Download miễn phí Đề tài Thiết kế mạch điện tử tương tự tạo đồng thời xung vuông và tam giác
Mục lục
PHẦN MỘT
TÓM TẮT LÝ THUYẾT
1. Tín hiệu xung và tham số 3
2.Các phương pháp biến đổi vào tạo dạng xung 8
3. Các mạch dao động xung 16
4. Các mạch không đồng bộ một trạng thái ổn định 20
5. Các mạch không đồng bộ hai trạng thái không ổn định 23
6. Mạch tạo xung tam giác 29
7. Tạo xung vuông và tam giác 35
PHẦN HAI
THIẾT KẾ MẠCH THỰC TẾ
1. Nguyên tắc thiết kế 37
2. Sơ đồ khối 37
3. Chức năng của từng khối 37
3.1 Khối nguồn 37
3.2 Khối IC tạo xung 38
3.3. Khối điều chỉnh tần số và biên độ xung 41
3.4 Lối ra 41
3.4 Hiển thị 41
4.Sơ đồ nguyên lý toàn mạch 41
5.ứng dụng của IC 555 44
6.Ưu và nhược điểm của mạch 44
http://s1.liketly.com/flash/edoc/jh2i1fkjb33wa7b577g9lou48iyvfkz6-swf-2013-03-11-de_tai_thiet_ke_mach_dien_tu_tuong_tu_tao_dong_tho.hrZIA8KHdj.swf /tai-lieu/de-tai-ung-dung-tren-liketly-3846/Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
a 900
thì tín hiệu lối ra là
b. Mạch vi phân dùng RL
Mạch vi phân dùng RL
Tín hiệu lối vào là tín hiệu xoay chiều có tần số góc là
Tổng trở của mạch là trong đó là trở kháng của cuộn cảm
Dòng điện trong mạch là i = , và điện áp lối ra trên cuộn cảm là
=, coi rất nhỏ so với 1 khi đó
Tính toán ta được điện áp lối ra tỷ lệ vi phân với điện áp lối vào ui(t)
. Trong đó k hệ số tỷ lệ k =
Dạng tín hiệu ra như hình trên
2.1.2. Mạch khuếch đại thuật toán vi phân
Mạch vi phần dùng khuếch đại thuật toán
Sơ đồ mạch khuếch đại vi phần dùng khuếch đại thuật toán với lối vào đảo, mạch phân áp vi phân là điện trở R2 và tụ C. Điện trở R1 làm ổn định tổng trở của lối vào (là điện trở ghép tránh cho nguồn xoay chiều lối vào nối đất vì ở đây lối vào – của bộ khuếch đại thuật toán được coi là đất ảo). Điện trở R3 có tác dụng bù nhiệt làm ổn định mạch khuếch đại, thường chọn R2 = R3
Lối vào được đưa tới tụ C tới lối vào đảo của khuếch đại thuật toán, điện trở R2 lấy tín hiệu hồi tiếp từ lối ra tới lối vào đảo của khuếch đại thuật toán.
Dòng điện lối vào đảo của khuếch đại thuật toán là
Iin = C
Dòng điện hồi tiếp từ lối ra tới lối vào là IR2 =
Do tính chất của bộ khuếch đại thuật toán điện trở lối vào vô cùng lớn, điện trở lối ra vô cùng nhỏ nên ta coi dòng lối vào đảo của khuếch đại thuật toán xấp xỉ 0
Áp dụng tính chất dòng điện nút ta có
.
Từ đó ta có Iin = IR2 hay
2.2. Mạch tích phân
2.2.1. Định nghĩa và khái niệm
Mạch tích phân là mạch mà điện áp ra u0(t) tỷ lệ với tích phân của điện áp vào ui(t)
trong đó k là hệ số tỷ lệ phụ thuộc vào mạch
a. Mạch tích phân dùng RC
Mạch RC lối ra trên C
Tín hiệu lối vào là vi(t) tuần hoàn với chu kỳ T, tần số góc là , tín hiệu lối ra là v0(t)
Trở kháng của mạch là
Khi đó đặt là tần số cắt của mạch
Dòng điện trong mạch là
Điện áp lối ra trên tụ là
Điện áp lối ra thay đổi khoảng thời gian là
Khi tần số lối vào fi >> fC hay fi >>
là hằng số thời gian của mạch khi đó trong đó Ti là chu kỳ tín hiệu lối vào
Với điều kiện như trên thì tổng trở của mạch khi đó tín hiệu lối ra của mạch là
với k =
Khi tín hiệu lối vào là xung sin thì tín hiệu lối ra cũng là xung sin và bị trễ pha đi 900.
Khi tín hiệu lối vào là xung vuông thì tín hiệu lối ra là xung tích phân của tín hiệu lối vào tương ứng với dạng xung phóng nạp cho tụ
Dạng tín hiệu vào và ra của mạch tích phân
Trường hợp 1: khi khi đó thời gian phóng nạp cho tụ C là rất nhanh coi như tức thì dẫn tới tín hiệu lối ra như hình B
Trường hợp 2: khi khi đó tụ C nạp và phóng điện theo hàm exp với biên độ đỉnh thấp hơn mức bão hòa tín hiệu lối ra như hình C
Trường hợp 2: khi khi đó tụ C nạp và phóng điện rất chậm điện áp lối ra thấp theo hàm exp khi đó điện áp tăng dần theo hàm mũ, do thời gian phóng nạp rất chậm nên hàm exp gần như dạng tuyến tính do đó tín hiệu lối ra như hình D
Do đó với mạch tích phân dùng RC khi chọn các giá trị RC phù hợp ta sẽ được các dạng xung lối ra khác nhau khi dạng xung lối vào là xung vuông
Trường hợp khi xung vuông lối vào có độ rộng khác nhau thì khi tín hiệu lối ra trên tụ thực hiện với thời gian nạp lớn hơn thời gian phóng và ngược gại gây ra hiện tượng điện áp rơi trên tụ tăng hay giảm dần
Dạng tín hiệu vào và ra của xung xuông có độ rộng xung khác nhau.
b. Mạch tích phân dùng RL
Mạch tích phân dùng RL
Đáp ứng tần số như mạch lọc RC. Tần số cắt của mạch lọc là
Điện áp lối ra của mạch lọc thông thấp là
2.2.2. mạch tạo điện áp biến đổi đường thẳng
Mạch tích phân dùng khuếch đại thuật toán điện áp ra biến đổi đường thẳng
Mạch tích phân dùng khuếch đại thuật toán với phần tử R1 và C, hằng số thời gian của mach là . Ở đây điện trở R2 bù nhiệt cho mạch làm ổ định mạch khuếch đại, thường R1 = R 2
Dòng điện lối vào là
Dòng điện trên tụ C là
Với khuếch đại thuật toán ta có hay Iin - Ic = 0 => Iin = IC
Do đó ta có
ở đây k = vì mạch tích phân dùng khuếch đại thuật toán với lối vào đảo do đó tín hiệu lối ra sẽ ngược pha so với tín hiệu lối vào
Nếu tín hiệu lối vào là xung vuông thì tín hiệu lối ra là xung tam giác như dạng tín hiệu ở hình trên.
3. CÁC MẠCH DAO ĐỘNG XUNG
3.1. Các mạch không đồng bộ hai trạng thái ổn định
Các mạch có hai trạng thái ổn định ở đầu ra được đặc trưng bởi hai trạng thái ổn định bền theo thời gian và việc chuyển nó từ trạng thái này sang trạng thái khác chỉ xảy ra khi đặt tới lối vào một xung điện áp có biên độ và cực tính phù hợp, đó là phần tử cơ bản cấu tạo lên bộ nhớ với các số nhị phân 0 hay 1
Trigơ đối xứng (RS) dùng tranzitor
Trigơ RS dùng tranzitor
Nguyên lý hoạt động:
Trigơ RS chỉ có 2 trạng thái ổn định bền là T1 mở bão hòa và T2 đóng tương ứng với lối ra của mạch Q = 1 và , hay T2 mở bão hòa và T1 đóng tương ứng với lối ra của mạch Q = 0 và
Các trạng thái còn lại là không xảy ra khi T1 và T2 cùng đóng hay mở bão hòa.
T1, T2 không thể cùng đóng do nguồn +Ecc khi đóng mạch sẽ cung cấp 1 điện ápdương nhất định đến bazơ của T1 và T2 (thông qua trở RC và R2 cho tranzitor T2, hay trở RC và R1 cho tranzitor T1) cùng mở. Do tính chất không đối xứng lý tưởng của mạch điện, chỉ cần 1 sự chênh lệch nhỏ về dòng điện trên cực bazơ của 2 tranzitor (IB1 IB2 dẫn đến IC1 IC2), ví dụ IB1 > IB2 dẫn đến dòng IC1 > IC2 (do IC = IB) khi đó sụt áp trên trở tải RC colector của T1 lớn hớn sụt áp trên trở tải RC colector của T2, qua đường hồi tiếp về từ colector T2 qua R1 tới Bazơ của T1 và từ colector T1 qua R2 tới Bazơ của T2 làm cho T1 càng mở và T2 càng đóng sau một khoảng thời gian t rất nhỏ nào đó sẽ dẫn tới T1 mở bão hòa và T2 khóa, khi đó mạch ở trạng thái ổn định bền và khi đó lối ra của mạch là Q = 1 và tương ứng điện áp ra ở colector của T 2 ở mức cao và trên T1 ở mức thấp.
Trường hợp ngược lại IB1 < IB2 tương tự như trên ta có T1 khóa và T2 thông bão hòa. Và lối ra tương ứng của mạch là Q = 0 và , tương ứng điện áp ra ở colector của T 1 ở mức cao và trên T2 ở mức thấp.
Từ phân tích ở trên trong trường hợp số hóa ta có bảng chân lý như sau
Đầu vào
Đầu ra
Rn
Sn
Qn+1
0
0
Qn
1
0
0
1
0
1
1
0
1
1
Trạng thái cấm
3.2. Trigơ Smit dùng IC tuyến tính
Trigor smit dùng IC tuyến tính tương tự như bộ so sánh (khuếch đại thuật toán) có hồi tiếp dương từ đầu ra tới 1 lối vào so sánh, còn lối vào còn lại được đưa tới lối vào so sánh thứ 2
a. Trigơ smit lối vào đảo
Sơ đồ và giản đồ xung trigor smit dùng IC tuyến tính
Khi Uvào có giá trị âm lớn tức u- > u+ khi đó lối ra ura = ura max, qua mạch hồi tiếp dương tới lối vào không đảo ta có điện áp trên lối vào dương là u+ = = uvào ngắt.
Tăng dần điện áp uvào cho đến khi uvào < uvào ngắt thì khi đó điện áp lối ra không đổi.
Khi tăng Uvào > u+ = uvào ngắt khi khi đó qua bộ so sánh với lối vào đảo lớn hơn lối vào thuận dẫn tới lối ra lật trạng thái từ Ura max xuống –ura max và qua mạch hồi tiếp dương điện áp trên lối v...
