Mach Phat Xung

Môc lôc Trang I. Nguyªn lý M¹ch t¹o d¹ng sãng (sin, tam gi¸c, vu«ng)

1) M¹ch t¹o sãng sin 2) M¹ch t¹o sãng vu«ng 3) M¹ch t¹o sãng r¨ng ca II . M¹ch ®iÖn øng dông IC sè 1) Giíi thiÖu s¬ bé 2)B¶ng chøc n¨ng ch©n IC 3) ChØ tiªu kü thuËt 4) S¬ ®å khèi m¹ch ph¸t xung sö dông MAX 038 5) C¸c bíc tÝnh to¸n vµ chän gi¸ trÞ linh kiÖn 6) S¬ ®å nguyªn lý m¹ch ®iÖn øng dông 7 ) S¬ ®å m¹ch in III . M¹ch ®iÖn øng dông dïng ic chuyªn dông icl8038 1) Giíi thiÖu s¬ bé 2) B¶ng chøc n¨ng ch©n IC 3) CÊu t¹o bªn trong IC 4) S¬ ®å nguyªn lý m¹ch øng dông IV. KÕt luËn

2 3 4 6 7 8 10 12 15 18 21 22 23 23 26

I. Nguyªn lý M¹ch t¹o d¹ng sãng (sin, tam gi¸c, vu«ng): Chóng ta cã thÓ t¹o ra c¸c d¹ng sãng kh¸c nhau mét c¸ch trùc tiÕp b»ng c¸ch sö dông c¸c m¹ch dao ®éng, c¸c m¹ch ®a hµi (multivibrator), hoÆc chóng ta cã thÓ dïng m¹ch t¹o hµm chuyªn dông IC… 1

Tuy nhiªn phÇn nµy ®Ó thÊy râ nguyªn lý chung cña m¹ch t¹o d¹ng sãng em xin tr×nh bµy nh÷ng m¹ch ®iÖn c¬ b¶n nhÊt cã thÓ t¹o ra nh÷ng d¹ng sãng sin, tam gi¸c, vu«ng.

1) M¹ch t¹o sãng sin: ¥ ®©y ta sö dông m¹ch dao ®éng ®Ó t¹o ra sãng sin. Nh chóng ta ®Òu biÕt m¹ch dao ®éng cã 2 lo¹i lµ: + M¹ch dao ®éng R-C . + M¹ch dao ®éng L-C. Tuy nhiªn m¹ch dao ®éng R-C thêng chØ sö dông ®Ó t¹o ra sãng sin cã tµn sè thÊp tõ vµi chôc ®Õn vµi tr¨m KHz.V× vËy ë ®©y em sÏ dïng m¹ch dao ®éng L-C ®Ó t¹o ra sãng sin v× m¹ch nµy cã thÓ t¹o ra sãng sin cã d¶i tÇn sè tõ vµi chôc KHz ®Õn vµi tr¨m MHz. M¹ch dao ®éng L-C chñ yÕu bao gåm 1 tÇng khuÕch ®¹i ®¬n gi¶n dïng transistor vµ 1 m¹ng håi tiÕp chän tÇn sè L-C m¾c gi÷a ngâ ra vµ ngâ vµo cña m¹ch khuÕch ®¹i,M¹ng L-C cã ®é chän läc tÇn sè Q cao nªn m¹ch dao ®éng lo¹i nµy thêng cã khuynh híng t¹o ra c¸c d¹ng sãng thuÇn sin ngay c¶ khi ®é lîi vßng cña m¹ch lí h¬n 1.

2

47k

+6

to

+16V

R1

T1

C1 40-100pf

out Q1 NPN

R2 22k

C3 47n

R3 22k

C2 47n

Trong m¹ch nµy Q1 ®îc m¾c thµnh m¹ch khuÕch ®¹i cùc ph¸t chung víi cùc nÒn ®îc ph©n cùc nhê m¹ch chÝ ¸p R1-R2, cùc ph¸t ®îc ph©n cùc nhê ®iÖn trë R3 vµ tô ph©n dßng tÝn hiÖu tÇn sè cao C2 tr¸nh håi tiÕp ©m trªn R3. Tô C3 còng cã céng dông ph©n dßng tÝn hiÖu tÇn sè cao trªn ®iÖn trë R1 vµ R2 (®èi víi tÝn hiÖu tÇn sè cao R1 vµ R2 xem nh m¾c song song vµ ®îc ph©n dßng bëi C3) ®Ó ®¶m b¶o tÝn hiÖu håi tiÕp tõ cùc thu vÒ cùc nÒn cña transistor chØ xuÊt hiÖn trªn cuén d©y L2 cña biÕn ¸p T1.L1-C1 t¹o thµnh m¹ch ®iÒu hîp cùc thu vµ m¹ch håi tiÕp thu-nÒn ®îc cung cÊp nhê vµo L2 cã sè vßng d©y Ýt ghÐp c¶m øng víi L1 B»ng c¸ch chän pha cña tÝn hiÖu håi tiÕp thÝch hîp, m¹ch sÏ cã ®é dÞch pha vßng kÝn b»ng 0. ¥ tÇn sè ®iÒu hîp sao cho nÕu ®é lîi vßng(x¸c ®Þnh bëi tû sè vßng d©y cña T1) lín h¬n 1, m¹ch sÏ dao ®éng.

2) M¹ch t¹o sãng vu«ng :

3

Sãng vu«ng cã thÓ ®îc xem nh d¹ng xung tù do vµ dÔ dµng hoÆc ®îc t¹o ra b»ng c¸ch biÕn ®æi c¸c d¹ng sãng cã s½n hîac ®îc t¹o ra trùc tiÕp tõ c¸c lo¹i m¹ch t¹o sãng kh¸c nhau.

Vcc 1,5 to 9V

R1 68k

R3 1k

R2 68k

R4 1k

C2 10n C1 10n

output2

output1 Q2 NPN

Q1 NPN

M¹ch ë h×nh trªn ho¹t ®éng nh 1 chuyÓn m¹ch t¸i sinh tù dao ®éng, trong ®ã c¸c kho¶ng thêi gian më vµ t¾t ®îc x¸c ®Þnh bëi c¸c thêi h»ng C1, R1 vµ C2, R2. NÕu c¸c thêi h»ng nµy b»ng nhau(C1 = C2, R1 = R2), m¹ch nµy t¹o ra ë ngâ ra 1 sãng vu«ng ®èi xøng cã tÇn sè b»ng 1/(1.4 C1 R1). Nh vËy tÇn sè cã thÓ gi¶m b»ng c¸ch t¨ng c¸c trÞ sè cña C vµ R hîc ngîc l¹i, còng nh cã thÓ thay ®æi b»ng c¸ch sö dông biÕn trë ®«i ( nèi tiÕp víi c¸c ®iÖn trë giíi h¹n 10K ) thay cho R1 vµ R2.

4

Tõ h×nh vÏ ta thÊy r»ng tÇn sè ho¹t ®éng cña m¹ch hoµn toµn ®éc lËp víi ®iÖn ¸p cña nguån cÊp ®iÖn . §iÖn ¸p ra ë 2 ®Çu Q1 vµ Q2 ngîc pha víi nhau.

3) M¹ch t¹o sãng r¨ng ca :

Sync input

C2 1uF

+12V

R1 1k D1 DIODE

RV1 10k 40%

R4 470R

R3 1k Q3 NPN Q1 PNP

Q4 NPN

Q2 UJT R2 12k

C1 100n

R5 100k

RV2 10k 40%

Out

0V Mach tao song rang cua/tam giac

¥ ®©y ta dïng m¹ch UJT ®Ó t¹o ra xung r¨ng ca / tam giac tuyÕn tÝnh. ë ®©y tô ®Þnh thêi cña m¹ch lµ C1 n¹p ®iÖn qua 1 nguån dßng kh«ng ®æi nh h×nh vÏ. Q1 ®îc sö dông nh 1 m¹ch t¹o nguån dßng kh«ng ®æi cã bæ chÝnh nhiÖt ®é víi dßng biÕn thÕ tõ 35uA ®Õn 390uA tïy thuéc vµo RV1.

5

¥ ®©y ®Ó tÝnh gÇn ®óng nguån dßng , ta xem nh dßng cùc nÒn cña Q1 kh«ng ®¸ng kÓ nªn dßng qua c¸c ®iÖn trë R1, R2 vµ diod D1 xÊp xØ 1mA (khi tÝnh gÇn ®óng ta bá qua ®iÖn ¸p gi¶m trªn D1 vµ R1. Xem nh rÊt nhá so víi ®iÖn ¸p gi¶m trªn R2). §iÖn ¸p gi¶m trªn D1 còng xem nh b»ng víi ®iÖn ¸p ph¸t nÒn cña Q1 nghÜa lµ ®iÖn ¸p gi¶m trªn R1 b»ng ®iÖn ¸p gi¶m trªn R1 b»ng ®iÖn ¸p gi¶m trªn (RV1 +R3) vµ cã trÞ sè xÊp xØ 390mV. Nh vËy khi RV1 – 0 «m, nguån dßng cã gi¸ trÞ xÊp xØ b»ng 390uA. vµ khi RV1 = 10K trÞ sè nµy xÊp xØ lµ 35uA. §Ó tÝnh gÇn ®óng tÇn sè dao ®éng cña m¹ch ta lu ý tèc ®é t¨ng ®iÖn ¸p trªn tô C1. Tõ ®ã ta suy ra ®îc thêi gian n¹p ®iÖn cña tô C1 vµ tÇn sè dao ®éng cña gÇn ®óng cña m¹ch(bá qua thêi gian phãng ®iÖn do tô phãng ®iÖn nhanh ). Diod D1 cßn cã c«ng dông lµ bï nhiÖt cho nguån dßng(sù biÕn thiªn cña ®iÖn ¸p gi¶m trªn D1 sÏ bï vµo sù biÕn thiªn cña ®iÖn ¸p E - B cña transistor khi nhiÖt ®é thay ®æi). Sãng r¨ng ca tuyÕn tÝnh trªn tô C1 còng ®îc ®a ra ngoµi qua c¸c transistor Q3-Q4. II . M¹ch ®iÖn øng dông IC sè :

Qua ®©y chóng t«i xin tr×nh bµy mét m¹ch t¹o xung sñ dông IC MAX038.

1) Giíi thiÖu s¬ bé : MAX038 lµ mét hµm ph¸t xung tÇn sè lín víi ®é chÝnh x¸c cao c¸c d¹ng xung sin, vu«ng, tam gi¸c víi mét sè tèi thiÓu c¸c

6

linh kiÖn ®i kÌm. D¶i tÇn cã thÓ kiÓm so¸t n»m trong kho¶ng tõ 0.1 Hz tíi 20 Mhz víi nguån ®iÖn ¸p néi tham chiÕu = 2.5 V . Chu kú lµm viÖc cã thÓ thay ®æi trong kho¶ng réng b»ng mét ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn ±2.3 V, mét bé ®iÒu chÕ ®é réng xung vµ mét bé t¹o xung r¨ng ca. Bé ®iÒu tÇn vµ bé t¹o xung quÐt còng ®îc t¹o bëi c¸ch t¬ng tù. Ta còng cÇn chó ý r»ng viÖc ®iÒu khiÓn tÇn sè vµ chu kú lµ hoµn toµn ®éc lËp.

C¸c d¹ng xung sine, vu«ng, tam gi¸c cã thÓ ®îc lùa chän t¹i

®Çu ra b»ng c¸ch lùa chän m· t¹i 2 ch©n logic- TTL ( A0 – A1 ) . C¸c tÝn hiÖu t¹i ®Çu ra lµ c¸c tÝn hiÖu 2Vp-p ®èi xøng. Trë kh¸ng thÊp t¹i ®Çu ra ®a ra dßng ± 20mA. TÝn hiÖu t¹i SYNC ( ch©n 14 ) vãi chu kú = 1/2 chu kú cña c¸c d¹ng xung ra b¶o ®¶m ®ång bé ho¹t ®éng cña c¸c phÇn tö kh¸c trong hÖ thèng. 1.1 ) TÝnh chÊt c¬ b¶n cña MAX 038 : 7

- D¶i tÇn : 0.1 Hz - 20 Mhz. - D¹ng xung ®Çu ra : sine, vu«ng, tam gi¸c . - §iÒu chØnh chu kú vµ tÇn sè lµ ®éc lËp. - Trë kh¸ng ®Çu ra : 0,1 Ω. - MÐo d¹ng xung sine : 0,75%. 1.2 ) ¦ng dông : -

Hµm ph¸t xung .

-

§iÒu tÇn .

-

§iÒu chÕ ®é réng xung .

-

Vßng khãa pha.

-

Tæng hîp tÇn sè.

2 ) B¶ng chøc n¨ng ch©n IC : Ch©n 1 2,6,9,11,18 3 4 5 7 8 10 12 13 14 15 16 17 19 20

Tªn REF GND A0 A1 COSC DADJ FADJ I in PDO

Chøc n¨ng 2.50 V ®iÖn ¸p tham chiÕu ®Çu ra §Êt §Çu vµo chän d¹ng sãng : TTL §Çu vµo chän d¹ng sãng : TTL Giao tiÕp tô ngo¹i sai §iÒu chØnh chu kú vµo §iÒu chØnh tÇn sè vµo Dßng vµo ®iÒu khiÓn tÇn sè Dß pha ®Çu ra , nèi ®Êt nÕu bé dß

PDI

pha kh«ng sö dông Dß pha tham chiÕu ®Çu vµo , nèi

SYNC DGND DV + V+ OUT V-

®Êt nÕu bé dß pha kh«ng sö dông §ång bé Nèi ®Êt tÝn hiÖu sè Nguån +5V sè Nguån nu«i + 5V §Çu ra xung sine,vu«ng, tam gi¸c Nguån nu«i -5V 8

3) ChØ tiªu kü thuËt : - §iÖn ¸p c¸c ch©n : + Iin , FADJ, DADJ,PDO

-0,3V - +0,3V

+ COSC

-0,3V - +0,3V

+ A0, A1,PDI,SYNC,REF

-0,3V - +0,3V

- Dßng cùc ®¹i t¹i c¸c ch©n

±50 mA

- Xung vu«ng : + 2.0(TB)

§iÖn ¸p ra

1.9V(min)

2.1 ( max)

- Xung tam gi¸c : + 2.0(TB)

§iÖn ¸p ra

1.9V(min)

2.1 ( max)

- Xung sine : + 2.0(TB)

§iÖn ¸p ra

1.9V(min)

2.1 ( max)

9

4) S¬ ®å khèi m¹ch ph¸t xung sö dông MAX 038 :

10

Oscillator

Sine

4 A1

Sine

5 COSC

3 A0

Cf

6 GND Triangle

MUX

8 FADJ

Oscillator current generator

7 DADJ Rf

Rd

Comparator

OUT

Square

10 I in R in

SYNC 14

DC - 250 mic ro A

DC

Comparator

2.5 V Voltage Reference

1 REF

DV + 16 +5 V +5V

Phase detector

17 V+ - 5V

PDI 13

20 V2,9,11,18 GND DGND 15

4.1 ) M« t¶ chi tiÕt häat ®éng cña tõng khèi : - MAX038 ho¹t ®éng víi ®iÖn ¸p nguån ±5V.

11

PDO 12

- D¹ng dao ®éng c¬ b¶n ®îc ho¹t ®éng qua sù phãng n¹p cña tô Cf bëi dßng mét chiÒu t¹o ra c¸c d¹ng xung vu«ng vµ tam gi¸c. - Dßng phãng vµ dßng n¹p ®îc ®iÒu khiÓn bëi dßng vµo Iin vµ ®iÖn ¸p ®Æt vµo FADJ vµ DADJ. - Dßng vµo Iin cã thÓ thay ®æi trong kho¶ng : 2µA tíi 750µA. - Ap ®Æt ®iÖn ¸p ±2.4 V vµo FADJ cã thÓ thay ®æi tÇn sè kh«ng ®¸ng kÓ cã nhiÖm vô lµm râ nÐt dao ®éng. - §iÖn ¸p ±2,3 V ®Æt vµo DADJ ®ång thêi thay ®æi chu kú d¬ng ( kho¶ng thêi gian mµ ®iÖn ¸p ®Çu ra lµ + ) vµ ®iÖn ¸p phãng n¹p cho tô Cf. - §iÖn ¸p tham chiÕu 2,5V Ref ®Æt vµo Iin,DADJ,FADJ ph©n ¸p qua c¸c ®iÖn trë Rf,Rd,Rin cã thÓ thay ®æi gi¸ trÞ cho phÐp ta ph¸t ra d¹ng sãng cã chu kú d¬ng 50%. - TÇn sè ®©u ra thay ®æi tû lÖ theo gi¸ trÞ cña tô Cf. - D¹ng xung sine, vu«ng, tam gi¸c ®îc ®a vµo bé ghÐp kªnh MUX, víi sù lùa chän th«ng qua 2 ®êng ®Þa chØ : A0,A1. -

§Çu ra bé MUX ®îc ®a tíi bé khuyÕch ®¹i  ®Çu ra bé

khuyÕch ®¹i cho ta tÝn hiÖu cã ®iÖn ¸p 2Vpp kh«ng ®æi. -

Xung tam gi¸c tõ bé t¹o dao ®éng c¬ b¶n ®a tíi bé so

s¸nh ( Comparator ) t¹o ra mét xung vu«ng SYNC ®îc sö dông ®Ó ®ång bé c¸c bé t¹o dao ®éng kh¸c. - Hai xung tam gi¸c kh¸c tõ bé t¹o dao ®éng c¬ b¶n ®îc ®a tíi bé dß pha ( phase detector )  Hai tÝn hiÖu tõ bé dß pha : mét ®a tíi ch©n PDI nèi víi mét bé t¹o dao ®éng ngo¹i sai , mét ®a tíi ch©n PDO lµ nguån dßng -250µA nèi trcj tiÕp tíi FADJ ®Ó ®ång bé MAX038 víi bé t¹o dao ®éng ngo¹i sai. 12

4.2 ) Bé chän xung : MAX 038 thùc hiÖn chän xung ®Çu ra ( sine, vu«ng, tam gi¸c ) th«ng qua ch©n logic A0 vµ A1 : A0 X 0 1 X : Gi¸ trÞ tïy ý .

A1 1 0 0

D¹ng sãng Xung sine Xung vu«ng Xung tam gi¸c

Bé chuyÓn m¹ch ho¹t ®éng kh«ng phô thuéc vµo pha cña tÝn hiÖu ra.

5) C¸c bíc tÝnh to¸n vµ chän gi¸ trÞ linh kiÖn : a) TÇn sè ra : - TÇn sè tÝn hiÖu ra ®îc x¸c ®Þnh th«ng qua dßng Iin , tô ngo¹i sai Cf vµ ®iÖn ¸p ®Æt vµo FADJ. - Khi V FADJ = 0  tÇn sè ra : Fo ®îc x¸c ®Þnh Fo ( Mhz ) = Iin (µA) : Cf ( pF)

(1)

Kho¶ng thêi gian ( to) : To (µs) =

Cf ( pF) : Iin (µA)

Víi Iin : 2 µA – 750 µA Cf : 20 pF - > 100 µF. VÝ dô : 0,5 MHz = 100 µA : 200pF

13

(2)

- Víi tÇn sè x¸c ®Þnh tríc ta thêng chän Iin = 100 µA råi sau ®ã lùa chän gi¸ trÞ tô thÝch hîp bëi lÏ dßng ®iÖn trªn sÏ cho ta gi¸ trÞ hÖ sè nhiÖt thÊp nhÊt vµ ®é dÞch pha nhá nhÊt - Gi¸ trÞ tô ®iÖn 20pF tíi h¬n 100 µF còng cÇn chó ý tíi tô ®iÖn ký sinh . - TÇn sè cao bÞ giíi h¹n bëi hiÖn tîng mÐo d¹ng xung . TÇn sè thÊp bÞ giíi h¹n bêi dßng rß trªn tô Cf vµ tÇn sè thÊp cã thÓ ®¹t ®îc tèt nhÊt t¹i gi¸ trÞ 10µF. - Dßng Iin ®îc x¸c ®Þnh qua bé “ Current generator “: Iin = Vref / Rin Fo( MHz) = Vin : { Rin x Cf (pF) ) } VÝ dô :

(3)

R = 1K, Vin = 2V , Cf = 10 µF  Fo = 200 Hz

b) TÝnh tãan tÇn sè ra víi FADJ ( ®iÒu chØnh tÇn sè vµo ) : - TÇn sè ra ®îc ®iÒu chØnh bë gi¸ trÞ FADJ - TÇn sè c¬ b¶n hay tÇn sè trung t©m ( Fo ) ®îc x¸c ®Þnh khi gi¸ trÞ FADJ = 0 , nhng trong thùc tÕ ta thuêng thay ®æi gi¸ trÞ V FADJ trong kho¶ng - 2,4V - +2.4 V g©y ra sù thay ®æi tÇn sè ®Çu ra trong kho¶ng tõ 1.7 tíi 0.3 lÇn gi¸ trÞ Fo t¹i FADJ = 0V. Ta cã gi¸ trÞ VFADJ t¹i mét tÊn sè bÊt kú ®îc x¸c ®Þnh : V FADJ = ( Fo – Fx) : ( 0,2915 x Fo ) ( 5 ) Víi Fx : TÇn sè ®Çu ra Fo : TÇn sè khi V FADJ = 0V. 14

Do vËy ta ®îc : Fx = Fo x { 1- ( 0,2915 x V FADJ ) } ( 6 ) FADJ cã mét ®iÖn ¸p mét chiÒu 250 µA cung cÊp bëi mét nguån dßng. BiÕn trë Rf cã nhiÖm vô x¸c ®Þnh kho¶ng thay ®æi cña tÇn sè ®Çu ra Rf = ( V ref – V fadj ) : 250 µA VÝ dô : V fadj = -2.0 V  Rf = ( + 2.5 V – ( -2.0V)): 250 µA = 18K. c) DÞch chuyÓn kho¶ng tÇn sè : TÇn sè ra cã thÓ thay ®æi b»ng c¸ch thay ®æi tÝn t¹i c¸c ch©n Iin vµ FADJ. + Iin cã thÓ thay ®æi trong kho¶ng réng nhng yªu cÇu mét nguån dßng ph©n cùc . + FADJ cã thÓ thay ®æi trong trong kho¶ng < ±70% cña tÇn sè trung t©m. d) Chu kú d¬ng : §iÖn ¸p t¹i DADJ ®iÒu khiÓn chu kú d¬ng cña tÝn hiÖu ®Çu ra

:

+ VADJ = 0 : chu kú d¬ng dc = 50%. 15

+ Thùc tÕ : VDADJ = ( 50% - dc ) x 0.0575

(7)

DÉn ®Õn : dc = 50% - ( VDADJ x 17.4 ) (8). §iÒu khiÓn ®iÖn ¸p DADJ : + DADJ còng ®îc nèi víi nguån dßng 250 µA + Mét biÕn trë Rd nèi gi÷a Ref( 2.5 V ) vµ DADJ : Rd = ( Vref – V dadj ) / 250 µA

( 9)

VÝ dô : V dadj = 1.5 V Rd = ( +2.5V – (-1.5V))/ 250 µA = 16 K. Do vËy khi thay ®åØ kho¶ng dc : ( 15% - 85% )  DADJ cã mét gi¶i biÕn thiªn réng. e) §iÖn ¸p ra ( ch©n 19 ): - §iÖn ¸p ra cè ®Þnh lµ : 2Vp-p. - Th«ng thêng ®iÖn ¸p ra thuêng ®îc cho qua mét bé khuyÕch ®¹i ®Ó ®¶m b¶o yªu cÇu trªn. f ) §Çu ra SYNC ( ch©n 14 ) : -

§Çu ra ch©n 14 lµ mét xung vu«ng cã nhiÖm vô

®ång bé tÝn hiÖu trong MAX038 vµ c¸c bé t¹o dao ®éng ngoµi . -

6)

TÝn hiÖu nµy lµ ®éc lËp víi tÝn hiÖu DADJ.

S¬ ®å nguyªn lý m¹ch ®iÖn øng dông :

Gi¸ trÞ c¸c linh kiÖn chÝnh : 16

- R7 = 10K, R8 = 12K, R9 = 75Ω - C¸c biÕn trë : R16 = 50 K, R18 = 10K. - C¸c

tô

®iÖn

lùa

chän

:

C2,C3,C4,C5,

C8,C9,C10,C11,C12 - B¶ng gi¸ trÞ tÇn sè thu ®îc qua tÝnh to¸n : Cf 22 pF

TÇn sè 4 Mhz -

22 Mhz

82 pF

1 Mhz -

6

330 pF

250 KHz -

1.5MHz

0.001 µF

83 KHz -

500KHz

0.022 µF

4

23 KHz

100

0.8 Hz

µF

KHz -

17

-

Mhz

5Hz

C6,C7,

18

• Ph©n tÝch s¬ ®å : - C¸c chuyÓn m¹ch S2,S3 lùa chän d¹ng xung cÇn ph¸t . -

TÇn sè ®îc lùa chän qua 1 trong 12 tô ®iÖn C2 – C13

qua chuyÓn m¹ch S4. - §iÖn trë R16 ( 50 K ) lµm nhiÖm vô c©n chØnh . -

Ch©n FADJ ®îc nèi ®Êt qua ®iÖn trë R8 ( 12 K )  TÇn sè : f = 2(Iin/Cf)

víi

Iin = Vref/R

( R = R7 + R16 )

Vref = 2.5 V VÝ dô : R = 10K + 25K = 35 K Cf = 22pF  f = 2 ( 2.5V / {35K x 22 pF } ) = 6.5 MHz  - §iÖn ¸p ra ch©n 19 : lµ ®iÖn ¸p 2Vp-p , c¸c ®iÖn trë R18,R9 lµm nhiÖm vô ®iÒu chØnh biªn ®é ®Çu ra. - Tû sè bé khuyÕch ®¹i ®¶o U3 ( OP37 ) biÕn thiªn trong kho¶ng ( 0,014 - 2 ) - §iÖn ¸p offfset ®îc ®iÒu chØnh bëi biÕn trë : R15, C¸c ®iÖn trë R1,R2 lµm nhiÖm vô thay ®æi gi¸ trÞ Voffset nh»m lo¹i trõ khuyÕch ®¹i ®Öm cña dßng qu¸ t¶i . - Chu kú d¬ng ®uîc ®iÒu chØnh bëi R17. - §iÖn ¸p tham chiÕu +2.5V ®îc ®a vµo ®Çu ®¶o cña U1 qua R5. 19

R5,R17,R6 ph©n ¸p cho ®Çu ra cña bé khuyÕch ®¹i U1. §iÖn ¸p qua R17 thay ®æi trong kho¶ng -2.3 V -> +2.3 V, ®a qua bé khuyÕch ®¹i ®Öm thuËn U2 ( K = 1 ) tíi ch©n DADJ vµ thùc hiÖn ®iÒu chØnh chu kú d¬ng cña xung ra .

7)

S¬ ®å m¹ch in :

20

Mét sè kÕt qua thùc nghiÖm :

21

22

Do chóng em cha cã ®iÒu kiÖn l¾p m¹ch thËt do vËy c¸c kÕt qu¶ trªn ®ay hoµn toµn la c¸c kÕt qu¶ dùa trªn c¸c kÕt qu¶ chuÈn cña linh kiÖn thu ®uîc th«ng qua c¸c thÝ nghiÖm cña nhµ s¶n xuÊt

Víi nh÷ng m¹ch ®iÖn thøc tÕ ®îc tr×nh bµy ë trªn ta thÊy Kü thuËt t¬ng tù hiÖn giê vÉn tån t¹i, tuy kh«ng ph¸t triÓn m¹nh nh tríc ®©y nhng ®©y lµ kü thuËt gÇn gòi víi cuéc sèng, lµ cÇu nèi gi÷a chóng ta víi kü thuËt sè, vµ lµ c¬ së h×nh thµnh nªn kü thuËt sè. §å ¸n thiÕt kÕ m¹ch Analog nµy lµ mét trong nh÷ng ®å ¸n kÕt hîp gi÷a kü thuËt sè vµ kü thuËt t¬ng tù, khai th¸c nh÷ng kh¶ n¨ng u viÖt cña 2 kü thuËt trªn. III . M¹ch ®iÖn øng dông dïng ic chuyªn dông icl8038 :

23

Qua ®©y chóng em xin tr×nh bµy mét m¹ch t¹o xung sñ dông ICL8038

1) Giíi thiÖu s¬ bé : ICL8038 Lµ m¹ch tÝch hîp dïng ®Ó t¹o ra d¹ng sãng vu«ng, tam gi¸c vµ h×nh sin, chØ cÇn dïng rÊt Ýt linh kiÖn ngoµi. Khi thay ®æi gi¸ trÞ ®iÖn trë hoÆc tô ®iÖn, gi¸ trÞ tÇn sè thay ®æi tõ 0.001Hz ®Õn h¬n 300KHz. IC sö dông c«ng nghÖ TTL cã thÓ chÞu ®iÖn ¸p nguån tíi 28VDC.

S¬ ®å cÊu t¹o ch©n

2 ) B¶ng chøc n¨ng ch©n IC : Chøc n¨ng c¸c ch©n STT 1

Tªn ch©n Sine wave adjust

Chøc n¨ng §iÒu chØnh xung sin 24

2 3 4

Sine wave out Triangle out Duty cycle frequency

§Çu ra xung sin §Çu ra xung tam gi¸c §iÒu chØnh tÇn sè

5

adjust Duty cycle frequency

§iÒu chØnh tÇn sè

6 7 8 9 0 11 12 13 14

adjust V(+) FM Bias FM sweep input Square wave out Timing capacitor V(-) or GND Sine wave adjust NC NC

D¬ng nguån §é dèc Vµo quÐt §Çu ra xung vu«ng Tô ®iÒu chØnh thêi gian ¢m nguån hoÆc ®Êt §iÒu chØnh xung sin Kh«ng nèi Kh«ng nèi

3) CÊu t¹o bªn trong IC :

25

4)S¬ ®å nguyªn lý m¹ch øng dông :

C«ng thøc tÝnh th«ng sè : 26

Thêi gian n¹p tô :

Thêi gian phãng :

TÇn sè tÝn hiÖu :

NÕu chän RA=RB=R th× :

NÕu chän C = 30uf th× : R=1100/f (KΩ)

Khi f = 20Hz th× R = 550 (KΩ) 27

Khi f = 20KHz th× R = 0,55 (KΩ) VËy ta chän biÕn trë ®iÒu chØnh cã gi¸ trÞ tõ 0(Ω) ®Õn 550 (KΩ) ®Ó t¹o tÇn sè tõ 20Hz ®Õn 20KHz D¹ng sãng thu ®îc

28

IV. KÕt luËn : §èi víi sinh viªn ®å ¸n nµy ®· cho chóng em lµm quen víi viÖc thiÕt kÕ mét m¹ch ®iÖn cô thÓ . Víi viÖc kÕt hîp giòa nguyªn lý Analog vµ nguyªn lý Digital ®· cho phÐp chóng em thiÕt kÕ mét m¹ch ph¸t xung cã d¶i tÇn tõ 20 Hz - > 20 KHz, cã kh¶ n¨ng øng dông trong thùc tÕ nÕu cã ®îc thªm mét sè ®iÒu kiÖn cÇn thiÕt. Chóng em còng xin göi lêi c¶m ¬n ®Õn gi¸o viªn híng dÉn : NguyÔn ViÕt Nguyªn ®· cã nh÷ng chØ dÉn ®Ó chóng em hoµn thµnh bµi b¸o c¸o nµy. Hµ néi , th¸ng 6 , n¨m 2006.

29

30