Do An Tuong Tu

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

B¶ng th«ng qua ®å ¸n m«n häc Hä vµ tªn : Líp

hµ v¨n nghÜa

: 46K- §TV

Khoa:

C«ng nghÖ

Tªn ®å ¸n: t¹o tÝn hiÖu xung vu«ng, xung h×nh sin, xung tam gi¸c

LÇn

Ngµy

NhËn

NhËn xÐt (cho phÐp/ kh«ng cho Ch÷ ký phÐp th«ng qua ®ît GVHD sau )

Néi dung

xÐt

chung:

.................................................................................................. .................................................................................................. ........................... .................................................................................................. ........................... Ghi chó: 1

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù - §iÒu kiÖn ®Ó sinh viªn ®îc phÐp b¶o vÖ ®å ¸n: Ph¶i th«ng qua ®Çy ®ñ vµ cã ch÷ ký GVHD x¸c nhËn. - B¶ng nµy ph¶i ®îc ®ãng kÌm vµo ®Çu cña quyÓn thuyÕt minh ®å ¸n.

Lêi nãi ®Çu Ngµy nay cïng víi sù tiÕn bé cña khoa häc vµ c«ng nghÖ, c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö ®ang vµ sÏ ®îc øng dông ngµy cµng réng r·i trong hÇu hÕt trong c¸c lÜnh vùc kinh tÕ - x· héi còng nh trong ®êi sèng. Trong tÊt c¶ c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö vÊn ®Ò nguån cung cÊp lµ mét trong nh÷ng vÊn ®Ò quan träng nhÊt quyÕt ®Þnh ®Õn sù lµm viÖc æn ®Þnh cña hÖ thèng. C¸c thiÕt bÞ xung ®îc øng dông réng r·i trong nhiÒu lÜnh vùc khoa häc kÜ thuËt hiÖn ®¹i nh: th«ng tin ,®iÒu khiÓn rada ,v« tuyÕn truyÒn h×nh ,m¸y tÝnh ®iÖn tö ... Víi ®Ò tµi lµ thiÕt kÕ mét m¹ch t¬ng tù t¹o ra 3 xung ®ã lµ: xung vu«ng , xung h×nh sin ,vµ xung tam gi¸c.Víi ®å ¸n nµy em ®· sö dông IC 555 ®Ó t¹o ra 3 xung nãi trªn §îc sù híng dÉn tËn t×nh cña gi¶ng viªn em ®· hoµn thµnh tèt ®Ò tµi cña m×nh . Em mong ®îc sù 2

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

gãp ý vµ gióp ®ì cña c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n. Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n !

A. c¬ së lý thuyÕt: Tõ s¬ ®å trong m¹ch ta cÇn ph¶i cã c¸c thµnh phÇn sau ®©y : Bé t¹o xung vu«ng , bé t¹o xung tam gi¸c vµ bé t¹o xung h×nh sin.§Ó thiÕt kÕ m¹ch ®îc nh yªu cÇu ta ph¶i biÕt ®îc nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña tõng phÇn ®ã. I. Bé t¹o xung vu«ng : Trong m¹ch d·y ®ång bé ,xung vu«ng cña tÝn hiÖu ®ång hå ®îc dïng ®Ó ®iÒu khiÓn , phèi hîp sù lµm viÖc cña toµn hÖ thèng . VËy ®Æc tÝnh cña xung ®ång hå trùc tiÕp ¶nh hëng ®Õn chÊt lîng c«ng t¸c cña hÖ thèng . Dùa vµo h×nh vÏ díi ®©y chóng ta t×m hiÓu mét sè chØ tiªu ®¸nh gi¸ d¹ng sãng xung vu«ng . T: chu k× xung. §ã lµ kho¶ng thêi gian gi÷a 2 xung liÒn 3

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

kÒ nhau trong lo¹t xung trïng lÆp mét c¸ch chu k× F=1/ T.TÇn sè xung nhÞp .§ã lµ sè xung lÆp trong ®¬n vÞ thêi gian. Um :Biªn ®é xung .§ã lµ biªn

----------------

®é lín nhÊt cña ®iÖn ¸p Um xung TS1

TX

Tx: BÒ réng xung .§ã lµ kho¶ng

TS2 T

thêi gian tõ sên tríc ®Õn sên sau cña xung Ts1:Sên tríc .§ã lµ kho¶ng thêi gian sên tríc t¨ng tõ 0.1 ®Õn 0.9V Ts2:Sên sau .§ã lµ kho¶ng thêi gian sên sau giam tõ 0.9V xuèng 0.1V Trong kh«n khæ ®å ¸n th× em sö dông bé ph¸t xung vu«ng lµ bé dao ®éng ®a hµi dïng CH7555(cßn gäi lµ m¹ch ®Þnh thêi) *Bé t¹o xung vu«ng dïng IC 555 : H×nh d¹ng cña IC 555.

4

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

S¬ ®å c¸c ch©n cña IC 555 1.Chøc n¨ng cña c¸c ch©n : Ch©n 1: GND (nèi ®Êt) Ch©n 2: Trigger Input ( ngâ vµo xung nhËn tÝn hiÖu kÝch thÝch ) Ch©n 3: Output (ngâ tÝn hiÖu ra ra) Ch©n 4: Reset ( håi phôc vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu) Ch©n 5: Control Voltage ( nhËn ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn) Ch©n 6: Threshold ( møc ngìng) Ch©n 7: Dirchage ( t¹o ®êng phãng ®iÖn cho tô) Ch©n 8: + Vcc (ch©n cÊp nguån) IC 555 cã cÊu t¹o bªn ngoµi gåm cã t¸m ch©n. Bao gåm op-amp so s¸nh ®iÖn ¸p, m¹ch lËt ho¹t ®éng tèt vµ transistor ®Ó x¶ ®iÖn. IC cã cÊu t¹o kh¸ ®¬n gi¶n nhng ho¹t ®éng kh¸ tèt. Bªn trong con IC gån ba ®iÖn trë m¾c nèi tiÕp víi nhau vµ chøa ®iÖn ¸p Vcc thµnh ba phÇn. C¸ch m¾c nµy t¹o nªn ®iÖn ¸p chuÈn. 5

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

RA RB

S¬ ®å cÊu t¹o vµ c¸ch m¾c nèi IC 555 2.Ph©n tÝch nguyªn lý m¹ch:

+, Khi b¾t ®Çu cÊp nguån, tô C b¾t ®Çu n¹p tõ 0v nªn: OP-AMP(1) cã Vi+ < Vi- nªn ngâ ra V01 b»ng møc thÊp, ngâ ra R = 0 (møc thÊp) Op-AMP(2) cã Vi+ > Vi- nªn ngâ ra cã V02 b»ng møc cao, ngâ S = 1(møc cao) 6

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù __

M¹ch F/F cã ngâ S = 1 nªn Q = 1 vµ Q = 0. Lóc ®ã, ngâ ra ch©n 3 cã V0 gÇn b»ng Vcc ( do qua m¹ch ®¶o). Transistor T2 cã VB2 = 0V, do

__

Q

= 0 nªn T2 ngng dÉn vµ

®Ó tô C ®îc n¹p ®iÖn. Tô C n¹p ®iÖn qua RA vµ RB víi h»ng sè thêi gian khi n¹p lµ: τnap = ( R A + R B ).C

+, Khi ®iÖn ¸p trªn tô C t¨ng ®Õn møc 1/3 Vcc th× Op-AMP(2) ®æi tr¹ng th¸i, ngâ ra cã V02= møc thÊp, ngâ S = 0 (møc thÊp). Khi S xuèng møc thÊp th× F/F kh«ng ®æi tr¹ng th¸i nªn ®iÖn ¸p ngâ ra vÉn ë møc cao. +, Khi ®iÖn ¸p trªn tô t¨ng ®Õn møc 2/3Vcc th× OP-AMP (1) ®æi tr¹ng th¸i, ngâ ra cña V01 b»ng møc cao, ngâ R=1. +, Khi F/F cã ngâ R = 1 nªn

__

Q

= 1. Lóc ®ã, ngâ ra

ch©n 3 cã Vo gÇn b»ng 0V. Khi ngâ

__

Q

= 1 sÏ lµm T2

dÉn b·o hßa vµ ch©n 7 nèi mass lµm tô C kh«ng n¹p tiÕp ®iÖn ¸p ®îc, mµ ph¶i x¶ ®iÖn qua RB cña T2 xuèng mass. Tô C x¶ ®iÖn qua RB víi h»ng sè thêi gian lµ: τxa=R B .C

+, Khi ®iÖn ¸p trªn tô-tøc lµ ®iÖn ¸p ch©n 2 vµ ch©n 6 gi¶m xuèng díi 2/3Vcc th× Op-AMP(1) ®æi trë 7

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

l¹i tr¹nh th¸i cò lµ V01 cã møc thÊp, ngâ R = 0. Khi R xuèng møc thÊp th× F/F kh«ng ®æi tr¹ng th¸i nªn ®iÖn ¸p ngâ ra vÉn ë møc thÊp. Khi ®iÖn ¸p trªn tô gi¶m xuèng møc 1/3Vcc th× Op-AMP(2) cã

Vi+ > Vi-

nªn ngâ ra cã V02 ë møc cao, ngâ S1 = 1. M¹ch F/F cã ngâ S = 1 vµ

__

Q

= 0, ngâ ra ch©n 3 qua m¹ch ®¶o cã

V0 gÇn b»ng Vcc, ®ång thêi lóc ®ã T2 mÊt ph©n cùc do __

Q

= 0 nªn ngng dÉn vµ chÊm døt giai ®o¹n x¶ ®iÖn

cña tô. Nh vËy m¹ch ®· trë l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu vµ tô l¹i n¹p ®iÖn tõ møc 1/3 Vcc ®Õn 2/3 Vcc. Qu¸ tr×nh trªn sÏ tiÕp diÔn liªn tôc vµ tuÇn hoµn. *KÕt qu¶: Lèi ra Out cña dao ®éng cã d¹ng sãng vu«ng,tÇn sè æn ®Þnh. +. Chu kú: T = 0,693(RA + 2RB)C. D¹ng sãng ë ®Çu ra nh sau:

8

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

*Ta cã s¬ ®å m¹ch t¹o xung vu«ng trong ®å ¸n:

R1 16k3

RV2

4

R

VCC

8

U1 Q DC

B1

5

12V

3 7

CV

R2

TR

1

2

GND

10k 1k

TH

6

555

C1 0.01u

9

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

II.bé t¹o xung h×nh sin: Víi ®Ò tµi nµy em ®· sö dông ®å ¸n sè ë k× tríc lµ: T¹o tÝn hiÖu h×nh sin xÊp xØ kiÓu bËc thang.Trong bé nµy ta sö dông c¸c khèi sau:

1.IC ®Õm 74LS193: a.S¬ ®å cÊu t¹o cña IC 74LS193

10

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

Nã gåm 4 Trig¬ T ghÐp nèi víi nhau céng víi c¸c phÇn tö logic nh AND, NOT, NAND, OR, NOR. b.Nguyªn lý ho¹t ®éng Nguồn cung cấp Vcc =5V, Tần số xung nhịp 32MHZ,Khi ta nối UP với đầu ra của bộ tạo xung CLOCK, nối ch©n DOWN với nguồn th× vi mạch thực hiện qu¸ tr×nh đếm tiến . Khi ta nối DOWN với đầu ra của bộ tạo xung CLOCK, nối ch©n UP với nguồn th× vi mạch thực hiện qu¸ tr×nh đếm lïi.Khi ch©n PL ở mức “0” vi mạch cho phÐp nạp toµn bộ gÝa trị A

D đến c¸c ch©n QA

QD. khi PL ở mức “1” th× vi mạch mới hoạt động. MR lµ ch©n RESET (CLEAR): +, Khi MR=”0” th× bộ đếm hoạt động b×nh thường. +, Khi MR=”1” th× bộ đếm RESET về 0000 Đếm từ 0 15 th× ch©n TCU ở mức thấp cßn từ 15 về 0 th× TCU ở mức cao. c. S¬ ®å ch©n cña 74LS193

11

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

2.khèi céng modun: ®Ó x¸c ®Þnh ®îc tr¹ng thai tiÕp theo cña m¹ch khi biÕt tr¹ng th¸i hiÖn t¹i ngêi ta dïng m¹ch céng modul . M¹ch céng modul ngêi ta thêng gäi lµ m¹ch XOR . Gåm hai ®Çu vµo vµ mét ®Çu ra ,ph¬ng trinh ®Çu ra ®îc biÓu diÔn nh sau: Y= A⊕ B 12

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

KÝ hiÖu cña cæng: A 0 0 1 1

A B

Y

B 0 1 0 1

Y 0 1 1 0

B¶ng ch©n lÝ cña cæng: C¸c tÝnh chÊt cña phÐp tÝnh XOR: +, TÝnh giao ho¸n : A ⊕ B=B ⊕ A +, TÝnh kÕt hîp : (A ⊕ B) ⊕ C=A ⊕ (B ⊕ C) +,TÝnh ph©n phèi : A(B ⊕ C)=AB ⊕ AC +,C¸c phÐp to¸n cña biÕn vµ h»ng : A ⊕ 1= A

,

A ⊕ 0=A

, A ⊕ A= 0 , A ⊕

A=1 +,TÝnh ®æi chç nh©n qu¶ : A ⊕ B = C th×

A ⊕ C =B Vµ

B ⊕ C= A

3.khèi nh©n Analog: Bé gi¶i m· Analog nã chuyÓn tÝn hiÖu sè tõ m¹ch xö lý thµnh tÝn hiÖu t¬ng tù ë ngâ ra cña m¹ch . 13

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

PhÐp chuyÓn ®æi Digital thµnh Analog (D/A):

ngâ vµo m·

Bé m· ho¸

§¬n vÞ xö

Bé gi¶i

Ngâ ra Analog

biÕn ®æi

lý sè

Bé biÕn

Analog A/D

®æi D/A

Chóng ta xÐt bé biÕn ®æi D/A trªn h×nh . Gi¶ sö chóng ta muèn chuyÓn ®æi sè nhÞ ph©n tõ bé xö lÝ thµnh ngâ ra cã ®iÖn ¸p biÕn ®æi liªn tôc tõ 0 ®Õn 3V .§Çu tiªn chóng ta ph¶i t¹o mét b¶ng ch©n trÞ thÓ hiÖn tÊt c¶ c¸c t×nh huèng cã kh¶ n¨ng x¶y ra :

14

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

Ngâ vµo Analog

Ngâ ra

D 0

C 0

B 0

A 0

Volts 0

0

0

0

1

0.2

0

0

1

0

0.4

0 0

0 1

1 0

1 0

0.6 0.8

0 0

1 1

0 1

1 0

1.0 1.2

0

1

1

1

1.4

1

0

0

0

1.6

1 1

0 0

0 1

1 0

1.8 2.0

1 1

0 1

1 0

1 0

2.2 2.4

1

1

0

1

2.6

1

1

1

0

2.8

1

1

1

1

3.0

*B¶ng trªn cho ta thÊy bèn ngâ vµo (D,C,B,A) cña bé biÕn ®æi D/A C¸c ngâ vµo ë d¹ng nhÞ ph©n nªn gi¸ trÞ chÝnh x¸c cña ngâ vµo kh«ng quan träng . Møc 1 ë kho¶ng +1V ®Õn +3V , møc 0 ë kho¶ng +0.2V ®Õn 0.8V .C¸c ngâ ra lµ c¸c ®iÖn ¸p thÓ hiÖn trªn cét Volts cña b¶ng 15

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

trªn . Theo b¶ng ch©n trÞ ,nÕu sè nhÞ ph©n 0000 xuÊt hiÖn ë ngâ vµo cña bé biÕn ®æi D/A th× ngâ ra lµ 0V .NÕu sè nhÞ ph©n 0001 xuÊt hiÖn ë ngâ vµo th× t¬ng øng ë ngâ ra lµ 0.2V . Nh vËy nÕu chóng ta cho c¸c sè nhÞ ph©n tõ hµng 1 ®Õn hµng 16 xuÊt hiÖn ë ngâ vµo th× ®iÖn ¸p ngâ ra Analog t¨ng mçi lÇn 0.2V Mét s¬ ®å khèi cña bé biÕn ®æi D/A ®îc tr×nh bµy b»ng h×nh sau : D

C

B

A

HÖ thèng

Bé khuÕch

®iÖn trë

®¹i céng

V 0

3V

Bé biÕn ®æi D/A( tõng bíc ®iÖn ¸p lµ 0.2V ) *Bé gi·i m· nµy bao gåm 2 phÇn : HÖ thèng ®iÖn trë vµ bé khuÕch ®¹i céng , cßn ngâ ra lµ ®iÖn ¸p ®îc ®äc b»ng v«n kÕ . HÖ thèng ®iÖn trë ph¶i quan t©m møc 1 ë ngâ vµo B ,cã gi¸ trÞ gÊp hai lÇn møc 1 16

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

ë ngâ vµo A .T¬ng tù møc 1 ë ngâ vµo C gÊp 4 lÇn møc 1 ë ngâ vµo A .Do vËy chóng ta cÇn ph¶i s¾p xÕp c¸c ®iÖn trë ®Ó thùc hiÖn ®óng yªu cÇu trªn .M¹ch nµy cßn gäi lµ hÖ thèng bËc thang ®iÖn trë. *Riªng bé khuÕch ®¹i céng lÊy ®iÖn ¸p ngâ ra tõ hÖ thèng ®iÖn trë, Sau ®ã khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p ®Ó ®¹t c¸c gi¸ trÞ ®iÖn ¸p ngâ ra nh trªn ta ®· trïnh bµy . Bé khuÕch ®¹i ®iÓn h×nh sö dông IC cßn gäi lµ bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n.

4.Bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n: *Bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã ®Æc tÝnh lµ trë kh¸ng ngâ vµo cao,trë kh¸ng ngâ ra thÊp,vµ ®é lín ®iÖn ¸p cã thÓ thay ®æi khi chuØnh c¸c gi¸ trÞ bªn ngoµi . Nã bao gåm ngâ vµo ®¶o (-) vµ ngâ vµo kh«ng ®¶o (+) §iÖn trë RIN gäi lµ ®iÖn trë ngâ vµo , ®iÖn trë RF gäi lµ ®iÖn trë håi tiÕp . Do vËy ®é lín ®iÖn ¸p sÏ lµ: RF AV= RIN 17

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

Nh vËy ®é lín ®iÖn ¸p cã thÓ thay ®æi b»n c¸ch thay ®æi tØ sè gi÷a RIN vµ RF .Tãm l¹i bé khuÕch ®¹i lµ mét phÇn cña bé biÕn ®æi D/A ®îc sö dông nh lµ bé céng .§é lín cña bé khuÕch ®¹i ®îc chØnh dÔ dµng b»ng c¸ch thay ®æi ®iÖn trë lèi vµo vµ ®iÖn trë håi tiÕp cña m¹ch. RF Rin + Uin

-

Uout

18

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

*Ta cã m¹ch t¹o h×nh sin sö dông trong ®å ¸n: R11

R10

R9

R8

R7

R6

R5

R4

R3

47k

56k

82k

220k

47k

56k

82k

220k

R

VCC

8

U1 Q DC

5

B1

3 7

CV

U3 R2 10k

2

TR

1

1k

GND

12V TH

15 1 10 9

6 5 4 11 14

555

C1

U4:A

D0 D1 D2 D3

Q0 Q1 Q2 Q3

UP DN PL MR

TCU TCD

74LS193

3 2 6 7

1 3 2 4070

12 13

11 10 9 6

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

4 1 5 X

3

2 6 3

A B C INH

7

13 14 15 12 1 5 2 4

741

+

+5V

U5

16k3

RV2

100n

U2

R1

4

1k C2

-5v

-

+5v

4051

U4:B 5 4 6 4070

0.01u

III.bé t¹o xung h×nh tam gi¸c: 1. C¸c vÊn ®Ò chung Xung tam gi¸c ®ù¬c sö dông phæ biÕn trong c¸c hÖ thèng ®iÖn tö: Th«ng tin, ®o lêng hay tù ®éng ®iÒu khiÓn lµm tÝn hiÖu chuÈn hai chiÒu biªn ®é vµ thêi gian cã vai trß quan träng kh«ng thÓ thiÕu ®îc hÇu nh trong mäi hÖ thèng ®iÖn tö hiÖn ®¹i. Xung tam gi¸c lý tëng cã c¸c tham sè chñ yÕu sau: +, Biªn ®é Umax +, Møc mét chiÒu ban ®Çu Uq(t=0)=U0 +, Chu kú lÆp l¹i T +, Thêi gian quÐt thuËn tq vµ thêi gian quÐt ngîc tng (thêng th× tng >> tq) +, Tèc ®é quÐt thuËn :

K= dUq(t)/dt 19

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

Ngoµi ra cßn cã c¸c tham sè kh¸c nh: tèc ®é quÐt trung b×nh, hiÖu suÊt n¨ng lîng, hÖ sè phÈm chÊt. Nguyªn lý t¹o xung tam gi¸c dùa trªn viÖc sö dông qu¸ tr×nh n¹p hay phãng ®iÖn cña mét tô ®iÖn qua mét m¹ch nµo ®ã. Khi ®ã quan hÖ dßng vµ ¸p trªn tô biÕn ®æi theo thêi gian cã d¹ng: Ic(t) = CdUC(t)/dt trong ®ã C lµ h»ng sè, muèn quan hÖ Uc(t) tuyÕn tÝnh cÇn tho¶ m·n ®iÒu kiÖn ic(t) = h»ng sè. Nãi c¸ch kh¸c, sù phô thuéc cña ®iÖn ¸p trªn tô ®iÖn theo thêi gian cµng tuyÕn tÝnh khi dßng ®iÖn phãng hay n¹p cho tô cµng æn ®Þnh. Cã hai d¹ng xung tam gi¸c c¬ b¶n lµ: trong thßi gian quÐt thuËn tq, Uq t¨ng ®êng th¼ng nhê qu¸ tr×nh n¹p cho tô tõ nguån mét chiÒu nµo ®ã vµ trong thêi gian quÐt thuËn tq, Uq gi¶m ®êng th¼ng nhê qu¸ tr×nh phãng cña tô ®iÖn qua mét m¹ch t¶i. Víi mçi d¹ng kÓ trªn cã c¸c yªu cÇu kh¸c nhau, ®Ó ®¶m b¶o tng << tq , víi d¹ng t¨ng ®êng th¼ng cÇn n¹p chËm phãng nhanh vµ ngîc l¹i víi d¹ng gi¶m ®êng th¼ng cÇn n¹p nhanh phãng chËm.

20

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

§Ó ®iÒu kiÖn tøc thêi c¸c m¹ch phãng n¹p, thêng sö dông c¸c kho¸ ®iÖn tö transistor hay IC ®ãng më theo nhÞp ®iÒu khiÓn tõ ngoµi. Trªn thùc tÕ ®Ó æn ®Þnh dßng ®iÖn n¹p hay phãng cña tô cÇn t¹o mét khèi t¹o nguån dßng ®iÖn ®Ó n©ng cao chÊt lîng xung tam gi¸c. VÒ nguyªn lý cã 3 ph¬ng ph¸p c¬ b¶n: +,Dïng mét m¹ch tÝch ph©n ®¬n gi¶n +,Dïng mét phÇn tö æng ®Þnh +,Thay thÕ nguån E cè ®Þnh 2. XÐt m¹ch t¹o xung tam gi¸c dïng transistor : *Ta cã m¹ch t¹o h×nh tam gi¸c sö dông trong ®å ¸n:

R

Q DC

5

B1

C3

16k3

100u

U1

8 4

V CC

RV2

R1

R12

R13

R14

1k

1k

560k

3 7

RV3

CV

R2

Q1

10k 2

TR

1

1k

GND

12V TH

2N2905

6

C4

555

C1 0.01u

100p

R15

1k

R16 10k

Q3

C5

2N1711

10n

10k

21

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

*Nguyªn lý ho¹t ®éng cña m¹ch t¹o xung tam gi¸c dïng transistor: Ban ®Çu khi Uv = 0(cha cã xung ®iÒu khiÓn) T1 më b·o hßa nhê ®iÖn trë R1, ®iÖn trë ra ur(t) = Uc = Ucebh (T1)

≈

0V. Trong thêi gian cã xung vu«ng cã cùc

tÝnh ©m ®iÒu khiÓn ®a tíi baz¬ cña T1 lam cho T1 khãa. Tô C ®îc n¹p ®iÖn tõ tõ +Ec qua T2xuèng ®Êt. Trong s¬ ®å nµy T2 xuèng ®Êt. Trong s¬ ®å nµy T2 m¾c theo s¬ ®å baz¬ chung, cã t¸c dông nh mét nguån æn dßng (cã bï nhiÖt nhê dßng ngîc qua Zo lµ ®ièt æn ¸p) cung cÊp dßng IE2 æn ®Þnh n¹p cho tô C trong thêi gian xung vu«ng cã cùc tÝnh ©m ®iÒu khiÓn lµm khãa T1. Víi ®iÒu kiÖn gÇn ®óng dßng collector T2 kh«ng ®æi th×:

UC(t) =

1 C

t

tq

∫ I C 2 dt = 0

IC2 t C

lµ quan hÖ bËc nhÊt. Khi hÕt xung ®iÖn T1 l¹i më, tô C phãng ®iÖn nhanh qua T1. lµm ®iÖn ¸p lèi ra Ur = Uc

≈

0, m¹ch trë

vÒ tr¹ng th¸i ban ®Çu.

22

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

IV. thiÕt kÕ m¹ch: Tõ c¸c khèi cho trªn ta thiÕt kÕ m¹ch nh h×nh díi ®©y.M¹ch ®· ®îc ch¹y trªn phÇn mÒm ISIS professional ®óng nh yªu cÇu cña ®Ò tµi.

23

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

R11 +5v

R9

R8

R7

R6

R5

R4

R3

47k

56k

82k

220k

47k

56k

82k

220k

-

R10

R

V CC

8

U1 Q DC

5

B1

3 7

CV

U3 R2 10k

TR

1

1k

2

GND

12V TH

15 1 10 9

6 5 4 11 14

555

C1

U4:A

D0 D1 D2 D3

Q0 Q1 Q2 Q3

UP DN PL MR

TCU TCD

3 2 6 7

11 10 9 6

1 3 2 4070

A B C INH

4 1 5 X

3

2 6 3

741

4051

U4:B

12 13

X0 X1 X2 X3 X4 X5 X6 X7

7

13 14 15 12 1 5 2 4

+

+5 V

U5

16k3

4

100n

U2

R1

RV2

1k C2

-5v

5 4 6

74LS193

4070

0.01u

R13

C3 100u

R14

1k

1k

R12 560k

RV3 Q1 2N2905

C4

1k

100p

Q3

R15

2N1711

10k

R16

C5 10n

10k

24

Hµ V¨n NghÜa : 46K - §TVT §å ¸n t¬ng tù

Tµi liÖu tham kh¶o

1.C¬ së kÜ thuËt ®iÖn tö sè: Bé m«n ®iÖn tö ®¹i häc Thanh Hoa B¾c Kinh NXB Gi¸o Dôc. 2.KÜ thuËt ®iÖn tö sè: K/s §ç Thanh H¶i-NXB Thanh Niªn. 3.KÜ thuËt sè: NguyÔn Thuý V©n- NXB Gi¸o Dôc. 4.Gi¸o tr×nh kÜ thuËt sè: Häc ViÖn C«ng NghÖ Bu chÝnh ViÔn Th«ng

25