Giáo trình Vi mạch tương tự (Phần 2)

CHƢƠNG 6: CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 71 
CHƯƠNG 6: CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA MẠCH 
KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 
 6.1 NGUỒN ỔN ÁP 
6.1.1 ỔN ÁP NỐI TIẾP 
 Ổn áp nối tiếp có tên “nối tiếp”là dựa vào phần tử điều khiển. 
 Ổn áp này, phần tử điều khiển mắc nối tiếp với tải. Điện áp ra Vo đƣợc ổn định 
bằng cách biến điệu “phần tử tích cực” nối tiếp thƣờng là 1 transistor nó có chức năng nhƣ 
1 địên trở thay đổi đƣợc. Nhƣng thay đổi ở địện vào V1 tạo nên sự thay đổi trong điện trở 
tƣơng đƣơng của phần tử nối tiếp ta gọi điện trở tƣơng đƣơng này là Rs. Tích số của Rs và 
dòng tải IL, làm cho sai biệt điện áp vào ra thay đổi và điện áp này bổ chính cho điện áp 
vào thay đổi. 
Hình 6.1 Ổn áp nối tiếp cơ bản 
 Ổn áp nối tiếp cơ bản đƣợc minh hoạ ở Hình 6.1 các phƣơng trình đặc trƣng 
nhƣ sau: 
Vo=V1 - IL.Rs 
 Thay đổi của Rs theo sự thay đổi của điện áp vào là: 
L
L
S
I
V
R
 Thay đổi của Rs theo thay đổi của dòng tải là: 
LL
SL
S
II
RI
R
.
 Các ổn áp nối tiếp cho 1 nguồn ổn định với mạch đơn giản và rẻ tiền.Tuy nhiên 
,trong các ứng dụng dòng điện lớn thì sụt áp ở phân tử tiêu khiển sẽ tạo mất mát công suất 
đáng kểvà ổn áp có hiệu suất thấp hơn nhiều. 
CHƢƠNG 6: CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 72 
6.1.2 ỔN ÁP SONG SONG 
 Ổn áp song song phần tử điện áp mắc song song với tải và điều khiển dòng điện 
trong phần tử điều khiển để bổ chính các biến động của điện áp vào hay các điều kiện tải 
thay đổi. 
 Ổn áp song song cơ bản đƣợc minh hoạ ở hình 6.2. 
 Khi Iload tăng, Ishunt (dòng qua phần tử điều khiên)giảm để điều chỉnh sự sụt áp 
qua Rs. Theo cách này thì Vo giữ không đổi. 
Vo = Vt- Is*Rs 
Is = IL+Ishunt 
Vo = Vt – Rs(IL+Ishunt ) 
 Thay đổi của Ishunt theo thay đổi của dòng tải IL là: 
SHUNT LI I 
 Thay đổi của Ishunt theo sự thay đổi của điện áp vào là: 
I
SHUNT
S
O
SHUNT
SHUNT
V
I
R
V
I
R
 Với Rshunt biểu diển điện trở tƣơng đƣơng của phân tử điều khiển. 
 Mặc dù ổn áp loại này thông thƣờng ít hữu hiệu hơn ổn áp nối tiếp hay ổn áp 
xung , nhƣng đối với một số ứng dụng nó lại có lợi .Ổn áp song song ít nháy với các biến 
đổi nhất thời của điện áp vào; nó không phản ánh những biến đổi nhất thời của dòng tải 
trở về nguồn, và nó vốn chịu đƣợc ngắt mạch. 
Hình 6.2 Ổn áp song song cơ bản 
CHƢƠNG 6: CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 73 
6.1.3 ỔN ÁP XUNG 
 Ổn áp xung sử dụng một khoá tích cực để làm phần tử điều khiển. Khoá này 
dùng để ngắt điện áp vào theo một chu kỳ làm việc thay đổi theo các yêu cầu của tải. Ổn 
áp xung cơ bản đƣợc minh hoạ hình 6.3 
 Một bộ lọc (thƣờng là lọc LC) dùng để lấy trung bình điện áp, điện ở ng vào 
của nó và đƣa điện áp đó đến tải ra. Do transistor hiển thị hoăc mở (dẫn bảo hoà) hoặc tắt 
nên công suất tiêu tán ở phần tử điều khiển sẽ tối thiểu. Vì lẽ đó, ổn áp xung hữu hiệu 
hơn ổn áp tiếp hay song song. Do nguyên nhân này, ổn áp xung đặc biệt thích hợp cho các 
ứng dụng có sai biệt điện áp vào ra lớn hay các yêu cầu dòng lớn. Trƣớc đây, ổn áp xung 
đƣợc thiết kế rời tuy nhiên những thành tựu gần đây của k thuật IC (mạch tích hợp, vi 
mạch ) đã tạo đƣợc nhiều ổn áp xung đơn tinh thể(monolithich) chứa tất cả các phần tử 
cần thiết kế các bộ biến đổi tăng áp, giảm hay đảo điện. 
 Sự biến đổi chu kỳ nhiệm vụ thƣờng đạt đƣợc bằng cách duy trì một tần số 
không đổi và thay đổi thời gian tắt mơ. Phƣơng pháp này ngƣời ta gọi là biến điệu bộ rộng 
xung. Một k thuật khác là duy trì thời gian mở không đổi và thay đổi thời gian tắt (thay 
đổi tần số). 
 Hiện nay, ổn áp DC sử dụng vi mạch chuyên dụng đã đạt đến độ ổn định rất 
cao, tuy nhiên muốn chế tạo một bộ ổn áp sử dụng Op-Amps có độ ổn định tƣơng đối tốt 
cũng không phải là điều khó! Có thể thực hiện theo mạch sau: 
Hình 5: Ổn áp 
Hình 6.3 Ổn áp xung cơ bản 
Hình 6.4 Ổn áp 
CHƢƠNG 6: CÁC ỨNG DỤNG KHÁC CỦA MẠCH KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN 
GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 74 
 Khi chỉnh định tỉ số giữa R2 và R3 thay đổi hệ số khuếch đại vòng kín của mạch 
sẽ làm thay đổi đƣợc điện áp ng ra ở mức ổn định mới. Với dòng tải tối đa là 1A trong 
khi điện áp ng vào biến thiên trong một dãy điện áp rộng, bộ nguồn này chắc chắn sử 
dụng đƣợc khá nhiều việc trong lĩnh vực điện tử vi mạch. 
6.2 TÁCH SÓNG KHÔNG ĐIỆN ÁP NGƢỠNG 
6.2.1 KHÁI NIỆM 
 Tách sóng là quá trình lấy lại tín hiệu điều chế. Tin hiệu sau tách sóng phải 
giống dạng tin hiệu ban đầu. Thực tế tín hiệu điều chế sau khi qua điều chế và qua kênh 
thông tin đƣa đến bộ tách sóng đã bị méo dạng thanh. Do méo phi tuyến trong bộ tách 
sóng, nên sau khi tách sóng ta lại nhận đƣợc khác dạng. Nhƣ vậy tín hiệu sau tách sóng 
thƣờng khác dạng tín hiệu nguyên thuỷ. Vi vậy một trong những yêu cầu cơ bản của quá 
trình tách sóng là méo phi tuyến nhỏ. 
6.2.2 MẠCH TÁCH SÓNG BIÊN ĐỘ DÙNG OP-AMP. 
 Các mạch tách sóng đỉnh (hoặc biên độ) ở trên đều mắc phải sai số ...  của bốn mức điện thế vào. Ta thấy các điện trở đầu 
vào giảm dần 1/2 lần điện trở trƣớc nó. Nghĩa là đầu vào D (MSB) có RIN = 1k, vì vậy 
bộ khuếch đại cộng chuyển ngay mức điện thế tại D đi mà không làm suy giảm (vì R f = 
1k). Đầu vào C có R = 2k, suy giảm đi 1/2, tƣơng tự đầu vào B suy giảm 1/4 và đầu vào 
A giảm 1/8. Do đó đầu ra bộ khuếch đại đƣợc tính bởi biểu thức: 
 Dấu âm (-) biểu thị bộ khuếch đại cộng ở đây là khuếch đại cộng đảo. Dấu 
âm này chúng ta không cần quan tâm. 
 Nhƣ vậy ng ra của bộ khuếch đại cộng là mức điện thế tƣơng tự, biểu thị 
tổng trọng số của các đầu vào. Dựa vào biểu thức (4) ta tính đƣợc các mức điện áp ra 
tƣơng ứng với các tổ hợp của các ng vào (bảng 9.1). 
HÌNH 9.10. DAC dùng điện trở có trọng số nhị phân và bộ khuếch đại cộng 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 108 
Bảng 9.1 Đầu ra ứng với điều kiện các đầu vào thích hợp ở 0V hoặc 5V. 
 Độ phân giải của mạch DAC hình 5.2 bằng với trọng số của LSB, nghĩa là 
bằng x 5V = 0.625V. Nhìn vào bảng 5.1 ta thấy đầu ra tƣơng tự tăng 0.625V khi số nhị 
phân ở đầu vào tăng lên một bậc. 
Ví dụ 2 : 
a. Xác định trọng số của mỗi bit đầu vào ở hình 9.7 
b. Thay đổi Rf thành 500W.Xác định đầu ra cực đại đầy thang. 
Giải : 
a. MSB chuyển đi với mức khuếch đại = 1 nên trọng số của nó ở đầu ra là 5V. Tƣơng tự 
nhƣ vậy ta tính đƣợc các trọng số của các bit đầu vào nhƣ sau: 
MSB # 5V 
MSB thứ 2 # 2.5V (giảm đi 1/2) 
MSB thứ 3 # 1.25V (giảm đi 1/4) 
MSB thứ 4 (LSB) # 0.625V (giảm đi 1/8) 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 109 
b. Nếu Rf = 500W giảm theo thừa số 2, nên mỗi trọng số đầu vào sẽ nhỏ hơn 2 lần so 
với giá trị tính ở trên. Do đó đầu ra cực đại ( đầy thang) sẽ giảm theo cùng thừa số, còn 
lại: -9.375/2 = -4.6875V 
9.2.7 DAC R/2R LADDER 
 Mạch DAC ta vừa khảo sát sử dụng điện trở có trọng số nhị phân tạo trọng 
số thích hợp cho từng bit vào. Tuy nhiên có nhiều hạn chế trong thực tế. Hạn chế lớn 
nhất đó là khoảng cách chênh lệch đáng kể ở giá trị điện trở giữa LSB và MSB, nhất là 
trong các DAC có độ phân giải cao (nhiều bit). Ví dụ nếu điện trở MSB = 1k trong 
DAC 12 bit, thì điện trở LSB sẽ có giá trị trên 2M. Điều này rất khó cho việc chế tạo 
các IC có độ biến thiên rộng về điện trở để có thể duy trì tỷ lệ chính xác. 
 Để khắc phục đƣợc nhƣợc điểm này, ngƣời ta đã tìm ra một mạch DAC 
đáp ứng đƣợc yêu cầu đó là mạch DAC mạng R/2R ladder. Các điện trở trong mạch 
này chỉ biến thiên trong khoảng từ 2 đến 1. Hình 5.4 là một mạch DAC R/2R ladder cơ 
bản. 
 Từ hình 9.11 ta thấy đƣợc cách sắp xếp các điện trở chỉ có hai giá trị đƣợc 
sử dụng là R và 2R. Dòng IOUT phụ thuộc vào vị trí của 4 chuyển mạch, đầu vào nhị 
phân B0 B1 B2 B3 chi phối trạng thái của các chuyển mạch này. Dòng ra IOUT đƣợc phép 
chạy qua bộ biến đổi dòng thành điện (Op-Amp) để biến dòng thành điện thế ra VOUT. 
Điện thế ng ra VOUT đƣợc tính theo công thức: 
HÌNH 9.11. DAC R/2R ladder cơ bản 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 110 
 Với B là giá trị đầu vào nhị phân, biến thiên từ 0000 (0) đến 1111(15) 
9.2.8 DAC VỚI ĐẦU RA DÕNG 
 Trong các thiết bị k thuật số đôi lúc cũng đòi hỏi quá trình điều khiển 
bằng dòng điện. Do đó ngƣời ta đã tạo ra các DAC với ng ra dòng để đáp ứng yêu cầu 
đó. Hình 9.13 là một DAC với ng ra dòng tƣơng tự tỷ lệ với đầu vào nhị phân. Mạch 
DAC này 4 bit, có 4 đƣờng dẫn dòng song song mỗi đƣờng có một chuyển mạch điều 
khiển. Trạng thái của mỗi chuyển mạch bị chi phối bởi mức logic đầu vào nhị phân. 
 Dòng chảy qua mỗi đƣờng là do mức điện thế quy chiếu VREF và giá trị 
điện trở trong đƣờng dẫn quyết định. Giá trị điện trở có trọng số theo cơ số 2, nên 
cƣờng độ dòng điện cũng có trọng số theo hệ số 2 và tổng cƣờng độ dòng điện ra IOUT 
sẽ là tổng các dòng của các nhánh. 
 DAC với đầu dòng ra có thể chuyển thành DAC có đầu ra điện thế bằng 
cách dùng bộ khuếch đại thuật toán (Op-Amp) nhƣ hình 9.14. 
HÌNH 9.13. DAC có đầu ra cơ bản 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 111 
 Ở hình trên IOUT ra từ DAC phải nối đến đầu vào “ – ” của bộ khuếch đại 
thuật toán. Hồi tiếp âm của bộ khuếch đại thuật toán buộc dòng IOUT phải chạy qua RF 
và tạo điện áp ng ra VOUT và đƣợc tính theo công thức: 
 Do đó VOUT sẽ là mức điện thế tƣơng tự, tỷ lệ với đầu vào nhị phân của 
DAC. 
9.3 MẠCH ĐỊNH THỜI 
9.3.1 VI MẠCH 555 
 IC thời gian 555 đƣợc du nhập vào những năm 1971 bằng công ty Signetics 
Corporation bằng 2 dòng sản phẩm SE555/NE555 và đƣợc gọi là máy thời gian và cũng 
là loại có đầu tiên. Nó cung cấp cho các nhà thiết kế mạch điện tử với chi phí tƣơng đối 
rẻ, ổn định và những mạch tổ hợp cho những ứng dụng cho đơn ổn và không ổn định. 
Từ đó thiết bị này đƣợc làm ra với tính thƣơng mại hóa. 10 năm qua một số nhà sản 
suất ngừng sản suất loại IC này bởi vì sự cạnh tranh và những lý do khác. Tuy thế 
những công ty khác lại sản suất ra những dòng này. IC 555 hiện nay đƣợc sử dụng khá 
phổ biến ở các mạch tạo xung, đóng cắt hay là những mạch dao động khác. 
9.3.2. THÔNG SỐ 
+ Điện áp đầu vào : 2 - 18V ( Tùy từng loại của 555 : LM555, NE555, 
NE7555..) 
+ Dòng tiêu thụ : 6mA - 15mA 
HÌNH 9.14. Nối với bộ đổi dòng thành điện thế 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 112 
+ Điện áp logic ở mức cao : 0.5 - 15V 
+ Điện áp logic ở mức thấp : 0.03 - 0.06V 
+ Công suất tiêu thụ (max) 600mW 
9.3.3. CHỨC NĂNG CỦA 555 
+ Tạo xung 
+ Điều chế đƣợc độ rộng xung (PWM) 
+ Điều chế vị trí xung (PPM) (Hay dùng trong thu phát hồng ngoại) 
... 
9.3.4. Bố TRÍ CHÂN VÀ SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ 
 Hình dạng của 555 ở trong hình 1 và hình 2. Loại 8 chân hình tròn và loại 8 
chân hình vuông. Nhƣng ở thị trƣờng Việt Nam chủ yếu là loại chân vuông. 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 113 
 Nhìn trên hình 3 ta thấy cấu trức của 555 nó tƣơng đƣơng với hơn 20 
transitor , 15 điện trở và 2 diode và còn phụ thuộc vào nhà sản xuất. Trong mạch tƣơng 
đƣơng trên có : đầu vào kích thích , khối so sánh, khối điều khiển chức năng hay công 
suất đầu ra.Một số đặc tính nữa của 555 là : Điện áp cung cấp nằm giữa trong khoảng 
từ 3V đến 18V, dòng cung cấp từ 3 đến 6 mA. 
 Dòng điện ngƣỡng xác định bằng giá trị lớn nhất của R + R . Để điện áp 
15V thì điện trở của R + R .phải là 20M. Tất cả các IC thời gian đều cần 1 tụ điện ngoài 
để tạo ra 1 thời gian đóng cắt của xung đầu ra. Nó là một chu kì hữu hạn để cho tụ điện 
(C) nạp điện hay phòng điện thông qua một điện trở R. Thời gian này đƣợc xác định 
thông qua điện trở R và tụ điện C 
Đƣờng cong nạp của tụ điện 
 Mạch nạp RC cơ bản nhƣ trên hình 4. Giả sử tụ ban đầu phóng điện. Khi 
mà đóng công tắc thì tụ điện bắt đầu nạp thông qua điện trở. Điện áp qua tụ điện từ giá 
trị 0 lên đến giá trị định mức vào tụ. Đƣờng cong nạp đƣợc thể hiện qua hình 4A.Thời 
gian đó nó để cho tụ điện nạp đến 63.2% điện áp cung cấp và hiểu thời gian này là 1 
hằng số. Giá trị thời gian đó có thể tính bằng công thức đơn giản sau: t = R.C 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 114 
 Chức năng từng chân của 555 
IC NE555 N gồm có 8 chân 
+ Chân số 1(GND): nối GND để lấy dòng cấp cho IC hay chân còn gọi là 
chân chung. 
+ Chân số 2(TRIGGER): Đây là chân đầu vào thấp hơn điện áp so sánh và 
đƣợc dùng nhƣ 1 chân chốt hay ng vào của 1 tần so 
áp.Mạch so sánh ở đây dùng các transitor PNP với 
mức điện áp chuẩn là 2/3Vcc. 
+ Chân số 3(OUTPUT): Chân này là chân dùng để lấy tín hiệu ra logic. Trạng 
thái của tín hiệu ra đƣợc xác định theo mức 0 và 1. 1 
ở đây là mức cao nó tƣơng ứng với gần bằng Vcc 
nếu (PWM=100%) và mức 0 tƣơng đƣơng với 0V 
nhƣng mà trong thực tế mức 0 này ko đƣợc 0V mà 
nó trong khoảng từ (0.35 ->0.75V) . 
+ Chân số 4(RESET): Dùng lập định mức trạng thái ra. Khi chân số 4 nối 
masse thì ng ra ở mức thấp. Còn khi chân 4 nối vào 
mức áp cao thì trạng thái ng ra tùy theo mức áp trên 
chân 2 và 6.Nhƣng mà trong mạch để tạo đƣợc dao 
động thƣờng hay nối chân này lên VCC. 
+ Chân số 5(CONTROL VOLTAGE): Dùng làm thay đổi mức áp chuẩn trong IC 555 
theo các mức biến áp ngoài hay dùng các điện trở 
ngoài cho nối GND. Chân này có thể không nối cũng 
đƣợc nhƣng mà để giảm trừ nhiễu ngƣời ta thƣờng 
nối chân số 5 xuống GND thông qua tụ điện từ 
0.01uF đến 0.1uF các tụ này lọc nhiễu và giữ cho 
điện áp chuẩn đƣợc ổn định. 
+ Chân số 6(THRESHOLD) : là một trong những chân đầu vào so sánh điện áp 
khác và cũng đƣợc dùng nhƣ 1 chân chốt. 
+ Chân số 7(DISCHAGER) : có thể xem chân này nhƣ 1 khóa điện tử và chịu điều 
khiển bỡi tầng logic của chân 3 .Khi chân 3 ở mức áp 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 115 
thấp thì khóa này đóng lại.ngƣợc lại thì nó mở ra. 
Chân 7 tự nạp xả điện cho 1 mạch R-C lúc IC 555 
dùng nhƣ 1 tầng dao động . 
+ Chân số 8 (Vcc): Không cần nói cũng bít đó là chân cung cấp áp và 
dòng cho IC hoạt động. Không có chân này coi nhƣ 
IC chết. Nó đƣợc cấp điện áp từ 2V -->18V (Tùy 
từng loại 555 nhé thấp nhất là con NE7555) 
 Nguyên lý hoạt động 
 Ở trên mạch trên H: mức cao và gần bằng Vcc; L là mức thấp và bằng 0V. 
Sử dụng FF – RS 
 Khi S = [1] thì Q = [1] và = Q- = [ 0]. 
Sau đó: Khi S = [0] thì Q = [1] và =Q- = [0]. 
 Khi R = [1] thì = [1] và Q = [0]. 
 Khi S = [1] thì Q = [1] và khi R = [1] thì Q = [0] bởi vì Q-= [1], transisitor 
mở dẫn, cực C nối đất. Cho nên điện áp không nạp vào tụ C, điện áp ở chân 6 không 
vƣợt quá V2. Do lối ra của Op-amp 2 ở mức 0, FF không reset. 
 Khi mới đóng mạch, tụ C nạp qua Ra, Rb, với thời hằng (Ra+Rb)C. 
* Tụ C nạp từ điện Áp 0V -> Vcc/3: 
 Lúc này V+1(V+ của Opamp1) > V-1. Do đó O1 (ng ra của Opamp1) có 
mức logic 1(H). 
+ V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do đó O2 = 0(L). 
+ R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q đảo) = 0. 
+ Q = 1 --> Ngõ ra = 1. 
+ /Q = 0 --> Transistor hồi tiếp không dẫn. 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 116 
* Tụ C tiếp tụ nạp từ điện áp Vcc/3 -> 2Vcc/3: 
+ Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0. 
+ V+2 < V-2. Do đó O2 = 0. 
+ R = 0, S = 0 --> Q, /Q sẽ giứ trạng thái trƣớc đó (Q=1, /Q=0). 
 Transistor vẫn ko dẫn ! 
* Tụ C nạp qua ngƣỡng 2Vcc/3: 
+ Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0. 
+ V+2 > V-2. Do đó O2 = 1. 
+ R = 1, S = 0 --> Q=0, /Q = 1. 
+ Q = 0 --> Ng ra đảo trạng thái = 0. 
+ /Q = 1 --> Transistor dẫn, điện áp trên chân 7 xuống 0V ! 
+ Tụ C xả qua Rb. Với thời hằng Rb.C 
+ Điện áp trên tụ C giảm xuống do tụ C xả, làm cho điện áp tụ C 
nhảy xuống dƣới 2Vcc/3. 
* Tụ C tiếp tục "XẢ" từ điện áp 2Vcc/3 --> Vcc/3: 
+ Lúc này, V+1 < V-1. Do đó O1 = 0. 
+ V+2 < V-2. Do đó O2 = 0. 
+ R = 0, S = 0 --> Q, /Q sẽ giứ trạng thái trƣớc đó (Q=0, /Q=1). 
 Transistor vẫn dẫn ! 
* Tụ C xả qua ngƣỡng Vcc/3: 
+ Lúc này V+1 > V-1. Do đó O1 = 1. 
+ V+2 < V-2 (V-2 = 2Vcc/3) . Do đó O2 = 0. 
+ R = 0, S = 1 --> Q = 1, /Q (Q đảo) = 0. 
+ Q = 1 --> Ngõ ra = 1. 
+ /Q = 0 --> Transistor không dẫn -> chân 7 không = 0V nữa và tụ C 
lại đƣợc nạp điện với điện áp ban đầu là Vcc/3. 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 117 
Vậy: 
 Trong quá trình hoạt động bình thƣờng của 555, điện áp trên tụ C chỉ dao 
động quanh điện áp 
3
2
3
cccc VV . (Xem dƣờng đặc tính tụ điện phóng nạp ở trên) 
 Khi nạp điện, tụ C nạp điện với điện áp ban đầu là 
3
ccV , và kết thúc nạp ở 
thời điểm điện áp trên C bằng 2
3
ccV .Nạp điện với thời hằng là (Ra+Rb)C. 
 Khi xả điện, tụ C xả điện với điện áp ban đầu là 2
3
ccV , và kết thúc xả ở thời 
điểm điện áp trên C bằng 
3
ccV . Xả điện với thời hằng là Rb.C. 
 Thời gian mức 1 ở ng ra chính là thời gian nạp điện, mức 0 là xả điện. 
9.3.5. TÍNH TẦN SỐ VÀ CHẾ ĐỘ XUNG CỦA 555 
 Nhìn vào sơ đồ mạch trên ta có công thức tính tần số , độ rộng xung. 
+ Tần số của tín hiệu đầu ra là: 
)(.2ln
1
21 RRC
f
+ Chu kì của tín hiệu đầu ra : 
f
T
1
+ Thời gian xung ở mức H (1) trong một chu kì: t1 = ln2 .(R1 + R2).C 
+ Thời gian xung ở mức L (0) trong 1 chu kì: t2 = ln2.R2.C 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 118 
 Nhƣ vậy trên là công thức tổng quát của 555. Tôi lấy 1 ví dụ nhỏ là : để tạo 
đƣợc xung dao động là f = 1.5Hz . Đầu tiên tôi cứ chọn hai giá trị đặc trƣng là R1 và C2 
sau đó ta tính đƣợc R1. Theo cách tính toán trên thì ta chọn : C = 10nF, R1 =33k --> R2 
= 33k (Tính toán theo công thức) 
9.3.6 MẠCH ỨNG DỤNG 
 Mạch báo động dùng SCR 
 Mạch Trigger 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 119 
 Mạch âm thanh dùng 2 IC 555 
9.4 MẠCH KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT 
9.4.1 IC KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT DÙNG TDA2030 
IC TDA 2030 ( Khuếch đại âm thanh HI-FI 14W). 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 120 
 Đặc tính : TDA2030 là một mạch tích hợp khối trong gói phiên bản của 
PENTAWATT, đƣợc sử dụng nhƣ một khuếch đại tần số thấp ở chế độ AB. Thông 
thƣờng nó cung cấp suất ra 14W (d = 0,5%) tại 14V áp vào /4R trở kháng ra tải ; ± 14 
V hoặc 28V, đảm bảo công suất đầu ra là 12W trên tải 4 Ω và 8W trên tải 8Ω 
(DIN45500). 
 TDA 2030 đảm bảo dòng ra cao ổn định và méo thấp. Thêm vào đó các 
thiết bị của doanh nghiệp (và đƣợc cấp bằng sáng chế) ngắn mạch để bảo vệ loa bao 
gồm một hệ thống tự động sắp xếp để hạn chế công suất tiêu thụ đột biến để giữ cho 
công suất điểm làm việc của bóng bán dẫn (transistor) đầu ra luôn vận hành trong điều 
kiện an toàn nhất. Một hệ thống tắt trở nhiệt cũng đƣợc tích hợp trong đó. 
 Hình minh họa : 
 Những thuộc tính tối đa : 
 VS Điện áp cấp vi giới hạn) 3.5 A 
 PTOT Công suất tiêu nguồn ±18(36) V 
 VI Điện áp vào VS 
 VI Điện áp vào vi phân ±15 V 
 IO Dòng ra đỉnh (phạm tán 20 W 
 Tstg,Tj Nhiệt độ cho phép hoạt động -40÷150 0C 
 Công suất ra tƣơng ứng : 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 121 
 Những thuộc tính về điện : 
 Tụ điện, điện trở. 
 Tụ : Chỉ cho phép dòng điện một chiều đi qua.Tụ có giá trị càng nhỏ thìchỉ cho phép 
tần số cao đi qua và ngƣợc lại với tụ có giá trị lớn. 
 Điện trở : Có tác dụng hạn chế dòng và phân áp.Khi đƣợc kết hợp với tụ thì khối 
này có tác dụng lọc thông tùy theo hắng số thời gian của chúng . 
 Mạch khuếch đại công suất dùng IC TDA2003 
 Hiện nay, để thiết kế mạch khuếch đại công suất suất nhỏ (vài WATT đến 
vài chục WATT) ngƣời ta thƣờng sử dụng linh kiện tích hợp (IC). Mạch khuếch đại 
công suất dùng IC có hiệu suất làm việc cao, mạch đơn giản và dễ thiết kế. 
CHƢƠNG 9: CÁC MẠCH KHÁC 
 GIÁO TRÌNH VI MẠCH TƢƠNG TỰ Trang 122 
9.4.2 MỘT SỐ THÔNG SỐ KỸ THUẬT CỦA TDA2003 
+ Dải tần làm việc: 40Hz – 15Khz 
+ Điện áp cung cấp 8 – 18VDC 
+ Điện trở tải (loa) 4 (công suất ra sẽ thay đổi nếu điện trở tải thay 
đổi) 
+ Công suất ra tại 1Khz: ~6W tại mức điện áp cung cấp 14,4V 
+ Hiệu suất 69% 
 Trong đó: Rx và Cx đƣợc xác định: Rx = 20. R2 
1..2
1
RBw
Cx

 ; Bw: độ rộng băng tần, chọn là 20Khz