Kỹ thuật xung - Chương 6

Tài liệu tham khảo bài giảng Kỹ thuật xung - Chương 6: mạch đa hài
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Kỹ thuật xung - Chương 6Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6CHÖÔNG 6.MAÏCH ÑA HAØII. KHAÙI NIEÄM Heä thoáng maïch ñieän töû coù theå taïo ra dao ñoäng ôû nhieàu daïng khaùc nhau nhö: dao ñoäng hình sin (dao ñoäng ñieàu hoøa), maïch taïo xung chöõ nhaät, maïch taïo xung tam giaùc... caùc maïch taïo dao ñoäng xung ñöôïc öùng duïng khaù phoå bieán trong heä thoáng ñieàu khieån, thoâng tin soá vaø trong haàu heát caùc heä thoáng ñieän töû soá. Trong kyõ thuaät xung, ñeå taïo caùc dao ñoäng khoâng sin, ngöôøi ta thöôøng duøng caùc boä dao ñoäng tích thoaùt. Dao ñoäng tích thoaùt laø caùc dao ñoäng rôøi raïc, bôûi vì haøm cuûa doøng ñieän hoaëc ñieän aùp theo thôøi gian coù phaàn giaùn ñoaïn. Veà maët vaät lyù, trong caùc boä dao ñoäng sin, ngoaøi caùc linh kieän ñieän töû coøn coù hai phaàn töû phaûn khaùng L vaø C ñeå taïo dao ñoäng, trong ñoù xaûy ra quaù trình trao ñoåi naêng löôïng moät caùch laàn löôït giöõa naêng löôïng töø tröôøng tích luõy trong cuoän daây vaø naêng löôïng ñieän tröôøng tích luõy trong tuï ñieän, sau moãi chu kyø dao ñoäng, naêng löôïng tích luõy trong caùc phaàn töû phaûn khaùng bò tieâu hao bôûi phaàn töû ñieän trôû toån hao cuûa maïch dao ñoäng, thöïc teá löôïng tieâu hao naøy raát nhoû. Ngöôïc laïi trong caùc boä dao ñoäng tích thoaùt chæ chöùa moät phaàn töû tích luõy naêng löôïng, maø thöôøng gaëp nhaát laø tuï ñieän. Caùc boä dao ñoäng tích thoaùt thöôøng ñöôïc söû duïng ñeå taïo caùc xung vuoâng coù ñoä roäng khaùc nhau vaø coù theå laøm vieäc ôû caùc cheá ñoä sau : cheá ñoä töï dao ñoäng, kích thích töø ngoaøi. Dao ñoäng ña haøi laø moät loaïi daïng maïch dao ñoäng tích thoaùt, noù laø maïch taïo xung vuoâng cô baûn nhaát caùc daïng ña haøi thöôøng gaëp trong kyõ thuaät xung nhö sau :1. Maïch Ña Haøi Baát OÅn (Astable Multivibrator) Ñaây laø daïng maïch khoâng coù traïng thaùi oån ñònh (ña haøi töï dao ñoäng, töï kích). Chu kyø laäp laïi vaø bieân ñoä cuûa xung taïo ra ñöôïc xaùc ñònh baèng caùc thoâng soá cuûa boä ña haøi vaø ñieän aùp nguoàn cung caáp. Caùc maïch dao ñoäng ña haøi töï kích coù ñoä oån ñònh thaáp.Ths. Nguyeãn Troïng Haûi Trang 88Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6 Ngoõ ra cuûa boä dao ñoäng ña haøi töï kích luaân phieân thay ñoåi theo hai giaù trò ôû möùc thaáp vaø möùc cao.2. Maïch Ña Haøi Ñôn OÅn (Monostable Multivibrator) Khi maïch hoaït ñoäng ôû cheá ñoä naøy, neáu khoâng cung caáp ñieän aùp ñieàu khieån töø beân ngoaøi thì boä dao ñoäng ña haøi naèm ôû traïng thaùi oån ñònh. Khi coù xung ñieàu khieån, thöôøng laø caùc xung kích thích coù ñoä roäng heïp, thì noù chuyeån sang cheá ñoä khoâng oån ñònh trong moät khoaûng thôøi gian roài trôû laïi traïng thaùi ban ñaàu vaø keát quaû ngoõ ra cho ra moät xung. Thôøi gian boä dao ñoäng ña haøi naèm ôû traïng thaùi khoâng oån ñònh daøi hay ngaén laø do caùc tham soá cuûa maïch quyeát ñònh. Ngoõ ra cuûa boä dao ñoäng ña haøi ñôn oån coù moät traïng thaùi oån ñònh (hoaëc ôû möùc cao hoaëc möùc thaáp). Maïch naøy coøn coù teân goïi laø ña haøi ñôïi, ña haøi moät traïng thaùi beàn. Xung kích töø beân ngoaøi coù theå laø xung gai nhoïn aâm hoaëc döông, chu kyø vaø bieân ñoä do maïch quyeát ñònh.3. Maïch Ña Haøi Hai Traïng Thaùi Oån Ñònh Khoâng Ñoái Xöùng (Schmitt Trigger) Ñaây laø daïng maïch söûa daïng xung ñeå cho ra caùc xung vuoâng. Ñieän aùp ngoõ ra ôû möùc cao, thaáp vaø quaù trình chuyeån ñoåi traïng thaùi giöõa möùc thaáp vaø möùc cao laø tuøy thuoäc vaøo thôøi ñieåm ñieän aùp ngoõ vaøo vöôït qua hai ngöôõng kích treân vaø kích döôùi.4. Maïch Ña Haøi Hai Traïng Thaùi Oån Ñònh Ñoái Xöùng (Bistable Multivibrator) Daïng maïch naøy coøn goïi laø Flip-Flop (maïch laät hay baáp beânh). Ñaây laø phaàn töû quan troïng trong lónh vöïc ñieän töû soá, maùy tính. Bao goàm caùc loaïi Flip-Flop RS, JK, T, D, noù ñöôïc taïo ra bôûi caùc linh kieän rôøi. Ngaøy nay chuû yeáu cheá taïo baèng coâng ngheä vi maïch.5. Cheá taïo maïch ña haøi Coù nhieàu caùch taïo ra maïch ña haøi, trong ñoù ta quan taâm ñeán • Duøng vi maïch töông töï (OpAmp) • Duøng vi maïch soá • Duøng vi maïch chuyeân duïng (VD 555) • Duøng linh kieän rôøi (BJT, FET) • Duøng caùc linh kieän coù vuøng ñieän trôû aâm (diode tunnel hay UJT) • Duøng daïng maïch dao ñoäng ngheït (blocking oscilator)Ths. Nguyeãn Troïng Haûi Trang 89Bài giảng Kỹ thuật Xung Chương 6II. MAÏCH DAO ÑOÄNG ÑA HAØI DUØNG CAÙC LINH KIEÄN TÖÔNG TÖÏ1. Maïch Schmitt Trigger Trong lónh vöïc ñieàu khieån, caùc thieát bò ñieän chæ laøm vieäc ôû moät trong hai traïng thaùi, töôïng tröng bôûi hai mö ...