Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com BÀI 8 THIẾT KẾ MẠCH ỨNG DỤNG I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU - 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. II. NỘI DUNG 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 Thực tập Trang 49 t 1 = 0,693(Rt a + Rt b )Ct t 2 = 0,693 Rt b .Ct T= t 1 + t 1 = 0,693(Rt a + 2Rt b )Ct Ra Hçnh 5.3 .01uF Ct Rtb Rta (5-15V) Vcc 555 7 6 2 1 5 3 4 8 Nạp xã Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com chu 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. V c (t) = [ V c (∞ ) - V c (0) ] (1 - exp (-(t - t 0 )/τ )) + V c (0) V c (∞ ) = Vcc ; V c (0) = 0. ⇒ V c (t) = Vcc (1 - exp (-(t - t 0 )/τ )). Tại thời điểm t = t0 + T0 ( Vc (t0 + T0 ) = 2/3 Vcc. ⇒ T 0 = τ. ln 3 = 1,1 RC 2. IC tuyến tính - Mạch khuyếch đại không đảo pha Vi - VCC Rht R Vo . + VCC - + TL084 3 2 1 411 Hệ số khuyếch đại tìm được nhờ cân bằng dòng tại nút 2: I R = I ht . Nên ta có ht oii R VV R V − =− vậy V o = (1+R ht /R)V i Nếu R= ∞ và R ht = 0 thì hệ số khuyếch đại của mạch là 1. Khi đó mạch là mạch đệm có V 0 = V i Thực tập Trang 50 8 4 7 6 2 3 1 5 R v I v 0 v cc c .01 t t t v cc v i 1/3v cc v 0 v logic 1 v cc v c 0 0 t 1 Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com - Mạch khuyếch đại đảo Mối quan hệ gữa điện áp ngõ vào với điện áp ngõ ra. V o = R R ht − V i - + TL0843 2 1 411 + VCC - VCC Vo Vi R Rht . - Mạch khuyếch đại vi sai R1 R3R2 . Rht Vy - VCC - + TL084 3 2 1 4 11 Vx +VCC Vo Đầu tiên ta xét V x ngắn mạch ta có điện áp đặt vào cổng 3 là 32 3 3 RR VR V y + = Áp dụng công thức đối với mạch khuyếch đại không đảo ta có 32 3 11 31 11 RR VR R R R R VV y htht o +         +=         += Khi ngắn mạch V y áp dụng công thức mạch khuyếch đại đảo ta có x ht o V R R V 1 2 −= Do IC làm việc ở chế độ tuyến tính áp dụng nguyên lý xếp chồng ở cổng ra Thực tập Trang 51 Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com V o = V o1 + V o2 = x ht y ht V R R RR VR R R 132 3 1 1 − +         + Khi chọn R 1 = R 2 . R 3 = R ht Ta có: V o = 1 R R ht − (V x – V y ) 3. Mạch ứng dụng đơn giản. Thực tập Trang 52 R9 R U4B 7408 4 5 6 R14 R D7 VANG2 R10 R Q6 R8 R R6 R VCC Q2 U2A 74ACT74 2 3 5 6 14 4 7 1 D CLK Q Q VCC PR GND CL Q1 R11 R D5 DO1 R4 R D3 XANH1 VCC D4 VANG1 U4D 7408 12 13 11 VCC D6 XANH2 R1 U3A 7404 1 2 U4A 7408 1 2 3 D2 U4C 7408 9 10 8 U3B 7404 34 R7 R R5 R D1 Q4 Q3 C1C R13 R Q5 R3 R U1 NE555 3 4 8 1 5 2 6 7 OUT RST VCC GND CV TRG THR DSCHG R12 R R2 C2 U3C 7404 5 6 D8 DO2 Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com VCC Q1 VCC C2 U2A 74ACT74 2 3 5 6 14 4 7 1 D CLK Q Q VCC PR GND CL D1 R1 R4 VCC D1 AC Q2 R5 C1 C3 R2 Q3 R7 . D2 R6 Q4 L1T1 1 4 53 2 VCC U1 NE555 2 5 3 7 6 4 8 1 TR CV Q DIS THR R VCC GND VCC Q4 C1 C C2 1n 0 R4 R17 Q6 0 Q9 0 in R3 Q10 M R15 VCC Q2 R16 D1 R6 R12 VCC 0 U1 NE555 3 4 8 1 5 2 6 7 OUT RST VCC GND CV TRG THR DSCHG 0 R11 Q5 R10 0 R8 Q7 VCC R14 R9 R7 R1 Q8 R5 Q1 Q3 R13 R2 VCC Thực tập Trang 53 . Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com BÀI 8 THIẾT KẾ MẠCH ỨNG DỤNG I. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU - Sinh viên cần nắm vững những kiết thức về lý thuyết để tính các linh kiện trong mạch và. có 32 3 11 31 11 RR VR R R R R VV y htht o +         +=         += Khi ngắn mạch V y áp dụng công thức mạch khuyếch đại đảo ta có x ht o V R R V 1 2 −= Do IC làm việc ở chế độ tuyến tính áp dụng nguyên lý xếp chồng ở cổng ra Thực tập Trang 51 Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com V o . khuyếch đại của mạch là 1. Khi đó mạch là mạch đệm có V 0 = V i Thực tập Trang 50 8 4 7 6 2 3 1 5 R v I v 0 v cc c .01 t t t v cc v i 1/3v cc v 0 v logic 1 v cc v c 0 0 t 1 Mạch ứng dụng nguyenvanbientbd47@gmail.com -