mỤc lỤc - mientayvn.commientayvn.com/dien...

t

v

0

i

MỤC LỤC

Chương 1: TÍN HIỆU XUNG VÀ MẠCH RLC

1.1 Khái niệm và các dạng xung .............................................................. 1

1.2 Các thông số của tín hiệu xung .......................................................... 3

1.3 Mạch lọc ............................................................................................. 4

1.3.1 Mạch lọc RC ................................................................................ 4

1.3.2 Mạch lọc RL ................................................................................ 8

1.3.3 Mạch lọc LC ................................................................................ 9

1.4 Mạch tích phân ................................................................................... 9

1.4.1 Mạch tích phân RC ...................................................................... 9

1.4.2 Mạch tích phân RL ...................................................................... 12

1.4.3 Mạch tích phân dùng Op-Amp .................................................... 13

1.5 Mạch vi phân ...................................................................................... 13

1.5.1 Mạch vi phân RC ......................................................................... 13

1.5.2 Mạch vi phân RL ......................................................................... 16

1.5.3 Mạch vi phân dùng Op-Amp ....................................................... 17

Chương 2: MẠCH XÉN VÀ MẠCH GHIM ĐIỆN ÁP

2.1 Mạch xén ......................................................................................... 18

2.1.1 Mạch xén song song .................................................................... 19

2.1.2 Mạch xén nối tiếp ........................................................................ 22

2.2 Mạch ghim ........................................................................................ 25

2.2.1 Mạch ghim đỉnh trên ................................................................... 25

2.2.2 Mạch ghim đỉnh dưới .................................................................. 27

Chương 3: MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI

3.1 Mạch dao động đa hài dùng BJT ...................................................... 29

3.1.1 Trạng thái tắt, dẫn bão hòa của BJT ............................................ 29

3.1.2 Mạch dao động lưỡng ổn (bistable) ............................................ 30

3.1.3 Mạch dao động đơn ổn (monostable) .......................................... 31

3.1.4 Mạch dao động bất ổn (astable) .................................................. 34

ii

3.2 Mạch dao động đa hài dùng Op-Amp .............................................. 37

3.2.1 Trạng thái bão hoà của Op-Amp và mạch so sánh...................... 37



3.3 Dao động dùng vi mạch LM555 ....................................................... 41

3.3.1 Cấu tạo vi mạch LM555 .............................................................. 41



3.4 Dao động dùng các cổng logic ......................................................... 46

Chương 4: CÁC MẠCH TẠO XUNG KHÁC

4.1 Dao động blocking ........................................................................... 47

4.2 Mạch Schmitt trigger ........................................................................ 49

4.2.1 Mạch dùng BJT ........................................................................... 49

4.2.2 Mạch dùng Op-Amp .................................................................... 50

4.3 Mạch dao động dùng UJT ................................................................ 50

http://www.ebook.edu.vn

Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy

Trang 1

CHƯƠNG 1 TÍN HIỆU XUNG VÀ MẠCH GIAO HOÁN RLC.

1.1. KHÁI NIỆM

• Các tín hiệu điện có biên độ thay đổi theo thời gian được chia làm hai loại cơ bản là tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc. Tín hiệu liên tục (còn được gọi là tín hiệu tuyến tính hay tương tự) là tín

hiệu có biên độ biến thiên liên tục theo thời gian. Tín hiệu rời rạc (còn được gọi là tín hiệu xung hay số) là tín hiệu có

biên độ biến thiên không liên tục theo thời gian. • Tín hiệu xung: là tín hiệu rời rạc theo thời gian. • Đặc điểm chung: là thời gian tồn tại xung rất ngắn hay sự biến thiên biên độ

từ thấp lên cao hay từ cao xuống thấp xảy ra rất nhanh. • Bản chất vật lý: dòng điện, điện áp, ánh sáng…. • Hình dạng: vuông, tam giác, răng cưa, nh?n, hình thang…

T t

a. Xung vuông đơn cực

T

t

b. Xung vuông lưỡng cực

T

t

e. Xung nhọn lưỡng cực

T t

d. Xung tam giác

T

t

c. Xung răng cưa

t

T

f. Xung nấc thang

Hình 1.1 Các dạng tín hiệu xung



Trang 2

1.2. CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÍN HIỆU XUNG 1.2.1. Xung đơn

• Khái niệm: xung đơn là chỉ có một xung riêng biệt.

Trong đó: Vm : Biên độxung. ∆V : Độ sụt áp đỉnh xung. tr : Độ rộng sườn trước. tP : Độ rộng đỉnh xung. tf : Độ rộng sườn sau.

ton : Độ rộng xung thực tế.

Độ rộng sườn trước, độ rộng sườn sau là thời gian biên độ xung tăng hay giảm trong khoảng 0,1Vm đến 0,9Vm.

Độ rộng đỉnh xung là thời gian xung có biên độ nằm trong khoảng từ 0,9 Vm đến Vm ứng với đoạn đỉnh.

Độ rộng xung thực tế là: ton = tr + tp +tf

Độ sụt áp đỉnh xung ∆V là độ giảm biên độ ở phần đỉnh xung.

1.2.2. Dãy xung • Khái niệm: dãy xung là tín hiệu gồm nhiều xung đơn.

Dãy xung có thể tuần hoàn hoặc không tuần hoàn.

Trong đó:

Vm : Biên độxung. ton : Độ rộng xung.

toff : Thời gian không có xung. T : Chu kỳ

Độ rộng của xung là thời gian ứng với điện áp cao gọi là ton (hay tx). Thời gian không có xung ứng với điện áp thấp gọi là toff (hay thời gian nghỉ

tng). Chu kỳ xung là: T = ton + toff (s) Xung vuông đối xứng: ton = toff

t

∆V

v(t)

ton

tr tp tf

Vm 0.9Vm 0.2 Vm

Hình 1.2 Xung vuông đơn

t

Vm

v(t)

ton

T

toff

Hình 1.3 Dãy xung vuông tuần hoàn



Trang 3

Tần số là số xung xuất hiện trong một đơn vị thời gian, được tính theo công thức:

T1f = (Hz)

Độ rỗng của xung là tỉ số giữa chu kỳ T và độ rộng xung ton:

ontTQ =

Nghịch đảo của độ rộng Q được gọi là hệ số đầy xung:

T

ton=η

Để phân tích tín hiệu xung cần đưa về các dạng hàm cơ bản: hàm đột biến, hàm tuyến tính, hàm mũ giảm, hàm mũ tăng.

1.3. CÁC DẠNG HÀM CƠ BẢN

1.3.1. Hàm đột biến: v(t) = a.1(t - t0). • Đột biến xảy ra tại thời điểm t = t0 với biên độ là a. • 1(t – t0) : Hàm đột biến đơn vị. • Khi t < t0 : v = 0

Khi t ≥ t0 : v = a

1.3.2. Hàm tuyến tính: v(t) = k(t - t0). • k : Độ dốc của hàm.

t0

t

a

v v(t)

Hình 1.4 Hàm đột biến

t0

t

v

Hình 1.5 Hàm tuyến tính.

v(t)



Trang 4

1.3.3. Hàm mũ giảm: τ−−= /)tt(e.a)t(v 0

1.3.4. Hàm mũ tăng: )/)tt(e1(.a)t(v 0 τ−−−=

Để phân tích 1 tín hiệu xung, phải đưa về dạng tổng các hàm cơ bản. Ví dụ:

Suy ra: v(t) = v1(t) + v2(t) = a.1(t) – a.1(t – t0) 1.4. MẠCH RC

1.4.1. Phản ứng với hàm đột biến điện áp: vi = a.1(t)

• t < 0 : vi = 0 , i =

0 vR = 0 , vC = 0

t0

t

v

Hình 1.6 Hàm mũ tăng.

a

)/)tt(e1(.a)t(v 0 τ−−−=

t

t0

a

v v(t)

t0

a

v

t

- a

v1(t)

v2(t)

⇔

0

t

a vi

v

t

a

to

Hình 1.6 Hàm mũ giảm

τ−−= /)tt(e.a)t(v 0



Trang 5

• t = 0 : vi = a Mặt khác: vi = vC + vR Mà vC = 0 (Điện áp trên tụ không đột biến).

Do đó: vR = a ⇒ Ra

Rv i R ==

• t > 0 : Tụ C nạp bằng dòng điện R

vv i Ci −=

vC tăng dần, ⇒ i giảm dần, vR giảm dần. • t = ∞ : Mạch xác lập.

Tụ C nạp đầy với vC = vi = a , vR = 0 , i = 0

τ−= /tR e.av

)e1(.av /tC

τ−−=

τ = RC : Được gọi là thời hằng.

τ đặc trưng cho tốc độ diễn ra quá trình quá độ. τ càng lớn, quá trình quá độ càng kéo dài, mạch lâu xác lập. 1.4.2. Phản ứng với xung vuông:

Phân tích vi thành tổng các hàm cơ bản, ta có: vi = v1 + v2 Với :

v1 = a.1(t) v2 = - a.1(t - tp)

τ−−τ− −= /)ptt(/tR e.ae.av

)e1(.a)e1(.av /)ptt(/tC

τ−−τ− −−−=

Quá trình vật lý trong mạch: t < 0 : vi = 0 , i = 0 , vC = 0 , vR = 0

0 t

a vi

tp 0 t

a v1

tp

v2 - a

vC(t)

vR(t)

a

t

v



Trang 6

0 ≤ t < tp : vi = a ; tụ C nạp điện bằng dòng R

vvi Ci −= .

vC tăng dần, ⇒ i giảm dần, vR giảm.

tp ≤ t : vi = 0, tụ C phóng điện qua R, với dòng Rvi C−= .

Điệp áp vR giảm dần đến 0.

t

vR(ta

a

vc(t) a

ttp



Trang 7

1.4.3. Phản ứng với hàm tuyến tính: vi = kt Bằng cách lý luận tương tự, ta có:

)e1(.kv /tR

τ−−τ= )e1(.kktvvv /t

RiCτ−−τ−=−=

Mạch RC lấy tín hiệu ra trên tải C thì được gọi là mạch thông thấp(hạ thông ). Nếu mạch hạ thông có thời hằng rất lớn thì được gọi là mạch tích phân (Mạch lọc thông thấp).

Mạch RC lấy tín hiệu ra trên tải R thì được gọi là mạch thông cao(thượng thông ). Nếu mạch thượng thông có thời hằng rất nhỏ thì được gọi là mạch vi phân (Mạch lọc thông cao).

1.4.4. Mạch thông thấp RC

t τ

vi

kτ vi = kt

t τ

vi

kτ

vR

vC

v

C

R i

vR

+

Vo

-

vC

Vi

Hình 1.8a Mạch thông thấp RC

fc

Vo

Hình 1.8b Đáp ứng tần số

f

Vi

2Vi

0

BW



Trang 8

• Tín hiệu ra lấy trên C. • Mạch thông thấp cho các tín hiệu có tần số nhỏ hơn tần số cắt qua hoàn toàn,

tín hiệu có tần số cao bị suy giảm biên độ. Tín hiệu ra trễ pha so với tín hiệu vào.

• Tần số cắt RC

fC π21

=

Tại tần cắt điện áp ra có biên độ 20

ViV =

a. Mạch tích phân RC :

ĐN: Mạch tích phân là mạch mà điện áp ra V0(t) tỉ lệ với tích phân theo thời gian của điện áp vào Vi(t)ø : ∫= dttViKtV )()(0 Trong đó K là hệ số tỉ lệ.

Mạch tích phân RC chính là mạch lọc thông thấp RC khi tín hiệu vào có tần số fi rất lớn so với tần số cắt fc của mạch.

• Thiết lập công thức: Từ hình 1.8a ta có: Vi (t)= VR(t) + VC (t) (1) Từ điều kiện tần số fi rất lớn so với tần số cắt fc ta có:

fi >> RC

fC π=

21

⇒ R >> Cf

Xi

C π=

21

⇒ VR(t) >> Vc(t) (2) (vì dòng i(t) qua R và C bằng nhau) Từ (1) và (2) ta có:Vi (t) ≈ VR(t) = R. i(t)

⇒ R

tViti )()( = (3)

Điện áp ra V0 (t):

V0 (t) = ∫= dttiC

tVC )(1)(

⇒ V0(t) = ∫ dtR

tViC

)(1

⇒ V0(t) = ∫ dttViRC

)(1

Như vậy, điện áp ra V0(t) tỉ lệ với tích phân theo thời gian của điện áp vào Vi(t) với

hệ số tỉ lệ K là RC

K 1= khi tần số fi rất lớn so với fC .

• Điều kiện mạch tích phân:

fi >> fC ⇔ fi >> RCπ21



Trang 9

RC >> ifπ2

1 ⇔ τ>>ifπ2

1 =π2iT

Trong đó: τ= R.C là hằng số thời gian. Ti là chu kỳ của tín hiệu vào. VD: Trường hợp điện áp vàoVi(t) là tín hiệu hình sin qua mạch tích phân: Vi(t) = Vm.sinω(t)

Đ iện áp ra: V0(t)= ∫ ωω

−=ω tRC

VtdtSinV

RCm

m cos1

V0(t) = )90sin( 0−tRC

Vm ωω

Như vậy, nếu thỏa mãn điều kiện của mạch tích phân như trên thì điện áp ra bị trễ

pha 900 và biên độ bị giảm xuống với hệ số tỉ lệ làRCω1 .

b. Điện áp vào là tín hiệu xung vuông :

Khi điện áp vào là tín hiệu xung vuông có chu kỳ Ti thì có thể xét tỉ lệ hằng số thời gian τ =RC so với Ti để giải thích các dạng sóng ra theo hiện tượng nạp xả của tụ. Giả sử điện áp ngõ vào là tín hiệu xung vuông đối xứng có chu kỳ Ti (hình 1.9a).

• Nếu mạch tích phân có hằng số thời gian τ=RC rất nhỏ so với Ti thì tụ nạp và xả rất nhanh nên điện áp ngõ ra V0(t) có dạng giống như dạng điện áp vào Vi(t) (hình 1.9b).

• Nếu mạch tích phân có hằng số thời gian τ=5

iT thì tụ nạp và xả điện áp theo

dạng hàm số mũ, biên độ đỉnh của điện áp ra nhỏ hơn Vp ( hình 1.9c) • Nếu mạch tích phân có hằng số thời gian τ rất lớn so với Ti thì tụ C nạp rất

chậm nên điẹân áp ra có biên độ rất thấp (hình 1.9d) nhưng đường tăng giảm điện áp gần như đường thẳng.

Như vậy, mạch tích phân chọn trịsố RC thích hợp thì có thể sửa dạng xung vuông ở ngõ vào thành dạng sóng tam giác ở ngõ ra. Nếu xung vuông đối xứng thì xung tam giác ra là tam giác cân.



Trang 10

Trường hợp ngõ vào là một chuỗi xung vuông không đối xứng với ton> toff qua mạch tích phân. Trong thời gian ton ở ngõ vào có điện áp cao nên tụ C nạp điện. Trong thời gian toff ngõ vào có điện áp 0V nên tụ xả điện nhưng do thời gian toff nhỏø hơn ton nên tụ chưa xả điện hết thì lại nạp điện tiếp làm cho điện áp của tụ tăng dần (hình 1.10). Như vậy, tín hiệu ra có dạng xung nấc thang

Ti Vi(t)

t a) Dạng sóng ngõ vào.

V

Vo(t)

t

b) Dạng sóng ngõ ra khi τ <<Ti

V

Vo(t)

t

c) Dạng sóng ngõ ra khi τ =5

iT

V

Vo(t)

t

d) Dạng sóng ngõ ra khi τ >>Ti

V

Hình 1.9: Dạng sóng vào và ra Vi(t)

t

VM to

to

Hình 1.10 : Chuỗi xung vuông vào

Vo(t)

t

VM



Trang 11

1.4.5. Mạch thông cao RC

• Tín hiệu ra lấy trên R. • Mạch thông cao cho các tín hiệu có tần số cao hơn tần số cắt qua hoàn toàn, tín

hiệu có tần số thấp bị suy giảm biên độ. Tín hiệu ra sớm pha so với tín hiệu vào.

• Tần số cắt RC

fC π21

=

Tại tần cắt điện áp ra có biên độ 20

ViV =

a. Mạch vi phân RC : ĐN: Mạch vi phân là mạch có điện áp ngõ raV0(t) tỉ lệ với đạo hàm theo thời gian của điện vào Vi(t).

Ta có: V0(t) = )(tVidtdK

Trong đó K là hệ số tỉ lệ. Mạch vi phân RC chính là mạch lọc thông cao RC khi tín hiệu vào có tần số fi rất thấp so với tần số cắt fc của mạch. Trong kỹ thuật xung, mạch vi phân có tác dụng thu hẹp độ rộng xung tạo ra các xung nhọn để kích các linh kiện điều khiển hay linh kiện công suất khác như SCR, Triac…

• Thiết lập công thức: Từ hình 1.11a ta có: Vi (t)= VR(t) + VC (t) (1) Từ điều kiện tần số fi rất thấp so với tần số cắt fc ta có:

fi << RC

fC π=

21

⇒ R << Cf

Xi

C π=

21

⇒ VR(t) << Vc(t) (2) (vì dòng i(t) qua R và C bằng nhau) Từ (1) và (2) ta có:Vi (t) ≈ VC(t) Đối với tụ C, điện áp trên tụ còn được tính theo công thức:

CtqtVC)()( = ï

Trong đó q(t) làđiện tích nạp vào tụ. Từ đó ta có :

fc

Vo

Hình 1.11b Đáp ứng tần số

f

Vi

2Vi

0

BWR

C i

vC

+

Vo

-

vR

Vi

Hình 1.11a Mạch thông cao RC



Trang 12

)(1)(1)()(ti

Cdttdq

CdttdV

dttdV Ci ===

Hay là:i(t) =dt

tdVC i )( (3)

Điện áp ra V0 (t): V0(t) = VR(t) = R.i(t)

⇒ V0(t) = Rdt

tdVC i )(

Như vậy, điện áp ra V0(t) tỉ lệ với vi phân ( đạo hàm) theo thời gian của điện áp vào với hệ số tỉ lệ K là K = RC khi tần số fi rất thấp so với fC.

• Điều kiện mạch vi phân:

fi << fC ⇔ fi << RCπ21

RC << ifπ2

1 ⇔ τ << ifπ2

1 =π2iT

Trong đó: τ= R.C là hằng số thời gian. Ti là chu kỳ của tín hiệu vào. VD: Trường hợp điện áp vàoVi(t) là tín hiệu hình sin qua mạch vi phân: Vi(t) = Vm.sinω(t)

Điện áp ra là: V0(t) = dtdCR. ( Vm.sinωt )

= ωR.C.Vmcosωt = ωR.C.Vm.sin(ωt + 900) Như vậy, nếu thỏa mãn điều kiện của mạch vi phân như trên thì điện áp ra bị sớm pha 900 và biên độ nhân với hệ số tỉ lệ làωRC.

b. Điện áp vào là tín hiệu xung vuông: Khi điện áp vào là tín hiệu xung vuông có chu kỳ Ti thì có thể xét tỉ lệ hằng số thời gian τ =RC so với Ti để giải thích các dạng sóng ra theo hiện tượng nạp xảcủa tụ. Giả sử điện áp ngõ vào là tín hiệu xung vuông đối xứng có chu kỳ Ti(hình1.12a).

• Nếu mạch vi phân có hằng số thời gian τ =5

iT thì tụ nạp và xả điện tạo dòng

i(t) qua điện trở R tạo ra điện áp giảm theo hàm số mũ. Khi điện áp ngõ vào bằng 0V thì đầu dương của tụ nối mass và tụ sẽ xả điện áp âm trên điện trở R. Ở ngõ ra sẽ có hai xung ngược nhau có biên độ giảm dần (1.12b)

• Nếu mạch vi phân có hằng số thời gian τ rất nhỏ so với Ti thì tụ sẽ nạp xả điện rất nhanh nên cho ra hai xung ngược dấu nhưng có độ rộng xung rất hẹp được gọi là xung nhọn.

Như vậy, nếu thỏa điều kiện của mạch vi phân thì mạch RC sẽ đổi tín hiệu từ xung vuông đơn cực ra 2 xung nhọn lưỡng cực.



Trang 13

Ví dụ 1: Cho mạch như hình vẽ: vi = 5.1(t) R = 1KΩ C = 470 pF

Hãy xác định và vẽ đồ thị vC(t), vR(t) cho các trường hợp sau: a. E = 0, R1 = ∞ b. E = 1V, R1 = ∞ c. E = 1V, R1 = 2KΩ

Bài giải

C

R1 R

vi

E +-

Vi(t)

tTi

Vo(t)

t

Vo(t)

t

a) Dạng sóng ngõ vào.

b) Dạng sóng ngõ ra khi τ =5

iT .

c) Dạng sóng ngõ ra khi τ << Ti.

Hình 1.12: Dạng sóng vào và ra của mạch vi phân nhận xung vuông.

Vm

Vm

Vm

Vm

-Vm



Trang 14

a. E = 0, R1 = ∞ Mạch tương đương: vi = 5.1(t) vR = 5. τ− /te vC = 5. )e1( /t τ−− Với τ = RC = 470.10-12.1.103 = 470.10-9 = 0,47 (µs)

= 1V, R1 = ∞ b. E Mạch tương đương:

Xét tác dụng của nguồn E: iE = 0

0R.iv EER ==

0R.ivER ==

Xét tác dụng của nguồn vi: 0R.ivE

R == )e1.(5v /ti

Cτ−−=

τ = RC = 0.47 µs Cộng tác dụng của 2 nguồn, suy ra:

τ−= /tR e.5v

1)e1.(5v /tC −−= τ−

t

v

)t(vR

5

)t(vi )t(vC

C

Rvi

C

Rvi

E +-



Trang 15

= 2KΩ c. E = 1V, R1 Mạch tương đương:

Xét tác dụng của nguồn E:

Ta có: 1RR

Ei+

−=

)V(31

1RRRER.ivE

R −=+

−==

)V(32R.ivv 1

E1R

EC −==−=

Xét tác dụng của nguồn vi :

)K()R//R(Rtñ Ω==321

τ−== /tRtñ

iR e.vv 5

)e.(v /tiC

τ−−= 15 τ = Rtđ.C = 0,313 µs

Cộng tác dụng của 2 nguồn:

t

v

)t(vR

5 4

)t(vi)t(vC

-1

C

R1 R

vi

E +-

C

R1 R

E +-

i



Trang 16

31e.5v /t

R −= τ−

32)e1.(5v /t

C −−= τ−

1.5. Mạch RL: 1.5.1. Phản ứng với hàm đột biến điện áp: vi = a.1(t)

• t < 0 : vi = 0 Suy ra: vR = 0, vL = 0

• t = 0 : vi = a Suy ra: i = 0 ( dòng qua cuộn dây không đột biến ).

vR = 0 vL = vi – vR = a

• t > 0 : Dòng qua cuộn dây tăng dần, vR tăng, vL giảm. • t = ∞ : Mạch xác lập.

vL = 0 vR = a )e(.av /t

Rτ−−= 1

τ−= /tL e.av

Với τ = L/R được gọi là thời hằng.

t

v

)t(vR

5-1/3

5=)t(vi)t(vC

5-2/3

-1/3 -2/3

L

Rvi

vR(t)

vL(t)

a

t

v



Trang 17

1.5.2. Phản ứng với hàm tuyến tính: vi = kt Tương tự ta có được: )e(.kv /t

Lτ−−τ= 1

)e(.kktv /tR

τ−−τ−= 1 Với τ = L/R.

Mạch RL lấy tín hiệu ra trên tải R thì được gọi là mạch hạ thông (thông thấp).

Mạch RL lấy tín hiệu ra trên tải L thì được gọi là mạch thượng thông (thông cao).

Nhận xét: • Phản ứng của mạch RL thông cao giống phản ứng của mạch RC thông cao. • Phản ứng của mạch RL thông thấp giống phản ứng của mạch RC thông thấp.

t τ

vi

kτ

vL

vR

v



Trang 18

BÀI TẬP CHƯƠNG I Bài 1: Cho mạch như hình vẽ: R = 1KΩ C = 470 pF Hãy xác định và vẽ đồ thị vi (t), vC(t), vR(t) cho các trường hợp sau:

a. vi(t) = 5.1(t) – 5.1(t – t0) ; t0 = 10 µs ; R1 = ∞ ; E = 0 b. vi(t) = 5.1(t) – 5.1(t – t0) ; t0 = 10 µs ; R1 = 5,6KΩ ; E = 2V c. vi(t) = 5.1(t) – 7.1(t – t0) ; t0 = 10 µs ; R1 = 5,6KΩ ; E = 2V

Bài 2: Cho vi như hình vẽ:

a. Phân tích vi(t) thành dạng tổng các hàm cơ bản. b. Khi đặt vi ở ngõ vào của mạch RC thượng thông, hãy xác định và vẽ vOUT

khi 10RCT = .

Bài 3: Xác định và vẽ vR , vC của mạch RC khi vi là chuỗi xung vuông có tần số là T = 2t0 trong các trường hợp:

a. τ >> t0. b. τ << t0.

C

R1 R

vi

E +-

vi

t

a

-a

T T

a

t

vi

to



Trang 19

Bài 4: a. Tín hiệu vi như hình vẽ được đưa vào mạch hạ thông RC. Hãy xác định và

vẽ dạng tín hiệu ngõ ra. b. Cho T1 = T2 = RC, Hãy xác định giá trị lớn nhất và giá trị nhỏ nhất của tín

hiệu ngõ ra; Vẽ dạng tín hiệu này. Bài 5: Cho mạch như hình vẽ:

Khi t < 0 : K ở vị trí số 2. t = 0 : K sang vị trí số 1. t = 30 µs : K trở lại vị trí số 2.

Hãy xác định và vẽ iL , vL trong các trường hợp sau: a. E = 10 V R1 = 1K R2 = 1K L = 1mH b. E = 10 V R1 = 10K R2 = 10K L = 10mH

R11

K

LR2

2

E + -

T1 T2

V

Chương 2: Mạch xén và mạch ghim điện áp

18

Chương 2

MẠCH XÉN VÀ MẠCH GHIM ĐIỆN ÁP

2.1 Mạch xén

Mạch xén là mạch cắt đi một phần của dạng điện áp vào ở trên hay ở dưới một

mức chuẩn nào đó. Mối liên hệ giữa ngõ vào và ngõ ra của mạch xén thường có

các dạng sau:

Vo

Vi

0

Vdc

Vdc

Vo

Vi

0

Vdc

Vdc

(a) (b)

Vo

Vi

0

Vdc1

Vdc1

Vdc2

Vdc2

Vo

Vi

0 Vdc

Vdc

(c) (d)

Vo

Vi0

Vdc

Vdc

Vo

Vi

0 Vdc1

Vdc1

Vdc2

Vdc2

(e) (f)

Hình 2.1 Đặc tuyến truyền đạt của một số mạch xén cơ bản


19

Dựa vào cấu trúc mạch xén gồm mạch xén song song và mạch xén nối tiếp.

Mạch xén song song là mạch xén có phần tử xén nối song song với ngõ

ra.

Mạch xén nối tiếp là mạch xén có phần tử xén nối nối tiếp với ngõ ra.

2.1.1 Mạch xén song song

Xét mạch sau:

D

R

Vi

Vdc

Va

VkVo

Hình 2.2

Gọi Va là điện thế tại anode, Vk là điện thế tại cathode. Mạch trên có hai trường

hợp xảy ra:

Trường hợp 1: Khi Va>Vk Vi>Vdc, diode dẫn, sơ đồ mạch trở thành:

Vo= Vdc

Hình 2.3

Trường hợp 2: Khi Va<Vk Vi<Vdc, diode ngưng dẫn, sơ đồ mạch trở

thành:

Vo= Vi

Hình 2.4

VoVk

Vdc

R

Va

Vi

D

D

Va

Vo

Vdc

R

ViVk


20

Ví dụ 1: Cho Vi và Vdc như hình 2.5. Điện áp ngõ ra được xác định như sau:

Khi 0<t<t1: Vi<Vdc Diode ngưng

dẫn, thuộc trường hợp 2, Vo= Vi.

Khi t1<t<t2: Vi>Vdc Diode dẫn,

thuộc trường hợp 1, Vo= Vdc.

Khi t2<t<t3: Vi<Vdc Diode ngưng




Hình 2.5

Từ hình 2.5 ta thấy, khi Vi lớn hơn Vdc thì điện áp ngõ ra luôn bằng Vdc, khi Vi

nhỏ hơn Vdc thì điện áp ngõ ra luôn băng Vi. Vì vậy, đặc tuyến truyền đạt có

dạng như hình 2.1a.

Xét mạch sau:

Vi

VdcVk

D

R

Vo

Va

Hình 2.6


hợp xảy ra:


Vo= Vdc

Hình 2.7

V

t

V

t

0

0

Vdc

Vi

Vdc

Vm

-Vm

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4

Vo

Va

Vdc

R

DVi Vo

Vk


21


thành:

Vo= Vi

Hình 2.8

Ví dụ2: Cho Vi và Vdc như hình 2.9. Điện áp ngõ ra được xác định như sau:

Khi 0<t<t1: Vi>Vdc Diode dẫn,








Hình 2.9

Từ hình 2.9 ta thấy, khi Vi lớn hơn Vdc thì điện áp ngõ ra luôn bằng Vdc, khi Vi

nhỏ hơn Vdc thì điện áp ngõ ra luôn băng Vi. Vì vậy, đặc tuyến truyền đạt có

dạng như hình 2.1e.

Bài tập:

Hãy vẽ và giải thích dạng điện áp ngõ ra của các mạch ở hình 2.10. Biết

tVi sin10 , với ω bất kỳ, Vdc có độ lớn bằng 5v.

D

Vdc

Vi Vo

R

D

Vi Vo

R

Vdc

Vdc

D

Vi Vo

R

(a) (b) (c)

Va

R

Vk

D

Vdc

Vi Vo

V

t

V

t0

0 Vdc

Vi

Vdc

Vm

-Vm

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4

Vo


22

R

Vi

D

Vdc VoD

Vi

R

Vdc Vo VoVi DVdc

R

(d) (e) (f)

Hình 2.10

2.1.2 Mạch xén nối tiếp

Xét mạch sau:

Va

DVdc

R Vo

Vk

Vi

Hình 2.11


hợp xảy ra:


Vo= Vi - Vdc

Hình 2.12


thành:

Vo= 0V

Hình 2.13

ViVo

Vdc

Va Vk

R

Vi Vdc

Va

Vo

Vk

R


23


Khi 0<t<t1: Vi<Vdc Diode ngưng

dẫn, thuộc trường hợp 2, Vo= 0V.


thuộc trường hợp 1, Vo= Vi - Vdc.




thuộc trường hợp 1, Vo= Vi - Vdc.

Hình 2.14

Xét mạch sau:

Vi

Va

VdcD

R

Vk

Vo

Hình 2.15


hợp xảy ra:


Vo= Vi - Vdc

Hình 2.16


thành:

Vo= 0V

Hình 2.17

V

t

V

t

0

0

Vdc

Vi

Vm-Vdc

Vm

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4

Vo

Vi VdcR

Va Vk

Vo

Vi Vdc

Va Vk

VoR


24


Khi 0<t<t1: Vi>Vdc Diode dẫn,

thuộc trường hợp 1, Vo= Vi – Vdc=

Vi + 5.




thuộc trường hợp 1, Vo= Vi – Vdc=

Vi + 5.



Hình 2.18

Bài tập:

Hãy vẽ và giải thích dạng điện áp ngõ ra của các mạch ở hình 2.19. Biết

tVi sin10 , với ω bất kỳ, Vdc có độ lớn bằng 5v.

RVdc

Vo

DVi

VoVi R

VdcD

ViVo

D

Vdc

R

(a) (b) (c)

ViVo

Vdc

RD

R

Vdc

DVi

Vo

VoVi R

D

Vdc

(d) (e) (f)

Hình 2.19

V

t

V

t

0

0Vdc

Vi

Vm +5

Vm

t1 t2 t3 t4

t1 t2 t3 t4

Vo

5

-5


25

2.2 Mạch ghim

2.2.1 Mạch ghim đỉnh trên

Cho mạch hình 2.20a, điện áp Vi và Vdc như hình 2.20b.

VoVi

Vdc

Vk

c

Va

R

t

V

0

Vm

Vdc

t1 t3t2 t4

Vi

Vdc

-Vm

t5

(a) (b)

Hình 2.20

Gọi Va là điện thế tại anode, Vk là điện thế tại cathode và Vc là điện áp trên tụ.

Giả sử, ban đầu điện áp trên tụ Vc bằng không.

Trong khoảng thời gian 0 < t < t1, ta thấy Va > Vk làm diode dẫn, mạch

hình 2.20a trở thành:

Vo = Vdc

Tụ C nạp qua diode nên đầy tức thì, lúc

này, Vc = Vi – Vo= Vm – Vdc

Trong khoảng thời gian t1 < t < t2, ta thấy Va < Vk làm diode ngưng dẫn,

mạch hình 2.20a trở thành:

Tụ C xả qua R. Do R rất lớn nên tụ xả

không đáng kể Vc là hằng số trong

suốt khoảng thời gian từ t1 đến t2 Vc

= Vm – Vdc

Mà: Vo = Vi – Vc= –Vm –(Vm –

Vdc)= –2Vm + Vdc

Trong khoảng thời gian t2 < t < t3:

Ta có: –Vi +Vc +Vak +Vdc=0

Vak= Vi – Vc – Vdc

Do trong thời gian trước tụ xả không

đáng kể nên tại thời điểm t2 điện áp trên

tụ Vc= Vm – Vdc.

Vak= Vi – (Vm – Vdc) – Vdc = Vm

– Vm + Vdc – Vdc= 0

Vm

RVo

+

Va

Vk

Vdc

-c

Vm

+

Va

VoR

Vdc

c

Vk

-

R

Vdc

Vo

-

Va

Vm

c

Vk

+


26

Lúc này, diode vẫn ngưng dẫn, Vo= Vi

– Vc= Vm – (Vm – Vdc)= Vdc

Ta làm tương tự cho các khoảng thời gian khác.

Từ những trình bày trên điện áp ra có dạng như hình 2.21:

t

V

0

Vm

Vdc

t1 t3t2 t4

Vi

Vdc

-Vm

t5

t

V

0

Vm

Vdc

t1 t3t2 t4

Vdc

-(2Vm -Vdc)

t5

Vo

Hình 2.21

Bài tập:

1/ Hãy vẽ và giải thích dạng điện áp ngõ ra của các mạch ở hình 2.20a. Biết Vi

như hình 2.20b nhưng Vdc > Vm.


như hình 2.20b nhưng Vdc < 0.


27

2.2.2 Mạch ghim đỉnh dưới

Cho mạch hình 2.22a, điện áp Vi và Vdc như hình 2.22b.

Vi R

Vk

Vdc

c

VaVo

t

V

0

Vm

Vdc

t1 t3t2 t4

Vi

Vdc

-Vm

t5

(a) (b)

Hình 2.22

Gọi Va là điện thế tại anode, Vk là điện thế tại cathode và Vc là điện áp trên tụ.

Giả sử, ban đầu điện áp trên tụ Vc bằng không.

Trong khoảng thời gian 0 < t < t1, ta thấy Vk > Va làm diode ngưng dẫn,

mạch hình 2.22a trở thành:

Tụ C nạp qua điện trở R có giá trị rất

lớn nên nạp không đáng kể.

Vc = 0V

Vo = Vi – Vc= Vi

Trong khoảng thời gian t1 < t < t2, ta thấy Va > Vk làm diode dẫn, mạch

hình 2.22a trở thành:

Vo = Vdc

Tụ C nạp qua diode nên đầy tức thì, lúc

này, Vc = Vi – Vo= –Vm – Vdc


Diode ngưng dẫn, tụ xả qua R nên

không đáng kể.

Vc là hằng số trong khoảng thời gian

từ t2 đến t3 và Vc= –Vm – Vdc

Mà: Vo= Vi – Vc

Vo= Vm + (Vm + Vdc)= 2Vm +Vdc

-

Vdc

VaR

c

VoVm

Vk

+

RVa

Vk

Vo

Vdc

+c

-

Vm

Vk

+

Vm Vo

c

Va

-

R

Vdc


28


Ta có: –Vi +Vc +Vka +Vdc=0

Vka= Vi – Vc – Vdc

Do trong thời gian trước tụ xả không

đáng kể nên tại thời điểm t3 điện áp trên

tụ Vc= –Vm – Vdc.

Vka = Vi + (Vm + Vdc) – Vdc

= –Vm + Vm + Vdc – Vdc= 0

diode vẫn ngưng dẫn.

Vo= Vi – Vc= –Vm +(Vm +Vdc)

Vo= Vdc

Ta làm tương tự cho các khoảng thời gian khác.

Từ những trình bày trên điện áp ra có dạng:

t

V

0

Vm

Vdc

t1 t3t2 t4

Vi

Vdc

-Vm

t5

(2Vm+Vdc)

t

V

0

Vdc

t1 t3t2 t4

Vdc

t5

Vo

Vm

Hình 2.23

Bài tập:


như hình 2.22b nhưng Vdc < –Vm.


như hình 2.22b nhưng –Vm < Vdc < 0.

Vk

+

Vm Vo

c

Va

-

R

Vdc

Chương 3: Mạch dao động đa hài

29

Chương 3

MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI

3.1 Mạch dao động đa hài dùng BJT

3.1.1 Trạng thái tắt, dẫn bão hòa của BJT

Vcc

Q

BBV

BRCV

CR

K

LED

1

0

CI

BIBEV

CEV

Vcc

QBR

CV

CR

K

LED

0

CI

BIBEV

CEV

Hình 3.1a Hình 3.1b

Xét mạch ở hình 3.1a:

Khi khóa K ở vị trí [0], dòng 0BI 0CI BJT tắt coi như cực C

và E của BJT bị hở mạch như hình 3.1b. Khi đó, LED tắt, điện thế

VccVC .

Khi khóa K ở vị trí [1], dòng BI lớn,

BJT dẫn bão hòa, ta xem như cực C và

cực E bị nối tắt.

VVV CEsatCE 2,0 , VVBE 8,0 và

C

B

IKI , với K là hệ số dẫn bão hòa sâu

(K=25), là hệ số khuếch đại của BJT.

Rc

VVVccI CEsatLED

C

, với LEDV là điện

áp rơi trên LED. Khi đó, LED sáng.

Bài tập:

1/ Tính Rb, Rc và lựa chọn Q trong mạch ở hình 3.1a sao cho khi đóng khóa K

qua vị trí [1] thì transistor dẫn bão hòa. Biết VVBB 5 , Vcc= 12V, VVLED 5,2

và để LED sáng bình thường dòng qua LED là 20mA.

Vcc

Q

BBV

BRCV

CR

K

LED

1

CI

BIBEV

CEV

Hình 3.1c


30

3.1.2 Mạch dao động lưỡng ổn (bistable)

Mạch ở hình 3.2a là mạch dao động lưỡng ổn hay còn gọi là mạch dao động

hai trạng thái bền. Trong đó, mạch được thiết kế sao cho Q1 và Q2 làm việc ở

vùng dẫn bão hòa.

Vcc

Q1 Q2

Vi

1OV

1CR

1R 2R2OV

2CR

Vcc

Q1 Q2

Vi

1BEV 2BEV

2CR

1CR

2OV1OV 1R 2R


Nguyên lý hoạt động:

Giả sử ban đầu Q1 dẫn, Q2 tắt, mạch ở hình 3.2a trở thành như hình 3.2b.

Lúc này, dòng 22

11

RR

VVccI

C

BEB

tại cực B của transistor Q1 làm transistor Q1 tiếp

tục dẫn. Đồng thời, dòng 02 BI tại cực B của transistor Q2 làm transistor Q2

tiếp tục tắt. Do đó, nếu không có tác động bên ngoài thì Q1 vẫn dẫn, Q2 vẫn tắt.

Vì vậy, trạng thái Q1 dẫn, Q2 tắt là trạng thái ổn định của mạch.

Để thay đổi trạng thái ta cấp một xung âm vào Vi, làm 01 BEV Q1

ngưng dẫn làm điện thế tại 1OV lớn 2BEV đủ lớn Q2 dẫn, mạch ở hình 3.2a

trở thành như hình 3.2c.

Lúc này, dòng 11

22

RR

VVccI

C

BEB

tại

cực B của transistor Q2 làm transistor Q2

tiếp tục dẫn. Đồng thời, dòng 01 BI tại

cực B của transistor Q1 làm transistor Q1

tiếp tục tắt. Do đó, nếu không có tác động

bên ngoài thì Q2 vẫn dẫn, Q1 vẫn tắt. Vì

vậy, trạng thái Q2 dẫn, Q1 tắt là trạng thái

ổn định của mạch.

Để thay đổi trạng thái ta cấp một

xung dương vào Vi, làm 1BEV đủ lớn

Q1 dẫn làm điện thế tại VVO 01

VVBE 02 Q2 ngưng dẫn …

Vcc

Q1 Q2

Vi

1BEV 2BEV

1CR 2CR

2R1R2OV

1OV

Hình 3.2c


31

Từ nguyên lý hoạt động ở trên, ta thấy, mạch ở hình 3.2 có hai trạng thái ổn

định. Vì vậy, mạch được gọi là mạch dao động lưỡng ổn.

Dạng điện áp vào, ra của mạch lưỡng ổn như sau:

t

0 t1

t1

t2

t2

t

0

Vm2

t1 t2

1OV

2OV

t

0

Vm1

1BEV

t

0

2BEV

t

0

iV

V

t1

t1

t2

V

t3 t4

t3

t3

t3

t3t2

t4

t4

t4

t4

Hình 3.3

Bài tập

1/ Hãy thiết kế mạch ở hình 3.2a sao cho mAII CC 2021 . Biết Vcc= 5V.

3.1.3 Mạch dao động đơn ổn (monostable)

Hình 3.4a là mạch dao động đơn ổn hay còn gọi là mạch dao động một

trạng thái bền. Q1 và Q2 được thiết kế để làm việc trong vùng dẫn bão hòa.


32

Vcc

Q1 Q2

Vi

1OV

1CR

RC 2OV

2CR1BR

Vcc

Q1Q2

Vi

1OV

1CR

RC 2OV

2CR1BR

2BEV

+-



Giả sử ban đầu Q1 dẫn, Q2 tắt, mạch ở hình 3.4a trở thành như hình 3.4b.

Lúc này, tụ C nạp năng lượng từ nguồn qua 2CR và mối nối BE của Q1, điện áp

trên tụ có chiều như hình 3.4b, ngoài dòng nạp qua tụ dòng 1BI còn được cung

cấp từ nguồn qua 1BR . Do đó, cho dù tụ nạp đầy thì Q1 vẫn dẫn VVO 01

Q2 tiếp tục tắt. Nếu không có tác động bên ngoài thì mạch không thay đổi trạng

thái. Vì vậy, trạng thái này là trạng thái ổn định của mạch.

Để thay đổi trạng thái ta cấp một xung dương vào Vi, làm 2BEV đủ lớn

Q2 dẫn, tụ C đặt điện áp âm vào mối nối BE của Q1 làm 01 BEV Q1 ngưng

dẫn, mạch ở hình 3.4a trở thành như hình 3.4c.

Lúc này, tụ C xả qua 1BR và Q2 làm

điện áp trên tụ giảm dần. Sau khi tụ xả

hết, tụ tiếp tục nạp năng lượng từ nguồn

Vcc qua 1BR và Q2 điện áp trên tụ đổi

dấu và tăng dần. Mà CBE VV 1 với CV là

điện áp trên tụ. 1BEV cũng tăng dần.

Tới một lúc nào đó 1BEV đủ lớn, làm Q1

dẫn VVO 01 Q2 tắt …

Vcc

Q1Q2

Vi

1OV

1CR

R C2OV

2CR1BR

2BEV1BE

V

+-

-

++

Hình 3.4c


33

Từ nguyên lý hoạt động đã trình bày ở trên, ta thấy trạng thái ổn định của

mạch là trạng thái Q1 dẫn, Q2 tắt. Khi có tác động bên ngoài, mạch thay đổi

trạng thái Q1 tắt, Q2 dẫn, sau một thời gian mạch tự trở về trạng thái ổn định.

Do đó, trạng thái Q1 tắt, Q2 dẫn là trạng thái không ổn định của mạch.

Dạng điện áp 1OV , 2OV , 1BEV và 2BEV như sau:

t

0 t1

t1

t2

t2

t

0

Vcc

t1 t2

1OV

2OV

t

0

Vm

1BEV

t

0

2BEV

t

0

iV

-Vcc

V

t1

t1

t2

OT

V

Hình 3.5

Gọi To là độ rộng xung ra. To phụ thuộc vào thời gian nạp, xả của tụ C. To

là thời gian từ t1 đến t2. Do đó, để tính To ta xét điện áp 1BEV trong thời gian từ

t1 đến t2 và dời trục tọa độ như sau:


34

t

0

Vcc2

VVcc

OT

V

Hình 3.6

Trong thời gian này 1BEV cũng chính là điện áp trên tụ C và có phương trình sau:

t

C eVcctV 12)(

Khi oTt thì điện áp VVccVC . Do VVcc VccVC

OT

eVccVcc 12

2

1

2

11

OO TT

ee

Lấy logarit hai vế ta được:

2

1ln

OT

2lnOT

Mà: CRB1 được gọi là thời hằng nạp xả của tụ

CRCRRCT BBO 11 7.0693.02ln

Bài tập

1/ Hãy thiết kế mạch ở hình 3.4a sao cho mAII CC 2021 và To= 1ms. Biết

Vcc= 5V.

3.1.4 Mạch dao động bất ổn (astable)

Cho mạch dao động bất ổn như hình 3.7a. Vcc

Q1 Q2

1OV

1CR

2C

2OV

2CR1BR

1C

2BR

1BEV 2BEV

Vcc

Q1 Q2

1OV

1CR

2C

2OV

2CR1BR

1C

2BR

1BEV 2BEV

+-+-



35


Giả sử ban đầu, Q1 dẫn, Q2 tắt, mạch ở hình 3.7a trở thành như hình 3.7b

VVO 01 , VccVO 2 . Lúc này, tụ 2C nạp năng lượng từ nguồn qua 2CR và

mối nối BE của Q1, điện áp trên tụ có chiều như hình 3.7b, ngoài dòng nạp qua

tụ dòng 1BI còn được cung cấp từ nguồn qua 1BR . Đồng thời, tụ 1C được nạp qua

2BR và có chiều như hình 3.7b. điện áp trên tụ 1C , 1CV (điện áp trên tụ 1C )

tăng dần. Mà 12 CBE VV 2BEV cũng tăng dần. Tới một lúc nào đó, 2BEV đủ lớn

làm Q2 dẫn. tụ 2C đặt điện áp âm vào mối nối BE của Q1. 01 BEV làm

Q1 tắt.

Khi mạch ở trạng Q1 tắt, Q2 dẫn, mạch ở hình 3.7a trở thành như hình 3.7c:

VccVO 1 , VVO 02 . Lúc này, tụ

1C xả năng lượng qua mối nối BE của

Q2. Sau đó, nạp năng lượng từ nguồn

qua 1CR và mối nối BE của Q2, điện áp

trên tụ đảo chiều và tăng dần xem hình

3.7c, ngoài dòng nạp qua tụ dòng 2BI còn

được cung cấp từ nguồn qua 2BR . Do đó,

Q2 vẫn được duy trì ở trạng thái dẫn cho

dù tụ 1C đã nạp đầy. Đồng thời, tụ 2C

được nạp qua 1BR và Q2 sau khi đã xả hết

xem hình 3.7c. điện áp trên tụ 2C , 2CV

(điện áp trên tụ 2C ) tăng dần.

Mà 21 CBE VV 1BEV cũng tăng dần. Tới một lúc nào đó, 1BEV đủ lớn làm Q1

dẫn. tụ 1C đặt điện áp âm vào mối nối BE của Q2. 02 BEV làm Q2 tắt.

Ta thấy, ban đầu, Q1 dẫn, Q2 tắt, sau một thời gian mạch tự động đổi qua

trạng thái Q1 tắt, Q2 dẫn. Khi Q1 tắt, Q2 dẫn sau một thời gian mạch lại tự đổi

qua trạng thái Q1 dẫn, Q2 tắt và cứ lặp đi lặp lại. Do đó, không có trạng thái ổn

định. Vì vậy, mạch được gọi là mạch dao động bất ổn hay mạch dao động phi

ổn.

Dạng điện áp 1OV , 2OV , 1BEV và 2BEV như sau:

Vcc

Q1 Q2

1OV

1CR

2C

2OV

2CR1BR

1C

2BR

1BEV2BEV

Hình 3.7c


36

t

0 t1

t1

t2

t2

t

0

Vcc

t1 t2

1OV

2OV

t

0

Vcc

1BEV

-Vcc

V

1xT

t1 t2

t

0

V

2BEV

-Vcc

2xT

t3 t4

t3 t4

t3 t4

t3 t4

Hình 3.8

Từ hình 3.8 ta thấy, 1xT chính là thời gian tụ 2C xả và nạp qua 1BR , 2xT

chính là thời gian tụ 1C xả và nạp qua 2BR . Tương tự như mạch dao động đơn ổn

ta có công thức:

211 693.0 CRT Bx

122 693.0 CRT Bx

1xT , 2xT có đơn vị là s. Tụ 1C , 2C có đơn vị là F. 1BR , 2BR có đơn vị là Ω.

Chu kỳ của điện áp ra: )(693,0 122121 CRCRTTT BBxx

Tần số của điện áp ra: T

f1


37

3.2 Mạch dao động đa hài dùng op-amp

3.2.1 Trạng thái bão hoà của op-amp và mạch so sánh

Vo

Vi

0

AVcc

AVcc

Vuøng baõo hoøa

döông

Vuøng baõo hoøa

aâm

Vuøng tuyeán

tính

oSatV

oSatV

Hình 3.9 Kí hiệu op-amp Hình 3.10 Đặc tuyến truyền đạt của op-amp

Hình 3.10 là đặc tuyến truyền đạt của op-amp với A là độ lợi áp vòng hở,

VVVi là điện áp vào. Dựa vào đặc tuyến truyền đạt ta thấy:

Khi VV thì osato VV , op-amp làm việc trong vùng bão hòa dương.

Khi VV thì osato VV , op-amp làm việc trong vùng bão hòa âm.

Khi VV thì io VAV .

Đối với op-amp lý tưởng thì A , VccVosat và điện trở ngõ vào iR . Đối

với op-amp thực tế thì 85 1010 A , osatV nhỏ hơn Vcc một vài volt và điện trở

ngõ vào 136 1010 iR .

Op-amp được dùng để thực hiện mạch khuếch đại, mạch cộng, mạch trừ, mạch

so sánh, … Để thực hiện mạch so sánh ta cho op-amp làm việc trong vùng bão

hòa như hình 3.11 sau:

+

-

+Vcc

-Vcc

oV

DCV

iV

+

-

+Vcc

-Vcc

oV

DCV

iV

+

-

+Vcc

-Vcc

oViV

Hình 3.11a Hình 3.11b Hình 3.11c

Bài tập

Hãy vẽ và giải thích dạng điện áp ngõ ra của các mạch ở hình 3.11abc. Biết

tVi sin10 , với ω bất kỳ, DCV có độ lớn bằng 5v.

+

-

+Vcc

-Vcc

oVV

V


38


t

0

V

t2

t

0 t3

iV

t1

OT

phT

Vcc

Vcc

Vcc

OV

V

Hình 3.13


Ở chế độ xác lập, op-amp làm việc trong vùng bão hòa âm, VccVo .

Lúc này, diode dẫn nên VV , với V là điện áp phân cực thuận của diode.

Mà: CCCCO VVRR

RV

RR

RV

21

1

21

1

Với 21

1

RR

R

Do CCVV VV , suy ra, op-amp tiếp tục làm việc trong vùng bão hòa

âm. Nếu không có tác động bên ngoài thì mạch không thay đổi trạng thái. Vì

vậy, đây là trạng thái ổn định của mạch.

Khi có xung dương tác động vào iV , VV , làm op-amp đổi qua trạng

thái bão hòa dương, VccVo .

Lúc này, diode ngưng dẫn, tụ C nạp năng lượng từ oV qua R xuống mass, làm

V tăng dần.

Mà: CCO VVVRR

RV

21

1

Do V có thể tăng dần tới Vcc , V có điện thế nhỏ hơn Vcc nên tới một lúc

nào đó VV . Khi này, op-amp làm việc trong vùng bão hòa âm, VccVo ,

diode dẫn, tụ xả và điện thế V được ghim ở mức V . Op-amp ở trạng thái bão

hòa dương là trạng thái không ổn định của mạch.

Hình 3.12

+

-

+Vcc

-Vcc

oVV

R

C

2R

1RiV

V


39

Từ nguyên lý hoạt động trên ta thấy, mạch có một trạng thái ổn định nên mạch

được gọi là mạch đơn ổn hay còn gọi mạch một trạng thái bền. Hình 3.13 là

dạng điện áp ngõ ra và dạng điện áp trên tụ của mạch.

oT là độ rộng xung, nó phụ thuộc vào thời gian nạp của tụ, vì vậy, để tính oT ta

xét phương trình sau:

t

C eVVcctV 1)()(

Tại thời điểm oTt ta có:

VVcceVVccTVOT

oC

1)()(

VVcc

VVcce

OT

1

Vcc

VVcc

V

eOT

1

1

Đặt Vcc

Vk

k

ke

OT

11

k

ke

OT

11

ke

OT

1

1

1

1 ke

OT

1

1ln

kTO

1

1ln

kTO

Mà: RC

1

1ln

kRCTO

Tương tự, ta có:

kRCTph

1

1ln


a. Nguyên lý:

Mạch điện hình 3.14 là sơ đồ mạch

dao động tích thoát dùng Op-amp để

cho ra tín hiệu vuông.

Sơ đồ có hai mạch hồi tiếp từ ngõ ra về

hai ngõ

vào. C ầu phân áp RC hồi tiếp về ngõ

In-, cầu phân

áp R1 –R2 hồi tiếp về ngõ In+.

Để giải thích nguyên lý mạch ta giả sử

tụ C chưa nạp điện và Op-amp đang ở

trạng thái bão hòa dương. Lúc này, cầu

Hình 3.14: Mạch dao động tích

thoát

-

C naïp

+

-Vcc

Vo=+Vcc

C

+

-

R1

R2

+Vcc

R


40

phân áp R1 – R2 đưa điện áp dương về ngõ In+ với mức điện áp là: V0 = +VCC

21

2.RR

RVV

CCinVA (

inV > 0V)

Trong khi đó, ở ngõ In- có điện áp tăng dần lên từ 0V, điện áp tăng do tụ C nạp

qua R theo quy luật hàm số mũ với hằng số thời gian là =RC

Khi tụ C nạp có

inV <

inV thì Op-amp vẫn ở trạng thái bão hòa dương. Khi tụ C

nạp đến mức điện áp

inV >

inV thì OP-AMP đổi thành trạng thái bão hòa âm, ngõ

ra có V0 = -VCC. Lúc này cầu phân áp R1 – R2 đưa điện áp âm về ngõ In+ với

mức điện áp là:

21

2.RR

RVV

CCinVB (

inV < 0V )

Trong khi đó ở ngõ In- vẫn còn đang ở mức điện áp dương với trị số:

21

2.RR

RVV

CCin

do tụ C đang còn nạp điện. Như vậy Op-amp sẽ chuyển sang trạng thái bão hòa

âm nhanh cho cạnh xung vuông thẳng đứng. Tụ C bây giờ sẽ xả điện áp dương

đang nạp trên tụ qua R1 và tải ở ngõ ra xuống mass. Khi tụ C xả điện áp dương

đang có thì

inV vẫn ở mức điện áp âm nên Op-amp vẫn ở trạng thái bão hòa âm.

Khi tụ C xả hết điện áp dương sẽ nạp điện qua R để có điện áp âm đang có do

ngõ ra đang ở trạng thái bão hòa âm chiều nạp bây giờ ngược với chiều dòng

điện nạp trên hình vẽ.

Khi tụ C nạp điện áp âm đến mức

inV <

inV (ngõ In

- nhỏ hơn ngõ In

+) thì Op-amp

lại đổi thành trạng thái bão hòa dương về ngõ ra có V0 = +VCC.

Mạch đã trở lại trạng thái giả thiết ban đầu và hiện tượng trên cứ tiếp diễn liên

tục tuần hoàn.

b. Dạng sóng ở các chân:

Mức giới hạn điện áp ngõ ra là:

V0max +VCC

V0min -VCC

Mức giới hạn điện áp ở hai

ngõvào là:

VA

21

2.RR

RV

CC

VB

21

2.RR

RV

CC

Dạng điện ở ngõ vào In- là dạng

tam giác. Thời gian điện áp ở ngõ

vào In- tăng từ VB lên VA là Op-

amp ở trạng thái bão hòa dương,

Thời gian điện áp ở ngõ vào In-

VA

Vin-

VB

Vin+

VA

VB

Vo Vcc

-Vcc

t

t

t

Hình 3.15. Dạng sóng ở các chân.


41

giảm từ VA xuống VB là Op_amp ở trạng thái bão hòa dương. Dạng điện áp ở

ngõ In+ và ngõ ra là trạng thái xung vuông đối xứng. Chu kỳ của tín hiệu được

tính theo công thức

1

21 2.2

R

RRCLnRT

Suy ra tần số của tín hiệu xung được tính theo công thức

T

f1

Trường hợp đặc biệt:

R1 = 2R2 T = 2.R.CLn2

=2.R.C.0,69

f = CRCR ..4,1

1

..69,0.2

1

R1 = R2 T = 2.R.CLn3

=2.R.C.1,1

CR

f

..2,2

1

3.3 Dao động dùng vi mạch LM555

3.3.1 Cấu tạo vi mạch LM555

Vi mạch 555 được chế tạo thông dụng nhất

là dạng vỏ Plastic như hình vẽ 3.16

Chân 1: GND (nối đất)

Chân 2: Trigger Input (ngõ vào xung nảy)

Chân 3: Output ( ngõ ra)

Chân 4: Reset (hồi phục)

Chân 5: Control Voltage ( điện áp điều khiển)

Chân 6: Threshold (Thềm –ngưỡng)

Chân 7: Dirchage ( xả điện)

Chân 8: +VCC ( nguồn dương)

Vi mạch định thì 555 có 8 chân, có nguồn nuôi trong khoảng từ +5V đến +15V

và mức áp tối đa là +18V. Bên trong vi mạch 555 có hơn 20 Transistor và nhiều

điện trở thực hiện chức năng như trong hình 3.17 gồm:

Cầu phân áp gồm 3 điện trở 5K nối từ nguồn +VCC xuống mass cho ra hai

điện áp chuẩn là 1/3 VCC và 2/3 VCC .

Op-amp (1) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ In- nhận điện áp chuẩn 2/3

VCC còn ngõ In+ thì nối ra ngoài chân 6. Tùy thuộc điện áp của chân 6 so với

điện áp chuẩn 2/3 VCC mà Op-amp (1) có điện áp mức cao hay thấp để làm

tín hiệu R (Reset) điều khiển Flip-Flop(F/F).

Hình 3.16: Hình dạng IC555

6 57

555

2 41

8

3


42

Op-amp (2) là mạch khuếch đại so sánh có ngõ In+ nhận điện áp chuẩn 1/3

VCC còn ngõ In- thì nối ra ngoài chân 2. Tùy thuộc điện áp chân 2 so với

điện áp chuẩn 1/3 VCC mà Op-amp (2) có áp thế ra mức cao hay thấp để làm

tín hiệu S (Set) điều khiển Flip –Flop (F/F).

Mạch Flip-Flop (F/F) là loại mạch lưỡng ổn kích một bên. Khi chân Set (S)

có điện áp cao thì điện áp này kích đổi trạng thái của F/F là ngõ Q lên mức

cao và ngõ Q của xuống mức thấp. Khi ngõ Set đang ở mức cao xuống thấp

thì mạch F/F không đổi trạng thái. Khi chân Reset (R) có điện áp cao thì

điện áp này kích đổi trạng thái của F/F làm ngõ Q lên mức cao và ngõ Q

xuống mức thấp. Khi ngõ Reset đang ở mức cao xuống thấp thì mạch F/F

không đổi trạng thái.

Mạch OUTPUT là mạch khuếch đại ngõ ra để tăng độ khuếch đại dòng cấp

cho tải. Đây là mạch khuếch đại đảo có ngõ vào là chân Q của F/F nên khi

Q ở mức cao thì ngõ ra chân 3 của IC sẽ có điện áp thấp ( 0v) và ngược tại

khi Q ở mức thấp thì ngõ ra chân 3 của IC sẽ có điện áp cao (VCC)

Transistor T1 có chân E nối vào 1 điện áp chuẩn khoảng 1,4 V và loại

Transistor PNP nên khi cực B nối ra ngoài bởi chân 4 có điện áp cao hơn

1,4V thì T1 ngưng dẫn nên T1 không ảnh hưởng đến hoạt động của mạch khi

chân 4 có điện trở trị số nhỏ thích hợp (nối mass) thì T1 dẫn bão hòa đồng

thời làm mạch OUTPUT cũng dẫn bão hòa và ngõ ra xuống thấp. Chân 4

được gọi là chân Reset có nghĩa là nó Reset IC 555 bất chấp tình trạng ở các

ngõ vào khác, do đó chân Reset dùng để kết thúc xung ra sớm khi cần. Nếu

không dùng chức năng Reset thì nối chân 4 lên VCC để tránh mạch bị Reset

do nhiễu.

Transistor T2 là Transistor có cực C để hở nối ra chân 7 (Discharge = xả).

Do cực B được phân cực bởi mức điện áp ra Q của F/F nên khi Q ở mức

cao thì T2 bão hòa và cực C của T2 coi như nối mass, lúc đó ngõ ra chân 3

cũng ở mức thấp. Khi Q ở mức thấp thì T2 ngưng dẫn cực C của T2 bị hở,

lúc đó ngõ ra chân 3 có điện áp cao. Theo nguyên lý trên cực C của T2 ra

chân 7 có thể làm ngõ ra phụ có mức điện áp giống mức điện áp của ngõ ra

chân 4. Hình 3.17 là sơ đồ cấu trúc bên trong của IC 555 vẽ theo kiểu sơ đồ

chức năng.


43


Hình 3.18: Mạch đơn ổn dùng IC 555

Để có thể phân tích nguyên lý của mạch đơn

ổn một cách rõ ràng, dễ hiểu chúng ta sử

dụng sơ đồ hình 3.18. Sơ đồ hình vẽ mạch áp

dụng IC 555 làm mạch đơn ổn, sơ đồ hình

3.18 kềt hợp với sơ đồ cấu trúc bên trong IC.

Trong mạch này chân ngưỡng số 6 và chân

xả số 7 được nối vào điểm chung của mạch

định thì RTC. Chân nhận xung kích số 2

được nối lên nguồn + VCC qua điện trở 10K

sao cho chân này có điện áp lớn hơn 1|3VCC.

Hình 3.18: Mạch đơn ổn dùng IC 555

Đặc điểm của mạch đơn ổn là khi có xung âm hẹp tác động tức thời ở ngõ vào

Trigger chân hai mạch sẽ đổi trạng thái và tại ngõ ra chân 3 sẽ có xung dương

ra. Độ rộng xung ở ngõ ra có thời gian dài hay ngắn tùy thuộc mạch định thì

RTC, sau đó mạch sẽ trở lại trạng thái ban đầu.

Nguyên lý mạch đơn ổn được giải thích như sau:

Khi mở điện tụ C nối chân 6 và 7 xuống masse làm OP- AMP (1) có ngõ In+

nhỏ hơn ngõ In- nên ngõ ra V01 = 0v, ngõ R ở mức thấp. Lúc đó OP-AMP (2) có

Hình 3.17 Cấu trúc của IC 555.

2

Control

Voltage

T2

Vcc

1

+

-15

Trigger Input

S

GND

5K

R OUTPUT

3

Threshold

3

5K

6

F/F

8

2

Vcc

5K

Vr = 1.4 V

+

-2

T1

3

4

1

Vcc

Q

Dirchage

Reset

OUTPUT

NOT

7

+Vcc01

K

C

K

Rt

555

12

3

45

6

7

8

Vo

10 K

K

+Vcc


44

ngõ In+ cũng nhỏ hơn ngõ In

- nên ngõ ra V02 = 0v, ngõ s cũng thấp. Mạch F|F có

hai ngõ R và S đều ở mức thấp và nhờ cấu trúc của mạch chi tiết nê F\F có ngõ

ra Q ở mức cao, qua mạch đảo ngõ ra chân 3 sẽ có mức thấp gần 0v. khi Q ở mức

cao ạo phân cực bão hòa cho T2 làm T2 dẫn nối chân 7 xuống mass, chân 6 cũng

bị nối mass nên tụ C không nạp điện được, mạch sẽ ổn định ở trạng thái này nếu

không có tác động khác ở bên ngoài.

Khi đóng khóa K sẽ có xung âm kích vào chân Trigger số 2 làm OP-AMP (2)

đổi trạng thái ngõ S lên mức cao. Mức cao của ngõ S điều khiển làm F|F đổi

trạng thái, làm ngõ Q xuống mức thấp, ngõ ra qua mạch đảo sẽ tăng lên mức cao

và xung dương ra. Lúc đó, Q ở múc thấp nên T2 ngưng dẫn để tụ C nạp điện qua

RT. Trong thới gian tụ C nạp điện mạch vẫn giữ trạng thái này nên ngõ ra tiếp

tục ở ngõ cao.

Điện áp nạp trên tụ có trị số tăng theo hàm số mũ và khi điện áp đạt gía trị 2|3

VCC thì OP-AMP (1) đổi trạng thái,ngõ R tăng lên mức cao. Ngõ Rcó mức cao

sẽ điều khiển F|F trở lại trạng thái cũ, ngõ Q lên mức cao làm ngõ ra qua mạch

đảo sẽ xuống mức thấp chấm dứt xung dương ra. Đồng thời lúc đó T2 được phân

cực bão hòa nên chân 7 nối mass làm tụ C xả điện, mạch sẽ ổn định ở trạng thái

này cho đến khi nào có xung âm khác tác động vào chân Trigger (số 2).

Thời gian xung dương ra tức là thời gian nạp điện từ 0v lên 2|3 VCC được

tính theo như sau:

Điện áp nạp trên tụ tăng theo hàm số mũ là:

VC = VCC ( 1-

xt

e )

Trong đó = RT. C

Thời gian tụ nạp được điện thế từ 0V lên 2|3 VCC là tx được tính bởi:

VC = VCC ( 1 -

xt

e ) = 2|3VCC

Suy ra: ( 1-

xt

e ) = 3

2hay là 1 -

3

2 =

xt

e

3

1 =

xt

e =

xt

e

1

xt

e = 3

Cuối cùng ta có hàm số ngược của hàm số mũ là Ln.

Như vậy: tx = . Ln3 ( Ln3 = 1,1 )

tx = 1,1 RT. C


45


Sơ đồ mạch hình 3.19 là ứng dụng của IC

555 là mạch đa hài phi ổn để tạo xung

vuông.

Trong mạch chân ngưỡng (Threshold) so 6

được nối với chân Trigger số 2 nên hai

chân này có chung điện áp là điện áp trên

tụ C để so với điện áp chuẩn 2/3 VCC và

1/3 VCC bởi Op- amp (1) và Op- amp (2).

Chân 5 có tụ nhỏ 0.01F nối mass để lọc

nhiễu tần số cao có thể làm ảnh hưởng

điện áp chuẩn 2/3 VCC.

Chân 4 nối nguồn +VCC nên không dùng

chức năng Reset, chân 7 xả điện được nối

vào giữa 2 điện trở RA và RB tạo đường xả

điện cho tụ. Ngõ ra chân 3 có điện trở 1,2 K hạn dòng cho Led và Led để biểu

thị mức điện áp ra (chỉ có thể dùng trong trường hợp tần số dao động có trị số

thấp từ 20HZ trở xuống còn ở tần số cao hơn 40HZ trạng thái sáng tắt của Led

khó có thể nhận biết bằng mắt thường).

Để phân tích nguyên lý của mạch cần phối hợp mạch ứng dụng hình 3.19 và sơ

đồ cấu trúc hình 3.17.

Khi mới đóng điện tụ C bắt đầu nạp từ 0V lên nên:

- Op-amp (1) có VI+< VI

- nên ngõ ra có V01 = mức thấp, ngõ R= 0 (mức thấp).

- Op-amp (2) có VI+ > VI

- nên ngõ ra có V02 = mức cao, ngõ S=1 (mức cao).

Mạch F/F có ngõ S=1 nên Q =1 và Q = 0. Lúc đó ngõ ra chân 3 có V0 VCC (do

qua mạch đảo ) làm Led sáng.

- Transistor T2 có VB2 = 0 do Q = 0 nên T2 ngưng dẫn để tụ C được nạp điện.

Tụ C nạp điện qua RA và RB với hằng số thời gian khi nạp là:

)(BAnap

RR C

Khi điện áp trên tụ tăng đến mức 1/3 VCC thì Op-amp (2) đổi trạng thái, ngõ ra

có V02 = mức thấp, ngõ S = 0 ( mức thấp). Khi S xuống mức thấp thì F/F không

đổi trạng thái nên điện áp ngõ ra vẫn ở mức cao, Led vẫn sáng.

Khi điện áp trên tụ tăng đến mức 2/3 VCC thì Op-amp (1) dổi trạng thái, ngõ ra

có V01 = mức cao, ngõ R = 1.

Mạch F/F có ngõ R= 1 nên Q= 1. Lúc đó ra chân 3 có V0 0V làm Led tắt. Khi

ngõ Q=1 sẽ làm T2 dẫn bão hòa và chân 7 nối mass, làm tụ C không nạp tiếp

điện áp được mà phải xả điện qua RB và Transistor T2 xuống mass. Tụ C xả điện

qua RB với hằng số thời gian là:

xả = RB. C

Khi điện áp trên tụ (tức la điện áp chân 2 và chân 6) giảm xuống dưới 2/3 VCC

thì Op-amp(1) đổi trở lại trạng thái cũ là V01 = mức thấp, ngõ R = 0. Khi R

xuống mức thấp thì F/F không đổi trạng thái nên điện áp ngõ ra vẫn ở mức thấp,

Hình 3.19: Mạch đa hài phi ổn

+VCC=12V

.01

C

R96

Ra

R=1,2K

Rb

555

12

3

4

5

6

78


46

Led vẫn tắt. Khi điện áp trên tụ giảm xuống đến mức 1/3 VCC thì Op- amp(2) lại

có VI+ > VI

- nên ngõ ra có V02 = mức cao, ngõ S1 = 1. Mạch F/F có ngõ S=1 và

0Q , ngõ ra chân 3 qua mạch đảo có V0 + VCC làm Led lại sáng, đồng thời

lúc đó T2 mất phân cực do 0Q nên ngưng dẫn và chấm dứt giai đoạn xả điện

của tụ. Như vậy mạch đã trở lai trạng thái ban đầu và tụ lại nạp điện từ mức 1/3

VCC nên đến 2/3 VCC, hiện tượng này sẽ tiếp diễn liên tục và tuần hoàn.

Lưu ý: Khi mới mở điện tụ C sẽ nạp điện từ 0V lên 2/3 VCC rồi sau đó tụ xả điện

là 2/3 VCC xuống 1/2 VCC chứ không xả xuống 0V. Những chu kỳ sau tụ sẽ nạp

từ 1/3VCC lên 2/3VCC chứ không nạp từ 0V nữa.

Thời gian tụ nạp là thời gian V0 + VCC, Led sáng. Thời gian tụ xả là thời gian

V0 0V, Led tắt.

Thời gian nạp và xả tụ được tính theo công thức:

Thời gian nạp: tnạp = 0,69. nạp

tnạp = 0,69.( RA + RB ) C

Thời gian xả: txả = 0,69.xả

txả = 0,69. RB. C

Điện áp ở ngõ ra chân 3 có dạng hình vuông với chu kỳ là:

T = tnạp +txả

T = 0,69 ( RA + 2RB ) C

Do thời gian nạp và thời gian xả không bằng nhau ( tnạp > txả ) nên tín hiệu hình

vuông ra không đối xứng. Tần số của tín hiệu hình vuông là:

CRRT

f

BA)2(69,0

11

3.4 Dao động dùng các cổng logic

Chương 4: Các mạch tạo xung khác

47

Chương 4

CÁC MẠCH TẠO XUNG KHÁC

4.1 Dao động blocking

BBV

CCV

BR

+

-

iV

BEV

oV

CB

Q

BBV

CCV

BR

+

-

iV

BEV

oV

CB

+

-+

-

Q

CiBi

BBV

CCV

BR

+

-

iV

BEV

oV

CB

+

-+

-

Q

CiBi

Hình 4.1a Hình 4.1b Hình 4.1c


Xét mạch dao động blocking ở hình 4.1a. Ở chế độ xác lập, chưa có xung

tác động vào iV , 0BEV , transistor tắt làm CCo VV . Nếu không có tác động bên

ngoài thì transistor không thay đổi trạng thái, điện thế ngõ ra oV luôn bằng CCV .

Do đó, trạng thái này là trạng thái ổn định của mạch.

Tại thời điểm 0t , kích một xung dương đủ lớn vào iV BEV đủ lớn làm

transistor Q dẫn 0oV . Khi Q dẫn trong cuộn dây C xuất hiện dòng Ci . Do

hiện tượng cảm ứng điện từ nên cuộn dây C xuất hiện một sức điện động cảm

ứng có chiều chống lại sự tăng dòng Ci dòng Ci tăng dần. Độ lớn dòng Ci

được tính theo công thức sau:

iii BC (4.1)

Với Bi là dòng phản hồi của Bi qua biến áp. Gọi c

là sức điện động cảm ứng

của cuộn C . Dòng i là dòng từ hóa được xác định theo công thức:

dt

tdiL

c

)(

(4.2)

Mà, tại thời điểm 0t , Q vừa dẫn, dòng 0)0( i và CCVc . Từ (4.2) ta suy

ra, dòng điện Ci tại thời điểm t nào đó được tính như sau:

0

)0()(

t

itiL

c

0

)0()(

t

itiLVCC


48

tL

Vti CC )( (4.3)

Cũng do hiện tượng cảm ứng điện từ, nên trên cuộn B cũng xuất hiện điện

áp B

v có chiều như hình 4.1b. Chính điện áp này duy trì dòng Bi để transistor

tiếp tục dẫn. Khi Q dẫn điện áp trên cuộn C bằng CCV . Suy ra, điện áp

CCnVvB , với n là tỉ số vòng dây của cuộn B và cuộn C . Lúc này, dòng Bi

được tính theo công thức:

B

BEBB

BR

VVvi B

(4.4)

Từ công thức (4.3) và (4.4) ta

thấy, khi Q dẫn, dòng Ci tăng, dòng

Bi là hằng số. Khi Ci đạt giá trị nào

đó, Bi không đủ để duy trì dòng Ci

thì transistor ra khỏi trạng thái bão

hòa.

Khi transistor chuyển dần sang

chế độ khuếch đại, điện thế oV tăng

làm điện áp trên cuộn C giảm. Điện

áp trên C giảm làm dòng Ci giảm,

do hiện tượng cảm ứng điện từ nên

cuộn C sinh ra sức điện động cảm

ứng ngược chiều với ban đầu làm

điện áp trên cuộn B đổi dấu (xem

hình 41.c). Điện áp trên B đổi dấu

làm 0BEV , transistor tắt rất nhanh.

Lúc này, điện thế ngõ ra được tính

theo công thức CCCo VV . Vì

vậy, điện thế oV tăng nhanh và lớn

hơn điện áp CCV .

Khi transistor tắt, các cuộn dây trong biến áp xả năng lượng, điện áp trên

các cuộn dây giảm dần tới khi xác lập điện áp trên các cuộn dây bằng không. Do

đó, điện thế ngõ ra giảm dần tới CCV (xem hình 4.2).

Tính độ rộng xung OT :

Coi biến áp lý tưởng nên: BB nii

Mà BBV , BEV rất nhỏ nên từ công thức (4.4) ta có:

B

CC

B

BR

nV

R

vi B

(4.5)

0

0

0

CCV

iV

Ci

Bi

oV

0

1t

1t

1t

t

t

t

t

OT

Hình 4.2


49

B

CCB

R

Vni

2

(4.6)

Từ công thức (4.1), (4.3) và (4.6) ta có:

tL

V

R

Vnti CC

B

CCC

2

)( (4.7)

Mà tại thời điểm OTt , transistor bắt đầu hoạt động trong vùng khuếch đại

nên B

CCBOC

R

nViTi )( . Thế OTt và )( OC Ti vào công thức (4.7) ta được:

B

CCO

CC

B

CC

R

nVT

L

V

R

Vn

2

)( nR

nLT

B

O (4.8)

4.2 Mạch Schmitt trigger

4.2.1 Mạch dùng BJT


Mạch hình 4.3 được thiết

kế sao cho các transistor hoạt

động trong vùng bão hòa.

Khi iV nhỏ Q1 tắt, điện

thế tại cực C của Q1 lớn làm

Q2 dẫn bão hòa, lúc này,

CEsatECO VRIV 22 . Khi Q2

dẫn bão hòa điện thế tại cực E

của Q1 và Q2 lớn, tiếp tục

duy trì trạng thái tắt của Q1.

Khi iV tăng lớn hơn một

giá trị điện áp ngưỡng 2ngV

nào đó, Q1 dẫn, điện thế tại

cực C của Q1 nhỏ làm Q2 tắt,

lúc này, CCO VV . Khi Q1 dẫn

điện thế tại cực E của Q1 và

Q2 lớn, tiếp tục duy trì trạng

thái tắt của Q2.

Khi iV giảm nhỏ hơn một giá trị điện áp ngưỡng 1ngV nào đó, Q1 tắt, điện

thế tại cực C của Q1 lớn làm Q2 dẫn bão hòa, lúc này, CEsatECO VRIV 22 . Khi

Q2 dẫn bão hòa điện thế tại cực E của Q1 và Q2 lớn, tiếp tục duy trì trạng thái

tắt của Q1.

Q1

Q2

1CR

1R

C OV2CR

1BR2R

2ER

iV

CCV

EV

2Ci1Ci

Hình 4.3

0

V

iV

1ngV

CCV OV

2ngV

CEsatEC VRI 22 t

Hình 4.4


50

4.2.2 Mạch dùng Op-Amp

+

-

+Vcc

-Vcc

oViV

2R

1R

V

0

V

iVCCV

OV

CCVt

CCV

CCV

Hình 4.5 Hình 4.6

Từ hình 4.5 ta có:

i

O

VV

VRR

RV

21

1

Đặt 21

1

RR

R

i

O

VV

VV

i

CC

VV

VV

Khi CCO VV :

Nếu CCi VV thì OV không thay đổi và vẫn bằng CCV .

Nếu CCi VV thì CCO VV

Khi CCO VV :

Nếu CCi VV thì CCO VV .

Nếu CCi VV thì OV không thay đổi và vẫn bằng CCV

Hình 4.6 là dạng điện áp của mạch ở hình 4.5.

4.3 Mạch dao động dùng UJT

CCV

1BV

2BV

C

R

EV

1R

2R

CCV

1BV

2BV

C

R

EV

1R

2R

1BR

2BRD

BV

EI

BI

EV

EI

VI

PI

0 PVBVVV

Hình 4.6a Hình 4.6b Hình 4.7


51

Hình 4.6a là mạch dao động dùng UJT. Hình 4.6b là mạch dao động dùng UJT

khi thay UJT bằng mạch tương đương bao gồm hai điện trở 1BR , 2BR và diode

D.


Giả sử, điện áp trên tụ tại thời điểm ban đầu bằng không. Khi này, ta cấp

nguồn CCV , điện thế 0EV .

Mà CC

BB

BB V

RRRR

RRV

2211

11 )(

(4.9)

BE VV

Suy ra, diode D bị phân cực nghịch Dòng BI nhỏ điện áp 11 RIV BB

nhỏ, điện áp 22 RIVV BCCB lớn. Đồng thời tụ C nạp qua R làm điện áp EV

tăng dần. Tới một lúc nào đó EV đủ lớn làm diode phân cực thuận.

Diode dẫn làm cho 1BR giảm dòng BI tăng lớn làm cho 1BV tăng, 2BV

giảm. Đồng thời do 1BR giảm từ công thức (4.9) ta thấy điện thế tại BV giảm.

Lúc này, tụ xả qua diode, qua 1BR và qua 1R xuống mass làm điện thế EV giảm.

Tới một lúc nào đó điện thế EV đủ nhỏ làm cho diode tắt. Lúc đó, BI lại giảm và

quá trình cứ lặp đi lặp lại. Sau đây là dạng điện áp 1BV , 2BV và EV của mạch.

1BV

2BV

EV

PV

VV

CCV

t

t

t

1t 2t 3t 4t 5t 6t0

0

0

1t 2t 3t 4t 5t 6t

1t 2t 3t 4t 5t 6t

Hình 4.8

THIẾT BỊ CHÍNH CHO CÁC BÀI THỰC TẬP

I. Thiết bị chính bao gồm các phần chức năng : Nguồn một chiều. Nguồn tín hiệu. Test Board dùng để cắm linh kiện khi lắp ráp mạch.

II. Đặc trưng và chức năng của thiết bị chính như sau : Nguồn +12V, -12V, dòng 3A, có bảo vệ quá dòng Nguồn 5V, dòng 2A, có bảo vệ quá dòng Nguồn dương 0..20V, nguồn âm 0..-20V, dòng 1.5A có bảo vệ quá dòng

(mass riêng) Nguồn tín hiệu có thể lựa chọn các loại tín hiệu gồm tín hiệu sin, tín hiệu tam

giác, xung vuông đơn cực và xung vuông lưỡng cực, có biên độ 0..10V, tầnsố 1Hz..50KHz

Các nguồn có LED hiển thị báo có nguồn và báo quá dòng. Các nguồn 12V, +5V và nguồn tín hiệu được nối chung mass, nên chúng có

ký hiệu mass giống nhau. Các nguồn DC thay đổi được từ 0 tới 20V được nối chung mass, nên chúng

có ký hiệu mass giống nhau. Các nguồn DC và nguồn tín hiệu đều được đưa lên Test board.

III.CÁC BÀI THỰC TẬP

STT NỘI DUNG THIẾT BỊ VẬT TƯ1 Bài 1: Sử dụng máy hiện sóng và mô hình

kỹ thuật xung1.1 Máy hiện sóng (OSC)

1.1.1 Cấu tạo của máy hiện sóng1.1.2 Chức năng và cách sử dụng

các bộ phận trên OSC1.2 Mô hình kỹ thuật xung

1.2.1 Giới thiệu1.2.2 Cách sử dụng

1.3 Thực hành1.3.1 Xác định hình dạng, biên

độ, tần số của tín hiệu1.3.2 Chỉnh một nguồn sao cho

cho hình dạng, biên độ và tần sốtheo yêu cầu

Mô hìnhthực hành kỹthuật xung Máy hiệnsóng (OSC)

2 Bài 2: Mạch biến đổi dạng xung dùng RC2.1 Mạch biến đổi dạng xung

dùng RC2.1.1 Mạch lọc thông thấp và

mạch tích phân2.1.2 Mạch lọc thông cao và

mạch vi phân2.2 Mạch biến đổi dạng xung

dùng Op-Amp2.2.1 Mạch tích phân dùng Op-

Amp2.2.2 Mạch vi phân dùng Op -

Amp


R: 100,1K.C: 1uF,0.1uFOp-Amp:741

3 Bài 3: Mạch xén và mạch ghim điện áp3.1 Mạch xén song song

3.1.1 Mạch xén phần điện áp lớnhơn VDC

3.1.2 Mạch xén phần điện áp nhỏhơn VDC

3.1.3 Mạch xén hai mức điện áp3.2 Mạch xén nối tiếp

3.2.1 Mạch xén phần điện áp lớnhơn VDC

3.2.2 Mạch xén phần điện áp nhỏhơn VDC

3.3 Mạch ghim điện áp3.3.1 Mạch ghim đỉnh trên3.3.2 Mạch ghim đỉnh dưới


Diode:1N4148R: 47KC: 0.1uF,1uF

4 Bài 4: Mạch dao động4.1 Mạch dao động đa hài dùng

transistor4.1.1 Mạch Schmitt trigger

dùng BJT4.1.2 Mạch dao động đa hài

lưỡng ổn4.1.3 Mạch dao động đa hài đơn

ổn4.1.4 Mạch dao động đa hài bất

ổn4.2 Mạch dao động đa hài dùng

Op-Amp4.2.1 Mạch Schmitt trigger

dùng Op-Amp4.2.2 Mạch dao động đa hài bất


Q: C1815Op-Amp:741Diode:1N4148R:220,330,1K,33K,47KC: 0.1uF,1uF

ổn4.2.3 Mạch dao động đa hài đơn

ổn4.3 Mạch tạo xung dùng IC

LM5554.3.1 Mạch dao động đa hài đơn

ổn4.3.2 Mạch dao động đa hài bất

ổn4.4 Mạch dao động dùng UJT

BÀI 1: SỬ DỤNG MÁY HIỆN SÓNG VÀ MÔ HÌNH KỸTHUẬT XUNG

I. THIẾT BỊ SỬ DỤNG:

Mô hình thực hành kỹ thuật xung Máy OSC

II. MỤC TIÊU:

Sau khi học xong SV viên có khả năng:- Sử dụng được mô hình kỹ thuật xung và máy hiện sóng.

III.NỘI DUNG:1.1 Máy hiện sóng

3.3.1 Cấu tạo của máy hiện sóng3.3.2 Chức năng và cách sử dụng các bộ phận trên máy hiện sóng POWER

Power: Công tắc nguồn. Khi ở vịtrí “ON” thì LED sẽ sáng.

INTENSITY CONTROL Intensity control: Dùng để thay đổi

cường độ sáng của tia. Để tăng độsáng ta vặn theo chiều kim đồnghồ.

FOCUS Điều chỉnh độ hội tụ của tia (điều

chỉnh độ sắc nét).

TRIG LEVEL Trig Level dùng để điều chỉnh cho

dạng sóng đứng yên và định điểmbắt đầu của dạng sóng.

TRIGGERING COUPLING Dùng để lựa chọn kiểu lấy trigger

(trigger mode). AUTO: Ở chức năng này, tín hiệu

quét được phát ra khi không có tínhiệu trigger thích hợp; tự độngchuyển về vận hành quét trigger(triggered sweep) khi có tín hiệutrigger thích hợp.

NORM: Ở chức năng này, tín hiệuquét chỉ được phát ra khi có tínhiệu trigger thích hợp.

TV-V: Dải tần trigger trong khoảngDC- 1KHz.

TV-H: Dải tần trigger trongkhoảng 1KHz- 100KHz.

TRIGGER SOURCEDùng để lựa chọn nguồn lấy trigger. CH 1: Tín hiệu của kênh CH1 trở

thành nguồn trigger bất chấp vị trícủa VERTICAL MODE.

CH 2: Tín hiệu của kênh CH2 trởthành nguồn trigger.

LINE: Tín hiệu AC line được dùngnhư là nguồn lấy trigger.

EXT: Tín hiệu Trigger được lấy từđầu nối EXT TRIG.

MAIN, MIX, AND DELAY

POSITION (PULL x 10) Dùng để điều chỉnh vị trí của tia

sáng theo chiều ngang. Khi keo ra dùng để nhân trục thời

gian lên 10 lần.

VARIABLE Dùng thay đổi tỉ lệ quét một cách

liên tục.

TIME / DIV Dùng để chọn tỉ lệ trên trục thời

gian.

POSITION Điều chỉnh vị trí của tia sáng theo

chiều dọc. Khi keo ra sẽ làm đảo pha tín hiệu

ngõ vào.

VOLTS / DIV Dùng để chọn tỉ lệ theo chiều điện

áp.

AC-GND-DC Khi để ở vị trí AC chỉ cho thành

phần AC của tín hiệu vào máy. Khi để ở vị trí GND không cho tín

hiệu vào máy. Khi để ở vị trí DC cho cả thành

phần AC và DC của tín hiệu vàomáy.

INPUT Ngõ vào của tín hiệu cần đo.

VERT MODE Khi ở vị trí CH1: Chỉ đo một kênh

CH1. Khi ở vị trí CH2: Chỉ đo một kênh

CH2. Khi ở vị trí DUAL: Do đồng thời

hai kênh. Khi ở vị trí ADD: Tín hiệu ngõ ra

là tổng của hai tín hiệu ở kênh CH1và kênh CH2.

EXT TRIG

CAL Dùng để lấy tín hiệu chuẩn trước

khi đo.

Chú ý: Trước khi sử dụng máy hiện sóng Để POWER ở vị trí “OFF”. Để INTENSITY, FOCUS ở vị trí giữa. Để VERT MODE ở vị trí CH1. Núm Amplitude VAR của CH1 và CH2 ở vị trí CAL. Điều chỉnh CH1 – position, CH2 – position và POS (Time) ở vị trí giữa. Đặt AC - GND - DC tại vị trí GND. VOLT/DIV: 50 mV/DIV. TIME/DIV: 0.5 mS/DIV. Sweep VAR chỉnh ở vị trí CAL. COUPLING để ở vị trí AUTO. SOURCE đặt ở CH1. Chỉnh TRIG LEVEL tới vị trí "+".

Bật công tắc nguồn. Nếu không thấy tia sáng thì nhấn nút BEAM FIND. Điều chỉnh CH 1 POS và HORIZONTAL POS để tia sáng nằm ở giữa màn

hình. Điều chỉnh độ sáng và độ sắc nét của tia sáng.

1.2 Mô Hình Thực Hành Kỹ Thuật Xung1.2.1 Giới Thiệu Nguồn +12V, -12V, dòng 3A, có bảo vệ quá dòng Nguồn 5V, dòng 2A, có bảo vệ quá dòng Nguồn dương 0..20V, nguồn âm 0..-20V, dòng 1.5A có bảo vệ quá dòng

(mass riêng) Nguồn tín hiệu có công tắc xoay để chọn các loại tín hiệu gồm tín hiệu sin,

tín hiệu tam giác, xung vuông đơn cực và xung vuông lưỡng cực, có: Biên độ 0..10V Tần số 1Hz..50KHz

Các nguồn có led hiển thi báo có nguồn và báo quá dòng. Các nguồn 12V, +5V và nguồn tín hiệu được nối chung mass, nên chúng

có ký hiệu mass giống nhau. Các nguồn DC thay đổi được từ 0 tới 20V được nối chung mass, nên

chúng có ký hiệu mass giống nhau. Các nguồn DC và nguồn tín hiệu đều được đưa lên Test Board.1.2.2 Cách sử dụng Dùng VOM và OSC để đo thử và kiểm tra các nguồn trên mô hình. Ráp thử một mạch ứng dụng trên testboard.

1.3 Thực Hành1.3.1 Xác định hình dạng, biên độ, tần số của tín hiệu Đọc biên độ:

Điện áp (V) = Độ cao của điện áp (ô) Volts / div (V/ô)

Biên độ (V) = Độ cao của biên độ (ô) Volts / div (V/ô)

Đọc Chu kỳ:Thời gian (s) = Độ rộng của thời gian (ô) Time / div (s / ô)

Chu kỳ (s) = Độ rộng của chu kỳ (ô) Time / div (s / ô)

Mỗi lần đo, điều chỉnh núm chỉnh biên độ, núm chỉnh tần số, múm chỉnhdạng điện áp ở vị trí bất kỳ rồi điền vào bảng sau:

Lần đoĐiện áp Chu kỳ

Tần số(Hz)

DạngsóngĐộ

cao (ô)

Giaiđo

(V/ô)

Biênđộ (V)

Độrộng(ô)

Giaiđo

(s/ô)

Chukỳ (s)

1

2

3

4

5

1.3.2 Chỉnh một nguồn sao cho có hình dạng, biên độ theo yêu cầu VD: Điều chỉnh một nguồn xoay chiều hình Sin có biên độ 10V, tần số

1KHz. Các bước thực hiện:- Bước 1: Điều chỉnh núm chọn dạng sóng theo yêu cầu.- Bước 2: Điều chỉnh biên đô.

Chọn giai đo thích hợp. Chỉnh núm chỉnh biên độ trên mô hình sao cho:

Độ cao của biên độ (ô) = Biên độ cần có (V) Giai đo (V/ô)- Bước 3: Điều chỉnh tần số.

Tính chu kỳ cần có:f

T1

Chọn giai đo thích hợp. Chỉnh núm chỉnh tần số trên mô hình sao cho:

Chiều dài của chu kỳ (ô) = Chu kỳ cần có (s) Giai đo (s/ô) Bài tập áp dụng:

a. Điều chỉnh một xung vuông đơn cực có biên độ 2V, tần số 500Hz.b. Điều chỉnh một xung vuông lưỡng cực có biên độ 3V, tần số 5KHz.c. Điều chỉnh một xung tam giác có biên độ 7V, tần số 3KHz.d. Điều chỉnh một sóng sin có biên độ 9V, tần số 10KHz.

BÀI 2 : MẠCH BIẾN ĐỔI DẠNG XUNG DÙNG RC

I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG:

Mô hình thực hành kỹ thuật xung Máy OSC

II.MỤC TIÊU:

Sau khi học xong SV viên có khả năng:- Nhớ và ráp được mạch lọc thông thấp, mạch lọc thông cao.- Đo, vẽ và giải thích được dạng sóng ngõ vào, ngõ ra của mạch lọc thôngthấp, mạch lọc thông cao.- Nhớ và giải thích được điều kiện để mạch lọc RC trở thành mạch tích phân,mạch vi phân.

III.NỘI DUNG:2.1 Mạch biến đổi dạng xung dùng RC

2.1.1 Mạch lọc thông thấp và mạch tích phân Lần 1:- Sinh Viên mắc mạch như hình vẽ

( 100R , FC 1 ).- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông

đơn cực, biên độ 5V, tần số 1KHz và cấpvào Vi của mạch trên.

- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2)vào hình H1.

Kênh 1:- Time/Div:- Volts/Div:


Hình H1

R

CVi Vo

10090

100%

Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay

KR 1 , FC 1 .- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2)

vào hình H2.



Hình H2

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở hai lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)? Khi nào mạch trên trở thành mạch tích phân?....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích tại sao dạng điện áp Vo của lần 1 và lần 2 không giống nhau?....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của hai lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Trình bày quá trình hoạt động của mạch?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

2.1.2 Mạch lọc thông cao và mạch vi phân Lần 1:- Sinh Viên mắc mạch như hình vẽ

( 100R , FC 1 ).- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông

đơn cực, biên độ 5V, tần số 1KHz và cấpvào Vi của mạch trên.

- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh2) vào hình H1.



Hình H1

Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay KR 1 , FC 1 .- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

c

Vi VoR

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở hai lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)? Khi nào mạch trên trở thành mạch vi phân?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích tại sao dạng điện áp Vo của lần 1 và lần 2 không giống nhau?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của hai lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Trình bày quá trình hoạt động của mạch?..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2.2 Mach biến đổi dạng xung dùng Op - Amp2.2.1 Mạch tích phân dùng Op - Amp Lần 1:- Sinh Viên mắc mạch như hình vẽ

( 100R , FC 1 ).- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung

vuông lưỡng cực, biên độ 0,5V, tần số1KH z và cấp vào Vi của mạch trên.

- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo(kênh 2) vào hình H1.



Hình H1 Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay KR 1 , FC 1- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

cR

R

+

-

VoVi

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở hai lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. So sánh dạng điện áp Vo của lần 1 và lần 2?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của hai lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Chứng minh mạch trên là mạch tích phân?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

2.2.2 Mạch vi phân dùng Op - Amp Lần 1:- Sinh Viên mắc mạch như hình vẽ

( 100R , FC 1 ).- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung

vuông lưỡng cực, biên độ 0,5V, tần số1KHz và cấp vào Vi của mạch trên.

- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo

(kênh 2) vào hình H1.



Hình H1

Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay KR 1 , FC 1- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

c

R

Vo

+

-

Vi

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở hai lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. So sánh dạng điện áp Vo của lần 1 và lần 2?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của hai lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Chứng minh mạch trên là mạch vi phân?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

BÀI 3: MẠCH XÉN VÀ MẠCH GHIM ĐIỆN ÁP

I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG : Mô hình thực hành kỹ thuật xung Máy OSC

II.MỤC TIÊU: Sau khi học xong SV viên có khả năng:

- Nhớ và ráp được các loại mạch xén, mạch ghim điện áp.- Đo và vẽ được dạng sóng ngõ vào và ra của các loại mạch xén, mạch ghimđiện áp.- Phân biệt được các loại mạch xén, mạch ghim điện áp.- Trính bày được nguyên lý hoạt động của các loại mạch xén, mạch ghimđiện áp.- Giải thích và vẽ được dạng sóng ngõ vào và ngõ ra của các loại mạch xén,mạch ghim điện áp.

III.NỘI DUNG:3.1 Mạch xén song song

3.1.1 Mạch xén phần điện áp lớn hơn VDC. Lần 1:- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V

điều chỉnh Vdc = 5V và mắc mạch nhưhình vẽ.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin,biên độ 10V, tần số 1KHz và cấp vào Vi

của mạch trên.- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo




Hình H1

ViD

VoVdc

47K

10090

100%

Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay nguồn tín hiệu là sóng tam giác, có biên

độ 10V tần số 2KHz và cấp vào Vi của mạch trên.- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

Lần 3:- Thực hiện như lần một nhưng thay nguồn tín hiệu là sóng sin, có biên độ

4V tần số 3KHz và cấp vào Vi của mạch trên.- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H3.



Hình H3

10090

100%

10090

100%

Lần 4:- Để nguyên mạch đang chạy ở lần 2, điều chỉnh điện áp Vdc, nhìn trên OSC

và nhận xét............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Lần 5:- Sinh Viên mắc mạch như hình vẽ- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin,

biên độ 10V, tần số 1KHz và cấp vào Vi

của mạch trên.- Dùng nguồn điều chỉnh được -20V..0

điều chỉnh Vdc = -5V.- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo




Hình H4

Vo

Vdc

DVi

47K

10090

100%

Lần 6:- Thực hiện như lần năm nhưng thay nguồn tín hiệu là sóng sin, có biên độ




Hình H5

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở mỗi lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích dạng điện áp Vo theo từng khoảng thời gian cho mỗi lần đo?................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của các lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.1.2 Mạch xén phần điện áp nhỏ hơn VDC

Lần 1:- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V

điều chỉnh Vdc = 5V và mắc mạch nhưhình vẽ.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin,biên độ 10V, tần số 1KHz và cấp vào Vi

của mạch trên.- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo




Hình H1



Vdc

47KD

Vi Vo

10090

100%



Hình H2





Hình H3


và nhận xét......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

10090

100%

Lần 5:- Sinh Viên mắc mạch như hình vẽ- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin, biên

độ 10V, tần số 1KHz và cấp vào Vi củamạch trên.

- Dùng nguồn điều chỉnh được -20V..0 điềuchỉnh Vdc = -5V.




Hình H4





Hình H5

Vdc

47KD

Vi Vo

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở mỗi lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích dạng điện áp Vo theo từng khoảng thời gian cho mỗi lần đo?..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của các lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.1.3 Mạch xén hai mức điện áp. Lần 1:- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V điều

chỉnh Vdc1 = 5V.- Dùng nguồn điều chỉnh được -20..0V điều

chỉnh Vdc2 = -5V.- Sinh Viên mắc mạch như hình vẽ- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin, biên





Hình H1

Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay nguồn

tín hiệu là sóng tam giác, có biên độ 10Vtần số 2KHz và cấp vào Vi của mạch trên.


Vdc2

47K

Vdc1

Vi Vo

10090

100%



Hình H2

Lần 3:- Thực hiện như lần một nhưng thay

nguồn tín hiệu là sóng sin, có biên độ4V tần số 3KHz và cấp vào Vi của mạchtrên.

- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo




Hình H3

10090

100%

10090

100%

Lần 4:- Dùng nguồn 5V cấp vào Vdc1.- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V điều

chỉnh Vdc2 = 2V và mắc mạch như hìnhvẽ.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin, biênđộ 6V, tần số 1KHz và cấp vào Vi củamạch trên.




Hình H4 Lần 5:- Thực hiện như lần năm nhưng thay nguồn tín hiệu là sóng sin, có biên độ




Hình H5

Vdc2

47K

Vdc1

Vi Vo

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở mỗi lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích dạng điện áp Vo theo từng khoảng thời gian cho mỗi lần đo?.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của các lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.2 Mạch xén nối tiếp3.2.1 Mạch xén phần điện áp lớn hơn VDC. Lần 1:- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V điều

chỉnh Vdc = 5V và mắc mạch như hình vẽ.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin, biên





Hình H1 Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay nguồn tín hiệu là sóng tam giác, có biên




Hình H2

47KVdc

Vi Vo

10090

100%

10090

100%





Hình H3


và nhận xét.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Lần 5:- Dùng nguồn điều chỉnh được -20V..0 điều

chỉnh Vdc = -5V và mắc mạch như hình vẽ.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin, biên



10090

100%

ViVdc

Vo47K



Hình H4





Hình H5

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở mỗi lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích dạng điện áp Vo theo từng khoảng thời gian cho mỗi lần đo?...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của các lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.2.2 Mạch xén phần điện áp nhỏ hơn VDC. Lần 1:- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V điều

chỉnh Vdc = 5V và mắc mạch như hình vẽ.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin, biên





Hình H1





Hình H2

Vi VoVdc

47K

10090

100%

10090

100%





Hình H3


và nhận xét..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................


chỉnh Vdc = -5V và mắc mạch như hìnhvẽ.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin, biênđộ 10V, tần số 1KHz và cấp vào Vi củamạch trên.

10090

100%

VoViVdc

47K




Hình H4





Hình H5

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở mỗi lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích dạng điện áp Vo theo từng khoảng thời gian cho mỗi lần đo?...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của các lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.3 Mạch ghim điện áp (Mach Kẹp).3.3.1 Mạch ghim đỉnh trên Lần 1:- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V điều

chỉnh Vdc = 5V và mắc mạch như hình vẽ.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông

lưỡng cực, biên độ 10V, tần số 1KHz vàcấp vào Vi của mạch trên.




Hình H1 Lần 2:- Thực hiện như lần một nhưng thay nguồn tín hiệu là sóng sin, có biên độ




Hình H2

10090

100%

10090

100%

cVi Vo

47K

Vdc

Lần 3:- Thực hiện như lần một nhưng thay nguồn tín hiệu là xung vuông lưỡng

cực, có biên độ 4V tần số 3KHz và Vdc= 6V.- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H3.



Hình H3


và nhận xét.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%


chỉnh Vdc = -5V và mắc mạch như hình vẽ.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông





Hình H4

Lần 6:- Thực hiện như lần năm nhưng thay nguồn tín hiệu là xung vuông đơn cực,

có biên độ 5V tần số 3KHz và Vdc=-6V.- Đo và vẽ điện áp Vi (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H5.



Hình H5

cVi Vo

47K

Vdc

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở mỗi lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)? Cho biết điều kiện để hình dạng của Vo giống Vi?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích dạng điện áp Vo theo từng khoảng thời gian cho mỗi lần đo?.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của các lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.3.2 Mạch ghim đỉnh dưới Lần 1:- Dùng nguồn điều chỉnh được 0..20V điều

chỉnh Vdc = 5V và mắc mạch như hình vẽ.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông





Hình H1


5V tần số 2KHz và cấp vào VI của mạch trên.- Đo và vẽ điện áp VI (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

cVi Vo

47K

Vdc

10090

100%

10090

100%

Lần 3:- Thực hiện như lần một nhưng thay nguồn tín hiệu là xung vuông đơn cưc,

có biên độ 4V tần số 3KHz và Vdc= 6V.- Đo và vẽ điện áp VI (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H3.



Hình H3


và nhận xét........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%


chỉnh Vdc = -5V và mắc mạch như hình vẽ.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông





Hình H4

Lần 6:- Thực hiện như lần năm nhưng thay nguồn tín hiệu là xung vuông lưỡng

cực, có biên độ 4V tần số 3KHz và Vdc=-6V.- Đo và vẽ điện áp VI (kênh 1) và Vo (kênh 2) vào hình H5.



Hình H5

cVi Vo

47K

Vdc

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vo ở mỗi lần đo (Vmax, Vmin, tần số tín hiệu vào và tín hiệura)? Cho biết điều kiện để hình dạng của Vo giống Vi?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Giải thích dạng điện áp Vo theo từng khoảng thời gian cho mỗi lần đo?..................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. So sánh dạng điện áp ngõ vào và ngõ ra của các lần đo với lý thuyết đã học? Nếukhác thì tại sao?.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

3.4 Bài TậpSinh Viên tự thiết kế và lắp ráp thử nghiệm các mạch theo yêu cầu cụ thể của mỗibài tập sau:Bài 1: Hãy thiết kế mạch sao cho có thể loại bỏ các xung nhiễu có dạng sau:

Bài 2: Hãy thiết kế mạch sao cho có thể loại bỏ các xung nhiễu có dạng sau:

Bài 3: Hãy thiết kế mạch sao cho có thể loại bỏ các xung nhiễu có dạng sau:

Bài 4: Cho mạch điện như hình vẽ và dạng điện áp V1. Hãy thiết kế mạch trung giansao cho có thể loại bỏ các xung nhiễu để mạch số có thể hiểu được, xác định V2:

Vi(V)

0

t

5

1

Nhiễu

NhiễuVi(V)

0

t

5

NhiễuVi(V)

0

7

2

5V12V

0V

Maïchtrunggian

Maïchsoá

Maïchphaùttín

hieäu

V1 V2

Vi

0

5

-5

t1 t2 t3

Vo

t

10

-5

t1

t2

t3

t4

Bài 5: Hãy thiết kế mạch điện khi biết Vi và Vo của mạch đó:

Bài 6: Từ thực nghiệm hãy so sánh và giải thích sự khác nhau của hai mạch điệnsau:

V1(V)

0

12

t

Nhiễu

c

Vdc

DVi Vo

c

VdcVi Vo

BÀI 4: MẠCH DAO ĐỘNG

I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG : Mô hình thực hành kỹ thuật xung Máy OSC


- Nhớ và ráp được mạch lưỡng ổn, đơn ổn và phi ổn.- Đo và vẽ được dạng sóng ngõ ra của mạch lưỡng ổn , đơn ổn, phi ổn.- Trình bày được nguyên lý hoạt động của mạch dao động đa hài lưỡng ổn,đơn ổn và phi ổn.- Giải thích được dạng sóng ngõ ra của mạch dao động đa hài lưỡng ổn, đơnổn và phi ổn.

III.NỘI DUNG:4.1 Mạch dao động đa hài dùng transistor

4.1.1 Mạch Schmitt trigger dùng BJT Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với RC1=

10K; RC2= 4,7K; RE= 1K;RB= 10K; Vcc=12V; VZ= 3,3V.Q1 và Q2 là transistor C1815.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóngsin có biên độ 8V, f= 100Hz cấpvào Vi.

- Đo và vẽ Vi (kênh 1) & Vo1(kênh 2)vào hình H1.



Hình H1

10090

100%

ViQ1

Q2

E

C1

Vz

C2R

B

Vo

Vcc

R

R

R

Lần 2:- Thực hiện như lần 1 nhưng điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng tam giác có

biên độ 8V, f= 100Hz cấp vào Vi.- Đo và vẽ Vi (kênh 1) & Vo1(kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

Lần 3:- Thực hiện như lần 1 nhưng điều chỉnh nguồn tín hiệu là sóng sin có biên

độ 2V, f= 100Hz cấp vào Vi.- Đo và vẽ Vi (kênh 1) & Vo1(kênh 2) vào hình H3.



Hình H3

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vi và Vo (hình dạng, biên độ, tần số)? Hình dạng điện ápngõ vào có ảnh hưởng đến dạng điện áp ngõ ra không? Biên độ điện áp vào có ảnhhưởng tới ngõ ra không? Tại sao?................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Điện áp ngõ ra của mạch có giá trị nhỏ nhất bằng bao nhiêu, giá trị lớn nhấtbằng bao nhiêu? Tại sao?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.1.2 Mạch dao động lưỡng ổn Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

RC1=RC2=1K; RB1=RB2=47K;R1=R2=560; C= 1uF; R=220;Vcc=12V.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xungvuông đơn cực có biên độ 5V, f=200Hz cấp vào Vi.

- Đo và vẽ VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh 2)vào hình H1.



Hình H1

VCC

Q1 Q2

Rc1

R1 R2

Rc2

Rb2

C

Rb1

R

Vi

Vo1 Vo2

10090

100%

- Đo và vẽ Vo1(kênh 1) & Vo2 (kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

Lần 2:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

RC1=RC2=1K; RB1=RB2=47K;R1=R2=560; C= 1uF; R=220;Vcc=12V.


- Đo VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh 2).- Đo Vo1(kênh 1) & Vo2 (kênh 2).- Nhận xét giữa lần 1 và lần 2, khác

nhau như thế nào tại sao?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

VCC

Q1 Q2

Rc1

R1 R2

Rc2

Rb2

C

Rb1

R

DVi

Vo1 Vo2

10090

100%

Lần 3:- Giữ nguyên mạch điện ở lần 2. Đo điện áp trên hai đầu của điện trở R

(kênh 1) vẽ vào hình H3.- Tháo diode D của mạch, do điện áp trên hai đầu của điện trở R (kênh 2) và

vẽ vào hình H3.



Hình H3

- Nhận xét sự khác nhau khi tháo diode và khi chưa tháo diode, tại sao?...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Nhận xét:1/. Khi Q1 dẫn VO1 bằng bao nhiêu Volt? Khi Q1 tắt VO1 bằng bao nhiêu Volt? Tạisao?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

2/. Khi nào thì Q1 dẫn, Q2 tắt và ngược lại?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Q1 và Q2 có cùng dẫn, cùng tắt đồng thời không? Tại sao?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5/. Thời gian dẫn của Q1, thời gian tắt của Q1 phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6/. Tại sao mạch được gọi là mạch lưỡng ổn?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

7/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.1.3 Mạch dao động đơn ổn Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

RC1=RC2=1K; RB1=47K; R1=560;R=220; C2= 1uF; C=0,1uF;Vcc=12V.


- Đo và vẽ VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh 2)vào hình H1.



Hình H1




Hình H2

Q2

Rb1

Vcc

Rc1

R

C2Rc2

Vo2

R1

Vo1

Vi

Q1C

10090

100%

10090

100%


RC1=RC2=1K; RB1=47K;R1=560; C2= 1uF; C= 0,1uF;R=220; Vcc=12V.


- Đo VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh 2).- Đo Vo1(kênh 1) & Vo2 (kênh 2).- Nhận xét giữa lần 1 và lần 2, khác

nhau như thế nào tại sao?...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Lần 3:- Ráp mạch điện ở lần 1. Đo điện áp ở Cathode (cực âm) của diode (kênh 1)

vẽ vào hình H3.- Hở Cathode (cực âm) của diode với cực B của Q2, do điện áp ở Cathode

(cực âm) của diode (kênh 2) và vẽ vào hình H3.



Hình H3

Q2

Rb1

Vcc

Rc1

R

C2Rc2

Vo2

R1

Vo1

Vi

Q1C

10090

100%

- Nhận xét sự khác nhau khi hở diode và khi chưa hở diode, tại sao?.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Nhận xét:1/. Khi Q1 dẫn VO1 bằng bao nhiêu Volt? Khi Q1 tắt VO1 bằng bao nhiêu Volt? KhiQ2 dẫn VO2 bằng bao nhiêu Volt? Khi Q2 tắt VO2 bằng bao nhiêu Volt? Tại sao?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Khi nào thì Q1 dẫn, Q2 tắt và ngược lại?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Q1 và Q2 có cùng dẫn, cùng tắt đồng thời không? Tại sao?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

5/. Thời gian dẫn của Q1, thời gian tắt của Q1 phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6/. Tại sao mạch được gọi là mạch đơn ổn?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................7/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.1.4 Mạch dao động bất ổn Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

RC1=RC2=1K; RB1=RB2=47K;C1= 0,47uF; C2=0,1uF; Vcc=12V.

- Đo và vẽ VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh2) vào hình H1.



Hình H1




Hình H2

Vo2

C2

Rc1

C1

Rb2

Q1Q2

Vo1

Rb1

Vcc

Rc2

10090

100%

10090

100%

Lần 2:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với:

RC1=RC2=1K; RB1=RB2=27K;

VR=20K; C1= 0,47uF; C2=0,1uF;

Vcc=12V.

- Đo và vẽ VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh

2) khi VR ở giá trị nhỏ nhất vào

hình H3.



Hình H3

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H3.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Rb2

VRRc1

Q1

Rc2

C2

Vcc

C1

Vo2Vo1

Q2

Rb1

10090

100%

- Đo và vẽ VBE2 (kênh 1) & Vo2(kênh 2) khi VR ở giá trị lớn nhất vào hìnhH4.



Hình H4

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H4......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Nhận xét sự phụ thuộc điện áp ngõ ra theo vị trí của biến trở? Tại sao?.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

Lần 3:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với:

RC1=RC2=1K; RB=27K;

VR=20K; C1= 0,1uF; C2=0,1uF;

Vcc=12V.

- Đo và vẽ VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh

2) khi VR ở vị trí X vào hình H5.



Hình H5

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H5.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

Q2

VR

Q1

Rc1

Vo1

Vcc

X

C2

Y

C1

Rb

Vo2

Rc2

10090

100%

- Đo và vẽ VBE1 (kênh 1) & Vo1(kênh 2) khi VR ở vị trí Y vào hình H6.



Hình H6

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H6......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Nhận xét sự phụ thuộc điện áp ngõ ra theo vị trí của biến trở? Tại sao?.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

Nhận xét:1/. Khi Q1 dẫn VO1 bằng bao nhiêu volt? Khi Q1 tắt VO1 bằng bao nhiêu volt? KhiQ2 dẫn VO2 bằng bao nhiêu volt? Khi Q2 tắt VO2 bằng bao nhiêu volt? Tại sao?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Khi nào thì Q1 dẫn, Q2 tắt và ngược lại?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Q1 và Q2 có cùng dẫn, cùng tắt đồng thời không? Tại sao?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................5/. Thời gian dẫn của Q1, thời gian tắt của Q1 phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................6/. Tại sao mạch được gọi là mạch bất ổn?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

7/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................8/. Phân biệt sự khác nhau của các mạch trong các lần đo? Giải thích?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.2 Mạch dao động đa hài dùng Op-Amp4.2.1 Mạch Schmitt trigger dùng Op-Amp Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

R1=R2=10K; Vcc= 12V.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xungtam giác có biên độ 10V, f=1KHzcấp vào Vi.

- Đo và vẽ Vi (kênh 1) & Vo(kênh 2)vào hình H1.



Hình H1

- Đo và vẽ Vi(kênh 1) & V+(kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

R1

Vo

R2

Vi

Vcc

+

-

-Vcc

10090

100%

10090

100%


độ 10V, f=2KHz cấp vào Vi.

- Đo và vẽ Vi (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H3.



Hình H3




Hình H4

10090

100%

10090

100%

Lần 3:- Thực hiện như lần 1 nhưng thay R1=10K, R2=33K và điều chỉnh

nguồn tín hiệu là xung tam giác có biên độ 10V, f=3KHz cấp vào Vi.




Hình H5




Hình H6

10090

100%

10090

100%


R1=10K, R2=20K, Vcc=12V.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xungtam giác có biên độ 10V, f=1KHzcấp vào Vi.

- Đo và vẽ Vi (kênh 1) & Vo(kênh 2)vào hình H7.



Hình H7




Hình H8

+

-

R1Vo

R2

VccVi

-Vcc

10090

100%

10090

100%


độ 10V, f=2KHz cấp vào Vi.




Hình H9




Hình H10

10090

100%

10090

100%

Lần 6:- Thực hiện như lần 1 nhưng thay R1=10K, R2=47K và điều chỉnh

nguồn tín hiệu là xung tam giác có biên độ 10V, f=3KHz cấp vào Vi.




Hình H11




Hình H12

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. So sánh dạng điện áp Vi và Vo (hình dạng, biên độ, tần số)? Hình dạng điện ápngõ vào có ảnh hưởng đến dạng điện áp ngõ ra không?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Điện áp ngõ ra của Op-Amp thay đổi trạng thái từ -Vcc tới +Vcc khi nào? Điệnáp ngõ ra của Op-Amp thay đổi trạng thái từ +Vcc tới -Vcc khi nào? (so sánh trườnghợp ở lần 1 và trường hợp ở lần 4)........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Điện thế V+ thay đổi như thế nào trong từng trường hợp? Nếu Vi có biên độ nhỏhơn biên độ của V+ thì điện áp Vo như thế nào?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch và giải thích dạng điện áp theo từngkhoảng thời gian?...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.2.2 Mạch bất ổn Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

R1=R2=10K; Vcc= 12V;

R=47K; C=0,1uF.

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2)

vào hình H1.



Hình H1

- Đo và vẽ V-(kênh 1) & V+(kênh 2) vào hình H2.



Hình H2

+Vcc

-Vcc

+

-

CR2

R1

R

Vo

10090

100%

10090

100%

Lần 2:- Thực hiện như lần 1 nhưng thay R1=10K, R2=33K.- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H3.



Hình H3




Hình H4

10090

100%

10090

100%


R1=R2=10K; Vcc= 12V;

R=1K; C=0,1uF; VR= 20 K.


khi VR ở giá trị bé nhất vào hình

H5.



Hình H5

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & V+ (kênh 2) khi VR ở giá trị bé nhất vào hình H6.



Hình H6

+Vcc

-VccR2

C

+

-

R

R1

VR

Vo

10090

100%

10090

100%

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H5.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2) khi VR ở giá trị lớn nhất vào hình H7.



Hình H7

10090

100%

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & V+ (kênh 2) khi VR ở giá trị lớn nhất vào hình H8.



Hình H8

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H7......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Nhận xét sự phụ thuộc điện áp ngõ ra theo vị trí của biến trở? Tại sao?.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

Lần 4:

- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

R1=R2=10K; Vcc= 12V;

R=1K; C=0,1uF; VR= 20 K.


khi VR ở vị trị X vào hình H9.



Hình H9- Đo và vẽ V- (kênh 1) & V+ (kênh 2) khi VR ở vị trị X vào hình H10.



Hình H10

+Vcc

-Vcc

+

-

CR2

R1

RVR

D2

D1

Vo

X

Y

10090

100%

10090

100%

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H9........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2) khi VR ở vị trí Y vào hình H11.



Hình H11

10090

100%

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & V+ (kênh 2) khi VR ở vị trị Y vào hình H12.



Hình H12

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H11......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của hai lần tính trên......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Nhận xét sự phụ thuộc điện áp ngõ ra theo vị trí của biến trở? Tại sao?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

Nhận xét:1/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Tại sao mạch được gọi là mạch bất ổn?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?...................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4/. Phân biệt sự khác nhau của các mạch trong các lần đo? Giải thích?..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.2.3 Mạch đơn ổn Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

R1=R2=10K; Vcc= 12V;R=4,7K; C=0,1uF; R3= 330;C1=0,1uF.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xungvuông đơn cực có biên độ là 5V,tần số 500Hz, cấp vào Vi.

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2)vào hình H1.



Hình H1




Hình H2

-Vcc

+Vcc

R2

R

+

-

C

R1

D1

D2

C1 R3

Vo

Vi

10090

100%

10090

100%

Lần 2:- Thực hiện như lần 1 nhưng thay R1=10K, R2=33K.- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H3.



Hình H3




Hình H4

10090

100%

10090

100%


R1=R2=10K; Vcc= 12V;R=2,2K; C=0,1uF; VR= 2 KR3= 330; C1=0,1uF.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xungvuông đơn cực có biên độ là 5V,tần số 200Hz, cấp vào Vi.

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2)khi VR ở giá trị bé nhất vào hìnhH5.



Hình H5

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & V+ (kênh 2) khi VR ở giá trị bé nhất vào hình H6.



Hình H6

+Vcc

-Vcc

D2R1

D1

R

CR2

C1 R3

+

-

VR

Vo

Vi

10090

100%

10090

100%

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H5..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính độ rộng xung theo hình H5 và theo lý thuyết. So sánh kết quả.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & Vo(kênh 2) khi VR ở giá trị lớn nhất vào hình H7.



Hình H7

10090

100%

- Đo và vẽ V- (kênh 1) & V+ (kênh 2) khi VR ở giá trị lớn nhất vào hình H8.



Hình H8

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H7.......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính độ rộng xung theo hình H7 và theo lý thuyết. So sánh kết quả.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Nhận xét sự phụ thuộc điện áp ngõ ra theo vị trí của biến trở? Tại sao?............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

Nhận xét:1/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Thời gian OpAmp làm việc ở vùng bão hòa dương phụ thuộc vào yếu tố nào?Thời gian OpAmp làm việc ở vùng bão hòa âm phụ thuộc vào yếu tố nào? Tạisao?........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?..........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4/. Phân biệt sự khác nhau của các mạch trong các lần đo? Giải thích?..............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.3 Mạch tạo xung dùng IC 555.4.3.1 Mạch đơn ổn Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

R=4.7K; C=0.1uF; Vcc= 5V;R1=220; C1= 0,01uF.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xungvuông đơn cực có biên độ 5V,f=1KHz, cấp vào Vi.

- Đo và vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh 2)vào hình H1.



Hình H1- Đo và vẽ Vc (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H2. Với Vc là điện áp trên hai

đầu tụ C.



Hình H2

+Vcc

NE555

2

5

3

7

6

481

TR

CV

Q

DIS

THR

R

VC

CG

ND

R

C

C1

R1

DVo

ViV2

10090

100%

10090

100%

Lần 2:- Ráp mạch như lần 1.- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông đơn cực có biên độ 5V, f=500Hz,

cấp vào Vi.

- Đo và vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh 2) vào hình H3.



Hình H3

- Đo và vẽ Vc (kênh 1) & Vo(kênh 2) vào hình H4. Với Vc là điện áp trên haiđầu tụ C.



Hình H4

10090

100%

10090

100%

Lần 3:

- Hãy ráp mạch như lần 1 nhưng với R=5.6K; C=0.1uF; Vcc= 5V;R1=220; C1= 0,01uF.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông đơn cực có biên độ 5V, f=500Hz,cấp vào Vi.




Hình H5




Hình H6

10090

100%

10090

100%

Lần 4:

- Hãy ráp mạch như lần 1 nhưng với R=4,7K; C=0.22uF; Vcc= 5V;R1=220; C1= 0,01uF.

- Điều chỉnh nguồn tín hiệu là xung vuông đơn cực có biên độ 5V, f=200Hz,cấp vào Vi.




Hình H7




Hình H8

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Thời gian tồn tại của xung phụ thuộc vào yếu tố nào?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Thời gian không có xung phụ thuộc vào yếu tố nào?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4/. Để có thể thay đổi được độ rộng của xung thì ta phải ráp mạch như thế nào? Nêuvà giải thích một số ứng dụng của mạch đơn ổn?.....................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.3.2 Mạch bất ổn Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

R1=R2=1K; C= 0.1uF; Vcc= 5V;

C1= 0,01uF.

- Đo và vẽ Vo (kênh 1) & VC(kênh 2)

vào hình H1. Với VC là điện áp trên

hai đầu của tụ C.



Hình H1


R1=R2=1K; C= 0.1uF; Vcc= 5V;

C1= 0,01uF.

- Đo và vẽ Vo (kênh 1) & VC(kênh 2)

vào hình H2. Với VC là điện áp trên

hai đầu của tụ C.

+Vcc

C1

R1

C

R2

NE555

2

5

3

7

6

481

TR

CV

Q

DIS

THR

R

VC

CG

ND

Vo

+Vcc

C1

R1

C

D

R2

NE555

2

5

3

7

6

481

TR

CV

Q

DIS

THR

R

VC

CG

ND

Vo

10090

100%



Hình H1


R1=1K; R2=220; VR=1K;

C=0.1uF; Vcc= 5V; C1= 0,01uF.

- Điều chỉnh VR ở vị trí có giá trị bé

nhất. Đo và vẽ Vo (kênh 1) &

VC(kênh 2) vào hình H3. Với VC là

điện áp trên hai đầu của tụ C.



Hình H3

+Vcc

C1

R1

C

R2

NE555

2

5

3

7

6

481

TR

CV

Q

DIS

THR

R

VC

CG

ND

VR

Vo

10090

100%

10090

100%

- Điều chỉnh VR ở vị trí có giá trị lớn nhất. Đo và vẽ Vo (kênh 1) & V2(kênh2) vào hình H4.



Hình H4

- Tính tần số điện áp ngõ ra theo hình H3 và hình H4......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Tính tần số điện áp ngõ ra theo lý thuyết ở hai trường hợp của VR......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- So sánh kết qủa của các lần tính trên......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................- Nhận xét sự phụ thuộc điện áp ngõ ra theo vị trí của biến trở? Tại sao?.........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

10090

100%

Nhận xét:1/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Thời gian ton của xung ngõ ra phụ thuộc vào yếu tố nào?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Thời gian toff của xung ngõ ra phụ thuộc vào yếu tố nào?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?...............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4.4 Mạch tạo xung dùng UJT Lần 1:- Hãy ráp mạch như hình vẽ với

R1=R2=330; C= 0,1uF; R=

22K; Vcc=12V.

- Đo và vẽ Vo1 (kênh 1) & Vo2(kênh

2) vào hình H1.



Hình H1

- Đo và vẽ Vo1(kênh 1) & VE(kênh 2) vào hình H2. Với VE là điện thế tạicực E của UJT.



Hình H2

+Vcc

Q1

R1

R2

C

R Vo1

Vo2

10090

100%

10090

100%

Lần 2:- Thực hiện như lần 1 nhưng với: C= 0,1uF; R= 47K.

- Đo và vẽ Vo1 (kênh 1) & Vo2(kênh 2) vào hình H3.



Hình H3

- Đo và vẽ Vo1(kênh 1) & VE(kênh 2) vào hình H4. Với VE là điện thế tại

cực E của UJT.



Hình H4

10090

100%

10090

100%

Lần 3:- Thực hiện như lần 1 nhưng với: C= 0,01uF; R= 47K.

- Đo và vẽ Vo1 (kênh 1) & Vo2(kênh 2) vào hình H5.



Hình H5

- Đo và vẽ Vo1(kênh 1) & VE(kênh 2) vào hình H6. Với VE là điện thế tại

cực E của UJT.



Hình H6

10090

100%

10090

100%

Nhận xét:1/. Tần số dao động của mạch phụ thuộc vào yếu tố nào? Tại sao?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................2/. Tại sao điện áp ngõ ra có dạng xung nhọn?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Thời gian tồn tại của xung nhọn phụ thuộc vào yếu tố nào?.............................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................3/. Thời gian không có xung phụ thuộc vào yếu tố nào?......................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4/. Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch?...........................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................

4/. Để có thể thay đổi được tần số thì ta phải ráp mạch như thế nào?.................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................................4.5 Bài TậpSinh Viên tự thiết kế và lắp ráp thử nghiệm các mạch theo yêu cầu cụ thể của mỗibài tập sau:Bài 1: Hãy thiết kế mạch sao cho điện áp ngõ ra có dạng sau:

V(v)

0

t(ms)

12

20 30

Bài 2: Hãy thiết kế mạch sao cho điện áp ngõ ra có dạng sau:

Bài 3: Hãy thiết kế mạch sao cho điện áp ngõ ra có dạng sau:

V(V)

0

+12

-12

t(ms)0.5 1 1.5

V(V)

0

+12

-12

t(ms)0.4 0.7 1.1

CÁC BÀI TẬP TỔNG HỢP

I.THIẾT BỊ SỬ DỤNG : Mô hình thực hành kỹ thuật xung Máy OSC. Mỏ hàn. VOM


- Ứng dụng được những mạch đã học để thiết kế các ứng dụng theo yêu cầu.- Đọc hiểu được các IC datasheet để thiết kế các ứng dụng.

III.NỘI DUNG: Ứng dụng IC NE565 và các mạch đã học để thiết kế một mạch điện có thể

tạo ra các dạng điện áp: Xung vuông đơn cực, xung vuông lưỡng cực, xungtam giác, sóng sin. Các tín hiệu đó có biên độ và tần số có thể điều chỉnhđược.

Ứng dụng IC 8038 và các mạch đã học để thiết kế một mạch điện có thểtạo ra các dạng điện áp: Xung vuông đơn cực, xung vuông lưỡng cực, xungtam giác, sóng sin. Các tín hiệu đó có biên độ và tần số có thể điều chỉnhđược.

Khảo sát IC4046 và các ứng dụng của nó. Hãy ráp và khảo sát mạch điện sau:

R19

68

R17

220

R11

120

Vi

0

R1

10K

13

2

R7

68

0R6

560

D4

1N4148

RV110k

D3

1N4148

D1

1N4148

-12v

+12v

R15

220

D6

1N4148

R3

27k

0

R14

47k

R16

10k

D2

1N4148

R10

18k

R210k

D5

1N4148

R12

3.3k

R20

1k

R18

120

-12v

Vo-

+

U3

AD741

3

26

74

R4

1k

+12v

Ứng dụng các mạch đã học hãy thiết kế một mạch điện có thể tạo ra các dạngđiện áp: Xung vuông đơn cực, xung vuông lưỡng cực, xung tam giác, sóngsin. Các tín hiệu đó có tần số 2KHz, biên độ 10V.

mỤc lỤc - mientayvn.commientayvn.com/dien...

Documents