Luận n tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
32Hình V.1b
Cửa đảo CMOS là một mạch CMOS cơ bản gồm một Transistor MOS
kênh P (gọi là PMOS) nối với một Transistor MOS kênh N (gọi là NMOS).
Cực cửa nối chung với nhau và là ngõ vào, cực thoát được nối chung với nhau
và là ngõ ra. Cực ngờn của MOS kênh P nối lên điện thế V
dd
dương và cực
nguồn của MOS kênh N nối xuống điện thế V
SS
nhưng thường là Mass. Khi
ngo vào ở mức cao (H). MOS kênh P ngưng dẫn, MOS kênh N phân cực
thuận nhưng chỉ có dòng I
dd
ở trên đổ xuống nên V
SS
rất thấp gần như Mass.
Ngược lại khi ngõ vào ở mức thấp (0) MOS kênh P dẫn điện còn MOS kênh
N ngưng và ngõ ra điệ thế gần V
dd
. Vì dòng điện khi chưa có tải rất nhỏ nêm
mạch tiêu thụ công suất rất thấp.
Do tổng trở vào của mạch Logic CMOS rất lớn nên số tỏ ra của mạch
CMOS đối với các CMOS khác cũng rất lớn trên 50, khi giao tiếp với các tải
khác loại, các mạch CMOS khác bò giới hạn về dòng điện.


khuếch đại dòng ở điểu kiện chuyển tiếp.

2./Giao tiếp giữa CMOS với phần tử công suất:
Đặc tính dòng điện ra của CMOS cho thấy khả năng dòng nguồn và
dòng nhận của CMOS rất đa dạng tùy thuộc vào loại thường hay loại đặc
biệt. Muốn thiết kế chíng xác phải có đầy đủ các thông số liên quan đến
CMOS dự đònh dùng. CMOS không thể thúc trực tiếp một đèn Led ngay cả
khi hoạt động ở V
dd
= 15V. Hình (H.V.2a) trình bày cách thúc Led dùng
Transistor giao tiếp
Hình V.2a
.
Luận n tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
34
Khi muốn CMOS thúc tải có yêu cầu dòng lớn ta dùng Transistor
Darlington có h
fe
tương đương rất lớn thường là trên 1000.
Khi tải hoạt động ở thế lớn thì phải thêm Transistor cách ly cao thế
khỏi mạch CMOS sau đó ta có thể dùng Transistor Darlington công suất. Khi
tải có yêu cầu dòng lớn ta có thể theo hình V.2.b. 3./ Giao tiếp giữa CMOS với Triac và Thyristor:

1
bão hòa và nhận dòng tối đa 16mA nên có thể
tách được Led, phải thêm điện trở giới hạn dòng.

.
Luận n tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
36
mAI
V
V
V
R
Led
CCsatddCC
10
3
,
1
_
7
,
1
_
5
=
_
_
= Hình V.6c

.
Luận n tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
38

Chương III

THIẾT KẾ MẠCH ĐẾM TẦN SỐ

I./ KHỐI TOÀN SƠ ĐỒ MẠCH:
1./ Sơ đồ khối toàn mạch:

2./ Trình bày nguyên lí toàn mạch
a Khối dao động chuẩn 32KHZ: Tạo dao động có tần số ổn đònh, từ dao
động này chia xuống để được dao động có tần số xung là 1HZ.
b Khối chia: Để tạo xung điều khiển có tần số 1HZ từ dao động chuẩn.
c Khối khống chế 1 giây: Tạo sự đồng bộ cho mạch làm việc.
d Khối chia tần: Nhằm mở rộng giới hạn tần số cần đo.
e Khối đếm: là mạch đếm xung của tín hiệu vào dưới dạng mã BCD.
f Khối giải mã: Chuyển đổi mã số từ khối đếm sang mã số của khối hiển thò

của CMOS là 1V và TTL là 0.4 V.
– Độ miễn nhiễu cao thường 45% điện thế nguồn cung cấp V
DD
.
– Tốc độ giao hoán thấp vào khoảng 5 MHZ.
– Dòng điện ngõ vào nhỏ khoảng 10 nA.
– Tổng trở ngõ vào rất lớn
10
11
 mắc song song với tụ điện 5 pF.
– Tổng trở ngõ ra nhỏ khoảng vài trăm OHM.
– CMOS không thể thúc trực một đèn LED ngay cả khi hoạt động ở 15 V.
– Các CMOS đệm có khả năng dòng khá lớn.
– Do tổng trở vào mạch logic CMOS lớn nên số fan out cũng lớn trên 50.
– Rất ít nhạy cảm với nhiệt độ.
– Nhiệt độ làm việc:
– Thương mại: 40 C đến 85 C.
– Trong quân đội: 55C đến 125 C.
– Thời gian trễ đối với mạch logic CMOS là không đáng kể.

II./ MẠCH DAO ĐỘNG CHUẨN:
1./ Mạch dao động chuẩn tần số 32 khz:
Mạch đo tần số hoạt động dựa trên nguyên tắc là đế xung tín hiệu
vào trong thời gian 1 giây. Trong thiết bò đo lường điện thì độ chính xác của
thiết bò được đặt lên hàng đầu vì vậy mạch dao động chuẩn này được tạo ra từ
mạch dao động dùng thạch anh có tần số là 32 KHZ.

.
Luận n tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số



IC đếm 4518B bao gồm hai bộ đếm 10 bên trong ta kết nối lại để được
bộ chia 100 chân 7, 15 là ngõ vào reset mạch đếm tác dộng ở mức cao, để
mạch đếm bình thường nên được nối xuống mass. Chân 6, 10 nối chung lại
với nhau để đưa tín hiệu từ tầng trước sang tầng sau. Chân 1, 9 là ngõ vào
xung clock tác động ở cạnh sau được nối mass. Tín hiệu xung được đưa vào
.
Luận n tốt Nghiệp Mô Hình Máy Đo Tần Số

Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Thành Phố Hồ Chí Minh
41
chân 2 là ngõ vào xung clock tác động ở cạnh trước, tín hiệu xung lấy ra ở
chân 14 có tần số là 320 HZ được đưa tiếp vào mạch 320.
Bộ chia 327 sử dụng IC 4040B là loại IC đếm nhò phân có 12 ngõ ra
từ 0
0
đến 0
11
, số đếm tối đa là 2048 nhưng do yêu cầu là mạch chỉ chia đến
327 nên cần sử dụng các cổng and để tổng hợp các ngõ ra để được mạch chia
327. Số thập phân 327 được mã hóa theo số nhò là 101000111, các ngõ ra ở
mức cao [1] được đưa vào các ngõ vào của cổng and, ngõ ra cuối cùng của
cổng and A
4
là tín hiệu xung có tần số 1 HZ, đồng thời tín hiệu này cũng được
đưa về chân 11 của IC 4040B reset lại mạch chia.

III./ MẠCH CHIA TẦN SỐ NGÕ VÀO VÀ MẠCH KHỐNG CHẾ THỜI
GIAN ĐẾM TRONG 1 GIÂY:
1. Mạch chia tần số: