Học viện kỹ thuật quân Bộ môn Lý thuyết mach -Đo lờng khoa vô tuyến điện tử nguyễn văn Thớc Kỹ thuật điện tử (dùng cho chuyên ngành ) hà nội 2004 mục lục Trang Chơng 1:tín hiệu hệ thống điện tử 1.1 Khái niệm chung tín hiệu 1.2 Một số thông số đặc tính tín hiệu 1.3 Các hệ thống điện tử thông dụng 1.4 Các dạng tín hiệu điều chế 1.5 Phân loại sóng vô tuyến điện theo tần số đặc điểm qúa trình truyền sóng 1.6 Sơ lợc lọc tần số Chơng2:Các linh kiện điện tử thông dụng 2.1.Cơ sở vật lý linh kiện ®iƯn tư 2.2.C¸c tham sè cđa linh kiƯn ®iƯn tư 2.3.Điện trở 2.4.Tụ điện 2.5.Cuộn cảm Chơng 3:Các dụng cụ bán dẫn 3.1.Cơ chế bán dẫn 3.2.Mặt ghép n-p 3.3.Diot bán dẫn 3.4.Tranzisto lỡng cực 3.5 Tranzisto trờng 3.6.Phần tử nhiều mặt ghép n-p 3.7.Các dụng cụ quang điện bán dẫn 3.8.Các dụng cụ hiển thị 3.9.Sơ lợc mạch tích hợp Chơng 4:Khuếch đại điện tử 4.1.Phân loại, tham số đặc tính khuếch đại 4.2.Sơ lợc hồi tiếp mạch khuếch đại 4.3.Các chế độ làm việc mạch khuếch đại 4.4.Cấp nguồn ổn định chế độ làm việc tranzisto 4.5.Khuếch đại điện trở 4.6.Ví dụ tính toán mạch khuếch đại diện trở Emitơ chung 4.7.Một số cách mắc tranzisto đặc biệt khuếch đại 4.8.Khuếch đại dải rộng khuếch đại xung 4.9.Khuếch đại điện trở có hồi tiếp âm 4.10 Khuếch đại điện trở nhiều tầng 4.11.Khuếch đại chọn lọc 5 13 16 19 32 32 35 37 40 43 46 46 48 49 51 59 63 65 67 68 74 74 78 83 84 89 100 103 104 109 110 112 4.12.Khuếch đại công suất 117 Chơng 5:Khuếch đại thuật toán ứng dụngcủa chúng 125 5.1.Khuếch đại vi sai 125 5.2.Khuếch đại thuật toán 132 5.3.Một số mạch tính toán điều khiển tuyến tính khuếch đại thuật toán 139 5.4 Một số mạch tạo hàm phi tuyến khuếch đại thuật toán 152 Chơng 6:Tạo dao động hình sin 159 6.1.Khái niệm chung 159 6.2.Tạo dao đọng hình sin LC ghép hỗ cảm 160 6.3 Tạo dao đọng hình sin kiểu ba điểm 162 6.4 Tạo dao động thach anh 166 6.5.Tạo dao động RC 169 Chơng 7:Nguyên lý biến đổi phi tuyến 172 7.1.Khái niệm chung mạch phi tuyến 172 7.2.Điều biên 174 7.3.Điều tần điều pha 179 7.4.Tách sóng biên độ 182 7.5.Tách sóng pha 183 7.6.Tách sóng tần số 185 7.8.Biến tần 189 7.9.Vong giữ pha PLL 190 Chơng 8: Kü tht xung -sè 193 8.1.Kh¸i niƯm chung vỊ tín hiệu xung 193 8.2.Các phần tử tuyến tính dùng kỹ thuật xung 194 8.3.Mạch khoá 198 8.4.Mạch trigơ 201 8.5 Mạch đa hài đợi 205 8.6 Mạch đa hài tự dao động 207 8.7 Mạch dao động bloking 208 8.8.Mạch tạo điện áp ca 210 8.9.Khai niệm thuật toán logic,phần tử logic đại số logic 213 8.10.Các phần tử logic 216 8.10.Các phần tử logic thông dụng 8.12.Trigơ số 8.13.Mạch đơn hài 8.14.Mạch đa hài tự dao động số 8.15.Bộ đếm 8.16.Bộ ghi-dịch 8.17.Bộ biến đổi mà giải mà 8.18.Bộ dồn kênh tách kênh 8.19.Các nhớ bán dẫn Chơng 9:nguồn nuôi 9.1.Khái niệm chung 9.2.Các mạch chỉnh lu pha 9.3.Chỉnh lu ba pha 221 224 229 230 230 234 235 242 244 248 248 250 254 9.4ổn áp chiều Tài liệu tham khảo 257 268 tài liệu tham khảo Lý thuyêt mạch tín hiệu-T1,T2,T3-Đỗ Huy Giác-HVKTQS 2001,3003 Lý thuyêt mạch tín hiệu-T1,T2,T3-Phơng Xuân Nhàn,Hồ Anh Tuý NXB KHKT 1998 Kỹ thuật mạch điện tử-Phạm Minh Hà - NXB KHKT 1997 Kü tht ®iƯn tư-Ngun Xuân Thụ - NXB giáo dục 1997 OC P ТRАHЗCTPOB И ТRАHЗCTOPHЫX CXEM ИЗД.эHPГИИ 1977 The art electronics ,Paul Horowít,Winfield Hill-Cmbrige -LondonNewyork-1980-1983 Điện tử công nghiệp-Nguyễn Xuân Quỳnh-NXB ĐH G D 1988 Dụng cụ bán dẫn vi điện tử -Đỗ Xuân ThụNXB ĐH G D 1985 иёиУызд ΠpиёMHыe УCTPOиCTBO-TPиXиMeHKO ИЗД.TEXHИKA 1972 10 Electronics circuits-Ghausi-1972 lời nói đầu Loài ngời đà bớc vào mét thiªn niªn kû míi,mét thiªn niªn kû cđa khoa học kỹ thuật công nghệ cao.Ngày lúc ,mọi nơi đời sống hàng ngày nh kỹ thuật quân sự-quân dụng ta thấy có mặt thiết bị điện tử.Trong Học viện kỹ thuật quân kiến thức lĩnh vực điện tử không cần trang bị cho kỹ s thuộc chuyên ngành điện tử nh kỹ s thông tin,kỹ s− tªn lưa, kü s− rada, kü s− y sinh, kỹ s tác chiến điện tử mà cần trang bị cho kỹ s chuyên ngành khí,xe,công trình,vũ khí Các kỹ s thuộc chuyên ngành "không điện" buộc phải làm việc với trang thiết bị -khí tài hệ thống cơ-điện -điện tử phức tạp.Vì vậy,môn học kỹ thuật điện tử với số môn học khác thuộc khoa vô tuyến điện tử cố gắng trang bị lợng kiến thức tạm đủ cho loại hình kỹ s này.Giáo trình "Kỹ thuật điện tử" tài liệu tham khảo cho học viên nghiên cứu môn học Kỹ thuật điện tử Giáo trình trình bày kiến thức đại cơng điện tử -vô tuyến điện tử chơng: Chơng 1:Tín hiệu hệ thống điện tử.Trình bày khái niệm,định nghĩa kinh điển tín hiệu ,các hệ thống truyền tin,các dạng tín hiệu vô tuyến điện ,các mạch cộng hởng chọn lọc tín hiệu theo tần số Chơnh2:Các linh kiện điện tử thông dụng Trình bày cấu tạo vật lý,các đặc tính kỹ thuật ,các tham số linh kiện điện tử thụ động thông dụng điện trở,tụ điện cuộn cảm sản xuất công nghiệp Chơng 3:Các dụng cụ bán dẫn.Trình bày cấu tróc vËt lý cđa b¸n dÉn,c¸c dơng b¸n dÉn nh diot,tranzisto,các dụng cụ nhiều mặt ghép n-p số dụng cụ bán dẫn quang điện Chơng 4:Khuếch đại điện tử: Phân tích nguyên lý làm việc,các đặc tính-chỉ tiêu kỹ thuật mạch khuếch đại điện tử tranzisto lỡng cực tranzisto trờng Chơng 5:Khuếch đại thuật toán ứng dụng.Trình bày khuếch đại vi sai,trên sở trình bày loại vi mạch thông dụng khuếch đại thuật toán số mạch analog xây dựng khuếch đại thuật toán Chơng 6.Tạo dao động hình sin Trình bày nguyên lý ác mạch tạo sóng hình sin kỹ thuật điện tử Chơng 7:Nguyên lý biến đổi phi tuyến.Trình bày nguyên lý biến đổi phổ tín hiệu mạch điều chế,tách sóng,biến tần Chơng 8:Kỹ thuật xung-số.Trình bày kiến thức kỹ thuật xung kỹ thuật số,các mạc số Chơng 9:Nguồn nuôi.Trình bày mạch nguồn thông dung sử dụng kỹ thuật điện tử chỉnh lu ổn áp Tác giả xin chân thành cám ơn đồng nghiệp môn Lý thuyết mạch -đo lờng khoa vô tuyến điện tử :Các PGS-TS Đỗ Huy Giác,Vũ Nh Giao,Bùi Văn Sáng đà có góp ý quý giá cho tác giả hoàn thành giáo trình này.Giáo trình không tránh khỏi sai sót,mong đợc góp ý bạn đọc,xin cám ơn nhiều Hà nội 2003 Tác giả Chơng Tín hiệu hệ thống điện tử 1.1 Khái niệm chung tÝn hiƯu TÝn hiƯu lµ biĨu hiƯn vËt lý cđa tin tøc Trong kü tht ®iƯn tư , tin tức đợc biến đổi thành dao động điện từ, hay nói cách khác tín hiệu dao động ®iÖn tõ cã chøa tin tøc ë ®ã VÝ dụ mirco biến đổi tiếng nói thành dòng điện gần nh liên tục theo thời gian Tín hiệu điện từ sơ khai vừa nói ta gọi chung tín hiệu sơ cấp Khi nghiên cứu tín hiệu ngời ta th−êng biĨu diƠn nã lµ mét hµm cđa biÕn thời gian biến tần số Tuy nhiên biểu diễn tín hiệu ( điện áp dòng điện ) hàm biến thời gian thuận lợi thông dụng Nếu ta biểu diễn tín hiệu hàm s(t), t biến thời gian tín hiệu tuần hoàn không tuần hoàn s(t) = s( t + nT);n=0,1,2 (1.1.) Khi s(t) thoả mÃn điều kiện (1.1) thời điểm t s(t) tín hiệu tuần hoàn với chu kỳ T ( T nhận giá trị nhỏ nhất) Nếu không tìm đợc giá trị hữu hạn T thoả mÃn (1.1) tức T tiến tới vô ( T) s(t) u(t) tín hiệu không tuần hoàn Trong tín hiệu tuần hoàn Um thông dụng tín hiệu có dạng t T hình sin (dao động điều hoà ) nh hình 1.1.Dao động đợc biểu Hình 1.1 Điện áp hình diễn hàm điều hoà: u (t) =Um sin(t + ) (1.2) Um , tơng ứng biên độ, tần số góc pha ban đầu tín hiệu Với cách biểu diễn tín hiệu hàm thời gian , tín hiệu đợc chia thành dạng dạng liên a) b) u u tục ( hay tơng tự analog) dạng rời rạc ( hay tÝn hiÖu xung t t digital) u u c) d) Trong thực tế thờng sử dụng dạng t t xung nh hình 1.2 : a)xung vuông ,b) xung Hình 1.2.Các dạng xung thông dụng ca, c) xung nhọn đầu,d)xung hình thang 1.2 Một số thông số đặc tính tín hiệu 1.2.1 Phổ tín hiƯu http://www.ebook.edu.vn Mét tÝn hiƯu liªn tơc cịng nh rời rạc thờng gồm nhiều thành phần tần số VÝ dơ nh− tiÕng nãi cđa ng−êi lµ dao động phức tạp, gồm tần số âm thành phần hài có biên độ pha khác Tần số tiếng nói nằm khoảng 80 ữ 1200 Hz giọng nói định Để tìm hiêut tín hiệu, ngời ta thờng biểu diễn phụ thuộc biên độ pha tín hiệu vào tần số đồ thị Đồ thị gọi tơng ứng phổ biên ®é vµ phỉ pha cđa tÝn hiƯu a)Phỉ cđa tÝn hiệu tuần hoàn Nếu tín hiệu s(t) tuần hoàn với chu kỳ T thoả mÃn điều kiện: + s(t) dt < (1.1) phân tích thành tổng vô số dao động điều hoà (công cụ toán ) chuỗi Fourrier dạng: s(t) = A + ∑ (a k cos kω1t + b k sin kω1 t ) = k =1 (1.2) ∞ Ao + ∑ Ak cos ( kω1 t + ϕ K ) k =1 +∞ hay s(t ) = ∑ C K e jkω1t k = −∞ (1.2)’ Trong ®ã: ⎫ T 2T s(t ) dt; a k = ∫ s(t ) cos kω1dt ⎪ ∫ T T0 ⎪ T ⎪ b k = ∫ s(t ) sin kω1dt ⎬ T0 ⎪ ⎪ b AK = a + b ; ϕ k = −arc tg k k k ⎪ ak ⎭ A0 = (1.13) - Tần số góc sóng k = 1,2,3,4 T AK,K -tơng ứng biên độ pha sóng hài bậc k Chuỗi (1.2) gọi chuỗi Fourrie.Nó biểu diễn dới dạng phức nh (1.2) Chú ý ,theo (1.13) : s(t) hàm chẵn bk ,nếu s(t) hàm lẻ ak ω 1= Trong ®ã C = C k e k gọi biên độ phức (Chữ CK có dấu chấm phía trên)của sóng hài bậc k , đợc xác định theo biểu thức (1.3) (1.3): http://www.ebook.edu.vn T − jkω1t ∫ s( t ) e Ck = dt T T (1.3)’ Nh− vËy dao động tuần U(t) hoàn phân tích thành U0 tổng vô số dao động điều hoà với tần số a) bội k1 ,gọi t sóng hài bậc k với biên độ t T AK góc pha đầu K Đồ thị Ak(k) cho ta phổ b)6 biên độ;đồ thị Argument Ak -tøc lµ ϕk (ωk) cho ta phỉ pha cđa tÝn hiƯu.Trong kü tht ng−êi ta th−êng quan ω1 10 ω1 ω ω1 2ω1 4ω1 51 tâm đến phổ biên độ Ví dụ xét phổ dÃy Hình 1.3 xung vuông tuần hoàn hình 1.3.a.DÃy xung điện áp u(t) có chu kỳ lặp T=5 àS ,độ rộng xung tX=1 àS,độcao xung 25 Von.Ta tìm phổ tín hiệu theo công thức (1.13) (1.13).ở tín hiệu hàm có dạng không chẵn không lẻ nên tiện dùng công thức (1.13) Tần số : ω1 = ω 2π 2π = = 1,25664.10 rad / s = 1256 640 rad / s; f1 = = 200 000 Hz −6 T 5.10 2π U e − jkω1t t X U e − jkω1t X − 1T tX C k = ∫ u ( t )e − jkω1t dt = ∫ U e − jkω1t dt = = = T0 T T − jk ω1 T − jk ω1 U − e − jkω1t X U e = T jk ω1 T 2U ( e Tk ω1 j kω1t X −e 2j −j j kω1t X kω1t X ) e −j (1 − e − jkω1t X )e jk ω1 kω1t X = −j kω1t X U (e = T −j 2U kω t sin( X )e Tkω1 j kω1t X −j kω1t X − e )e jk ω1 −j kω1t X k1t X Ta nhận đợc công thức chung cho phổ đợc viết dạng tổng (1.12) http://www.ebook.edu.vn = Larionop.Sáu diot đợc chia làm hai nhóm:ba diot thuộc nhóm chẵn có anot đấu chung,ba diot thuộc nhóm lẻ có catot đấu chung.Trong thời điểm có hai diot thông,các diot lại ngắt.Diot thuộc nhóm chẵn thông anot đợc nối với pha có điện áp dơng hai pha lại;còn diot thuộc nhóm lẻ thông nế catot đợc nối với pha âm hai pha lại.Vídụ khoảng thời gian từ t1đến t2 pha u2a dơng ,pha u2b âm nên diot D2 D3 thông,các Diot khác ngắt.Trong khoảng t2ữt3 pha u2a dơng ,nhng pha u2C lại âm nên D2 D5 thông,các diot khác ngắt Có thể xác định đợc đại lợng sau: Trị số trung bình điện áp chiều U t¶i : U 2si n (ω / 6) u = = 2,34 U ( 9.20) Dòng điện trung bình qua tải: I0=U0/Rt=2,34U2/Rt (9.21) a) u1a u2a D1 A D2 u1b D3 u2b Rt B u1c u2c D4 C u2(t) D5 + D6 u2a u2b u2c t Hình 9.11 a)Cầu chỉnh lu ba pha Lariono b)Giản đồ thời gian điện áp ut t1 t2 t3 t4 t Dòng điện trung bình qua diot: http://www.ebook.edu.vn 260 ID=I0/3=0,78U2/Rt (9.22) Dòng điện cực đại qua diot qua tải : ID max=It max=1,045I0 (9.23) Điện áp ngợc cực đậi diot(khi ngắt): UDng= U =1,045U0 Công suất biến áp ba pha: PBA=3U1I1=3U2I2=1,045P0 =1,045U0I0 (9.24) (9.25) Sơ đồ cầu Larionop làm việc tốt chỉnh lu ba pha 1/2 chu kỳ(Hình 9.10a): -So sánh(9.20) (9.14) sơ đồ cho điện áp trung bình tải lớn gấp đôi -Tần số đập mạch sáu lần tần số điện áp đầu vào -Diot chịu điện áp ngợc giảm nửa giá trị -Công suất bíên áp giảm nửa 9.4.ổn áp chiều Một mạch điện tử làm việc không tốt nguồn chiều cung cấp cho không giữ giá trị danh định Nguyên nhân thay đổi có nhiều,nhng đáng quan tâm thay đổi điện lới xoay chiều thay đổi tải Một cách để khặc phục thay đổi điện áp nguồn điện lới sử dụng máy ổn áp xoay chiều đợc sản xuất công nghiệp Tuy nhiên nh cha đủ để máy điện tử làm việc bình thờng.Vì cần tạo mạch điện giữ cho điện áp chiều sau chỉnh lu có giá trị ổn định phạm vi đó.Ta gọi mạch mạch ổn áp chiều hay thờng gọi tắt ổn áp 9.4.1.Các tham số ổn áp chiều Một mạch ổn áp mô hình nh mạng bồn cực hình 9.12 đợc đặc trng + + tham số sau đây: UV URA Mạch -Hệ số ổn áp ,đó tỷ số lợng biến Rt thiên điện áp tơng đối đầu vào đầu _ ổn áp _ ra: Kôđ = Uv Uv Ur Ur Rt=const (9.26) Hình 9.12 Mô hình ổn áp nh Mạng bốn cực -Hệ số ổn áp đờng dây: Kô.dây= URA1/URA 100 % (khi UV biến thiên 10%) http://www.ebook.edu.vn 261 (9.27) -Hệ số ổn áp tải: (9.28) Kô.tải=URA2/URA 100 % (khi It=It max) -Điện trở động đầu đặc trng cho biến thiên điện áp dòng ra(dòng tải)thay đổi(lấy theo trị tuyệt đối): RRA=URA/It (khiUV=const.) (9.29) -Hiệu suất ,là tỷ số công suất tải công suất danh định đầu vào: = URA It UV IV (9.30) 9.4.2.ỉn ¸p mét chiỊu tham sè Ng−êi ta chÕ tạo diot Zener-(diot ổn áp) làm việc với đoạn đặc tuyến ngợc diot(xem hình 3.6b-đoạn đặc tính AB) hiệu ứng đánh thủng mặt ghép n-p.Trong diot thông thờng tợng đánh thủng làm hỏng diot;trong diot zener ,do đợc chế tạo đặc biệt nên làm việc khống chế dòng không vợt mức cho phép không bị hỏng Các tham số: -Trong sơ đồ làm việc diot trạng IR1 thái phân cực ngợc (hình 9.13a) + + Với điện áp ổn định UZ -Điên trở động: R1 RZ=dUZ/dI (9.31) UV URA Điện trở động nhỏ tính ổn định cao _ _ -Điện trở chiều (tĩnh) U RZ0=UZ/IZ điểm đặc tuyến UZ (9.32) Nguyên lý ổn áp sử dụng ổn áp tham số nh sau: I Khi điện áp đầu vào thay đổi Hình 9.13.ổn áp tham số lợng UV diot ổn áp thay đổi dòng điện lớn gần nh giữ nguyên điện áp sụt nó,vì dòng qua điện trở R1sẽ gây nên biến thiên lớn sụt áp R1 ,tức UR1UV,điện áp tải hầu nh không đổi Trờng hợp điện áp vào không đổi mà trị số tải giảm nhiều (dòng qua tải thay tăng lớn),thì có phân phối lại lại dòng điện :dòng qua diot giảm làm cho dòng qua điện trở hầu nh không đổi nên điện áp ổn định 9.4.3.ổn áp chiều bù tuyến tình Mạch ổn áp tham số đơn giản tiết kiệm nhng có nhợc điểm có độ ổn định không cao,trị số điện áp không thay đổi dợc ý.Để khắc phục http://www.ebook.edu.vn 262 nhợc điểm ngời ta xây dựng mạch ổn áp bù tuyến tính.Ôn áp bù tuyến tính xây dựng theo sơ đồ song song nối tiếp nh sơ đồ khối hình 9.15.Đó mạch tự hiệu chỉnh có hồi tiếp.Có hai cách xây dựng sơ đồ khối:hình 9.14a-sơ đồ song song ,hình 9.14b- sơ đồ nối tiếp Trong sơ đồ 1-phần tử hiệu chỉnh ,2- phần tử so sánh khuếch đại, 3-phần tử lấy mẫu, 4- nguồn chuẩn Trong sơ đồ song song phần tử hiệu chỉnh mắc song song với tải.Sơ đồ hoạt động nh sau:Phần tử lấy mẫu đem so sánh điện áp đầu với nguồn chuẩn phần tử so sánh-khuếch đại 2,sai lệch điện áp đợc khuếch đại đa đến phần tử hiệu chỉnh 1.Phần tử tự hiệu chỉnh dòng tơng tự nh diot tham số để điều chỉnh sụt áp điện trở R1 ,giữ cho điện áp không đổi.Trong sơ đồ nối tiếp hình 9.15b phần tử hiệu chỉnh mắc nối tiếp với tải.Phần tử tự điều chỉnh sụt áp theo tín hiệu từ đầu phần tử so sánh-khuếch giữ cho điện áp ổn định Trong hai cách xây dựng ổn áp R1 sơ đồ ổn áp song song có dòng a) tải qua ®iƯn trë R1 ,dÉn ®Õn tỉn hao nhiệt lớn,vì sơ đồ có hiệu suất UV URA thấp Tuy nhiên sơ đồ lại có Rt u điểm không gặp nguy hiểm tải.Sơ đồ nối tiếp cho hiệu suất cao nhng dòng tải tăng mức (ví dụ nh chập tải) phần tử hiệu chỉnh dễ bị đáng thủng.Trong thực tế thờng dùng sơ đồ nối tiếp có b) mạch bảo vệ tải.Các mạch ổn áp bù có hiệu suất không vợt 60% UV Rt URA Hình 9.16 mạch ổn áp bù mắc nối tiếp có cực tính âm.Khi điện ¸p thay ®ỉi,c¸c ®iƯn trë R1 , R2 triết áp P lập thành phân áp ,lấy mẫu điện áp ra.Điện áp này(UB2) đem so sánh Hình9.15Sơ ®å khèi cđa ỉn ¸p bï tun tÝnh víi ®iƯn ¸p chn UZ tậ bëi diot ỉn ¸p DZ vµ điện trở R3.Hiệu số chúng điện áp bazơ-emitơ Q2 ( phần tử so sánh-khuếch đại): UBE2=UB2-UZ Điện áp điều khiển mạch khuếch đại so sánh Q2 để lấy điện áp coléctơ điều khiền Q1 Tranzzisto Q1 ®iỊu chØnh møc më ®Ĩ thay ®ỉi đổi điện áp điều chỉnh UĐC để bù lợng biến thiên điện áp U2=U1-UĐC Cụ thể sơ đồ ổn áp làm việc nh sau.Giả sử điện áp vào tăng ,làm điện áp tăng tức thời nên điện áp UBE2 tăng ( trị tuyệt đối),tức điện bazơ Q2 âm http://www.ebook.edu.vn 263 hơn.Điện áp điều khiển bazơ Q2 UBE2 âm nên Q2 thông nhiều hơn,dòng colectơ Q2 tăng ,điện áp UCE2 giảm.Vì sụt áp UĐC R4 tăng lên,làm cho điện _ _ bazơ Q1 dơng lên,Q1 đóng Q1 R3 R1 R4 bớt lại ;tức điện áp UĐC=UCE1 C3 C2 tăng lên ,điện áp đầu U2 giảm UV C1 Q2 P URA giá trị ban đầu Tơng tự nh Rt vậy,nếu dòng tải tăng làm cho DZ R2 điện áp giảm trình diễn nh Trờng + + hợp điện áp vào giảm trình diễn hoàn toàn ngợc lại Hình 9.16.Ôn áp nối tiếp đơn giản Có thể xác định đợc hệ số ổn định mạch hình 9.16 theo công thức sau: KÔđ= R4 [R + (1 ) P](R + αP) ] Rv α + R rb [1 + re rb (R + P + R 2) - - (9.33) + Up - Rc T1 C R3 R1 T1 T2 P DZ R2 + + a) b) Hình 7.17 a) ổn áp dùng khuếch đại thuật toán b) ổn áp có nguồn phụ ổn định Trong α= + rd [r + (1 − α) P](r + p) ] -gọi hệ số điều chØnh,th−êng + rv rb β 1(R + p+ r 2) =1,5ữ2;RV,rb,re ,rd-tơng ứng điện trở đầu vào,điện trở khối bazơ,điện trở emitơ Q1,rd điện trở động DZ;còn hệ số khuếch đại dòng điện Q1 Hệ số ổn định đạt tới vài trăm http://www.ebook.edu.vn 264 Trong mạch vừa xét tụ điện C1,C2 tăng độ lọc san khử dao động ký sinh,C3 tăng độ ổn định cho đại lợng biến đổi chậm theo thời gian Trên sở mạch ổn áp hình 9.16 xây dựng mạch phức tạp để tăng độ mạch biện pháp sau đây: -Tăng độ nhạy mạch hồi tiếp cách dùng hai hay ba tầng khuếch đại thay cho tranzisto T2,hoặc thay tranzisto mắc Darlington để tăng hệ số tới 103ữ104 -Thay cho T2 khuếch đại bình thờng dùng khuếch đại vi sai nh hình 9.17a Tầng khuếch đại vi sai T1-T2 có độ trôi nhỏ nên độ ổn định mạch tăng Điện áp đầu mạch khuếch đại vi sai lấy không đối xứng đa tới phần tử hiệu chỉnh -Có thể tăng độ ổn định cách dùng nguồn phụ ổn định để cấp cho mạch khuếch đại-so sánh nh hình 7.17b -Dùng khuếch đại thuật toán khâu khuếch đại.Vì khuếch đại thuật toán có hệ số khuếch đại lớn độ ổn định cao nên chất lợng ổn áo tăng.Mạch điện hình 7.18 a sử dụng khuếch đại thuật toán àA741 khâu khuếch đại -Trờng hợp cần nguồn đối xứng xây dựng mạch nh hình 7.18b UV R1 -Ur C2 C3 R3 R3' T1 +UV R1 T2 R1 C1 A1 + R4 DZ R5 R2 C5 D1 D2 R2 + _2 + C1 C1' C4 R3 + R1' -UV R2' A2 + - C2 +U r R7 R6 C2' R8 T2' -Ur T1' Hình 9.18 a)ổn áp dùng IC tuyến tính b)ổn áp tạo nguồn đối xứng 9.4.4.Các IC ổn áp tuyến tính Ngời ta chế tạo vi mạch ổn áp tuyến tính với giá thành hạ sử dụng tiện lợi.Xét số vi mạch thông dụng Vi mạch MAA723(àA723) cho công suất tải 400mW với dòng tải 150 mA.Sơ đồ nguyên lý trình bày hình 9.19 Vi mạch có cách mắc trình bày hình 9.20 Với số linh kiện mắc tạo mức điện áp khác nh ỏ hình a,b,c,d,e : http://www.ebook.edu.vn 265 500 25K D1 62V 1K T7 T2 T3 T4 T11 C1 R15 R6 R7 T10 T12 T6 R8 T14 R13 Uc T15 T9 T13 T1 +Ucc R5 R14 R12 R9 R10 R11 5+ T16 Ucc Đầu vào thuận Đầu vào đảo Uch 10 Đầu Bù tần số Hạn dòng Đầu đo Hình 9.19 Sơ đồ nguyên lý bên IC ổn áp MAA723(àA723) a) cho Ur=2ữ7V b) Ur=7ữ37V c) Ur=-(6ữ15)V d) Ur=-(9,5ữ37)V e) Ur