Luận Văn Tốt Nghiệp
LỜI NÓI ĐẦU
Chúng ta tiến vào thế kỷ 21, nền kinh tế xã hội của thế giới có những bước
chuyển biến lớn lao về khoa học kỹ thuật, về công nghệ thông tin. Việt Nam đang
tiếp cận dần những sự thay đổi ấy, với mục tiêu trước mắt là công nghiệp hóa và
hiện đại hóa đất nước. Trong nền sản xuất đa dạng và đầy tiềm năng, đòi hỏi phải
cần một đội ngũ lao động vững vàng về chuyên môn, chất lượng tay nghề cao có thể
đáp ứng nhu cầu sản xuất xã hội. Do vậy, không ngừng hoàn thiện và nâng cao chất
lượng giáo dục. Muốn vậy, cần phải cải tiến nội dung và phương tiện dạy học cho
phù hợp với mục tiêu đào tạo và môi trường giảng dạy.
Hiện nay, cuộc cách mạng khoa học công nghệ đang có những chuyển biến
vó đại, hệ thống truyền thông đa phương tiện sẽ không còn xa lạ gì đối với mọi
người. Như vậy, việc chuẩn bò hành trang để bước vào kỷ nguyên mới này thiết nghó
sẽ không thừa đối với mọi người. Cũng như ứng dụng Multimedia trong giảng dạy
không phải là một vấn đề quá mới đối với chúng ta và chúng ta hoàn toàn có thể
thực hiện được.
Với đề tài này, nội dung trình bày về phần lý thuyết căn bản nhất để ứng
dụng trong bài giảng môn kỹ thuật xung. Lý thuyết đại cương về các loại linh kiện
bán dẫn, các dạng mạch xén, mạch lọc, mạch kẹp, mạch dao động xung. Mục đích
là thuyết minh nội dung này trên hệ thống đa phương tiện để ứng dụng vào công tác
giảng dạy. Với phương pháp giảng dạy này, giáo viên chuẩn bò trước những chương
trình diễn họa và có thể truyền thụ một khối lượng kiến thức lớn đến sinh viên.
Với thời gian nghiên cứu đề tài có hạn đònh, kiến thức còn hạn chế, cộng với
kinh nghiệm thực tiễn chưa nhiều, nên đề tài này chỉ nêu những phần trọng tâm và
chắc chắn còn nhiều thiếu sót. Em rất mong sự góp ý chân thành của q thầy cô và
các bạn sinh viên trong ngành để đề tài này hoàn thiện hơn.
Sinh viên thực hiện.
PHẠM HÙNG THIÊN
TRANG- 1
Luận Văn Tốt Nghiệp
DẪN NHẬP
nhiều thành phần.
Như vậy, vấn đề cốt lõi đối với các trường đại học và dạy nghề là chất lượng
đào tạo. Điều này hoàn toàn phụ thuộc vào đội ngũ giáo viên và phương tiện giảng
dạy .
TRANG- 2
Luận Văn Tốt Nghiệp
Phương tiện giảng dạy góp phần không nhỏ trong việc nâng cao chất lượng
giảng dạy. Chính vì vậy, hiện nay tại các trường đại học đưa các hệ thống đa phương
tiện (Multimedia) vào trong giảng dạy. Các phương tiện này kết hợp với giáo viên
sẽ làm nhân tính hóa môi trường giáo dục. Chính sức mạnh kỹ thuật đang làm cho
việc học hành trở nên cần thiết này cũng sẽ làm cho nó thiết thực hơn.
Chúng ta có thể thực hiện nhiều phương pháp giảng dạy khác nhau, bởi vì
các công cụ Multinedia tạo cho chúng ta sự dễ dàng để thử nghiệm và đo lường hiệu
quả của chúng . Giáo trình Multimedia và các loại giáo cụ khác rất dễ sử dụng sẽ
giúp cho giáo viên thực hiện dễ dàng chương trình giảng dạy, phù hợp với nguyện
vọng của từng cá nhân. Máy tính điện toán sẽ giúp tinh chỉnh nội dung giáo trình
dưới dạng hình ảnh động trực quan và sinh động, giúp sinh viên có thể theo học các
chương trình phù hợp và học theo khả năng tiếp thu nhanh chậm của mình. Bất kỳ
một sinh viên nào cũng có thể áp dụng phương pháp học theo sở thích, và đều có cơ
hội cập nhật các kỹ thuật tiên tiến nhất trong phạm vi ngành nghề của mình. Mọi
thành viên trong xã hội, đều có thể khai thác thông tin một cách dễ dàng. Nguồn
thông tin vô cùng phong phú và có sẵn trong các hệ thống đa phương tiện, như vậy
sẽ kích thích lòng khao khát hiểu biết và trí tưởng tượng của con người. Từ đó,
giáo dục sẽ trở thành một ngành mang đầy đủ tính chất cá nhân.
Hiện nay có một số người lo ngại rằng công nghệ đó sẽ thay thế giáo viên.
Có thể khẳng đònh rằng, điều này hoàn toàn không xảy ra. Hệ thống đa phương tiện
sẽ không thay thế hoặc làm giá trò bất kỳ một tài năng giáo dục con người nào cả.
Họ là những người hiện đang rất cần cho những thách thức phía trước : Các giáo
viên tận tụy, các nhà quản lý đầy óc sáng taọ. Tuy nhiên nền công nghệ này sẽ giữ
vai trò trụ cột đối với giáo viên trong tương lai.
thuật xung đã được phát thảo kỹ và được đưa vào giảng dạy có sự hỗ trợ của hệ
thống đa phương tiện.
II. LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Hoà cùng xu thế phát triển kinh tế xã hội của thế giới, nước ta đã và đang
tiếp cận những xu thế ấy, với mục tiêu là xây dựng và phát triển đất nước . Trong
nền kinh tế mở cửa, luôn tồn tại qui luật cạnh tranh và hợp tác với thế giới bên
ngoài. Do vậy, có sự đòi hỏi phải gấp rút đào tạo đội ngũ lao động đông đảo về số
lượng, vững vàng về chất lượng và chuyên môn, để có đủ khả năng phát triển sản
xuất, đưa Việt Nam hòa nhập vào cộng đồng thế giới. Vấn đề này chỉ có thể giải
quyết triệt để khi các trường kỹ thuật đào tạo kỷ sư , kỷ thuật viên và công nhân
được trang bò lại toàn bộ cơ sở vật chất hiện đại, đồng thời nâng cao và hoàn thiện
nội dung giảng dạy. Hiện nay, tại các trường kỹ thuật nói chung và ngành Điện -
Điện Tử của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật nói riêng có đào tạo môn học
chuyên ngành khá quan trọng . Đó là môn kỹ thuật xung, nó là nền tảng cho các
môn học khác.
Trong thực tế các lónh vực thông tin, điều khiển, ra đa, vô tuyến truyền
hình. ,đều làm việc có sự ứng dụng kỹ thuật xung. Thời gian của xung ảnh hưởng
rất lớn đến hệ thống . Do đó cần phải tìm hiểu kỹ để có thể làm chủ được các tình
huống xảy ra.
Hiện nay tài liệu kỹ thuật xung chưa được phổ biến nhiều, nên vấn đề học
tập của sinh viên gặp khó khăn hơn. Mặt khác, nội dung môn học được truyền đạt
đến sinh viên bằng một trong những phương pháp truyền thống là dùng bảng đen và
phấn trắng, với loại hình này thì có những hạn chế nhất đònh . Ngày nay, phương tiện
máy tính dần dần thay thế phương pháp này. Khi đó, nội dung bài giảng của một
TRANG- 4
Luận Văn Tốt Nghiệp
môn học được lồng kết hợp với máy tính, đặc biệt là các hệ thống đa phương tiện
(Multimedia) sẽ có sức lôi cuốn rất lớn đối với người học. Quá trình thực hiện diễn
ra nhanh chóng và dễ dàng , hiệu quả được nâng cao trong công tác giảng dạy.
Để có tài liệu về lý thuyết kỹ thuật xung và đồng thời giới thiệu phương pháp
Luận Văn Tốt Nghiệp
Phương pháp tham khảo tài liệu: Căn cứ vào mục đích, nhiệm vụ của đề tài
để từ đó tiến hành thu thập tài liệu , báo chí, tạp chí có nội dung liên quan. Tiếp theo
là phân tích và chọn lọc ra nội dung phù hợp với đề tài.
Quan sát là sử dụng các giác quan, để chú ý xem xét các sự vật, các hiện
tượng một cách khách quan, qua đó nắm được bản chất và nguyên lý vận hành của
nó. Đối với đề tài này, chủ sát quan sát trên máy tính về công việc xử lý hình ảnh.
Việc quan sát có thể diễn ra ở nhiều mức độ: Quan sát thông thường là ghi nhận sự
kiện quan sát. Quan sát khoa học là ghi nhận và giải thích ý nghóa của sự kiện quan
sát.
V. GIỚI THIỆU TỔNG QUÁT PHƯƠNG TIỆN TRONG GIẢNG DẠY
Triển khai về phương pháp dạy học trực quan: Đó là các phương pháp sử
dụng các phương tiện trực quan như là nguồn cung cấp tri thức mới cho học sinh.
Nguyên tắc trực quan trong quá trìng dạy học : Trong quá trình lónh hội tri
thức của học sinh , từng giai đoạn của việc nhận thức , chúng ta cần phải tìm ra điểm
xuất phát của nó, trong việc tìm hiểu các sự vật , sự kiện hay khái niệm.
Để làm tích cực hóa quá trình dạy học và làm cho sinh động buổi giảng, các
trường học của các nước tiên tiến trên thế giới sử dụng các phương tiện rất là thông
dụng và hiện đại.
Theo nghóa rộng phương tiện dạy học là phương tiện nghe nhìn và tương tác
phục vụ trực tiếp vào quá trình dạy học. Các phương tiện dạy học bao gồm các loại
như sau: Các vật thật, các vật tượng hình, các phương tiện kỹ thuật như máy chiếu,
video, máy tính cá nhân. Đây là các phương tiện truyền tin.
Công nghệ học giảng dạy : Việc ứng dụng các thành quả của khoa học kỹ
thuật trong quá trình tích cực hóa quá trình dạy học, được mô tả dưới những quan
điểm sau:
- Sản xuất và sử dụng hàng hóa cứng : Đây là các giá mang của tài liệu
nghe nhìn, giúp cho việc truyền đạt và lónh hội các thông tin kiến thức, là phương
tiện trung gian nhằm truyền tải , phân phối khuếch đại, kích thích với mục đích đáp
ứng cho nhu cầu giảng dạy cá nhân hay nhiều nhóm học sinh một cách đồng loạt và
nguyên tắc dạy học. Điều kiện thực tế của nhà trường.
TRANG- 7
Luận Văn Tốt Nghiệp
KẾT LUẬN
Qua sáu tuần thực hiện, đề tài đã hoàn thành đúng thời hạn và nhiệm vụ đã
được giao ban đầu. Đó là, soạn nội dung bài giảng môn kỹ thuật xung. Trong phần
này có sự phân tích và giải thích một cách cụ thể và dễ hiểu. Trong khi đó hiện nay,
sách kỹ thuật xung phục vụ nhu cầu học tập cho sinh viên còn khang hiếm. Do vậy,
các bạn sinh viên kỹ thuật, nhất là sinh viên ngành điện có thể lấy làm tài liệu tham
khảo hữu dụng.
Ứng dụng các phần mềm như Circuit Maker là công cụ vẽ và mô phỏng
mạch điện . Xây dựng các bái thí nghiệm cơ bản nhất của môn kỹ thuật xung dựa
trên phần mềm này. Qua đó, ta thấy được kết quả của sự mô phỏng so với những gì
ta đã học ở lý thuyết. Từ đó, tìm ra được phương pháp học thích hợp cho mỗi cá
nhân, có thể dùng phương tiện máy tính để hỗ trợ cho quá trình học tập nhằm mang
lại chất lượng và hiệu quả cao.
Cũng với nội dung này, nếu kết hợp hài hòa với hệ thống đa phương tiện sẽ
làm tính chất của vấn đề khác đi. Giúp cho sinh viên dễ tiếp thu trong quá trình lónh
hội. Còn đối với người giáo viên đứng lớp sẽ giảm đi sự vất vả trong công tác giảng
dạy. Chính vì vậy, trong đề này có ứng dụng Mutimedia để đưa nội dung môn kỹ
thuật xung vào dạy học. Việc ứng dụng đa phương tiện này vào giảng dạy là vấn đề
còn mới mẽ ở Việt Nam, chưa được phổ cập nhiều trong các trường đại học, nhưng
do tính ưu việt của nó rồi cũng sẽ thay thế phương pháp giảng dạy truyền thống như
khi nay. Khi làm chủ được các chương trình làm Multimedia, cùng với các kiến thức
chuyên ngành thì người sử dụng có thể phát huy hết những tính năng sẵn có, để
soạn và trình bày nội dung cho bất kỳ môn học nào.
Phần nội dung và các bài thí nghiệm được trình bày dưới dạng ảnh động với
sự trợ giúp của phần mềm Microsoft PowerPoint và được lưu trên một đóa CD-
ROM.
2. Quá trình nạp - xả của tụ 14
2.1. Quá trình nạp, đồ thò hằng số thời gian 14
2.2. Quá trình phóng điện của tụ và đồ thò thời gian 16
2.3. Cách xác đònh τ trên đồ thò và ảnh hưởng của τ đến quá
trình nạp xả
17
3. Đáp ứng của mạch RC đối với tác dụng của xung vuông
đơn
17
II. Mạch lọc thông thấp và thông cao 20
TRANG- 9
Luận Văn Tốt Nghiệp
1. Mạch lọc tần số thấp (thông cao) 20
1.1. Xét mạch lọc tần số thấp dạng cơ bản dùng RC 20
1.2. Dạng mạch lọc tần số thấp dùng RL 22
1.3. Dạng mạch lọc tần số thấp dùng LC 23
2. Mạch lọc tần số cao (thông thấp) 24
2.1. Dạng mạch lọc tần số cao dùng RC 24
2.2. Dạng mạch lọc tần số cao dùng hai phần tử R,L 26
2.3. Dạng mạch lọc tần số cao dùng LC 27
III. Mạch tích phân và mạch vi phân 28
1. Mạch vi phân 28
1.1. Khái niệm cơ bản 28
1.2. Mạch vi phân dùng RC 29
1.3. Mạch vi phân dùng Op-Amp 29
1.4. Mạch vi phân dùng RL 30
2. Mạch tích phân 31
2.1. Khái niệm cơ bản 31
2.2. Mạch tích phân dùng RC 31
2.3. Mạch tích phân đảo 33
III. Mạch hạn chế khuếch đại dùng Transistor 71
Chương 4 Mạch kẹp (Clamping Circuit) 73
I. Khái niệm 73
II. Mạch kẹp dùng Diode lý tưởng 73
1. Mạch ghim đỉnh trên của tín hiệu ở mức không 73
2. Mạch ghim đỉnh trên của tín hiệu ở một mức điện áp bất
kỳ
75
3. Mạch ghim đỉnh dưới của tín hiệu ở mức không 76
4. Mạch ghim đỉnh dưới của tín hiệu ở một mức điện áp bất
kỳ
77
5. Mạch ghim dùng Diode khi kể cả điện trở thuận của
Diode và điện trở nguồn
79
5.1. Phân tích mạch 79
5.2. Đònh lý mạch kẹp 81
II. Mạch kẹp dùng Transistor 82
1. Mạch kẹp ở cực nền của Transistor 82
2. Mạch kẹp dùng khóa CE , tải là tụ C 84
3. Mạch kẹp khóa CC, tải là tụ C 85
TRANG- 11
Luận Văn Tốt Nghiệp
Chương 5 Mạch dao động xung 88
I. Khái niệm về dao động 88
II. Mạch dao động đa hài dùng các linh kiện tương tự 89
1. Mạch Schmitt Trigger 89
1.1. Dạng mạch dùng Op-Amp 89
1.2. Dạng mạch dùng chuyển mạch Transistor 91
2. Mạch Flip-Flop 92
TRANG- 13
Luaän Vaên Toát Nghieäp
TRANG- 14
Luận Văn Tốt Nghiệp
CHƯƠNG 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN
I. KHÁI NIỆM
Trong đời sống hằng ngày, con người thường xuyên phải thu nhận và trao
đổi thông tin lẫn nhau. Chẳng hạn những tin tức như âm thanh, hình ảnh có thể
truyền đi được là nhờ vào các hệ thống điện tử. Các hệ thống này biến đổi những tin
tức trên thành đại lượng điện áp hoặc dòng điện. Kết quả của quá trình chuyển đổi
là điện áp hoặc dòng điện phải tỉ lệ với lượng tin tức nguyên thủy. Ví dụ:
Microphone biến đổi tiếng nói con người thành tín hiệu điện, Camera biến đổi hình
ảnh thành những tín hiệu điện. Ta gọi chung đó là tín hiệu.
Các tín hiệu có biên độ biến đổi theo thời gian được phân ra thành hai loại
cơ bản , đó là tín hiệu liên tục (còn gọi là tín hiệu tuyến tính hay tín hiệu tương tự)
và tín hiệu gián đoạn (còn gọi là tín hiệu xung hay số).
Ngày nay trong kỹ thuật vô tuyến điện, có rất nhiều thiết bò hoạt động trong
một chế độ đặc biệt đó là chế độ xung. Khác với những thiết bò điện tử làm việc
trong chế độ liên tục, trong các thiết bò làm việc ở chế độ xung thì dòng điện hoặc
điện áp tác dụng lên mạch một cách rời rạc theo một quy luật nào đó. Ở những thời
điểm đóng hoặc ngắt điện áp, trong mạch sẽ phát sinh quá trình quá độ phá hủy chế
độ công tác tónh của mạch.
Các thiết bò xung được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lónh vực khoa học kỹ
thuật hiện đại như :Thông tin , điều khiển, ra đa, vô tuyến truyền hình, máy tính điện
tử, điện tử ứng dụng.
Tùy theo nhiệm vụ mà trong các thiết bò sử dụng nhiều loại sơ đồ xung khác
nhau: Khác nhau về nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý làmviệc cũng như các tham
số .Tổ hợp các phương pháp, các thiết bò để tạo và biến đổi dạng xung, để biểu thò
Hình 1-3 : Các dạng tín hiệu xung khác
Qua một số thí dụ về các dạng xung ở trên, thông thường thời tồn tại của
xung rất nhỏ so với chu kỳ lặp lại của nó và có những thời điểm biến đổi đột ngột.
Tuy vậy, trong thực tế còn gặp những dãy xung mà thời gian tồn tại xung bằng hoặc
lớn hơn một nửa chu kỳ lặp lại của nó, những xung như vậy gọi là xung rộng.
Mặc khác, khi nói đến khái niệm độ rộng của một xung nào đó là rộng hay
hẹp thì nên hiểu đó không phải là một khái niệm tuyệt đối. Ví dụ : Trong kỹ thuật tự
động dùng những loại xung có độ rộng đến hàng giây, trong thông tin liên lạc và ra
đa thì dùng những loại xung có độ rộng đạt micro giây.
Tóm lại, tín hiệu xung được đònh nghóa như sau : Tín hiệu xung điện thế hay
xung dòng điện là những tín hiệu có thời gian tồn tại rất ngắn, có thể so sánh với
quá trình quá độ trong các mạch điện mà chúng tác dụng . Do đó, đây là một khái
niệm rất quan trọng , nếu không tìm hiểu kỹ thì thời gian của quá trình quá độ sẽ
ảnh hưởng đến thiết bò xung.
TRANG- 16
Luận Văn Tốt Nghiệp
II. CÁC THÔNG SỐ CỦA TÍN HIỆU XUNG
Xét tín hiệu xung như hình 1-4 là một tín hiệu xung vuông lý tưởng . Trong
thực tế khó có một tín hiệu xung vuông mà chuyển mạch từ mức thấp lên mức cao
và ngược lại là thẳng đứng như thế (ứùng với thời gian tăng và thời gian giảm là t= 0).
Khảo sát một vài thông số của tín hiệu xung.
1. Chu Kỳ Xung – Tần Số Xung
Độ rộng xung t
on
, là khoảng thời gian tồn tại của xung (ứng với thời gian mà
biên độ có mức điện áp cao). Thời gian không xuất hiện xung (ứng với mức biên độ
thấp) gọi là thời gian nghỉ, t
off.
Hình Hình 1-4
vvvv
V
m
t
ON
T
t
OFF
Luận Văn Tốt Nghiệp
Hình 1-5
Đây là dạng xung thực tế , với dạng xung này thì khi tăng biên độ điện áp sẽ
có thời gian trễ t
r
, gọi là độ rộng sườn trước. Thời gian này tương ứng từ 10% đến
90% biên độ U. Ngược lại, khi giảm biên độ điện áp xung sẽ có thời gian trễ t
f
, gọi
là độ rộng sườn sau . Thời gian này tương ứng từ 90% đến 10% biên độ U .
Độ rộng xung thực tế là:
Ton = t
r
+ t
f
+ t
p
Độ sụt đỉnh xung ∆u của xung điện áp là độ giảm biên độ xung ở phần đỉnh
xung.Trong thực tế thường dùng độ sụt áp tương đối &u = ∆u / u để dễ dàng so
sánh mức sụt đỉnh của xung đối với biên độ của nó.
III. ĐẶC TÍNH CỦA CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ (Linh Kiện Bán Dẫn)
Trong luận văn này phần lớn đề cập đến lý thuyết kỹ thuật xung và số . Vì
vậy, để thực hiện các chức năng khác nhau về việc biến đổi dạng xung, người ta
K
Hình 1-6a Ký hiệu
Phần tử đa số loại n có thể thắng lực hút của các lớp ion dương và lực đẩy
của lớp ion âm, để di chuyển đến vùng trung hòa loại p. Số lượng phần tử đa số rất
lớn nên được coi như bất biến, trong khi có một số đủ năng lượng vượt qua vùng
nghèo để đến lớp p. Và ngược lại , phần tử đa số loại p có thể vượt qua vùng nghèo
để đến lớp n.
Khi có tác dụng của điện áp ngoài
- Khi phân cực nghòch mối nối p-n: Nguồn điện áp V được nối như hình 1-6b,
bán dẫn p nối với cực âm, bán dẫn n nối với cực dương. Giả thuyết điện trở của
bán dẫn ở ngoài vùng nghèo ( còn gọi là miền trung hòa) là không đáng kể.
Lúc đó gần như toàn bộ điện áp V đặt vào vùng nghèo, và lúc đó nó cùng chiều
với điện thế tiếp xúc, tình trạng cân bằng ban đầu không còn nữa. Điện trường
E ( do điện áp V gây ra) cùng chiều với điện thế tiếp xúc, sẽ làm hạt dẫn đa số
loại p di chuyển về cực âm, còn hạt dẫn đa số loại n di chuyển về cực dương,
nói cách khác là rời xa khỏi mặt ranh giới. Do đó vùng nghèo được mở rộng,
điện trở vùng nghèo tăng. Lúc này hình thành hàng rào điện thế là tổng của
nguồn V và điện thế tiếp xúc, ngăn cản dòng đa số vượt qua nên nó có giá trò
bằng không. Còn dòng trôi của hạt dẫn thiểu số thì tăng theo V. Nhưng nồng
độ hạt dẫn thiểu số vốn rất bé, cho nên trò số dòng này rất nhỏ và nó nhanh
chóng đạt giá trò bão hòa khi V còn rất thấp. Dòng này sẽ tăng đột biến khi đạt
đến ngưỡng điện áp đánh thủng.
TRANG- 19
Luận Văn Tốt Nghiệp
A K
+
V
Hình 1- 6b Ký hiệu
- Khi phân cực thuận mối nối p-n : Nguồn điện áp được nối như hình 1-6c, bán
: Dòng bão hòa ngược
q : Điện tích electron, 1,6.10
-19
J/V ( C )
k : Hằng số Boltzmann , 1,38.10
-23
J/
o
k
T : Nhiệt độ tuyệt đối (
o
K)
n : Hằng số kinh nghiệm , 1 ≤ n ≤ 2
TRANG- 20
Luận Văn Tốt Nghiệp
Ở nhiệt độ phòng (300
o
K)
V
T
= k.T/q = 25 (mV)
Do đó phương trình 1.1 có thể viết lại là
i
D
= I
o
[ exp( v
D
/nV
T
Hình 1-7: Đặc tuyến Volts- Amperes
Đặc tuyến thực của Diode có dạng hàm mũ. Khi phân cực thuận mối nối p-n, ở
bên phải đặc tuyến V-A, thì điện trở tiếp xúc của chất liệu bán dẫn tỉ lệ thuận với
diện trở thuận. Khi phân cực nghòch mối nối p-n, bên trái đặc tuyến V-A, thì dòng
điện rỉ I
o
tỉ lệ nghòch với điện trở nghòch. Khi Diode chòu một điện áp ngược lớn sẽ
làm phá hủy tiếp giáp p-n.
Điện áp rơi trên Diode khi được phân cực thuận là
V
γ
= 0,1
v
đến 0,3
v
(chọn 0,2
v
) , Đối với diode loại Ge.
V
γ
= 0,6
v
đến 0,8
v
(chọn 0,7
v
) , Đối với diode loại Si.
= 0.
2. Đại Cương Về Transistor
Transistor thuộc họ linh kiện ba cực. Nếu Diode là loại linh kiện hai cực, bao
gồm một bán dẫn loại p và một loại n, thì Transistor bao gồm hai bán dẫn loại p và
một bán dẫn loại n đối với loại PNP, hai bán dẫn loại n và một bán dẫn loại p đối
với loại NPN.
Sơ đồ ký hiệu của Transistor được mô tả ở hình 1.8.
Chiều dòng điện được qui ước theo chiều của mũi tên.
B
E
C
NPN
B
C
E
PNP
Hình 1-8
Đường cong đặc tính của Transistor được biểu diễn ở hình 1-9. Đường đặc tính
này là đường cong đặc tính Collector – Emitter, với thông số ngõ vào là dòng i
B
và
v
BE
theo quan hệ như sau i
B
= f(v
BE
) và thông số ngõ ra là i
C
B
> V
E
) và mối nối BC được phân cực nghòch (V
C
>V
B
).
Ở chế độ này thì I
B
= β I
C
I
C
= I
E
, Với β là hệ số độ lợi, giá trò điển hình của β
biến thiên trong phạm vi từ 20 đến 800 tùy theo loại Transistor.
Chúng ta sẽ phân tích mạch hình 1-10 để làm sáng rõ hơn về đường cong đặc
tính này
BB
Vcc
+
V
Rc
RE
RB
Hình 1-10
Áp dụng đònh luật kirchoff 2 cho lưới vòng quanh từ cực C đến cực E
CE
.1
/(R
C
+ R
E
)
+
V
CC
.1/(R
c
+R
E
)
Xem đây là phương trình đường tải tónh (DC) và cách vẽ đồ thò đường thẳng
này giống như phương pháp vẽ đồ thò của hàm bậc nhất, tức là khi ic = 0 ,thì v
CE
=V
CC
và khi v
CE
= 0 thì ic = V
CC
.
Re
1
+Rc
. Điểm làm việc tónh là Q(V
BEsat
= 0.3V , Transistor loại Ge
Khi sử dụng ở chế độ công tác chuyển mạch, Transistor thông thường mắc
theo dạng E chung ( mắc CE ).
Khảo sát một dạng mạch mắc CE chung ở hình 1-11 làm việc ở chế độ bão
hòa.
Vcc
+
V
RB
Rc
Hình 1-11
Áp dụng đònh luật kirchoff 2 cho lưới vòng quanh cực C đến cực E
Ta có V
CC
= I
C
.R
C
- v
CE
Ở trạng thái bão hòa thì Ic rất lớn đạt I
Csat
, và v
CE
đạt V
CEsat
= 0,1V đến 0,2V
Từ đó, I
Csat
β
Icsat
.k ,Trong đó, k là hệ số bão hòa sâu (k = 2 ÷ 5).
Khi Transistor bão hòa, các giá trò I
Bsat
và I
Csat
, đều do mạch ngoài quết đònh
Ta có thể xác đònh R
B
theo công thức sau :
R
B
=
Ibsat
VbesatVi −
3. Đại Cương Về Op-Amp (Operational-Amplifier)
TRANG- 24
i
c
i
B
Luận Văn Tốt Nghiệp
Ngày nay, Op-amp là loại linh kiện được ứng dụng phổ biến trong lónh vực
điện tử. Gần như mọi chức năng trong lónh vực này đều có thể dùng Op-amp để thực
hiện. Chẳng hạn, thực hiện các phép tính: Cộng, trừ , tích phân trong máy tính
tương tự, làm thành phần nồng cốt trong các mạch khuếch đại, mạch đo, bộ dao
động, mạch tạo âm, mạch cảm biến.
Op-amp là loại linh kiện được tích hợp, gồm hai ngõ vào: Đảo và không đảo,
một ngõ ra. Op-amp hoạt động được phải cần cung cấp cặp nguồn điện áp đối
Trở kháng ngõ vào của Op-amp tương đương như một điện trở ở hình 1-12b.
Điện áp ngõ ra tỉ lệ thuận với điện áp ngõ vào, và ta biểu thò tỉ lệ này là độ
lợi vòng hở (G). Vì vậy, điện áp ngõ ra khuếch đại G lần điện áp vào vi saivà được
xác đònh theo công thức sau :
v
o
= G (v
+
- v
-
) = G .v
d
Op-amp lý tưởng có những đặc điểm như sau:
- Trở kháng ngõ vào, Rin = 0
- Trở kháng ngõ ra, Ro = 0
- Độ lợ vòng hở, G → ∞
- Băng thông BW → ∞
- v
o
= 0, khi v
+
= v
-
v
+
- v
-
= v
o