Giáo trình Kỹ thuật xung số (Nghề: Điện công nghiệp-CĐ) - CĐ Cơ Giới Ninh Bình

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PHÁT TRIỂN NÔNG THÔN
TRƯỜNG CAO ĐẲNG CƠ GIỚI NINH BÌNH

GIÁO TRÌNH
MƠ ĐUN: KỸ THUẬT XUNG – SỐ
NGHỀ: ĐIỆN CƠNG NGHIỆP
TRÌNH ĐỘ: CAO ĐẲNG
Ban hành kèm theo Quyếtđịnh số:
/QĐ-TCGNB ngày…….tháng….năm
2017 của Trường cao đẳng Cơ giới NinhBình

Tháng 6, năm 2018

1


TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN
Tài liệu này thuộc loại sách giáo trình nên các nguồn thơng tin có thể được
phép dùng nguyên bản hoặc trích dùng cho các mục đích về đào tạo và tham
khảo.
Mọi mục đích khác mang tính lệch lạc hoặc sử dụng với mục đích kinh
doanh thiếu lành mạnh sẽ bị nghiêm cấm.

2


LỜI GIỚI THIỆU
Nội dung môn học Kỹ thuật xung - số này được biên soạn theo chương trình
khung đào tạo hệ Cao Đẳng nghề Điện công nghiệp được Bộ Lao động thương
binh - xã hội thông qua năm 2017.
Môn Kỹ thuật xung - số là môn học kỹ thuật cơ sở quan trọng không

những cho sinh viên các ngành Điện Cơng Nghiệp và Điện Dân Dụng mà cịn
được dùng cho sinh viên các ngành Cơ khí chế tạo, Cơ khí động lực, Cơng nghệ
thơng tin… và cịn dành cho học sinh thuộc các bậc công nhân kỹ thuật, Trung
cấp kỹ thuật … Môn học này cần phải được học sau các môn Lý thuyết mạch
(kỹ thuật điện), Vật liệu điện, Điện tử cơ bản. Đồng thời, cần được giảng dạy
trước các môn Kỹ thuật vi xử lý, PLC và các mơn chun mơnkhác.
Tồn bộ nội dung mơn học được giảng dạy trong 120 tiết, nhằm cung cấp
cho sinh viên những lý thuyết cơ bản nhất về kỹ thuật xung và kỹ thuật số,
hướng dẫn sinh viên thực hành thiết kế, lắp ráp một số mạch cơ bản. Trên cơ sở
đó giúp người học có khả năng học tốt các mơn chun mơn kế tiếp và tiến tới
có khả năng thiết kế hệ thống. Bao gồm 2phần:
Phần I: Kỹ thuật xung
Bài 1: Các khái niệm cơ bản về xung
Bài 2: Mạch tạo xung tam giác
Bài 3: Mạch tạo xung rang cưa
Bài 4: Mạch tạo xung vuông
Bài 5: Mạch dao động đa hài
Phần II: Kỹ thuật số:
Bài 1: Các cổng logic cơ bản và đại số Boolean
Bài 2: Mã hóa và giải mã hiển thị
Bài 3: Mạch Flip – Flop và ứng dụng
Bài 4: Mạch chuyển đổi số - tương tự và tương tự - số
Ninh Bình,ngày

tháng năm 2018

Tham gia biên soạn
3

MỤC LỤC
TRANG

GIÁO TRÌNH .......................................................................................................... 1
MƠ ĐUN: KỸ THUẬT XUNG – SỐ NGHỀ: ĐIỆN CÔNG NGHIỆP .................. 1
TUYÊN BỐ BẢN QUYỀN ................................................................................... 2
LỜI GIỚI THIỆU................................................................................................... 3
MỤC LỤC ............................................................................................................. 4
Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun: ....................................... 7
GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN .................................................................... 8
Mục tiêu của mô đun: ............................................................................................. 8
Phần 1: Kỹ thuật xung: ........................................................................................... 9
Bài 1: Các khái niệm cơ bản về xung ..................................................................... 9
Mục tiêu: ................................................................................................................ 9
Nội dung chính:...................................................................................................... 9
Bài 2: Mạch tạo xung tam giác ............................................................................. 19
Mục tiêu: .............................................................................................................. 19
Nội dung chính:.................................................................................................... 19
1.

Mạch điện tạo xung tamgiác.......................................................................... 19

2.

Lắp ráp mạchđiện .......................................................................................... 20

Bài 3: Mạch tạo xung răng cƣa ............................................................................ 22
Mục tiêu của bài: .................................................................................................. 22
Nội dung bài: ....................................................................................................... 22
4

2.

Lắp ráp mạchđiện .......................................................................................... 24

Bài 4: Mạch tạo xung vuông ................................................................................ 26
Mục tiêu của bài: .................................................................................................. 26
Nội dung bài: ....................................................................................................... 26
Bài 5: Mạch dao động đa hài ................................................................................ 30
Mục tiêu: .............................................................................................................. 30
Nội dung chính:.................................................................................................... 30
2.

Lắp ráp mạchđiện .......................................................................................... 33

Phần 2: Kỹ thuật số: ............................................................................................. 35
Bài 1: Các cổng logic cơ bản và đại số Boolean ................................................... 35
Nội dung bài: ....................................................................................................... 35
1.

Trạng thái logic và mứclogic ......................................................................... 35

2.

Các định lý cơ bản của đại số Boolean .......................................................... 36

3.

Đặc điểm ICsố............................................................................................... 37

4.

Các cổng logic cơbản .................................................................................... 43

5.

Thiết kế mạch điệnlogic. ............................................................................... 47

Bài 2: Mạch mã hóa và giải mã hiển thị ............................................................... 48
1.

Khái quát chung ............................................................................................ 48

2.

Lắp mạch điện giải mã hiển thị dùng IC 4520 ............................................... 49

Bài 3: Mạch FLIP-FLOP và ứng dụng ................................................................. 51
1.

Khái quát chung vềFlip-Flop ......................................................................... 51

2.

Mạch điện ứng dụng về Flip-Flop ................................................................. 53

Bài 4: Mạch chuyển đổi tương tự - số và số - tương tự ......................................... 55

5

1.

Mạch chuyển đổi số - tương tự ...................................................................... 55

TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 68

6


Vị trí, tính chất, ý nghĩa và vai trị của mơn học/mơ đun:
- Vị trí: Mơ đun này học sau các môn học, môn đun cơ sở và học song song với
mơn Điện tử ứng dụng, Điện tử cơngsuất,...
- Tính chất: Là mô đun kỹ thuật cơ sở, thuộc các mơ đun đào tạo nghề bắtbuộc.
- Ý nghĩa và vaitrị

7


GIÁO TRÌNH MƠN HỌC/MƠ ĐUN
Tên mơ đun: Kỹ thuật xung – số
Mã mô đun: MĐ 20
của môn học/mô đun:
Cung cấp cho sinh viên những lý thuyết cơ bản nhất về kỹ thuật xung và kỹ
thuật số, hướng dẫn sinh viên thực hành thiết kế, lắp ráp một số mạch cơ bản.
Trên cơ sở đó giúp người học có khả năng học tốt các môn chuyên môn kế tiếp
và tiến tới có khả năng thiết kế hệ thống
Mục tiêu của mơ đun:
- Về kiếnthức

+ Phát biểu được các khái niệm cơ bản về xung điện, các thông số cơ bản
của xung điện, ý nghĩa của xung điện trong kỹ thuật điện tử.
+ Trình bày được cấu tạo các mạch dao động tạo xung và mạch xử lí dạng
xung.
+ Phát biểu được khái niệm về kỹ thuật số, các cổng logic cơ bản. Kí hiệu,
nguyên lí hoạt động, bảng sự thật của các cổng lơgic.
+ Trình bày được cấu tạo, ngun lý các mạch số thơng dụng như: Mạch
đếm, mạch đóng ngắt, mạch chuyển đổi, mạch ghi dịch, mạch điều khiển.
- Về kỹnăng:
+ Lắp ráp, kiểm tra được các mạch tạo xung và xử lí dạng xung.
+ Lắp ráp, kiểm tra được các mạch số cơ bản trên panel và trong thực tế.
- Về năng lực tự chủ và trách nhiệm: Rèn luyện cho học sinh thái độ
nghiêm túc, tỉ mỉ, chính xác trong học tập và trong thực hiện côngviệc.

8


Phần 1: Kỹ thuật xung:
Bài 1: Các khái niệm cơ bản về xung
Giới thiệu:
Trong kỹ thuật vơ tuyến điện, có rất nhiều thiết bị hoạt động trong một
chế độ đặc biệt đó là chế độ xung. Khác với những thiết bị điện tử làm việc
trong chế độ liên tục, trong các thiết bị làm việc ở chế độ xung thì dòng điện
hoặc điện áp tác dụng lên mạch một cách rời rạc theo một quy luật nào đó. Ở
những thời điểm đóng hoặc ngắt điện áp, trong mạch sẽ phát sinh q trình q
độ phá hủy chế độ cơng tác tĩnh củamạch.
Các thiết bị xung được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học
kỹ thuật hiện đại như :Thông tin , điều khiển, ra đa, vô tuyến truyền hình, máy
tính điện tử, điện tử ứngdụng.
Tùy theo nhiệm vụ mà trong các thiết bị sử dụng nhiều loại sơ đồ xung

khác nhau: Khác nhau về nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý làmviệc cũng như các
tham số .Tổ hợp các phương pháp, các thiết bị để tạo và biến đổi dạng xung, để
biểu thị và chọn xung gọi là kỹ thuật xung.
Mục tiêu:
- Trình bày được các khái niệm về xung điện, dãyxung;
- Giải thích được sự tác động của các linh kiện thụ động đến dạngxung;
- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc tỉ mỉ, cẩn thận, chínhxác.
Nội dung chính:
1. Định nghĩa xung điện, các tham số và dãyxung:
Tín hiệu là sự biến đổi của các đại lượng điện (dòng điện hay điện áp) theo thời
gian, chứa đựng một thơng tin nào đó.
Tín hiệu được chia làm 2 loại: tín hiệu liên tục (tín hiệu tuyến tính) và tín
hiệu gián đoạn (tín hiệu xung). Trong đó tín hiệu hình sin được xem là tín hiệu
tiêu biểu cho loại tín hiệu liên tục ,có đường biểu diễn như hình 1-1. Ngược lại
tín hiệu hình vng được xem là tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu khơng liên
tục như hình 1-2

9


Hình 1-1: Tín hiệuhìnhsin
hình vng

Hình 1-2: Tín hiệu

1.1. Địnhnghĩa:
Xung điện là tín hiệu điện có giá trị biến đổi gián đoạn trong một khoảng
thời gian rất ngắn có thể so sánh với quá trình quá độ của mạch điện.
Xung điện trong kỹ thuật được chia làm 2 loại: loại xung xuất hiện ngẫu
nhiên trong mạch điện, ngoài mong muốn, được gọi là xung nhiễu, xung

nhiễu thường có hình dạng bất kỳ (Hình1.3).
(u,t)

(u,t)

(u,t)

t

t

t

Hình 1.3: Các dạng xung nhiễu
Các dạng xung tạo ra từ các mạch điện được thiết kế thường có một số dạng
cơ bản:
(u,t)

(u,t)

t

(u,t

(u,t)

t

t

t

Hình 1.4: Các dạng xung cơ bản của các mạch điện được thiết kế
Dãy xung vuông xuất hiện trên màn hình của máy hiện sóng khi điều chỉnh
tốc độ quét chậm., chúng ta thấy chỉ có những đường vạch ngang. Khi điều
chỉnh tốc độ quét nhanh, trên màn hình của máy hiện sóng xuất hiện rõ đường
vạch tạo nên hình dạng xung với các đường dốc lên và dốcxuống.
- Cạnh xuất hiện trước xung được gọi là sườn trước củaxung.
- Cạnh nằm trên đỉnh có giá trị cực đại gọi là đỉnhxung.
- Cạnh xuất hiện sau của xung để trở về trạng thái ban đầu được gọi là sườn
sau củaxung.
10


- Cạnh nối khỏang cách từ sườn trước và sườn sau ở trục tọa độ của xung
gọi là đáy xung.
2 Các tham số cơ bản của xung điện và dãyxung:
2.1. Các tham số cơ bản của xungđiện:
Dạng xung vuông lý tưởng được trình bày trên Hình 1.5.

U,I

off

t
on

Hình 1.5: Các thơng số cơ bản của xung
a. Độ rộng xung là thời gian xuất hiện của xung trên mạch điện, thời gian
này thường được gọi là thời gian mở ton. Thời gian khơng có sự xuất hiện của

xung gọi là thời gian nghỉ toff.
b. Chu kỳ xung là khỏang thời gian giữa 2 lần xuất hiện của 2 xung liên
tiếp, được tính theo công thức:
T= t on + t off
(1.1)
Tần số xung được tính theo cơng thức:
1

f=

T

(1.2)
c. Độ rỗng và hệ số đầy củaxung:
- Độ rỗng của xung là tỷ số giữa chu kỳ và độ rộng xung, được tính theo
cơng thức:
Q=

T
Ton

(1.3)
- Hệ số đầy của xung là nghịch đảo của độ rỗng, được tính theo cơng thức:
n=

Ton
T

(1.4)
Trong thực tế, người ta ít quan tâm đến tham số này, người ta chỉ quan tâm

trong khi thiết kế các bộ nguồn kiểu xung, để đảm bảo điện áp một chiều được
11


tạo ra sau mạch chỉnh lưu, mạch lọc và mạch điều chỉnh sao cho mạch điện cấp
đủ dịng, đủ cơng suất, cung cấp cho tải.
d. Độ rộng sườn trước, độ rộng sườnsau:
Trong thực tế, các xung vuông, xung chữ nhật khơng có cấu trúc một cách
lí tưởng. Khi các đại lượng điện tăng hay giảm để tạo một xung, thường có thời
gian tăng trưởng (thời gian quá độ)nhất là các mạch có tổng trở vào ra nhỏ hoặc
có thành phần điện kháng nên 2 sườn trước và sau không thẳng đứng một cách lí
tưởng.
Do đó thời gian xung được tính theo cơng thức:
ton = tt + tđ + ts
(1.5)
Trong đó:
ton: Độ rộng xung
tt : Độ rộng sườn trước
tđ : Độ rộng đỉnh xung
ts: Độ rộng sườn sau
(Hình5.1 a)

Sườn
trước

đỉnh
xung

U,I

Sườn
sau

t

Hình 5.1 a: Cách gọi tên các cạnh xung.
Độ rộng sườn trước t1 được tính từ thời điểm điện áp xung tăng lên từ 10%
đến 90% trị số biên độ xung và độ rộng sườn sau t2 được tính từ thời điểm điện
áp xung giảm từ 90% đến 10% trị số biên độ xung. Trong khi xét trạng tháI
ngưng dẫn hay bão hòa của các mạch điện điều khiển
Ví dụ, xung nhịp điều khiển mạch logic có mức cao H tương ứng với điện
áp +5V. Sườn trước xung nhịp được tính từ khi xung nhịp tăng từ +0,5V lên
đến +4,5V và sườn sau xung nhịp được tính từ khi xung nhịp giảm từ mức điện
áp+4,5Vxuốngđến+0,5V.10%giátrịđiệnápởđáyvàđỉnhxungđượcdùng
12


cho việc chuyển chế độ phân cực của mạch điện. Do đó đối với các mạch tạo
xung nguồn cung cấp cho mạch địi hỏi độ chính xác và tính ổn định rất cao.
e. Biên độ xung và cực tính củaxung
Biên độ xung là giá trị lớn nhất của xung với mức thềm 0V (U, I)Max (Hình
1.6)
Hình dưới đây mơ tả dạng xung khi tăng thời gian quét của máy hiện sóng. Lúc
đó ta chỉ thấy các vach nằm song song (Hình 1.6b) và khơng thấy được các vạch
hình thành các sườn trước và sườn sau xung nhịp. Khi giảm thời gian quét ta có
thể thấy rõ dạng xung với sườn trước và sườn sau xung (Hình 1.6c)

Hình 1.6: Xung vng trên màn hình máy hiện sóng
a) Xung vng lýtưởng
b) xung vuông khi tăng thời gian quét c) xung vuông khi giảm thời thời

gianquét
Giá trị đỉnh của xung là giá trị được tính từ 2 đỉnh xung liền kề
nhau (Hình1.7)

U,I

t

Hình 1.7: Giá trị đỉnh xung
Cực tính của xung là giá trị của xung so với điện áp thềm phân cực của
xung.Hình1.8:
U,
I

U,
I
12
t

t


Hình 1.8: Các dạng xung dương và xung âm
Trong thự c tế xung điện là nền tảng của kỹ thuật điều khiển. Các thiết bị
điều khiển đầu tiên ra đời điều khiển các mạch điện có chức năng đơn giản
thường chỉ cần điều khiển bằng một xung. Ví dụ Mạch đóng mở cửa tự động:
Khi có người đi vào hoặc ra qua hệ thống cảm biến nhận dạng tạo ra một xung
tác động vào mạch điều khiển đóng mạch rơ le điều khiển động cơ mở cửa.1.2.2.
Chuỗi xung: Trong kỹ thuật, để điều khiển, mạch điện thường không dùng một
xung để điều khiển, mà dùng nhiều xung trong một khỏang thời gian nhất định,

gọi là chuỗi xung hay một dãy xung. (Hình1.9 )
Trong một chuỗi xung, các xung có hình dạng giống nhau và biên độ bằng
nhau.
Nếu chuỗi xung được tạo ra liên tục trong quá trình làm việc thì gọi là
chuỗi xung liêntục.
Nếu chuỗi xung được tạo ra trong từng khỏang thời gian nhất định gọi là
chuỗi xung gián đọan. Đối với chuỗi xung gián đọan, ngồi các thơng số cơ bản
của xung cịn có thêm các thơng số:
- Số lượng xung trongchuỗi,
- Độ rộng chuỗixung,
- Tần số chuỗixung.
U,I

U,I

t

t

Hìnha)1.9:Chuỗixungliêntục (a) và chuỗbi)xunggiánđoạn(b)

13


3. Tác dụng của R, C đối
ối với các xung cơbản
c
3.1. Mạch tích phân: Làà mạch
m
mà tín hiệu ngõ ra tích phân theo thời

ời gian của
điện áp tín hiệu ngõvào.Hình1.10:
õvào.Hình1.10:
Vo(t) =KVi(t)dt
V0: điện áp ngõ ra
Vi: điện áp ngõ vào
K: hệ số tỉ lệ K < 1.
R

Vi

Vo

C

Hình 1.10: Mạch tích phân
Đối
ối với xung vuông
Nếu gọi  = R.C là hằng
ằng số thời gian nạp, xả tụ thì.
th Có 3 trường
ờng hợp xxãy ra
như sau:
<=

Ti
5

>>Ti

ời gian tụ, nạp xả rất nhanh nên
n dạng sóng ngõõ ra ggần giống
Khi <Ti

Khi  =

5

sườn trước
ớc của xung răng là
l thời
ời gian nạp điện của tụ, ssườn sau

là thời
ời gian tụ xả điện qua R về nguồn tín hiệu. Q trình
tr
nạp
ạp xả theo hhàm số mũ
nên sườn trước và sườn
ờn sau có dạng cong. Điện áp tín hiệu ngõõ ra th
thấp hơn điện
áp tín hiệu ngõ vào.
ời gian nạp vào
v và xả ra của tụ rất chậm nên
ên biên đ
độ xung ra
Khi >>Ti thời
Vo rất thấp đường
ờng cong nạp xả điện gần như

nh tuyến tính (đường
ờng thẳng). (H
(Hình
1.11)
Vi

t

Ti
Vo

t
Vo

Vo

Khi<
14
Khi == T/5

t


Hình 1.11: Các dạng xung với các trị số  khác nhau của mạch tích phân
Như vậy: Nếu chọn R, C thích hợp thì Mạch tính phân có thể tạo ra xung
răng cưa từ xung vng. Trường hợp tín hiệu ngõ vào là một chuỗi xung hình
chữ nhật với thời gian Ton> Toff . khi cho tụ nạp điện và xả điện chưa hết thì lại
được nạp điện làm cho điện áp trên tụ tăng dần.
Đối với xung nhọn

Người ta có thể xem xung nhọn như xung chữ nhật khi có cực tính hẹp, và
do đó, khi qua mạch tích phân, thì biên độ xung giảm xuống rất thấp và đường
cong xả điện gần như không đáng kể, nên trong kỹ thuật, mạch điện này được
dùng để lọai bỏ xung nhiễu ở nguồn. Hình1.12
Vi

Vi
t

t

t
t

Hình 1.12: Dạng sõng ngõ ra của mạch tích phân khi ngõ vào là các xung
nhọn
3.2. Mạch vi phân là mạch có điện áp ngõ ra Vo(t) tỷ lệ với vi phân của điện áp
ngõ vào Vi(t) theo thờigian
Uo(t) = k

dU i (t)
dt

Kỹ thuật mạch vi phân có tác dụng thu hẹp độ rộng xung, tạo các xung
nhọn để kích mở các linh kiện điều khiển như SCR, Triac,JGBT,...
Mạch điện mô tả mạch điện và dạng xung:
Vi
t

15

Vo

t


C

Vi

Vo

R

a)

b)

Hình 1.13: a) Sơ đồ nguyên lý mạchviphân

b) Các dạng xung VivàVo

a. Đối với xung vuông: với chu kỳ Tihằng số thời gian  = R.C có 3 trường
hợp xảyra:
<< Ti tụ sẽ nạp và xả điện rất nhanh cho ra 2 xung ngược dấu có độ rộng,
hẹp gọi là xung nhọn.
=

Ti
5

tụ nạp điện theo hàm số mũ (đường đỉnh cong) qua điện trở R khi

điện áp ngõ vào băng 0V tụ xả điện âm qua trở R tạo ra xung ngược dấu có biên
độ giảm dần.
>>Ti: Tụ C đóng vai trị như 1 tụ liên lạc tín hiệu trong đó R làm tải của
tín hiệu nên đỉnh xung ở phần sau có giảm một ít và cho ra 2 xung có cực tính
trái dấu nhau.
b. Đối với xung nhọn: do thời gian >>Ti nên mạch đóng vai trị như một
mạch liên lạc tín hiệu. Có tín hiệu ngõ ra Vo thấp hơnVi.
4. Tác dụng của mạch R-L đối với các xung cơbản
4.1. Mạch tích phân: tương tự như mạch tích phân dùng RC ta có điện áp ra Votỉ
lệ với tích phân điện áp ngõ vàoVi
Ui(t) = KVi(t)dt

16 Vi

L

Vo
R


Hình 1.14: Mạch tích phân dùng RL

R
L

K= . Ta có V0(t) =

R

L

4.2. Mạch viphân:
V0(t) = K

dVi (t)
dt

Vo

Vi
R
L

Hình 1.15: Mạch vi phân dùng RL
Mạch điện được trình bày trên Hình 1.15
Tác dụng của mạch đối với các dạng xung giống như mạch RC
5. Tác dụng của mạch R-L-C đối với các xung cơ bản
Trong thực tế, mạch điện không dùng mạch mắc theo RLC trong các mạch
xử lý dạng xung, thường sau khi đã xử lý xong thì mạch RLC thường dùng để
lọc tín hiệu hoặc xử lý bù pha dịng điện, do dòng điện hay điện áp qua L, C đều
bị lệch pha một góc 900 nhưng ngược nhau, nên cùng một lúc qua L và C sẽ dẫn
đến chúng lệch nhau một góc 1800 . Nên dễ sinh ra hiện tượng cộng hưởng, tự
phát sinh dao động.Hình1.16

Ur

L

Vi

C

R
r

t
Hình 1.16: Mạch R-L-C
17

Vo


Khi tác động vào mạch một đột biến dòng điện, trong mạch sẽ phát sinh
dao động có biện độ suy giảm và dao động quanh trị số không đổi Ir. Nguyên
nhân của sự suy giảm là do do điện trở song song với mạch điện R và r làm rẽ
nhánh dòng điện ngõ ra. Nếu tần số của cộng hưởng riêng của mạch trùng với
tần số của xung ngõ vào làm cho mạch cộng hưởng, biên độ ngõ ra tăng cao.
Nếu ngõ vào là chuỗi xungthì:
- Nếu thời gian lặp lại của xung ngắn hơn chu kỳ cộng hưởng biên độ ngõ
ra sẽ tăng dần theo thời gian dễ gây quá áp ở ngõ vào của tầng kếtiếp.
- Nếu thời gian lặp lại của xung bằng với chu kỳ cộng hưởng thì biên độ tín
hiệu ngõ ra gần bằng với tín hiệu ngõ vào, có dạng hình sin và thềm điện áp là
hìn sin tắt dần, khơng có lợi cho các mạch xung số. Trong thực tế mạch này
được dùng để lọc nhiễu xung có biên độ cao và tần số lớn với điện áp ngõ vào
có dạng hìnhsin.
- Nếu thời gian lặp lại của xung dài hơn chu kỳ cộng hưởng thì dạng sóng ngõ ra
có dạng như hình1.16.

18

Bài 2: Mạch tạo xung tam giác
Giới thiệu:
Mạch tạo dao dộng có thể phân làm hai loại. Mạch tạo ra tín hiệu sin gọi là
mạch tạo dao dộng sin (hay dao dộng diều hồ). Mạch tạo ra tín hiệu xung nhu
xung vuông, xung tam giác... gọi là mạch tạo xung.
Mục tiêu:
- Vẽ được sơ đồ nguyên lý và trình bày được nguyên lý hoạt động của
mạch;
- Lắp được mạch điện đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật, mỹ thuật và thờigian;
- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác. Đảm
bảo an tồn cho người và trang thiếtbị.
Nội dung chính:
1. Mạch điện tạo xung tamgiác
1.1. Sơ đồ nguyênlý
+Ec
R1

R2

R3

C1

R4
C2

T3

T2

T1

Co
100

1.2. Tác dụng linhkiện
Trong đó:
EC
C0
C3

Ura

C3

= 6V
=2F
=1F
19

C4
100500


C4
=1F
IC
=6mA

min
= 100
UCEbãohoà = 0,1V 0.2V
UBEbãohoà = 0,6V 0.7V RE3
= 100 500
Các Transistor là loại: C828
Yêu cầu:
- 4Vvà 5V xung vuông có độ rộng đồngđều.
- 4Vvà 5V xung răng cưa truyềnthẳng.
* Tính tốn trị số của các điện trở RB và RC:
R1 = R4 = (6V - 0.1 - 100.6.10-3 )/(6.10-3)  883
Thực tế ta lấy: R1 = R2 = 1K
R2 = R3min. R2 = 100.1K = 100K
1.3. Nguyên lý làmviệc
2. Lắp ráp mạchđiện
2.1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu linhkiện
- Các điện trở RB và RC sử dụng 2 khuyết và thẳng hàngnhau.
- Các tụ C1 và C2 sử dụng 3khuyết.
- Các Transsistor T1, T2,T3 sử dụng 3 khuyết thẳng hàngnhau.
- RE và C0 sử dụng 2 khuyết và thẳnghàng.
2.2. Vẽ sơ đồ lắpráp

20


+6V
R1 R3 R2

R4

C4
C3
T2

T1
e

c

b

b

c

T3

e

b

c

e

C0
-6V
6V

Lắp ráp mạchđiện

+ Xác định vị trí dương và âm ngu
nguồn.
+ Xác định
ịnh vị trí chân b, c, e của các đèn.
đ
+ Xác định
ịnh vị trí các linh kiện từ chân đèn
đ tới
ới nguồn (không hhàn trực tiếp
linh kiện vào chân đèn.
+ Xác định vịt
ịt trí các linh kiện nối tầng
Sau khi làm sạch
ạch panen ta hàn
h các đường nét đứt trước. Trước
ớc khi hhàn ta phải
tráng dây bằng
ằng thiếc cho bóng để đảm bảo cho dây tiếp xúc tốt, các mối hàn
h u
cầu trịn bóng nhiều
ều thiếc.
Tiếp theo ta hàn
àn các linh kiện
ki vào mặt trước
ớc của panen. Chú ý khi hàn
h các
Transistor phải làm
àm nhanh đ
đểể tránh cho chúng phải chịu nhiệt quá lâu sẽ gây
hỏng. Các mối hàn ở đây cũng phải chắc tr

trịn bóng và tiếp xúc tốt.

21


Bài 3: Mạch tạo xung răng cƣa
Giới thiệu:
Tín hiệu xung rang cua duợc sử dụng rộng rãi trong các thiết bị diện tử,
chẳng hạn làm tín hiệu quét trong các máy hiện sóng, làm tín hiệu so sánh biến
đổi điện áp hay thời gian...
Mục tiêu của bài:
- Vẽ được sơ đồ nguyên lý và trình bày được nguyên lý hoạt động của
mạch tạo xung răngcưa;
- Lắp được mạch điện xung răng cưa đảm bảo yêu cầu về kỹ thuật, mỹ
thuật và thờigian;
- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác. Đảm
bảo an tồn cho người và trang thiếtbị.
Nội dung bài:
1. Mạch tạo xung răngcƣa
1.1. Sơ đồ nguyênlý

Hình 3.1: Sơ đồ nguyên lý mạch tạo xung răng cưa
22


Hình 3.2: Dạng tín hiệu ra ở các chân IC 555
1.2. Tác dụng linhkiện
Mạch định tần số của xung phụ thuộc vào trị các điện trở RV1, R1, R2 và
các tụ C1, C2. Khi dùng tụ nhỏ C2, tín hiệu dạng xung có tần số cao, lúc này
biến trở RV1 dùng để chỉnh chọn tần. Khi dùng tụ hóa C1 có trị điện dung lớn

hơn, sẽ tạo ra xung có tần số thấp hơn, và cũng chỉnh tần với biến trởRV1
1.3. Nguyên lý làmviệc
Xung lấy ra trên chân 2 và 6 có dạng răng cưa, khi chân 7 ở lúc hở masse,
thì tụ C1 hay tụ C2 sẽ nạp điện nguồn, dòng nạp qua RV1, R1, R2, mức áp trên
chân 2, 6 tăng dần lên, khi mức áp này bằng 2/3 mức nguồn thì chân 7 sẽ cho
nối masse, lúc này tụ C1, hay C2 sẽ cho xả điện, dòng xả qua R2. Vậy công
dụng của R2 là hạn chế khơng để dịng xả q lớn sẽ làm hư ic 555, và khi mức
áp trên chân 2, 6 xuống bằng 1/3 mức áp nguồn thì chân 7 lại hở masse, tụ lại
chuyển qua thời kỳ nạpđiện.
Cơng thức tính tần số và chu kỳ:
ln2=0.693
T=0.693*(R1+2R2)*C
f=1/T
23


Tn=0.693*(R1+R2)*C
Tx=0.693*R2*C
T=Tn+Tx

2. Lắp ráp mạchđiện
2.1. Chuẩn bị dụng cụ, thiết bị, vật liệu linhkiện
Thứ tự

Tên linh kiện

Chủng loại

Số lƣợng

1

Biến trở

100K

01

2

Điện trở

1K

04

3

Tụ điện hóa

10µF

01

4

Tụ điện hóa

0.01µF

01

5

Tụ điện gốm

104

01

6

Board cắm

7

Dây cắm

1 lõi

10

8

LED

xanh

01

01

2.2. Vẽ sơ đồ lắpráp

24