Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1)

CÁC PHẦN TỬ KÝ SINH ĐẦU VÀO CỦA OP-AMP :

– Cả hai đầu vào đều có các trở kháng ký sinh.

• Thường thì các đầu vào được mô

hình bởi các phần tử và tụ điện (ảnh hưởng

điện cảm ký sinh là rất nhỏ khi op amp làm

việc ở tần số thấp).

• Các trở kháng ký sinh được sử

dụng khi mà nguồn áp tín hiệu có điện trở

lớn, ảnh hưởng của trở kháng vào khi đó là

đáng kể.

• Cd và Rd: tụ điện và điện trở vi sai

giữa hai nối vào.

• Cn, Cp, Rn, Rp là tụ điện và điện trở của các nối vào (so với đất)

– Tụ điện và điện trở đầu vào

• Tụ đầu vào (input capacitance) Ci được đo giữa các đầu vào, Ci thường cỡ vài pF.

• Nếu đầu không đảo nối đất thì Ci = Cd // Cn

• Tụ đầu vào trong chế độ đồng pha Cic (commom mode input capacitance): Nếu

VN và VP có điện áp bằng nhau thì Cic = Cn//Cp

• Điện trở: Điện trở được đo giữa hai nối vào của op amp

• Nếu đầu không đảo nối đất thì ri = Rd // Rp, tuỳ thuộc vào kiểu vào của op amp ri

có thể từ 107 đến 1012 ohm

• Nếu điện áp Vp = Vn thì điện trở vào là điện trở đồng pha ric = Rn//Rp

– Trở kháng đầu ra : Trở kháng đầu ra ZO được định nghĩa như là trở kháng tín

hiệu nhỏ giữa đầu ra và đất. Giá trị ZO thường từ 50 đến 200 ohm. Ảnh hưởng của trở

kháng rr.

 

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 1

Trang 1

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 2

Trang 2

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 3

Trang 3

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 4

Trang 4

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 5

Trang 5

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 6

Trang 6

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 7

Trang 7

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 8

Trang 8

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 9

Trang 9

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1) trang 10

Trang 10

Tải về để xem bản đầy đủ

pdf 70 trang baonam 15860
Bạn đang xem 10 trang mẫu của tài liệu "Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1)

Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 1)
ỦY BAN NHÂN DÂN THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH 
TRƢỜNG CAO ĐẲNG GIAO THÔNG VẬN TẢI 
KHOA KỸ THUẬT ĐIỆN – ĐIỆN TỬ 
 
 GIÁO TRÌNH: 
VI MẠCH TƢƠNG TỰ 
Ths NGUYỄN THỊ THU LAN (Chủ biên) – KS. VÕ MINH TRÍ 
TP.HỒ CHÍ MINH, THÁNG 9 NĂM 2014 
LƢU HÀNH NỘI BỘ 
 MỤC LỤC 
MỤC LỤC............................................................................................................................................... 2 
CHƢƠNG 1: MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI ..................................................................................... 6 
GIỚI THIỆU CHUNG ......................................................................................................................... 6 
NỘI DUNG .......................................................................................................................................... 6 
1.1 CẤU TẠO VÀ NGUYÊN LÝ MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI ............................. 6 
1.1.1 CẤU TẠO: ........................................................................................................................... 6 
1.1.2 NGUYÊN LÝ MẠCH KHUẾCH ĐẠI VI SAI ...................................................................... 6 
1.2 CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN VÀ CHỈ TIÊU CỦA MỘT TẦNG KHUẾCH ĐẠI .. 9 
1.2.1 HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI. ....................................................................................................... 9 
1.2.2. TRỞ KHÁNG LỐI VÀO VÀ LỐI RA ................................................................................ 10 
1.2.3 MÉO TẦN SỐ .................................................................................................................... 10 
1.2.4 MÉO KHÔNG ĐƢỜNG THẰNG (méo phi tuyến). ......................................................... 11 
1.2.5 HIỆU SUẤT CỦA TẦNG KHUẾCH ĐẠI ......................................................................... 11 
1.3 ỨNG DỤNG ....................................................................................................... 12 
CHƢƠNG 2: MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN..................................................................... 13 
GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................................................................... 13 
NỘI DUNG ........................................................................................................................................ 13 
2.1 KÝ HIỆU VÀ ĐẶC TÍNH LÝ TƢỞNG CỦA OP-AMP .................................... 13 
2.1.1 ĐẶC TÍNH LÝ TƢỞNG MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN OP-AMP ...................... 14 
2.1.2 CÁC PHẦN TỬ KÝ SINH ĐẦU VÀO CỦA OP-AMP : .................................................... 17 
2.2 MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN DÙNG TRANSITOR LƢỠNG CỰC .. 20 
2.2.1. ĐỊNH NGHĨA MẠCH KHUẾCH ĐẠI ............................................................................. 20 
2.2.2 MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO DÙNG TRANSISTOR ......................................................... 21 
2.3 MẠCH KHUẾCH ĐẠI DÙNG JFET ................................................................. 22 
2.3.1 KHÁI NIỆM ...................................................................................................................... 22 
2.3.2 JFET (Junction Field Effect Transistor):.......................................................................... 22 
2.4 ĐẶC TÍNH THỰC TẾ ........................................................................................ 25 
2.5 OFFSET VÀ BIỆN PHÁP KHẮC PHỤC ........................................................... 25 
CHƢƠNG 3: CÁC ỨNG DỤNG CƠ BẢN CỦA .............................................................................. 27 
KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN ................................................................................................ 27 
GIỚI THIỆU CHUNG ....................................................................................................................... 27 
NỘI DUNG ........................................................................................................................................ 28 
3.1. MẠCH KHUẾCH ĐẠI ĐẢO ............................................................................. 28 
3.2 MẠCH KHUẾCH ĐẠI KHÔNG ĐẢO ............................................................... 28 
3.3. MẠCH CỘNG ................................................................................................... 29 
3.3.1 MẠCH CỘNG ĐẢO .......................................................................................................... 29 
3.3.2 MẠCH CỘNG KHÔNG ĐẢO ........................................................................................... 29 
 3.4 MẠCH TRỪ ....................................................................................................... 30 
3.5 MẠCH VI PHÂN .............................................................................................. 31 
3.6 MẠCH TÍCH PHÂN .......................................................................................... 31  ... 1 vẫn chạy ở trạng thái bão 
hòa vì vẫn còn dòng IB1 qua RB1 cấp phân cực cho cực B1. Hai Transistor sẽ chạy ổn định 
ở trạng thái này nếu không có tác động gì từ bên ngoài. 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 61 
 Trạng thái tạo xung của mạch đơn ổn: 
– Khi ngõ vào Vi nhận xung kích âm 
qua tụ C1 sẽ làm điện áp VB1 giảm và T1 
đang chạy bão hòa chuyển sang trạng thái 
tắt. Lúc đó IC1 = 0 điện áp vào VC1 tăng cao 
qua cầu phân áp RB2 RB sẽ phân cực cho T2 
chạy bão hòa. Khi T2 chạy bão hòa 
VC2=VBEsat 0,2V điều này làm cho tụ C 
có chân mang điện áp dƣơng coi nhƣ nối 
mass và chân kia có điên áp âm so với mass 
nên điện áp âm này sẽ phân cực ngƣợc cho 
cực B1 làm T1 tiếp tục tắt mặc dầu đã hết 
xung kích. Lúc đó tụ C xả điện qua điện trở 
RB1 vàTransistor T2 từ C xuống E. Trong 
thời gian này T1 tắt T2 bão hòa nên điện áp 
ở các chân C và B của transistor đổi ngƣợc 
lại chính là xung điện ở ng ra. 
– Sau khi tụ xả xong làm mất điện 
áp âm đặt vào cực B1 vàT1 sẽ hết trạng thái 
tắt và chuyển sang trạng thái bão hòa nhƣ 
lúc ban đầu. Khi T1 trở lại trạng thái bão 
hòa thì VC1=VCEsat = 0,2 V nên T2 mất phân cực sẽ tắt nhƣ lúc ban đầu. 
– Thời gian tạo xung của mạch đơn ổn chính là thời gian xả điện của tụ C qua RB1. 
Sau thời gian này mạch tự trở lại trạng thái ban đầu là trạng thái ổn định. 
 Dạng sóng ở các chân. 
– Trƣớc thời điểm có xung kích là trạng thái ổn định. Khi có xung nhọn âm thì 
mạch đơn ổn bắt đầu chuyển sang trạng thaí tạo xung. Hình vẽ là dạng điện áp VB1, khi có 
xung kích là T1 tắt, tụ C xả điện áp âm nên VB1 có điện áp âm -VCC và tụ C xả điện qua 
RB1 làm điện áp âm giảm dần theo hàm số mũ. Thời gian xả của tụ C chính là thời gian tạo 
xung ở ng ra. 
– Ở trạng thái ổn định VC1 =0,2V (bão hòa), ở trạng thái tạo xung VC1 = VCC (tắt) 
nên T1 có xung vuông dƣơng ra. Ngƣợc lại T2 có xung vuông âm ra, độ rộng xung là tx. 
 Điều kiện và thông số kỹ thuật của mạch đơn ổn. 
– Để cho mạch đơn ổn hoạt động đúng theo nguyên lý phải thỏa mãn điều kiện T1 
bão hòa với: 
11
1
C
CC
C
CESatCC
C
R
V
R
CV
I 
 (1) 
( Với VCsat 0.2V) 
11
1
B
CC
B
BEsatCC
B
R
V
R
VV
I 
 (2) 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 62 
(với VBEsat 0,2V) 
– Muốn cho T1 bão hòa phải có: 
Sat
C
B
I
I

1
1 (3) 
Thƣờng chọn: 
Sat
C
B
I
KI

1
1 
Trong đó: K là hệ số bão hòa sâu và K = 2 ÷ 5 
 Cách tính độ rộng xung: 
Trong thời gian ổn định tụ C nạp điện qua RC1 với hằng số thời gian nạp là 
 nạp = RC1. C 
Điện áp nạp trên tụ tăng theo hàm số mũ bởi công thức: 
 
t
CCC eVtV 1 = VCC –VCC.

t
e
– Điện áp tăng từ 0V lên VCC. Khi có xung âm vào cực B1 thì tụ C xả điện qua RB1 
với hằng số thời gian xả là:  xả = RB1. C 
– Điện áp trên tụ khi xả giảm theo hàm số mũ bởi công thức: 
 
t
CCCC eVtV
 .
– Do chân dƣơng của tụ C coi nhƣ nối mass qua chân C2 khi T2 bão hòa nên tụ xả 
điện âm (–VCC) và điện áp trên tụ tăng từ –VCC lên 0V rồi sau đó nạp tiếp tục từ 0V lên 
+VCC. Nhƣ vậy đƣờng xả điện và nạp điện của tụ sẽ biến thiên từ -VCC lên +VCC. Đƣờng 
biểu diễn điện áp trên tụ sẽ đƣợc tính theo công thức: 
VC(t) = VCC - 2VCC 
t
e 
– Khi VC(t) = 0V là hết thời gian xả của tụ và mạch trở lại trạng thái ổn định thời 
gian này chính là thời gian tạo xung ở ng ra và còn gọi là độ rộng xung tx. 
Ta có: VCC = 2VCC. 

xt
e

xt
e
= 
2
1
 hay 

xt
e
= 2 
Suy ra : 

xt = Ln2 tx = Ln2. 
Thay thế  = RB1.C và Ln2 = 0,69. 
Suy ra : tx = 0,69 RB1.C 
– Muốn thay đổi độ rộng xung tx ta có thể thay đổi RB1 hay trị số của tụ C trong đó 
RB1 bị giới hạn bởi điều kiện nên thƣờng ngƣời ta chỉ thay đổi tụ C. 
 Biên độ xung ra: 
– Ở trạng thái ổn định T1 bão hòa T2 tắt: VC1 = VCEsat 0,2V, VC2 VCC 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 63 
– Ở trạng thái tạo xung T1 tắt T2 bão hòa. 
X
BC
B
CCC V
RR
R
VV 
21
2
1 . (do mạch phân áp) 
VC2 = VCEsat 0,2V 
– Nhƣ vậy biên độ xung vuông dƣơng cho T1 tạo ra là: V01 =Vx – 0,2V Vx 
– Biên độ xung vuông âm do T2 tạo ra là: 
V02 =Vx – 0,2V VCC 
 Thời gian hồi phục: 
– Theo sơ đồ mạch đơn ổn cơ bản: trạng thái ổn định là trạng thái T1 bão hòa, T2 
tắt, trạng thái tạo xung là trạng thái T1 tắt, T2 bão hòa. Sau khi song thời gian tạo xung tx 
thì T2 sẽ trở lại trạng thái tắt. Trong thực tế mạch chƣa trở lại trạng thái ổn định ngay vì 
lúc đó tụ C lại nạp điện qua RC2 làm VC2 tăng lên theo hàm số mũ chứ không tăng tức 
thời nhƣ hình vuông. Thời gian này đƣợc gọi là thời gian hồi phục th 
– Hằng số thời gian nạp của tụ là: nạp = RC2. C 
– Tụ nạp đầy trong thời gian 5 nhƣng thƣờng chỉ tính : Th 4 nạp = 4RC2.C 
 Thời gian phân cách: 
– Do có thời gian hồi phục th để mạch đơn ổn trở lại trạng thái ổn định nên nếu tín 
hiệu xung kích ở ng vào là những tín hiệu liên tiếp nhau có tần số xung kích f i chu kỳ 
xung kích Ti thì chu kỳ Ti phải thỏa điều kiện là: Ti > tx + th 
– Điều kiện này có nghĩa là khoảng cách ngắn nhất giữa hai xung kích phải lớn hơn 
độ rộng và thời gian hồi phục th thời gian tx = th gọi là thời gian phân cách tf. 
Ta có: Ti >tf với tf = tx + th 
5.6.3 CÁC MẠCH ĐƠN ỔN CẢI TIẾN. 
a. Mạch đơn ổn dùng 1 nguồn. 
– Trong các mạch đơn giản ngƣời ta có thể không dùng nguồn –VBB và điện trở 
RB đƣợc nối mass, lúc đó RB đƣợc chọn lại với trị số khác. Trƣờng hợp này mạch có khả 
năng chống nhiễu kém. Sơ đồ mạch đơn ổn hình vẽ, ng vào là mạch vi phân RiCi để đổi 
xung vuông ra hai xung nhọn và diode D chỉ nhận xung nhọn âm đƣa vào cực B1. 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 64 
b. Mạch đơn ổn có xung kích vào cực C2. 
– Ở trạng thái ổn định T1 bão hòa T2 tắt, tụ nạp điện có điện áp nhƣ hình vẽ. Khi có 
xung nhọn âm làm diode D đƣợc phân cực thuận thì tụ C có chân nạp điện áp dƣơng nối 
mass nên chân nạp điện áp âm sẽ làm phân cực ngƣợc cực B1 và T1 tắt. Lúc đó, VC1 tăng 
cao làm T2 bão hòa và VC2 0,2V nên tụ C tiếp tục xả điện qua RB1 và mạch sẽ duy trì 
trạng thái T1 tắt, T2 bão hòa cho đến khi tụ xả xong. Sau thời gian tạo xung tx thì mạch lại 
trở về trạng thái ổn định. 
c. Mạch đơn ổn dùng tụ gia tốc. 
– Để chuyển nhanh trạng thái của T2 từ tắt sang bão hòa khi có xung kích âm vào 
cực B1. Ta có thể dùng tụ gia tốc Cj ghép song song RB2. Khi có xung kích âm vào cực B1, 
Transistor T1 đang bão hòa chuyển sang tắt làm VC1 tăng ở trạng thái chuyển tiếp tụ Cj coi 
nhƣ nối tắt nên điện áp VC1 phân cực nhanh cho cực B2 làm T2 bão hòa nhanh. Điều này 
có tác dụng làm xung vuông ra ở cực C2 có cạnh xuống đƣợc thẳng đứng, sửa lại độ dốc 
trƣớc của xung ra. 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 65 
d. Dùng diode cách ly sửa độ dốc sau. 
– Trong phần các thông số của mạch đơn ổn có xét đến thời gian hồi phục th của 
xung ra trên cực C2 là do tụ C nạp điện qua điện trở R2 làm điện áp VC2 tăng chậm, độ 
dốc sau của xung dài ra. 
– Để giảm thời gian hồi phục ở ng ra, làm độ dốc sau đƣợc thẳng đứng ngƣời ta 
dùng thêm diode D và điện trở RD 
– Khi T2 tắt, điện áp VC2 làm phân cực ngƣợc diode D và tụ C chỉ nạp điện qua 
RD nên điện áp VC2 tăng nhanh. Điều cần lƣu ý trong mạch này là khi T2 bão hòa, VC2 
giảm nên diode D đƣợc phân cực thuận, điện trở ở cực C2 là RC2 song song RD 
– Thƣờng chọn: RC2 = RD = 2.RC1. 
e. Dùng diode cách ly bảo vệ mối nối BE1. 
– Khi mạch vi phân cho ra xung nhọn âm làm phân cực thuận diode Di đƣa đến T1 
tắt, T2 bão hòa. Lúc đó tụ C sẽ xả điện vàđiện áp trên tụ đƣa vào cực B1 với trị số khoảng 
-VCC, điện áp này có thể làm hƣ mối nối BE1 vì điện áp đánh thủng mối nối BE 
(BVEBO) thƣờng có trị số không cao (khoảng vài volt). 
– Để tránh hiện tƣợng trên ngƣời ta đặt thêm 1 diode giữa tụ C và cực B1 nhƣ hình 
vẽ. Khi tụ xả điện thì diode D sẽ chịu điện áp ngƣợc thay cho mối nối BE mà điện áp 
ngƣợc của diode thƣờng cao nên diode không bị hƣ. 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 66 
5.7 MẠCH DAO ĐỘNG HAI TRẠNG THÁI (ĐA HÀI LƢỠNG ỔN) 
5.7.1 MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI LƢỠNG ỔN DÙNG BJT. 
 Mạch đảo 
– Khi Vi ở mức điện áp cao thì Transistor chạy bão hòa và dòng Ic qua RC tạo sụt áp 
 V0 0,2V (VCESat) ứng với mức điện áp thấp. 
– Khi Vi ở mức điện áp thấp thì Transistor bị phân cực ngƣợc ở ng vào nên tắt, 
dòng Ic =0 nên không giảm áp qua RC V0 VCC ứng với mức điện áp cao ra. Nhƣ vậy, 
điện áp ra Vo và điện áp vào Vi ngƣợc pha nhau 
 Mạch lƣỡng ổn (flip-flop) cơ bản. 
– Mạch dao động đa hài lƣỡng ổn đƣợc tạo ra bằng cách ghép hai mạch đảo sao cho 
ng ra của mạch đảo này là ng vào của mạch đảo kia. 
– Mạch lƣỡng ổn dùng 2 nguồn: +VCC để cấp dòng IB và IC cho Transistor dẫn bão 
hòa và nguồn -VBB để phân cực ngƣợc cho cực B của Transistor tắt. 
Nguyên lý hoạt động. 
– Mạch có 2 trạng thái, trong mỗi trạng thái một transistor tắt và một Transistor bão 
hòa. 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 67 
– Giả thiết T1 và T2 cùng tên, các điện trở phân cực cho hai Transistor cùng trị số 
nhƣng hai Transistor không thể cân bằng một cách tuyệt đối nên sẽ có một Transistor dẫn 
mạnh hơn và một Transistor dẫn yếu hơn. 
– Giả thiết Transistor T1 dẫn mạnh hơn T2 nên dòng điện IC1 lớn hơn qua RC1 làm 
điện áp VC1 giảm. Điện áp VC1 qua điện trở R2 phân cực cho T2 sẽ làm VB2 giảm và điều 
này làm cho T2 chạy yếu hơn. 
– Khi T2 chạy yếu thì dòng điện IC2 nhỏ hơn qua TC2 làm điện áp VC2 tăng lên. Điện 
áp VC2 qua điện trở R1 phân cực cho T1 sẽ làm VB1 tăng làm T1 dẫn mạnh hơn nữa và cuối 
cùng T1 sẽ tiến đến trạng thái bão hòa T2 tiến đến tắt. 
– Nếu không có một tác động nào khác thì mạch điện sẽ ở trạng thái này. Đây là một 
trạng thái của mạch. 
– Ngƣợc lại, nếu giả thiết Transistor T2 dẫn mạnh hơn T1 và lý luận tƣơng tự thì 
cuối cùng sẽ có T2 tiến đến trạng thái bão hòa và T1 tiến đến tắt và mạch điện cũng ở mãi 
trạng thái này nếu không có một tác động nào khác. Đây là trạng thái thứ hai của mạch. 
Mạch sẽ ở một trong hai trạng thái trên nên đƣợc gọi là mạch lƣỡng ổn. 
– Phân tích mạch : Phân tích dòng điện và điện áp trong mạch tiêu biểu nhƣ trong 
mạch điện với các trị số điện trở và nguồn cụ thể. Theo giả thiết, khi T1 bão hòa ta có: 
VC1=VCCSat 0,2 v 
VB1=VBEsat 0,8V 
– Suy ra dòng điện IC1 và IB1 theo công thức: 
1
1
C
CESatCC
C
R
VV
I
 mA
K
IC 5,6
8,1
2,012
1 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 68 
 mA
K
KK
KK
VV
R
VV
RR
VV
I
B
BBBEsat
C
BEsatCC
B 41,0
47
68,0
188,1
8,012
112
1 
– Ở trạng thái bão hòa Transistor thƣờng có β nhỏ, chọn β = 50. Ta có thể kiểm tra 
lại điều kiện bão hòa của T1 nhƣ sau: 
Thông thƣờng : mA
mAI
I CB 13,0
50
5,6

– Mạch điện có: IB1 = 0,41mA (IB1>IB) Nhƣ vậy: T1 đủ điều kiện để bão hòa 
Vì 

1
1
C
B
I
I 
– Xét T2 lúc đó ở trạng thái tắt ta có : VC2 = VCC – IC2.RC2 = VCC – (IB1+IR).RC2 
2
12
2 . C
C
BEsatCC
CCC R
RR
VV
VV 
 VK
KK
VV
V 118,1
188,1
8,012
12 
 BB
B
B
BBCB V
RR
R
VVV 
22
2
12 VV
KK
K
VV 5,16
4718
47
62,0 
– T2 là loại Transistor NPN có VB2 = -1,5V (VB2 < 0V) nên T2 phải tắt. 
– Nếu ở trạng thái ngƣợc lại thì hai Transistor sẽ có dòng điện và điện áp ở các 
chân cực ngƣợc lại với phân tích trên. 
– Điện áp nguồn âm (–VBB) có tác dụng phân cực cho T2 để T2 ổn định ở trạng thái 
tắt tránh tác động của nhiễu có thể làm cho T2 đổi trạng thái. Trƣờng hợp không cần thiết 
chống nhiễu thì có thể không dùng nguồn –VBB, lúc đó hai điện trở RB1, RB2 đƣợc nối 
mass hay có thể không cần dùng cũng đƣợc. 
5.7.2 CÁC PHƢƠNG PHÁP KÍCH ĐỔI TRẠNG THÁI CỦA FF. 
– Trƣờng hợp T1 đang bão hòa, T2 đang tắt, muốn đổi trạng thái của Flip-Flop thì ta 
có thể cho một xung âm vào cực B1 (hoăc là cho một xung dƣơng vào cực B2). Muốn đổi 
trở lại trạng thái cũ thì phải cho một xung dƣơng vào cực B1(hoăc là cho một xung âm vào 
cực B2). Để giản đơn ngƣời ta thƣờng dùng một loại xung. 
 Mạch kích một bên 
– Mạch Flip- Flop với mạch kích một bên. Xung kích điều khiển là xung vuông qua 
mạch vi phân RC để đổi từ xung vuông ra hai xung nhọn (xung nhọn dƣơng ứng với cạnh 
lên và xung nhọn âm ứng với cạnh xuống). Diode D có tác dụng loại bỏ xung nhọn dƣơng 
và chỉ đƣa xung nhọn âm vào cƣc B1 để đổi trạng thái T1 từ bão hòa sang tắt. 
– Giả thiết mạch có T1 đang bão hòa và T2 đang tắt. 
– Khi ng vào nhận xung vuông Vin qua mạch vi phân RC tạo điện áp VI trên điện 
trở R là hai xung nhọn. 
 Khi có xung nhọn dƣơng thì diode D bị phân cực ngƣợc nên tắt và mạch 
FlipFlop vẫn giữ nguyên trạng thái đang có. 
 Khi có xung nhọn âm thì diode D đƣợc phân cực thuận coi nhƣ nối tắt 
làm điện áp VB1 giảm xuống dƣới 0V. Lúc đó T1 tắt nên Ib1= 0, Ic1= 0 nên Vc1 tăng cao sẽ 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 69 
tạo phân cực đủ mạnh cho cực B2 vàT2 chạy bão hòa. Khi T2 đã bão hòa thì Vc2 0,2 V 
nên T1 không đƣợc phân cực sẽ tiếp tục tắt mặc dù đã hết xung âm. 
– Nhƣ vậy, mạch Flip-Flop đã chuyển từ trạng thái T1 bão hòa, T2 tắt sang trạng thái 
T1 tắt T2 bão hòa. Khi mạch đã ổn định ở trạng thái này thì mạch sẽ không bị tác động đổi 
trạng thái bởi xung kích vào cực B1 nữa. Bây giờ muốn đổi trạng thái của mạch trở lại 
trạng thái cũ thì phải cho xung vuông tiếp theo qua mạch vi phân và diode D vào cực B2 
(vì T2 đang ở trạng thái bão hòa). 
 Mạch kích đếm: 
– Đối với mạch kích một bên thì mạch Flip-Flop phải đƣợc kích lần lƣợt, luân 
phiên vào cực B1 và B2 thông qua hai mạch vi phân và hai Diod. Để đổi trạng thái mạch 
Flip Flop bằng một thứ xung kích vào một ng chúng ta có thể dùng mạch kích đếm. 
– Sơ đồ mạch Flip-Flop có ng kích đếm nhận xung kích là xung vuông. Theo sơ 
đồ này, mạch đang ở trạng thái T1 bão hòa, T2 tắt. Hai điện trở 10K thêm vào mạch ra 
hai điểm A và B và hai điểm này có điện áp gần giống nhƣ điện áp của hai cực C1 và C2. 
Ta có: VA VC1= 0,2 V (T1 đang bão hòa) 
 VB VC 2 =11V (T2 đang tắt) 
CHƢƠNG 5: CÁC MẠCH TẠO XUNG 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 70 
– Khi có xung vuông ở ng vào Vin thì qua hai tụ C1, C2 sẽ có hai xung nhọn dƣơng 
ứng với cạnh lên xung của vuông và có 2 xung nhọn âm ứng với cạnh xuống của xung 
vuông tại điểm A và B. Thời điểm có xung nhọn dƣơng cả hai diode D1 – D2 đều bị phân 
cực ngƣợc nên không có tác dụng với mạch Flip-Flop. Khi có xung nhọn âm tại hai điểm 
A và B thì tại hai điểm này sẽ có hai mức biến đổi khác nhau. 
– Do VA 0,2 V nên khi có xung nhọn âm thì xung âm sẽ làm giảm điện áp VA và 
diode V1 đƣợc phân cực thuận. Điều này sẽ làm đổi trạng thái T1 từ bão hòa sang tắt và đổi 
trạng thái T2 từ tắt sang bão hòa. Lúc đó do VB =11V rất cao so với xung âm nên khi có 
xung nhọn âm thì điện áp VBvẫn ở mức dƣơng cao nên D2 vẫn bị phân cực ngƣợc và xung 
âm không có tác dụng với T2. 
– Khi có xung vuông thứ hai đến ng vào thì lần này xung nhọn âm chỉ có tác dụng 
đối với T2 là Transistor đang bão hòa nên mạch Flip-Flop lại trở về trạng thái cũ. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_vi_mach_tuong_tu_phan_1.pdf