Bài giảng Điện tử tương tự - Chương 4( GV. Lê Xuân Thành)

Tel: 0912562566 – Email:
Điện tử tương tự
Bộ môn: Lý thuyết mạch
GV: Lê Xuân Thành
Tel: 0912562566 – Email:
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:
Tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian.
1. TÍN HIỆU XUNG VÀ THAM SỐ
t

x
T
U
t
0
T
t
qt
t
qn
U
t
0
T
t
x
U
t
0
U
t
0
t
tr
t
s
t
x
∆U
U

Tel: 0912562566 – Email:
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

R
c
I
B
R
B

Khi U
v
≤ 0 trazito tắt: Dòng I
b

= 0, I
c
= 0 nên U
r
=E
c

Khi Uv>0: Tranzito thông bão hòa, U
r
= E
c
- I
cbh
. R
c
= 0
Tel: 0912562566 – Email:
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 +U
r
max và bão hoà âm -U
r max
, ứng
với các biên độ U
vào
đủ lớn.
3. CHẾ ĐỘ KHÓA CỦA BỘ KĐTT
+U
ramax
-U

ramax
_
+
+
_
U
ch
U
ra
U
v
U
0
+
_
+E
-E
0
U
ra
U
vào
U
ch

Khi U
V
< U
ch
thì U

0
< 0 do đó U
ra
= + U
ramax


Khi U
V
> U
ch
thì U
0
> 0 do đó U
ra
= - U
ramax
Tel: 0912562566 – Email:
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
R
2
R
1
U

0
U
vào
U
ra
U
vào
U
ra
+U
ra max
T
ra
=T
vào
t
U
1
(+)
U
1
(-)
U
1
- U
ra max
1
21
max
)(1

.R
RR
U
U
+
+
=
+
1
21
max
)(1
.R
RR
U
U
r
+
−
=
−
Tel: 0912562566 – Email:
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
U
vào
t

1
T
vào
t
t
t
U
C
U
ra
t
1
t
2
U
C
= U
N
β.U
ra max
+U
ra max
U
P
-β.U
ra max
- U
ra max
t
X

+U
ra max
t
1
t
2
-U
ra max
D C
R
R
2
R
1
C
g
U
ra
_
+
+
_
U
V
U
1
Ban đầu: U
ra
= -U
max

; U
C
= 0;
21
1max
)(1
.
RR
RU
U
r
+
−
=
−
Tại t = t
1
: U
1
tăng đột biến; U
ra
= +U
rmax
;
1
21
max
)(1
.R
RR

U
U
r
+
=
+
; Tụ C nạp điện nên U
C
tăng dần lên.
Tại t = t
2
: U
C
> U
1(+)
đầu vào của IC có điện áp đổi dấu, U
ra
= -U
rmax
; Tụ C phóng điện đến U
C
=0.
1
2
. .ln(1 )
x
R
t R C
R
= +

1
1 2
. .ln(1 )
ph
R
t R C
R R
= +
+
T
xvào
> t
x
+ t
ph

Tel: 0912562566 – Email:
a) Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito
6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG
U
ra2
U
B1

U
B2
U
ra1
+E
C

R
1
R
2
R
3
R
4
C
2
C
1
T
1
T
2
t
X2
T
E
C
E
C
t
X1
U
B1
U
ra1
U

B2
U
ra2
t
t
t
t

Điều kiện làm việc của mạch:
R
1,4
<<R
3,2

3 1 1
R R
≤ β
2 2 4
R R≤ β

Các tham số xung ra:
EU
r
≈
Λ
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:
b) Mạch đa hài tự dao động
dùng bộ KĐTT:
6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG
U
C
U
1
U
ra
R
R
2
R
1
C

_
+
βU
rmax
- βU

rmax
+U
rmax
-U
rmax
t
x
U
C
U
1
(+)
0
U
1
(-)
U
1
U
1
(+)
0
U
1
(-)
t
1
t
2
t

3
-U
rmax
+U
rmax
t
t
t
t
111
t
2
t
3
U
ra
0
t
1
t
2
t
3
T
ra
C.R2,2
1
T
1
f

==
Tel: 0912562566 – Email:
b) Mạch đa hài tự dao động
dùng bộ KĐTT:
6. MẠCH ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG
+U
rmax
(a) (b)
U U
ra
U
C
(t)
t
X1
t
X2
t
R'' D
2
R' D
1
R
1
R
2
C
u
ra
_

+
-U
rmax
Tel: 0912562566 – Email:
7. MẠCH DAO ĐỘNG NGHẸT (BLOCKING)
U
B
t
1
t
2
t
3
t
4
t
t
t
U
r
E
C
U
t
0
0
0
t
x
t

ph
t
x
+E
C
R
t

D
U
t
R
B
U
2

C
R
U
r
*
*
U
B
.
( ). .ln( )
.( )
t
x V
B t V

R
t R r C
n R r
β
′
= +
+
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:

8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ
U
v

R
U
v
U
ra
D
E

+
_
(a)

+
_
U
v
U
ra
R
E
(b)

D
U
E
t

U
r
(c)
0
U
r
E
E
U
v
0
(d)
Mạch hạn chế trên:
Tel: 0912562566 – Email:
8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ
Mạch hạn chế biên dưới:
R
U
v
U
ra
D
E
+
-
(a)
+
-
U
v

U
ra
R
E
(b)
D
U
E
t
U
r
U
v
(c)
0
U
r
E
E
U
v
0
(d)
Tel: 0912562566 – Email:
8. MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ
Mạch hạn chế biên hai phía:
R
U
v
U

ra
D
1
E
1
+
_
(a)
D
2
E
2
+

_
_
+
-
U
v
U
ra
R
1
E
1
(b)
D
1
R

2
E
2
D
2

+
-
U
E
2
E
1
t
U
v
U
r
(c)
0
U
r
E
2
E
1
E
1
E
2

U
v
0
(d)
Tel: 0912562566 – Email:
9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA
a) Các tham số cơ bản
t
qt
t
qn
T
t
U
0
U
ˆ
)0(
)()0(
U
UU
tqt
′
′
−
′
=
ε
C
E

U
Λ
=
η

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:
9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA
b) Mạch tạo xung răng cưa dùng mạch tích phân RC
+E
C
C U
r
R
1
R
C
C
1
U
v
t
U
v
t
U

r
E
C
t
qt
t
qn
0
0
U
bh
)1(
./ CRt
Cr
eEU
−
−=
(Khi không có xung kích thích, T thông bão hòa)
Tel: 0912562566 – Email:
9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA
c) Mạch tạo xung răng cưa dùng nguồn dòng
t
qn
t
t
R
1
R
2
R

E
+E
C
T
2
D
C U
ra
U
V
C
1
T
1
U
v
U
r
t
qt
0
0
U
bh
t
C
I
tdI
C
U

t
C

1
0
0
0
==
∫
2
0 2 2
C EB D
C 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:
9. MẠCH TẠO XUNG RĂNG CƯA
d) Mạch tạo xung răng cưa dùng thêm tầng khuếch đại có hồi tiếp
U
v
t
t
U
r
t
qt
t
qn
0
ơ
0
U
bh
U
V
T
1
R
1
D
R

C
0
+E
C
R
E
C
T
2
U
r
C
1
T
1
hoạt động ở chế độ khóa, T
2
hoạt động ở chế độ khuếch đại mắc B chung
R
uuu
R
u
I
Cr0C
R
−+
==
R
E
R

U
I
CC
=≈
0
t
CR
E
idt
C
UU
C
t
Cr
.
.
1
0
==≈
∫
Tel: 0912562566 – Email:
10. MẠCH TẠO TÍN HIỆU HỖN HỢP
M
1
M
2
M
3
U
2

U
1
U
3
Tel: 0912562566 – Email:
11. MẠCH TẠO DAO ĐỘNG CÓ TẦN SỐ ĐIỀU KHIỂN BẰNG ĐIỆN ÁP (VCO)
T
1
R
C
R
C
C
C
R R
U
d
U
r
+E
C
T
2
- E
C
Vùng làm việc
f
r
(Khz)
1,1

1,0
0,9
-5V 0 +5V
U
d
(v)
t
X2
T
E
C
E
C
t
X1
U
B1
U
ra1
U
B2
U
ra2
t
t
t
t
1 1
2 ln(1 )
C

d
f
E
T
RC
U
= =
+
Tel: 0912562566 – Email: