›
›
›

Bài giảng Công nghệ Lớp 12 - Bài 8: Mạch khuyếch đại, Mạch tạo xung

ppt 34 trang thanhhien97 6260
Download
Bạn đang xem 20 trang mẫu của tài liệu "Bài giảng Công nghệ Lớp 12 - Bài 8: Mạch khuyếch đại, Mạch tạo xung", để tải tài liệu gốc về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên

Tài liệu đính kèm:

  • pptbai_giang_cong_nghe_lop_12_bai_8_mach_khuyech_dai_mach_tao_x.ppt

Nội dung text: Bài giảng Công nghệ Lớp 12 - Bài 8: Mạch khuyếch đại, Mạch tạo xung

  1. KIEÅM TRA BAØI CUÕ Neâu khaùi nieäm vaø ◼ Khaùi nieäm : phaân loaïi maïch Maïch ñieän töû laø maïch ñieän maéc phoáiñieän hôïp töû? caùc linh kieän ñieän töû ñeå thöïc hieän moät nhieäm vuï naøo ñoù
  2. KIEÅM TRA BAØI CUÕ Maïch khueách ñaïi Maïch taïo soùng hình sin Theo chöùc naêng vaø Maïch taïo xung nhieäm vuï Maïch chænh löu, maïch Phaân loaïi : loïc, maïch oån aùp Theo phöông Maïch ñieän töû töông töï thöùc gia coâng vaø xöû lí tín hieäu Maïch ñieän töû soá
  3. BAØI 8
  4. I. MAÏCH KHUEÁCH ÑAÏI 1. Chöùc naêng cuûa maïch khueách ñaïi Minh hoaï Laø khueách ñaïi tín hieäu veà maët ñieän aùp, doøng ñieän, Chöùc naêng coâng suaát cuûa maïch khueách ñaïi ? Tuyø theo söï öu tieân khueách ñaïi ñaïi löôïng naøo maø ta coù maïch khueách ñaïi töông öùng laø : MKÑ ñieän aùp / doøng ñieän / coâng xuaát
  5. I. MAÏCH KHUEÁCH ÑAÏI 2.Sô ñoà vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch khuyeách ñaïi a. Giôùi thieäu veà IC khueách ñaïi thuaät toaùn vaø maïch khueách ñaïi thuaät toaùn duøng IC Minh hoaï IC khueách ñaïi thuaät toaùn - OA (Operational Amplifier) Maïch khueách ñaïi coù theå duøng Tranzito rôøi hoaëc IC. ▪ LaøTrong boä khueáchbaøi naøy ta ñaïi chæ doøngnghieân dieän cöùu veàmoät maïch chieàu KÑ duøng IC ▪ Goàm nhieàu taàng, gheùp tröïc tieáp ▪ Coù heä soá khueách ñaïi lôùn ▪ Coù 2 ñaàu vaøo vaø moät ñaàu ra
  6. I. MAÏCH KHUEÁCH ÑAÏI 2. Sô ñoà vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch khuyeách ñaïi a. Giôùi thieäu veà IC khueách ñaïi thuaät toaùn vaø maïch khueách ñaïi thuaät toaùn duøng IC IC khueách ñaïi thuaät toaùn - OA (Operational Amplifier) ▪ Kí hieäu cuûa IC thuaät toaùn + E +E : Nguoàn vaøo döông. VĐ - - E : Nguoàn vaøo aâm. Ra VK : Ñaàu vaøo khoâng ñaûo (+) + VÑ : Ñaàu vaøo ñaûo (-) VK Ra : Ñaàu tín hieäu ra. - E
  7. I. MAÏCH KHUEÁCH ÑAÏI 2. Sô ñoà vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch khuyeách ñaïi a. Giôùi thieäu veà IC khueách ñaïi thuaät toaùn vaø maïch khueách ñaïi thuaät toaùn duøng IC Khi ñöa tín hieäu Maïch khueách ñaïi thuaät toaùn duøng ICvaøo VÑVK thì tín hieäu ra ntn ? URĐ hieäu ra ntn ? Khi tín hieäu vaøo (UVĐ)  U + E + + + V 0 VĐ thì tín hieäu ra (URĐ) Đ - - - t + + + 0 ngöôïc dấu với UVĐ. - - - t VĐ - Ra Khi tín hieäu vaøo (UVK)  UV U VK thì tín hieäu ra (URK ) K R + + + + 0 K cuøng dấu với U - - - t VK VK - E + + + 0 - - - t Caùc maïch khueách ñai thuaät toan
  8. I. MAÏCH KHUEÁCH ÑAÏI 2. Sô ñoà vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïch khuyeách ñaïi b. Maïch khueách ñaïi ñieän aùp duøng OA Sô ñoà maïch ñieän Rht Nhö ta ñaõ bieát tuyø theo söï öu tieân khueách ñaïi ñaïi + E löôïng naøo maø ta coù maïch R1 VÑ khueách ñaïi töông öùng laø : - MKÑ ñieän aùp Uv MKÑ doøng ñieän URa VK + MKÑ coâng xuaát - E Trong ñoù MKÑ ñieän aùp laø maïch thoâng duïng nhaát, neân baøi naøy ta chæ xeùt Rht : Ñieän trôû hoài tieáp MKÑ ñieän aùp VK : noái mass (ñieåm chung cuûa maïch ñieän) R1 : noái töø ñaàu vaøo tôùi VÑ
  9. I. MAÏCH KHUEÁCH ÑAÏI Tín hiệu Ñeå ñieàu chænh heä 2. Sô ñoà vaø nguyeân lyù laøm vieäc cuûa maïchtruyTínMoätề hinkhuyeách ệphaànnhu raư thnhtínếư ñaïi soá khueách ñaïi ta b. Maïch khueách ñaïi ñieän aùp duøng OAhithệuế naøoranaøo truyeàn ?so vớ veài Ñieàu chænh Rcoùht tíntheå hiñieàuệu vaøochænh ? Nguyeân lí laøm vieäc ñaâu? Rht phaàn töû naøo ? UR Uht 0 t UV + E + + + R1 VÑ 0 - - - t - + + + 0 Uv OA - - - t U VK + Ra - E Tín hieäu vaøo (UV)  R1  VÑ  OA  ñaàu Ra. Keát quaû tín hieäu ra (URA) ñöôïc OA khueách ñaïi leân vaø ngöôïc daáu tín hieäu vaøo (UV) Moät phaàn tín hieäu ra (Uht)  Rht  VÑ :nhaèm oån ñònh URA (hoài tieáp aâm) Heä soá khueách ñaïi: UR Rht KÑ = = UV R1
  10. II. MAÏCH TAÏO XUNG Chöùc naêng Theá naøo laø 1. Chöùc naêng cuûa maïch taïo xung cuûa maïch maïch tạo xung Bieán ñoåi naêng löôïng doøng ñieän moät chieàu thaønh tnaêngạo xung löôïnglaø dao ña haøi? ñoäng ñieän coù daïng xung vaø taàn soá theo yeâu caàu. gì? 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng Minh hoaï Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng laø maïch ñieän taïo ra caùc xung coù daïng hình chöõ nhaät, laëp laïi theo chu kyø vaø coù 2 traïng thaùi caân baèng khoâng oån ñònh.
  11. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng a. Sô ñoà maïch ñieän + EC R1 R3 R4 R2 - C C2 IC1 1 IC2 Ura1 Ñaëc ñieåm Ura2 IC1 cuûa tranzito Ib1 I b2 vaø tuï ñieän T1 T2 T1, T2 : tranzito maéc Emitter chung R1, R2 : taûi cuûa T1, T2 R3, R4 : ñieän trôû ñònh thieân aùp cho T2 vaø T1 C1, C2 : ñieàu khieån söï ñoùng – môû cuûa T2 vaø T1
  12. II. MAÏCH TAÏO XUNG Luùc naøy traïng thaùi cuûa caùc tuï ntn? Noù seõ taùc ñoäng ntn 2. Maïch taïo xung ña haøi töïñeán dao caùc Tranzito?ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc Minh hoaï - Khi baét ñaàu caáp ñieän thì trong + maïch seõ coù caùc doøng ñieän. EC Giaû söû IC1 nhanh hôn IC2 moät chuùt I R R1 R3 R4 R2 IC2R2 - C1 1  C ñöôïc tích ñieän ñaày tröôùc tuï C C C2 1 2 IC1 1 IC2 Nhìn treân ñoà thò Traïng thaùi caân baèng 1: Ura1 Ura2 ▪ C2 vaãn ñang tích ñieän  VB1 > 0 IC1 em haõyIb1 neâuI bieåu b2 V 0 B2 (do R ñònh thieân)  T daãn ñieän T thöùc cuûa caùc T 4 1 1 2 (THOÂNG). xung ra? U ▪ C1 phoùng ñieän (luùc naøy noù nhö R1 moät nguoàn ñieän moät chieàu) EC IC1R1 VB2<0  T2 khoâng daãn ñieän 0 (KHOAÙ) U R2 ▪ Xung ra UR1 = EC – IC1R1 EC UR2 = EC (IC2  0) IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  13. II. MAÏCH TAÏO XUNG Luùc naøy traïng thaùi cuûa caùc tuï ntn? Noù seõ taùc ñoäng ntn 2. Maïch taïo xung ña haøi töïñeán dao caùc Tranzito?ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc + Traïng thaùi caân baèng 2: EC ▪ C ñaõ phoùng heát ñieän  tích ñieän R R R R I R - 1 IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C  VB2 > 0 (do R3 ñònh thieân)  T2 I C1 2 I C1 C2 daãn ñieän (THOÂNG). Ura1 Em haõy neâu bieåu Ura2 ▪ C2 ñaõ tích ñaày ñieän  phoùng ñieän I I C1 b1 Ib2 (luùc naøy noù nhö moät nguoàn ñieän VB1thöùc 0 T T moät chieàu) V < 0  T khoâng 1 xung ra? 2 B1 1 daãn ñieän nöõa (KHOAÙ) UR1 ▪ Xung ra EC IC1R1 Ur1 = EC (IC1  0) UR2 = EC - IC2R2 0 UR2 EC IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  14. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc + EC R R R R I R - IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 IC1 1 IC2 Ura1 Ura2 I I C1 b1 Ib2 VB1>0 VB2<0 T1 T2 UR1 Traïng thaùi caân baèng 1 EC I R C1 1 Ur1 = EC – IC1R1 0 UR2 = EC (IC2  0) UR2 EC IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  15. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc + EC R R R R I R - IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 IC1 1 IC2 Ura1 Ura2 I I C1 b1 Ib2 VB1 0 T1 T2 U R1 Traïng thaùi caân baèng 2 EC IC1R1 0 Ur1 = EC (IC1  0) UR2 UR2 = EC - IC2R2 EC IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  16. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc + EC R R R R I R - IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 IC1 1 IC2 Ura1 Ura2 I I C1 b1 Ib2 VB1>0 VB2<0 T1 T2 UR1 Traïng thaùi caân baèng 1 EC I R C1 1 Ur1 = EC – IC1R1 0 UR2 = EC (IC2  0) UR2 EC IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  17. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc + EC R R R R I R - IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 IC1 1 IC2 Ura1 Ura2 I I C1 b1 Ib2 VB1 0 T1 T2 U R1 Traïng thaùi caân baèng 2 EC IC1R1 0 Ur1 = EC (IC1  0) UR2 UR2 = EC - IC2R2 EC IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  18. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc + EC R R R R I R - IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 IC1 1 IC2 Ura1 Ura2 I I C1 b1 Ib2 VB1>0 VB2<0 T1 T2 UR1 Traïng thaùi caân baèng 1 EC I R C1 1 Ur1 = EC – IC1R1 0 UR2 = EC (IC2  0) UR2 EC IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  19. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng b. Nguyeân lí laøm vieäc + EC R R R R I R - IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 IC1 1 IC2 Ura1 Ura2 I I C1 b1 Ib2 VB1 0 T1 T2 U R1 Traïng thaùi caân baèng 2 EC IC1R1 0 Ur1 = EC (IC1  0) UR2 UR2 = EC - IC2R2 EC IC2R2 0 t t 1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8 Quay laïi
  20. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng TOÙM TAÉT b. Nguyeân lí laøm vieäc Traïng thaùi caân baèng 1 + ▪ C1 phoùng ñieän, C2 tích ñieän EC R R R R I R - ▪ T1 THOÂNG - T2 KHOAÙ IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 ▪ Xung ra : IC1 1 IC2 UR1 = EC – IC1R1 Ura1 Ura2 U = E (I  0) I I R2 C C2 C1 b1 Ib2 VB1>0 VB2<0 T1 T2 UR1 EC IC1R1 0 UR2 EC IC2R2 t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  21. II. MAÏCH TAÏO XUNG 2. Maïch taïo xung ña haøi töï dao ñoäng TOÙM TAÉT b. Nguyeân lí laøm vieäc Traïng thaùi caân baèng 1 + ▪ C1 phoùng ñieän, C2 tích ñieän EC R R R R I R - ▪ T1 THOÂNG - T2 KHOAÙ IC1R1 1 3 4 2 C2 2 C C2 ▪ Xung ra : IC1 1 IC2 UR1 = EC – IC1R1 Ura1 Ura2 U = E (I  0) I I R2 C C2 C1 b1 Ib2 VB1 0 T1 T2 Traïng thaùi caân baèng 2 ▪ C1 tích ñieän, C2 phoùng ñieän U R1 ▪ T1 KHOAÙ - T2 THOÂNG EC ▪ Xung ra : IC1R1 UR1 = EC (IC1  0) 0 UR2 UR2 = EC – IC2R2 EC IC2R2 T1 vaø T2 luaân phieân THOÂNG t 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8 – KHOAÙ ñeå taïo xung
  22. II. MAÏCH TAÏO XUNG Ñeå ñieàu chænh chieàu cao 2. Maïch taïo xung ña haøi cuûatöïÑeå xungdao ñieàu tañoäng chænh ñieàu chænh chu kyø / phaàntaàn töû soá naøo xung cuûa ta maïch coù theå b. Nguyeân lí laøm vieäc ñieàu chænhñieän?Ñoä roäng phaàn xung töû naøo (x) + cuûaNeáu maïch C = ñieän?C = C; R = R ; EC 1 2 1 2 R R R R I R - R = R = R; IC1R1 1 3 4 2 C2 2 3 4 C C2 IC1 1 IC2  UR1 vaø UR2 ñoái xöùng Ura1  = 0.7RC (s) Ura2 x IC1 Ib1 Ib2 Chu kyø xung (T ) : VB1 0 x T1 T2 Tx = 2x = 1,4RC (s) Tx Taàn soá xung (fx) : UR1 x E 1 C fx = (Hz) I R C1 1 Tx 0 U Ñeå ñieàu chænh chu kyø hoaëc R2 Ñeå ñieàu chænh chieàu cao cuûa EC taàn soá xung ta coù theå ñieàu IC2R2 xung ta ñieàu chænh R , R chænh R , R hoaëc C 1, C 2 t 3 4 1 2 0 t1 t2 t3 4 t5 t6 t7 t8
  23. BAØI HOÏC ÑEÁN ÑAÂY KEÁT THUÙC, BAØI TAÄP VEÀ NHAØ : 1. Veõ hình 8.3 vaø 8.4 vaøo vôû. 2. Soaïn caùc caâu hoûi 1, 2, 3, 4 – trang 45 – Sgk 3. Nghieân cöùu tröôùc baøi 9 – trang 46 – Sgk
  24. MINH HOAÏ VEÀ KHUEÁCH ÑAÏI Vaäy theá naøo laø Thieátkhueách bò naøo giöõñaïi ?vai troø khueách ñaïi? UR UV 0 t 0 t Micro Amply Loa Khueách ñaïi laø laøm taêng bieân ñoä cuûa tín hieäu maø khoâng laøm thay ñoåi taàn soá cuûa noù Trôû veà
  25. Mạch khuếch đại thuật toán ▪ Mạch khuếch đại được thiết kế để thực hiện các phép tính bằng cách sử dụng điện áp như một giá trị tương tự để mô phỏng các đại lượng khác, do đó, nó mới được đặt tên là "Mạch khuếch đại thuật toán". Đây là thành phần cơ bản trong các máy tính tương tự, trong đó mạch khuếch đại thuật toán sẽ thực hiện các thuật toán như Cộng, Trừ, Tích phân và Vi phân vv Tuy nhiên, mạch khuếch đại thuật toán lại rất đa năng, với rất nhiều ứng dụng khác ngoài các ứng dụng thuật toán.
  26. Sơ đồ bên trong của mạch khuếch đại thuật toán 741 Trôû veà
  27. CAÙC MAÏCH KHUEÁCH ÑAÏI THUAÄT TOAÙN CÔ BAÛN (Phaân loaïi theo thuaät toaùn)
  28. M¹ch khuÕch ®¹i vi sai M¹ch khuÕch ®¹i ®¶o M¹ch khuÕch ®¹i kh«ng ®¶o M¹ch khuÕch ®¹i tæng
  29. M¹ch vi ph©n M¹ch tÝch ph©n M¹ch khuÕch ®¹i ®o lêng M¹ch chØnh lu chÝnh x¸c
  30. M¹ch khuÕch ®¹i ®Çu ra l« ga M¹ch khuÕch ®¹i ®Çu ra hµm sè mò M¹ch gi¶ lËp cuén c¶m M¹ch biÕn ®ái tæng trë ©m Trôû veà
  31. MOÄT SOÁ ÑAËC ÑIEÅM CUÛA TRANZITO VAØ TUÏ ÑIEÄN 1. TRANZITO 2. TUÏ ÑIEÄN a. Sô ñoà phaân cöïc Ñaëc ñieåm : coù khaû I IC C V R naêng tích ñieän vaø VC RC C C C I C IB B B B + E phoùng ñieän - EC C E - E + U UBE EB BE EB + - IE - + IE ▪ Khi tích ñieän noù laø taûi TPNP : VC = -3V  - 36V TNPN :VC = 3V  36V tieâu thuï UBE = - 0,4V  - 0,6V UBE = 0,2V  0,4V ▪ Khi phoùng ñieän thì noù EC EC   trôû thaønh nguoàn ñieän R R moät chieàu C C C C Ra R1 r Ra R1 r C C C C Vaøo V B Vaøo V B E Ur E Ur R R UV 2 RE UV 2 RE CE CE   Maïch KÑ duøng Maïch KÑ duøng Transistor PNP Transistor NPN Trôû veà
  32. VAØI NEÙT KHAÙI QUAÙT VEÀ XUNG ▪ Xung laø moät dao ñoäng ñieän coù daïng hình raêng cöa hoaëc hình chöõ nhaät U X UX 0 t 0 t ▪ Maïch taïo xung : UX Maïch taïo xung hình raêng cöa 0 t UX Maïch taïo xung hình chöõ nhaät 0 t ▪ Ñaëc ñieåm : khi caáp ñieän (moät chieàu) cho noù thì noù seõ phaùt ra xung töông öùng
  33. VAØI NEÙT KHAÙI QUAÙT VEÀ XUNG ▪ ÖÙng duïng : ▪ Maïch taïo xung hình raêng cöa : duøng trong caùc maïch taïo xung queùt maønh vaø queùt doøng cuûa caùc ñeøn hình TV, maùy vi tính. ▪ Maïch taïo xung hình chöõ nhaät : duøng trong caùc boä taïo xung ñoàng boä cuûa TV, maùy vi tính, ñoàng hoà ñieän töû, UX Maïch taïo xung hình raêng cöa 0 t UX Maïch taïo xung hình chöõ nhaät 0 t Trôû veà