta có thể tạo ra một hàm gần đúng với hàm bước với yêu cầu là thời gian chuyển
mạch phải ngắn khi so sánh với các thông số thời gian đáp ứng khác trong mạch điện.

Các hàm bước gần đúng này thường xuất hiện trong cuộc sống hằng ngày như chúng ta tắt /
mở các thiết bị như ti vi, radio, đèn điện,…
Hàm bước đơn vị là một hàm tín hiệu đa năng được dùng để thiết lập nhiều dạng són g tín
hiệu khác.
Nếu nhân hàm u(t) với một hằng số VA, sẽ tạo ra một hàm khác:
khi
t0
0
V A u t   
khi
t0
V A

(1-3)

Nếu thay thế t bằng t  TS  sẽ tạo ra haøm V Au t  TS  :
0
V A u t  TS   
V A

khi
khi

t  TS
t  TS

(1-4)

Trong đó VA là biên độ của hàm bước và TS là khoảng thời gian trể . Hằn g số VA và thời gian
trể có thể có các giá trị âm, dương và bằng 0. Các dạng sóng được trình bày như hình 1-3: ảnh
hưởng của việc thay đổi biên độ và thời gian trể đối với dạng sóng hàm bước đơn vị:

5

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

Hình 1-10. Hàm bước với biê n độ và thời gian trể khác nhau.
Ví dụ 1-1: Hãy tìm dạn g sóng của tín hiệu có dạng sóng như hình 1-11(a) theo dạng són g của
các hàm bước.
M
. HC
P
T
uat
y th
K
am
u ph
S
H
D
uong
r
T
n©
quye
n
a
B

Hình 1-11. Dạng sóng ví dụ 1-1.
Giải:

Biên độ của xung nhảy lê n giá trị 3 V tại t = 1s, do đó 3u(t-1) là một hàm của dạng sóng.

Xung về giá trị 0 V tại t = 3 s, do đó một hàm bước thứ 2 có biên độ bằn g nhau nhưng giá trị âm và
nhảy tại t = 3s đó chính là hàm -3u(t-3). Cộng 2 hàm mới vừa tìm ta được phương trình của dạng
sóng cần tìm:
v(t)  3u(t - 1) - 3u(t - 3).
Hình vẽ 1-11(b) trình bày cách kết hợ p 2 hàm bước để tạo ra một hàm xung chữ nhật.

III.

HÀM XUNG (IMPULSE FUNCTION):

6

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

Dạng phương trình tổ ng quát của dạng sóng cho trong ví dụ 1-1 được viết như sau:
v(t)  VA [u(t - T1 ) - u(t - T2 )]

(1-5)

Phương trình này có dạn g sóng là xung chữ nhật có biên độ là VA trong khoảng thời gian từ

T1 đến T2. Các dạng sóng của các chuỗi xung và xung vuông có thể tạo ra bởi các chuỗi xung này.
Các xung mở (ON) ở thời điểm T1 và đóng (OFF) ở thời điểm T2 sau đó được gọi là các xung gác
cổng bởi vì nó được dùng để nối với các chuyển mạch điện tử để cho phép hoặc cấm sự lưu thông
của các tín hiệu khác.
Một xung chiếm một diệ n tích là 1 đơn vị hội tụ tại t = 0 được viết theo các thành phần của
hàm bước như sau:
v(t) 

1   T   T 
 u t    u t  
T  
2 
2 

(1-6)

Biên độ của hàm (1-5) bằng 0 tại các giá trị của t ngoại trừ khoảng –T/2 < t < T/2 thì biên độ
của nó bằng 1/T. Diện tích nằm dưới xung có giá trị bằng 1 bởi vì phần tử biên độ tỉ lệ nghịch với
khoảng thời gian. Như hình vẽ 1-12(a), thì xung trở nê n hẹ p hơn và cao hơn nếu như T giảm nhưng
vẫn giữ nguyên diệ n tích bằng 1. Theo giới hạn, khi T dần về 0 thì phần tử biên độ đạt đến giá trị
không xác định nhưng diện tích của nó vẫn bằng 1. Hàm có được nằm trong
giới hạn được gọi là
HCM
.
P
a Thàm xung (t) được trình bày ở
hàm xung đơn vị Unit impulse, được ký hiệ u là (t). Dạng sóng củ
huat
t
y

K n độ xung lớn nhưng thời gian tồn tại
hình 1-12(b). Xung này là một kiểu xung lý tưởng vớaimbiê
ph
u
S
xung ngắn .
H
ng D
o
u
r
n ©: T
Định nghóa hàm xung đơn uvịyelà
q
Ban
(t) = 0 khi t  0 và ( không xác định tại t = 0)
t

  x dx   u(t)

(1-7)



Điều kiện đầu nói lên rằng xung sẽ bằng 0 với tất cả các giá trị của t ngoại trừ t bằng 0.
Điều kiện thứ hai gợi ý rằng hàm xung đơn vị là đạo hàm của hàm bước đơn vị.
du(t)
 x  
(1-8)
dt

Hàm bước có thể thay đổi biên độ với hệ số tỉ lệ K như sau: vt   k x 
Ví dụ 1-2: Hãy tính toán vẽ dạng sóng của hàm (t) với hàm xung được cho trong hình 112(a).

7

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

Hình 1-12. Dạng só ng ví dụ 1-2.

Giải:
Trong ví dụ 1-1, phương trình của dạng sóng có dạng:
v(t)  3u(t - 1) - 3u(t - 3).

M

P. HC
uat T

y th

K
pham

u
DHcóSthể viết như sau:
g
Dùng tính chất đạo hàm của hàm bướ
c
,
ta
n
uo
© Tr
n
e
y
qudương tại t = 1 s và một xung âm tại t = 3 s được trình bày như hình
Dạng sóng gồm một xung
Ban
vẽ 1-12(b). Biên độ của hàm v(t) là V (volt) và biên độ của dv(t) /dt là V/s.
dv(t)
 3 t - 1  3 t - 3
dt

IV.

HÀM DỐC (RAMP FUNCTION):
Hàm dốc đơn vị được xác định bằng tích phân của hàm bước:
t

r(t)   u x d x   tu t 

(1-9)



Daïng sóng của hàm bước đơn vị r(t) ở hình vẽ 1-6a sẽ bằng 0 khi t < 0 và bằn g t khi t > 0, độ
dốc của hàm bằng 1. Dạng sóng của hàm dốc trê n được trình bày ở hình 1-6a
Hàm dốc có thể được kéo giản về biên độ với hệ số tỉ lệ K và được ký hiệu như sau: v(t) =
Kr(t), trong đó phần tử tỷ lệ có đơn vị là V/s và chính là độ dốc của hàm bước. Dạng sóng tổng
quát của hàm bước được vẽ ở hình 1-6b với phương trình của hàm là:
khi
t  TS
0
v(t)  kr t  TS   
(1-10)
khi
t  TS
k t  TS 
Bằng cách cộng các hàm dốc có thể tạo ra các dạng sóng xung tam giác và xung răng cưa
như đã trình bày ở phần giới thiệu các dạng sóng.

8

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM

Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

M

H Su

q
Ban

uyen

©

ng D
Truo

P. HC
uat T

y th

K
pham

Hình 1-13. (a) dạ ng só ng hàm dốc. (b) dạng só ng hàm dố c tổng quát .
 Các hàm đơn cực:

Hàm xung đơn vị, hàm bước đơn vị và hàm dốc đơn vị tạo thành một bộ 3 các tín hiệu có liên
quan và chúng được xem như là các hàm đơn cực, có mối liên hệ theo dạng tích phân như sau:
t



u
t
   x d x 




t
r(t)  u x d x 





(1-11)

Hoặc quan hệ theo dạng đạo hàm như sau:
du t 





t


dt

dr
u(t)  t 

dt

(1-12)

Các tín hiệu này được dùng để tạo ra các dạng sóng tín hiệu khác và dùng để kiểm tra các hệ
thống tuyến tính để biết các đặc tính đáp ứng của chúng.

9

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

Ví dụ 1-3: Hãy tính tích phân của hàm xung với dạng sóng đã cho ở hình 1-14(a).

Hình 1-14. Dạng só ng ví dụ 1-3.

M
. HC
P
T
Giải:
huat
Kyt tlại:
Theo ví dụ 1-1 thì phương trình của dạng són g đượacmviế
h
Su p
H
D
v(t)  3u(t - 1) - 3u(t o- n3).
g
Tru
©
n
uyaehàm bước thì:
Dùng tính chất tích phâ
n qcủ
Ban
khi
t0
0
t

 v x dx   3r t  1  3r t  3  3t  1 khi 1  t  3

khi

3t
0

Ví dụ 1-4: Hình 1-15(a), trình bày một switch điện tử lý tưởng với hàm tín hiệu ngõ vào của
switch là v IN (t)  2r t  với hệ số K = 2 V/s có dạng sóng như hình 1-15(c). Hãy tìm ngõ ra v0(t)
của switch khi hàm điều khiển cực G của switch được cho ở hình 1-15(b).

10

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

M

H Su

ng D
Truo

P. HC
uat T

y th

K
pham

n©
quye
n
a
BHình 1-15. Sơ đồ mạch và dạ ng só ng ví dụ 1-4.
Giải:
Dạng sóng điều khiển cực G theo hình 1-15(b) sẽ có phương trình là:
v(t)  3u(t - 1) - 3u(t - 3).
Hàm này sẽ mở cổng tại thời điểm t = 1 s và đóng cổng tại thời điểm t = 3 s. Do đó hàm ngõ
ra của switch có dạng:
0

v O (t)  2t
0


khi
khi
khi

t0
0t3
3t

Chỉ một phần tín hiệu ở ngõ vào nằm trong khoảng thời gian mở cổng xuất hiện tại ngõ ra.
Hình 1-15(d) trình bày các dạng sóng ngõ ra.

V.

DẠ NG SÓ NG HÀM MŨ :
Hàm mũ là hàm bước mà biên độ của nó giảm về 0. Phương trình hàm mũ có dạng như sau:

  Tt 
v(t)  V A e C u t 



(1-13)
11

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

Dạng sóng của hàm mũ được vẽ ở hình 1-16. Hai thông số để thiết lập hàm mũ là biên độ VA
(đơn vị là volt: V) và hằng số thời gian Tc (đơn vị là giây s). Nế u hàm mũ được viết cho dòng điện

thì biên độ là dòng điện là IA và đơn vị của nó là amperes (A).

Hình 1-16. Dạng só ng hàm mũ .
Hình 1-17, trình bày các dạng sóng hàm mũ với giá trị biên độ và thời hằng thay đổi.

M

H Su

q
Ban

uyen

©

ng D
Truo

P. HC
uat T

y th

K
pham

Hình 1-17. Dạng sóng hàm mũ vớ i cá c giá trị biên độ và thời hằng khá c nhau.
CÁC TÍNH CHẤT CỦA HÀM MŨ:
Tính chất giảm:

Mô tả tốc độ giảm của tín hiệu hàm mũ. Khi t > 0 dạng sóng hàm mũ có thể viết như sau:

v(t)  V A e



t
TC

(1-14)

Hàm bước có thể bỏ qua trong biể u thức của hàm mũ vì t > 0. Tại thời điểm t + t, ta coù :

v(t  t)  V A e



t  t 
TC

 VA  e



t
TC

e



t
TC

(1-15)

Thiết lập tỉ số của 2 hàm:

12

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng
t

TC

v(t  t) V A  e  e

t

v(t)

TC
VA  e

t

TC

e



t
TC

(1-16)

Tỉ số giảm không phụ thuộc vào biên độ V A và thời gian t. Với khoảng thời gian t cố định,
tỉ lệ giảm chỉ phụ thuôïc vào thời hằng cố định Tc.
Để tìm độ dốc của phương trình hàm mũ ( với t > 0) ta lấy đạo hàm theo t của phương trình
(1-14) ta được:
t


VA
dv(t)
v(t)

 e TC  
TC
TC

dt

(1-17)

Tính chất độ dố c:
Xác định tốc độ thay đổi của dạng sóng hàm mũ tỉ lệ nghịch với thời hằng Tc. Với giá trị thời
hằng Tc nhỏ thì hàm mũ có độ dốc lớn và thời gian suy giảm nhanh, với thời hằng Tc lớn thì hàm
mũ có độ dốc lài và thời gian suy giảm dài.
M
. HC
P
T
Phương trình 1-15 có thể viết lại như sau:
uat
y th
K
am
dv(t) v t 
u ph
S
H
D

0
(1-18)
uong
r
TC
dt
T

n©
quye
n
a
B
dv v

 0 - đây là phương trình vi
Khi v(t) là hàm mũ có dạng như phương trình (1-12) thì
dt TC
phân cấp 1 và nghiệm của nó là phương trình hàm mũ.
Hàm mũ với thời gian bị dịch chuyể n:
Bằng cách thay thế t trong phương trình (1-13) bằng (t – TS ). Khi đó phương trình tổng quát
của hàm mũ được viết như sau:
t TS


v(t)  V A e TC



u t  TS 


(1-19)

Trong đó TS là thông số thời gian dịch chuyển. Hình 1-18 trình bày các dạng sóng hàm mũ
với cùng giá trị biên độ và thời hằng nhưng TS khác nhau. Thời gian dịch chuyển TS làm dịch
chuyển dạng sóng của hàm mũ sang trái hoặc sang phải tùy thuộc vào giá trị TS âm hay dương.

13

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

M
. HC
P
T
T
khá
c
nhau.
Hình 1-18. Dạng só ng hàm mũ vớ i các giá trị
huat S
t
y
K
ph2am
 Chú ý: phần tử t – TS phải xuất hiện trong
cả

phương
trình hàm mũ và hàm bước như đã
u
S
DH
g
n
trình bày trong phương trình©(1-19).
Truo
n
e
y
qu
Ban
Ví dụ 1-5: Hình 1-19 trình bày màn hình dao động ký đang đo một phần dạng sóng của hàm
mũ. Trong hình vẽ: trục đứng là trục biên độ với độ phân giải là 2V/1 ô chia, trục ngang là trục
thời gian là 1ms/ 1 ô chia. Hãy tìm thời hằng Tc của hàm mũ.

Hình 1-19. Dạng só ng ví dụ 1-5.
Giải :
Với t > 0 thì phương trình tổng quát của hàm mũ ở phương trình 1-19 được viết lại:

v(t)  V A e



t TS
TC

14

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

Do ta chỉ biết một phần của dạng sóng nên khô ng biết được tại vị trí tại thời điểm t = 0 dẫn
đến ta cũng không biết được biên độ VA và thời gian dịch chuyể n TS từ màn hình dao động ký.
Nhưng theo tính chất giảm chúng ta có thể xác định thời hằng TC do tỉ lệ giảm không phụ thuộc
vào biên độ và thời gian.
t

Từ phương trình (1-16):


v(t  t)
 e TC
v(t)

Suy ra thời hằng Tc:

TC 

t
v(t   t)
ln
v(t)

Giá trị v(t) có thể tính tại bất kỳ vị trí nào trên trục thời gian và ta tính tại điểm bên trái của
màn hình kết quả ta được:
vt   (3.6 div)(2 V

div

)  7.2V

Giá trị v(t  t) như sau:
vt  t   ( 0.5div)(2 V div)  1V

M
. HC
P
T
t
thua
y đế
K
Hệ số t là khoảng thời gian tùy ý chọn từ điểm
nà
y
n
điể
m kế sau cho dễ tính toán, và

pham
u
S
ta chọn t bằng chiều ngang của màn hình: g DH
n
Truo
©
n
ms
t  (8div
quy)(e1 div)  8ms
Ban
Kết quả thời hằng Tc:

8  10 3
t
TC 
 4 . 05 ms

v(t   t)
7 .2 

ln
ln 
v(t)
 1 

VI.

DẠ NG SÓ NG HÀM SIN:

Hàm cosine và hàm sine là các hàm quan trọng. Trái ngược với hàm bước và hàm mũ thì
hàm sine có dạng sóng mở rộng với thời gian không xác định theo cả 2 hướng âm và dương, gần
giống như dạng sóng dc. Hay có thể nói tín hiệ u sine không có điểm bắt đầu và cũng khô ng có
điểm kết thúc, tuy nhiên các tín hiệu sine trong thực tế sẽ có các khoảng thời gian xác định.
Tín hiệu sine trong hình 1-20 là lập lại các dao động giống nhau giữa các đỉnh dương và âm
không bao giờ kết thúc. Biên độ VA (đơn vị Volt) xác định các giá trị lớn nhất và nhỏ nhất của dao
động. Chu kỳ To (đơn vị s) là khoảng thời gian cần thiết hoàn tất một chu kỳ dao động.

15

Kỹ thuaä t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

Hình 1-20. Một phần dạng sóng tín hiệu hàm sin.
Tín hiệu sine có thể biểu diễn bằng toán học dùng hàm sine hoặc hàm cosine. Sự lựa chọn
giữa 2 hàm phụ thuộc vào thời điểm ta chọn t = 0. Nếu ta chọn t = 0 tại điểm mà tín hiệu sine bằng
0 thì hàm ta có thể viết:

t 


v t   V A sin 2
 TO 

(1-20)

Ngược lại nếu ta chọn t = 0 tại điểm mà hàm sine có giá trị tại đỉnh dương thì ta có thể viết
dạng sóng theo hàm cosine:
M
. HC
P
T
uat

t 
y th
K

vt   V A cos 2
(1-21)
ham
p
T
u
S
O


H
ng D
o

u
r
©T
Do trong thực tế thường chọ
yenn t = 0 tại thời điểm dạng sóng có giá trị tại đỉnh dương và
u
q
phương trình của tín hiệu Blàanhàm cosine (1-18b). Tuy nhiên ta vẫn tiếp tục gọi dạng són g này là
sóng sine mặc dù ta dùng hàm cosine để biểu diễn chúng.
Cũng giống như hàm bước và hàm mũ thì tín hiệu sine cũng có các tính chất giống nhau bằn g
cách thay thế t bằng (t – Ts) vào phương trình (1-21) sẽ có được một phương trình tổng quát của tín
hiệu sine: trong đó thô ng số TS là thời hằng dịch chuyển.
 t  TS
v t   V A cos 2
TO






(1-22)

Hình 1-21 trình bày các tín hiệu sine dịch sang phải khi TS > 0 và dịch sang trái khi TS < 0.

16

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -

Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

M

P. HC
uat T

h
Ky t
m
a
u ph
Sdịch
H
Hình 1-21. Cá c dạng sóng sin
bị
sang trá i hoặc sang phải.
D
ng
o
u
r
n © Tthế bằng một góc như phương trình sau:

Thông số thời gian TS có qthể
yethay
u
Ban


t
  
v t   VA cos 2

 TO

(1-22)

Thông số  được gọi là góc pha ban đầu. So sánh phương trình (1-19) và (1-20) ta có:

  2

TS
TO

(1-23)

Đơn vị của góc pha  là radians nhưng thường diễn tả theo độ.
Một dạng khác tương tự của tín hiệu sine tổng quát có được bằng cách mở rộng phương trình
(1-20) theo hàm cos(x + y) = cos(x) cos(y) –sin(x) sin(y):

t
v t   V A cos  cos 2
 TO



t 
   V A sin  sin  2


 TO 

(1-24)

Các đại lượng trong dấu ngoặc vuông là các hằng số do đó ta có thể viết lại phương trình
dạng tổng quát như sau:


t 
t 
  b sin  2

v t   a cos 2
 TO 
 TO 

(1-25)

Hai thông số biên độ a, b có cùng đơn vị và được gọi là các hệ số Fourier. Vậy các hệ số
Fourier có mối liên hệ với biên độ và góc pha bằn g các phương trình:
a  V A cos

b  V A sin 

(1-26)

17

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạ ng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Đình Phú

Từ phương trình (1-26) ta có thể tìm được biên độ và góc pha như sau:
V  a 2  b 2
 A

b
  arctg 
a


(1-27)

Ta thường diễn tả tín hiệu sine theo thông số tần số. Tần số fo được định nghóa là số chu kỳ
trong một đơn vị thời gian. Theo định nghóa, chu kỳ TO là số giây của một chu kỳ, do đó số chu kỳ

trong 1 giây là:
fO 

1
TO

(1-28)

Đơn vị của tần số là hertz (Hz). Tần số góc  o có mối quan hệ với tần số fo và chu kỳ To
như sau:

 O  2f O 

2
TO

(1-29)

Tóm lại, có một và i cá ch tương đương để diễn tả một tín hiệ u hàm sine tổ ng quá t:




 HCtM
t
t 
  b sin
 P2.

    a cos 2

vt   V A cos 2
T
at 
u
T
T
T
h
t




O
O y
O 
am K
h
p
 a cos2tf O   b sin 2tf O D 
Sucos O t   b sin  O t 
Ha

(1-30)

ng
Truo
©
n
Khi sử dụ ng một trong qcá

uyce biể u thứ c trên chúng ta phải biết 3 thông số :
Ban
(1). Biên độ VA hoặc hệ số Fourier a và b.
(2). Thời gian dịch chuyển TS hoặc góc pha .
(3). Chu kỳ T0 hoặc tần số f0 hoặc tần số góc  o.
Tính chấ t cộng củ a tín hiệ u sine:
Tổng của 2 tín hiệu sin cùng tần số là một tín hiệu sin có biên độ và góc pha thay đổi nhưng
cùng tần số so với 2 tín hiệu trên.
Tín hiệu thứ nhất:

v1(t) = a1 cos (2f0t) + b1 sin (2f 0t)

Tín hiệu thứ hai:

v2(t) = a2 cos (2f0t) + b2 sin (2f 0t)

Tổng của 2 tín hiệu:

v3(t) = (a1 + a2 ) cos (2f0t) + (b1 +b 2 ) sin (2f0t)

Ví dụ 1-6:
(a). Hãy tìm tần số và chu kỳ của các tín hiệu sau ñaây:
v1(t) = 17 cos (2000t - 30)
v2(t) = 12 cos (2000t + 30)
(b). Hãy tìm phương trình v3(t) = v1 (t) + v2(t).
Giải:
(a). Hai tín hiệu sine có cùng tần số góc  0 = 2000 rad/s, do đó f0 = 0 / 2 = 318,3 Hz vaø T0
= 1 / f0 = 3,14 ms.
(b). Hai tín hiệu trên cùng tần số nên chú ng ta dùng tính chất cộng:
18

Kỹ thuaä t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -


Truong DH SPKT TP. HCM



Chương 1. Dạng sóng tín hiệu.

SPKT – Nguyễ n Việt Hù ng

a1 = 17 cos (-30) = + 14.7 V
b1 = -17 sin (-30) = 8.5 V
a2 = 12 cos (30) = + 10.4 V
b2 = -12 sin (30) = -6 V
Hệ số Fourier của tín hiệu v3 = v1 + v2 được tính:
a3 = a1 + a2 = 25,1 V
b3 = b1 + b2 = 2,5 V
Biên độ và góc pha của tín hiệu:
V  a 2  b 2  25,2V
 A

b
o
  arctg   5,69

a
Phương trình của v3(t) là

v3(t) = 25,2 cos [2000t + 5,69 ]
= 25,1 cos 2000t + 2,5 sin 2000t V

VII.

CÁ C DẠ NG SÓNG TỔ H P:

M
. HC
P
T
Ta đã khảo sát các tín hiệu hàm bước, hàm mũ, và hàm sine.
uat Đây là các hàm tín hiệ u cơ bản
y ct.hCác tín hiệu được tạo ra bởi 3 hàm
K
bởi vì chúng được kết hợp lại để tạo ra các hàm tín hiệ
u
khá
am
u pyh sẽ xét các ví dụ về các tín hiệu tổ hợp này.
S
H
cơ bản được gọi là các tín hiệu tổ hợp. Tronggphầ
n
nà
D
uon
r
T
©

uyen
q
n
a
Ví dụ 1-7:
B
Hãy tìm đặc tính của một hàm tổ hợp được tạo ra bằng cách lấy hàm bước trừ cho hàm mũ ,
cả 2 hàm cùng biên độ.
Giải:
Ta có phương trình tín hiệ u hàm dốc:
v1 t   u t 
v 2 t   V A e


Ta có phương trình tín hiệ u hàm mũ:

 t Tc

 u t 


Phương trình tổ hợ p của 2 dạng sóng trên là:
t
 
 Tt 

TC
C
vt   v1 t   v2 t   VAut   VAe ut   VA 1 e ut 






(1-31)

Phân tích hàm:
0

t

 
TC
vt   V A 1  e
 

V A





khi

t0

khi

0t

khi

t
 

Giải thích: Khi t < 0 thì hàm bước u(t) = 0 nên dạng tín hiệu v(t) = 0.
Tại thời điểm t = 0 thì dạng tín hiệu v(t) = 0 vì hàm bước và hàm mũ triệt tiêu nhau:
t



TC 

vt   V A 1  e
 VA 1  e 0  0









19

Kỹ thuậ t xung.
Thu vien DH SPKT TP. HCM -