Tài liệu Kỹ thuật xung

  • Số trang: 68 |
  • Loại file: PDF |
  • Lượt xem: 149 |
  • Lượt tải: 0
hoanggiang80

Đã đăng 20010 tài liệu

Mô tả:

Kỹ Thuật Xung
LỜI GIỚI THIỆU Kỹ thuật xung là môn học cơ sở của nghành Điện – Điện tử và có vị trí khá quan trọng trong toàn bộ chương trình học của sinh viên và học sinh, nhằm cung cấp các kiến thức liên quan đến các phương pháp cơ bản để tạo tín hiệu xung và biến đổi dạng tín hiệu xung. Giáo trình Kỹ thuật xung gồm 4 chương, được biên soạn cho hệ cao đẳng nhằm giúp sinh viên có các kiến thức cơ bản về tín hiệu xung và hiểu được các nguyên lý cơ bản của các mạch tạo xung, biến đổi dạng xung với nhiều linh kiện khác nhau. Để giúp sinh viên nắm vững lý thuyết, có các ví dụ, bài tập ứng dụng và bài tập thiết kế mạch ứng với từng phần. Sau khi hoàn tất môn học sinh viên có thể tự thiết kế một mạch tạo xung với các thông số yêu cầu cho những mạch ứng dụng cụ thể. Dù có nhiều cố gắng, giáo trình cũng không thể tránh khỏi thiếu sót, rất mong sự đóng góp ý kiến từ các đồng nghiệp và các sinh viên. Tp, Hồ Chí Minh năm 2006 Đào Thị Thu Thủy MÔN HỌC: KỸ THUẬT XUNG 1. Mã môn học: 2. Số đơn vị học trình: 2 3. Trình độ thuộc khối kiến thức: Khối chuyên ngành. 4. Phân bố thời gian: Lý thuyết 80% - bài tập 20% 5. Điều kiện tiên quyết: Không 6. Mô tả vắn tắt nội dung môn học: Môn học bao gồm các phương pháp tạo xung và biến đổi dạng xung: mạch RLC, mạch xén, mạch kẹp, mạch so sánh, dao động đa hài. 7. Nhiệm vụ của sinh viên: Tham dự học và thảo luận đầy đủ. Thi và kiểm tra giữa học kỳ theo qui chế 04/1999/QĐ-BGD&ĐT. 8. Tài liệu học tập: 9. Tài liệu tham khảo: [1]. Jacob Millman, PULSE DIGITAL AND SWITCHING WAREFORMS , [2]. Nguyễn Việt Hùng, KỸ THUẬT XUNG VÀ SỐ [3]. Nguyễn Tấn Phước, KỸ THUẬT XUNG 10. Tiêu chuẩn đánh giá sinh viên: - Nắm được cơ bản nội dung môn học. - Có tính chủ động và thái độ nghiêm túc trong học tập. - Kiểm tra giữa môn học để được dự thi. - Thi với hình thức trắc nghiệm, viết và bài tập 11. Thang điểm thi: 10/10 12. Mục tiêu của môn học: Sau khi hoàn tất môn học sinh viên cần nắm vững các phương pháp tạo xung và biến đổi dạng xung. 13. Nội dung chi tiết của chương trình: Nội dung Số tiết Lý Bài Kiểm thuyết tập tra Chương 1: Tín hiệu xung và mạch 6 4 2 RLC Chương 2: Mạch biến đổi dạng xung 6 4 2 1 Chương 3: Mạch dao động đa hài 12 10 2 dùng BJT Chương 4:Các mạch tạo xung khác 4 4 Ôn tập 2 2 Chương 1: TÍN HIỆU XUNG VÀ MẠCH R L C §1.1. Khái niệm và các dạng xung §1.2. Các thông số của tín hiệu xung §1.3. Mạch lọc 1.3.1. Mạch lọc RC 1.3.2. Mạch lọc RL 1.3.3. Mạch lọc LC §1.4. Mạch tích phân §1.5. Mạch vi phân Bài tập Chương 2: MẠCH GIAO HOÁN DIODE, OP-AMP, BJT §2.1. Mạch xén 2.3.1. Mạch xén dương 2.3.1. Mạch xén âm 2.3.2. Mạch xén 2 mức §2.2. Mạch ghim 2.4.1. Mạch ghim đỉnh trên 2.4.2. Mạch ghim đỉnh dưới §2.3. Mạch so sánh dùng Op-amp Bài tập Chương 3: MẠCH DAO ĐỘNG ĐA HÀI §3.1. Khái niệm chung §3.2. Hai trạng thái của Transistor §3.3. Mạch lưỡng ổn §3.4. Mạch đơn ổn Bài tập §3.5. Mạch phi ổn Bài tập Chương 4: CÁC MẠCH TẠO XUNG KHÁC §4.1. Mạch dao đông đa hài dùng Op_amp §4.2. Mạch dao động đa hài dùng vi mạch định thời IC555 §4.3. Mạch Schmitt Trigger MỤC LỤC Chương 1:Tín hiệu xung và mạch giao hoán RLC. 1.1. 1.2. 1.3. 1.4. 1.5. Khái niệm. Các thông số cơ bản của tín hiệu xung. Các dạng hàm cơ bản. Mạch RC. Mạch RL. 1 2 3 4 16 Chương 2: Mạch biến đổi dạng xung 2.1. 2.2 2.3. Mạch xén. Mạch ghim (Mạch kẹp). Mạch so sánh. 20 26 28 Chương 3: Mạch dao động đa hài dùng BJT 1.1 1.2 3.3. 3.4. 3.5. Khái niệm chung. Trạng thái ngắt dẫn của Transistor. Mạch dao động đa hài lưỡng ổn dùng BJT. Mạch dao động đa hài đơn ổn. Mạch dao động đa hài phi ổn. 31 31 33 37 43 Chương 4:Các mạch dao động khác 4.1. 4.2. Mạch dao động đa hài dùng Op_amp. Mạch dao động đa hài dùng vi mạch định thì IC555. 52 55 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy CHƯƠNG 1 TÍN HIỆU XUNG VÀ MẠCH GIAO HOÁN RLC. 1.1. KHÁI NIỆM • Các tín hiệu điện có biên độ thay đổi theo thời gian được chia làm hai loại cơ bản là tín hiệu liên tục và tín hiệu rời rạc. ƒ Tín hiệu liên tục (còn được gọi là tín hiệu tuyến tính hay tương tự) là tín hiệu có biên độ biến thiên liên tục theo thời gian. ƒ Tín hiệu rời rạc (còn được gọi là tín hiệu xung hay số) là tín hiệu có biên độ biến thiên không liên tục theo thời gian. • Tín hiệu xung: là tín hiệu rời rạc theo thời gian. • Đặc điểm chung: là thời gian tồn tại xung rất ngắn hay sự biến thiên biên độ từ thấp lên cao hay từ cao xuống thấp xảy ra rất nhanh. • Bản chất vật lý: dòng điện, điện áp, ánh sáng…. • Hình dạng: vuông, tam giác, răng cưa, nh?n, hình thang… t t T T d. Xung tam giác a. Xung vuông đơn cực t t T T b. Xung vuông lưỡng cực e. Xung nhọn lưỡng cực t t T T c. Xung răng cưa f. Xung nấc thang Hình 1.1 Các dạng tín hiệu xung Trang 1 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung 1.2. Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy CÁC THÔNG SỐ CƠ BẢN CỦA TÍN HIỆU XUNG 1.2.1. Xung đơn • Khái niệm: xung đơn là chỉ có một xung riêng biệt. v(t) Vm 0.9Vm ∆V 0.2 Vm t tp tr tf Trong đó: Vm ∆V tr tP tf ton : Biên độxung. : Độ sụt áp đỉnh xung. : Độ rộng sườn trước. : Độ rộng đỉnh xung. : Độ rộng sườn sau. : Độ rộng xung thực tế. ton ƒ ƒ ƒ ƒ Hình 1.2 Xung vuông đơn Độ rộng sườn trước, độ rộng sườn sau là thời gian biên độ xung tăng hay giảm trong khoảng 0,1Vm đến 0,9Vm. Độ rộng đỉnh xung là thời gian xung có biên độ nằm trong khoảng từ 0,9 Vm đến Vm ứng với đoạn đỉnh. Độ rộng xung thực tế là: ton = tr + tp +tf Độ sụt áp đỉnh xung ∆V là độ giảm biên độ ở phần đỉnh xung. 1.2.2. Dãy xung • Khái niệm: dãy xung là tín hiệu gồm nhiều xung đơn. Dãy xung có thể tuần hoàn hoặc không tuần hoàn. v(t) Vm t ton toff Trong đó: Vm : Biên độxung. ton : Độ rộng xung. toff : Thời gian không có xung. T : Chu kỳ T Hình 1.3 Dãy xung vuông tuần hoàn ƒ Độ rộng của xung là thời gian ứng với điện áp cao gọi là ton (hay tx). ƒ Thời gian không có xung ứng với điện áp thấp gọi là toff (hay thời gian nghỉ tng). ƒ Chu kỳ xung là: T = ton + toff (s) ƒ Xung vuông đối xứng: ton = toff Trang 2 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy ƒ Tần số là số xung xuất hiện trong một đơn vị thời gian, được tính theo công thức: 1 T f= (Hz) ƒ Độ rỗng của xung là tỉ số giữa chu kỳ T và độ rộng xung ton: Q= T t on ƒ Nghịch đảo của độ rộng Q được gọi là hệ số đầy xung: η= t on T Để phân tích tín hiệu xung cần đưa về các dạng hàm cơ bản: hàm đột biến, hàm tuyến tính, hàm mũ giảm, hàm mũ tăng. 1.3. CÁC DẠNG HÀM CƠ BẢN 1.3.1. Hàm đột biến: v(t) = a.1(t - t0). • Đột biến xảy ra tại thời điểm t = t0 với biên độ là a. • 1(t – t0) : Hàm đột biến đơn vị. • Khi t < t0 : v = 0 Khi t ≥ t0 : v = a v v(t) a t t0 Hình 1.4 Hàm đột biến 1.3.2. Hàm tuyến tính: v(t) = k(t - t0). • k : Độ dốc của hàm. v v(t) t t0 Hình 1.5 Hàm tuyến tính. Trang 3 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy 1.3.3. Hàm mũ giảm: v( t ) = a.e − ( t − t 0 ) / τ v a v( t ) = a.e − ( t − t 0 ) / τ t to Hình 1.6 Hàm mũ giảm 1.3.4. Hàm mũ tăng: v( t ) = a. (1 − e − ( t − t 0 ) / τ ) v a v( t ) = a. (1 − e − ( t − t 0 ) / τ ) t t0 Hình 1.6 Hàm mũ tăng. ™ Để phân tích 1 tín hiệu xung, phải đưa về dạng tổng các hàm cơ bản. Ví dụ: v v v(t) v1(t) a a ⇔ t t t0 t0 -a v2(t) Suy ra: v(t) = v1(t) + v2(t) = a.1(t) – a.1(t – t0) 1.4. MẠCH RC 1.4.1. Phản ứng với hàm đột biến điện áp: vi = a.1(t) a vi t 0 • t<0: 0 vR = 0 , vC = 0 Trang 4 vi = 0 , i = Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy • t=0: vi = a Mặt khác: vi = vC + vR Mà vC = 0 (Điện áp trên tụ không đột biến). v a Do đó: vR = a ⇒ i = R = R R v − vC • t > 0 : Tụ C nạp bằng dòng điện i = i R vC tăng dần, ⇒ i giảm dần, vR giảm dần. • t = ∞ : Mạch xác lập. Tụ C nạp đầy với vC = vi = a , vR = 0 , i = 0 v R = a.e − t / τ v C = a. (1 − e − t / τ ) τ = RC : Được gọi là thời hằng. v a vC(t) vR(t ) t τ đặc trưng cho tốc độ diễn ra quá trình quá độ. τ càng lớn, quá trình quá độ càng kéo dài, mạch lâu xác lập. 1.4.2. Phản ứng với xung vuông: vi a a v1 tp t 0 tp t 0 -a v2 ™ Phân tích vi thành tổng các hàm cơ bản, ta có: vi = v1 + v2 Với : v1 = a.1(t) v2 = - a.1(t - tp) v R = a.e − t / τ − a.e − (t − tp ) / τ v C = a. (1− e − t / τ ) − a. (1 − e ™ Quá trình vật lý trong mạch: ƒ t < 0 : vi = 0 , i = 0 , vC = 0 , vR = 0 Trang 5 − (t − tp ) / τ ) Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy ƒ 0 ≤ t < tp : vi = a ; tụ C nạp điện bằng dòng i = vC tăng dần, ⇒ i giảm dần, vR giảm. vi − vC . R ƒ tp ≤ t : vi = 0, tụ C phóng điện qua R, với dòng i = − Điệp áp vR giảm dần đến 0. vR(t a t a vc(t) a t tp Trang 6 vC . R Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy 1.4.3. Phản ứng với hàm tuyến tính: vi kτ vi = kt t τ vi = kt Bằng cách lý luận tương tự, ta có: v R = kτ. (1 − e − t / τ ) v C = v i − v R = kt − kτ. (1 − e − t / τ ) vi v v R kτ vC t τ 9 Mạch RC lấy tín hiệu ra trên tải C thì được gọi là mạch thông thấp(hạ thông ). Nếu mạch hạ thông có thời hằng rất lớn thì được gọi là mạch tích phân (Mạch lọc thông thấp). 9 Mạch RC lấy tín hiệu ra trên tải R thì được gọi là mạch thông cao(thượng thông ). Nếu mạch thượng thông có thời hằng rất nhỏ thì được gọi là mạch vi phân (Mạch lọc thông cao). 1.4.4. Mạch thông thấp RC i Vi R v R + v C C Vo - Hình 1.8a Mạch thông thấp RC Trang 7 Vo Vi Vi 2 0 BW fc Hình 1.8b Đáp ứng tần số f Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy • Tín hiệu ra lấy trên C. • Mạch thông thấp cho các tín hiệu có tần số nhỏ hơn tần số cắt qua hoàn toàn, tín hiệu có tần số cao bị suy giảm biên độ. Tín hiệu ra trễ pha so với tín hiệu vào. • Tần số cắt fC = 1 2πRC Tại tần cắt điện áp ra có biên độ V0 = Vi 2 a. Mạch tích phân RC : ĐN: Mạch tích phân là mạch mà điện áp ra V0(t) tỉ lệ với tích phân theo thời gian của điện áp vào Vi(t)ø : V0 (t ) = K ∫ Vi(t )dt Trong đó K là hệ số tỉ lệ. Mạch tích phân RC chính là mạch lọc thông thấp RC khi tín hiệu vào có tần số fi rất lớn so với tần số cắt fc của mạch. • Thiết lập công thức: Từ hình 1.8a ta có: Vi (t)= VR(t) + VC (t) (1) Từ điều kiện tần số fi rất lớn so với tần số cắt fc ta có: 1 2πRC 1 ⇒ R >> X C = 2πfi C fi >> fC = ⇒ VR(t) >> Vc(t) (2) (vì dòng i(t) qua R và C bằng nhau) Từ (1) và (2) ta có:Vi (t) ≈ VR(t) = R. i(t) ⇒ i( t ) = Vi(t ) R (3) Điện áp ra V0 (t): 1 i(t )dt C∫ 1 Vi(t ) V0(t) = ∫ dt C R 1 V0(t) = Vi(t )dt RC ∫ V0 (t) = VC (t ) = ⇒ ⇒ Như vậy, điện áp ra V0(t) tỉ lệ với tích phân theo thời gian của điện áp vào Vi(t) với hệ số tỉ lệ K là K = 1 khi tần số fi rất lớn so với fC . RC • Điều kiện mạch tích phân: fi >> fC ⇔ Trang 8 fi >> 1 2πRC Giáo Trình Kỹ Thuật Xung RC >> Trong đó: Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy 1 2πfi ⇔ τ >> T 1 = i 2π 2πfi τ = R.C là hằng số thời gian. Ti là chu kỳ của tín hiệu vào. VD: Trường hợp điện áp vàoVi(t) là tín hiệu hình sin qua mạch tích phân: Vi(t) = Vm.sinω(t) V 1 Vm Sinωtdt = − m cos ωt ∫ ωRC RC V V0(t) = m sin(ωt − 90 0 ) ωRC Đ iện áp ra: V0(t)= Như vậy, nếu thỏa mãn điều kiện của mạch tích phân như trên thì điện áp ra bị trễ pha 900 và biên độ bị giảm xuống với hệ số tỉ lệ là 1 . ωRC b. Điện áp vào là tín hiệu xung vuông : Khi điện áp vào là tín hiệu xung vuông có chu kỳ Ti thì có thể xét tỉ lệ hằng số thời gian τ =RC so với Ti để giải thích các dạng sóng ra theo hiện tượng nạp xả của tụ. Giả sử điện áp ngõ vào là tín hiệu xung vuông đối xứng có chu kỳ Ti (hình 1.9a). • Nếu mạch tích phân có hằng số thời gian τ=RC rất nhỏ so với Ti thì tụ nạp và xả rất nhanh nên điện áp ngõ ra V0(t) có dạng giống như dạng điện áp vào Vi(t) (hình 1.9b). • Nếu mạch tích phân có hằng số thời gian τ= Ti thì tụ nạp và xả điện áp theo 5 dạng hàm số mũ, biên độ đỉnh của điện áp ra nhỏ hơn Vp ( hình 1.9c) • Nếu mạch tích phân có hằng số thời gian τ rất lớn so với Ti thì tụ C nạp rất chậm nên điẹân áp ra có biên độ rất thấp (hình 1.9d) nhưng đường tăng giảm điện áp gần như đường thẳng. Như vậy, mạch tích phân chọn trịsố RC thích hợp thì có thể sửa dạng xung vuông ở ngõ vào thành dạng sóng tam giác ở ngõ ra. Nếu xung vuông đối xứng thì xung tam giác ra là tam giác cân. Trang 9 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Vi(t) V Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy Ti t a) Dạng sóng ngõ vào. Vo(t) V t b) Dạng sóng ngõ ra khi τ <>Ti Hình 1.9: Dạng sóng vào và ra Vi(t) Trường hợp ngõ vào là một chuỗi xung VM vuông không đối xứng với ton> toff qua mạch tích phân. Trong thời gian ton ở ngõ vào có điện áp cao to nên tụ C nạp điện. V Trong thời gian toff ngõ vào có điện áp 0 Vo(t) nên tụ xả điện nhưng do thời gian toff nhỏø VM hơn ton nên tụ chưa xả điện hết thì lại nạp điện tiếp làm cho điện áp của tụ tăng dần (hình 1.10). Như vậy, tín hiệu ra có dạng xung nấc thang to Hình 1.10 : Chuỗi xung vuông vào Trang 10 t t Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy 1.4.5. Mạch thông cao RC i C Vo + vC Vi v R R Vi Vi Vo BW 2 - 0 fc f Hình 1.11b Đáp ứng tần số Hình 1.11a Mạch thông cao RC • Tín hiệu ra lấy trên R. • Mạch thông cao cho các tín hiệu có tần số cao hơn tần số cắt qua hoàn toàn, tín hiệu có tần số thấp bị suy giảm biên độ. Tín hiệu ra sớm pha so với tín hiệu vào. • Tần số cắt fC = 1 2πRC Tại tần cắt điện áp ra có biên độ V0 = Vi 2 a. Mạch vi phân RC : ĐN: Mạch vi phân là mạch có điện áp ngõ raV0(t) tỉ lệ với đạo hàm theo thời gian của điện vào Vi(t). Ta có: V0(t) = K d Vi(t ) dt Trong đó K là hệ số tỉ lệ. Mạch vi phân RC chính là mạch lọc thông cao RC khi tín hiệu vào có tần số fi rất thấp so với tần số cắt fc của mạch. Trong kỹ thuật xung, mạch vi phân có tác dụng thu hẹp độ rộng xung tạo ra các xung nhọn để kích các linh kiện điều khiển hay linh kiện công suất khác như SCR, Triac… • Thiết lập công thức: Từ hình 1.11a ta có: Vi (t)= VR(t) + VC (t) (1) Từ điều kiện tần số fi rất thấp so với tần số cắt fc ta có: 1 2πRC 1 ⇒ R << X C = 2πfi C fi << fC = ⇒ VR(t) << Vc(t) (2) (vì dòng i(t) qua R và C bằng nhau) Từ (1) và (2) ta có:Vi (t) ≈ VC(t) Đối với tụ C, điện áp trên tụ còn được tính theo công thức: VC (t ) = q( t ) ï C Trong đó q(t) làđiện tích nạp vào tụ. Từ đó ta có : Trang 11 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy dVi (t ) dVC (t ) 1 dq(t ) 1 = = = i( t ) dt dt C dt C dVi (t ) (3) Hay là:i(t) = C dt Điện áp ra V0 (t): ⇒ V0(t) = VR(t) = R.i(t) V0(t) = R C dVi (t ) dt Như vậy, điện áp ra V0(t) tỉ lệ với vi phân ( đạo hàm) theo thời gian của điện áp vào với hệ số tỉ lệ K là K = RC khi tần số fi rất thấp so với fC. • Điều kiện mạch vi phân: fi << fC RC << Trong đó: 1 2πfi ⇔ ⇔ 1 2πRC T 1 = i τ << 2πfi 2π fi << τ = R.C là hằng số thời gian. Ti là chu kỳ của tín hiệu vào. VD: Trường hợp điện áp vàoVi(t) là tín hiệu hình sin qua mạch vi phân: Vi(t) = Vm.sinω(t) Điện áp ra là: V0(t) = R.C d ( Vm.sinωt ) dt = ωR.C.Vmcosωt = ωR.C.Vm.sin(ωt + 900) Như vậy, nếu thỏa mãn điều kiện của mạch vi phân như trên thì điện áp ra bị sớm pha 900 và biên độ nhân với hệ số tỉ lệ làωRC. b. Điện áp vào là tín hiệu xung vuông: Khi điện áp vào là tín hiệu xung vuông có chu kỳ Ti thì có thể xét tỉ lệ hằng số thời gian τ =RC so với Ti để giải thích các dạng sóng ra theo hiện tượng nạp xảcủa tụ. Giả sử điện áp ngõ vào là tín hiệu xung vuông đối xứng có chu kỳ Ti(hình1.12a). • Nếu mạch vi phân có hằng số thời gian τ = Ti 5 thì tụ nạp và xả điện tạo dòng i(t) qua điện trở R tạo ra điện áp giảm theo hàm số mũ. Khi điện áp ngõ vào bằng 0V thì đầu dương của tụ nối mass và tụ sẽ xả điện áp âm trên điện trở R. Ở ngõ ra sẽ có hai xung ngược nhau có biên độ giảm dần (1.12b) • Nếu mạch vi phân có hằng số thời gian τ rất nhỏ so với Ti thì tụ sẽ nạp xả điện rất nhanh nên cho ra hai xung ngược dấu nhưng có độ rộng xung rất hẹp được gọi là xung nhọn. Như vậy, nếu thỏa điều kiện của mạch vi phân thì mạch RC sẽ đổi tín hiệu từ xung vuông đơn cực ra 2 xung nhọn lưỡng cực. Trang 12 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy Vi(t) Vm t Ti Vo(t) a) Dạng sóng ngõ vào. Vm t Vm Vo(t) b) Dạng sóng ngõ ra khi τ = Ti . 5 Vm t -Vm c) Dạng sóng ngõ ra khi τ << Ti. Hình 1.12: Dạng sóng vào và ra của mạch vi phân nhận xung vuông. Ví dụ 1: Cho mạch như hình vẽ: C R1 R vi = 5.1(t) R = 1KΩ C = 470 pF vi + -E Hãy xác định và vẽ đồ thị vC(t), vR(t) cho các trường hợp sau: R1 = ∞ a. E = 0, b. E = 1V, R1 = ∞ c. E = 1V, R1 = 2KΩ Bài giải Trang 13 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy a. E = 0, R1 = ∞ Mạch tương đương: C vi R vi = 5.1(t) vR = 5. e − t / τ vC = 5. (1 − e − t / τ ) Với τ = RC = 470.10-12.1.103 = 470.10-9 = 0,47 (µs) v v i (t) v C (t) 5 v R (t) t = 1V, R1 = ∞ b. E Mạch tương đương: C vi R + -E 9 Xét tác dụng của nguồn E: iE = 0 v ER = i E .R = 0 v ER = i.R = 0 9 Xét tác dụng của nguồn vi: v ER = i.R = 0 v iC = 5.(1 − e − t / τ ) τ = RC = 0.47 µs 9 Cộng tác dụng của 2 nguồn, suy ra: v R = 5.e − t / τ v C = 5.(1 − e − t / τ ) − 1 Trang 14 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy v v i (t) v C (t) 5 4 v R (t) c. E = 1V, R1 Mạch t = 2KΩ tương đương: -1 C R1 R vi + -E 9 Xét tác dụng của nguồn E: C R1 R i + -E E R + R1 R 1 v ER = i.R = − E = − (V) R + R1 3 2 v CE = − v ER1 = i.R 1 = − (V) 3 9 Xét tác dụng của nguồn vi : Ta có: i = − 2 (KΩ) 3 = 5.e − t / τ R tñ = (R1 // R) = v iR = v Rtñ v Ci = 5.(1 − e − t / τ ) τ = Rtđ.C = 0,313 µs 9 Cộng tác dụng của 2 nguồn: Trang 15 Giáo Trình Kỹ Thuật Xung v R = 5.e − t / τ − Biên Soạn: Đào Thị Thu Thủy 1 3 v C = 5.(1 − e − t / τ ) − v 2 3 v i (t ) = 5 v C (t) 5-1/3 5-2/3 v R (t) t -1/3 -2/3 1.5. Mạch RL: L vi R 1.5.1. Phản ứng với hàm đột biến điện áp: vi = a.1(t) • t < 0 : vi = 0 Suy ra: vR = 0, vL = 0 • t = 0 : vi = a Suy ra: i = 0 ( dòng qua cuộn dây không đột biến ). vR = 0 vL = vi – vR = a • t > 0 : Dòng qua cuộn dây tăng dần, vR tăng, vL giảm. • t = ∞ : Mạch xác lập. vL = 0 vR = a v R = a. (1 − e − t / τ ) v L = a.e − t / τ Với τ = L/R được gọi là thời hằng. v a vR(t) vL(t ) t Trang 16
- Xem thêm -