Bài giảng điện tử tương tự - HVCNBCVT

L I NI Ui n t tuong t l mn h c co s , nh m cung c p cho ngu i h c nh ng ki n th c co b n nh t d phn tch, thi t k cc m ch di n trong h th ng m ch di n t . T p bi gi ng ny du c chia thnh 7 chuong. Trong m i chuong c b n ph n. Ph n gi i thi u chung nu cc v n d ch y u c a chuong. Ph n n i dung phn tch chi ti t cc v n d ch y u d. Ph n tm t t t ng h p l i cc yu c u quan tr ng c a chuong m ngu i h c c n n m du c. Ph n cu i nu cc cu h i v bi t p. nghin c u ti li u du c thu n l i, ngu i h c c n c tru c ki n th c c a cc mn h c L thuy t m ch v C u ki n di n t . Chuong 1: M ch khu ch d i tranzito. c p cc cch m c m ch khu ch d i co b n, v n d h i ti p trong m ch khu ch d i, cch ghp gi a cc t ng trong m t b khu ch d i, cc m ch khu ch d i cng su t v m t s m ch khu ch d i khc: nhu khu ch d i Cascade, khu ch d i Darlington, m ch khu ch d i d i r ng, m ch khu ch d i c ng hu ng. Chuong 2: B khu ch d i thu t ton (BKTT) nu cc d c di m v tnh ch t c a b khu ch d i thu t ton, cc bi n php ch ng tri v b di m khng c a khu ch d i thu t ton, cung nhu cc ng d ng c a n: m ch khu ch d i, m ch c ng, m ch tr , m ch vi phn, m ch tch phn, m ch t o hm lga, hm mu, m ch nhn tuong t , m ch l c tch c c. Chuong 3: M ch t o dao d ng sin: d nh nghia, di u ki n c a m ch t o dao d ng sin. Phn tch m ch t o dao d ng sin ghp bi n p, dao d ng sin ghp RC, m ch dao d ng sin ba di m. M ch t o dao d ng sin n d nh t n s dng ph n t p di n th ch anh. M ch t o sin ki u x p x tuy n tnh. Chuong 4: M ch xung, nu cc tham s c a tn hi u xung, tranzito v BKTT lm vi c ch d xung, cc m ch t o xung: g m m ch da hi t dao d ng, da hi d i, trigger, dao d ng ngh t, m ch h n ch , m ch t o di n p rang cua, m ch t o dao d ng di u khi n b ng di n p (VCO). Chuong 5: Cc m ch bi n d i t n s . i u bin, cc m ch di u bin, di u ch don bin. i u t n v di u pha, m ch di u t n di u pha. Tch sng: cc m ch tch sng di u bin, di u t n, di u pha. Tr n t n, m ch tr n t n. Nhn chia t n s dng vng gi pha (PLL). Chuong 6: Chuy n d i A/D, D/A. Gi i thch qu trnh bi n d i A/D v cc m ch th c hi n. Gi i thch qu trnh bi n d i D/A v cc m ch th c hi n. Nu tm t t qu trnh chuy n d i A/D, D/A phi tuy n. Chuong 7: M ch cung c p ngu n. Phn tch m ch cung c p ngu n m t chi u: bi n p, ch nh luu, l c v n p. Phuong php b o v qu dng, qu p c a b ngu n. Cu i chuong trnh by ngu n chuy n m ch: so d kh i, ch c nang cc kh i v nguyn l ho t d ng c a b ngu n ny. Cu i cng l ph n hu ng d n tr l i cc cu h i v gi i cc bi t p d gip ngu i h c c th t ki m tra ki n th c c a mnh. M c d d c nhi u c g ng, nhung do th i gian ng n, trnh d cn c h n nn t p bi gi ng ch c cn thi u st, r t mong b n d c gp ki n d s a ch a, b sung thm, xin c m on!

Tc gi

Chuong 1: M ch khu ch d i Tranzito

CHUONG 1: M CH KHU CH I TRANZITO

GI I THI U CHUNGChuong ny cung c p cho ngu i h c cc ki n th c co b n v m ch khu ch d i, bao g m cc v n d sau: - nh nghia m ch khu ch d i, cc ch tiu v tham s chnh c a m t b khu ch d i: H s khu ch d i di n p, h s khu ch d i dng di n, h s khu ch d i cng su t, tr khng vo, tr khng ra, mo t n s , mo phi tuy n, hi u su t. - Nguyn t c chung phn c c cho tranzito ch d khu ch d i. V i tranzito lu ng c c thu n PNP c n cung c p di n p m t chi u UBE < 0, UCE < 0. V i tranzito ngu c NPN c n cung c p di n p m t chi u UBE > 0, UCE > 0. M ch di n cung c p ngu n m t chi u phn c c cho tranzito c: b n phuong php: phuong php d nh dng cho c c g c, phuong php d nh p cho c c g c, phuong php cung c p v n d nh di m lm vi c dng h i ti p m di n p m t chi u, phuong php cung c p v n d nh di m lm vi c dng h i ti p m dng di n. - V n d h i ti p, h i tp trong cc t ng khu ch d i: h i ti p duong, h i ti p m, h i ti p dng di n, h i ti p di n p, h i ti p m c song song, h i ti p m c n i ti p. nh hu ng c a h i ti p d n cc ch tiu ki thu t c a m ch. - Cc so d khu ch d i co b n dng tranzito lu ng c c: t ng khu ch d i pht chung, t ng khu ch d i gp chung v t ng khu ch d i g c chung. - Cc so d khu ch d i dng tranzito tru ng xt hai lo i: t ng khu ch d i c c ngu n chung, t ng khu ch d i c c mng chung. - T ng khu ch d i d o pha c: m ch khu ch d i d o pha chia t i, m ch khu ch d i d o pha ghp bi n p. - Phuong php ghp t ng trong b khu ch d i: phuong php ghp t ng b ng t di n, ghp t ng b ng bi n p, ghp t ng tr c ti p. - M t s m ch khu ch d i khc: m ch khu ch d i Darlington, m ch khu ch d i Casc t, m ch khu ch d i gi i r ng, m ch khu ch d i c ng hu ng. - M ch khu ch d i cng su t: d c di m c a m ch khu ch d i cng su t, cc ch d lm vi c c a t ng khu ch d i A, B, AB, C. Yu c u c a t ng khu ch d i cng su t cho cng su t ra l n, mo nh v hi u su t cao. M ch khu ch d i cng su t don lm vi c ch d A d gi m mo nhung c hi u su t th p. M ch khu ch d i cng su t d y ko dng hai tranzito thu ng cho lm vi c ch d AB (g n B) d c cng su t ra l n, mo nh m hi u su t cao. M ch khu ch d i cng su t d y ko dng tranzito cng lo i c m ch ghp bi n p, m ch khng dng bi n p. Cc m ch khu ch d i ny c n c m ch khu ch d i d y pha pha tru c. M ch khu ch d i cng su t d y ko dng tranzito khc lo i c uu di m khng c n t ng khu ch d i d o pha. 3


K t thc chuong 1 yu c u ngu i h c n m du c cc m ch khu ch d i d nu. Hi u du c tc d ng cc linh ki n trong m ch. Ch d c p di n m t chi u v nguyn l lm vi c c a m ch. Tnh ton du c m t s ch tiu k thu t ch y u theo di u ki n cho tru c. Khi phn tch t ng khu ch d i tn hi u nh , ta dng phuong php m ch di n tuong duong xoay chi u, t n s trung bnh. Ph n m ch khu ch d i cng su t, do tn hi u vo l n nn dng phuong php d th c d chnh xc cao.

N I DUNG1.1. NH NGHIA, CC CH TIU V CC THAM S KHU CH I1.1.1. nh nghia m ch khu ch d i M t trong s nh ng ng d ng quan tr ng nh t c a tranzito l s d ng n trong cc m ch d lm tang cu ng d di n p hay dng di n c a tn hi u m thu ng g i l m ch khu ch d i.Th c ch t khu ch d i l m t qu trnh bi n d i nang lu ng c di u khi n, d nang lu ng m t chi u c a ngu n cung c p, khng ch a thng tin, du c bi n d i thnh nang lu ng xoay chi u theo tn hi u di u khi n d u vo, ch a d ng thng tin, lm cho tn hi u ra l n ln nhi u l n v khng mo. Ph n t di u khi n d l tranzito. So d t ng qut c a m ch khu ch d i nhu hnh 1-1, trong d En l ngu n tn hi u vo, Rn l di n tr trong c a ngu n tn hi u, Rt t i noi nh n tn hi u ra.

CO B N C A M CH

Iv Uv t RnUv

Ir M ch khuy ch d i Rt Ur

Ur

En ~

t

Ngu n cung c p (EC)Hnh 1-1: So d t ng qut c a m ch khu ch d i. Hnh 1-2 dua ra c u trc nguyn l d xy d ng m t t ng khu ch d i. Ph n t co b n l ph n t di u khi n tranzito c di n tr thay d i theo s di u khi n c a di n p hay dng di n d t t i c c di u khi n (c c g c) c a n, qua d di u khi n quy lu t bi n d i dng di n c a m ch ra bao g m tranzito v di n tr RC. T i l i ra gi a c c gp v c c pht, ngu i ta nh n du c m t di n p bi n thin cng quy lu t v i tn hi u vo nhung d l n du c tang ln nhi u l n. don gi n, gi thi t di n p d t vo c c g c c d ng hnh sin. T so d hnh 1-2 ta th y r ng dng di n v di n p xoay chi u m ch ra (t l v i dng di n v di n p tn hi u vo) c n ph i coi l t ng cc thnh ph n xoay chi u dng di n v di n p trn n n c a thnh ph n m t chi u I0 v U0. Ph i d m b o sao cho bin d thnh ph n xoay chi u khng vu t qu thnh ph n m t chi u, nghia l I 0 4

I v U 0

U . N u di u ki n d khng du c


tho mn th dng di n, di n p v s lm mo d ng tn hi u.

m ch ra trong t ng kho ng th i gian nh t d nh s b ng khng

Nhu v y d d m b o cng tc cho t ng khu ch d i (khi tn hi u vo l xoay chi u) th m ch ra c a n ph i t o nn thnh ph n dng m t chi u I0 v di n p m t chi u U0. Chnh v v y, m ch vo c a t ng, ngoi ngu n tn hi u c n khu ch d i, ngu i ta cung ph i d t thm di n p m t chi u UV0 (hay dng di n m t chi u IV0). Cc thnh ph n dng di n v di n p m t chi u d xc d nh ch d lm vi c tinh c a t ng khu ch d i. Tham s c a ch d tinh theo m ch vo (IV0, UV0) v theo m ch ra (I0, U0) d c trung cho tr ng thi ban d u c a so d khi chua c tn hi u vo.

+EC

i

Uv t

iB PK Uv

RC C

Ur t0

II0ura

t

R Urt

E

U

U00

a.Hnh 1-2:

t

b. a. Nguyn l xy d ng m t t ng khu ch d i.b. Bi u d th i gian.

1.1.2. Cc ch tiu v tham s co b n c a m t t ng khu ch d i dnh gi ch t lu ng c a m t t ng khu ch d i ngu i ta dua ra cc ch tiu v tham s co b n sau: 1.1.2.1. H s khu ch d i.

K=

i lu ng d u ra i lu ng tuong ng d u vo

(1-1)

Ni chung v t ng khu ch d i c ch a cc ph n t di n khng nn K l m t s ph c.

K = K exp(j. k)Ph n m dun |K| th hi n quan h v cu ng d (bin d ) gi a cc d i lu ng d u ra v d u vo, ph n gc k th hi n d d ch pha gi a chng. Nhn chung d l n c a |K| v k ph thu c vo t ns c a tn hi u vo. N u bi u di n |K| = f1( ) ta nh n du c du ng cong g i l d c tuy n bin d - t n s c a t ng khu ch d i. u ng bi u di n k=f2( ) g i l d c tuy n pha - t n s c a n. Thu ng ngu i ta tnh |K| theo don v logarit, g i l don v d xi ben (dB) 5


K (dB)

20 lg K

(1-2)

Khi ghp lin ti p n t ng khu ch d i v i cc h s khu ch d i tuong ng l K1, K2,...Kn th h s khu ch d i chung c a b khu ch d i xc d nh theo: K = K1.K2...Kn. hay K(dB) = K1(dB) + K2(dB) +... + Kn(dB) (1-3) m tt n

c tuy n bin d c a t ng khu ch d i l du ng bi u di n quan h Ura=f3(Uv) l y s c d nh c a gi i t n c a tn hi u vo.

D ng di n hnh c a K =f1( ) v Ura=f3(Uv) d i v i m t b khu ch d i di n p t n s th p cho t i hnh 1-3. |K| Ura

(V)K0 K0

f

Uvo 0

0 10

2

(a)

10 2.10

4

4

(Hz)

(b)

(mV)

Hnh 1-3: a. c tuy n bin d - t n s b. c tuy n bin d (f = 1kHz) c a m t b khu ch d i t n s th p 1.1.2.2. Tr khng l i vo v l i ra Tr khng vo, tr khng ra c a t ng khu ch d i du c d nh nghia (theo hnh 1-1a)

ZV

UV ; IV

Zr

Ur Ir

(1-4)

Ni chung chng l cc d i lu ng ph c: Z = R+jX. 1.1.2.3. Mo t n s Mo t n s l mo do d khu ch d i c a m ch khu ch d i b gi m vng hai d u gi i t n. vng t n s th p c mo th p Mt, vng t n s cao c mo t n s cao MC. Chng du c xc d nh theo bi u th c:

Mt

K0 ; Kt

MC

K0 KC6

(1-5)


Trong d:

K0 l h s khu ch d i KC l h s khu ch d i Kt l h s khu ch d i

vng t n s trung bnh. vng t n s cao. vng t n s th p.

Mo t n s cung c th du c tnh theo don v d xi ben. 1.1.2.4. Mo khng du ng th ng (mo phi tuy n). Mo khng du ng th ng do tnh ch t phi tuy n c a cc ph n t nhu tranzito gy ra th hi n trong tn hi u d u ra xu t hi n thnh ph n t n s m i (khng c d u vo). Khi uvo ch c thnh ph n t n s th ura ni chung c cc thnh ph n n (v i n = 0,1,2...) v i cc bin d tuong ng l n. Lc d h s mo khng du ng th ng do t ng khu ch d i gy ra du c dnh gi l:

(U 2

2

U3

2

... U n )1 / 2 U1

2

%

(1-6)

1.1.2.5. Hi u su t c a t ng khu ch d i Hi u su t c a m t t ng khu ch d i l d i lu ng du c tnh b ng t s gi a cng su t tn hi u xoay chi u dua ra t i Pr v i cng su t m t chi u c a ngu n cung c p P0.

Pr P0Trn dy d nu m t s ch tiu quan tr ng c a m t t ng (hay m t b khu ch d i g m nhi u t ng). Can c vo cc ch tiu ny ngu i ta c th phn lo i cc b khu ch d i v i cc tn g i v i d c di m khc nhau. V d theo h s khu ch d i K c b khu ch d i di n p. Lc ny yu c u co b n l c KUmax, Zvo >> Zngu n v Zra Zt i hay b khu ch d i cng su t c n KPmax, Zvo Zngu n, Zra Zt i. Cung c th phn lo i theo d ng d c tuy n t n s K = f1( ), t d c b khu ch d i m t chi u, b khu ch d i t n s th p, b khu ch d i t n s cao, b khu ch d i ch n l c t n s ...v.v.

1.2. PHN C C V CH

LM VI C M T CHI U

1.2.1. Nguyn t c chung phn c c tranzito Mu n tranzito lm vi c nhu l m t ph n t tch c c th cc tham s c a n ph i tho mn di u ki n thch h p. Nh ng tham s ny c a tranzito nhu ph n c u ki n di n t d nghin c u, chng ph thu c r t nhi u vo di n p phn c c cc chuy n ti p gp, pht. Ni m t cch khc cc gi tr tham s ph thu c vo di m lm vi c c a tranzito. M t cch t ng qut, d tranzito du c m c theo ki u no, mu n n lm vi c ch d khu ch d i c n c cc di u ki n sau: chuy n ti p g c-pht lun phn c c thu n, chuy n ti p g c - gp lun phn c c ngu c. i v i tranzito n-p-n di u ki n phn c c d n lm vi c UBE = UB - UE > 0 UCE = UC - UE > 0 7 (1-7) ch d khu ch d i l:


v

UE < UB < UC

Trong d UE, UB, UC l di n th cc c c pht, g c, gp c a tranzito nhu trn hnh 1-3. V i tranzito p-n-p th di u ki n phn c c c d u ngu c l i. Hnh 1-4 bi u di n di n p v dng di n phn c c c a tranzito ch d khu ch d i

IC IB UB UBE>0 UC

IC UCE >0 IB UB UC

UCE IB0, do d bi u th c trn g n dng:

U BE

EC

I p .R1

(1-10)

Ta th y UBE0 khng ph thu c vo cc tham s c a tranzito v nhi t d nn n d nh. R rng dng IP cng l n UBE0 cng n d nh, nhung khi d R1, R2 ph i c gi tr nh . Thu ng ch n IP =(0,3 3).IBmax (1-11)

Trong d IBmax l dng xoay chi u trong m ch c c g c v i m c tn hi u vo l n nh t. Lc ny thin p UBE0 h u nhu khng ph thu c tr s dng c c g c IB0, do d c th dng cho m ch khu ch d i tn hi u l n (ch d B). Tuy nhin khi tr s R1, R2 nh th cng su t tiu th ngu n cung tang. nng cao d c c sau. n d nh di m lm vi c ngu i ta hay dng cc m ch cung c p di n p phn

Hnh 1-6 l so d cung c p v n d nh di m lm vi c b ng h i ti p m di n p m t chi u.

+EC RB IB Cp1 UBE0 RC Cp2 UCE0 UR2 Cp1 Cp2 UBE R2 UE RE R1 RC

+EC

CE

Hnh 1-6: M ch cung c p v n d nh di m lm vi c b ng h i ti p m di n p m t chi u.

Hnh 1-7: So d cung c p v n d nh di m lm vi c nh h i ti p m dng di n m t chi u.

9


So d hnh 1-6 ch khc so d hnh 1-5a ch di n tr RB du c n i ln c c gp. dy RB v a lm nhi m v dua di n p vo c c g c b ng phuong php n d nh dng c c g c, v a d n di n p h i ti p v m ch vo. Nguyn l n d nh nhu sau: N u c m t nguyn nhn m t n d nh no d lm cho dng m t chi u IC0 trn c c gp tang ln th di n th UCE0 gi m lm UBE gi m, ko theo dng IB0 gi m lm cho IC0 gi m (v IC0= . I B 0 ), nghia l dng IC0 ban d u du c gi nguyn. Hnh 1-7 l so d cung c p v n d nh di m lm vi c nh h i ti p m dng di n m t chi u. Trong so d ny RE lm nhi m v h i ti p m dng di n m t chi u. Nguyn t c n d nh nhu sau: khi IC0 tang do nhi t d tang hay do d t p tn tham s c a tranzito th di n p h trn RE (UE0=IE0.RE) tang. V di n p UR2 l y trn di n tr R2 h u nhu khng d i nn di n p UBE0 = UR2 UE0 gi m, lm cho IB0 gi m, do d IC0 khng tang ln du c, t c l IC0 du c gi n d nh. N u nhi t d gi m lm IC0 gi m th nh m ch h i ti p m dng di n m t chi u, UBE0 l i tang, lm cho IB0 tang, IC0 tang gi cho IC0 n d nh.

1.3. H I TI P TRONG CC T NG KHU CH IH i ti p l vi c th c hi n truy n tn hi u t d u ra v d u vo b khu ch d i. Th c hi n h i ti p trong b khu ch d i s c i thi n h u h t cc ch tiu ch t lu ng c a n v lm cho b khu ch d i c m t s tnh ch t d c bi t. Du i dy ta s phn tch nh ng quy lu t chung khi th c hi n h i ti p trong b khu ch d i. i u ny cung d c bi t c n thi t khi thi t k b khu ch d i b ng IC tuy n tnh. Hnh 1-8 l so d c u trc b khu ch d i c h i ti p

u vo

K

u ra

Hnh 1-8: So d kh i b khu ch d i c h i ti p M ch h i ti p c h s truy n d t , ch r quan h gi a tham s (di n p, dng di n) c a tn hi u ra m ch d v i tham s (di n p, dng di n) c a m ch ra b khu ch d i. H s khu ch d i K v h s truy n d t c a m ch h i ti p ni chung l nh ng s ph c.

K = K.exp(j K)= .exp(j ) Nghia l ph i ch d n kh nang d ch pha mi n t n s th p v t n s cao do t n t i cc ph n t di n khng trong m ch khu ch d i cung nhu m ch h i ti p. N u b khu ch d i lm vi c t n s trung bnh, cn trong m ch h i ti p - khng c thnh ph n di n khng th h s K v l 10


nh ng s th c. N u di n p h i ti p t l v i di n p ra c a b khu ch d i ta c h i ti p di n p, n u t l v i dng di n ra ta c h i ti p dng di n. C th h i ti p h n h p c dng di n v di n p. Rn ~ Iv Ir ur K It Rt Rn ~ Iv Ir It ur Rt

En

uvuht

uy

En

uv

uy

K

uht It b. a.

Hnh 1-9: M t s m ch h i ti p thng d ng: a. H i ti p n i ti p di n p b. H i ti p dng di n c. H i ti p song song di n p c. Rn

Iht

Ir ur Rt

En ~

Iv u v

K

Xt d u vo, khi di n p dua v h i ti p n i ti p v i ngu n tn hi u vo th ta c h i ti p n i ti p. Khi di n p h i ti p d t t i d u vo b khu ch d i song song v i di n p ngu n tn hi u th c h i ti p song song. Hai d c di m trn xc d nh m t lo i m ch h i ti p c th : h i ti p di n p n i ti p ho c song song, h i ti p dng di n n i ti p ho c song song, h i ti p h n h p n i ti p ho c song song. Hnh 1-9 minh ho m t s th d v nh ng m ch h i ti p ph bi n nh t trong khu ch d i. N u khi h i ti p n i ti p nh hu ng d n tr s di n p vo b n thn b khu ch d i uy, th khi h i ti p song song s nh hu ng d n tr s dng di n vo b khu ch d i. Tc d ng c a h i ti p c th lm tang, khi K + = 2n , ho c gi m khi + = (2n +1). (n l s nguyn duong) tn hi u t ng h p d u vo b khu ch d i du c g i l h i ti p duong v tuong ng g i l h i ti p m. H i ti p m cho php c i thi n m t s ch tiu c a b khu ch d i, v th n du c dng r t r ng ri. dnh gi nh hu ng c a h i ti p d n cc ch tiu c a b khu ch d i ta s xt th d h i ti p di n p n i ti p hnh 1-9a. H s khu ch d i khi c h i ti p:

K ht

Ur UV

UY

UV

U ht11

(1-12)


Chia c hai v c a (1-12) cho Ura, ta c:

UY Urhay

UV Ur

U ht Ur(1-13)

1 K

1 K ht

dy

u ht l h s truy n d t c a m ch h i ti p. ur

T (1-13) ta tm du c:

K ht

K 1 .K

(1-14)

don gi n vi c phn tch ta dua vo tr s th c K v:

K ht

K 1 K.

(1-15)

Theo (1-15) khi 1 > K. > 0 th h s khu ch d i c a b khu ch d i c h i ti p Kht l n hon h s khu ch d i c a b n thn b khu ch d i K. chnh l h i ti p duong, Uht dua t i d u vo b khu ch d i cng pha v i di n p vo Uv, t c l Uy = Uv +Uht. i n p ra b khu ch d i khi c h i ti p duong l: Ur = K.(Uv + Uht) > K.Uv v do d Kht >K

Tru ng h p K. 1 (khi h i ti p duong) d c trung cho di u ki n t kch c a b khu ch d i. Lc ny d u ra c a b khu ch d i xu t hi n m t ph t n s khng ph thu c vo tn hi u d u vo. V i tr s ph c K v b t d ng th c K . 1 tuong ng v i di u ki n t kch m tt ns c

d nh v tn hi u d u ra g n v i d ng hnh sin. B khu ch d i trong tru ng h p ny lm vi c nhu m t m ch t o dao d ng hnh sin. Khi K. > IB0 th R1, R2 s ph i nh v chng s gy ra r m ch tn hi u vo, lm gi m di n tr vo c a t ng khu ch d i. V th khi tnh cc ph n t c a b phn p vo ta ph i h n ch theo di u ki n:

RBIPdy rV l di n tr (rV= U BE / I B )

R1 // R2

(2 5)rV .

(1-32) (1-33) xoay chi u m ch g c - pht

(2 5) I B 0 .vo c a tranzito, d c trung cho di n tr

i n tr R1,R2 c th tnh theo:

R2

U B 0 U BE U E 0 = Ip Ip

(1-34)

R1

EC U B 0 I p I B0

(1-35)

Khi ch n tranzito c n ch d n cc tham s gi i h n nhu: d i t n s cng tc (theo t n s f hay f ) cung nhu cc tham s v dng di n, di n p v cng su t. Dng di n c c gp cho php c c d i IC.C.P ph i l n hon tr s t c th i l n nh t trong khi lm vi c, nghia l I max I I I . V m t di n p ngu i ta thu ng ch n tranzito theo UC0.C.P > EC. CngC CO C C .C . P

su t tiu hao trn c c gp PC =UC0.IC0 ph i nh hon cng su t c c d i cho php c a tranzito PC.C.P. u ng cong cng su t gi i h n cho php l du ng hypecbon. i v i m i di m c a n ta c UC0.CP.IC.CP=PC.CP. Tm l i vi c tnh ch d c a t ng khu ch d i l gi i quy t nhi m v ch n h p l cc ph n t c a so d d nh n du c nh ng tham s c n thi t c a tn hi u ra trn t i. Cc h s khu ch d i dng di n Ki, di n p Ku v cng su t Kp cung nhu di n tr vo RV, di n tr ra Rr l nh ng ch tiu quan tr ng c a t ng khu ch d i. Nh ng ch tiu d c th xc d nh du c khi tnh ton t ng khu ch d i theo dng xoay chi u. Phuong php gi i tch d a trn co s thay th tranzito v t ng khu ch d i b ng so d tuong duong dng xoay chi u ch d tn hi u nh . So d thay th t ng EC v trn hnh 1-14, dy tranzito du c thay b ng so d thay th tham s v t l. Tnh ton theo dng xoay chi u c th th c hi n du c khi s d ng so d thay th tranzito v i cc tham s r , trong d rB l di n tr kh i vng c c g c, rE l di n tr vi phn c a ti p gip pht, rC di n tr vi phn c a ti p gip gp. don gi n ta gi thi t t ng khu ch d i du c tnh mi n t n s trung bnh, tn hi u vo l hnh sin v di n tr c a ngu n cung c p d i v i dng xoay chi u b ng khng. Cc t Cp1, Cp2, CE 19


c tr khng r t b, xem nhu b ng khng. Dng di n v di n p trong so d tnh theo tr s hi u d ng. i n tr vo c a t ng: RV=R1//R2//rV (1-36)

IB IV Rn UV En ~ R1 R2 EHnh 1-14: So d thay th t ng khu ch d i EC b ng tham s v t l. V di n tr trong c a ngu n dng IB hnh 1.14 r t l n, cn rC(E) + RC//Rt >> rE nn:

B IB

rB

>rV v RC > Rt. N u coi RV rV v rC(E) >>RC//Rt th h s khu ch d i dng g n dng.

Ki

.

RC // Rt Rt

(1-42)

Nhu v y t ng EC c h s khu ch d i dng tuong d i l n, v n u nhu RC>> Rt th n g n b ng h s khu ch d i c a tranzito. Xc d nh h s khu ch d i di n p c a t ng

Ku

Ur EnI t .Rt I V .( Rn RV ) Ki . Rt Rn RV(1-43)

Ku

Thay (1-42) vo (1-43) ta c:

Ku

.

RC // Rt Rn RV

(1-44)

T (1-44) ta th y n u cng l n v di n tr m ch ra c a t ng cng l n so v i di n tr m ch vo th h s khu ch d i cng l n. c bi t, h s khu ch d i di n p s tang khi di n tr trong c a ngu n tn hi u gi m. T ng khu ch d i EC th c hi n d o pha c a di n p ra d i v i di n p vo. Vi c tang di n p vo s lm tang dng c c g c v dng c c gp c a tranzito, h p trn Rc tang lm gi m di n p trn c c gp. Vi c d o pha trong t ng khu ch d i EC du c bi u th b ng d u - trong bi u th c Ku H s khu ch d i cng su t K P i n tr ra c a t ng.

Pr PV

K u .K i trong so d EC kho ng (0,2 5).103 l n.

Rr

RC // rC ( E )

(1-45)

V rC(E) >> RC nn Rr = RC 1.4.2. T ng khu ch d i gp chung (CC) Hnh 1-15a l so d t ng khu ch d i CC, cn g i l t ng l p E v di n p ra c a n l y c c E c a tranzito, v tr s g n b ng di n p vo ( U r U V U BE U V ) v trng pha v i di n p vo. i n tr RE trong so d dng vai tr nhu RC trong EC, nghia l t o nn m t di n p bi n d i d u ra trn n. T C c nhi m v dua tn hi u ra t i Rt. i n tr R1, R2 l b phn p c p di n m t chi u cho c c g c, xc d nh ch d tinh c a t ng. tang di n tr vo thu ng ngu i ta khng

21


m c di n tr R2. Tnh ton ch d m t chi u tuong t nhu tnh ton t ng EC. kh o st cc tham s c a t ng theo dng xoay chi u, c n chuy n sang so d thay th (hnh 1.15b) IB + EC R1 > Rn v g n dng RV (1 ).(R E R t ) th Ku 1. Nhu v y t ng khu ch d i gp chung d khu ch d i cng su t tn hi u trong khi gi nguyn tr s di n p c a n. V Ku=1 nn h s khu ch d i Kp x p x b ng Ki v tr s . i n tr ra c a t ng CC:

Rr

R E //( rE

rB

R n // R 1 // R 2 ) 1

R E // rE

(1-54)

i n tr ra c a t ng nh c (1 50) . N du c dng d ph i h p m ch ra c a t ng khu ch d i v i t i c di n tr nh , khi d t ng gp chung dng lm t ng ra c a b khu ch d i c vai tr nhu m t t ng khu ch d i cng su t don ch d A khng c bi n p ra. 1.4.3 T ng khu ch d i g c chung (BC). Hnh (1-16a) l so d m t t ng khu ch d i g c chung. Cc ph n t R1, R2, RE dng d xc d nh ch d tinh IE. Cc ph n t cn l i cung c ch c nang gi ng so d EC. kh o st cc tham s c a t ng khu ch d i BC theo dng xoay chi u ta s d ng so d tuong duong hnh 1-16b.

RV

R E // rE

(1

).rB

(1-55)

T (1-55) ta th y di n tr vo c a t ng du c xc d nh ch y u b ng di n tr rE vo kho ng (10 50) . i n tr vo nh l nhu c di m co b n c a t ng BC v t ng d s l t i l n d i v i ngu n tn hi u vo. i v i thnh ph n xoay chi u th h s khu ch d i dng di n c a tranzito l: >Rt~ nn:

Ut UV

S.(ri // R t ~ ) 1 S.(ri // R t ~ )

(1-82)

Ku

S.R t ~ 1 S.R t ~

(1-83)

H s khu ch d i Ku ph thu c vo d h d n c a tranzito v t i xoay chi u Rt~ c a t ng. H s khu ch d i ti n t i 1 khi tang S v Rt~. V v y d i v i t ng DC nn dng tranzito c d h d n l n. tm du c cc tham s tuong duong c a so d thay th ta s bi n d i cng th c (1-82) sau khi thay vo n S= /ri v khai tri n:

ri // Rt ~Sau khi bi n d i ta c:

ri .Rt ~ Rt ~ ri

Ku

ri

.Rt ~ (1 ).Rt ~

(1-84) v thay Ku=Ut/UV, ta c: (1-85) m ch ra c a so d thay th

Chia c t s v m u s v ph i cng th c (1-84) cho 1

Ut

1

.U V .

Rt ~ ri /(1 ) Rt ~

D a vo (1-85) ta s du c so d thay th c a t ng hnh 1-21b. c ngu n di n p tuong duong

1

.U V) . M ch vo c a so d thay th hnh 1-21b g m ba ph n

V i di n tr tuong duong ri /(1 t gi ng nhau nhu so d thay th SC.

D a vo so d hnh 1-21b xc d nh du c di n tr ra c a t ng DC

R r =RS //

1 1

1 S

(1-86) .

i n tr ra c a t ng DC nh hon t ng SC, v vo kho ng (100 3000)

UV

V di n p gi a c c c a v c c ngu n c a tranzito trong so d l p l i c c ngu n b ng U r nn dng di n vo b n thn c a tranzito s nh hon trong so d SC, v d khng n

31


d nh nhi t d c a di n tr gi a c a v ngu n nh . Do d cho php ta dng R1, RG l n. V v y t ng DC c di n tr vo RV l n (t i vi M ) hon t ng SC. i n dung vo c a t ng DC s nh hon c a t ng SC. i v i t ng DC th c n thi t ph i tnh d n thnh ph n dng di n dung vo m ch c a mng v c a - ngu n c a tranzito, cung nhu thnh ph n dng di n dung l p rp m ch vo c a t ng. V di n p c c mng khng d i, thnh ph n dng di n dung CGD v C1 du c xc d nh b ng di n p vo. Thnh ph n dng di n dung CGS ph thu c vo di n p

U GSDng vo t ng l:

UV

Ut

(1 K u ).U V

I CVt d:

j. .U V CGDCV C GD

CGS .(1 Ku ) C L(1-87)

C GS .(1 Ku ) C L

Nhu v y di n dung vo c a t ng DC nh hon c a t ng SC. T (1-87) ta th y n u Ku 1 trong t ng DC th nh hu ng c a di n dung CSG d n di n dung vo s gi m nhi u.

1.7. CC PHUONG PHP GHP T NG TRONG B

KHU CH I

M t b khu ch d i thu ng g m nhi u t ng m c n i ti p nhau nhu hnh 1-22 (v th c t m t t ng khu ch d i khng d m b o d h s khu ch d i c n thi t). dy tn hi u ra c a t ng d u hay t ng trung gian b t k s l tn hi u vo cho t ng sau n v t i c a m t t ng l di n tr vo c a t ng sau n. i n tr vo v ra c a b khu ch d i s du c tnh theo t ng d u v t ng cu i.

Rn En

UV1

Ur1=UV2 1 2

Ur2

UV(NN-1 N

UrN

RtH

Hnh 1-22: So d kh i b khu ch d i nhi u t ngTheo h th c (1-88) h s khu ch d i c a b khu ch d i nhi u t ng b ng tch h s khu ch d i c a m i t ng (tnh theo don v s l n) hay b ng t ng c a chng (tnh theo don v dB)

Ku

Ut En

U ra 1 U r 2 U rN . ... En U V2 U VN

K u1 .K u2 ...K uN

(1-88)

K u (dB )

K u1 (dB ) ... K uN (dB )

Vi c ghp gi a cc t ng c th dng t di n, bi n p hay ghp tr c ti p.

32


1.7.1. Ghp t ng b ng t di n B khu ch d i nhi u t ng ghp t di n v trn hnh 1-23. Cc di u d phn tch trong m c 1.6, dng cho m t t ng trung gian b t k n u thay Rt cho RV. S t ng trong b khu ch d i nhi u t ng xc d nh theo cng th c (1-88) xu t pht t h s khu ch d i yu c u. Vi c tnh ton cc t ng (ch n v d m b o ch d lm vi c tinh, tnh ton ch d xoay chi u) ph i theo th t t t ng cu i cng tr v t ng d u tin.

R2 R1 CP1 Rn En ~ UV R2 R4 CE1 R6 R8 CE2 R3 T1 C2 R5 T2 R7 R9 T3 R11

+EC

CP2

CP3

Ur R10 R12 CE3

Hnh 1-23: So d b khu ch d i nhi u t ng ghp di n dung. Tru c h t ta tnh t ng cu i cng. T ng ny ph i d m b o dua ra t i Rt cng su t tn hi u yu c u. D a vo h s khu ch d i t ng cu i, ta xc d nh cc tham s tn hi u vo c a n. V d chnh l s li u ban d u d tnh t ng tru c cu i, v ti p t c cho d n t ng d u tin c a b khu ch d i. u tin ta tnh t n s trung bnh f0, b qua nh hu ng c a t di n trong b khu ch d i v khng tnh d n s ph thu c c a cc tham s c a tranzito vo t n s . Trong tru ng h p c n thi t ph i ch d n d c tnh c a tranzito v nh hu ng c a t di n bin t n c a tn hi u c n khu ch d i, di u ny s lm cho di n p d u ra c a b khu ch d i thay d i c bin d l n pha khi t n s tn hi u vo thay d i. mi n t n s th p, khi t i thu n tr th nh ng s ph thu c k trn l do t di n trong so d quy t d nh, cn mi n t n s cao th ch y u l do cc tham s c a tranzito quy t d nh. Trong th c t ngu i ta c th nghin c u nh hu ng c a cc y u t trn m t cch d c l p hai mi n t n s th p v cao. Du i dy ta xt d c di m cng tc c a b khu ch d i mi n t n s th p.

Trong (1-4) khi tnh h s khu ch d i c a t ng don d gi thi t di n tr xoay chi u c a t di n b ng khng. Nh ng gi thi t nhu v y ch dng t n s trung bnh. Khi t n s gi m th d d n di n c a cc t n i t ng s gi m. Do d c h p trn t nn di n p c a ngu n tn hi u d t vo t ng d u tin hay di n p ra t ng tru c d t vo t ng sau s b gi m. H p trn t s lm gi m bin d tn hi u d u ra m i t ng c a b khu ch d i ni chung t c l lm gi m h s khu ch d i mi n t n s th p (hnh 1-24). nh hu ng c a t n i t ng th hi n r t r trong b khu ch d i ghp t ch h s khu ch d i Ku 0 khi f 0. Nhu v y l tr s c a t n i t ng c nh hu ng d n h s khu ch d i mi n t n th p. 33


T CE cung nh hu ng d n h s khu ch d i mi n t n th p. V khi t n s gi m s lm gi m tc d ng r m ch c a t d i v i di n tr RE v do d lm tang m c d h i ti p m dng xoay chi u trn RE v do d lm gi m h s khu ch d i. Vi c gi m mdun h s khu ch d i th p c a b khu ch d i. t n s th p Kt du c d c trung b ng h s mo t n s

Mt

K0 Kt

d chnh l tch h s mo t n s c a m i t trong b khu ch d i.

Mt

M t1 .M t 2 ....M t NKU

(1-89)2 P > CP ' > CP C''

D i t n trung bnh

K UO M10

i2aKUO fC D i thng a) Hnh 1-24: f

K UO Mt

KU0

ft

f''t f't ftb)

f

a) D ng t ng qut d c tuy n bin d t n s c a b khu ch d i ghp di n dung; b) nh hu ng c a t n i t ng d n d c tuy nH s mo t n s tnh theo:

t n th p

Mt

1 (

1 2 ) t. t

(1-90)

i v i t CP1 hnh 1-88 th h ng s th i gian s th i gian cho cc t khc trong so d .

C P1 .(R n

R V1 ) trong d Rn l di n tr

c a ngu n tn hi u vo, R V1 l di n tr vo c a t ng d u tin. Tuong t ta s xc d nh du c h ng T n s th p nh t c a gi i thng s du c ch n lm s li u ban d u khi tnh b khu ch d i vng t n s th p. H s mo t n s ng v i t n s th p c a gi i thng c gi tr tu thu c vo nhi m v c a b khu ch d i. V d d i v i b khu ch d i m thanh thu ng ch n b ng

2.

Nhu trn d gi thi t, mi n t n s trung bnh cc t di n khng gy nh hu ng g v s d ch pha c a tn hi u d u ra c a b khu ch d i d i v i tn hi u d u vo s l n , dy n l s t ng khu ch d i lm d o pha tn hi u. mi n t n s th p v trong m ch c t di n nn dng di n nhanh pha hon so v i di n p. Nhu v y s d ch pha c a di n p ra b khu ch d i so v i di n p vo mi n t n s th p c d c

34


tnh vu t tru c. Gc d ch pha c a b khu ch d i b ng t ng gc d ch pha c a m i t , v gc d ch pha c a m i t l:t

acrtg

1 t.

.t

(1-91)

c tuy n bin d t n s v pha t n s c a b khu ch d i mi n t n th p v trn hnh 1-25. u ng nt li n l d c tuy n xt khi nh hu ng c a m t t , cn du ng d t nt l d c tuy n xt khi nh hu ng c a t t c cc t trong b khu ch d i. KUO c di m cng tc c a b khu ch a) d i mi n t n s cao l s ph thu c h KUO 2 s khu ch d i c a tranzito vo t n s v s t n t i di n dung m t ghp gp f 0 CCE. Nh ng nhn t ny nh hu ng d n t d c tuy n t n s c a b khu ch d i mi n t n cao. mi n t n cao s gi m /2 b) mdun h s c a tranzito cung nhu /4 tc d ng r m ch c a di n dung CCE 1 lm gi m h s khu ch d i. f 0 ft _ H s mo t n s cao xc d nh C Hnh 1-25: nh hu ng c a t n i t ng d n d c tuy n theo cng th c: a) Bin d - t n s ; b) Pha -t n s . MC 1 ( C . C ) 2 (1-92) dyC

l h ng s th i gian tuong mi n t n s cao.

KU KU a)K 1UO MC0

duong c a t ng

Gc d ch pha do m t t ng khu ch d i gy ra l:C

arctg

C

.

C

(1-93)

K1U0 f

0C

s

c tuy n bin d t n s v pha t n mi n t n cao hnh 1-26

Trong b khu ch d i c nhi u t ng th: mo t n s cao b ng tch d mo c a cc t ng, cn mo pha b ng t ng mo phac a t ng t ng T c l:

0 b) - /4 - /2 Hnh 1-26: nh hu ng tnh ch t t n s

f

MCC C1

M C1 .M C 2 ....M CnC2

(1-94) (1-95)

c aTranzito d n d c tuy n a) Bin d -t n s ; b) Pha-t n s .

...

Cn

35


1.7.2. Ghp b ng bi n p Hnh 1-27 l so d b khu ch d i ghp b ng bi n p. Cu n so c p W1 m c vo c c gp T1, cu n th c p W2 m c vo c c g c T2 qua t CP2. Ghp t ng b ng bi n p cch ly di n p m t chi u gi a cc t ng m cn lm tang h s khu ch d i chung v di n p hay dng di n tu thu c vo bi n p tang hay gi m p. Uu di m c a m ch ny l di n p ngu n cung c p cho c c gp c a tranzito l n v di n p m t chi u cu n dy b, do d cho php ngu n c di n p th p. Ngoi ra t ng ghp bi n p d dng th c hi n ph i h p tr khng v thay d i c c tnh di n p tn hi u trn cc cu n dy. Tuy nhin n c nhu c di m l d c tuy n t n s khng b ng ph ng trong gi i t n. K t c u m ch n ng n , c ng k nh, hu h ng s a ch a thay th ph c t p.

+EC R1 CP Rn En R2 T RE CE R4 W1 W2 CP2 T2 Ur R3 RC

Hnh 1-27: T ng khu ch d i ghp bi n p1.7.3. M ch ghp tr c ti p M ch ghp tr c ti p cho hnh 1-28. m ch ny c c gp c a tranzito tru c d u tr c ti p vo c c g c c a tranzito sau. Cch tr c ti p ny lm gi m mo t n s th p trong b khu ch d i, du c dng trong b khu ch d i tn hi u c thnh ph n m t chi u (tn hi u bi n thin ch m). Nhu c di m c a m ch l khng t n d ng du c d khu ch d i c a tranzito do ch d c p di n m t chi u.

+EC R3 R5 T2

R1 T1

uV

R2

R4

R6

ur

Hnh 1-28: M ch khu ch d i ghp tr c ti p

1.8. M T S

M CH KHU CH I KHC

1.8.1. M ch khu ch d i arlington Khi c n tr khng vo t ng khu ch d i l n d dng vo nh , h s khu ch d i l n ta n i m ch khu ch d i theo arlington. M ch g m hai tranzito T1 v T2 d u nhu hnh 1-29. Khi c p ngu n tho mn d T1,T2 lm vi c ch d khu ch d i ta c:

36


ICcn

I C1I B2

I C2

I E1

IC1 T1 IB1 T2th t l h s

IC

IC1

B qua thnh ph n dng ngu c ban d u ta c: 1 .I B1 2 .I B 2 1 .I B1 2 .(1 1 ).I B1

IC2

.I B1V

2

.I B1

1

. 2 .I B1

1

. 2 .I B12

, 2 1 trong d 1 , khu ch d i dng c a tranzito T1, T2.1

IE1=IB2

IE2

V y h s khu ch d i dng c a so d arlington:1

Hnh 1-29: M ch arlington

.

2

(1-96)

Ta tnh du c di n p vo c a m ch:

R1

R2

RC T2

U BE

I B1 .rV1

I B1 .(1

).rV 2 .

CP2

Nn di n tr vo l:

CBrV1 (11

R3 T1

rV

U BE 2 I B1

).rV 2

(1-97)

Ura CP1 UV Ura1

1.8.2. M ch Casc t (Kaskode) M ch g m hai tranzito ghp v i nhau, T1 m c pht chung cn T2 m c g c chung. So d nhu hnh 1-30.

Hnh 1-30: M ch khu ch d i Casc t.

Khi c tn hi u vo T1 khu ch d i d t tn hi u ra U ra1 ln c c pht g c T2 di u khi n ti p T2 khu ch d i ti p cho U ra 2 . Ta ch ng minh du c h s khu ch d i di n p c a T1: K u1 c a T2: K u 22

1

.R C rV 2

nn h s khu ch d i chung:

K

K u1 .K u 2

2

.R C rV 2

(1-98)

trong d rv2 l di n tr vo c a tranzito T2. Uu di m co b n c a m ch ny l ngan cch nh hu ng c a m ch ra d n m ch vo c a t ng khu ch d i, d c bi t t n s cao.

37


1.8.3. M ch khu ch d i gi i r ng Tn hi u c gi i t n r ng di n hnh l tn hi u video. khu ch d i du c gi i t n r ng nhu v y m ch khu ch d i thu ng dng thm m t ph n t hi u ch nh. M ch di n c a m t t ng c hnh 1-31. m ch ny L, R3, C2 l cc ph n t hi u ch nh du c ch n ph h p sao cho kho ng t n s 1 trung bnh c a gi i t n tb .L , , xem 0 nn t i c a t ng l R4. Thu ng R4 ch n nh tb .C 2 hon cc t ng khu ch d i khc. C.L nn Ura tang ln. t n s th pt

kho ng t n s cao fC c

C.L

d l n nn t i c a t ng g m R4 v

.L

,

1 d l n nn t i c a t ng l R4 v R3. Nhu v y nh cc ph n t t .C 2

hi u ch nh lm tang t i xoay chi u vng t n s hai d u c a gi i t n nh v y di n p ra tang ln hai d u vng d. u ng 1 bi u th h s khu ch d i tuong d i khi khng c ph n t hi u ch nh, du ng 2 l khi c cc ph n t hi u ch nh.

R3 R1_

+EC T L

K/K0U

C2 R4

1 1ura

CP1uVU

CP2

2 ( f T U

2 R2 U a) RE

Hn

ft

ftbb)

fC

RHnh 1-31: a) T ng khu ch d i gi i r ngb) c tuy n bin d t n s . 1.8.4. M ch khu ch d i c ng hu ng (ch n l c) M ch khu ch d i c ng hu ng dng ph bi n

cc t ng khu ch d i c t n s cao. hnh 1-32.

T i c a t ng l m ch c ng hu ng song song. M ch di n hnh

m ch ny L1C2, L2C3 c ng hu ng t n s vo. Khi t n s tn hi u vo thay d i cc m ch L1C2, L2C3 c n ph i di u ch nh t n s c ng hu ng theo. T c l:

1 L1 C 2

1 L 2C3

f 0V .

38


+E

C3 L2 L3ur

CP

uv

L1

C2

R

C4

Hnh 1-32: T ng khu ch d i c ng hu ng dng Tranzito tru ng c di m c a m ch, ngoi tc d ng khu ch d i tn hi u n cn c kh nang ch n l c tn hi u theo t n s . Khi c tn hi u vo th thnh ph n tn hi u t n s b ng v ln c n t n s c ng hu ng c a khung C2L1, b khung ny ch n l i dua vo tranzito khu ch d i. Dng di n ra s t p trn khung L2C3, c m ng qua L3 cho di n p ra cc t n s d.

1.9. T NG KHU CH I CNG SU T1.9.1. c di m chung v yu c u c a t ng khu ch d i cng su t T ng khu ch d i cng su t l t ng khu ch d i cu i cng c a b khu ch d i, c tn hi u vo l n. N c nhi m v khu ch d i cho ra t i m t cng su t l n nh t c th du c. V i d mo cho php vo b o d m hi u su t cao. Do khu ch d i tn hi u l n, tranzito lm vi c trong mi n khng tuy n tnh nn khng th dng so d tuong duong tn hi u nh d nghin c u m ph i dng phuong php d th . Cc tham s co b n c a t ng khu ch d i cng su t l: - H s khu ch d i cng su t Kp l t s gi a cng su t ra v cng su t vo.

Kp

Pr PV

- Hi u su t l t s cng su t ra v cng su t cung c p m t chi u P0.

Pr P0Hi u su t cng l n th cng su t t n hao trn c c gp c a tranzito cng nh . Cc ch d lm vi c c a t ng khu ch d i. T ng khu ch d i c th lm vi c AB, B v C tu thu c vo ch d cng tc c a tranzito. 39 cc ch d A,

Chuong 1: M ch khu ch d i Tranzito Ch d A l ch d t ng khu ch d i c tn hi u hnh sin vo. ch d ny gc c t =1800, dng tinh lun l n hon bin d dng di n ra nn mo nh nhung hi u su t r t th p - ch dng khi yu c u cng su t ra nh .

IC a)

IC

0 0

UBE UBE

t 0 2

IC PCm t Khu v c bo ho A AB B 0 Khu v c t t b) IC (A) IC0

IB= 0 EC UCE

IC (AB) IC

IC (B)

IC (C)

0

t 0

0

t 0 c)

t 0

t

Hnh 1-33: Minh h a ch d cng tc c a t ng khu ch d i cng su t a) c tuy n truy n d t c a Tranzito b) c tuy n ra c a Tranzito c) Dng di n ra ng v i cc ch d khi di n p vo l sin

40

Chuong 1: M ch khu ch d i Tranzito Ch d AB t ng khu ch d i hon n a hnh sin c a tn hi u vo, gc c t 900< 0. +EC Do d di n p ra: T It U r =K0.U0=K0(Ut-Ud) (2-1) + Ir U0 Id Ut N u U d 0 th U r K o .U t lc Ura Ud ny di n p ra cng pha v i di n p vo U t . -EC V v y c a T g i l c a thu n c a b khuy ch d i thu t ton v k hi u d u +. Hnh 2-1: B khu ch d i thu t ton Tuong t nhu v y khi U t = 0 th

Ur

K 0 .U d, di n p ra ngu c pha v i di n p vo nn c a l c a d o c a b khuy ch d i

thu t ton v k hi u d u -. Ngoi ra b khu ch d i c hai c a d u v i ngu n nui d i x ng E C v cc c a d ch nh l ch khng v b t n. M t b khu ch d i thu t ton l tu ng c nh ng tnh ch t sau: + Tr khng vo + Tr khng ra ZV = Zra = 0 (2-2)

+ H s khu ch d i K0 = Th c t b khu ch d i thu t ton c K0=104 106 vng t n s th p. Ln vng t n s cao h s khu ch d i gi m xu ng. Nguyn nhn do s ph thu c tham s c a Tranzito v di n dung k sinh trong so d . c tuy n truy n d t, d c tuy n bin d v dac tuy n pha nhu hnh 2-2 v 2-3. IC khu ch d i thu t ton c kh nang nn tn hi u d ng pha.

55

Chuong 2: B khu ch d i thu t ton

Ura EC d u thu n E 0 vo K0 K02

K

UV

f 0 a) c tuy n bin d f

d u d o E Hnh 2-2: c tuy n truy n d t c a b khu ch d i thu t ton

vo

0 45o 90o 180o 360o b) c tuy n phaHnh 2-3: c tuy n bin d v d c tuy n pha c a b khu ch d i thu t ton

G i K CM l h s khu ch d i tn hi u d ng pha th h s nn tn hi u d ng pha du c xc d nh theo bi u th c:

GThu ng G =103 105.

K0 K CM

(2-3)

M t b khu ch d i thu t ton thu ng c 4 t ng ghp tr c ti p v i nhau. T ng vo l t ng khu ch d i vi sai, ti p theo l t ng khuy ch d i trung gian (c th l t ng d m hay khu ch d i vi sai hai), d n t ng d ch m c v t ng khu ch d i ra.

2.2. M CH KH CH I VI SAITrong IC khu ch d i thu t ton, pha d u vo m ch khu ch d i vi sai c m t d n hai t ng. Hnh 2-4 l c u trc di n hnh c a m t t ng khu ch d i vi sai lm vi c theo nguyn l c u cn b ng song song. Hai nhnh c u l RC1 v RC2, cn hai nhnh kia l cc Tranzito T1 v T2 du c ch t o trong cng m t di u ki n sao cho R C1 R C 2 v T1, T2 c cc thng s gi ng h t nhau. i n p l y ra gi a hai c c gp (ki u ra d i x ng) hay trn m i c c gp v i d t (ki u ra khng d i x ng). Tranzito T3 lm ngu n n dng gi n d nh dng IE (l t ng dng IE1 v IE2) c a tranzito T1, T2. Trong so d ngu n n d nh dng cn c R1, R2, R3 v ngu n cung c p EC2, T4 m c thnh dit lm ph n t b nhi t n d nh nhi t cho T3. Trong so d rt g n (hnh 2-4b) ph n ngu n n dng T3 du c thay b ng ngu n dng IE.

56


RC1 UC1=Ur

IC1 IC2

RC2

+ EC1 UC2=Ur RC1 UC1=Ur UV2

IC1 IC2

RC2

Ur UV1 IE1 IC T3 R2 R3 T4 T1 T2 IE2

+ EC1 UC2=Ur

Ur UV1 T1 IE1 IS g n dng c th coi:

ID

I S .expID IS

U ak mU t(2-29)

T d U ak

m.U T . ln

chnh l hm lgarit c n tm. th c hi n quan h ny, c th s d ng nhu hnh 2-20. N u vi m ch khu ch d i thu t ton l l tu ng ta c th tnh nhu sau: 68


IDrt ra:

UV , R

U ra

U ak

U raID D

m.U T . ln(

UV ) I S .RIC

T

R UV U

_ UV + URa

R U0

_ + URa

Hnh 2-20: M ch logarit dng dit

Hnh 2-21: M ch logarit dng Tranzitor n i ki u di t

C th thay di t b ng tranzito n i ki u di t, khi d lo i tr du c m v m r ng ph m vi lm vi c c a m ch. Lc ny:

U raM ch di n

U BE

U T . ln(

UV ) I ES .R

(2-30)

hnh 2-21.

2.8.2. M ch t o hm d i lgarit (hm mu) t o hm d i lgarit ta m c ph n t phi tuy n l di t hay Tranzito vo nhnh vo c a IC khu ch d i thu t ton. M ch nguyn l du c bi u di n trn hnh 2-22. R R

ID UV

D _ U0 + (a) URa

IC T UV U0 _ + (b)Hnh 2-22: M ch khuy ch d i d i loga a) M ch dng di t b) M ch dng Tranzitor n i ki u di t 69

URa


V i m ch dng di t ta c:

ID

I S .exp

Uv . mU t Uv . mU t(2-31)

Nn

U ra

R.I S .exp

V i m ch b ta dng tranzito d u theo ki u di t, lc d

U ra

R.I S .exp

Uv . Ut

(2-32)

2.9. M CH NHN TUONG TX Y k Hnh 2-23: So d quy u c c a m ch nhn tuong t M ch nhn tuong t c so d quy u c trn hnh 2-23. Tn hi u trn d u ra c a n t l v i tch cc tn hi u d t ln hai d u vo. Z = k.X.Y. Trong d: X, Y L cc tn hi u vo. Z: tn hi u ra k: h s t l cn g i l h s truy n d t c a m ch nhn. Trn hnh 2-24 l so d m ch nhn di n p v m ch tuong duong c a n.M ch nhn di n p l tu ng c tr khng vo hai c a ZVX, ZVY = v tr khng ra Zr = 0. H s truy n d t l tu ng khng ph thu c vo t n s v tr s cc di n p vo UX, UY nghia l k l m t h ng s .X Y

Z

k

UX

~

UZ

ZVX UX UY ZY

Zra Ura

~

UY

~

k.UX.UY

(a)

(b)

Hnh 2-24: M ch nhn di n p v m ch nhn tuong duong M ch nhn th c hi n b i m ch khu ch d i lga v d i lga c so d kh i nhu hnh 2-25. 70


X ln T ng Y ln exp Z

Hnh 2-25: So d kh i m ch nhn dng m ch khu ch d i lga v d i lga G i X = kX.UX Y = kY.UY v Z = kZ.UZ. trong d kX, kY, kZ l n lu t l h s t l c a cc di n p vo UX, UY v di n p ra UZ. T m ch trn ta c:

UZt c l: Suy ra:

exp(lnU x

ln U y )

Z kz

exp(ln

X kx

ln

Y XY ) expln ky kx k y

Z

kz .X.Y. k x .k y

(2-33) ti t tru c, cn m ch t ng nh vi m ch

Cc m ch khu ch d i lga v d i lga d xt khu ch d i thu t ton th c hi n.

2.10. M CH L C TCH C Ct n s cao thu ng dng cc m ch l c th d ng RLC. t n s th p cc m ch l c d c di n c m qu l n lm cho k t c u n ng n v t n km cung nhu ph m ch t c a m ch gi m. V v y trong ph m vi t n s 100kHz ngu i ta hay dng b l c khu ch d i thu t ton v m ng RC- g i l m ch l c tch c c d l c. Khc v i m ch l c th d ng, m ch l c tch c c du c d c trung b i ba tham s co b n: t n s gi i h n C, b c c a b l c v lo i b l c. - T n s gi i h nC

l t n s t i hm truy n d t gi m di 3 dB so v i t n s

trung tm.

- B c c a b l c xc d nh d d c c a d c tuy n bin d t n s ngoi gi i t n. B c c a b l c du c tnh b ng s t trong m ch l c. - Lo i b l c xc d nh d ng d c tuy n bin d t n s xung quanh t n s c t v trong khu v c thng c a m ch l c. C n ch r ng m ch di n c a cc lo i b l c th gi ng nhau, chng ch khc nhau gi tr cc linh ki n RC m thi. Ngu i ta quan tm d n 3 lo i b l c: l c Bessel, l c Butteewroth v l c Tschcbyscheff. c tnh c a cc b l c d nhu hnh 2-26. 71


|Kd| (dB) 10 0 -10 -20 -30 -40 -50 -60 0,01 0,03 0,1 0,3 1 3 10 30f fg

4

3

2

1

Hnh 2-26: c tnh bin d - t n s c a m ch l c thng th p b c b n: 1-l c th d ng; 2-l c Bessel; 3-l c Butteewroth v 4-l c Tschcbyscheff ti n xt cc m ch l c, ta dua vo hm truy n d t t ng qut c a m t m ch l c thng th p:

K d( p)

K d0 1 C1 .p C 2 .p C 3 .p 3 ... C n .p n2

(2-34)

trong d: P

j.C

j

Ci l cc h s th c, duong.

B c c a b l c chnh l s mu l n nh t c a p. th c hi n b l c d thu n l i ta phn tch m u s c a bi u th c (2-34) thnh tch cc th a s - c bi u th c:

K d( p)

K d0 (1 a i .p b i .p 2 )t n s th p.

(2-35)

Kd0 h s truy n d t

ai, bi l cc s th c, duong. V i b l c b c l th c m t h s bi = 0. tnh ton cc linh ki n c a b l c ta d a vo lo i m ch l c, b c c a b l c n v cc h s ai, bi ( i l s th t cc m t l c ), fci / fc, h s ph m ch t c a m t l c th i: Qi du c tra theo b ng: a. B ng tham s c a m ch l c Butterworth (bng 1).

72


B ng 1 n 1 2 3 i 1 1 1 2 1 4 2 0,7654 1,0000 1,3900 1,31 b. B ng tham s c a m ch l c Bessel (bng 2). B ng 2: n 1 2 3 i 1 1 1 2 4 1 2 Ai(p) 1,0000 1,3617 0,7560 0,9996 1,3397 0,7743 bi(p2) 0,0000 0,6180 0 0,4772 0,4889 0,3890 fCi/fC 1,0000 1,0000 1,3230 1,4140 0,9780 1,7970 Qi 0,58 0,69 0,52 0,81 ai(p) 1,0000 1,4142 1,0000 1,0000 1,8478 bi(p2) 0,0000 1,0000 0,0000 1,000 1,0000 fCi/fC 1,0000 1,0000 1,0000 1,2720 0,7910 Qi 0,71 1,00 0,54

2.10.1. M ch l c tch c c b c m t Lo i ny ch dng cho m ch l c thng th p hay thng cao. 2.10.1.1. M ch l c thng th p b c m t Theo (2-35) khi d hm truy n d t c d ng:

Kd

K do 1 a1 . p-

(2-36)

C R-

R R UV C + Ura

+ UV

Ura

a)

b)

Hnh 2-27: M ch l c tch c c thng th p b c 1 73


M ch di n nhu M ch (a) ta c:

hnh 2-27 a,b.

Kdy

Ur UV

1 1 j. .R.C 1 p.

1C

.R.C

(v

j.C

p)

K doa1

1C

.R.Ca1 C .R

Bi t a,

C

; ch n R ta c C

M ch b ta c:

Kddy K do Khi bi t a1 ,

1 1 p.C

C

.R.C

1 v a 1C

R.C.

.

v ch n R ta cung c:

C

a1 C .R

2.10.1.2. M ch l c tch c c thng cao b c m t i ch R b i C v C b i R, M ch nhu hnh 2-28. m ch thng th p ta c m ch l c tch c c thng cao.

R _ C + UV R a) Ura UV + Ura C -_

b)Hnh 2-28: M ch l c tch c c thng cao b c 1

Khi d trong cng th c 2-36 thay p

1 p1 1 1 . p 1 C .R .C

M ch a c:

K 1

1 1 p. C .R.C

dy:

K do

174


a1Khi bi t a1 , M ch b:

1 C .R .CC

v ch n C ta tnh du c:

R

1 a.C.

C

K 1

1 1 p. C .R.C

dy:

K do

1C

v tuong t khi bi t

, ch n C ta tnh du c R (theo a) =

1 a.C.

.C

2.10.2. M ch l c tch c c b c hai 2.10.2.1. M ch l c thng th p b c hai M ch l c tch c c thng th p b c hai c cc d ng h i ti p m m t vng, h i ti p m nhi u vng, h i ti p duong m t vng nhu hnh 2-29.

C1 R 3 R C2 R U1 C2 1 R 2 _ + U1 U1 R2 R1 1 C2 R3 2 C1 _ + b) a)Hnh 2-29: M ch l c thng th p b c hai: a) h i ti p m m t vng b) h i ti p m nhi u vng c) h i ti p duong m t vng

Ur

R1 U1 1

C2 R2

2

+ _ U2 (K-1)R3 R3

C1 c)

75


+ Xt m ch

hnh 2-29a ta c hm truy n d t (dng phuong trnh di n th nt):

Kd

Ur UV

1 1 2.p.C

.R.C1

p2.

2 C

.R 2 .C1 .C 2

(2-37)

So snh v i (2-35) ta c:

K do

1;

a1

2.

C

.R.C1 ; b1

2 C

.R 2 .C1 .C 2 .

D a vo lo i b l c xc d nh a1, b1, ch n tru c C1 theo gi tr chu n v tnh R, C2 theo:

R

a1 ; 2. C .C1

C2

4.b1 .C1 a12

+ V i m ch 2-29b ta c:

Kd 1 p.T dy xc d nh:C

.C1 (R 2

R3

R 2 / R1 R 2 .R 3 ) p2. R1

2 C

.C1 .C 2 .R 2 .R 3

K do

R2 R1C

a1b1Cho tru cC

.C1 .(R 22

R3

R 2 .R 3 ) R1

C

.C1 .C 2 .R 2 .R 3 .

, Kdo, ch n C1 v C2 tnh du c:

R2R1

a 1 .C 2

a 1 .C 2

2

2

4.C1 .C 2 .b1 .(1 K do )C

2.R2 K dov R 3

.C1 .C 2b12

C

.C1 .C 2 .R 2

R2 c gi tr th c:

C2 C1

4.b1 .(1 K do ) a12

+ V i m ch 2-29c c hm truy n d t:

Kd

K 1 p.C

R 1 .C1

R 2 .C1

(1 K ).R 1 .C 2

p2.

2 C

.C1 .C 2 R 1 R 2

(2-38)

don gi n ch n K=1 khi d (K-1).R3=0 . Bi u th c trn vi t l i: 76


Kd = N u cho tru cC,

1 p.

C

.C1 .(R 1

1 R 2 ) p2.

C

.C1 .C 2 .R 1 .R 2

C1, C2 ta tnh du c Kdo, R1, R2.

Kdo =1

R 1, 2

a 1 .C 2

a 1 .C 2 2.C

2

2

4.b1 .C1 .C 2

.C1 .C 2

R1,2 l s th c c n:

C1 C2

4.b1 a12

.

2.10.2.2. M ch l c thng cao b c hai M ch l c thng cao b c hai c th dng cc d ng thng th p hnh 2-29. Trong d ph i d i ch C v R cho nhau. V d m ch l c thng cao b c hai h i ti p 1 duong m t vng c hnh 2-30. Thay p , C b i R v R b i C vo cng th c (2-38) ta c: p

K d=

K 1 R 2 (C1 C 2 ) R 1 .C 2 .(1 K ) 1 . p C .R 1 .R 2 .C1 .C 2

1 . p2

12 C

.C1 .R 1 .R 2 .C 2

Cho K=1 v C1 = C2 = C ta c:

Kd =

1 1 . p

2 C .R 1 .C

1 1 . p2

1 2 2 C .C .R 1 .R 2

.

dy K do 1

a1nn

2 C .R 1 .CR1 2 C .a 1 .C12 C

R2 U + C1 C2 R1 Ua (K-1)R3 R3

b1

.C .R 1 .R 2a1 2. C .C.b1

2

nn

R2

Hnh 2-30: So d m ch l c thng cao b c hai m t vng h i ti p duong

77


2.10.2.3. M ch l c tch c c b c hai thng gi i N u m c n i ti p m t m t l c thng th p v m t m t l c thng cao ta nh n du c b l c thng gi i. c tnh t n s l tch t n s c a hai khu l c ring r . K = Kd1.Kd2 M ch l c tch c c thng gi i b c hai nhu hnh 2-31. 2.10.3. M ch l c tch c c b c cao Hnh 2-31: M ch l c thng gi i UV R C1 R R3 C2 + Ura

Khi c n d c tnh bin d , t n s c a b l c vung gc ngu i ta ph i th c hi n b l c b c cao. Mu n v y m c n i ti p cc b l c b c m t v hai d bi t. Lc d d c tnh t n s c a m ch l tch cc d c tnh t n s c a cc m ch ring r .

TM T TK t thc chuong hai yu c u ngu i h c hi u v n m du c: - Cc tnh ch t chung c a BKTT: Tr khng vo r t l n, l tu ng Zv = . Tr khng ra r t nh , l tu ng Zr = 0. H s khu ch d i di n p r t l n k hi u K0, l tu ng K0 = . c tuy n truy n d t BKTT nu quan h di n p ra Ur l hm s c a di n p vo Uv. Khi Uv cn b Ur tang tuy n tnh theo Uv. Khi Uv tang m Ur khng tang n a l BKTT bo ho. Ur = +Ur max g i l bo ho duong. Khi Ur = -Ur max g i l bo ho m. C th xem g n dng Ur max = E -2V khi ngu n nui d i x ng E. - c tuy n t n s m t quan h h s khu ch d i K0 theo t n s c a tn hi u vo. Do cc t ng khu ch d i trong BKTT ghp tr c ti p nn n c th khu ch d i du c tn hi u m t chi u. BKTT c kh nang nn tn hi u d ng pha. - T ng khu ch d i vi sai: c u t o t ng khu ch d i vi sai, xc d nh h s khu ch d i di n p c a n. T ng khu ch d i vi sai c t i d ng ki u guong dng c h s khu ch d i r t l n. v i t ng khu ch d i vi sai dng tranzito tru ng cn c uu di m tr khng vo l n. - M ch khu ch d i dng BKTT c m ch khu ch d i thu n, khu ch d i d o. c di m chung c a cc m ch khu ch d i h s khu ch d i c a m ch ph thu c vo tr s cc linh ki n ngoi du c du n i d c h i ti p m di n p. M ch khu ch d i d o c h s khu ch d i m, t c l tn hi u ra ngu c pha tn hi u vo. M ch khu ch d i thu n cho tn hi u ra cng pha. - Cc phuong php ch ng tri v b di m khng l tm bi n php d gi cho d u ra BKTT c di n p ra b ng khng ch d tinh. C th dng di n tr cn b ng RC d th c hin nhu hnh 2-11. Cung c th dng m ch hi u ch nh nh di n p ngu n nui nhu hnh 2-12. - M ch c ng. M ch c ng d o l m ch cc tn hi u c n c ng dua vo c a d o. i n p d u ra b ng tr t ng t l cc di n p d u vo. M ch c ng thu n l m ch cc tn hi u c n c ng dua vo c a thu n. u ra nh n du c di n p t l v i t ng cc di n p vo. 78


- M ch tr tn hi u dua vo hai c a. Tn hi u b tr dua vo c a thu n. Tn hi u tr dua vo c a d o. u ra nh n du c di n p t l v i hi u c a hai di n p vo. - M ch tch phn cho di n p ra t l v i tch phn di n p vo. Khi cho tn hi u vo m ch l dy xung vung d u ra nh n du c dy xung tam gic. - M ch vi phn cho di n p ra t l v i vi phn c a di n p vo. u ra m ch ny nh n du c dy xung nh n c c c tnh thay d i khi d u vo tc d ng vo dy xung vung. - M ch t o hm logarit cho tn hi u ra t l v i loga t nhin c a din p vo. - M ch t o hm mu cho tn hi u ra t l v i hm mu t nhin c a tn hi u vo. - M ch nhn tuong t cho tn hi u ra t l v i tch t c th i c a hai tn hi u vo. Trong k thu t m ch nhn tuong t c th dng d di u ch tn hi u, tch sng tn hi u. - M ch l c tch c c. C u t o m ch l c tch c c g m BKTT v cc ph n t RC. Uu di m c a m ch l c tch c c dng vng t n s th p l don gi n g n nh v c ph m ch t l c cao. N u dung m ch l c th d ng L, R, C n ng, c ng k nh do di n c m L ph i l n, ph m ch t l c km do tiu hao nang lu ng nhi u. B c c a b l c tch c c l s t di n trong m ch l c d. Phn tch cc lo i m ch l c thng th p, thng cao, thng gi i v ch n gi i. Cch xc d nh gi tr cc di n tr , t di n trong cc m ch l c tch c c ni trn.

CU H I V BI T P2.1. Nu cc tnh ch t c a BKTT l tu ng? 2.2. T i sao khi dng BKTT lm m ch khu ch d i ph i d u n i thm linh ki n ngoi t o h i ti p m? 2.3. Trnh by m ch khu ch d i d o? 2.4. Trnh by m ch khu ch d i thu n? M ch khu ch d i l p? 2.5. Nu tc d ng c a di n tr cn b ng Rc 2.6. Trnh by m ch c ng thu n? 2.7. Trnh by m ch c ng d o? 2.8.Trnh by m ch tr ? 2.9. Cc m ch c ng, m ch tr lm vi c ch d tuy n tnh hay phi tuy n? T i sao? hnh 2-11? Bi u th c tnh gi tr Rc?

2.10. Trnh by m ch vi phn? ng d ng c a n? 2.11. Trnh by m ch tch phn? ng d ng c a n? 2.12. Trnh by m ch t o hm loga? 2.13. Trnh by m ch t o hm mu? 2.14. Th no l m ch nhn tuong t ? 2.15. Th no l m ch l c th d ng, m ch l c tch c c? 79


2.16 T i sao

d it ns

100KHz ta nn dng m ch l c tch c c d th c hi n? 12v, R1 = 10K , Rht = 50KRht UvR1

2.17. Cho m ch hnh P2-17. Bi t ngu n nui E =

Ur

Hnh 2-17. a. Xc d nh h s khu ch d i c a m ch? b. Xc d nh tr khng vo c a m ch? c. Xc d nh di n p ra d i v i m i gi tr sau c a di n p vo UV = 0v, -1v, 2v, -3v. 2.18 Cho m ch di n hnh P2-17 v i R1 = 1,2K ; Rht = 18K , ngu n E = 15v. a. Xc d nh h s khu ch d i c a m ch? b. Xc d nh tr khng vo c a m ch? c. Xc d nh di n p vo d nh Uv d m ch ho t d ng tuy n tnh? d. Xc d nh di n p ra d i v i m i gi tr sau c a di n p vo Uv = 0v; 0,4v; 0,8v; -1,2v;1,6v. 2.19. Cho m ch di n hnh P2-19 v i R1 = 10K , Rht = 50K. Bi t E = 15v;Uv Ur

RhtR1

Hnh P2-19. a. Xc d nh h s khu ch d i c a m ch? b. Xc d nh tr khng vo l tu ng c a m ch? c. Xc d nh di n p vo d nh d m ch ho t d ng tuy n tnh? d. Xc d nh di n p ra d i v i m i gi tr sau c a di n p vo : Uv = 0v ; -1v ;2v ;-3v ; 4v . 2.20. Cho m ch hnh 2-19 v i R1 = 12k ; Rht = 180k ; E = 15v a. Xc d nh h s khu ch d i c a m ch? 80


b. Xc d nh tr khng vo l tu ng c a m ch? c. Xc d nh di n p vo d nh m m ch ho t d ng tuy n tnh? d. Xc d nh di n p ra d i v i m i gi tr sau c a di n p vo Uv= 0v; -0,4v; 0,8v; -1,2 v. 2.21 .Cho m ch hnh P2-21. V i Rht = 100k , R1 = 100k , R2 = 50k , R3 = 25k , ngu n E = 15v a. Vi t phuong trnh Ur theo ba di n p vo? b. Xc d nh Ur khi U1 = 10v; U2 = 3v v U3 = -7v c. Xc d nh Ur khi U1 = 8v; U2 = - 4v v U3 = 5v.U1 U2 U3 R1 R2 R3

RhtUr

Hnh P2-21. 2.22. Cho m ch hnh P2-21. V i Rht = 100k ; R1 = 20k ; R2 = 10k ; R3 = 5k . ngu n E= 15v. a. Vi t phuong trnh Ur theo ba di n p vo? b. Xc d nh Ur khi U1 = -2v; U2 = 1,5v v U3 = - 0,8v. 2.23. Cho m ch hnh P2-23. V i R1 = 10k ; R2 = 20k . Ngu n E = 15v.

R2U1 U2 R1 Ur R1

R2

Hnh P2-23. a. Vi t phuong trnh Ur theo hai di n p vo? b. Xc d nh Ur v i U1 = 3v; U2 = 3v. c. Xc d nh Ur v i U1 = 3v; U2 = -3v. 81


d. Xc d nh Ur khi U1 = 5v; U2 = -5v. 2.24. Cho m ch hnh P2-23 v i R1 = 10k ; R2 = 50k , ngu n E = 15v. a. Vi t phuong trnh Ur theo hai di n p vo? b. Xc d nh Ur khi U1 = 4v; U2 = 4v. c. Xc d nh Ur khi U1 = 2v; U2 = 4v. d. Xc d nh Ur khi U1 = 4v; U2 = -2v. 2.25 . Cho m ch di n hnh P2-25 lm vi c cng th c :U1 U2

ch d tuy n tnh. Ch ng minh di n p ra Ur cho b iR1 R2 Ur

R4

R3

Hnh P2-25. Ur = (R3 + R4)(R2U1 + R1U2) / R3(R1 + R2). 2.26. Cho m ch P2-26. Bi t R3 = 8,25k ; R6 = 4,7k , ngu n E = 12v.Ux Uy R1 R2 R3 R4 R5 Uz R6

Ur

Hnh P2-26. a. Thi t l p bi u th c t ng qut Ur theo cc di n p vo Ux, Uy, Uz v cc tham s c a m ch? b. Xc d nh gi tr cc di n tr R1, R2, R4 v R5 d m ch th c hi n du c hm s sau: Ur = 2,5Ux - 4,7Uy + 4,1Uz. 2.27. H s khu ch d i c a m ch khu ch d i d o l: a. K = - R1 / Rht. b. K = Rht / R1. c. K = - Rht / R1. 82


d. K = 1 + Rht/R1. 2.28. H s khu ch d i c a m ch khu ch d i thu n l: a. K = R1 / Rht. b. K = 1 + Rht / R1. c. K = 1 - Rht / R1. d. K = Rht/R1. 2.29. i n tr cn b ng RC trong m ch khu ch d i d o b ng: a. RC = R1.Rht / (R1 + Rht). b. RC = Rht + R1. c. RC = Rht R1. d. RC = Rht. 2.30. M ch c ng d o l: a. M ch m cc tn hi u c n c ng dua vo c a thu n. b. M ch m cc tn hi u c n c ng dua vo c a d o. c. M ch m cc tn hi u c n c ng dua vo c a thu n v c a d o. d. M ch khng c h i ti p m. 2.31. M ch c ng thu n l: a. M ch m cc tn hi u c n c ng dua vo c a thu n. b. M ch m cc tn hi u c n c ng dua vo c a d o. c. M ch m cc tn hi u c n c ng dua vo c a thu n v c a d o. d. M ch khng c h i ti p m. 2.32. D ng xung d u ra m ch vi phn khi d u vo tc d ng dy xung vung la: a. Dy xung nh n c c c tnh thay d i. b. Dy xung tam gic. c. Dy xung nh n m t c c tnh. d. Dy xung nh n m. 2.33. D ng xung d u ra c a m ch tch phn khi d u vo tc d ng dy xung vung l: a. Dy xung tam gic. b. Dy xung nh n. c. Dy xung hnh thang. d. Dy xung vung. 83


2.34. Nhu c di m c a m ch l c th d ng R, L, C a. M ch di n ph c t p.

t n s th p l:

b. M ch n ng n , t n km v ph m ch t c a m ch gi m. c. M ch g n nh nhung ph m ch t c a m ch gi m. d. C a v b. 2.35. M ch l c tch c c g m cc ph n t : a. BKTT v cc ph n t LC. b. BKTT v cc ph n t LR. c. BKTT v cc ph n t RC. d. BKTT v cc ph n t R, LC. 2.36. Uu di m c a m ch l c tch c c vng t n s th p l:

a. G n nh , r ti n v ph m ch t l c cao. b. G n nh nhung ph m ch t l c gi m. c. Ph c t p nhung ph m ch t l c cao. d. C b v c. 2.37. B c c a m t b l c tch c c du c xc d nh b i: a. S t di n tham gia trong b l c. b. S di n tr tham gia trong b l c. c. S t di n v di n tr tham gia trong b l c. d. S cc di n c m tham gia trong b l c. 2.38. Bin d tn hi u ra c c d i (d nh) trong cc m ch dng BKTT c ngu n nui d i x ng l: a. (E 2) Vn. b. E vn. c. E/2 vn. d. (E 2) Vn.

84

Chuong 3: M ch t o dao d ng sin

CHUONG 3: M CH T O DAO NG SIN

GI I THI U CHUNGChuong 3 gi i thi u cc m ch t o dao d ng t o ra tn hi u hnh sin (cn g i l tn hi u di u ho). - Khi ni m v m ch t o dao d ng sin. Yu c u c a m ch t o dao d ng sin l t o ra tn hi u c bin d , t n s n d nh cao. - i u ki n dao d ng c a m ch t o dao d ng hnh sin: m ch t o dao d ng sin c hai ph n co b n: ph n m ch khu ch d i v ph n m ch h i ti p. M ch h i ti p th c hi n h i ti p duong. - M ch t o dao d ng sin ghp bi n p lo i m ch ny ph n t khu ch d i l tranzito ho c BKTT. M ch h i ti p dng bi n p d th c hi n. Khung dao d ng song song c hai ph n t LC. - M ch t o dao d ng sin ba di m. Lo i m ch ny khung dao d ng c ba ph n t di n khng. M ch khu ch d i cung c th l tranzito ho c BKTT. C m ch t o dao d ng ba di m di n dung (khung dao d ng c hai t di n, m t di n c m), m ch dao d ng ba di m di n c m (khung dao d ng c hai di n c m, m t t di n). - M ch t o dao d ng sin ghp RC. Lo i m ch ny ph n h i ti p ghp qua cc m t RC. C m ch t o dao d ng sin ghp ba m t RC, m ch t o dao d ng sin C u Vin. - M ch t o dao d ng sin c th ch anh. Lo i m ch ny cho tn hi u ra c t n s n d nh cao do b n thn th ch anh c t n s dao d ng ring r t n d nh. C th dng th ch anh trong m ch t o dao d ng sin ghp bi n p hay m ch t o dao d ng sin ba di m. Tu vo m ch di n c th m ch s c t n s lm vi c theo t n s dao d ng n i ti p fq hay t n s dao d ng song song fp c a th ch anh. Do m i mi ng th ch anh ch c m t t n s dao d ng c d nh nn mu n di u ch nh t n s dao d ng c a m ch trong m t ph m vi h p ph i n i ti p v i th ch anh m t t di n vi ch nh, k hi u l CS. - M ch t o tn hi u sin ki u x p x tuy n tnh. M ch ny du c dng ph bi n trong cc m ch t o sng ch c nang. Nh m ch di n d t o ra tn hi u hnh sin (g n dng) khi d u vo l dy xung tam gic. - K t thc chuong yu c u ngu i h c n m du c th no l m t m ch t o dao d ng sin, phn tch ch d m t chi u v ch d xoay chi u. Phn bi t du c kh i khu ch d i, kh i t o h i ti p duong v cc xc d nh t n s dao dng c a m ch.

N I DUNG3.1. KHI NI MM ch t o dao d ng l m ch khi c ngu n cung c p n t lm vi c cho ra tn hi u. So d t ng qut m t m ch t o dao d ng nhu hnh 3-1. 85


Yu c u m ch t o dao d ng t o ra tn hi u c bin d , t n s c a mi tru ng nhu nhi t d , d m. d t cc yu c u d m ch t o dao d ng c n: + Dng ngu n n p. + Dng cc ph n t c h s nhi t d nh . + Gi m nh hu ng c a t i d n m ch t o dao d ng nhu m c thm t ng d m. + Dng cc linh ki n c sai s nh . + Dng cc ph n t n nhi t.

n d nh cao, t ch u nh hu ng

M ch t o dao d ng

ura

Hnh 3-1: So d t ng qut c a m t m ch t o dao d ng ura uV a K a' uht

c bi t khi c n c d n d nh t n s cao trn 104 ta dng th ch anh vo m ch t o dao f d ng. Khi d d t du c 10 6 10 8 . f

Hnh 3-2: So d kh i d y d c a b t o dao d ng.

3.2. I U KI N DAO NG V C I M C A M CH T O DAO NG xt nguyn l lm vi c c a m ch t o dao d ng ta dng so d kh i hnh 3-2. N g m hai kh i; kh i khu ch d i c h s kh ch d i K

K .exp j

k

v kh i h i ti p c h s h i ti p

.exp j

.

N u d t vo d u vo tn hi u U V v gi thi t K.

1 th U ht

U V . v i U ht

K. .U V .

V y tn hi u vo c a m ch khu ch d i v tn hi u h i ti p U ht b ng nhau c v bin d v pha nn n i a v i a , th tn hi u v n khng thay d i. Lc d ta c so d kh i c a m ch t o dao d ng lm vi c theo nguyn t c h i ti p. Nhu v y trong so d ny m ch ch dao d ng t n s m n tho mn: (3-1)

K.V i K v

1

l nh ng s ph c nn vi t l i:

K.

K . .exp j (

k

) 1.

(3-2)

trong d: K: Modun h s khu ch d i. : Modul h s h i ti p.k: k:

Gc d ch pha c a b khu ch d i. Gc d ch pha c a m ch h i ti p.

C th tch 3-2 thnh hai bi u th c vi t theo modun v bi u th c vi t theo pha: 86


K. = 1 =k+

(3-3) = 2 .n. (3-4)

l t ng gc d ch pha c a b khu ch d i v m ch h i ti p, bi u th s d ch pha gi a Uht v tn hi u vo ban d u UV. Quan h 3-3 du c g i l di u ki n cn b ng bin d . N cho th y m ch ch c th dao d ng khi h s khu ch d i c a b khu ch d i c th b du c t n hao do m ch h i ti p gy ra. Cn di u ki n cn b ng pha (3-4) cho th y dao d ng ch c th pht sinh khi tn hi u h i ti p v d ng pha v i tn hi u ban d u t c l h i ti p duong. Th c t d c dao d ng khi m i dng ngu n K. ph i ln hon 1 lm cho bin d dao d ng tang d n. Do tnh phi tuy n c a ph n t khu ch d i di m lm vi c di vo vng c S gi m lm K gi m d n lc K.

1 m ch lm vi c

ch d xc l p. V y di u ki n dao d ng c a m ch l:

K.

1.

3.3. M CH T O DO NG SIN GHP BI N PM ch t o dao d ng sin ghp bi n p c m ch h i ti p ghp qua bi n p hnh 3-3. Trong m ch R1, R2 l b phn p c p di n p m t chi u cho c c g c. R3,C3 l m ch n d nh nhi t. L1, C1 l khung dao d ng, L2 l cu n ghp l y di n p Uht, C2 t thot, C4 l t l y tn hi u ra. Do tranzito m c pht chung, t i t n s dao d ng c t i l di n tr thu n,nn Ura ngu c pha Uvo. Nhu v y d d m b o di u ki n cn b ng pha c n d u cu n L1, L2 c c c cng tn cho nhau. T n s dao d ng c a m ch do m ch c ng hu ng c c gp quy t d nh. fdd =

+Ec R1*

L2

L1*

C1

C4ura

R2

C2 R3

C3

Hnh 3-3: M ch t o sin ghp bi n p

1 2. . L1 .C1

(4 5)

3.4. M CH DAO NG SIN BA I MM ch dao d ng sin ba di m c th dng tranzito hay IC d khu ch d i. V i m ch dng tranzito m c pht chung cn IC khu ch d i thu t ton c c a thu n n i d t. Khung dao d ng ch a ba ph n t di n khng th t l X1, X2, X3. So d d i v i thnh ph n xoay chi u nhu hnh 3-4.

87


X1 X3

_

ura

uht+

uht

X2

X1 X3 X2 ura

Hnh 4-4: So d m ch dao d ng ba di m v i thnh ph n xoay chi u. X2 T m ch di n ta c: X1 X 2 m ch dao d ng du c c n c: X 1 + X 2 + X3 = 0 K t h p l i ta th y X1, X2 ph i khc d u v X2, X3 ph i c ng d u, t c l: - N u X1 l di n c m th X2, X3 l t di n, ta c m ch ba di m di n dung. - N u X1 l t di n th X2, X3 l di n c m, ta c m ch ba di m di n c m. M ch di n dng tranzito nhu hnh 4-5. +EC +EC

K.

1 m K < 0 nn c

n

< 0 m t khc t i t n s dao d ng

L2 R1 C2 L1 C4

C1

R1 C3

R3 C5 L C2ura

ura

R2

R2

R4

C3

R3

C4 C1

a)Hnh 3-5: M ch t o dao d ng ba di m a) Ba di m di n c m. b) Ba di m di n dung. T n s dao d ng c a m ch 3-5a l: 88

b)


fdd =

1 2. . C.(L1 L2 )

(3-6a)

T n s dao d ng c a m ch 3-5b l: fdd =

C1 C 2 1 . 2. L1 .C1 .C 2

(3-6b)

3.5. M CH T O DAO NG SIN GHP RCCc m ch t o dao d ng RC thu ng dng ph m vi t n s th p, v n u dng m ch LC kch thu c qu l n, do di n c m L ph i l n. Trong m ch t o dao d ng sin ghp RC, m ch h i ti p ch a cc ph n t RC. 3.5.1. M ch t o dao d ng dng m ch di pha RC trong m ch h i ti p +E

R1 C C C

RC C2 R2ura -

R3 C Ura R C R C R1 Uht

R

R

R2

Uht R3

+ C1

Hnh 3-6M ch di n dng tranzito v IC khu ch d i thu t ton nhu hnh 3-6.

dy ph n t khu ch d i d o pha 1800, nn m ch h i ti p cung ph i c gc pha 1800. Hm truy n d t v gc di pha m i khu RC trn hnh 3-6 xc d nh theo:

K R=

R 1 j. .C

(3-7a)

arctg

1 .C.R

(3-7b)

Theo (3-7a) m i khu RC ch t o ra m t gc di pha < 900 khi tr s R, C ph h p. Nhu v y d d m b o v pha m ch h i ti p t nh t ph i c ba m t RC, m i khu th c hi n di pha 600. V i tru ng h p dng 3 khu RC nhu nhau hnh 3-6 c n: R1//R2//rBE = R. m ch dng tranzito R1//R2 = R m ch dng IC.

89


T m ch di n ta c h s truy n d t c a m ch h i ti p:

U ht U ra

j. 1 6.2

.R 2 .C 2

.R 3 .C 3 j.(5. .R.C

3

3

.R 3 .C 3 )

(3-8)

V i K l h s khu ch d i c a m ch khu ch d i th:

K.Cho K.

j.K. 3 .R.3 C 3 1 6. .2 R 2 .C 2 j.(5. .R.C

3

.R 3 .C 3 )

(3-9)

1 ta du c :1 6.2 dd

.R.2 C 2

0

(3-10)

T n s dao d ng:

1dd

6 .R.Cdd

(3-11)

Thay

vo (3-8) tnh du c3 dd

1 v 29.R 3 .C 3 .(3-12) (3-13)

5.nn

dd

.R.C

.R 3 .C 3

K.

3 dd

K = -29

M ch c h s h i ti p

1 , nn c n m c di n tr 29

R2, R3 sao cho

R3 R2

29 . V i m ch

dng tranzito c n ch n di n tr RC v h s khu ch d i c a tranzito

sao cho: (3-14)

K

.R C rvt

29

3.5.2. M ch t o dao d ng dng m ch c u Vin

R4 R3-

+ C2

R2 Ura

C1

R1

Hnh 3-7: M ch dao d ng c u Vin 90


M ch di n hnh 3-7. m ch ny Uht dua vo c a thu n, cn cc ph n t d nh d khu ch d i c a m ch. T m ch di n ta c:

c a d o d xc

R 1. Z1 R1Z2 R2

1 j. .C1 1 j. .C11 j. .C 2

R1 1 j. .C1 .R 11 j. .R 2 .C 2 j. .C 2

(3-15)

(3-16)

H s h i ti p Thay vo:

U ht U ra

Z1 Z1 Z2

1Khi R 1

2

.R 1 .R 2 .C1 .C 2

j. .R 1 .C 2 j. .(R 1 .C1

R 2 .C 2

R 1 .C 2 )

(3-17)

R2

R , C1 C2 C th :2

1

j. .R.C .R .C 2 j3. .R.C2

(3-18)

m ch dao d ng du c:

K

1

1

2

j.K. .R.C .R 2 .C 2 j3.R.C.

(3-19)

Hay:

1dd

2 dd

.R 2 .C 21 R.C

0(3-20)

v

3

dd

.R.C

K.

dd

.R.C

(3-21)

nn K = 3 Thaydd

vo (3-18) du c:

1 3 m ch t o dao d ng du c c n ch n cc di n tr R3, R4 sao cho 91

(3-22)

R4 R3

2


3.6. M CH DAO NG B NG TH CH ANH3.6.1. Tnh ch t v m ch tuong duong c a th ch anh Khi c n m ch t o dao d ng c t n s n d nh cao m dng cc bi n php thng thu ng nhu n d nh ngu n cung c p, n d nh t i... v n khng d m b o d n d nh t n s theo yu c u th ph i dng th ch anh d n d nh t n s . Th ch anh c nh ng d c tnh v t l r t dng qu nhu d b n co h c cao, t ch u nh hu ng c a nhi t d v cc tc d ng ho h c. Th ch anh c tnh ch t p di n, nghia l du i tc d ng c a di n tru ng thu ng sinh ra dao d ng. Do d c th dng th ch anh nhu m t khung c ng hu ng. Tnh ch t dao d ng c a th ch anh du c bi u di n b i so d tuong duong hnh 4-8b. trong d Lq, Cq v rq ph thu c vo kch thu c kh i th ch anh v cch c t kh i th ch anh. Th ch anh c kch thu c cng nh th Lq, Cq v rq cng nh , nghia l t n s c ng hu ng ring c a n cng cao. Lq, Cq, rq c tnh n d nh cao. Cp l di n dung gi d , tnh n d nh c a Cp km hon. Thu ng rq r t nh , nn khi tnh ton b qua. V i gi thi t rq = 0 th tr khng tuong duong c a th ch anh xc d nh theo cng th c:

( j. .L q Zq Xq 1 j. .C q

1 1 ). j. .C q j. .C p 1 j. .L q j. .C pA

2

j.

.L q .C q 12

.(C pj.Xq

Cq

.L q .C q .C p )

(3-23)

A CP

Lq Cq 0 rq fq fP f

B B a) b) Hnh 3-8:Hnh 3-9 a: c tnh di n khng c a th ch anh

a) So d quy u c c a th ch anh b) So d tuong duong v di n c a th ch anh

T (3-23) suy ra th ch anh c hai t n s c ng hu ng: m t t n s c ng hu ng n i ti p fq ng v i Zq= 0 v m t t n s c ng hu ng song song f p ng v i Zp = . Ta c :

fq

1 2 . L q .C q92

(3-24)


Cn

fp

1 2

Cp

Cq

L q .C q .C p

fq . 1

Cq Cp

(3-25)

Cp cng l n so v i Cq th fp cng g n v i fq. c tnh tr khng c a th ch anh theo t n s bi u di n hnh 4-9a. Thu ng s n xu t th ch anh v i t n s fq = 1khz d n 100Mhz. Cc th ch anh t n s th p hon t du c s n xu t, v lo i ny kch thu c l n v d t ti n. Cc tnh ch t v di n c a th ch anh c th tm t t nhu sau: + Ph m ch t cao Q = 10 4 10 5 +T s + Cq d

Lq Cq

r t l n, do d tr khng tuong duong c a th ch anh R td

Lq C q .rq

r t l n.

Cp .

+ Tnh tiu chu n c a th ch anh r t cao, v i khung dao d ng th ch anh c th d t du c n d nh t n s .

f f0

10

6

10

10

thay d i t n s c ng hu ng c a th ch anh trong ph m vi h p ta m c n i ti p v i th ch anh m t t bi n d i C S nhu trn hnh 3-9b. Khi d t n s dao d ng du c xc d nh theo bi u th c:

CS(3-26)

q

fq

fq . 1

Cq Cp CS

Hnh 3-9b: M t bi n php dthay d i t n s c ng hu ng

ring c a th ch anh3.6.2. M ch di n b t o dao d ng dng th ch anh M ch di n b t o dao d ng dng th ch anh v i t n s c ng hu ng song song cho hnh 310. Hnh 3-10a l m ch ba di m di n dung. Nhnh c th ch anh m c n i ti p v i t di n CS tuong duong m t di n c m, nghia l t n s dao d ng c a m ch ph i th a mn di u ki n (3-27) v t CS ch n theo di u ki n (3-28)

fq

f dd1 dd .C S

fpdd

(3-27)

.L td

(3-28)

CS

Trong d Ltd l di n c m tuong duong c a th ch anh. Ngoi ra CS cn ph i th a mn: C1 , C 2 T n s dao d ng c a m ch xc d nh g n dng.

f dd

fp93

(3-29)


m ch 3-10b di u ki n pha ch th a mn khi th ch anh tuong duong m t di n c m t i t n s dao d ng nghia l:

fp

f dd

fq

Lc d ta c m ch ba di m di n c m, khi d:

f dd+EC R1 RC

f ch

1 2 . L k .C k

(3-30)

C

CK

Lk

C1 C2 R2 RE CE

q CS q R23

R13

RE3

(a)

(b)

+EC

Hnh 3-10: M ch t o dao d ng th ch anh v i t n s c ng hu ng song song hnh 3-11 l m ch t o dao d ng dng th ch anh v i t n s c ng hu ng n i ti p. dy th ch anh du c m c trong m ch h i ti p v dng vai tr nhu m t ph n t ghp c tnh ch t ch n l cd iv it ns .

CSHnh 3-11: Mach t o dao d ng sin c th ch anh v i t n s c ng hu ng n i ti p

qM *

RE

R2

R1

*

+ECKhi t n s dao d ng f dd

f q th tr khng th ch anh Z q

0 do d h p trn th ch anhfq .

nh lm cho di n p v c c g c tang, m ch c dao d ng v i t n s dao d ng f dd

3.7. M CH T O TN HI U SIN KI U X P X TUY N TNH

94


Trong my t o sng da ch c nang (my t o hm) n d ng th i t o ra tn hi u xung vung, xung tam gic v tn hi u sin. nh n du c tn hi u hnh sin t xung tam gic, c b bi n d i "xung tam gic - hnh sin d ng phuong php x p x t ng do n tuy n tnh Hnh 3-12: X p x d ng hnh sin b ng 4n nh ng do n ho c khng tuy n tnh. Phuong th ng c gc nghing thay d i php x p x t ng do n tuy n tnh chia hnh sin thnh 4n ph n nh v thay th m i ph n b ng m t do n th ng c d nghing khc nhau nhu hnh 3-12. S n cng l n th d chnh xc cng cao v h s mo hnh sin nh n du c cng nh . M t trong nh ng so d th c hi n phuong php ny du c m t trn hnh 3-13. dy n = 6. Cc dit D1 D10 tr ng thi ban d u l t t b ng cc m c di n p cho tru c

U 1 +U1 th D1 thng, R0 v R1 t o thnh m ch phn p nn h s khu ch d i c a ton m ch gi m, lm cho Ur tang ch m hon Uv. Khi Uv > +U2 th D3 thng, R1//R2 cng R0 t o thnh m ch phn p c h s phn p nh hon n a, do d t c d tang c a di n p ra cng gi m...Cu i cng khi D9 thng th m ch c h s phn p nh nh t tuong ng v i di m c c d i c a hm hnh sin. Ti p 95


theo Uv gi m cc di t l t t d n lm cho h s phn p c a m ch l i tang ln cho d n khi K = 1. Cc di t D2, D4..D10 cung c tc d ng nhu v y khi Uv < 0. Nhu v y qua m ch ny t tn hi u vo xung tam gic ta nh n du c tn hi u hnh sin d u ra.

TM T TN i dung chnh c a chuong l phn tch cc m ch dao d ng t o tn hi u sin thu ng g p trong k thu t. K t thc chuong yu c u ngu i h c c n hi u v n m du c cc v n d : - Th no l m ch t o dao d ng. Yu c u c a m t m ch t o dao d ng l cho ra tn hi u c bin d t n s r t n d nh. d t du c di u d m ch t o dao d ng ph i c ngu n nui n d nh, dng linh ki n ph i c sai s nh , tm bi n php n d nh cho m ch v khi c n dng tinh th th ch anh. - i u ki n c a m ch t o dao d ng. M t m ch t o dao d ng c hai ph n: ph n m ch khu ch d i v ph n m ch h i ti p. m ch dao d ng du c c n: m ch h i ti p lun th c hin h i ti p duong d K + = 2n , tch h s khu ch d i c a m ch khu ch d i v h s h i ti p c a m ch h i ti p ph i l n hon 1. Khi dao d ng n d nh (xc l p) K. = 1. - Cc m ch t o dao d ng sin: + M ch t o dao d ng sin ghp bi n p. M ch ny tranzito m c ng hu ng t i c a t ng khu ch d i l di n tr thu n nn K = . cu n L1, L2 c a bi n p l y di n p h i ti p ph i c c c cng tn d T ng gc d ch pha b ng 2 . T n s dao d ng c a m ch do ph n t quy t d nh. c c c pht chung. T i t n s Mu n c h i ti p duong cc u cho nhau. Khi d = . L1C1 trong khung dao d ng

+ M ch t o dao d ng sin ba di m. Lo i m ch ny khung dao d ng c ba ph n t di n khng. Do tranzito m c c c pht chung, BKTT m c c a thu n chung nn tn hi u sau khu ch d i ngu c pha v i tn hi u vo. V v y cc ph n t di n khng l y h i ti p v cung ph i t o ra gc d ch pha b ng d c h i ti p duong. D a trn co s d tm cc ph n t LC trong khung dao d ng ba di m v c du c m ch dao d ng ba di m di n c m, m ch dao d ng ba di m di n dung. T n s dao d ng c a m ch do cc ph n t trong khung dao d ng quy t d nh. + M ch t o dao d ng sin ghp RC. Lo i m ch ny ph n h i ti p ghp qua cc ph n t RC. N thch g p t o ra tn hi u sin t n s th p v c d n d nh t n s cao. M ch t o dao d ng sin ghp ba m t RC c K = , c = , d i l n h s h i ti p = 1/29, d l n h s khu ch d i c a m ch K = 29 d K = 1. M ch t o dao d ng sin c u Vin do k t c u m ch nn K = 0, = 0, h s h i ti p = 1/3, h s khu ch d i K = 3 d K = 1. T n s dao d ng c a m ch = 1/RC. Cc m ch t o dao d ng sin trn c t n s dao d ng ph thu c vo cc thng s LC hay RC c a m ch. Mu n thay d i t n s dao d ng c a m ch c th di u ch nh gi tr m t trong cc thng s d. - M ch t o dao d ng sin c th ch anh. Do th ch anh c t n s dao d ng ring r t n d nh, nn m ch t o dao d ng dng n cung c t n s r t n d nh. Tu theo m ch dao d ng c th , d tho mn di u ki n dao d ng m m ch s lm vi c t n s c ng hu ng n i ti p hay t n s c ng 96


hu ng song song. m ch hnh 3-11 m ch c t n s dao d ng l fq v t i d di n p h i ti p v khu ch d i l n nh t (do Zq = 0) nn Ur l n nh t v duy tr d. - T CS m c n i ti p hay v i th ch anh d di u ch nh t n s dao d ng c a m ch trong m t ph m vi h p khi c n thi t. - M ch t o tn hi u sin ki u x p x tuy n tnh dng d t o tn hi u sin t dy xung tam gic. Do m ch di n ch a cc di n tr , cc di t cng v i cc di n p d nh thin d ch n s lm thay d i h s khu ch d i ton m ch theo t ng kho ng tn hi u vo. Tn hi u vo cng l n th h s khu ch d i c a m ch cng gi m. H s khu ch d i nh nh t khi Uv b ng bin d . Nh v y d u ra nh n du c tn hi u c d ng hnh sin gy khc (g n dng) khi tn hi u vo l dy xung tam gic. Tn hi u ra cng chnh xc (mo nh ) khi s di t trong cc dy cng l n. Khi phn tch cc m ch t o dao d ng c n n m du c tc d ng cc linh ki n, nguyn l lm vi c c a m ch, cc cng th c xc d nh h s khu ch d i, h s h i ti p, t n s dao d ng v cch bi n d i t n s dao d ng khi c yu c u.

CU H I V BI T P3.1. nh nghia m ch t o dao d ng? 3.2. Yu c u c a m t m ch t o dao d ng sin? 3.3. i u ki n dao dng c a m t m ch t o dao d ng? 3.4. Trnh by m ch t o dao d ng sin ghp bi n p? 3.5. D a trn co s no d xc d nh cc ph n t LC trong m ch dao d ng ba di m? 3.6. Trnh by m ch t o dao d ng sin ba di m di n dung? 3.7. Trnh by m ch t o dao d ng sin ba di m di n c m? 3.8. Trnh by m ch t o dao d ng sin ghp ba m t RC? 3.9. Trnh by m ch t o dao d ng sin C u Vin? 3.10. Nu nguyn t c t o tn hi u sin t tn hi u tam gic? 3.11. Khi no m ch t o dao d ng sin c n c th ch anh? 3.12. T i sao trong m ch t o dao d ng sin ghp bi n p c th ch anh m c n i ti p s dao d ng l t n s c ng hu ng n i ti p fq? c cg ct n

3.13. T i sao trong m ch t o dao d ng sin ba di m d h c c th ch anh, m ch ph i lm vi c khi th ch anh mang tnh c m? 3.14. T i sao trong m ch t o dao d ng ph i c m ch khu ch d i? 3.15. Cho m ch di n nhu hnh P3 15. Ngu n E = 15v.

97

Chuong 3: M ch t o dao d ng sinR3

Ur 2L C R1 R2

1

Hnh P3-15. a. Gi i thch nguyn l lm vi c c a m ch? b. i u ki n d m ch dao d ng cho ra di n p sin? c. Cho R1 = R2 = R3 = 1k . Ph m ch t c a m ch c ng hu ng Q = 100. T n s c ng hu ng c a m ch c ng hu ng fCH = 100kHz. Tnh gi tr L v C? 3.16. Cho m ch di n nhu hnh P3 16 l m ch dao d ng sin c m ch h i ti p dng ba m t RC. Ngu n E = 15v.Rht C C C R1

Ur

R

R

Hnh P3-16. a. V d ng tn hi u ra theo th i gian? b. Gi i thch nguyn l ho t d ng c a m ch? c. Cho t n s dao d ng fdd = 1kHz, di n tr R = 1k . Tnh gi tr cc linh ki n cn l i? 3.17. Cho m ch dao d ng c u Vin hnh P3-17 c R1 = 10k , R = 15k , C = 0.02 F. Ngu n E = Rht 15VR1

Ur

C C R

R

Hnh P3-17. 98


a. V d ng tn hi u ra? b. Xc d nh t n s dao d ng c a m ch? c. Xc d nh tr s Rht c n thi t? 3.18. Cho m ch dao d ng c u Vin t o sng sin c t n s di u ch nh du c t 100Hz d n 1kHz hnh P3-18. Bi t R1 = 22k , C = 0,01 F. Ngu n E = 15v.

R C

Rht

UrR1 R C

Hnh P3-18. a. Xc d nh tr s Rht? b. Xc d nh kho ng bi n d i c n thi t c a di n tr R? 3.19. i u ki n dao d ng c a m ch t o dao d ng sin a. K b. K c. K d. ch d xc l p l:

1. 1.

1.1.

3.20. M ch t o dao d ng ba di m di n dung l: a. M ch m khung dao d ng c hai t di n v m t di n c m. b. M ch m khung dao d ng c m t t di n v hai di n c m. c. M ch m khung dao d ng c m t t di n v m t di n c m. d. M ch m khung dao d ng c ba ph n t L, R, C. 3.21. Gi tr di n tr R3 khi bi t R2 trong m ch t o dao d ng sin ghp ba m t RC l: a. R3 = 2R2. b. R3 = 3R2. c. R3 = 29R2. d. R3 = 20R2. 99


3.22. Gc di pha c a m ch h i ti p v g c di pha c a m ch khu ch d i trong m ch dao d ng sin ghp ba m t RC l: a. b. c. d. .k= k k

2 ,

= 0. =2 . = . = .

= 0, =k

,

=2 ,

3.23. Gc di pha c a m ch h i ti p v gc di pha c a m ch khu ch d i trong m ch dao d ng c u Vin l: a. b. c. d.k k k k

=

,

= = 0.

.

= 0, =2 , = ,

= 0. =2 .

3.24. Bi u th c xc d nh t n s dao d ng c a m ch c u Vin: a. b. c. d. = 1/RC. = 1/ 6RC. = 1/3RC. = 1/5RC.

3.25. Tc d ng c a tinh th th ch anh trong m ch t o dao d ng sin l: a. t o dao d ng. b. c. n d nh t n s dao d ng. n d nh bin d tn hi u ra.

d. nng cao hi u su t c a m ch. 3.26. Tc d ng c a t CS d u n i ti p th ch anh trong m ch t o dao d ng sin l: a. n d nh t n s dao d ng.

b. di u ch nh t n s dao d ng. c. b o v th ch anh trong m ch. d. ngan di n p m t chi u trong m ch.

100

Chuong 4: M ch xung

CHUONG 4: M CH XUNG

GI I THI U CHUNGChuong ny trnh by cc m ch t o tn hi u xung, g m cc v n d sau: - Nu khi ni m v tn hi u xung: tn hi u xung l tn hi u r i r c theo th i gian. Cc tham s c a tn hi u xung: bin d xung, d r ng xung, su n xung. d s t d nh xung, chu k xung, t n s l p l i, h s l p d y. - Ch d lm vi c c a tranzito ch d xung. Tranzito trong m ch xung lm vi c hai ch d co b n l ch d t t v ch d bo ho tu thu c vo di n p d t vo c c di u khi n d u vo. Khi UBE 0 tranzito t t, dng c c gp IC = 0 di n p UC d t c c d i b ng EC, khi UBE > 0 d d IB Ibh th tranzito bo ho, dng c c gp d t c c d i IC = IC max, UC = 0. - BKTT lm vi c trong m ch xung: BKTT lm vi c ch d so snh, d u ra m t trong hai tr ng thi bo ho duong, Ur = +Ur max ho c bo ho m Ur = - Ur max tu thu c di n p d u vo di u khi n. - Cc m ch t o xung: + M ch trigo Smt dng d t o xung vung t di n p hnh sin d u vo. Xt m ch trigo Smit d o, tn hi u hnh sin dua vo c a d o cn di n p h i ti p duong dua v c a thu n c a BKTT. + M ch da hi d i. M ch ny c di t m c c a d o BKTT d c tr ng thi n d nh ban d u. M ch cho dy xung vung d u ra c t n s b ng t n s xung vo. + M ch da hi t dao d ng. M ch da hi t dao d ng dng tranzito v m ch da hi t dao d ng dng BKTT. Lo i m ch ny khi c ngu n nui n t lm vi c t o ra dy xung vung d u ra. T n s xung ra ph thu c vo thng s RC c a m ch. + M ch dao d ng ngh t: m ch g m tranzito v bi n p ghp ch t d t o h i ti p duong su. M ch t lm vi c cho ra dy xung vung h p, c d r ng l n. - M ch h n ch : M ch h n ch c th dng di t ho c tranzito. M ch dng tranzito ngoi tc d ng h n ch cn c tc d ng khu ch d i tn hi u l n ln. Xt m ch h n ch dng di t l tu ng (di t t t di n tr b ng v cng, di t thng di n tr b ng khng). M ch h n ch m t pha l m ch c t xn m t pha bin d c a tn hi u, m ch h n ch hai pha c t xn hai pha bin d c a tn hi u. M c h n ch trong m ch h n ch ph i tho mn di u kin v bin d tn hi u vo. M ch h n ch hai pha c m ch h n ch hai pha song song, m ch h n ch hai pha n i ti p. - M ch t o xung rang cua: Lo i m ch ny dng d t o xung rang cua di u khi n tia di n t qut trong my hi n sng ho c dng trong cc m ch di n t khc. Xung rang cua c cc tham s : bin d xung, th i gian qut thu n tqt, th i gian qut ngu c (yu c u tqt >> tqn), h s phi tuy n v hi u su t s d ng di n p . C m t s m ch t o xung rang cua dng m ch tch phn RC, dng 101

Chuong 4: M ch xung

m ch c ngu n dng, dng m ch c t ng khu ch d i h i ti p. Khi phn tch c n ch cc m ch cho xung d u ra c bin d l n, mo phi tuy n nh v hi u su t cao. - M ch t o tn hi u t ng h p gi i thi u so d kh i c a m ch t o cc tn hi u xung vung, xung tam gic v tn hi u sin d ng th i. N du c dng ph bi n trong b t o sng dng phng th nghi m. - M ch t o dao d ng di u khi n di n p (VCO). Gi i thi u m ch da hi t dao d ng c t n s tn hi u ra du c di u khi n b ng di n p. Quan h t n s v i di n p di u khi n theo quy lu t tuy n tnh. K t thc chuong ny ngu i h c c n n m du c khi ni m tn hi u xung, tranzito v BKTT lm vi c m ch xung, cc m ch t o xung, nguyn l lm vi c c a m ch d t o ra tn hi u xung.

N I DUNG4.1. TN HI U XUNG V THAM STn hi u xung l tn hi u r i r c theo th i gian. Thu ng du c g i theo hnh d ng c a n nhu xung vung, xung tam gic, xung nh n vv, nhu hnh 4-1.

U tx 0 U T

t

t 0 U tqt tqnT

Hnh 4-1. Cc d ng tn hiu xung

0

tx T

t

Cc tham s co b n c a tn hi u. xung l bin d , d r ng xung, d r ng su n tru c, su n sau, d s t d nh, hnh 4-2. - Bin d xung xc d nh b ng gi tr l n nh t c a tn hi u xung , k hi u . - r ng su n tru c v su n sau xc d nh kho ng th i gian tang, gi m c a bin d xung trong kho ng 0,1 d n 0,9.

102

Chuong 4: M ch xung

U U UHnh 4-2. Cc tham s c a tn hi u xung t

0

ttr

tx

ts

- r ng xung tx l kho ng th i gian t n t i c a tn hi u xung. - s t d nh xung U th hi n m c gi m bin d do n d nh xung.

V i dy xung tu n hon c cc tham s d c trung sau: - Chu k l p l i T, t n s xung f = 1/T. -H s l pd y = tx/T.

4.2. CH

KHA C A TRANZITO

Trong cc m ch xung tranzito lm vi c ch d kho, nhu m t kho di n t c hai tr ng thi d c bi t: tranzito t t v tranzito thng bo ho do di n p d t ln d u vo quy t d nh, m ch hnh 4-3.

+Ec IcIBR1 c R 1k

T

Hnh 4-3. M ch kha dng tranzito

RB

Ur

Uv

- Khi Uv

0 trazito t t .Dng Ib = o, Ic = 0 nn Ur =Ec.

- Khi Uv>0.Tranzito thng c dng Ib, Ic. N u tho mn di u ki n Ib bo ho. Ib bh t c l Uv/Rb Ec/ Rc th tranzito chuy n sang tr ng thi

Lc ny Ur = Ec- Ic bh. Rc = Urbh = 0 (th c t Ur bh = 0,4v) - Khi tn hi u vo chuy n d i t di u ki n UV = 0 sang di u ki n UV >0, d l n th tranzito s chuy n d i t t sang bo ha, khi di u ki n ngu c l i th tranzito l i chuy n d i t bo ha sang t t. 103

Chuong 4: M ch xung

4.3. CH

KHA C A BKTT

Khi lm vi c m ch xung, BKTT ho t d ng nhu m t kkho di n t , di m lm vi c lun n m trong vng bo ho c a d c tuy n truy n d t Ur = f(Uv). Khi d di n p ra ch n m m t trong hai m c bo ho duong +Ur max v bo ho m- Ur max, ng v i cc bin d Uvo d l n. minh ho ho t d ng c a kho ta xt v d di n hnh l m ch so snh. M ch so snh di n p dng IC khu ch d i thu t ton cho hnh 4-4. l qu trnh so snh bin d di n p dua vo v i m t di n p chu n (Uch) c c c tnh c th duong hay m. Thng thu ng di n p chu n du c d nh tru c khng d i.

Ura U0+ _ + Uch

+E +Urama Ura 0 -E Uch -Uramax Uvo

Uv

_

_

(a) (b) Ur +E+ +

Uv

U0+

Ura

Uc 0h

+Urama Uvo -Uramax

_ Uch(c)

-E (d)Hnh 4-4: M ch so snh di n p dng a, c: IC khu ch d i thu t ton b, d: Hm truy n d t Trong m ch hnh 4-4a, di n p vo dua t i c a d o cn Uch c a thu n. Uch 0.

Hi u di n p U0 = UV-Uch gi a hai d u vo c a IC s xc d nh hm truy n d t c a n. Do h s c a khu ch d i c a IC r t l n, xem K0 = nn: - Khi UV < Uch th U0 < 0 do d Ura = + Uramax - Khi UV > Uch th U0 > 0 do d Ura = - Uramax - Khi Ura = +Uramax th ta ni IC bo ho duong. - Cn Ura = -Uramax th ta ni IC bo ho m. c tuy n truy n d t hnh 4-4b. 104

Chuong 4: M ch xung

V gi tr di n p ra bo ho th p hon ngu n nui 2 vn. hnh 4-4b di n p vo dua dua t i c a thu n cn di n p chu n h p ny khi: - UV < Uch th Ura = -Uramax - UV > Uch th Ura = +Uramax. c tuy n truy n d t hnh 4-4d. V i Uch 0 d c tuy n c d ng nhu trn nhung n m Uch. V i Uch = 0 d c tuy n n m ngay gc to d . pha tri gc to d m t kho ng b ng c a d o. Trong tru ng

Khi lm vi c v i tn hi u xung bi n d i nhanh c n ch d n tnh qun tnh (tr ) c a IC thu t ton. V i cc IC thu t ton tiu chu n hi n nay th i gian tang c a di n p ra kho ng V/ s. Trong di u ki n t t hon nn s d ng cc IC chuyn dng c t c d chuy n bi n nhanh hon nhu lo i A710, A110, LM310 -339; lo i ny d t m c tang V/ ns.

4.4. TRIGOTrigo l m ch c hai tr ng thi n d nh. Khi c ngu n m ch m t tr ng thi n d nh no d. C m t xung vo m ch chuy n d i tr ng thi m t l n . Nhu v y c hai xung vo m ch cho m t xung ra . M ch trigo c th dng tranzito hay IC thu t ton. Ta xt m ch trigo Smt dng IC thu t ton khi tc d ng d u vo l di n p sin dua vo c a d o. M ch di n v d ng di n p hnh 4-5. Ura Uvo +Ura max _ Uvo U K U1(+) Ura

+

R2 U1(-) U1 R1 Tra (b)Hnh 4-5: Trigo Smt v d ng di n p vo, ra - Ura max

t

(a)

T d ng sng ta th y khi uv c gi tr m l n, m ch tr ng thi bo ho duong Ur = +Urmax , U max .R1 . Uvo tang d n, tr ng thi ny v n khng d i cho t i khi trn l i vo thu n c U1( ) R1 R2 UV >

Documents

Bài giảng điện tử tương tự - HVCNBCVT