Bài giảng môn Kỹ thuật điện tử ( Lê Thị Kim Anh ) - Chương 6 pdf

Chương 6

CÁC M CH XUNG
q
I. M CH L C RC

vi = vC + vR (1)

+

dvi dvC dvR
⇒
=
+
dt
dt
dt

Mà:

+

C
vi

i

R

vo

-

-

dv C
dv C i
i=C
⇒
=
dt
dt
C

dvC vR
vR
M c khác:
i=
⇒
=
R
dt RC
dvi dvR vR
(1) ⇒
=
+
dt
dt RC
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

1


ðây là phương trình vi phân đ i v i vR, khi RC
r t nho s có nghi m g n đúng:

dv
i
vR(t) =τ
dt

τ = RC: th i h ng

Phương trình (1) có thê vi t dư i d ng:

vi = iR+ vC
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

2


Mà:

dv C
dv C
i=C
⇒ v i = RC
+ vC
dt

dt

ðây là phương trình vi phân đ i v i vC, khi RC
r t l n s có nghi m g n đúng:

1
vC(t) = ∫ vi dt
τ

τ = RC: th i h ng

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

3


* ðáp ng c a m ch l c thông cao
v
a. Ngõ vào là ñi n áp bư c
E
 − 0 khi t < 0
vi = 
 − E khi t ≥ 0
ði n áp ra s có d ng:

v o = v R = E .e

vi
t

t
−
τ

V i: τ = RC
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

4


Sau kho ng th i gian 3τ ñư c g i là th i
τ
gian q đơ: ngõ ra đ t kho ng 95% gia tr
cu i cùng.
T n sô c t th p:

1
f1 =
2 π RC

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

5


t

−
vo
= e τ = e− x
E

vo
= 1
E

vo
E

ðáp ng ñi n áp bư c c a m ch RC thông cao
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

6


b. Ngõ vào là xung vuông
− 0 khi t < 0,t > tp

vi = 
− V khi 0 ≤ t ≤ tp


V i tp: đơ r ng xung
Có thê phân tích vi thành
t ng c a 2 đi n áp bư c:
- M t ñi n áp là +V t i t = 0.

- M t ñi n áp là –V t i t = tp.
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

7


Ta có thê phân tích đáp ng c a ngo ra theo 2
kho ng th i gian:
* 0 ≤ t ≤ tp:
Ngõ ra ch có tác đ ng c a m t đi n áp bư c
v i biên đơ +V.
t
−

v o = V .e

τ

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

8


* t > tp:
Ngõ ra s là t ng ñáp ng c a 2 ñi n áp bư c:
+V va -V
−

vo = V.e

tp
τ

−

− V.e

t−tp
τ

 −
 −
= V e τ −1.e





Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

tp

t−tp
τ

9

ðáp ng xung vuông c a m ch RC thông cao
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

10


c. Ngõ vào là chu i xung vng (sóng vng)

Có thê xem vi là m t d ng sóng tu n hoàn v i
chu ky:
T = T1 + T2
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

11


D ng sóng

ngo ra có các tính ch t sau:

- M c DC c a tín hi u ra ln b ng 0 va bao
g m 2 ph n dương va âm có đi n tích b ng
nhau.
- Khi có m t bi n ñ i ñi n áp là V ngo vào thi
ngo ra cũng bi n ñ i m t lư ng V va cùng
hư ng v i ngo vào.
- Trong m t kho ng th i gian xác ñ nh b t ky,

n u ngo vào là 1 h ng sô, ngo ra s luôn suy
gi m vê không theo hàm mu.
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

12


Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

13


* Trư ng h p T1>> τ

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

14


* Trư ng h p T1 << τ

V1 .e

−

t
τ

V 2 .e

−

( t − T1 )
τ

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

15


* ðáp ng c a m ch l c thông th p
a. Ngõ vào là ñi n áp bư c

 − 0 khi t < 0
vi = 
 − E khi t ≥ 0
ði n áp ra s có d ng:
t
− 

v o = v C = E . 1 − e τ 




V i: τ = RC

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

16


Th i

gian

lên

tr:

kho ng th i gian mà
ñi n áp ra ñ t 90% gia
tr cu i cùng.
2.2 0.35
tr = 2.2 τ = 2.2 RC=
=
2πf2 f2
T n sô c t cao:

1
f2 =
2 π RC
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

17

b. Ngõ vào là xung vuông:
ðáp ng ngo ra:
th i ñi m nho hơn
ñô r ng xung thi m ch
gi ng v i trư ng h p
ngo vào là ñi n áp
bư c.
- Sau khi ñ t gia tr là
Vp, ngo ra s gi m d n
vê gia tr 0.
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

18


ðê gi m t i thi u sư
méo d ng ngo ra:
- Ch n th i gian lên
ph i ñu nho khi so
sánh v i đơ r ng
xung.
- Ch n f2 = 1 / tp
⇒ tr = 0.35 tp.

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

19


c. Ngõ vào là chu i xung vng (sóng vng):
D ng sóng ngo ra s phu thu c vào gia tr
c a τ va đơ r ng xung tp.

Sóng ngo vào

τ nho nh t
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

20


τ bình thư ng

τ l n nh t

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

21


II. M CH XÉN
- M ch xén còn g i là m ch gi i h n biên đơ
tín hi u.
- Tín hi u ra vo ln ti lê v i tín hi u vào vi khi

vi chưa vư t quá m t gia tr ngư ng cho trư c
VR. Ngư c l i, n u vư t quá ngư ng vo ln
giư gia tr khơng đ i.
- Các linh ki n tích c c đư c sư d ng trong
m ch xén thư ng là diode, transistor, ñèn ñi n
tư…
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

22


M ch xén dùng diode
- Tùy theo cách m c diode n i ti p hay song
song v i t i, ngư i ta phân bi t thành m ch
xén n i ti p hay xén song song.
- Cũng có thê phân lo i theo ch c năng: xén
m c trên hay xén m c dư i.

Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

23


* M ch xén

m c trên

vi

vo

Xét ho t ñ ng c a m ch xén song song trên:
- Khi vi < VR: diode t t ⇒ vo = vi.
- Ngư c l i, diode d n ⇒ vo = vR.
(Xem diode ly tư ng: Vγ = 0)
γ
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

24


ð i v i m ch xén n i ti p cũng th c hi n ch c
năng xén trên nhưng ho t ñ ng khác v i m ch
xén song song.
vo
VR

vi
VR

D ng sóng

ngo ra va đ c tuy n truy n ñ t c a m ch
Bài gi ng môn K thu t ði n t
GV: Lê Th Kim Anh

25