GT KT XUNG- SO (90H) -CĐNghe

Các thông số cơ bản của xung điện và dãy xung Dạng xung vuông lý tưởng được trình bày trên Hình 1.5 Hình 1.5: Các thông số cơ bản của xung  Độ rộng xung: Là thời gian xuất hiện của

PHẦN I KỸ THUẬT XUNG Chương 1 CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN

A MỤC TIÊU CỦA BÀI:

- Trình bày được các khái niệm về xung điện, dãy xung

- Giải thích được sự tác động của các linh kiện thụ động đến dạng xung

- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác

B NỘI DUNG CHÍNH

1 Định nghĩa xung điện, các tham số và dãy xung

Tín hiệu là sự biến đổi của các đại lượng điện (dòng điện hay điện áp) theo thờigian, chứa đựng một thông tin nào đó

Tín hiệu được chia làm 2 loại: tín hiệu liên tục (tín hiệu tuyến tính) và tín hiệu giánđoạn (tín hiệu xung) Trong đó tín hiệu hình sin được xem là tín hiệu tiêu biểu cho loại tínhiệu liên tục, có đường biểu diễn như hình 1-1 Ngược lại tín hiệu hình vuông được xem

là tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu khụng liên tục như hình 1-2

Hình 1-1: Tín hiệu hình sin Hình 1-2: Tín hiệu hình vuông

Hình 1.3: Các dạng xung nhiễu

Các dạng xung tạo ra từ các mạch điện được thiết kế thường có một số dạng cơbản: (Hình 1.4)

Hình 1.4: Các dạng xung cơ bản của các mạch điện được thiết kế

Dãy xung vuông xuất hiện trên màn hình của máy hiện sóng khi điều chỉnh tốc

độ quét chậm, chúng ta thấy chỉ có những đường vạch ngang Khi điều chỉnh tốc độ quétnhanh, trên màn hình của máy hiện sóng xuất hiện ra đường vạch tạo nên hình dạng xungvới các đường dốc lên và dốc xuống

- Cạnh xuất hiện trước xung được gọi là sườn trước của xung.

- Cạnh nằm trên đỉnh có giá trị cực đại gọi là đỉnh xung.

- Cạnh xuất hiện sau của xung để trở về trạng thái ban đầu được gọi là sườn sau

của xung

- Cạnh nối khoảng cách từ sườn trước và sườn sau ở trục tọa độ của xung gọi là

đáy xung

1.2 Các thông số cơ bản của xung điện và dãy xung

Dạng xung vuông lý tưởng được trình bày trên Hình 1.5

Hình 1.5: Các thông số cơ bản của xung

 Độ rộng xung: Là thời gian xuất hiện của xung trên mạch điện, thời gian này

thường được gọi là thời gian mở ton Thời gian không có sự xuất hiện của xung gọi là thờigian nghỉ t off

 Chu kỳ xung: Là khoảng thời gian giữa 2 lần xuất hiện của 2 xung liên tiếp,

được tính theo công thức: T= t on + t off (1.1)

Tần số xung được tớnh theo cụng thức:

f =

T

1

(1.2)

 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 côngthức:

Q =

on T

T

(1.3)

- Hệ số đầy của xung là nghịch đảo của độ rỗng, được tính theo công thức:

 Độ rộng sườn trước, độ rộng sườn sau:

Trong thực tế, các xung vuông, xung chữ nhật không có cấu trúc một cách lýtưởng Khi các đại lượng điện tăng hay giảm để tạo một xung, thường có thời gian tăngtrưởng (thời gian quá độ) nhất là các mạch có tổng trở vào ra nhỏ hoặc có thành phầnđiện kháng nên 2 sườn trước và sau không thẳng đứng một cách lí tưởng

Do đó thời gian xung được tính theo công thức:

Hình 1.6 a: Cách gọi tên các cạnh xung

Độ rộng sườn trước t1 được tính từ thời điểm điện áp xung tăng lên từ 10% đến90% 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 củacác mạch điện điều khiển

Ví dụ, xung nhịp điều khiển mạch logic có mức cao H tương ứng với điện áp +5VSườn trước xung nhịp được tính từ khi xung nhịp tăng từ +0,5V lên đến +4,5V và sườnsau xung nhịp được tính từ khi xung nhịp giảm từ mức điện áp +4,5V xuống đến +0,5V.10% giá trị điện áp ở đáy và đỉnh xung được dùng cho việc chuyển chế độ phân cực củamạch điện Do đó đối với các mạch tạo xung nguồn cung cấp cho mạch đòi hỏi độ chínhxác và tính ổn định rất cao

 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 (Hình 1.7)

Hình dưới đây mô tả dạng xung khi tăng thời gian quét của máy hiện sóng Lúcđó ta chỉ thấy các vach nằm song song (Hình 1.7b) và không thấy được các vạch hìnhthành các sườn trước và sườn sau xung nhịp Khi giảm thời gian quét ta có thể thấy rõdạng xung với sườn trước và sườn sau xung (Hình 1.7c)

Hình 1.7: Xung vuông trên màn hình máy hiện sóng

a Xung vuông lý tưởng

b Xung vuông khi tăng thời gian quét

c Xung vuông khi giảm thời thời gian quét

Giá trị đỉnh của xung là giá trị được tính từ 2 đỉnh xung liền kề nhau (Hình 1.8)

Hình 1.8: Giá trị đỉnh xung

Cực tính của xung là giá trị của xung so với điện áp thềm phân cực của xung:

Hình 1.9: Các dạng xung dương và xung âm

Trong thực tế xung điện là nền tảng của kỹ thuật điều khiển Các thiết bị điềukhiển đầu tiên ra đời điều khiển các mạch điện có chức năng đơn giản thường chỉ cầnđiều khiển bằng một xung Ví dụ Mạch đóng mở cửa tự động: Khi có người đi vào hoặc

ra qua hệ thống cảm biến nhận dạng tạo ra một xung tác động vào mạch điều khiển đóng

mạch rơ le điều khiển động cơ mở cửa.1.2.2 Chuỗi xung: Trong kỹ thuật, để điều khiển,

mạch điện thường không dùng một xung để điều khiển, mà dùng nhiều xung trong mộtkhỏang thời gian nhất định, gọi là chuỗi xung hay một dãy xung (Hình1.10 )

Trong một chuỗi xung, các xung có hình dạng giống nhau và biên độ bằng nhau.Nếu chuỗi xung được tạo ra liên tục trong quá trình làm việc thì gọi là chuỗi xungliên tục

Nếu chuỗi xung được tạo ra trong từng khỏang thời gian nhất định gọi là chuỗixung gián đọan Đối với chuỗi xung gián đọan, ngoài các thông số cơ bản của xung còncó thêm các thông số:

- Số lượng xung trong chuỗi,

- Độ rộng chuỗi xung,

- Tần số chuỗi xung

Hình 1.10: Chuỗi xung liên tục (a) và chuỗi xung gián đoạn (b)

2 Tác dụng của R - C đối với các xung cơ bản

2.1 Tác dụng của mạch R - C đối với các xung cơ bản

2.1.1 Mạch tích phân: Là mạch mà tín hiệu ngõ ra tích phân theo thời gian của điện áp

Nếu gọi  = R.C là hằng số thời gian nạp, xả tụ thì Có 3 trường hợp xãy ra nhưsau:

 << T i

 = 5

và sườn sau có dạng cong Điện áp tín hiệu ngõ ra thấp hơn điện áp tín hiệu ngõ vào

Khi  >>T i thời gian nạp vào và xả ra của tụ rất chậm nên biên độ xung ra Vo rấtthấp đường cong nạp xả điện gần như tuyến tính (đường thẳng) (Hình 1.12)

Hình 1.12: Các dạng xung với các trị số  khác nhau của mạch tích phân

Như vậy: Nếu chọn R, C thích hợp thì Mạch tính phân có thể tạo ra xung răngcưa từ xung vuông Trường hợp tín hiệu ngõ vào là một chuỗi xung hình chữ nhật vớithời gian Ton > Toff khi cho tụ nạp điện và xả điện chưa hết thì lại được nạp điện làm chođiện áp trên tụ tăng dần

b Đối với xung nhọn

Người ta có thể xem xung nhọn như xung chữ nhật khi có cực tính hẹp, và do đó,khi qua mạch tích phân, thì biên độ xung giảm xuống rất thấp và đường cong xả điện gần

Vi

t Vo

t Vo

t Vo

như không đáng kể, nên trong kỹ thuật, mạch điện này được dùng để lọai bỏ xung nhiễu

ở nguồn Hình1.13

Hình 1.13: Dạng sõng ngõ ra của mạch tích phân khi ngõ vào là các xung nhọn

vào Vi(t) theo thời gian

Hình 1.14: a) Sơ đồ nguyên lý mạch vi phân b) Các dạng xung Vi và Vo

a Đối với xung vuông: với chu kỳ Ti hằng số thời gian  = R.C có 3 trường hợp xảy ra:

 << Ti tụ sẽ nạp và xả điện rất nhanh cho ra 2 xung ngược dấu có độ rộng, hẹpgọi là xung nhọn

t

Vo

t Vo

t

 >>Ti: Tụ C đóng vai trò như 1 tụ liên lạc tín hiệu trong đó R làm tải của tín hiệunên đỉnh xung ở phần sau có giảm một ít và cho ra 2 xung có cực tính trái dấu nhau.

b Đối với xung nhọn: do thời gian  >>Ti nên mạch đóng vai trò như một mạch liên lạctín hiệu Có tín hiệu ngõ ra Vo thấp hơn Vi

2.2 Tác dụng của mạch R-L đối với các xung cơ bản

với tích phân điện áp ngõ vào Vi

Ui(t) = KVi(t)dt

Hình 1.14: Mạch tích phân dùng RLK=

L

R

Ta có V0(t) =

L R

Tác dụng của mạch đối với các dạng xung giống như mạch RC

3 Tác dụng của mạch R-L-C đối với các xung cơ bản

Trong thực tế, mạch điện không dùng mạch mắc theo RLC trong các mạch xử lýdạng xung, thường sau khi đã xử lý xong thì mạch RLC thường dùng để lọc tín hiệu hoặc

xử lý bù pha dòng điện, do dòng điện hay điện áp qua L, C đều bị lệch pha một góc 900nhưng ngược nhau, nên cùng một lúc qua L và C sẽ dẫn đến chúng lệch nhau một góc

1800 Nên dễ sinh ra hiện tượng cộng hưởng, tự phát sinh dao động

Khi tác động vào mạch một đột biến dòng điện, trong mạch sẽ phát sinh daođộng có biện độ suy giảm và dao động quanh trị số không đổi Ir Nguyên nhân của sự suygiảm là do do điện trở song song với mạch điện R và r làm rẽ nhánh dòng điện ngõ ra.Nếu tần số của cộng hưởng riêng của mạch trùng với tần số của xung ngõ vào làm chomạch cộng hưởng, biên độ ngõ ra tăng cao Nếu ngõ vào là chuỗi xung thì:

- Nếu thời gian lặp lại của xung ngắn hơn chu kỳ cộng hưởng biên độ ngõ ra sẽtăng dần theo thời gian dễ gây quá áp ở ngõ vào của tầng kế tiếp

- Nếu thời gian lặp lại của xung bằng với chu kỳ cộng hưởng thì biên độ tín hiệungõ ra gần bằng với tín hiệu ngõ vào, có dạng hình sin và thềm điện áp là hìn sin tắt dần,không có lợi cho các mạch xung số Trong thực tế mạch này được dùng để lọc nhiễuxung có biên độ cao và tần số lớn với điện áp ngõ vào có dạng hình sin.

C CÂU HỎI ÔN TẬP

1 Nêu điểm khác nhau về dạng mạch giữa các mạch vi phân và mạch tích phân

2 Cần phải biết cung cấp những yếu tố dữ liệu nào khi thiết kế mạch vi phân haymạch tích phân?

3 Khi tần số xung thay đổi, phải làm gì để dạng xung ra không đổi?

4 Nêu ý nghĩa của các sườn trước và sườn sau xung vuông

5 Nêu ý nghĩa của hệ số đầy

Chương 2 MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI

A MỤC TIÊU CỦA BÀI:

- Trình bày được cấu tạo, đặc điểm, ứng dụng của các mạch dao động đa hài

- Phân tích được nguyên lý hoạt động các mạch dao động đa hài

- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác

B NỘI DUNG CHÍNH

1 Mạch dao động đa hài lưỡng ổn.

1.1 Mạch dùng Transistor.

V i n

- Nguyên lý hoạt động.

Giả sử có mạch F/F đối xứng( T1, T2 cùng tên các điệntrở phân cực cho hai Transistor có cùng trị số) nhưng haitransistor không thể cân bằng một cách tuyệt đối nên sẽcó một con chạy mạnh hơn và một con chạy yếu hơn

Giả sử T1 chạy mạnh hơn T2 nên dòng điện IC1 lớn hơnqua RC1 làm điện áp VC1 giảm Điện áp VC1 qua điện trở R2phân cực cho T2 sẽ làm VB2 giảm, sẽ làm T2 chạy yếu đi KhiT2 chạy yếu thì dòng IC2 nhỏ qua RC2 làm điện áp VC2 tăng.Điện áp VC2 qua điện trở R1 phân cực cho T1 lảm VB1 tănglàm T1 chạy mạnh hơn nữa Cuối cùng T1 tiến tới bão hoàT2 ngưng dẫn Nếu không có tác động nào khác thì mạchsẽ ở trạng thái này Đây là trạng thái của mạch F/F

Ngược lại nếu T2 chạy mạnh hơn T1 và lý luận tương tựnhư trên thì T2 tiến tới bão hoà, T1 ngưng dẫn, mạch sẽ ở

mãi trạng thái này nếu không có tác động nào khác Đâylà trạng thái thứ hai của F/F.

Mạch F/F ở một trong hai trạng thái trên gọi là mạchlưỡng ổn

1.2 Mạch dùng IC555.

V o

N O T

1 2

- Nguyên lý hoạt động.

Mạch F/F là mạch lưỡng ổn kích một bên Khi chân set (S)

ở mức cao ( có điện áp) thì điện áp này kích đổi trạng tháicủa cảu F/F ngõ Q lên mức cao Q đão xuống mức thấp, ngõ

ra ở mức cao Khi ngõ set đang ở mức cao xuống thấp thìmạch không đổi trạng thái

Khi chân R (reset) lên mức cao ( có điện áp) thì điện ápnày kích đổi trạng thái của F/F làm ngõ Q đão lên mức cao,

Q xuống mức thấp ngõ ra ở mức thấp Khi ngõ reset từmức cao xuống mức thấp thì mạch F/F không đổi trạng thái.Như vậy mạch lưỡng ổn là mạch thuộc một trong haitrạng thái trên

1.3 Mạch dùng cổng logic.

- Sơ đồ.

Như vậy mạch sẽ ổn định một trong hai trạng thái trêngọi là mạch đa hài lưỡng ổn.

2 Mạch đa hài đơn ổn

2.1 Mạch đa hài đơn ổn dùng transistor

- Trạng thái ổn định của mạch đơn ổn.

Khi mở điện tụ C tức thời nạp điện qua RC2 tạo dòng điệnđủ lớn cấp cho cực B1 nên T1 chạy ở trạng thái bão hoà.Lúc đó dòng qua RC1 là IC1 đủ lớn để tạo sụt áp và VC1 ≈ VCEsat ≈0.2v Cầu phân áp RB2 sẽ tạo ra điện áp phân cực choT2 ngưng dẫn vì VB2< 0.

Khi tụ nạp đầy điện áp trên tụ có trị số khoản: Vc = Vcc– VBEsat ≈ Vcc

Khi tụ nạp đầy dòng qua tụ bằng 0 nhưng T1 vẫn chạy ởtrạng thái bão hoà vì vẫn còn dòng IB1 qua RB1 cấp phân cựccho B1 Hai transistor này sẽ ở mãi trạng thái này nếu khôngcó tác động từ bên ngoài

- Trạng thái tạo xung của mạch đơn ổn.

Khi ngõ vào Vi nhận được xung kích âm qua tụ C1 làm choVB1 giảm, T1 đang chạy bão hoà chuyển sang ngưng dẫn, lúcđó IC2 = 0 Điện áp VC1 tăng cao qua cầu phân áp RB2 – RB sẽphân cực cho cho T2 chạy bão hoà T2 chạy bão hoà thì Vcc =VCEsat ≈ 0.2v , điều này làm cho tụ C có chân mang điện ápdương coi như nối mass và chân kia có điện áp âm so vớimass Điện áp âm này sẽ phân cực cho B1 làm T1 tiếp tụcngưng mặc dầu đã hết xung kích Lúc đó tụ C xả điện quaRB1 và transistor T2 từ C xuống E

Sau khi tụ xả xong làm mất áp âm đặt ở cực B1 và T1sẽ hết trạng thái ngưng dẫn chuyển sang bão hoà như lúcban đầu

Như vậy thời gian tạo xung của mạch đơn ổn chính là thờigian xả điện qua RB1 sau thời gian này mạch sẽ trở lại trạngthái ban đầu là trang thái ổn định

2.2 Mạch đơn ổn dùng IC 555.

+

0

V o

N O T

1 2

Khi mở điện tụ Ct nối chân 6,7 xuống mass làm Op-amp(1)có ngõ In+ < In- => Vo1 = 0v Ngõ R ở mức thấp, khi đó Op-amp(2) cũng có In+ < In- => Vo2 = 0v, ngõ S cũng ở mứcthấp

=> Cả hai ngõ R,S đều ở mức thấp nên Q ở mức cao (1)qua đảo ngõ ra => chân 3 = 0 (ngõ ra = 0) Khi Q ở mức caotạo phân cực bão hoà cho T2 làm T2 dẫn nối chân 7 xuốngmass Chân 6 cũng bị nối mass nên tụ C không nạp điệnđược, mạch sẽ ổn định ở trạng thái này nếu không có tácđộng từ bên ngoài

Khi đóng khoá K sẽ có xung âm kích vào chân 2 làm amp (2) đổi trạng thái, ngõ S lên mức cao, S ở mức cao điềukhiển làm F/F đổi trạng thái, Q xuống mức thấp, ngõ ramạch đão lên mức cao và phát xung dương Lúc Q đão ởmức thấp nên T2 ngưng dẫn để tụ C nạp điện qua Rt Trongthời gian tụ C nạp điện mạch vẫn giữ trạng thái này nênngõ ra vẫn ở mức cao

Op-Khi điện áp nạp có giá trị Vnạp =2/3Vcc thì Op-amp(1) đổitrạng thái, R tăng lên mức cao, khi R ở mức cao sẽ điềukhiển F/F trở lại trạng thái cũ => Q= 1 , chân 3 = 0, chấmdứt xung dương ra Đồng thời lúc đó T2 được phân cực bãohoà nên chân 7 nối mass làm tụ C xả điện Mạch sẽ sởtrạng thái này cho đến khi nào có xung âm tác động vàochân 2 để thay đổi trạng thái

2.3 Mạch đơn ổn dùng cổng logic.

Khi mở điện nếu ngõ ra A=0 tức thời cổng Nor(2) cóngõ vào cao nhờ điện trở R nối lên nguồn nên ngõ ra Q=0,khi Q=0 đưa về cổng Nor(1) mức thấp nhờ ngõ ra A=0 nêncông Nor có ngõ ra V01=1 Đây là trạng thái ổn định củamạch đơn ổn do tụ C không nạp điện được

Khi có tín hiệu vào điều khiển ngõ A lên mức cao thìcổng Nor(1) có V01=0, tụ C nạp điện qua R, tức thời cổngNor(2) có V02=Q=1 (do tụ bị nối tắt) Khi tụ nạp đầy thì cổngNor(2) có ngõ vào lên cao làmV02=Q=0, điện áp ra của Q đưavề cổng Nor(1), lúc đó A hết xung kích nên trở về 0, cổngNor(1) có ngõ ra V01=1 mạch trở lại trạng thái ổn định banđầu

3 Mạch dao động đa hài phi ổn.

Mạch dao động đa hài phi ổn là mạch tự phát sinh tín hiệumà không cần tín hiệu điều khiển ngõ vào

3.1 Mạch phi ổn dùng transistor.

Hình 1.1 Sơ đồ nguyên lý mạch phi ổn dùng transistor

Thông thường mạch phi ổn là mạch đối xứng nên haitransistoe có cùng tên, các linh kiện như điện trở, tụ điệncó cùng trị số Tuy vậy chúng không thể giống nhau tuyệtđối, điều này sẽ làm 2 transistor dẫn điện không bằngnhau khi mỏ điện sẽ có một con dẫn và một con ngưngdẫn

Giả sử T1 dẫn điện mạnh hơn, tụ C1 nạp điện qua RC2làm dòng IB1 tăng cao VC1≈VCEsat≈0,2v, Tụ C2 xả điện quaRB2 và qua T1 Khi C2 xả điện, điện áp âm trên tụ C2 đưavào cực B2 làm T2 ngưng

Thời gian dẫn của T2 chính là thời gian tụ C2 xả điện quaRB2, sau khi C2 xả xong cực B2 lại được phân cực nhờ RB nênT2 dẫn bảo hoàlàm Vcc=VCEsat≈0.2v điều này làm cho tụ C1xả điện qua RB1 và điện áp âm trên tụ C1 đưa vào cực B1làm t1 ngưng Lúc đó tụ C2 lại nạp điện qua RC1 làm dòng IB2tăng cao và T2 bão hoà nhanh thời gian ngưng dãn của T1chính là thời gian C1 xả điện qua RB1 Sau khi C1 xả xong cựcB1 lại được phân cực nhở RB1 nên t1 trở lại trạng thái dẫnbão hoà như trạng thái giả sử ban đầu Hiện tượng này lặp

đi lặp lại tuần hoàn

3.2 Mạch phi ổn dùng IC 555.

3 7

Khi mới đóng điện tụ C bắt đầu nạp từ 0v lên nên:

Op-amp(1)có Vi+ < Vi- nên ngõ ra V01 = 0 => ngõ R(mức thấp)

Op-amp(2) có Vi+ >Vi- ngõ ra V02 = 1=> ngõ S = 1(mức cao)

Mạch F/F có ngõ S = 1 nên Q = 1 và Q = 0 lúc đó ngõ rachân 3 có V0 ≈ Vcc (do qua mạch đảo) làm led sáng

Transistor T2 có VB2 = 0v, do Q = 0 nên T2 ngưng dẫn và đểtụ C nạp điện

Tụ C nạp qua RA và RB với hằng số thời gian nạp là:

Tnap =(RA+RB)C

Khi điện áp trên tụ tăng đến 1/3Vcc thì Op-amp (2) đổitrạng thái ngõ ra có V02=0, S = 0 Khi S= 0 thì F/F không đổitrạng thái nên ngõ ra điện áp vẫn ở mức cao, led vẫnsáng

Khi điện áp trên tụ tăng lên đến 2/3Vcc thì Op-amp(1) đổitrang thái ngõ ra V01 = 1, ngõ R =1 => Q1=> chân 3 có Vo =

0, led tắt Khi ngõ ra Q1 sẽ làm t2 dẫn bảo hoà và chân 7nối mass làm tụ C không nạp tiép điện được mà phải xả qua

RB và transistor T2 xuống mass

Tụ C xả điện với hằng số thời gian là: T = RB.C.

Khi điện áp trên tụ hay điện áp chân 6-7 giảm xuống2/3Vcc thì Op-amp(1) đổi trở lại trạng thái cũ là V01 có mứcthấp, ngõ ra R=0 Khi R=0 thì F/F không đổi trạng thái nênđiện áp ngõ ra vẫn ở mức thấp, led vẫn tắt Khi điện áptrên tụ giảm xuống đến 1/3Vcc thì Op-amp(2) lại có Vi+>Vi-nên ngõ ra V02 = 1, ngõ S1 = 1 Mạch F/F có S=1, Q0 ngõ rachân 3 qua mạch đão có V0 ≈ +Vcc, làm led lại sáng, đồngthời lúc đó T2 mất phân cực do Q0nên ngưng dẫn chấmdưt giai đoạn xả điện cua tụ Như vậy mạch đã trở lại trạngthái ban đầu và tụ nạp điện tử 1/3Vcc lên đến 2/3Vcc hiệntượng trên sẽ tiếp diễn liên tụ và tuần hoàn

*Lưu ý: Khi nạp điện tụ C nạp từ 0v- 2/3Vcc nhưng khi xả,

chỉ xả đến 1/3Vcc, chức không xả đến 0, những chu kỳ sautụ sẽ nạp từ 1/3Vcc lên 2/3Vcc chứ không nạp từ 0v – 2/3Vcc

3.3 Mạch phi ổn dùng cổng logic.

3

Q

1 2

3

Giả sử cổng (1) có Q1 và cổng (2) có Q0 Lúc đó tụ

C bắt đầu nạp điện qua điện trở R làm điện áp ngõ ra cổng(1) tăng lên Khi tăng đến ngưỡng cao (≈ 1.6v – 2v) thì cổng (1)đổi trạng thái làm Q0và cổng (2) có Q1

Khi hai cổng đổi trạng thái thì tụ C vẫn đang còn nạpđiện, sẽ xả qua R Khi điện áp trên tụ giảm xuống mứcthấp (nhỏ hơn 0.8v) thì hai cổng đổi lại trạng thái Q1 và Q0.Quá trình đổi trạng thái tiếp diễn liên tục chu kỳ xungđược tính theo công thức:

T = 2,3.RCTần số xung là: f = 1 / 2,3RC

4 Mạch schmitt – trigger

Mạch Schmitt- trigger thường được dùng để đổi từ tín hiệuliên tục ra tín hiệu vuông với khả năng chống nhiễu cao.Khi Vi < Vth- : Ngõ ra ở mức thấp Vol

Khi Vi > Vth+ : Ngõ ra ở mức cao Voh

4.1 Mạch dùng Transistor.

R E R

R C 1 R

T 2

Theo sơ đồ hai transistor T1 và T2 được ghép trực tiếp vàcó chung cự là RE Cực B2 được phân cực nhờ điện áp Vc1qua RB

Để có điện áp ra xung vuông thì hai Transistor phải chạy

ở chế độ bão hoà, ngưng dẫn Khi T1 ngưng dẫn sẽ điềukhiển T2 chạy bão hoà và ngược lại

- Nguyên lý.

* Trạng thái T1 ngưng dẫn, T2 bão hoà:

Khi điện áp ngõ vào ở mức thấp ( Vi < Vth ) T1 ngưngdẫn, lúc đó Ic1 = 0, T1 coi như hở mạch Transistor T2 có dòngIB2 qua RC1 và RB được tính sao cho có trị số đủ để T2 bão hoà

IB2 = k IC2 sat/ β với K = 2 – 5v

( K là hệ số bão hoà sâu của transistor)

Dòng bão hoà IC2 sat được tính theo công thức:

IC2 sat = Vcc – VCE sat/ RC2 + RE ≈ IE2

* Trạng thái T1 Bão hoà T2 ngưng dẫn.

Khi điện áp ngõ vào Vi ở mức cao ( Vi > Vth + ) thì T1 bãohoà Lúc đó dòng IB1 tăng cao và IC1 Bão hoà làm sụt áptrên RC1, nên mất phân cực cho B2 và T2 ngưng dẫn

Dòng IC1sat được tính theo công thức:

IC1 sat = Vcc – VCE sat / RC1 +RE ≈ IE1Dòng IE1 qua RE tạo ra điện áp chung cho hai cực E là:

E E

R

R

V -Vcc.R

I

= V

=V

C1

CEsat E

E1 E2 E1

3

- Nguyên lý

Khi điện áp vào Vi ở mức thấp thì hai ngõ vào củacổng (2) cũng ở mức thấp, nên cổng (2) có ngõ ra cao =>1

Khi điện áp ngõ vào giảm xuống mức thấp VTH- thìcổng (2) lại đổi trạng thái Q1=> cổng (1) Q0, mạch trở lạitrạng thái ban đầu.

C CÂU HỎI ÔN TẬP:

1 Nêu sự khác nhau giữa dao động đa hài đơn ổn và

đa hài lưỡng ổn

2 Nêu sự khác nhau giữa dao động đa hài đơn ổn vàphi ổn

3 Trình bài sơ đồ cấu trúc của IC 555

4 Vẽ và giải thích sơ đồ mạch phi ổn dùng cổng logic

Chương 3 MẠCH HẠN CHẾ BIÊN ĐỘ VÀ GHIM ÁP

A MỤC TIÊU CỦA BÀI:

- Trình bày cấu tạo, đặc điệm, ứng dụng, nguyên lý hoạt động các mạch hạn chếbiên độ và ghim áp

- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc tỉ mỉ, cẩn thận, chính xác

Tín hiệu đầu ra lặp lại tín hiệu đầu vào, khi điện áp đầu vào chưa vượt qua một giátrị nào đó gọi là ngưỡng của mạch hạn chế, còn ngược lại điện áp đầu ra sẽ giữ nguyênmột giá trị không đổi khi điện áp đầu vào vượt ra ngoài ngưỡng hạn chế của mạch Giá trịkhông đổi đó gọi là mức hạn chế

1.2 Mạch hạn biên dùng Điốt.

Nếu một nguồn điện áp DC được nối nối tiếp với Diode, thì mạch sẽ cắt bỏ nhữngphần bên trên hoặc bên dưới nguồn áp này, phụ thuộc vào chiều của Diode

Mạch gồm các phần tử như điện trở R, nguồn VDC, Diode

Giả sử tín hiệu vào là dạng sóng sin.

R

 Giải thích nguyên lý hoạt động

+ Bán kỳ dương (thời điểm từ 0 đến t1) của tín hiệu ngõ vào, Vv > 0, anode của Ddương hơn cathode, D dẫn, dòng điện chạy xuyên qua Rvà D , do đó Vr = V = 0

+ Bán kỳ âm (thời điểm từ t1 đến t2 ) của tín hiệu ngõ vào, Vv < 0, anode của D

âm hơn cathode , D ngưng dẫn , không có dòng chạy qua Rvà D, Vr = Vv

+ Thời điểm từ t2 đến t3 lặp lại chu kỳ mới

 Đặc tuyến vào - ra :

 Khi vv > 0 thì vr = 0

 Khi vv < 0 thì vr = vv (độ dốc 1)

1.3 Mạch hạn biên dùng Transistor

Mạch hạn chế khuếch đại dùng Transistor thường mắc kiểu Emitter chung Khi biên

độ tín hiệu điều khiển đủ lớn, mạch sẽ thực hiện việc hạn chế Mạch này hạn chế cả haiphía: Một phía có điện áp ở mức cao khi Transistor chuyển sang chế độ ngắt dòng, mộtphía có điện áp ở mức thấp khi Transistor chuyển sang chế độ bão hòa

Khi Transistor dẫn thì mối nối BE có điện áp là V , khi Transistor dẫn bão hòa thìmối nối BE có điện áp là VBEsat



Csat Bsat

I

Khảo sát mạch hạn biên dùng transistor như hình sau:

Xét tín hiệu vào là dạng hình sin có biên độ max là V

Giải thích nguyên lý hoạt động:

- Khi Vv < V thì mối nối BE bị phân cực nghịch, Transistor hoạt động ở vùng tắt,

do đó Vr = VCC, IC = 0

- Khi Vv > V và Vv < VBESat (chưa đạt trạng thái bão hòa), Transistor làm nhiệm

vụ khuếch đại, tín hiệu ngõ ra có biên độ lớn hơn và đảo pha so với tín hiệu vào

- Khi vv  VBEsat , Transistor chuyển sang trạng thái bão hòa, ta có vr = V CEbh =0,2(v)

Dạng sóng vào ra (Không xét quá trình quá độ ảnh hưởng đến dạng sóng)

2 Mạch ghim áp.

Là một mạch giữ cả hai mức của một tín hiệu điện áp AC đạt đến một mức xácđịnh, mà không bị biến dạng sóng Mạch ghim áp được dựa trên cơ sở như một mạchphục hồi thành phần điện áp DC Nó dùng để ổn định nền hoặc đỉnh của tín hiệu xung ởmột mức xác định nào đó bằng hoặc khác không

Có hai loại mạch ghim chính: Mạch ghim Diode và Transistor

Nguyên lý làm việc của các mạch ghim điện áp dựa trên việc ứng dụng hiện tượngthiên áp, bằng cách làm cho các hằng số thời gian phóng và nạp của tụ trong mạch kháchẳn nhau

2.1 Mạch ghim áp dùng Điốt.

Mạch này có chức năng cố định đỉnh trên của tín hiệu ở mức điện áp là 0v Điện trở

R có giá trị lớn, với nhiệm vụ là nhằm khắc phục nhược điểm: Khi biên độ tín hiệu vàogiảm thì mất khả năng ghim đỉnh trên của tín hiệu vào ở mức không

 Giải thích nguyên lý hoạt động

- Thời điểm từ 0 đến t1, thời điểm tồn tại xung dương đầu tiên, Vv = Vm, Diode D

dẫn, tụ C được nạp điện qua Diode (không qua R, vì điện trở thuận của D rất nhỏ), cực

âm của tụ tại điểm A, tụ nạp với hằng số thời gian là:

 n = C Rd = 0  biên độ điện áp của tụ là Vc = + Vm (tụ nạp đầy tức thời), lúc này Vr

= Vv - Vc = Vm - Vm = 0

- Thời điểm từ t1 đến t2, thời điểm mà ngõ vào tồn tại xung âm, Vv = - Vm , Diode

bị phân cực nghịch, D ngưng dẫn, lúc này tụ C phóng điện qua R, có dạng mạch tương

đương như hình vẽ.

2.2 Mạch ghim áp dùng transistor.

 Giải thích nguyên lý hoạt động

- Khi Vv tăng, ứng với thời gian tồn tại xung dương, mối nối BE của Q1 phân cựcthuận và Q2 phân cực nghịch, nên Q1 dẫn và Q2 ngưng dẫn, tụ C được nạp điện từnguồn Vcc thông qua mối nối CE của Q1, thời hằng nạp là n = C.rCEsat Giá trị điện áp

mà tụ C nạp là: vc = Vm ( 1- e-t/ n), điện áp ngõ ra có giá trị là:

vr = vc = Vm ( 1- e-t/ n)

- Khi Vv giảm, ứng với thời gian không tồn tại xung dương, mối nối BE của Q1không được phân cực thuận, Q1 tắt Khi đó BE của Q2 được phân cực thuận bởi điện áptích trữ trong tụ, Q2 dẫn bão hòa Lúc này, tụ C phóng điện qua mối nối CE của Q2 vớithời hằng là f = C.rCesat

Giá trị điện áp do tụ C xả có dạng hàm mũ như sau: vc = Vm.e-t /  f

- Dạng sóng ra ít phụ thuộc vào Rt (nếu Rt >> rCE)

- Do n và f rất nhỏ, nên thời gian nạp và phóng của tụ rất nhanh, gần như là tứcthới, do vậy sườn lên và sườn xuống ít bị méo dạng

Tóm lại, nhược điểm của mạch ghim điện áp là có thể được sử dụng chỉ khi giá trịđiện áp ngõ vào phù hợp với mức chuẩn, là loại mạch cung cấp giá trị biên độ hoặc là tốithiểu hoặc là tối đa

C CÂU HỎI ÔN TẬP:

1 Nêu khái niệm về mạch hạn chế biên độ

2 Mạch ghim áp là gi? tại sao phải dùng mạch ghim áp

3 Mạch hạn chế biên độ là gì, tai sao phải dùng mạch hạn chế biên độ

4 Vẽ và giải thích mạch hạn chế biên độ dùng điốt

PHẦN II KỸ THUẬT SỐ Chương 1 ĐẠI CƯƠNG

A MỤC TIÊU CỦA BÀI:

- Trình bày các khái niệm cơ bản về mạch tương tự và mạch số

- Trình bày cấu trúc của hệ thống số và mã số

- Trình bày cấu tạo, nguyên lý hoạt động của các cổng logic cơ bản

- Trình bày các định luật cơ bản về kỹ thuật số, các biểu thức toán học của số

- Rèn luyện tác phong làm việc nghiêm túc tỉ mỉ, cẩn thận, nghiêm túc trong côngviệc

Tín hiệu tương tự có đặc tính:

 Do các hiện tượng tự nhiên phát sinh (VD: Tiếng nói, nhiệt độ …)

 Thường là liên tục về thời gian trong suốt thời gian có tín hiệu

 Liên tục về biên độ, tức có bất cứ trị số nào trong quãng biến thiên của nó

VD : 1V, 1.12V, 1.13V ……

 Tín hiệu số (Digital): Là tín hiệu hiệu có dạng xung, gián đoạn về thời gian vàbiên độ chỉ có hai mức rõ rệt: mức cao và mức thấp Sự chuyển tiếp giữa hai mức xảy rarất nhanh, xem như không đáng kể

Tín hiệu số có đặc tính:

 Chỉ được phát sinh bởi các mạch điện tử thích hợp

 Gián đoạn về thời gian vì chỉ có 2 mức rõ rệt (mức thấp và mức cao) Sự chuyểntiếp giữa hai mức xảy ra rất nhanh, không đáng kể về thời gian.

1.2 Ưu nhược điểm của kỹ thuật số so với kỹ thuật tương tự

- Nhìn chung thiết bị số dễ thiết kế hơn Đó là do mạch được sử dụng các vi mạch

chuyên dùng được thiết kế với các chức năng định trước

- Việc lưu trữ và truy xuất thông tin nhanh chóng và dễ dàng thông qua việc sử dụngcác vi mạch nhớ, thẻ nhớ vv

- Chính xác và độ tin cậy cao hơn Do đặc thù của hệ thống là xử lí các tín hiệu 1 và

0 và thời gian chuyển tiếp giữa chúng rất nhanh nên khả năng chống nhiễu rất cao vả lạibiên độ của tín hiệu nhiễu không có đủ khả năng thay đổi mức tín hiệu từ 1 sang 0 vàngựơc lại Trong khi đó ở thiết bị tương tự độ chính xác thường bị giới hạn vì mạch phải

xử lý các tin hiệu liên tục theo thời gian, hơn nữa các linh kiện sử dụng có đặc tính khôngthật sự tuyến tính Các tín hiệu không mong muốn do môi trường hay phát sinh trong quátrình xử lí làm suy giảm hoặc ảnh hưởng trầm trọng đến chất lượng và tính ổn định của

hệ thống

- Có thể lập trình hoạt động của hệ thống kỹ thuât số Hoạt động của hệ thống kỹ

thuật số có được điều khiển theo các qui luật định trước bằng một tập hợp lệnh gọi làchương trình Với việc ra đời của các vi xử lí và vi điều khiển việc điều khiển tự động hệthống trở nên dễ dàng hơn Hệ thống tương tự cũng có thể lập trình, nhưng rất đơn giản,không đa dạng

- Mật độ tích hợp cao Kỹ thuật chế tạo linh kiện ngày càng phát triển cho phép tạo

ra được nhiều khối chức năng trên một đơn vị diện tích hẹp dẫn đến việc giảm đáng kểkích thước và giá thành của các thiết bị điện tử, thêm vào đó năng lượng tiêu hao trongquá trình vận hành cung thấp hơn Thật ra sự phát triển vượt bậc của công nghệ IC cũngmang lại nhiều thuận lợi cho mạch tương tự Nhưng do mạch tương tự khá phức tạp và lại

sử dụng những thiết bị không có hiệu quả kinh tế nên không thể đạt được hiệu quả tíchhợp cao như mạch số

Hầu hết đại lượng vật lý đều có bản chất tương tự và chính những đại lượng nàythường là đầu vào và đầu ra của một hệ thống theo dõi điều khiển Ví dụ như các đạilượng nhiệt độ, áp suất, vị trí, vận tốc, độ ẩm,thể tích, âm thanh, ánh sáng Phân tích gíatrị của các đại lượng này theo cõi thời gian đó chính là các đại lượng tương tự.Các đạilượng này tồn tại trong thực tế cuộc sống quanh ta Nói cách khác thế giới quanh ta là

"tương tự"

Trong kỹ thuật người ta thường phải biến đổi thông tin qua lại giữa dạng tương tự

và dạng số có thể xem là khuyết điểm vì nó làm cho thiết bị thêm phức tạp và giá thành

cao hơn Một nhân tố quan trọng khác là cần thêm thời gian để thực hiện các biến đổinày Thực tế những bất lợi như trên thường bị lấn lướt bởi nhiều ưu điểm khác của kỹthuật số và do vậy việc biến đổi qua lại giữa các đại lượng tương tự và số là công việccần thiết và thông dụng trong công nghệ hiện nay.

Tuy nhiên cũng có một số trường hợp chỉ nên sử dụng kỹ thuật tương tự, vì đơngiản hơn có hiệu quả kinh tế hơn

Để tận dụng ưu thế của cả hai loại, người ta thường sử dụng cả kỹ thuật số và kỹthuật tương tự trong cùng hệ thống Ở những hệ thống này khâu quan trọng nhất tronggiai đoạn thiết kế là quyết định cho phần nào của hệ thống kỹ thuật tương tự và phần nàodùng kỹ thuật số

2 Hệ thống số và mã số

Dùng các con số 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 Khi con số lớn hơn 9 thì người ta dùng hai hay nhiều con số, gồm hàng đơn vị, hàng chục, hàng trăm v.v…

TD1 : 725310 = 7000 + 200 + 50 + 3

= 7 x 103 + 2 x 102 + 5 x 101 + 3 x 100TD2 : 475,28 = 400 + 70 + 5 + 0,2 + 0,08

= 4 x 102 + 7 x 101 + 5 x 100 + 2 x 10 – 1 + 8 x 10 – 2

 Mạch điện tử rất khó biểu thị, xử lý và lưu trữ trực tiếp các số thập phân khácnhau, nhưng có thể hoạt động rất bảo đảm ở hai trạng thái cách biệt nhau, ví dụ : mộtcông tắc điện có thể đóng (đèn sáng) hay hở (đèn tắt), một transistor có thể ngưng dẫnhay dẫn mạnh v.v… Do đó hệ thống số nhị phân đã phát triển, hay gọi tắt là hệ 2, chỉdùng hai con số 0 và 1 với quy ước về giá trị tương tự như ở hệ thập phân nhưng bây giờ

số nhân là 2n thay vì 10n (n là số nguyên dương hay âm)

TD : 111111112 = 1.27 + 1.26 + 1.25 + 1.24 + 1.23 + 1.22 + 1.21 + 1.20

= 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 25510

 Một con số trong số nhị phân được gọi là một bit (viết tắt của Binary digit) Bitđầu (hàng tận cùng bên trái) có giá trị cao nhất (td trên là 1x27) và được gọi là MBS(Most Significant Bit: bit có nghĩa cao nhất), bit cuối ( hàng tận cùng bên phải) có giá trịthấp nhất (td trên là 1x20) và được gọi là LSB (Least Significant Bit: bit có nghĩa thấpnhất)

 Khi một bit là 0 dù ở hàng nào cũng đều có giá trị là không (vì 0 x 2n = 0)

 Cách chuyển nhị phân sang thập phân :

100101012 = 1 27 + 0 26 + 0 25 + 1 24 + 0 23 + 1 22 + 0 21 + 1 20

= 128 + 16 + 4 + 1 = 14910

 Số nhị phân có 8 bit gọi là một byte

 Số nhị phân có 4 bit gọi là một nipple

Còn gọi là hệ OCTAL, dùng 8 con số từ 0 đến 7 : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

TD: Số 15 trong hệ đếm tám biểu diễn giá trị : 15(8) = 1.81 + 5.80 = 13(10) trong hệđếm mười, thông thường Hệ này rất ít dùng

2.4 Hệ thống số thập lục phân (HEXA): hay hệ đếm mười sáu

Hệ thập lục phân dùng mười con số từ 0 đến 9 cùng với sáu chữ cái A, B, C,

D, E, F để diễn tả 16 số thập phân từ 0 đến 15 như bảng sau :

Thập phân Thập lục phân Nhị phân

Mã BCD là mã của số thập phân được mã hoá theo nhị phân

bảng chuyển đổi từ thập phân sang BCD:

Y=A.B đọc là: Y bằng A VÀ B hay Y bằng A nhân B.

- Cổng AND có thể có nhiều ngõ vào hơn 2

- Bảng trạng thái hay còn gọi là bảng sự thật thể hiện trạng thái hoạt động củacổng logic

Thí dụ: Cổng AND có 3 ngõ vào A, B, C sẽ có 23 = 8 tổ hợp logic vào Khi tất cảcác ngõ vào bằng 1 thì ngõ ra bằng 1, ở các tổ hợp khác ngõ ra bằng 0.

Y=A + B đọc là: Y bằng A HOẶC B hay Y bằng A cộng B

- Cổng OR cũng có thể có nhiều ngõ vào hơn 2

- Bảng trạng thái hay còn gọi là bảng sự thật thể hiện trạng thái hoạt động củacổng logic

Thí dụ: Cổng OR có 3 ngõ vào A, B, C sẽ có 23 = 8 tổ hợp logic vào Chỉ cần mộtngõ vào bằng 1 thì ngõ ra bằng 1, chỉ khi tất cả các ngỏ vào bằng 0 thì ngõ ra mới bằng0

3.3 Cổng NOT(ĐẢO)

Ngõ vào

Y  đọc là: Y bằng A ĐẢO

- Hoạt động: Khi ngỏ vào bằng 0 thì ngỏ ra bằng 1, và khi ngỏ vào bằng 1 thì ngỏ

- Hoạt động: Chỉ có trường hợp tất cả ngỏ vào bằng 0 hoặc tất cả ngỏ vào bằng 1

thì ngỏ ra bằng 0, còn tất cả các trường hợp còn lại ngỏ ra đều bằng 1

1 1

4 Biểu thức logic và mạch điện

4.1 Mạch điện biểu diễn biểu thức logic

Cho biểu thức hàm OR: Y = A + B

Vẽ mạch điện như sau:

4.2 Xây dựng biểu thức logic theo mạch điện cho trước

- Cho mạch điện như sau:

- Biểu thức logic: Y = (A + B) C

5 Đại số bool và định lý Demorgan

Đai số Boole là đại số của các biến số hai trạng thái tức các biến số nhị phân Haitrạng thái logic là 0 và 1 biểu thị cho hai cái gì đó tách biệt hoặc trái ngược nhau.Ví dụlogic 0 là con số 0, là mức điện áp thấp( ví dụ 0 Volt), là mạch hở, là giả Và logic 1 làcon số 1, là mức điện áp cao9 ví dụ 5 Volt), là đóng mạch, là thật

5.1 Hàm Bool một biến

A

A  ;A.0 = 0 ;A.1 = A ;A.A = A ;

6 Đơn giản biểu thức logic

6.1 Đơn giản biểu thức logic bằng phương pháp đại số

Hàm được đưa về biểu diễn ở dạng biểu thức và biến đổi một cách theo xu hướnggiảm dần Sự rút gọn thực hiện trên cơ sở các định lý của đại số Bool Sau đây là các ví

dụ từ đơn giản đến phức tạp:

 Ví dụ 1:

B A D D B A Y

D B A D B A Y

 Ví dụ 2:

B AB AB Y

BB AB B A A A Y

B A B A Y

(

 Ví dụ 3:

)(

)(

)(

)(

B C D A C B Y

C B C D A C B Y

C B A D C B A D C A B C A Y

C B A D C B A D B A C A Y

C B A D C B A ABD C A Y

6.2 Rút gọn biểu thức logic bằng biểu đồ Karnaugh

 Hai ngõ vào (2 biến):

Bản đồ K gồm: 2 cột B, B và 2 hàng A, A.

Các ô ứng với tích số của cột và hàng được điền vào từ bảng sự thật

Chú ý:

Hai ô kế nhau theo cùng cột hay hàng chỉ khác nhau một biến số

 Hai ô kế nhau nằm trên đường chéo không có đặc tính nêu trên, tức khácnhau nhiều hơn một biến

 Ba ngõ vào (3 biến):

Bản đồ K gồm 4 cột: AB, AB, AB, AB và 2 hàng C,

Ta thực hiện các bước sau:

Lập bản đồ K tùy theo biến số và đặt tất cả các giá trị 1 vào các ơ tương ứngtheo bảng sự thật, đặt giá trị 0 vào các ơ còn lại

Xem những ơ có chứa 1 kế cận nhau theo hàng và cột và khoanh chung lại(gọi là kết hợp) Khi hai ơ 1 nằm kế cận nhau trên cùng một hàng hay cột thì tachỉ giữ lại biến số chung

Kết hợp 2 ơ kế cận ta loại được 1 biến

Kết hợp 4 ơ kế cận ta loại được 2 biến

Kết hợp 2n kế cận ta loại được n biến

Hàng trên cùng và dưới cùng cũng được xem là kế nhau

Cột bên trái và bên phải cũng được xem là kế nhau.

Kết quả bằng cách OR các giá trị đẽ được kết hợp

ô 1 trên hàng dọc để giữ lạibiến số chung A B Vậy kết

quả là:

Y = B C + A B

- Thí dụ 2:

C C B A ABC BC

A C AB

(vì biến số chung là A)

B C B A BC A C AB ABC

7 Thiết kế mạch logic

Nếu mạch được biểu diễn bằng biểu thức logic, thì có thể xây dựng sơ đồ mạchlogic trực tiếp từ biểu thức đó

C Câu hỏi ơn tập

1 Bảng sự thật của cổng AND và NAND 3 ngõ vào

2 Bảng sự thật của cổng OR và NOR 3 ngõ vào

3 Nếu đảo ngõ vào A và B rồi mới đưa đến cổng NANDthì mạch tương đương với cổng gì? (Vẽ hình và giải thích)

4 Cổng OR khi có 1 ngõ vào nối chung lại là cổng gì ?Làm tương tự với cổng NOR

5 Cổng NOR khi có 1 ngõ vào nối lên Vcc hoặc đất thìtương quan giữa ngõ vào còn lại và ngõ ra là gì?

6 Cổng NAND có 1 ngõ vào nối lên VCC = 5V, cho biết sựtương quan giữa ngõ vào còn lại và ngõ ra

7 Viết biểu thức ngõ ra Y của các cổng logic sau :

8 Thêm vòng phủ định như thế nào để biến AND thàng

OR và ngược lại

9 Cổng NOR có thêm hai vòng phủ định ở hai ngõ vàolà cổng gì?

10.Trình bày sự chuyển đổi AND – OR thành NAND – NAND.11.Dùng định luật De Morgan chứng minh: ABCABC

12.Thực hiện mạch logic cho bởi biểu thức sau: Y = (A + C) (A + C)

13.Rút gọn các biểu thức sau: Z = ABC + ABD + AB

14.Trình bày bản đồ Karnaugh khi có 2 biến và 3 biếnsố

15.Viết biểu thức Y sau khi rút gọn từ các bản đồKarnaugh sau:

16 Dùng các cổng logic biểu diễn biểu thức Y vừa rútgọn