BÀI 8 THIẾT KẾ MẠCH ỨNG DỤNG - Sinh viên cần nắm vững những kiết thức về lý thuyết để tính các linh kiện trong mạch và phân tích nguyên lý làm việc của mạch.. Mạch dùng hai điện trở và m
Trang 1BÀI 8 THIẾT KẾ MẠCH ỨNG DỤNG
- Sinh viên cần nắm vững những kiết thức về lý thuyết để tính các linh kiện trong mạch và phân tích nguyên lý làm việc của mạch
- Khi đi vào sản xuất và đặt hàng, tối thiểu sinh viên phải nắm bắt được ưu
và khuyết điểm của sản phẩm làm ra
1 IC55.
Mạch phi ổn cơ bản
Hình 5.3 là mạch dao động đa hài phi ổn cơ bản dùng 555 Mạch dùng hai điện trở
và một tụ, cách nối đến các ngõ xả, thềm, nảy khác với trường hợp 555 dùng như mạch đơn ổn
Khi mở điện, điện thế của tụ bằng 0V tức ở dưới thềm dưới (1/3Vcc) Mức thấp này áp dụng cho ngõ nảy (chân 2) làm mạch nảy và ngõ ra lên cao (xấp xỉ Vcc-1,7V), đồng thời tụ nạp về hướng Vcc qua hai điện trở Rta và Rtb Khi điện thế của tụ đạt đến thềm trên (2/3Vcc) flip flop lật trạng thái, ngõ ra xuống thấp (xấp xỉ 0V), transistor xả dẫn và tụ xả điện qua Rtb vào ngõ xả (chân 7) về hướng 0V Khi điện thế của tụ đến thềm dưới (1/3Vcc) flip flop trở về trạng thái như lúc mở điện, ngõ ra xuống thấp, transistor xả ngưng và tụ lại nạp lên về hướng Vcc qua Rta, Rtb Kết quả có dạng sóng vuông ở ngõ ra (chân 3) Vì tụ nạp qua hai điện trở Rta, Rtb còn chỉ xả qua một điện trở Rtb nên dạng sóng ra không đối xứng với thời gian ở mức cao t1 lâu hơn thời gian ở mức thấp t2 hay nói cách khác dạng sóng có chu trình làm việc, mà theo định nghĩa là tỉ số thời gian ở cao t1 chia cho chu kì T=t1+t2, trên 50% Khi Rta rất nhỏ so với Rtb thì t1 gần bằng t2 và dạng sóng trở nên đối xứng tức
t1= 0,693(Rta + Rtb)Ct
t2= 0,693 Rtb.Ct T= t1 + t1 = 0,693(Rta + 2Rtb)Ct
Ra
Hçnh 5.3
.01uF Ct
Rtb
Rta
(5-15V)Vcc
555 7
6 2
3
4
Nạp
xã
Trang 2chu trình làm việc 50%, còn khi Rta rất lớn so với Rtb chu trình làm việc tiến đến gần 100%
Mạch đơn ổn cơ bản
Sau khi mạch được kích bởi tín hiệu kích khởi Vi < 1/3 Vcc
Khi có xung kích Vi tại chân 2 thì tụ C bắt đầu nạp thì điện áp ngõ ra lên mức cao Khi tụ nạp đến giá trị 2/3Vcc thì tụ C xã và ngõ ra xuống mức thấp đồng thời tụ
C xả Mạch ổn định trạng thái này cho đến khi có xung âm khác
Vc (t) = [ Vc (∞ ) - Vc (0) ] (1 - exp (-(t - t0)/τ )) + Vc (0)
Vc (∞ ) = Vcc ; Vc (0) = 0
⇒ Vc (t) = Vcc (1 - exp (-(t - t0)/τ ))
Tại thời điểm t = t0 + T0 ( Vc (t0 + T0 ) = 2/3 Vcc
⇒ T0 = τ ln 3 = 1,1 RC
2 IC tuyến tính
- Mạch khuyếch đại không đảo pha
Vi
- VCC
Rht
R
Vo
.
+ VCC
-+
TL084
3
Hệ số khuyếch đại tìm được nhờ cân bằng dòng tại nút 2: IR = Iht Nên ta có
ht
o i i R
V V R
− vậy Vo = (1+Rht/R)Vi Nếu R= ∞ và Rht = 0 thì hệ số khuyếch đại của mạch là 1
Khi đó mạch là mạch đệm có V = V
7 6 2
3
R
vI
v0
vcc
c
.01
t t
t
vcc
vi
1/3v
ccv0
vlogic
1
vcc
vc0
0
t1
Trang 3- Mạch khuyếch đại đảo
Mối quan hệ gữa điện áp ngõ vào với điện áp ngõ ra
Vo =− R R ht Vi
3
+ VCC
- VCC
Vo
Vi R
Rht
.
- Mạch khuyếch đại vi sai
R1
R3 R2
.
Rht
Vy
- VCC
-+
TL084
3
2
1
Vx
+VCC
Vo
Đầu tiên ta xét Vx ngắn mạch ta có điện áp đặt vào cổng 3 là
3 2
3 3
R R
V R
+
=
Áp dụng công thức đối với mạch khuyếch đại không đảo ta có
3 2
3 1 1
3
R R
V R R
R R
R V
o = + = + +
Khi ngắn mạch Vy áp dụng công thức mạch khuyếch đại đảo ta có
x
ht
R
R V
1
2 = −
Do IC làm việc ở chế độ tuyến tính áp dụng nguyên lý xếp chồng ở cổng ra
Trang 4Vo = Vo1 + Vo2 = ht x
y
R
R R R
V R R
R
1 3 2
3 1
+
+
Khi chọn R1 = R2 R3 = Rht
Ta có: Vo =
1
R
R ht
− (Vx – Vy)
3 Mạch ứng dụng đơn giản.
R9
R
4
R14
R D7 VANG2
R10
R
Q6 R8
R
R6
R
VCC
Q2 U2A
74ACT74
2 3
5
6
14 4
7
D CLK Q
Q
Q1
R11
R D5 DO1
R4 R
D3 XANH1
VCC
D4 VANG1
12
VCC
D6 XANH2
R1
U3A
7404
1
D2
9
U3B 7404
R7 R
R5
R D1
Q4 Q3
R13
R Q5
R3 R
U1
NE555
3
4 8
1 5
2
7
OUT
TRG DSCHG
R12
R R2
C2
U3C
7404
D8 DO2
Trang 5Q1
VCC
C2
U2A
74ACT74
2 3
5
6
14 4
7
D CLK Q
Q
GND CL
R4
VCC D1
AC Q2
R5 C1
C3 R2
Q3
D2 R6
Q4
L1 T1
5 3 2
VCC
U1 NE555 2
3 7
6
4 8
TR
Q DIS
THR
VCC
Q4
C1
1n
0
R4
R17
Q6
0
Q9
0
in
R3 Q10
M
R15
VCC
Q2 R16
D1
R6
R12
VCC
0
U1
NE555
3
2 6
7
OUT
TRG THR DSCHG
0
R11
Q5 R10
0
R8
Q7
VCC
R14
R9
R7
R1
Q8 R5
Q1
Q3
R13 R2
VCC
