Bài giảng Kỹ thuật xung số: Chương 1 - TS. Nguyễn Linh Nam

Chương 1 Khái niệm cơ bản về kỹ thuật xung thuộc bài giảng "Kỹ thuật xung số", mục tiêu chương này nhằm: hiểu được khái niệm về tín hiệu xung, hiểu được các khái niệm về khóa điện tử BJT, OP-AMP, vẽ được sơ đồ mạch và giải thích được nguyên lý hoạt động của mạch RC, RL,...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật xung số: Chương 1 - TS. Nguyễn Linh Nam TRƯỜNG CAO ĐẲNG CÔNG NGHỆ KHOA ĐIỆN KỸ THUẬT XUNG ­ SỐ  GIẢNG VIÊN: TS.NGUYỄN LINH NAM PHẠM VI ỨNG DỤNG KỸ THUẬT XUNG ­ SỐ F  Các hệ thống đo lường, điều khiển F  Cấu trúc máy tính F  Điện tử dân dụng và công nghiệp F  Các hệ thống thông tin hiện đại F  Kỹ thuật Rôbốt MỤC TIÊU MÔN HỌC Cung cấp các kiến thức cơ bản về:   ­ cấu tạo ­ nguyên lýhoạt động ­ ứng dụng các mạch tạo dạng xung, mạch số. Trang bị kỹ năng: ­ phân tích ­ thiết kế  các mạch xung­số cơ bản và ứng dụng. Tạo  cơ  sở  cho  tiếp  thu  các  kiến  thức  chuyên  ngành  khác,  cũng như thực hiện các thí nghiệm và ứng dụng thực tế.  NỘI DUNG MÔN HỌC KỸ THUẬT XUNG Chương  1:  KHÁI  NIỆM  CƠ  BẢN  VỀ  KỸ  THUẬT  XUNG Chương 2: CÁC MẠCH TẠO DẠNG XUNG Chương 3: DAO ĐỘNG ĐA HÀI KỸ THUẬT SỐ Chương 4: HỆ THỐNG SỐ ĐẾM VÀ MÃ Chương 5: ĐẠI SỐ BOOLE VÀ CÁC PHẦN TỬ LOGIC  CĂN BẢN TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Bài giảng kỹ thuật xung­số, Nguyễn Linh Nam. 2.  Kỹ  thuật  số  1,  Nguyễn  Như  Anh,  NXB  Đại  học  Quốc  gia  TPHCM, 2001 3. Cơ sở kỹ thuật điện tử số, Vũ Đức Thọ (dịch), NXB GD, 2003 4. Kỹ thuật số, Nguyễn Thúy Vân, NXB KHKT, 1995 5. Kỹ thuật xung, Vương Cộng, NXB KHKT, 1997 6. Kỹ thuật xung căn bản và nâng cao, Nguyễn Tấn Phước, NXB  TPHCM, 2002 7.  Giáo  trình  kỹ  thuật  xung­số,  vụ  giáo  dục  trung  học  và  dạy  nghề http://www.ebook.edu.vn Google:  Pulse  circuits,  astable/monostable  circuits,  logic  gate,  KIỂM TRA ĐÁNH GIÁ BÀI KIỂM TRA GIỮA KỲ: 30% BÀI KIỂM TRA CUỐI KỲ: 50% ĐIỂM BÀI TẬP + CHUYÊN CẦN: 20% ĐIỂM KHUYẾN KHÍCH HỌC TẬP:  + Lên bảng làm bài tập + Phát biểu, đưa ra các ý kiến xây dựng bài học Chương 1:  KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KỸ  THUẬT XUNG 1. Tín hiệu xung Khái niệm Tín hiệu tương tự­ Analog Tín hiệu số­ Digital Các thông số của tín hiệu xung 2. Khoá điện tử         Khái niệm         Khoá BJT         Khoá Op­Amp         Mạch ứng dụng 3. Mạch RLC Mục tiêu của chương: - Hiểu được khái niệm về tín hiệu xung - Hiểu  được  các  khái  niệm  về  khóa  điện  tử  BJT, OP­AMP. - Vẽ  được  sơ  đồ  mạch  và  giải  thích  được  nguyên lý hoạt động của mạch RC, RL,... Mạch tương tự # Mạch số TÍN HIỆU XUNG   Tín hiệu điện (dòng, áp) có biên độ thay đổi theo thời gian:  ­ Tín hiệu liên tục (tuyến tính, tương tự­analog) ­ Tín hiệu gián đoạn (xung, số­digital) Tín hiệu xung còn gọi là các xung điện, đó là dòng điện hoặc điện áp tồn tại trong  một khoảng thời gian rất ngắn, có thể so sánh được với quá trình quá độ xảy ra  trong mạch điện mà chúng tác dụng. Các thông số của tín hiệu xung Dãy xung tx :Độ rộng xung T: Chu kì xung f=1/T: Tần số xung Q=T/tx: Độ rỗng của xung n=tx/T: Hệ số đầy của xung Xung đơn A: biên độ cực đại của xung. tr: thời gian lên (biên độ xung tăng  từ 10% lên 90 tf: thời gian xuống (biên độ xung  giảm từ 90% đến 10 tp: độ rộng xung, là thời gian tồn  tại của xung với biên độ trên mức  10% KHOÁ ĐIỆN TỬ Khóa điện tử:  trạng thái đóng (còn gọi là trạng thái dẫn)  tác động của tín hiệu điều khiển  trạng thái ngắt (còn gọi là trạng thái tắt)  ở ngõ vào Khoá transistor (BJT) BJT có thể làm việc ở một trong hai trạng  thái:     ­Trạng thái tắt: dòng qua transistor bằng  0, transistor khoá.     ­Trạng thái dẫn bão hoà: dòng qua  transistor đạt giá trị cực đại, transistor dẫn. ­Vin=0, VBE=0, transistor ngưng dẫn.  IB=0 và IC=0 VCE=Vout=VCC­IC.RC=VCC ­Vin#0 và VBE>VBEsat(Si=0.7V;  Ge=0.2V), transistor chuyển sang trạng thái  dẫn bão hoà  VCE=VCEsat=0.1÷0.2V  (Si) ICsat=(VCC­VCEsat)/RC  IB=IC/β (β: độ khuếch đại dòng).  Để chọn giá thích hợp RB:  IB =(k.IC)/β (k là hệ số bão hoà sâu,  k=2÷5).  RB=(Vin­VBEsat)/IB Quan hệ vào ra: Ngõ vào là xung vuông có tần số 1KHz, biên độ  5V, nguồn Vcc = 12V Ngõ ra là xung vuông có tần xố 1KHz, biên độ  12V 15.00 V Vin 10.00 V 5.000 V 0.000 V 0.000ms 1.000ms 2.000ms 3.000ms 4.000ms 5.000ms Vout 15.00 V 10.00 V 5.000 V 0.000 V 0.000ms 1.000ms 2.000ms 3.000ms 4.000ms 5.000ms Áp dụng 1: Cho khoá BJT như hình vẽ,  biết Vcc = 12V; Rc =  Ics 1.5kΩ; Q1 có β = 100;  Nguồn Vb = 5V Tìm giá trị Rb để khi S1  Ibs ...