Giáo trình môn điện tử viễn thông

KHOA CÔNG NGH THÔNG TINỆ
B MÔN ĐI N T - VI N THÔNGỘ Ệ Ử Ễ
K THU T XUNG - S Ỹ Ậ Ố

Biên so n: Đoàn Th Thanh Th oạ ị ả
Ph m Văn Ng cạ ọ

L u hành n i bư ộ ộ
THÁI NGUYÊN 2010
Ph n 1: K thu t xungầ ỹ ậ
1
Ch ng 1:ươ
KHÁI NI M CHUNGỆ
1. Tín hi u xung và tham s :ệ ố
1.1. Đ nh nghĩaị
Các tín hi u đi n áp hay dòng đi n bi n đ i theo th i gian đ c chia thành 2ệ ệ ệ ế ổ ờ ượ
lo i c b n là tín hi u liên t c và tín hi u r i r c (gián đo n).ạ ơ ả ệ ụ ệ ờ ạ ạ
Tín hi u liên t c còn g i là tín hi u tuy n tính hay t ng t . Tín hi u r i r cệ ụ ọ ệ ế ươ ự ệ ờ ạ
g i là tín hi u xung hay sọ ệ ố
Tiêu bi u cho tín hi u liên t c là tín hi u sin, nh hình 1, v i tín hi u sin ta cóể ệ ụ ệ ư ớ ệ
th tính đ c biên đ c a tín hi u t i t ng th i đi m khác nhau.ể ượ ộ ủ ệ ạ ừ ờ ể
+
-
+
-
+
-
+
-
+
- t

V
V
p
-V
p
Hình 1.1: Tín hi u hình sinệ
Ng c l i tiêu bi u cho tín hi u r i r c là tín hi u vuông, d ng tín hi u nhượ ạ ể ệ ờ ạ ệ ạ ệ ư
hình 2, biên đ c a tín hi u ch có 2 giá tr m c cao Vộ ủ ệ ỉ ị ứ
H
và m c th p Vứ ấ
L
, th i gianờ
chuy n m c tín hi u t m c cao sang m c th p và ng c là r t ng n coi nh b ng 0ể ứ ệ ừ ứ ứ ấ ượ ấ ắ ư ằ
V
H
V
L
V
H
V
V
V
L
t
t
a) b)
Hình 1.2: a, xung vuông đi n áp > 0. b, xung vuông đi n áp đ u nhauệ ệ ề
Tín hi u xung không ch có tín hi u xung vuông mà còn có m t s d ng tín hi uệ ỉ ệ ố ố ạ ệ
khác nh xung tam giác, răng c a, xung nh n, xung n c thang có chu kỳ tu n hoànư ư ọ ấ ầ
theo th i gian v i chu kỳ l p l i T.ờ ớ ặ ạ

2
u
t t
u
A: xung tam giác B. Xung nh n ọ (vi phân)
t
C. Xung răng c a ư
(hàm mũ - tích phân)
u
t
u
D. xung n c thang ấ
Hình 1.3: Các d ng tín hi u xung:ạ ệ
Trong nhi u tr ng h p xung tam giác có th coi là xung răng c aề ườ ợ ể ư
Các d ng xung c b n trên r t khác nhau v d ng sóng, nh ng có đi m chung làạ ơ ả ấ ề ạ ư ể
th i gian t n t i xung r t nh t, s bi n thiên biên đ t t p lên cao (xung nh n) và tờ ồ ạ ấ ắ ự ế ộ ừ ấ ọ ừ
cao xu ng th p (n c thang, tam giác) x y ra r t nhanhố ấ ấ ả ấ
Đ nh nghĩa:ị Tín hi u xung đi n áp hay xung dòng điên là nh ng tín hi u có th i gianệ ệ ữ ệ ờ
t n t i r t ng n, có th so sánh v i quá trình quá đ trong m ch đi n mà chúng tácồ ạ ấ ắ ể ớ ộ ạ ệ
d ng.ụ
1.2. Các tham s c b n c a tín hi u xung:ố ơ ả ủ ệ
Tín hi u xung vuông nh hình 1 là m t tín hi u xung vuông lý t ng, th c tệ ư ộ ệ ưở ự ế
khó có 1 xung vuông nào có biên đ tăng và gi m th ng đ ng nh v y:ộ ả ẳ ứ ư ậ
u
t
t
x
t
ng
T

U
m
0
U
m
A, xung vuông lý t ngưở
t
U
m
u
Δu
0.9U
m
0.1U
m
0
t
x
t
đ
t
tr
t
s
B, xung vuông th c tự ế
Hình 1.4 D ng xungạ
3
Xung vuông th c t v i các đo n đ c tr ng nh : s n tr c, đ nh, s n sau.ự ế ớ ạ ặ ư ư ườ ướ ỉ ườ
Các tham s c b n là biên đ Uố ơ ả ộ
m

, đ r ng xung tộ ộ
x
, đ r ng s n tr c tộ ộ ườ ướ
tr
và sau t
s
,
đ s t đ nh ộ ụ ỉ
u∆
- Biên đ xung Uộ
m
xác đ nh b ng giá tr l n nh t c a đi n áp tín hi u xung cóị ằ ị ớ ấ ủ ệ ệ
đ c trong th i gian t n t i c a nó.ượ ờ ồ ạ ủ
- Đ r ng s n tr c tộ ộ ườ ướ
tr
, s n sau tườ
s
là xác đ nh b i kho ng th i gian tăng vàị ở ả ờ
th i gian gi m c a biên đ xung trong kho ng giá tr 0.1Uờ ả ủ ộ ả ị
m
đ n 0.9Uế
m
.
- Đ r ng xung Tộ ộ
x
xác đ nh b ng kho ng th i gian có xung v i biên đ trên m cị ằ ả ờ ớ ộ ứ
0.1U
m
(ho c 0.5Uặ
m

).
- Đ s t đ nh xung ộ ụ ỉ
u∆
th hi n m c gi m biên đ xung t ng t ng t 0.9Uể ệ ứ ả ộ ươ ứ ừ
m
đ n Uế
m
.
V i dãy xung tu n hoàn ta có các tham s đ c tr ng nh sau:ớ ầ ố ặ ư ư
- Chu kỳ l p l i xung T là kho ng th i gian gi a các đi m t ng ng c a 2ặ ạ ả ờ ữ ể ươ ứ ủ
xung k ti p, hay là th i gian t ng ng v i m c đi n áp cao tế ế ờ ươ ứ ớ ứ ệ
x
và m c đi nứ ệ
áp th p tấ
ng
T = t
x
+ t
ng
(1)
- T n s xung là s l n xung xu t hi n trong m t đ n v th i gian.ầ ố ố ầ ấ ệ ộ ơ ị ờ
1
F=
T
(2)
- Th i gian ngh tờ ỉ
ng
là kho ng th i gian tr ng gi a 2 xung liên ti p có đi n nhả ờ ố ữ ế ệ ỏ
h n 0.1Uơ
m

(ho c 0.5Uặ
m
).
- H s l p đ y ệ ố ấ ầ
γ
là t s gi a đ r ng xung tỷ ố ữ ộ ộ
x
và chu kỳ xung T
x
t
T
γ
=
(3)
Do T = t
x
+ t
ng
v y ta luôn có ậ
1
γ
<
- Đ r ng c a xung ộ ỗ ủ
Q
là t s gi a chu kỳ xung T và đ r ng xung tỷ ố ữ ộ ộ
x
.
x
T
Q

t
=
(4)
* Trong k thu t xung - s ng i ta s d ng ph ng pháp s đ i v i tín hi uỹ ậ ố ườ ử ụ ươ ố ố ớ ệ
xung v i quy c ch có 2 tr ng thái phân bi tớ ướ ỉ ạ ệ
4
- Tr ng thái có xung (tạ
x
) v i biên đ l n h n m t ng ng Uớ ộ ớ ơ ộ ưỡ
H
g i là tr ng tháiọ ạ
cao hay m c “1”, m c Uứ ứ
H
th ng ch n c t 1/2Vcc đ n Vcc. ườ ọ ỡ ừ ế
- Tr ng thái không có xung (tạ
ng
) v i biên đ nh h n 1 ng ng Uớ ộ ỏ ơ ưỡ
L
g i là tr ngọ ạ
thái th p hay m c “0”, Uấ ứ
L
đ c ch n tùy theo ph n t khóa (tranzito hay IC)ượ ọ ầ ử
- Các m c đi n áp ra trong d i Uứ ệ ả
L
< U < U
H
đ c g i là tr ng thái c mượ ọ ạ ấ
2. Các d ng đi n áp đ n gi n và ph n ng c a m ch đi n RC – RL đ i v iạ ệ ơ ả ả ứ ủ ạ ệ ố ớ
d ng xung.ạ
Trong lý thuy t v m ch l c ng i ta chia m ch l c thành 2 lo i là m ch l cế ề ạ ọ ườ ạ ọ ạ ạ ọ

th đ ng và m ch l c tích c c, các m ch l c th đ ng dùng các ph n t c b n R-L-ụ ộ ạ ọ ự ạ ọ ụ ộ ầ ử ơ ả
C còn đ c chia thành m t s lo iượ ộ ố ạ
Theo linh ki n có m ch l c RC, RL, LCệ ạ ọ
Theo t n s ch n l c có: m ch l c thông th p, m ch l c thông cao, m ch l cầ ố ọ ọ ạ ọ ấ ạ ọ ạ ọ
thông d i và m ch l c ch n d i tùy theo các s p x p c a t ng lo i linh ki n trongả ạ ọ ặ ả ắ ế ủ ừ ạ ệ
m ch mà ta s đ c các m ch l c t ng ng.ạ ẽ ượ ạ ọ ươ ứ
2.1. Khái ni mệ
- Đ xác đ nh đi n áp đ u ra c a m ch đi n tuy n tính uể ị ệ ầ ủ ạ ệ ế
ra
(t) khi đ u vào tácầ
d ng m t đi n áp uụ ộ ệ
vào
(t) có d ng ph c t p ta có th áp d ng nguyên lý x p ch ng đạ ứ ạ ể ụ ế ồ ể
xác đ nh đi n áp l i ra ph thu c vào đi n áp l i vào.ị ệ ố ụ ộ ệ ố
- Khi tín hi u l i vào ph c t p ta phân tích thành d ng tín hi u đ n gi n l i vàoệ ố ứ ạ ạ ệ ơ ả ố
r i t đó ta tính k t quồ ừ ế ả t i đ u ra c a t ng thành ph n tín hi u đ n gi n uạ ầ ủ ừ ầ ệ ơ ả
ra
(1)
(t),
u
ra
(2)
(t), … cu i cùng ta th c hi n l y t ng tín hi u ra t i ta đ c tín hi u ra uố ự ệ ấ ổ ệ ạ ượ ệ
ra
(t)
- Nh ng d ng xung c b n là d ng xung hình ch nh t, hình thang, hình tamữ ạ ơ ả ạ ữ ậ
giác, hình chuông, d ng e mũ. ạ
- Tín hi u vào có th là t ng c a tín hi u đi n áp hay dòng đi n c a d ng xungệ ể ổ ủ ệ ệ ệ ủ ạ
d i đâyướ
a.

Là d ng tín hi u xung vuông đ t bi nạ ệ ộ ế
E
t
t
0
u
5
U(t) = E.1(t
0
) =



<
>=
0
0
0 ttkhi
ttkhiE
Trong đó hàm 1(t) là hàm xung đ n v hay hàm đóng m ch t i th i đi m t = tơ ị ạ ạ ờ ể
0
(t
0
> 0) ta có 1(t
0
) = 1(t – t
0
) =





<
>=
0
0
0
1
ttkhi
ttkhi
b.
D ng đi n áp bi n đ i theo quy lu t đ ng th ngạ ệ ế ổ ậ ườ ẳ
U(t) = k(t – t
0
).1(t
0
) =



<
>=−
0
00
0
)(
ttkhi
ttkhittk

V i h s góc ớ ệ ố

)(karctg=
α
c.
D ng đi n áp bi n đ i theo quy lu t hàm s mũạ ệ ế ổ ậ ố
U(t) = E[1 – exp(-α(t – t
0
)].1(t
0
)
=
0
0
0
0
))](exp(1[
tt
tt
khi
khittE
>=
>=



−−−
α
d. Ví d :ụ m t s tr ng h p thay đ i d ng xung ph c t p thành d ng xung đ nộ ố ườ ợ ổ ạ ứ ạ ạ ơ
gi nả
* D ng xung vuôngạ
U(t) =

21
21
1
ttortt
ttt
khi
khi
><
<=<=




U(t) = u
1
(t) + u
2
(t) v iớ
U
1
(t) = 1(t
0
) =



<
>=
1
1

0
1
ttkhi
ttkhi
)(karctg
=
α
t
0
u
t
E
t
t
0
u
6
u
tt
1
t
2
T
x
u
t
t
1
t
2

1
1
-1
U
1
(t)
U
2
(t)
U
2
(t) = -1(t
0
) =



<
>=−
2
2
0
1
ttkhi
ttkhi
* D ng xung hình thangạ
u(t) = u
1
(t) + u
2

(t) + u
3
(t) + u
4
(t)
Trong đó u
1
(t) =



=
<
>=−
)(
0
)(
1
1
11
karctg
tt
ttttk
α
U
2
(t) =




=
<
>=−−
)(
0
)(
1
2
22
karctg
tt
ttttk
α
U
2
(t) =



=
<
>=−
)(
0
)(
2
3
33
harctg
tt

tttth
α
U
2
(t) =



=
<
>=−−
)(
0
)(
2
4
44
harctg
tt
tttth
α
* D ng hàm mũạ
U(t) = u
1
(t) + u
2
(t) v iớ
U
1
(t) =




<
>=−−−
1
11
0
)(1)))(exp(1(
ttkhi
ttkhitttE
α
U
2
(t) =



<
>=−−−−
2
22
0
)(1)))(exp(1(
ttkhi
ttkhitttE
α
Ta có u(t) =







>=
<=<=−−
<=<=−−−
<
3
321
211
1
0
))(exp(
)))(exp(1(
0
tt
tttttE
tttttE
tt
α
α
* D ng răng c a.ạ ư
u(t) =





<=

<=<=−−
<=<=−
tt
tttttE
tttttk
3
322
211
0
))(exp(
)(
β
U(t) = u
1
(t) + u
2
(t) + u
2
(t) trong đó:
U
1
(t) = k(t – t
1
) t >= t
1
U
2
(t) = -k(t – t
2
) t >= t

2
7

u
t
u
t
t
1
t
2
U
1
(t)
U
2
(t)
a
1
a
1
a
1
a
1
a
2
a
2
a

2
t
3
t
4
t
3
t
4
t
1
t
2
U
4
(t)
U
3
(t)
u
t
t
1
t
2
u
t
t
1
t

2
u
t
t
1
t
2
u
1
(t)
u
2
(t)
a
a
t
3
u
t
t
1
a
t
3
t
2
u
3
(t)
U

3
(t) = -E(1 – exp(-β(t – t
2
))) t >= t
2
2.2. M ch l c RC:ạ ọ
C b n có m ch l c thôngơ ả ạ ọ th p và m ch l c thông caoấ ạ ọ
V
i
V
0
R
V
i
2
f
C
B. Đáp ng t n sứ ầ ố
A. M ch l c thông th pạ ọ ấ
V
0
f
Hình 1.5: M ch l c RC và đáp ng xung c a m ch l cạ ọ ứ ủ ạ ọ
- T n s c t c a m ch l c là ầ ố ắ ủ ạ ọ
1
2
C
F
RC
π

=
(5) t ng ng v i đi n ápươ ứ ớ ệ
0
2
i
V
V =
V
0
là biên đ đi n áp l i ra, Vộ ệ ố
i
là biên đ đi n áp l i vàoộ ệ ố
- Đi n áp l i ra c a m ch l c thông th p là ệ ố ủ ạ ọ ấ
0
1
( ) ( )
i
v t v t dt
RC
=
∫
(6)
- Đi n áp l i ra c a m ch l c thông cao là ệ ố ủ ạ ọ
0
( )
( )
i
dv t
v t RC
dt

=
(7)
- Trong đó v
0
(t), v
i
(t) là đi n áp tín hi u l i ra và l i vào t i th i đi m tệ ệ ố ố ạ ờ ể
2.3. M ch RLạ
Ng i ta có th dùng đi n tr R k t h p v i cu n c m L đ t o thành cácườ ể ệ ở ế ợ ớ ộ ả ể ạ
m ch l c thay cho t C, do tích ch t c a L và C ng c nhau Zạ ọ ụ ấ ủ ượ
L
=
j L
ω
, Z
C
=
1
Cj
ω
do
đó khi dùng m ch l c thông th p, thông cao RL thì cách m c ng c l i v i m ch RCạ ọ ấ ắ ượ ạ ớ ạ
8
R
L
V
i
V
0
R

L
V
i
V
0
A. M ch l c thông th pạ ọ ấ
B. M ch l c thông caoạ ọ
Hình 1.6: M ch l c thông th p, thông cao dùng RLạ ọ ấ
Đáp ng t n s nh m ch l c RC. T n s c t c a m ch l c là ứ ầ ố ư ạ ọ ầ ố ắ ủ ạ ọ
2
C
R
F
L
π
=
(8)
Đi n áp l i ra c a m ch l c thông th p là ệ ố ủ ạ ọ ấ
0
( ) ( )
i
R
v t v t dt
L
=
∫
(9)
Đi n áp l i ra c a m ch l c thông cao là ệ ố ủ ạ ọ
0
( )

( )
i
dv t
L
v t
R dt
=
(10)
3. Ph n ng c a m ch l c RC đ i v i các xung đ nả ứ ủ ạ ọ ố ớ ơ
3.1. Đi n áp l y ra trên đi n tr (m ch vi phân)ệ ấ ệ ở ạ
R
C
V
i
V
0
i
Hình 1.7: M ch RC đi n áp l y ra trên Rạ ệ ấ
Tín hi u l i vào là vệ ố
i
(t) tu n hoàn v i chu kỳ T, t n s góc là ầ ớ ầ ố
2
T
π
ω
=
, tín hi uệ
l i ra là vố
0
(t)

Tr kháng c a m ch là ở ủ ạ
2 2
2
1 1
1
C
Z R R
RC
ω ω
   
= + = +
   
   
(11)
Khi đó đ t ặ
1
2
C
F
RC
π
=
là t n s c t c a m chầ ố ắ ủ ạ
9
Dòng đi n trong m ch là ệ ạ
( )
( )
i
v t
i t

Z
=
(12)
2
( )
( ) . ( )
1
1
RC
i
R
v t
v t R i t
ω
= =
 
+
 
 
Đi n áp l i ra bi n thiên sau kho ng th i gian ệ ố ế ả ờ
t∆
là t từ
0
đ n tế
1
là
0
2
( )
1

( )
1
1
i
dv t
v t
dt
RC
ω
∆ =
 
+
 
 
(13)
Khi đó ta có l i vào là tín hi u xung vuông thì l i ra là tín hi u xung vi phânố ệ ố ệ
A. Tín hi u vàoệ
B. Tín hi u raệ
Các tín hi u ra v i RC thay đ iệ ớ ổ
v
i
t t t
v
0
v
0
HHình 1.8: Đáp ng xung l i vào và ra c a m ch RC l i ra trên Rứ ố ủ ạ ố
Tín hi u l i vào làệ ố Sin thì tín hi u l i ra làệ ố sin s m pha 90ớ
0
( ) sin( t)

i
v t A
ω
=
thì tín hi u l i ra là ệ ố
0
0
2 2
1 1
( ) os( ) sin( 90 )
1 1
1 1
v t Ac t A t
RC RC
ω ω ω ω
ω ω
= = +
   
+ +
   
   
3.2. Tín hi u l y ra trên t đi n:ệ ấ ụ ệ
V
i
V
0
R
10
Hình 1.9: M ch RC l i ra trên Cạ ố
Tín hi u l i vào là vệ ố

i
(t) tu n hoàn v i chu kỳ T, t n s góc là ầ ớ ầ ố
2
T
π
ω
=
, tín hi uệ
l i ra là vố
0
(t)
Tr kháng c a m ch là ở ủ ạ
2 2
2
1 1
1
C
Z R R
RC
ω ω
   
= + = +
   
   
Khi đó đ t ặ
1
2
C
F
RC

π
=
là t n s c t c a m chầ ố ắ ủ ạ
Dòng đi n trong m ch là ệ ạ
( )
( )
i
v t
i t
Z
=
Đi n áp l i ra trên t là ệ ố ụ
2
( ) 1 1
( ) ( ) ( )
1
1
C i
q t
v t i t dt v t dt
C C
RC
RC
ω
= = =
 
+
 
 
Đi n áp l i ra thay đ i kho ng th i gian ệ ố ổ ả ờ

t
∆
là
2
1
( ) ( )
1
1
C i
v t v t dt
RC
RC
ω
=
 
+
 
 
∫
V
i
t
tt
V
0
V
0
A. xung l i vàoố B. xung l i ra khi tích RC thay đ iố ổ
Hình 1.10: Đáp ng xung l i ra c a m ch RC l i ra trên Cứ ố ủ ạ ố
( ) sin( t)

i
v t A
ω
=
thì tín hi u l i ra là ệ ố
0
0
2
1
( ) sin( 90 )
1
1
v t A t
RC
RC
ω
ω
ω
= −
 
+
 
 
4. Ch đ khóa c a tranzitoế ộ ủ
4.1. Các yêu c u c b n:ầ ơ ả
Tranzito làm vi c ch đ khóa ho t đ ng nh m t khóa đi n t đóng mệ ở ế ộ ạ ộ ư ộ ệ ử ở
m ch v i t c đ nhanh (t 10ạ ớ ố ộ ừ
-9
đ n 10ế
-6

s) do đó nó có nhi u đ c đi m khác so v iề ặ ể ớ
ch đ khu ch đ i nh đã kh o sát tr c đó ph n nguyên lý k thu t đi n tế ộ ế ạ ư ả ướ ở ầ ỹ ậ ệ ử
- Yêu c u c b n v i tranzito làm vi c ch đ khóa là đi n áp đ u ra có 2ầ ơ ả ớ ệ ở ế ộ ệ ầ
tr ng thái khác bi t là:ạ ệ
11
* U
ra
>= U
H
khi U
vào
<= U
L
* U
ra
=< U
L
khi U
vào
>= U
H
Ch đ khóa c a tranzito đ c xác đ nh b ng ch đ đi n áp hay dòng đi nế ộ ủ ượ ị ằ ế ộ ệ ệ
m t chi u cung c p t ngoài qua 1 m ch ph tr (đi n tr làm khóa th ng đóng hayộ ề ấ ừ ạ ụ ợ ệ ở ườ
m ). Vi c chuy n tr ng thái c a khóa th ng đ c th c hi n nh m t tín hi u xungở ệ ể ạ ủ ườ ượ ự ệ ờ ộ ệ
có c c tính thích h p tác đ ng t i đ u vào. Tùy tr ng h p mà tranzitor có thự ợ ộ ớ ầ ườ ợ ể
chuy n tr ng thái tu n hoàn nh m t m ch h i ti p d ng ph n h i t đ u ra t iể ạ ầ ờ ộ ạ ồ ế ươ ả ồ ừ ầ ớ
đ u vào c a m ch khi đó không c n xung đi u khi n nh m ch dao đ ng đa hàiầ ủ ạ ầ ề ể ư ạ ộ
dùng tranzitor ta s kh o sát bài sau:ẽ ả
Xét m ch đi n nh xauạ ệ ư
u

v
u
ra
R
t
R
C
R
B
u
BE
u
CE
+E
CC
I
B
I
C
Hình 1.11: M ch khóa đ o dùng tranzitorạ ả
Khi làm vi c l a ch n giá tr Uệ ự ọ ị
L
, U
H
, R
B
, R
C
cho phù h p đ m ch làm vi c ợ ể ạ ệ ở
ch đ khóaế ộ

Tr ng thái đóng:ạ
Khi l i vào uố
V
= 0 (t ng ng uươ ứ
V
< U
L
) nên U
B
= 0, tranzitor không phân c c nênự
nh ng d n t c tranzitor tr ng thái đóng (c m) khi đó dòng Iư ẫ ứ ở ạ ấ
B
= 0 và I
C
= 0
Đi n áp l i ra trên c c C c a tranzitor khi không có tr t i Rệ ố ự ủ ở ả
t
là
u
ra
= +E
CC
, hay u
ra
= E
CC
– I
C
R
C

= E
CC
Khi có tr t i Rở ả
t
đ c mác thêm vào m ch (ho c l i ra đ c đ a t i l i vào c aượ ạ ặ ố ượ ư ớ ố ủ
m ch ti p theo v i tr t i l i vào Rạ ế ớ ở ả ố
t
) thì đi n áp l i ra (Ecc = Vcc)ệ ố
U
ra
= V
CC.
t
t C
R
R R+
,
ch n Rọ
C
= R
t
khi đó u
ra
=

2
CC
V

hay u

ra
= E
CC
/2
12
u
ra
= E
CC
/2 là m c nh nh t c a đi n áp ra m cc cao tr ng thái H, do đó đứ ỏ ấ ủ ệ ứ ở ạ ể
phân bi t đ c ch c ch n v i tr ng thái H ta ch n Uệ ượ ắ ắ ớ ạ ọ
H
< E
CC
/2 (ví d ch Uụ ọ
H
= 1.5 V
khi E
CC
= 5V) và đi n áp vào ph i n m d i m c Uệ ả ằ ướ ứ
L
đ đ m b o tranzitor v n bể ả ả ẫ ị
đóng ch c ch n t c Uắ ắ ứ
L
= U
Vmax
, khi đó đi n áp l i vào ph thu c vào t ng lo iệ ố ụ ộ ườ ạ
tranzitor, nh là tranzitor silic ch n Uư ọ
L
= 0.4V

Tr ng thái d n bão hòa: ạ ẫ Khi có xung đi u khi n c c tính d ng đ a t i l iề ể ự ươ ư ớ ố
vào (ho c ngu n 1 chi u) chó đi n áp vào Uặ ồ ề ệ
vào
>= U
H
, khi đó tranzitor s chuy nẽ ể
tr ng thái m (thông bão hòa), khi đó đi n áp l i ra ph i th a mãn đi u ki n Uạ ở ệ ố ả ỏ ề ệ
ra
<=
U
L
, khi đó đi n tr Rệ ở
C
ta ph i ch n cho phù h p đ th i gian quá đ đ nh và dòngả ọ ợ ể ờ ộ ủ ỏ
I
C
không quá l n.ớ
Khi tr ng thái bão hòa ta có đi n áp r i trên c c Baz c a tranzitor Uở ạ ệ ơ ự ơ ủ
BEbh
= 0.6
÷ 0.8 V (v i tranzitor silic) và Uớ
BEbh
= 0.3V (v i tranzitor germani)ớ
Và đi n áp r i trên c c Colector c a tranzitor là Uệ ơ ự ủ
C
= U
CEbh
= 0.1 ÷ 0.2V
Do đó dòng I
C

bão hòa đ c tính nh sau: ượ ư
CC CEbh
C
C
E U
I
R
−
=
.
Khi có dòng trên tr t i Rở ả
C
ta tính dòng c c Baz v i h s khu ch đ i dòngự ơ ớ ệ ố ế ạ
β

khi đó ta có th ch n tr t i c c Baz cho phù h pể ọ ở ả ự ơ ợ
C
B
I
I
β
=
, trong tr ng h p c n ch n tranzitor tr ng thái bão hòa sâu (tr ng tháiườ ợ ầ ọ ở ạ ạ
bão hòa b n v ng) ta có th tính dòng Iề ữ ể
B
theo công th c sau:ứ
C
B
I
I k

β
=
(k là h s bão hòa sâu, k ệ ố
≈
2 ÷ 5 l n so v i tr ng thái b t đ uầ ớ ạ ắ ầ
đ t m c bão hòa c a tranzitor) ạ ứ ủ
Và đi n tr t i l i vào Rệ ở ả ố
B
đ c ch n theo công th c ượ ọ ứ
V BEbh
B
Bbh
U U
R
I
−
=
.
Ví d 1:ụ Khi dùng tranzitor silic v i Rớ
C
= 5
k
Ω
khi đó xác đ nh ch n Rị ọ
B
khi l iố
vào U
v
= U
H

= 1.5V thì U
ra
<= U
L
= 0.4V, h s khu ch đ i dòng là ệ ố ế ạ
100
β
=
Dòng I
Cbh
0.2
5
1
5000
CC CC
C C
E E
mA hay
R R
 
−
≈ = =
 
 
Khi đó dòng Baz tr ng thái bão hòa là:ơ ở ạ
13
I
Bbh
=
1

0.01 10
100
Cbh
I
mA A
µ
β
= = =
Đ tranzitor tr ng thái bão hòa b n v ng ta ch n Iể ở ạ ề ữ ọ
Bbh
= 50
A
µ
(t ng ng v iươ ứ ớ
m c d ch 5 l n) khi tranzitor thông bão hòa Uứ ự ữ ầ
BE
= 0.6V v i tranzitor silicớ
Tr t i l i vào Rở ả ố
B
=
(1.5 0.6)
18
50
V BE
Bbh
U U
V
k
I A
µ

−
−
= = Ω
Ví d 2:ụ M ch đi n nh trên tranzitor silic v i Eạ ệ ư ớ
CC
= 12V, tr t i Rở ả
C
= 1.2
k
Ω
,
h s khu ch đ i dòng đi n là 100 l n và đ d tr k = 3 l n, đi n áp l i vào Uệ ố ế ạ ệ ầ ộ ữ ữ ầ ệ ố
i
=
1.5V. Xác đ nh tr t i l i vào Rị ở ả ố
B
cho phù h p?ợ
Dòng I
C
tr ng thái bão hòa làở ạ
3
(12 0.2)
10
1.2*10
CC CEbh
Cbh
C
E U
I mA
R

−
−
= = ≈
Dòng I
B
tr ng thái bão hòa làở ạ
10
3 0.3
100
Cbh
Bbh
I
I k mA
β
= = =
Đi n tr Rệ ở
B
đ c ch n có tr s nh sauượ ọ ị ố ư
3
1.5 0.8
2.33
0.3*10
V BEbh
B
Bbh
U U
R k
I
−
−

−
= = = Ω

Ch n đi n tr tiêu chu n là Rọ ệ ở ẩ
B
= 2.4
kΩ
4.2. Đ c tính truy n đ tặ ề ạ
Đ c tính truy n đ t c a tranzitor đ đánh giá m c đ tin c y c a khóa, ng iặ ề ạ ủ ể ứ ộ ậ ủ ườ
ta đ nh nghĩa các tham s đ d tr ch ng nhi u m c cao ị ố ộ ự ữ ố ễ ở ứ S
H
và đ d tr ch ngộ ự ữ ố
nhi u m c th p ễ ứ ấ S
L
nh sauư
S
H
= U
ra đóng
– U
H
S
L
= U
L
– U
ra mở
U
ra đóng
, U

ra mở
là các đi n áp l i ra th c t c a tranzitor lúc đóng hay m t ngệ ố ự ế ủ ở ươ
ng. V i tr ng h p nh ví d 1 trên ta cóứ ớ ườ ợ ư ụ
S
H
= U
ra đóng
– U
H
= 2.5 – 1.5 = 1V (khi U
V
<= U
L
)
S
L
= U
L
– U
ra mở
= 0.4 – 0.2 = 0.2 (khi U
V
>= U
H
)
14
1 2 3
U
H
U

L
1
U
H
0.2
0.4
2
2.5
U
0
Vùng
c mấ
Vùng bão
hòa
U
V
S
H
S
L
U
BEbh
Vùng khóa
Hình 1.12: Đ c tính truy n đ t c a tranzitorặ ề ạ ủ
đây vùng c m t ng đ ng v i vùng transitor làm vi c trong mi n khu chỞ ấ ươ ươ ớ ệ ề ế
đ i tuy n tínhạ ế
T đ t tính truy n đ t trên ta có th đ t đ c m c Sừ ặ ề ạ ể ạ ượ ứ
H
l n khi ta ch n Eớ ọ
CC

, R
C
,
R
B
cho thích h pợ
Do S
L
khá nh do đó chúng ta c n ph i quan tâm đ n tính ch ng nhi u v i m cỏ ầ ả ế ố ễ ớ ứ
th p. Do Uấ
rabh
= U
CEbh
không th gi m nh h n do đ c tính c a tranzitor do đó mu nể ả ỏ ơ ặ ủ ố
tăng S
L
ta c n ph i tăng m c Uầ ả ứ
L
. Khi đó thay vì tr t i l i vào Rở ả ố
B
ng i ta m c thêmườ ắ
vào c c Baz c a tranzitor m t vài con Diode và đi n tr phân áp cho tranzitor ho tự ơ ủ ộ ệ ở ạ
đ ngộ
E
CC
R
C
R
2
R

1
B.
U
V
U
ra
E
CC
R
C
R
2
R
1
U
V
U
ra
A.
-E
E
CC
R
C
R
2
R
1
U
V

U
ra
C.
Hình 1.13: Các bi n pháp nâng cao Sệ
L
15
5. Ch đ khóa c a khu ch đ i thu t toánế ộ ủ ế ạ ậ
Khi làm vi c ch đ xung, m ch vi đi n t tuy n tính ho t đ ng nh m tệ ở ế ộ ạ ệ ử ế ạ ộ ư ộ
khóa đi n t đóng, m nhanh, đi m làm vi c luôn nh m trong vùng bão hòa c a đ cệ ử ở ể ệ ằ ủ ặ
tuy n truy n đ t Uế ề ạ
ra
= f(U
vào
). Khi đó đi n áp l i ra ch n m 1 trong 2 m c bão hòaệ ố ỉ ằ ở ứ
axram
U
+
và
axram
U
−
ng v i biên đ Uứ ớ ộ
V
đ l n. Ta xét các m ch so sánh nh sauủ ớ ạ ư
+V
CC
-V
CC
U
0

U
i
+
U
i
-
Hình 1.14: M ch khu ch đ i so sánhạ ế ạ
Đây là m ch khu ch đ i so sánh dùng 2 ngu n nuôi đ i x ng ạ ế ạ ồ ố ứ
CC
V±
, đi n áp đ tệ ặ
vào l i vào không đ o (+) g i là Uố ả ọ
i
+
và đi n áp đ t vào l i vào đ o (-) là Uệ ặ ố ả
i
-
Tùy thu c đi n áp c a 2 l i vào đ o và không đ o này so sánh v i nhau mà l iộ ệ ủ ố ả ả ớ ố
ra c a b khu ch đ i thu t toán 1 trong 2 tr ng thái nh sauủ ộ ế ạ ậ ở ạ ư
- N u l i vào Uế ố
i
+
> U
i
-
thì t i ra Uố
0
= +V
CC
g i là tr ng thái bão hòa d ngọ ạ ươ

- N u l i vào Uế ố
i
+
< U
i
-
thì t i ra Uố
0
= -V
CC
g i là tr ng thái bão hòa âmọ ạ
Th c t thông th ng m ch khu ch đ i thu t toán dùng làm m ch so sánh đự ế ườ ạ ế ạ ậ ạ ể
th c hi n so sánh m t tín hi u l i vào Uự ệ ộ ệ ố
i
v i m t ngu n đi n áp chu n Uớ ộ ồ ệ ẩ
R
. Tùy theo
yêu c u c a t ng m ch mà ta đ đi n áp l i vào l i vào đ o ho c không đ o cònầ ủ ừ ạ ể ệ ố ở ố ả ặ ả
l i vào còn l i đ c n i v i m t ngu n đi n áp chu n Uố ạ ượ ố ớ ộ ồ ệ ẩ
R
5.1. M ch so sánh m t ng ng:ạ ộ ưỡ
Th c hi n so sánh biên đ c a đi n áp l i vào Uự ệ ộ ủ ệ ố
V
v i 1 đi n áp chu n Uớ ệ ẩ
R
(U
ng ngưỡ
) có th là d ng ho c âm, thông th ng giá tr Uể ươ ặ ườ ị
R
đ c đ nh tr c c đ nh,ượ ị ướ ố ị

còn giá tr Uị
V
là có giá tr bi n đ i theo th i gian c n đ c quan tâm, đánh giá. Khi tínị ế ổ ờ ầ ượ
hi u l i vào biên đ i ch m quanh giá tr đi n áp chu n thì tín hi u l i ra bi n đ i r tệ ố ổ ậ ị ệ ẩ ệ ố ế ổ ấ
nhanh. Khi U
V
= U
R
thì tín hi u l i ra b so sánh có s thay đ i c c tính c a đi n ápệ ố ộ ự ổ ự ủ ệ
t ừ
axram
U
+
t i ớ
axram
U
−
ho c ng c l i. ặ ượ ạ
Tr ng h p Uườ ợ
R
= 0, khi đó m ch so sánh s th c hi n xác đ nh lúc thay đ i c cạ ẽ ự ệ ị ổ ự
tính c a tin hi u l i vào Uủ ệ ố
V
16
Tr ng h p 1:ườ ợ Đi n áp đ a vào l i vào đ o và đi n áp chu n đ a t i l i vàoệ ư ố ả ệ ẩ ư ớ ố
không đ o:ả
+V
CC
-V
CC

U
0
U
i
U
R
U
i
U
R
+V
CC
-V
CC
0
U
+
ramax
U
-
ramax
ΔU
Hì
nh 1.15: M ch so sánh l i vào đ oạ ố ả
Theo m ch trên thì đi n áp Uạ ệ
i
và đi n áp chu n Uệ ẩ
R
đ c đ a t i l i vào đ o vàượ ư ớ ố ả
l i vào thu n (không đ o) t ng ng c a b so sánh, hi u tín hi u l i vào là ố ậ ả ươ ứ ủ ộ ệ ệ ố

∆
U =
U
i
– U
R
là đi n áp gi a 2 đ u vào so sánh c a IC t đó ta s xác đ nh đ c hàmệ ữ ầ ủ ừ ẽ ị ượ
truy n c a nóề ủ
N u Uế
i
< U
R
thì
∆
U > 0 khi đó l i ra Uố
ra
=
axram
U
+
= +V
CC
N u Uế
i
> U
R
thì
∆
U < 0 khi đó l i ra Uố
ra

=
axram
U
−
= -V
CC
Khi đó l i ra s đ o c c tính khi Uố ẽ ả ự
i
chu n qua giá tr Uể ị
R
.
Tr ng h p 2:ườ ợ Đi n áp l i vào đ a t i l i vào không đ o và đi n áp chu nệ ố ư ớ ố ả ệ ẩ
đ a t i l i vào đ o:ư ớ ố ả
+V
CC
-V
CC
U
0
U
i
U
R
U
i
U
R
+V
CC
-V

CC
0
U
+
ramax
U
-
ramax
ΔU
U
0
Hình 1.16: M ch so sánh l i vào không đ oạ ố ả
Theo m ch trên thì di n áp Uạ ệ
V
và đi n áp chu n Uệ ẩ
R
đ c đ a t i l i vào khôngượ ư ớ ố
đào và đ o t ng ng c a b so sánh, hi u tín hi u l i vào là ả ươ ứ ủ ộ ệ ệ ố
∆
U = U
V
– U
R
là đi nệ
áp gi a 2 đ u vào so sánh c a IC t đó ta s xác đ nh đ c hàm truy n c a nóữ ầ ủ ừ ẽ ị ượ ề ủ
N u Uế
i
< U
R
thì

∆
U < 0 khi đó l i ra Uố
ra
=
axram
U
−
= -V
CC
N u Uế
i
> U
R
thì
∆
U > 0 khi đó l i ra Uố
ra
=
axram
U
+
= +V
CC
Khi đó l i ra s đ o c c tính khi Uố ẽ ả ự
i
chuy n qua giá tr Uể ị
R
.
17
Chú ý: Trong tr ng h p đi n áp l i vào Uườ ợ ệ ố

i
và U
R
l n h n giá tr đi n áp đ uớ ơ ị ệ ầ
vào t i đa cho phép c a IC khi đó chúng ta c n m c đ u vào qua m t m ch phân ápố ủ ầ ắ ầ ộ ạ
đi n tr tr c khi đ a t i l i và + ho c – c a IC. Khi m ch làm vi c v i t c đ thayệ ở ướ ư ớ ố ặ ủ ạ ệ ớ ố ộ
đ i xung quá l n v i đi n áp l i ra thay đ i c vài V/ổ ớ ớ ệ ố ổ ỡ
s
µ
, IC không chuy n m ch k pể ạ ị
khi đó ta có th s d ng các IC so sánh chuyên d ng đ th c hi n m ch so sánh v iể ử ụ ụ ể ự ệ ạ ớ
t c đ đi n áp l i ra có th thay đ i vài V/ns.ố ộ ệ ố ể ổ
Tr ng h p 3:ườ ợ có 2 tín hi u đi n áp l i vào Uệ ệ ố
V1
, U
V2
đ c đ a t i l i và và soượ ư ớ ố
sánh v i 1 đi n áp chu n Uớ ệ ẩ
R
(tr ng h p Uườ ợ
R
= 0)
+V
CC
-V
CC
U
0
U
V1

U
v
+V
CC
-V
CC
0
U
+
ramax
U
-
ramax
U
0
U
V2
R
2
R
1
p
U
V1
U
V2
.
Hình 1.17: B so sánh 2 tín hi u l i vào đ o và đ c tuy n truy n đ tộ ệ ố ả ặ ế ề ạ
Khi đó tín hi u l i vào đ o là t ng c a 2 tín hi u l i vào 1 và 2, ta có ệ ố ả ổ ủ ệ ố
1 2P V V

U U U= +
, khi U
P
= 0 khi đó l i ra b so sánh s chuy n tr ng thái, tr ngố ộ ẽ ể ạ ườ
h p thu n thì n i 2 l i vào Uợ ậ ố ố
V1
, U
V2
v i l i vào thu nớ ố ậ
5.2. M ch so sánh 2 ng ngạ ưỡ
Dùng đ ki m tra xem đi n áp l i vào Uể ể ệ ố
V
có n m trong m t gi i h n giá tr choằ ộ ớ ạ ị
tr c hay không (giá tr ng ng 1 và 2 t c Uướ ị ưỡ ứ
ng ng 1ưỡ
hay U
R1
và U
ng ng 2ưỡ
hay U
R2

Th c ch t m ch so sánh 2 ng ng là s k t h p c a 2 m ch so sánh 1 ng ngự ấ ạ ưỡ ự ế ợ ủ ạ ưỡ
v i l i vào đ o và l i vào không đ o, l i ra c a 2 b so sánh 1 ng ng đ c k t h pớ ố ả ố ả ố ủ ộ ưỡ ượ ế ợ
l i qua m t c a logíc ph G (c a ạ ộ ử ụ ử Và (and) v i 2 l i vào), l i ra c a logíc là 1(m cớ ố ố ử ứ
cao) khi c 2 l i vào tr ng thái m c cao và l i ra c a logic là 0 (m c th p) khi m tả ố ở ạ ứ ố ử ứ ấ ộ
trong 2 l i vào tr ng thái th p, hay l i ra b so sánh là Uố ở ạ ấ ố ộ
-
ramax
.

18
+V
CC
-V
CC
U
0
U
R1
+V
CC
-V
CC
U
V
U
R2
X
1
X
2
U
V
U
V
U
V
X
1
X

2
U
0
U
R1
U
R2
1
0
0
1
1
00
+V
CC
-V
CC
+V
CC
-V
CC
A. S đơ ồ
B. Đ c tính truy n đ tặ ề ạ
2
1
Hình 1.18: S đ b so sánh 2 ng ng đ t tính truy n đ t l i raơ ồ ộ ưỡ ặ ề ạ ố
Ch n th ng ng l i vào Uọ ế ưỡ ố
R2
> U
R1

Khi đi n áp l i vào n m d i ng ng 1 t c Uệ ố ằ ướ ưỡ ứ
V
< U
R1
khi đó l i ra b so sánh 1ố ộ
m c th p -Vở ứ ấ
CC
do
1V R
U U U∆ = −
< 0, và l i ra b so sánh 2 m c cao +Vố ộ ở ứ
CC
do
2R V
U U U∆ = −
> 0 d n t i l i ra c ng logic Uẫ ớ ố ổ
0
= 0
Khi đi n áp l i vào Uệ ố
V
= U
R1
khi đó l i ra b so sánh th 1 chuy n tr ng thái tố ộ ứ ể ạ ừ
-V
CC
thành +V
CC
do
1V R

U U U∆ = −
= 0 và l i ra b so sánh 2 v n gi nguyên tr ng tháiố ộ ẫ ữ ạ
+V
CC
khi đó l i ra c ng logíc chuy n tr ng thái t 0 lên 1 t ng ng m c cao (tùyố ổ ể ạ ừ ươ ứ ứ
thu c vào h logic mà l i ra có đi n áp thích h p)ộ ọ ố ệ ợ
Khi đi n áp l i vào Uệ ố
V
= U
R2
khi đó l i ra b so sánh 1 gi nguyên tr ng thái vàố ộ ữ ạ
l i ra b so sánh 2 s chuy n tr ng thái t +Vố ộ ẽ ể ạ ừ
CC
thành –V
CC
do
2R V
U U U∆ = −
= 0, khi
đó l i ra c ng logíc m c th p.ố ổ ở ứ ấ
B so sánh 2 ng ng đ c ng d ng đ t bi t thu n l i khi c n theo dõi vàộ ưỡ ượ ứ ụ ặ ệ ậ ợ ầ
kh ng ch t đ ng m t thông s nào đó c a m t quá trình gi i h n cho phép đã đ cố ế ự ộ ộ ố ủ ộ ớ ạ ượ
đ nh s n (giá tr trong đi n áp ng ng) ho c ng c l i không cho phép thông s nàyị ẵ ị ệ ưỡ ặ ượ ạ ố
r i vào vùng gi i h n c m nh có 2 ng ng đi n áp l i vào t ng ngơ ớ ạ ấ ờ ưỡ ệ ố ươ ứ
19
Ch ng 2: ươ
CÁC PH NG PHÁP BI N Đ I VÀ T O D NG XUNGƯƠ Ế Ổ Ạ Ạ
Nh ch ng 1 chúng ta đã bi t v m t s lo i m ch l c dùng các ph n t thư ươ ế ề ộ ố ạ ạ ọ ầ ử ụ
đ ng LR, RC, LC… v i các l i ra trên R, L, C t các l i ra c a m ch l c và v i cácộ ớ ố ừ ố ủ ạ ọ ớ
thông s thích h p. T đó ta có th làm thay đ i các d ng xung l i ra c a các m chố ợ ừ ể ổ ạ ố ủ ạ

l c. Ta có các ph ng pháp bi n đ i d ng xung dùng các ph n t tích c c ho c cácọ ươ ế ổ ạ ầ ử ự ặ
ph n t th đ ng nh R, L, C.ầ ử ụ ộ ư
1. M ch vi phânạ
1.1. Đ nh nghĩa và khái ni mị ệ
M ch tích phân là m ch mà đi n áp ra uạ ạ ệ
0
(t) t l v i đ o hàm thep th i gian c aỷ ệ ớ ạ ờ ủ
đi n áp đ u vào uệ ầ
i
(t)
Ta có u
0
(t) = k
)(tu
dt
d
i
Trong đó k là h s t l ph thu c vào các h s c a m ch vi phânệ ố ỷ ệ ụ ộ ệ ố ủ ạ
Trong k thu t xung m ch vi phân cáo tác d ng thu h p đ r ng xung l i vào vàỹ ậ ạ ụ ẹ ộ ộ ố
t o ra các xung nh n đ kích các linh ki n đi u khi n hay linh ki n công xu t nhạ ọ ể ệ ề ể ệ ấ ư
triac
a. M ch vi phân dùng RCạ
R
C
V
i
V
0
i
Hình 2.1: M ch vi phân dùng RCạ

Tín hi u l i vào là vệ ố
i
(t) tu n hoàn v i chu kỳ T, t n s góc là ầ ớ ầ ố
2
T
π
ω
=
, tín hi uệ
l i ra là vố
0
(t)
20
Tr kháng c a m ch là ở ủ ạ
2 2
2
1 1
1
C
Z R R
RC
ω ω
   
= + = +
   
   
Khi đó đ t ặ
1
2
C

F
RC
π
=
là t n s c t c a m chầ ố ắ ủ ạ
Dòng đi n trong m ch là ệ ạ
( )
( )
i
v t
i t
Z
=
2
( )
( ) . ( )
1
1
RC
i
R
v t
v t R i t
ω
= =
 
+
 
 
Đi n áp l i ra sau kho ng th i gian ệ ố ả ờ

t∆
là t từ
0
đ n tế
1
là
0
2
( )
1
( )
1
1
i
dv t
v t
dt
RC
ω
∆ =
 
+
 
 
Khi đó ta có l i vào là tín hi u xung vuông thì l i ra là tín hi u xung vi phânố ệ ố ệ
A. Tín hi u vàoệ
B. Tín hi u raệ
Các tín hi u ra v i RC thay đ iệ ớ ổ
v
i

t t t
v
0
v
0
0t
t
u
i
U
0
0
Hình 2.2: Tín hi u l i ra trên m ch vi phân RCệ ố ạ
Tín hi u l i vào làệ ố Sin thì tín hi u l i ra làệ ố sin s m pha 90ớ
0
( ) sin( t)
i
v t A
ω
=
thì tín hi u l i ra là ệ ố
0
0
2 2
1 1
( ) os( ) sin( 90 )
1 1
1 1
v t Ac t A t
RC RC

ω ω ω ω
ω ω
= = +
   
+ +
   
   
21
b. M ch vi phân dùng RLạ
Hình 2.3. M ch vi phân dùng RLạ
Tín hi u l i vào là tín hi u xoay chi u có t n s góc là ệ ố ệ ề ầ ố
ω

T ng tr c a m ch là ổ ở ủ ạ
( )
2
2
L 1
L
Z R R
R
ω ω
 
= + = +
 
 
trong đó
L
ω
là tr khángở

c a cu n c mủ ộ ả
Dòng đi n trong m ch là i = ệ ạ
i
u
Z
, và đi n áp l i ra trên cu n c m làệ ố ộ ả
0
di
u L
dt
=
=
2
( )
1
v
du t
L
dt
L
R
R
ω
 
+
 
 
, coi
L
R

ω
r t nh so v i 1 khi đó ấ ỏ ớ
1
L
R R
R
ω
 
+ ≈
 
 
Tính toán ta đ c đi n áp l i ra t l vi phân v i đi n áp l i vào uượ ệ ố ỷ ệ ớ ệ ố
i
(t)
0
( ) ( )
i
L d
u t u t
R dt
=
. Trong đó k h s t l k = ệ ố ỷ ệ
L
R
D ng tín hi u ra nh hình 2.2.ạ ệ ư
22
L
R
u
i

(t)
u
0
(t)
1.2. M ch khu ch đ i thu t toán vi phânạ ế ạ ậ
U
i
R
3
U
0
R
2
R
1
C
I
in
Hình 2.4. M ch vi ph n dùng khu ch đ i thu t toánạ ầ ế ạ ậ
S đ m ch khu ch đ i vi ph n dùng khu ch đ i thu t toán v i l i vào đ o,ơ ồ ạ ế ạ ầ ế ạ ậ ớ ố ả
m ch phân áp vi phân là đi n tr Rạ ệ ở
2
và t C. Đi n tr Rụ ệ ở
1
làm n đ nh t ng tr c a l iổ ị ổ ở ủ ố
vào (là đi n tr ghép tránh cho ngu n xoay chi u l i vào n i đ t vì đây l i vào –ệ ở ồ ề ố ố ấ ở ố
c a b khu ch đ i thu t toán đ c coi là đ t o). Đi n tr Rủ ộ ế ạ ậ ượ ấ ả ệ ở
3
có tác d ng bù nhi tụ ệ
làm n đ nh m ch khu ch đ i, th ng ch n Rổ ị ạ ế ạ ườ ọ

2
= R
3
L i vào đ c đ a t i t C t i l i vào đ o c a khu ch đ i thu t toán, đi n trố ượ ư ớ ụ ớ ố ả ủ ế ạ ậ ệ ở
R
2
l y tín hi u h i ti p t l i ra t i l i vào đ o c a khu ch đ i thu t toán.ấ ệ ồ ế ừ ố ớ ố ả ủ ế ạ ậ
Dòng đi n l i vào đ o c a khu ch đ i thu t toán là ệ ố ả ủ ế ạ ậ
I
in
= C
i
du
dt
Dòng đi n h i ti p t l i ra t i l i vào là Iệ ồ ế ừ ố ớ ố
R2
=
0
2
U
R
−
Do tính ch t c a b khu ch đ i thu t toán đi n tr l i vào vô cùng l n, đi nấ ủ ộ ế ạ ậ ệ ở ố ớ ệ
tr l i ra vô cùng nh nên ta coi dòng l i vào đ o c a khu ch đ i thu t toán x p x 0ở ố ỏ ố ả ủ ế ạ ậ ấ ỉ
Áp d ng tính ch t dòng đi n nút ta cóụ ấ ệ
2 2
0 0
in R in R
I I hay I I+ = − =
uur uuur

.
T đó ta có Iừ
in
= I
R2
hay
0
0 2
2
i i
du u du
C u R C
dt R dt
= − ⇒ = −
2. M ch tích phânạ
2.1. Đ nh nghĩa và khái ni mị ệ
M ch tích phân là m ch mà đi n áp ra uạ ạ ệ
0
(t) t l v i tích phân c a đi n áp vàoỷ ệ ớ ủ ệ
u
i
(t)
23
0
( )
i
u k u t dt=
∫
trong đó k là h s t l ph thu c vào m chệ ố ỷ ệ ụ ộ ạ
a. M ch tích phân dùng RCạ

V
i
V
0
R
Hình 2.5: M ch RC l i ra trên Cạ ố
Tín hi u l i vào là vệ ố
i
(t) tu n hoàn v i chu kỳ T, t n s góc là ầ ớ ầ ố
2
T
π
ω
=
, tín hi uệ
l i ra là vố
0
(t)
Tr kháng c a m ch là ở ủ ạ
2 2
2
1 1
1
C
Z R R
RC
ω ω
   
= + = +
   

   
Khi đó đ t ặ
1
2
C
F
RC
π
=
là t n s c t c a m chầ ố ắ ủ ạ
Dòng đi n trong m ch là ệ ạ
( )
( )
i
u t
i t
Z
=
Đi n áp l i ra trên t là ệ ố ụ
0
2
( ) 1 1
( ) ( ) ( )
1
1
i
q t
u t i t dt u t dt
C C
RC

RC
ω
= = =
 
+
 
 
Đi n áp l i ra thay đ i kho ng th i gian ệ ố ổ ả ờ
t∆
là
0
2
1
( ) ( )
1
1
i
u t u t dt
RC
RC
ω
=
 
+
 
 
∫
Khi t n s l i vào fầ ố ố
i
>> f

C
hay f
i
>>
1
2 RC
π
⇒
1
2
i
RC
f
π
>>
2 RC
τ π
=
là h ng s th i gian c a m ch khi đó ằ ố ờ ủ ạ
1
i
i
T
f
τ
>> =
trong đó T
i
là chu kỳ tín
hi u l i vàoệ ố

V i đi u ki n nh trên thì t ng tr c a m ch ớ ề ệ ư ổ ở ủ ạ
Z R≈
khi đó tín hi u l i ra c aệ ố ủ
m ch là ạ
24
0
1
( ) ( )
i
u t u t dt
RC
=
∫
v i k = ớ
1
RC
Khi tín hi u l i vào là xung sin thì tín hi u l i ra cũng là xung sin và b tr pha điệ ố ệ ố ị ễ
90
0
.
Khi tín hi u l i vào là xung vuông thì tín hi u l i ra là xung tích phân c a tínệ ố ệ ố ủ
hi u l i vào t ng ng v i d ng xung phóng n p cho tệ ố ươ ứ ớ ạ ạ ụ
u
i
t
A. D ng xung l i vàoạ ố
T
i
u
i

t
T
i
B. D ng xung l i ra khi ạ ố τ << T
i
t
u
0
C. D ng xung l i ra khi ạ ố τ = T
i
/5
t
u
0
D. D ng xung l i ra khi ạ ố τ >> T
i
Hình 2.6: D ng tín hi u vào và ra c a m ch tích phânạ ệ ủ ạ
Tr ng h p 1: khi ườ ợ
i
T
τ
<<
khi đó th i gian phóng n p cho t C là r t nhanh coiờ ạ ụ ấ
nh t c thì d n t i tín hi u l i ra nh hình Bư ứ ẫ ớ ệ ố ư
Tr ng h p 2: khi ườ ợ
5
i
T
τ
=

khi đó t C n p và phóng đi n theo hàm exp v i biênụ ạ ệ ớ
đ đ nh th p h n m c bão hòa tín hi u l i ra nh hình Cộ ỉ ấ ơ ứ ệ ố ư
Tr ng h p 2: khi ườ ợ
i
T
τ
>>
khi đó t C n p và phóng đi n r t ch m đi n áp l iụ ạ ệ ấ ậ ệ ố
ra th p theo hàm exp khi đó đi n áp tăng d n theo hàm mũ, do th i gian phóng n p r tấ ệ ầ ờ ạ ấ
ch m nên hàm exp g n nh d ng tuy n tính do đó tín hi u l i ra nh hình Dậ ầ ư ạ ế ệ ố ư
Do đó v i m ch tích phân dùng RC khi ch n các giá tr RC phù h p ta s đ cớ ạ ọ ị ợ ẽ ượ
các d ng xung l i ra khác nhau khi d ng xung l i vào là xung vuôngạ ố ạ ố
Tr ng h p khi xung vuông l i vào có đ r ng khác nhau thì khi tín hi u l i raườ ợ ố ộ ộ ệ ố
trên t th c hi n v i th i gian n p l n h n th i gian phóng và ng c g i gây ra hi nụ ự ệ ớ ờ ạ ớ ơ ờ ượ ạ ệ
t ng đi n áp r i trên t tăng ho c gi m d nượ ệ ơ ụ ặ ả ầ
u
i
t
A. D ng xung l i vàoạ ố
T
i
u
0
t
B. D ng xung l i raạ ố
25