Tài liệu Mạch tạo xung doc

Chương 4: Mạch tạo xung

105

CHƯƠNG 4: MẠCH XUNG

GIỚI THIỆU CHUNG

Chương này trình bày các mạch tạo tín hiệu xung, gồm các vấn đề sau:

- Nêu khái niệm về tín hiệu xung: tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian. Các

tham số của tín hiệu xung: biên độ xung, độ rộng xung, sườn xung. độ sụt đỉnh xung, chu

kỳ xung, tần số lặp lại, hệ số lấp đầy.

- Chế độ làm việc của tranzito ở chế độ xung. Tranzito trong mạch xung làm việc ở hai

chế độ cơ bản là chế độ tắt và chế độ bão hoà tuỳ thuộc vào điện áp đặt vào cực điều khiển ở

đầu vào. Khi UBE ≤ 0 tranzito tắt, dòng cực góp IC = 0 điện áp UC đạt cực đại bằng EC, khi

UBE > 0 đủ để IB ≥ Ibh thì tranzito bão hoà, dòng cực góp đạt cực đại IC = IC max, UC = 0.

- BKĐTT làm việc trong mạch xung: BKĐTT làm việc ở chế độ so sánh, đầu ra ở

một trong hai trạng thái bão hoà dương, Ur = +Ur max hoặc bão hoà âm Ur = - Ur max tuỳ

thuộc điện áp đầu vào điều khiển.

- Các mạch tạo xung:

+ Mạch trigơ Smít dùng để tạo xung vuông từ điện áp hình sin ở đầu vào. Xét mạch

trigơ Smit đảo, tín hiệu hình sin đưa vào cửa đảo còn điện áp hồi tiếp dương đưa về cửa

thuận của BKĐTT.

+ Mạch đa hài đợi. Mạch này có điốt mắc ở cửa đảo BKĐTT để có trạng thái ổn định

ban đầu. Mạch cho dãy xung vuông đầu ra có tần số bằng tần số xung vào.

+ Mạch đa hài tự dao động. Mạch đa hài tự dao động dùng tranzito và mạch đa hài tự

dao động dùng BKĐTT. Loại mạch này khi có nguồn nuôi nó tự làm việc tạo ra dãy xung

vuông đầu ra. Tần số xung ra phụ thuộc vào thông số RC của mạch.

+ Mạch dao động nghẹt: mạch gồm tranzito và biến áp ghép chặt để tạo hồi tiếp

dương sâu. Mạch tự làm việc cho ra dãy xung vuông hẹp, có độ rỗng lớn.

- Mạch hạn chế: Mạch hạn chế có thể dùng điốt hoặc tranzito. Mạch dùng tranzito

ngoài tác dụng hạn chế còn có tác dụng khuếch đại tín hiệu lớn lên. Xét mạch hạn chế dùng

điốt lý tưởng (điốt tắt điện trở bằng vô cùng, điốt thông điện trở bằng không). Mạch hạn chế

một phía là mạch cắt xén một phía biên độ của tín hiệu, mạch hạn chế hai phía cắt xén hai

phía biên độ của tín hiệu. Mức hạn chế trong mạch hạn chế phải thoả mãn điều kiên về biên

độ tín hiệu vào. Mạch hạn chế hai phía có mạch hạn chế hai phía song song, mạch hạn chế

hai phía nối tiếp.

- Mạch tạo xung răng cưa: Loại mạch này dùng để tạo xung răng cưa điều khiển tia

điện tử quét trong máy hiện sóng hoặc dùng trong các mạch điện tử khác. Xung răng cưa có

các tham số: biên độ xung, thời gian quét thuận tqt, thời gian quét ngược (yêu cầu tqt >> tqn),

Chương 4: Mạch tạo xung

106

hệ số phi tuyến ε và hiệu suất sử dụng điện áp η. Có một số mạch tạo xung răng cưa dùng

mạch tích phân RC, dùng mạch có nguồn dòng, dùng mạch có tầng khuếch đại hồi tiếp. Khi

phân tích cần chú ý các mạch cho xung đầu ra có biên độ lớn, méo phi tuyến nhỏ và hiệu

suất cao.

- Mạch tạo tín hiệu tổng hợp giới thiệu sơ đồ khối của mạch tạo các tín hiệu xung

vuông, xung tam giác và tín hiệu sin đồng thời. Nó được dùng phổ biến trong bộ tạo sóng

dùng ở phòng thí nghiệm.

- Mạch tạo dao động điều khiển ở điện áp (VCO). Giới thiệu mạch đa hài tự dao động

có tần số tín hiệu ra được điều khiển bằng điện áp. Quan hệ tần số với điện áp điều khiển

theo quy luật tuyến tính.

Kết thúc chương này người học cần nắm được khái niệm tín hiệu xung, tranzito và

BKĐTT làm việc ở mạch xung, các mạch tạo xung, nguyên lý làm việc của mạch để tạo ra

tín hiệu xung.

NỘI DUNG

4.1. TÍN HIỆU XUNG VÀ THAM SỐ

Tín hiệu xung là tín hiệu rời rạc theo thời gian. Thường được gọi theo hình dạng của

nó như xung vuông, xung tam giác, xung nhọn …vv, như ở hình 4-1.

Các tham số cơ bản của tín hiệu. xung là biên độ, độ rộng xung, độ rộng sườn trước,

sườn sau, độ sụt đỉnh, hình 4-2.

- Biên độ xung xác định bằng giá trị lớn nhất của tín hiệu xung , ký hiệu Û.

- Độ rộng sườn trước và sườn sau xác định khoảng thời gian tăng, giảm của biên độ

xung trong khoảng 0,1Û đến 0,9Û.

tx

T

U

t

0

T

tqt tqn

U

t

0

T

tx

U

t

0

Hình 4-1. Các dạng tín hiêu xung

U

t

0 ttr ts

tx

ΔU U

Hình 4-2. Các tham số của tín

hiệu xung