- Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự CH NGăI.ăV TăLI UăVÀăLINHăKI NăĐI NăT 1 - N iădung. - TS Đ Xuân Th , Đ ng Vĕn Chuy t, Nguy n Vi t Nguyên, Kỹ thuật điện tử, NXB Giáo D c, 2008. - [2] PGS.ăTSăăĐ Xuân Th , Bài tập Kỹ thuật điện tử, Nhà xu t b n Giáo d c, 2008. - [3] B môn K thu t đi n t , Giáo trình Kỹ thuật điện tử tương tự, Tr ng Đ i h c K thu t Công Nghi p. - Nguy n Vi t Nguyên, Giáo trình linh kiện điện tử và ứng dụng, Nhà xu t b n Giáo d c, 2005. - Tr ngăh păphơnăc căthu n B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 1 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 2.2. - C uăt oăvƠăkíăhi u 1.2.ăNguyênălỦăho tăđ ng B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 2 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 1.3.ăCácăh ăđ cătuy năc aăJFET 1.4.ăCácăthamăs ăc aăJFET a. - 1.ăC uăt o 2.ăNguyênălỦălƠmăvi c 3.ă ngăd ng §10.ăC NGăC ăKI NăTH Că(th o luận trên lớp và tự nghiên cứu) B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 3 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §1. - Khi v t li u Si đ c ch t o thành tinh th thì t tr ng thái x p x p l n Si Si Si x n chúng tr thành tr ng thái hoàn Điện tử tự do toàn tr t t .ăKhiăđóăkho ng cách gi a Lỗ trống Si Si Si các nguyên t cáchăđ u nhau. - Nh ă v y,ă lỗ trống cũngă lƠă lo iă h tă mangă đi n.ă Khiă đ tă m tă đi nă tr ngă lênă v tă li uăbánăd năthìăxu tăhi năhaiăthƠnh ph nădòngăđi năch yăquaănó:ăthƠnhăph nădòngăđi nă do các điện tử tự do chuy năđ ngăcóăh ngăvƠăthƠnhăph nădòngăđi nălỗ trống doăđi nă t ă gópă chungă d chă l pă l ă tr ng.ă Điện tử tự do mang điện âm, lỗ trống mang điện dương. - Cácăđi năt ăchuy năđ ngăng căchi uăv iăvécăt ăc ngăđ ăđi nătr ngăcònăcácăl ă tr ngăthìăchuy năđ ngăcùngăchi uăt oănênădòngăđi nătrongăch tăbánăd n.ă B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 4 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự *ăNh ăv y:ăBánăd nămƠăd năxu tăđ căth căhi năbằngăc ăhaiălo iăh tămangăđi nă(điện tử tự do và lỗ trống) cóăs ăl ngăbằngănhauăđ căg iălƠăch tăbánăd năthu nă(bánăd nă nguyênăch t). - Khi nhi tă đ tĕngă lênă s m i liên k t b phá v càng nhi u làm cho Si Si Si Lỗ trống s l ngă đi n t t do và l tr ng +3 tĕng.ă Nh ngă bán d n có pha thêm Si Ga a Si các t p ch t thu c nhóm III thì s Điện tử tự do Si Si Si l ng các lỗ trống bao gi cũngă l n h năs l ng các điện tử tự do. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 5 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Nguyên t P có nĕm đi n t hoá tr , b n trong nĕm đi n t hoá tr s tham gia vào b n m i liên k t v i b n Si Si Si nguyên t Siăđ ng xung quanh nó, còn +5 Điện tử tự do đi n t hoá tr th nĕm không tham Si P Si gia vào m i liên k t nào mà ch u s ràng bu c r t y u v i h t nhân, chúng Si Si Si d dàng tách kh i m i liên k t v i h t nhơnăđ tr thành các đi năt ăt ădoăvƠă s ăthamăgiaăvƠoăvi căv n chuy nădòngă đi n. - *ăNh ăv y,ălo i bán dẫn mà dẫn xuất được thực hiện chủ yếu bằng các điện tử tự do gọi là chất bán dẫn t p lo i N. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 6 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự K tă qu :ă Haiă bênă m tă ti pă giápă hìnhă thƠnhă nênă đi nă tr ngă vùngă ti pă xúcă Etx có chi uăh ngăt ăkh iăNăsangăkh iăP.ăĐi nătr ngăti păxúcănƠyăc nătr ăs ăkhuy chătánă c aă cácă h tă mangă đi nă đaă s ă t ă kh iă nƠyă sangă kh iă kia.ă Khi Etx cơnă bằngă v iă l că khuy chă tánă thìă tr ngă tháiă cơnă bằngă đ ngă x yă ra.ă Khiă đóă vùngă đi nă tíchă khôngă giană khôngătĕngăn a,ăvùngănƠyăg iălƠăvùngănghèoăki tă(vùngăthi uăv ngăh tăd năđi n)ăđóălƠă chuy năti păP-Năbaoăg măcácăionăkhôngădiăchuy năđ c.ăKhiăcơnăbằngăđ ng,ăcóăbaoă nhiêuăh tăd năđi năkhuy chătánăt ăkh iănƠyăsangăkh iăkiaăthìăcũngăb yănhiêuăh tăd nă đ căchuy nătr ăl iăquaăm tăti păxúc,ăchúngăbằngănhauăv ătr ăs ănh ngăng căchi uă nhauănênăchúngătri tătiêuănhau,ăk tăqu ădòngăđi năquaăti păxúcăP-Năbằngă0.ă K tălu n:ăKhôngăcóădòngăđi năch yăquaăl păti păgiápăPăậ Năkhiăch aăcóăđi nătr ngă ngoài. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 7 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 2.2. - Uthu sau khi UAK > U0 (th ng U V n u n đi tăđ c ch t o t v t li u Silic, Ing c B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 8 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự U V n uăđi tăđ c ch t o t v t li uăGecmani)ăthìădòngăđi nătĕngătheoă đi n áp v i quy lu t c a hàm s mũ. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 9 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Sauăđơyătaăxétăcácăb ăch nhăl uăcôngăsu tănh Đ ăđ năgi năchoăquáătrìnhăphơnătích,ătaăgi ăthi tăcácăvanăđi tălƠălỦăt ng,ăđi năápă vƠoălƠăhìnhăsină110/220ăVăxoayăchi u,ăt năs ă50ăHz,ăt iălƠăthu nătr . - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 10 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự U0 +ăGiáătr ătrungăbìnhăc aădòngăđi nătrênăt i: I0 = I0 Rt +ăDòngătrungăquaăcácăđi t: ID1 = ID2 = 2 +ăĐi năápăng căc căđ iăđ tăvƠoăm iăđi tăkhiăkhoáăbằngăt ngăđi năápăc căđ iătrênă haiăcu nădơyăth ăc păbi năáp.ăUng.max = 2.U2m b.ăM chăch nhăl uăc u u2 =U2m.sint u2 i1 t M i2 1 D1 D. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 11 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 4.2.ăCácăm chăh năch ăbiênăđ - Cácăm chăh năch ăbiênăđ ăđ căs ăd ngăđ ăh năch ăbiênăđ ăc aăđi năápăraăl nă h n,ănh ăh năho cănằm gi aăhaiăgiáătr ănƠoăđóăg iălƠăcácăm căng ng. - ura1 Hình c: Gi năđ đi n áp Hình d: Gi năđ đi n áp B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 12 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Đ ăđ năgi năkhiăphơnătích,ătaăgi ăthi tătínăhi uăvƠoălƠăhìnhăsin,ăđi tălƠălỦăt ng. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 13 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự iA i A th I ngbh (e T 1) u AK ura Uođ =ura K uv Rhc Ung + đánhth ng Ibh 0 + ung A uAK Uv DZ Rt Ur A Iôđ.min _ P2 P1 Iôđ.tb _ Hình a: Kí hi u Iôđ.max B Hình c:ăS ăđ năápăđ năgi n Ing Hình b:ăĐ c tuy n V-A c aăđi t n áp - Nhánhăthu năđ cătuy năV-Aăc aăđi tănƠyăgi ngănh ăđi tăch nhăl uăthôngăth ngă nh ngănhánhăng căcóăph năkhác:ăăLúcăđ uăkhiăđi năápăng căcònănh ăthìăIng c cóătr ă s ănh ăgi ngănh ăcácăđi tăthôngăth ng. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 14 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §3.ăTRANZITOăL NGăC Că(ăTransistor Bipolar) N uătrênăcùngăm tăđ ăbánăd năng iătaăt oăraăhaiăti păgiápăP-Nă ăg nănhau,ăd aă trênăđ cătínhăd năđi năc aăm iăti păgiápăvƠătácăd ngăt ngăh ăgi aăchúngăs ălƠmăchoă d ngăc ănƠyăcóăkh ănĕngăkhu chăđ iăđ cănh ngătínăhi uăđi năvƠăkhiăđóăng iătaăg iă lƠăđènăbánăd nă3ăc căhayăTranzito. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 15 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 2.ăNguyênălỦălƠmăvi c Đ ăchoăTranzitoăcóăth ălƠmăvi că ăch ăđ ăkhuy chăđ iătínăhi uăđi n,ăng iătaăph iă đ aăđi năápă m tăchi uăt iăcácăđi năc căc aă nóăg iălƠăphơnăc căchoătranzito,ă saoăchoă ti păgiápăJE phơnăc căthu năvƠăti păgiápăJC phân c căng cănh ăhìnhăv . - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 22 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 2.2. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 23 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §5.ăTRANZITOăTR NGăăăăă(Field Effect Transistor) *ăĐ nh nghĩa:ăTranzitoătr ngăFETă(hayăđúngăh nălƠătranzitoăhi uă ngătr ng)ălƠă m tă lo iă tranzitoă đ nă c c, nóă lƠmă vi că d aă trênă hi uă ngă tr ngă vƠă lƠă d ngă c ă đi uă khi năbằngăđi năápăvƠăch ăd năđi năbằngăm t lo iăh tăd nă(năho căp).ăFETăchiaăraăhai lo i. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 27 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự - Đi nă tr ă đ uă vƠoă l nă ă dòngă đi nă ròă đ uă vƠoă x pă x ă không, cho phépătranzitoătr ngăcóăkh ănĕngăkhuy chăđ iăđ cănh ngăngu nătínăhi uăcóăcôngăsu tă c căkỳăy u. - Khi UAK tĕngăt iăđi năápăđánhăth ngăJ2 J2 b ăđánhăth ngătr ă thƠnhăd năđi n.ăKhiăđóăJ1, J3 coiănh ăhai đi tăphơnăc căthu năm căn iăti păvƠăn iăt tă qua J2 khiăđóăThyristoăchuy năsangătr ngătháiăm .ăKhiăThyristoăm ,ăn iătr ăc aănóă gi măv ăgiáătr ăr tănh ăcoiănh ăbằngăkhông.ăĐi năápăr iătrênăhaiăc căAăvƠăKăs ălƠ: B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 28 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự UAK = UEC1 + UBE2 0,2V + 0,7V 0,9V Nh ăv y:ăPh ngăphápătĕngăđi năápăphơnăc căthu năUAK đ ăThyristoăchuy năt ă khoáăsangăm ăg iălƠăph ngăphápăkíchăm ăbằngăđi năápăthu nă(ph ngăphápăkíchăm ă t ănhiên. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 29 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự *ăChúăỦ:ăKhiăThyristoăđangăthôngă(m ),ăđ ăduyătrìătr ngătháiăm ăc aănóătaăph iă gi ăchoădòngăIAK l năh năm t giáătr ăg iălƠădòngăđi năghimăIH. - 820 3.2.ă M chă bi nă đ iăđi năápăxoayă chi uă ậ xoayă chi uă dùngă haiăthyristo m că songă U Uđk1 Um.sint song ng c 0 2 t Ti1 It Uđk1 0 t Ut Uv Uđk2 Ti2 Rt Uđk2 t It 0 Hình a:ăS ăđ nguyên lý Ut t 0 2 Hình b: Gi năđ đi n áp B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 30 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §7. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 31 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 2.ă ngăd ng 2.1. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 32 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §8.ăăĐIÁC 1.ăC uăt o,ănguyênălỦălƠmăvi c Điácăcóăc uăt oăgi ngă nh ăTriácănh ngăkhôngăcóăc căđi uăkhi nă GădoăđóăĐiácă cũngăcóăkh ănĕngăd năđi nătheoăc ăhai chi uănh ngăch ăcóăth ăm ăbằngăph ngăphápă kíchăm ăbằngăđi năápăthu n.ă 2.ăĐ c tuy năV-A I A1 IG = 0 UA2A1 UA1A2 0 IG = 0 A2 Hình a: Kí hi u Hình b:ăĐ c tuy n V-A Đ cătuy năV-Aăc aăĐiácăgi ngănh ăTriácăkhiăIG = 0 §9.TRANZITOăM TăTI PăGIÁPă(UJT-Unijuntion Tranzito) (Đi tă2ăc căg c) 1.ăC uăt o B2 UB1B2 B2. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 33 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Khiăđó:ă U RB1 U B1B 2 RB1 RB 2 RB1 đ uăvƠoătaăđ tăđi năápăUEB1 m tăchi uăcóătr ăs ăcóăth ăthayăđ iăđ c. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 34 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự *ăĐ cătuy năV-A IE Vùng mà iE > IE2 . - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 35 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §10.ăC NGăC ăKI NăTH C 1. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 36 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 11. - Rn RV ) B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 53 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự + K P KU K I ;ăth ng kho ng ăT ng khu chăđ i có h s khu chăđ i dòng và áp khá l n, n u ch n RC đ l n thì K I. - Rt ) IB IB B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 54 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự vì rE 0, uv2 = 0 + Hình f: Bi uăđ tín hi u ra Khi uv1 > 0. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 63 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự V iăcáchăđ aătínăhi uăvƠoănh ăs ăđ ăthìăur1 g iălƠăđ uăraăđ oăcònăđ uăraăur2 g iălƠă đ uăraăkhôngăđ o.ăTínăhi uăl yăgi aă2ăcôlect ăg iălƠătínăhi uăviăsai: ur = uC2- uC1. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 64 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Sơ đồ cấu t o bên trong của khuếch đ i thuật toán µA741 2.ăĐ cătuy nătruy năđ t:ăura = f(uvào) Đ că tuy nă quană tr ngă nh tă c aă KĐTTă lƠă đ că tuy nă truy nă đ tă hình 2, g mă haiă đ ngăcongăt ngă ngăv iăcácăđ uăvƠoăđ oăvƠăkhôngăđ o.ă ur +Ec Đ uăvƠoăđ o Đ u vào không U+rmax đ o 0 uv U-rmax -Ec Hìnhă2:ăĐ c tuy n truy năđ t c a khu chăđ i thu t toán M iă đ ngă congă g mă hai đo nă nằmă ngangă vƠă m tă đo nă d c.ă Đo nă nằmă ngangă t ngă ngăv iăch ăđ ăTranzitorăt ngăraăthôngăbƣoăhòaăho căc tădòng.ăTrênănh ngăđo nă đóăkhiăthayăđ iăđi năápătínăhi uăđ tăvƠo,ăđi năápăraăc aăb ăKĐTTăkhôngăđ iăvƠăđ că xácăđ nhăbằngăcácăgiáătr ăU+ra max, U-ra max g iălƠăgiáătr ăđi năápăraăc căđ iă(đi năápăbƣoă hoƠ)ăg năbằngăngu nă cungăc păEC (th ngănh ăh năngu năEc t ă(13)ăV).ăĐo năd că B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 65 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự bi uăth ăph ăthu căt ăl ăc aăđi năápăraăv iăđi năápăvƠo,ăv iăgócănghiêngăxácăđ nhăh ăs ă khu chăđ iăc aăKĐTT (khiăkhôngăcóăm chăph năh iăbênăngoƠi). - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 66 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự uV u N uN uR V iă: i1. - 1 R ph uv R1 R1 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 67 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 5.3.ăM chăkhu chăđ iăc ngăđ o Rph R1 Gi ăthi tăKĐTTălƠălỦăt ng. - ui R1 R ph n n.R1 i 1 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 68 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự I1 Ra I2 5.5.ăM chăkhu chăđ iătr N u1 Khiă c nă tr ă haiă đi nă áp,ă ng iă taă Ra/a I0. - uv dt U ra 0 t uv du 1 Nên: R dt Trongăđó:ăUra0 lƠăđi năápătrênăt ăCăkhiătă=ă0 (ălƠăhằngăs ătíchăphơnăxácăđ nhăt ăđi uăki nă banăđ u),ăth ngăkhiătă=ă0,ăuv = 0 và ura = 0, nên ta có: B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 69 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự u ra. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 70 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §8.ăC NGăC ăKI NăTH C 1. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 71 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 11. - uv2 + ura a) Thi t l p bi u th c quan h ura theo uv1 và uv2? R3 -E Hình 5 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 72 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự b) Khi uv1 = 50mV, uv2 =ă100mV,ăxácăđ nh d i uramin ÷ uramax khi WR = 0÷150k? M ch làm vi c năđ nhăh năkhiăWR = 0 hay WR = 150k. - b) Xácăđ nh các giá tr đi n tr R2, R4 và R7 đ có quan h ura = 2u1 + 4u2 ậ 3u3 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 73 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự CH NGăIII: CÁC M CH T O VÀ BI NăĐ I D NG XUNG 1 - N iădung. - [3] B môn K thu t đi n t , Giáo trình Kỹ thuật điện tử, Tr ng Đ i h c K thu t Công Nghi p. - [5] TS Nguy n Vi t Nguyên, Kỹ thuật m ch điện tử, Nhà xu t b n Giáo d c, 2005. - [6] B môn Đi n t , Cơ sở Kỹ thuật điện tử số, Đ i h c Thanh Hoa B c Kinh, Nhà xu t b n Giáo d c. - [7] Nguy n T n Ph c, Kỹ thuật xung căn b n và nâng cao, NXB Thành ph H Chí Minh. - [8] B môn K thu t đi n t , Kỹ thuật xung, Tr ng Đ i h c K thu t Công Nghi p. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 74 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 4 ậ N iădungăch ngătrình §1. - Tín hi u xung 1.2. - M ch t o xung rĕngăc a dùng tranzitor có khâu n dòng (d y trên lớp) B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 75 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 3.M chăt oăxungărĕngăc a dùngăph ngăphápăbùăđi năáp (ph năh iăđi năáp) (d y trên lớp) 4.ăM chăt oăxungărĕngăc a dùngăviăm chăkhu chăđ iăthu tătoánă 4.1. - M ch s a xung dùng m ch vi phân, khu chăđ i xung dùng Tranzito lo i pnp l p theo m chăDalingt năcóăbi n áp ra (tự nghiên cứu) §9.ăC NGăC ăKI NăTH Că(th o luận trên lớp và tự nghiên cứu) B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 76 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §1.ăKHÁIăNI MăCHUNGă ắK thu t xung - s ”ălƠăthu t ng bao g m m tălĩnhăv c khá r ng và quan tr ng c aăngƠnhăkĩăthu tăđi n t - tin h c.ăNgƠyănayătrongăb c phát tri n nh y v t c aăkĩă thu t t đ ngăhoá,ănóămangăỦănghĩaălƠăkhâu then ch t và là công c không th thi uăđ gi i quy t các nhi m v k thu t c th h ng t i m căđíchălƠmăgi m chi phí v nĕngă l ng và th i gian cho m t quá trình công ngh hay k thu t, nâng cao tính hi u qu c a chúng.ăTrongăch ngănƠy, do th i gian có h n nên chúng ta ch đ c păđ n m t s v nă đ có tính ch tă c ă b n v k thu tă xungă cũngă nh ă m t s m ch t o và bi nă đ i d ng xung. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 77 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 1.2. - d - xung kim B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 78 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Các d ngăxungăc ăb nănh ătrongăhình 3.3 r t khác nhau v d ng sóng,ănh ngăcó m tăđi măchungăđóălƠăth i gian t n t i xung r t ng n hay s bi n thiên giá tr t th p lênăcaoă(nh ăxungănh n) hay t cao xu ng th p (xung tam giác) x y ra r t nhanh. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 79 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự u U 0,9Um Um 0,9 Um 0,1Um 0,1 Um t 0 ts1 ts2 tx Hình 3.4 - Đ ăr ngăxungătx:ălƠăkho ngăth iăgianăt năt iăc aăxung. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 80 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Trong k thu t xung - s ,ăng iătaăth ng s d ngăph ngăpháp s đ i v i d ng tín hi u xung v iăquyă c ch có hai tr ng thái phân bi t. - Các m căđi n áp ra trong d i U L < u ra < U H là các tr ng thái c m. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 81 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Song vi c thay th đ c tuy n vôn ậ ampe c aăđènăbằng nh ngăđ ngăcongănh v y ch dùngăđ c trong m t ph m vi r t hẹpăđ gi i nh ngăbƠiătoánăđ c bi t,ăkhôngăđ c áp d ng r ng rãi trong tính toán k thu t. - Bană đ u (khi uv = 0 hay uv ≤ăUL) tranzito tr ng thái c t dòng,ă dòngă đi n ra Ic = 0, lúc không có t i Rt . - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 83 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 2.1. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 84 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự t călƠăđi năápăraăđ i c c tính khi uvào chuy n qua giá tr ng ng Ung ng . - X1 Ung ng 2 0 1 X2 0 uvào K2 uvào X2 ura 1 1 uvào X1 0 Ung ng 1 K1 a) ura 0 1 uvào 0 Hình 3.7: M ch nguyên lí b soăsánhăhaiăng ng Ung ng 1 Ung ng 2 (a)ăvƠăđ c tuy n truy năđ t (b) b) B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 85 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự K t h p các tính ch t c a m ch hình 3.6a và c v i tính ch t c a c a G ta nh năđ c đ c tính truy năđ t X1, X2 và Y = ura ph thu c uvào th hi n trên hình 3.7b. - T đ c tính hình 3.8b th y rõ b so sánh t ng s chuy n tr ng thái đ u ra lúc t ngăđ i s c aăhaiăđi năápăvƠoă(đ aăt i cùng m tăđ uăvƠoă)ăđ t t i giá tr ng ngă(đ aă t iăđ u vào kia). - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 86 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự * Th căv yă taăxétă c ăth ă m chăsoăsánhăl yă t ngănh ăsauă(hìnhă 3.9).ăTrongăs ăđ ă nƠyătaăsoăsánhăhaiătínăhi uăđi năápăcóăc cătínhăkhácănhauăđóălƠăuđk và urc .ăTrongăđóăuđk lƠătínăhi uăđi năápăm tăchi uăcóăgiáătr ăthayăđ iăđ căvƠăcóăc c tính âm , còn u rc là tín hi uăđi năápăbi năđ iăđ ngăthẳngă(đi năápărĕngăc a)ăcóăgiáătr ăkhôngăđ iă(Urc =const). - S ă đ nguyên lý và gi nă đ xung c a m ch so sánh song song dùng khu chă đ i thu tătoánănh ăhìnhăsau: B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 87 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự u uđk uđko +Ucc uđk t 0 uđk. - Tr ng thái c aăTrig ăcóăth thayă đ iă khiă tácă đ ngă xungă lênă cácă đ u vào. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 88 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự S +Ec RC RC R2 R1 t Q Q R T1 T R3 R4 t Q = UCE 2 S R t Q = UCE 1 t c) Hình 3.11: S ăđ nguyên lý (a, b) và gi năđ th i gian (c) c aătrig ăđ i x ng RS dùng tranzito * Nguyên lý ho t động: M ch 3.11a, b ch có hai tr ng thái năđ nh b n là : T1 m T2 khoá ng v i m c đi n áp ra Q=1, Q =0 hay T1 khoá T2 m ng v i tr ng thái ra Q=0, Q =1. - ura=Uramin Có thể gi i thích ho t động cu m ch như sau: Banăđ u T1 khoá (do B1 đ căđ t t i m t đi n áp âm l n ) T2 m (do Rc đ nh dòng làm vi c t Ec)ălúcăđó:ăura = UCE2bãohoà = Uramin.ăKhiătĕngăuv t i lúc uv uvđóngă T1 m , B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 91 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự qua m ch h i ti păd ngăghépătr c ti p t colect ăT1 v baz ăT2 làm T2 b khoá do đ t bi năđi n áp âm t C1 đ aăt i, qua m ch R1R2 đ t bi năđi năápăd ngăt i C2 đ aăt i baz ăT1 ...quá trình d n t i T1 m bão hoà, T2 khoá và ura=Uramax.ăPhơnătíchăt ngăt , m ch s l t tr ng thái v T1 khoá, T2 m lúc uvào gi m qua giá tr uvng t . - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 92 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự +EC ura RC RC Ura max ur R1 T1 T2 Ura min uV uvào RE R2 Uv ng t Uvđóng a) b) uvào ,uvµo ®ãng ,uvµo ng¾t uvào uv ®ãng uvµo ng¾t t 0 uCE1 t 0 u u ra = CE2 u CE1 bão hòa t 0 u CE2 bão hòa c) Hình 3.14: M chănguyênălíătrig ăSmităghépăemit ă(a),ăđ c tuy n truy năđ t (b) và gi năđ th i gian c a nó (c). - a) Với trigơ Smit đ o B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 93 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự. - Khi gi m uvào t m t giá tr d ngăl n, cho t i lúc uv =uvđóngăăm ch m i l t tr ng thái làm ura chuy n t U (ra )max t i U (ra )max . - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 94 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự +ăĐ đ tăđ c hai tr ng thái năđ nh c năcóăđi u ki n: K1 R1 R1 R2 (3-8) v i K là h s khu chăđ i không t i c a IC. - ra uv u (3-10) R1 R2 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 95 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự T (3-10) ta suy ra các giá tr ng ng : U (ra )max R1 uvng t. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 96 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §4.ăCÁCăM CHăĐAăHÀI T ăKệCH Đ t o ra dãy xung vuông liên t c có th đi u ch nh m t cách d dƠngăbiênăđ cũngă nh ăt n s ng iătaăth ng s d ng các m chăđaăhƠiăt kích (đaăhƠiăt daoăđ ng) dùng Tranzitor hay IC tuy n tính ho c dùng IC chuyên d ngănh ăăICă555. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 97 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Theo th i gian dòng phóng c a t C1 gi m d n,ăđi n th trên c c g c c a T2 b t âm d n.ăKhiăđi n áp ubeTr2 0,6V thì tranzito T2 s thông l i b tăđ u m t quá trình h i ti p nh ăsau: iC2 tĕngă uC2 gi m uB1 gi m iC1 gi m uC1 tĕngă uB2 tĕng K t thúc quá trình h i ti p trên, T1 khóa, T2 thông bão hòa b tăđ u quá trình n p đi n c a t C1 vƠăphóngăđi n c a t C2. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 98 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự 2.ăĐaăhƠiăt ădaoăđ ngădùngăICăKĐTT Đ l p các xung vuông t n s th păh nă1000Hzăs ăđ đaăhƠiă(đ i x ng ho c không đ i x ng) dùng IC tuy n tính d a trên c u trúc c a m t m ch so sánh h i ti păd ngă có nhi uă uăđi măh năs ăđ dùngăTranzitoăđƣănêu.ăTuyănhiênădoătínhăch t t n s c a IC khá t t nên t n s cao vi c ng d ngăs ăđ IC mang nhi uă uăđi măh n. - Hình 3.19 lƠăs ăđ nguyên lý (a) và gi năđ th i gian (b) làm vi c c a m ch phát xung dùng vi m ch khu chăđ i thu t toán. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 99 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự NhìnăvƠoăs ăđ ănguyênălỦătaăth yăKĐTTă(khu chăđ iăthu tătoán)ăcùngăhaiăđi nătr ă R1 và R2 t oăthƠnhăm tăm chătrig ăSmităcóăđi năápăng ngăl yătrênăđi nătr ăR1: uP = uR1.ăĐi năápăđ tăt iăđ uăvƠoăc aătrig ăSmită(đ uăvƠoăđ oăc aăKĐTT)ăđ căl yătrênăt ăCă vƠătuơnătheoăquyălu tăbi năthiênăc aăđi năápătrênăt :ăuN = uC. - c aătrig ăSmită nênăs ăđ l t tr ng thái. - Uramax đi nă ápă ng ngă cũngă l t tr ng thái: u P U P. - T i t2 đi n th trênăNăđ tăđ n giá tr ng ng uC = U P = -.Uramax s ă đ l i l t tr ng thái ura. - ra max du N U (3-17) dt RC B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 100 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Gi iăph ngătrìnhăviăphơnătrênăv iăđi u ki năđ u là uN(t = 0. - 2.1,1.(WR + R).C = 2,2.(WR + R).C (3-21) B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 101 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự * Khi c n d ngăxungăraăkhôngăđ i x ng,ătaăcóăs ăđ nguyên lý (hình 3.21a) và gi n đ th iă giană (hìnhă 3.21b).ă S ă đ nƠyă cóă đ că đi m là t o ra s khôngă đ i x ng gi a m ch phóng ( qua R4 , D2 ) và m ch n p ( qua R3 , D1) v i R3 R4. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 102 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự uv tx +EC RC R RC 0 t C R1 uB1 Tv ura T1 T2 1 0 t R2 uB2 0,6V uvào 2 0 t -E V a) ur Tra b)- E tx 0 t0 t1 t2 t Hình 3.22: ĐaăhƠiăđ i dùng Tranzitor Th c ch t m ch hình 3.22a là m tătrig ăRS,ătrongăđóăm tătrongăcácăđi n tr h i ti p d ngăđ c thay bằng m t t đi n. - Sau lúc t1 ,ăđi n áp ra Umax n p cho B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 104 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự t C làm cho uc = uN d ngăd n cho t i lúc t = t2 khiăđóăuN. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 105 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự uvµo C2 0 t N +Ucc uC _ 2 uv KĐTT D R ura 0 t + uC +E0 -Ucc P 0 t C1 R1 uN = E0+uP E0 0 t ura (a) ura max Hình 3.24 0 t (b) ura min uP E0 0 t B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 106 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự §6.ăM CHăT OăXUNGăVUỌNG DÙNG IC555 1. - C u trúc bên trong c a IC555 8 6 2 N U CC R1 3 A1 R 3 5 7 R1 1 A2 S Q T U CC 3 R1 T0 1 IC 555 Uch=1,4V 2 4 Hình 3.26 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 107 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự * Cấu t o của IC 555 gồm có. - +ăTrig ăRSălƠăm ch có hai tr ng thái cân bằng năđ nh. - Chân 4 g iălƠăchơnăResetă,ăcóănghĩaălƠ nó Reset IC 555 b t ch p tr ng thái các đ u vào khác. - B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 108 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự +ă Chơnă 5ă th ngă đ c n i v i m t t cóă dungă l ng nh kho ng 0,01 F , r i n i 2 xu ngămassăđ l c nhi u t n s cao có th làm nhăh ng t iăđi n áp chu n U CC . - +Ucc 4 8 6 RA R +OA1 3 Ura 2Ucc _ R 3 XUNG RA R R B 2 _ 7 Ucc OA2 S Q T 3 + C R Hình 3.28: S ăđ ătr iăc aăviăm chăđ nhăth i IC555 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 109 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Ph năđ căđóngăkhungăbằngănétăđ tălƠăviăm chă555,ănóăcóăc uăt oăc ăb năt ăă hai ph năt khu chăđ iăthu tătoánăOA1,ăOA2ăvƠăm tăTrig ăR-S.ăTrongăđóăhaiăkhu chăđ iă thu tătoánăđ căm cătheoăki uăm chăsoăsánhăcóăđi năápăng ngăđ căl yătrênăb ăphơnă áp dùng ba đi nătr ăcóăcùngăgiáătr ăR.ăV iăcáchăm cănh ătrênăthìăđi năápăng ngăc aă Ucc 2Ucc cácăm chăsoăsánh là đ iăv iăOA2 và đ iăv iăOA1.ăQuanăsátătrênăs ăđ ătaă 3 3 th yă đi năápătrênăt ă Căđ căđ tăt iăđ uăvƠoăcònăl iăc aăhaiă m chăsoăsánhănênăgiáătr ă đi năápătrênăt ăs ăquy tăđ nhătr ngătháiăc aăchúng.ă Nguyên lý ho tăđ ng c a m ch phát xung: UC 2Ucc/3 Ucc/3 0 t Ura t1 t2 t3 t4 t5 t6 0 t tn tp T Hình 3.29: Gi năđ th i gian c aăđi n áp trên m ch phát xung. - Quá trình t n păđi năápătrênănóătĕngăd n theo bi u th c sau: B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 110 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự. - RA RB ).C. - ln 2 0,7.RB .C Chu kỳ T c a dãy xung ra: T = tn + tp = 0,7(RA + RB).C + 0,7RB.C = 0,7(RA + 2RB).C B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 111 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự N u m căthêmăđiôtăDăsongăsongăv iăđi n tr RB nh ăhìnhăv thì t C s n p đi n theoăđ ng +Ucc RA D C mát, th i gian n p c a t C s đ c tính: tn = 0,69.C.RA, và khi này chu kỳ c a dãy xung ra s đ c tính: T = tn + tp = 0,7.RA.C + 0,7.RB.C = 0,7.(RA + RB).C N u ta ch n RA = RB tn = tp T = 2.tn = 2.tp = 2.0,7. - u Um a U0 t tq thp b Tx Hình 3.30 Hình 3.31 B ămôn:ăK ăthu tăĐi năt ă- Tr ngăĐHăK ăthu tăCôngăNghi păTháiăNguyênă 112 Bài gi ng Kỹ thuật điện tử tương tự Hình 3.30 và 3.31 là các d ngăđi n áp bi năđ iăđ ng thẳng .Theo hình v ta th y cácăđi n áp bi năđ iăđ ng thẳng là nh ng xung có ch a m t ph năđi n áp bi năđ i theo qui lu tăđ ng thẳng theo th iăgian.ăCácăđo năđóăcóăth lƠătĕngăho c gi m theo qui lu tăđ ng thẳng (hình 3.30a,b)