kỹ thuật điện tử - các đại lượng cơ bản - Trần Tiến Phúc - 8

So sánh hai biểu thức xác định tx và thph thấy do b thph . Người ta cố gắng chọn các thông số và cài tiến mạch để thph giảm nhỏ, nâng cao độ tin cậy của mạch khi có dãy xung tác động đầu vào. Khi đó cần tuân theo điều kiện: tx + thph
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
kỹ thuật điện tử - các đại lượng cơ bản - Trần Tiến Phúc - 8 So sánh hai biểu thức xác định tx và thph thấy do b < 1 nên tx >> thph . Người tacố gắng chọn các thông số và cài tiến mạch để thph giảm nhỏ, nâng cao độ tin cậy củamạch khi có dãy xung tác động đầu vào. Khi đó cần tuân theo điều kiện: tx + thph < Tvào = Tra (3-22)với Tv là chu kỳ dãy xung khởi động ở cửa vào. Các hệ thức (3-19) và (3-21) cho xácđịnh các thông số quan trọng nhất của mạch 3.18a.3.4. MẠCH KHÔNG ĐỒNG BỘ HAI TRẠNG THÁI KHÔNG ỔN ĐỊNH (ĐA HÀI TỰ DAO ĐỘNG)3.4.1. Đa hài dùng tranzito Nếu thay thế điện trở hồi tiếp còn lại trong mạch hình 3.17 bằng 1 tụ điện thứ 2ta nhận được mạch hình 3.19 là mạch đa hài tự dao động dùng tranzito. Lúc đó trạngthái cân bằng của mạch (một tranzito khóa, một tranzito mở) chỉ ổn định trong một thờigian hạn chế nào đó, rồi tự động lật sang trạng thái kia và ngược lại. Hình 3.19b chobiểu đồ thời gian của mạch đa hài tự dao động 3.19a.· Hai trạng thái nêu trên của mạch đa hài tự dao động còn được gọi là các trạng tháichuẩn cân bằng. Ở đó những thay đổi tương đối chậm của dòng điện và điện áp giữacác điểm trong sơ đồ dần dẫn tới một trạng thái tới hạn nào đó, mà tại đấy có nhữngđiều kiện để tự động chuyển đột ngột từ trạng thái này sang tr ạng thái khác. Nếu tácđộng tới các cửa vào một điện áp đồng bộ nào đó có chu kì lặp xấp xỉ nhưng ngắnhơn chu kì bản thân của điện áp dao động, quá trình chuyển đột ngột sẽ xảy ra sớmhơn, tương ứng lúc đó ta có chế độ làm việc đồng bộ của đa hài tự dao động mà đặcđiểm chính là chu kì của xung ra phụ thuộc vào chu kì của điện áp đồng bộ, còn độrộng xung ra do các thông số RC của mạch quy đinh.· Nguyên lí hoạt động của mạch hình 3.19a có thể tóm tắt như sau: Việc hình thànhxung vuông ở cửa ra được thực hiện sau một khoảng thời gian t1=t1 - to (đối với cửara 1hoặc t2=t2 – t1 (với cửa ra 2) nhờ các quá trình đột biến chuyển trạng thái của sơđồ tại các thời điểm t0, t1, t2... Trong khoảng t1 tranzito T1 khóa T2.mở. Tụ C1 đã được nạp đầy điện tích trướclúc to phóng điện qua T2 qua nguồn Ec qua R1 theo đường +C1 -> T2 -> R1 -> -C1 làmđiện thế trên gực bazơ của T1 thay đổi theo hình 3.19.b. Đồng thời trong khoảng thờigian này tụ C2 được nguồn E nạp theo đường +E -> Rc -> T2 -> -E làm điện thế trêncực bazơ T2 thay đổi theo dạng 8.19b. Lúc t = t1 thì UB1» 0,6V làm T2 mở và xảy ra quá trình đột biến lần thứ nhất, nhờmạch hói tiếp dương làm sơ đồ lật đến trạng thái T1 mở T2 khóa. Trong khoảng thời gian t2=t2 – t1 trạng thái trên được giữ nguyên, tụ C2 (đãđược nạp trước lúc t1) bắt đầu phóng điện và C1 bắt đầu quá trình nạp tương tự nhưđã nêu trên cho tới lúc t = t2, UB2 = +0,6V làm T2 mở và xảy ra đột biến lần thứ haichuyển sơ đồ về trạng thái ban đầu: T1 khóa T2 mở... 211 Hình 3.19: Mạch nguyên lý bộ đa hài tự dao động(a) và biểu đồ thời gian (b)· Các tham số chủ yếu và xung vuông đầu ra được xác định dựa trên việc phân tíchnguyên lí vừa nêu trên và ta thấy rõ độ rộng xung ra t1 và t2 liên quan trực tiếp vớihằng số thời gian phóng của các tụ điện từ hệ thức (3-16), tương tự có kết quả: t1 = RCln2 » 0,7R1C1 (3-23) t2 = R2C2ln2 = 0,7R2C2 Nếu chọn đổi xứng RI = R2; C1 = C2, T1 giông hệt T2 ta có t1 =t2 và nhận đượcsơ đồ đa hài đối xứng, ngược lại ta có đa hài không đối xứng. Chu kỳ xung vuông Tra =t1 +t2 212 Biên độ xung ra được xác định gần đúng bằng giá trị nguồn E cung cấp. Để rạora các xung có tầnn số thấp hơn 1000Hz, các tụ trong sơ đồ cần có điện dung lớn.Còn để tạo ra các xung có tần số cao hơn 10kHz ảnh hưởng có hại của quán tính cáctranzito (tính chất tần số) làm xấu các thông số của xung vuông nghiêm trọng. Do vậy,dải ứng dụng của sơ đồ hình 3.19a là hạn chế và ở vùng tần số thấp và cao người tađưa ra các sơ đồ đa hài khác tạo xung có ưu thế hơn mà ta sẽ xét dưới đây.3.4.2. Mạch đa hài dàng IC tuyến tính Để lập các xung vuông tần số thấp hơn 1000HZ sơ đồ đa hài (đối xứng hoặckhông đối xứng) dùng IC tuyến tính dựa trên cấu trúc của một mạch so sánh hồi tiếpdương có nhiều ưu điểm hơn sơ đố dùng tranzito đã nêu. Tuy nhiên do tính chất tầnsố của IC khá tốt nên với những tần số cao hơn việc ứng dụng sơ đồ IC vẫn mangnhiều ưu điểm (xét với tham số xung). Hình 3.20a và b đưa ra mạch điện nguyên lýcủa đa hài đối xứng đùng IC thuật toán cùng giản đồ thời gian giải thích hoạt động củasơ đồ. Dựa vào các kết quả đã nêu ở 3.2.3, với trigơ Smit, có thể giải thích tóm tắthoạt động của mạch 3:20(a) như sau: Khi điện thế trên đầu vào N đạt tới ngưỡng lậtcủa trigơ Smit thì sơ đồ ch ...