Phần bắt buộc 1 Định nghĩa: Xung điện là tín hiệu điện có giá trị biến đổi gián đoạn trong một khoảng thời gian rất ngắn cú thể so sánh với quá trình quá độ của mạch điện.. Phân loại: Xu
Trang 1CỘNG HOÀ XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập - Tự do - Hạnh phúc
ĐÁP ÁN
ĐỀ THI TỐT NGHIỆP CAO ĐẲNG NGHỀ KHOÁ 3 (2009 - 2012)
NGHỀ: ĐIỆN TỬ CÔNG NGHIỆP MÔN THI: LÝ THUYẾT CHUYÊN MÔN NGHỀ
Mã đề thi: DA ĐTCN - LT 11
I Phần bắt buộc
1
Định nghĩa:
Xung điện là tín hiệu điện có giá trị biến đổi gián đoạn trong một khoảng thời gian
rất ngắn cú thể so sánh với quá trình quá độ của mạch điện
Phân loại:
Xung điện trong kỹ thuật được chia làm 2 loại: loại xung xuất hiện ngẫu nhiên
trong mạch điện, ngoài mong muốn, được gọi là xung nhiễu, xung nhiễu thường có
hình dạng bất kỳ
Các dạng xung nhiễu
Các dạng xung tạo ra từ các mạch điện được thiết kế thường có một số dạng cơ
bản:
Các dạng xung cơ bản của các mạch điện được thiết kế
Phân tích các tham số:
Xét dạng xung vuông lý tưởng
0,25đ
0,25đ
0,75đ
1
t
(u,t)
t
(u,t)
t (u,t)
t
(u,t)
t
(u,t)
t
(u,t )
t (u,t)
off
U, I
t
Trang 2+ Độ rộng xung: là thời gian xuất hiện của xung trờn mạch điện, thời gian này
thường được gọi là thời gian mở ton Thời gian khụng cú sự xuất hiện của xung gọi là
thời gian nghỉ t off
+ Chu kỳ xung: là khỏang thời gian giữa 2 lần xuất hiện của 2 xung liên tiếp, được
tính theo công thức:
T= t on + t off Tần số xung được tính theo cụng thức:
f =
T
1
+ Độ rỗng và hệ số đầy của xung:
- Độ rỗng của xung là tỷ số giữa chu kỳ và độ rộng xung, được tính theo công
thức:
Q =
on T T
- Hệ số đầy của xung là nghịch đảo của độ rỗng, được tính theo công thức:
n =
T
T on
+ Độ rộng sườn trước, độ rộng sườn sau:
Trong thực tế, các xung vuông, xung chữ nhật không có cấu trúc một cách lí
tưởng Khi các đại lượng điện tăng hay giảm để tạo một xung, thường có thời gian tăng
trưởng (thời gian quá độ)nhất là các mạch có tổng trở vào ra nhỏ hoặc có thành phần
điện kháng nên 2 sườn trước và sau không thẳng đứng một cách lí tưởng
Do đó thời gian xung được tính theo công thức:
ton = tt + tđ + ts
Trong đó:
ton: Độ rộng xung
tt : Độ rộng sườn trước
tđ : Độ rộng đỉnh xung
ts : Độ rộng sườn sau
Độ rộng sườn trước t1 được tính từ thời điểm điện áp xung tăng lên từ 10% đến
90% trị số biên độ xung và độ rộng sườn sau t2 được tính từ thời điểm điện áp xung
giảm từ 90% đến 10% trị số biên độ xung Trong khi xét trạng thái ngưng dẫn hay bão
hòa của của mạch điện điều khiển
+ Biên độ xung và cực tính của xung:
Biên độ xung là giá trị lớn nhất của xung với mức thềm 0V (U, I)Max
0,75đ
t
xung Sườn
sau Sườn
trước
Trang 3Cực tính của xung là giá trị của xung so với điện áp thềm phân cực của xung.
2 + Cấu tạo đi ốt công suất:
Khác với diode thường, về mặt cấu tạo diode công suất bao gồm 3 vùng bán dẫn silic với mật độ tạp chất khác nhau gọi là cấu trúc PsN, giữa hai vùng bán dẩn PN là
một vùng có mật độ tạp chất rất thấp (vùng S)
Cấu tạo và ký hiệu điện diode công suất PsN
+ Đặc tuyến V-A
Đường đặc tính diode công suất rất gần với đặc tính lý tưởng (hình a), trong đó đoạn đặc tính thuận có độ dốc rất thẳng đứng (hình b) vì vây, nhiệt độ trên diode xem
0,75đ
U, I
t
xung dương
U, I
t
U, I
t
Xung âm
Các dạng xung dương và xung âm
Trang 4như không đổi, điện áp thuận trên diode là tổng giữa điện áp ngưỡng U(TO) không phụ
thuộc dòng điện với thành phần điện áp tỉ lệ với dòng điện thuận chảy qua diode Giả
sử nhiệt độ là hằng số, điện áp thuận trên diode được tính theo công thức gần đúng sau:
UF = U(TO) + rF IF
Với rF: Điện trở động theo chiều thuận rF =
Các ký hiệu thường dùng trong thiết kế : F = Forward để chỉ trạng thái dẫn theo chiều thuận, R = Reverse để chỉ trạng thái khóa trong vùng nghịch
+ Phương pháp phân loại đi ốt.
Dựa trên lỉnh vực ứng dụng, các diode công suất được chia thành các loại như sau:
- Diode tiêu chuẩn (tốc độ chậm) dùng cho các yêu cầu thông thường với tần số làm việc từ 50 60Hz
- Diode công suất lớn với dòng cho phép đến 1,5KA
- Diode điện áp cao với điện áp nghịch cho phép đến 5KV
- Diode tốc độ nhanh với thời gian trì hoãn ngắn, có đặc tính động và hiệu suất cao
- Các diode cho phép làm việc với xung điện áp nghịch trong một khoảng thời gian ngắn
0,75đ
0,5đ
3 * Nguyên lý hoạt động của Counter
+ Bộ đếm lên (Counter up)
Bộ đếm lên (CTU) là bộ đếm số sườn lên của tín hiệu logic đầu vào (CU), tức là
đếm số lần thay đổi trạng thái logic từ 0 đến 1 của tín hiệu Số sườn xung đếm được,
Trang 5được ghi vào thanh ghi 2 byte của bộ đếm, gọi là thanh ghi C-word Cứ mỗi sườn xung
tín hiệu thì giá trị đếm của bộ đếm Cxx tăng 1 Giá trị này có thể tăng đến giá trị cao
nhất của nó Bộ đếm chỉ dừng lại nếu giá trị đếm đạt đến +32767
Nội dung của C-word, gọi là giá trị đếm tức thời của bộ đếm, luôn được so sánh với
giá trị đặt trước (giá trị tới hạn) của bộ đếm, được ký hiệu là PV (Preset value) Khi giá
trị đếm tức thời lớn hơn hoặc bằng giá trị đặt trước này thì bộ đếm báo ra ngoài bằng
cách đặt giá trị logic 1 vào một bit đặt biệt của nó, được gọi là C-bit Trường hợp giá trị
đếm tức thời nhỏ hơn giá trị đặt trước thì giá trị logic là 0
Bộ đếm sẽ được reset (0), nếu ngõ vào đặt tại R cuả nó được đóng mạnh (bằng 1)
hoặc khi lệnh R (reset) được thực hiện với C-bit Khi bộ đếm được reset, cả C-word và
C-bit đều nhận giá trị 0
Vùng địa chỉ của bộ đếm được trong CPU 214 là từ C0 đến C47 và C80 đến C127
Giá trị tới hạn giới hạn đếm đặt ở ngõ vào PV đưa ra có thể là hằng số hoặc có thể
là từ như sau: VW, T, C, IW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Constant, *VD, *AC
+ Bộ đếm lên/ xuống (Counter up - down)
Bộ đếm lên/xuống (CTUD) đếm lên khi gặp sườn lên của xung vào cổng đếm lên,
ký hiệu là CU trong LAD Giá trị đếm của bộ đếm tăng 1 ở mỗi sườn xung lên ở ngõ
vào Giá trị này có thể tăng đến giá trị cao nhất của nó Bộ đếm chỉ dừng lại nếu giá trị
đếm đạt đến +32767 Bộ đếm CTUD đếm xuống khi gặp sườn lên của xung vào cổng
đếm xuống, ký hiệu là CD trong LAD Giá trị đếm của bộ đếm giảm đi 1 ở mỗi sườn
xung lên ở ngõ vào CD Bộ đếm chỉ dừng lại, nếu giá trị đếm đạt đến -32767
Nếu giá trị đếm tức thời >= giá trị đặt trước ở ngõ vào PV, thì C-bit có giá trị bằng
1 Còn các trường hợp khác C-bit có giá trị bằng 0
Giống như bộ đếm CTU, bộ đếm CTUD cũng có thể được đưa về trạng thái khởi
phát ban đầu bằng 2 cách:
- Khi ngõ vào R có giá trị logic bằng 1
- Dùng lệnh R (reset) để reset C-bit bộ đếm
Giá trị tới hạn giới hạn đếm đặt ở ngõ vào PV đưa ra có thể là hằng số hoặc có thể
là từ như sau: VW , T, C, IW, MW, SMW, SW, AC, AIW, Constant, *VD, *AC
* Cách khai báo sử dụng
+ Bộ đếm lên (Counter up)
0,75đ
0,75đ
0,5đ
Trang 6- Khai báo tín hiệu đếm tiến theo sườn lên tại chân CU Dạng dữ liệu BOOL
- Khai bóa giá trị đặt trước cho bộ đếm PV Dạng dữ liệu WORD
- Khai báo tín hiệu xóa hay tín hiệu Reset bộ đếm tại R Dạng dữ liệu BOOL
- Khai báo địa chỉ cho bộ đếm Dạng dữ liệu WORD
+ Bộ đếm lên/ xuống (Counter up - down)
- Khai báo tín hiệu đếm tiến theo sườn lên tại chân CU Dạng dữ liệu BOOL
- Khai báo tín hiệu đếm tiến theo sườn lên tại chân CD Dạng dữ liệu BOOL
- Khai bóa giá trị đặt trước cho bộ đếm PV Dạng dữ liệu WORD
- Khai báo tín hiệu xóa hay tín hiệu Reset bộ đếm tại R Dạng dữ liệu BOOL
- Khai báo địa chỉ cho bộ đếm Dạng dữ liệu WORD
* Ví dụ:
Cách khai báo bộ đếm CTU được viết trong LAD, STL
0,5đ
0,25đ
Trang 7Cách khai báo bộ đếm CTUD được viết trong LAD, STL
0,25đ
Cộng (I)
II Phần tự chon, do trường biên soan
Cộng (II) Tổng cộng (I+II)
………., ngày …… tháng …… năm …………
Duyệt Hội đồng thi tốt nghiệp Tiểu ban ra đề thi
