Thiết kế mạch tương tự và mạch số
Phần I: Mạch tương tự.
Hãy thiết kế mạch tạo xung vuông 1 cực tính. Xung vuông có biên độ 10V, tần số xung 1KHz 10KHz. Nguồn lấy từ mạng qua chỉnh lưu và ổn áp.
Phần II: Mạch số.
Thiết kế mạch đo điện áp, dòng điện chỉ tại số với các yêu cầu thang đo;
U = 0,5 5V
và 5 50V.
I = 0,5 5mA
và 5 50mA
26 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2641 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Thiết kế mạch tương tự và mạch số, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
®å ¸n m«n häc
ThiÕt kÕ m¹ch t¬ng tù vµ m¹ch sè
PhÇn I: M¹ch t¬ng tù.
H·y thiÕt kÕ m¹ch t¹o xung vu«ng 1 cùc tÝnh. Xung vu«ng cã biªn ®é 10V, tÇn sè xung 1KHz ¸ 10KHz. Nguån lÊy tõ m¹ng qua chØnh lu vµ æn ¸p.
PhÇn II: M¹ch sè.
ThiÕt kÕ m¹ch ®o ®iÖn ¸p, dßng ®iÖn chØ t¹i sè víi c¸c yªu cÇu thang ®o;
U = 0,5 ¸ 5V
vµ 5 ¸ 50V.
I = 0,5 ¸ 5mA
vµ 5 ¸ 50mA.
PhÇn I - M¹ch t¬ng tù
M¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh.
1-1. S¬ ®å khèi.
UV =220V/ 50Hz
Bé chØnh lu
vµ æn ¸p
M¹ch
t¹o xung vu«ng 1 cùc tÝnh
Xung ra
BiÕn ¸p nguån
U ~
U =
1-1-1. BiÕn ¸p nguån;
BiÕn ¸p nguån thùc hiÖn nhiÖm vô biÕn ®æi nguån ®iÖn ¸p xoay chiÒu cña m¹ng ®iÖn (UV = 220V/ 50Hz) thµnh nguån xoay chiÒu víi c¸c møc ®iÖn ¸p (U ~) kh¸c nhau, t¬ng øng víi sè vßng d©y cña cuén thø cÊp biÕn ¸p mµ ®iÖn ¸p cã trÞ sè cÇn thiÕt ®èi víi m¹ch chØnh lu(UV ¹ U ~).
BiÕn ¸p cßn cã chøc n¨ng ng¨n c¸ch m¹ch chØnh lu víi m¹ng ®iÖn vÒ mét chiÒu.
1-1-2. Bé chØnh lu vµ æn ¸p;
Gåm cã m¹ch chØnh lu vµ m¹ch æn ¸p. M¹ch chØnh lu lµm nhiÖm vô n¾n dßng xoay chiÒu thµnh dßng mét chiÒu, sau ®ã läc bá thµnh phÇn xoay chiÒu - gi÷ l¹i thµnh phÇn mét chiÒu råi ®a qua m¹ch æn ¸p. T¹i ®©y nguån ®iÖn sau khi ®îc chØnh lu vµ läc thµnh phÇn xoay chiÒu ®Ó cÊp cho bé t¹o xung.
1-1-3. Bé t¹o xung;
Thùc hiÖn chøc n¨ng t¹o ra dao ®éng xung.
Chøc n¨ng nµy ®îc thùc hiÖn bëi m¹ch ®¬n dïng Transistor (hoÆc Op-amp, m¹ch ®Þnh th× hay c¸c cæng Logic) ®Ó t¹o ®iÖn ¸p ë ®Çu ra liªn tôc chuyÓn qua l¹i gi÷a hai møc cao vµ thÊp. NghÜa lµ m¹ch cho ra mét d·y xung vu«ng gãc víi nh÷ng th«ng sè ®Æc trng x¸c ®Þnh tríc.
1-2. Nh÷ng phÇn tö c¬ b¶n thùc hiÖn chøc n¨ng c¸c khèi.
·
·
·
·
UV =
UR ~
0V
B.A
A
B
+
-
H×nh -1. BiÕn ¸p nguån
W1
W2
W2
1-2-1. BiÕn ¸p nguån.
Lµ mét biÕn ¸p víi cuén d©y thø cÊp cã ®iÓm gi÷a.
TØ sè biÕn ¸p lµ;
KBA = = » 20.
Trong ®ã;
K: lµ hÖ sè biÕn ¸p.
W1 vµ W2: lµ sè vßng d©y cña cuén
s¬ cÊp vµ thø cÊp.
W1 = 2W2.
1-2-2. Bé chØnh lu vµ æn ¸p.
+ M¹ch chØnh lu gåm c¸c phÇn tö
M¹ch chØnh lu hai pha dïng 2 §i-«t.
Tô läc.
+ M¹ch æn ¸p gåm c¸c phÇn tö;
IC æn ¸p 7810.
C¸c ®iÖn trë.
1-2-3. M¹ch chØnh lu vµ æn ¸p.
7810
IC æn ¸p
R1
R2
R3
C
D1
D2
·
·
·
·
·
·
·
+10V
H×nh - 2. M¹ch chØnh lu
A
B
·
C
D
U ~
1-2-4. Nguyªn lý lµm viÖc cña m¹ch chØnh lu vµ æn ¸p.
§iÖn ¸p xoay chiÒu h×nh sin 220V/ 50Hz ®a vµo s¬ cÊp biÕn ¸p (h×nh -1), ®îc c¶m øng sang thø cÊp biÕn ¸p, råi cho ra ®iÖn ¸p xoay chiÒu t¬ng øng ë hai ®Çu A vµ B (®iÖn ¸p ra phô thuéc vµo sè vßng d©y cña cuén thø cÊp biÕn ¸p).
Bªn thø cÊp biÕn ¸p, ®iÖn ¸p ra ®îc ®a vµo m¹ch ®Ó n¾n vµ cho ra dßng mét chiÒu víi ®iÖn ¸p nhá , gi¶ sö ë b¸n kú d¬ng - ®Çu A d¬ng. Dßng ®iÖn qua ®i-«t D1 , vµo IC æn ¸p, qua R1 vÒ ®iÓm gi÷a nèi m¸t (0V) cña thø cÊp biÕn ¸p kÝn m¹ch. ë b¸n kú ©m cña dßng ®iÖn xoay chiÒu, ®Çu B d¬ng. Dßng ®iÖn qua ®i-«t D2 , vµo IC æn ¸p, qua R1 vÒ ®iÓm gi÷a nèi m¸t (0V) cña thø cÊp biÕn ¸p kÝn m¹ch. Ta cã ®å thÞ n¾n nh sau;
UA
UB
UC
t
t
t
0
0
0
Khi cã tô C
Kh«ng cã tô C
H×nh - 3. §å thÞ
thêi gian ®iÖn ¸p ra.
Dßng n¾n lµ nh÷ng xung liªn tôc ngîc pha nhau, v× c¶ 2 chu kú ®Òu cã dßng qua R1 nèi víi m¸t ë ®iÓm gi÷a cña cuén thø cÊp biÕn ¸p nguån. Gäi lµ n¾n c¶ chu kú ®iÖn xoay chiÒu (chØnh lu toµn sãng c©n b»ng).
Tô C ë ®©y lµm nhiÖm vô läc nguån (läc bá thµnh phÇn xoay chiÒu gi÷ l¹i thµnh phÇn xoay chiÒu). §iÖn ¸p ë ®iÓm D lµ ®iÖn ¸p ®· ®îc läc bá thµnh phÇn xoay chiÒu ®a tíi IC æn ¸p.
IC æn ¸p 7810 lµm nhiÖm vô æn ¸p - æn ®Þnh ®iÖn ¸p 10V mét chiÒu cung cÊp cho m¹ch t¹o xung lµm viÖc.
1-2-5. Nguyªn lý ®Çy ®ñ.
·
·
·
·
UV =
0V
[B.A]
A
B
+
-
D1 K202C
D2 K202C
·
C
7810
IC æn ¸p
R1
4,3KW
R2
50W
R3
12W
C 0,1mF
·
·
·
·
+10V
·
D
H×nh - 4. M¹ch cÊp nguån 10V ®Çy ®ñ
1-3. M¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh.
1-3-1. C¸c th«ng sè ®Æc trng cña tÝn hiÖu xung.
C¸c tÝn hiÖu cã biªn ®é biÕn ®æi theo thêi gian ®îc chia lµm hai lo¹i c¬ b¶n lµ; TÝn hiÖu liªn tôc vµ TÝn hiÖu gi¸n ®o¹n.
ë ®©y thùc hiÖn nghiªn cøu tÝn hiÖu gi¸n ®o¹n.
TÝn hiÖu gi¸n ®o¹n ®îc gäi lµ tÝn hiÖu xung hay tÝn hiÖu sè. Trong ®å ¸n nµy thùc hiÖn thiÕt kÕ m¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh.
TÝn hiÖu xung ®îc xem nh lµ tÝn hiÖu tiªu biÓu cho lo¹i tÝn hiÖu gi¸n ®o¹n, biªn ®é cña nã chØ cã 2 gi¸ trÞ lµ møc cao (H) vµ møc thÊp (L).
Thêi gian ®Ó chuyÓn tõ møc cã biªn ®é thÊp lªn møc cã biªn ®é cao hay ngîc l¹i lµ rÊt ng¾n vµ ®îc xem nh tøc thêi. TÝn hiÖu xung ®îc ®Þnh nghÜa nh sau;
“TÝn hiÖu xung ®iÖn ¸p hay xung dßng ®iÖn lµ nh÷ng tÝn hiÖu cã thêi gian tån t¹i rÊt ng¾n, cã thÓ so s¸nh víi qu¸ tr×nh qu¸ ®é trong m¹ch ®iÖn mµ chóng t¸c dông”.
Trong thùc tÕ, c¸c xung vu«ng kh«ng cã d¹ng lý tëng nh d¹ng xung ë (H×nh-5). Bëi khã cã mét tÝn hiÖu vu«ng nµo ®êng biªn ®é t¨ng vµ gi¶m th¼ng ®øng(øng víi thêi gian hay gi¶m lµt = 0). Do vËy theo d¹ng xung ë (H×nh-6), th× khi t¨ng ®iÖn ¸p sÏ cã thêi gian trÔ (tr) gäi lµ ®é réng sên tríc vµ ngîc l¹i, khi gi¶m ®iÖn ¸p còng sÏ cã thêi gian trÔ (tf) gäi lµ ®é réng sên sau.
§é réng sên tríc vµ ®é réng sên sau lµ thêi gian biªn ®é xung t¨ng hay gi¶m trong kho¶ng tõ (0,1Vm) ®Õn (0,9Vm).
Thêi gian xung cã biªn ®é tõ (0,9Vm) ®Õn (Vm) øng víi ®o¹n ®Ønh cña xung gäi lµ (tp).
§é réng xung thùc tÕ lµ;
tx = tr + tp + tf
tx
tn
T
UM
V
t
0
H×nh - 5. D·y xung vu«ng 1 cùc tÝnh
H
L
tx
tr
V
t
0
tf
tp
DV
0,1Vm
0,9Vm
Vm
H×nh - 6. D¹ng xung thùc tÕ
§é sôt ®Ønh (DV) lµ ®é gi¶m biªn ®é ë phÇn ®Ønh xung.
Xung vu«ng lµ d¹ng d·y xung thêng gÆp nhÊt trong kü thuËt ®iÖn tö. C¸c th«ng sè ®Æc trng cho d·y xung gåm;
Biªn ®é; UM = H - L. (H lµ møc cao, L lµ møc thÊp).
§é réng xung; tx (lµ thêi gian øng víi ®iÖn ¸p cao).
Thêi gian nghØ; tn (lµ thêi gian øng víi ®iÖn ¸p thÊp).
Chu kú; T = tx + tn.
TÇn sè; F = .
Ngoµi ra cßn cã 2 th«ng sè phô ®Æc trng kh¸c lµ;
HÖ sè lÊp ®Çy; y = . §é rçng (hæng); Q = = .
1-3-2. M¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh.
M¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh hay cßn gäi lµ m¹ch ®a hµi cã hai tr¹ng th¸i ( T1 b·o hoµ - T2 ngng hay T1 ngng - T2 b·o hoµ). Nhng khi nã ho¹t ®éng th× ë ®Çu ra lu«n cã mét tr¹ng th¸i æn ®Þnh.
B×nh thêng khi m¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh ®îc cÊp nguån sÏ ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh vµ sÏ m·i ë tr¹ng th¸i nµy kh«ng cã t¸c ®éng g× tõ ngoµi vµo. Khi ngâ vµo nhËn mét xung kÝch thÝch, th× m¹ch sÏ ®æi tr¹ng th¸i vµ t¹o ra mét xung ®¬n vu«ng gãc ë ngâ ra, víi ®é réng xung ra sÏ tuú thuéc vµo c¸c th«ng sè cña RC ®îc thiÕt kÕ trong m¹ch. Sau thêi gian cã xung ra, m¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh sÏ tù trë vÒ tr¹ng th¸i æn ®Þnh ban ®Çu. M¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh rÊt th«ng dông trong lÜnh vùc tù ®éng ®iÒu khiÓn, trong c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tö vµ ®iÖn tö c«ng nghiÖp.
M¹ch mét cùc tÝnh cã thÓ thùc hiÖn b»ng nhiÒu c¸ch nh; dïng Transistor, Op-Amp, vi m¹ch ®Þnh th× hay c¸c cæng Logic.
Trong ®å ¸n nµy thùc hiÖn ph©n tÝch vµ thiÕt kÕ m¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh dïng Transistor.
1-3-3. S¬ ®å nguyªn lý cña m¹ch ë hai tr¹ng th¸i.
+UCC
·
·
·
·
·
·
·
·
·
RC1
RB 2
RC2
RB 1
T1
B·o hoµ
T2
Ngng
IC1
Ci
UI = 0V
-UBB
C
- +
CN¹p
RB0
H×nh - 7. Tr¹ng th¸i æn ®Þnh: T1 b·o hoµ, T2 ngng dÉn
IB 2
+UCC
·
·
·
·
·
·
·
·
·
RC1
RB 2
RC2
RB 1
T1
Ngng
T2
B·o hoµ
IC2
Ci
UI = 0V
-UBB
C
- +
CX¶
RB0
H×nh - 8. Tr¹ng th¸i æn ®Þnh: T1 ngng dÉn, T2 b·o hoµ
IB 2
1-3-4. Nguyªn lý lµm viÖc.
- Tr¹ng th¸i æn ®Þnh (H×nh - 7).
Khi cã ®iÖn ¸p cÊp cho m¹ch th× tô C tøc thêi n¹p qua ®iÖn trë RC2, ®Ó t¹o ra dßng ®iÖn ®ñ lín cÊp cho cùc B1, do ®ã T1 sÏ ch¹y ë tr¹ng th¸i b·o hoµ. Lóc ®ã dßng IC1 qua RC1 ®ñ lín ®Ó t¹o sôt ¸p vµ ®iÖn ¸p t¹i ch©n C cña T1 lóc nµy lµ;
UC1 = UCE » 0,2V.
CÇu ph©n ¸p RB 2 vµ RB sÏ t¹o ra ®iÖn ¸p ph©n cùc cho T2 ngng dÉn v× UB 2 < 0V. Sau khi tô n¹p ®Çy sÏ cã ®iÖn ¸p nh h×nh vÏ vµ ®iÖn ¸p trªn tô trÞ sè lµ;
UC = UCC - UBE » UCC.
Khi tô ®· n¹p ®Çy th× dßng n¹p qua tô lµ b»ng 0, nhng T1 vÉn ch¹y ë tr¹ng th¸i b·o hoµ v× vÉn cßn dßng IB1 qua RB1 ®Ó cÊp ph©n cùc cho B1.
ë tr¹ng th¸i nµy hai Transistor sÏ ch¹y æn ®Þnh nÕu kh«ng cã t¸c dông tõ bªn ngoµi.
- Tr¹ng th¸i t¹o xung (H×nh - 8).
Khi ngâ vµo UI nhËn xung kÝch ©m, qua tô Ci sÏ lµm ®iÖn ¸p UB1 gi¶m lµm cho T1 ®ang ch¹y ë tr¹ng th¸i b·o hoµ chuyÓn sang tr¹ng thµi ngng dÉn, lóc nµy IC1 = 0, ®iÖn ¸p UC1 t¨ng cao qua cÇu ph©n ¸p RB2-RB0 sÏ ph©n cùc cho T2 ch¹y b·o hoµ vµ ®iÖn ¸p t¹i ch©n C lóc nµy lµ;
UC2 = UCE » 0,2V.
§iÒu nµy lµm cho tu C cã ch©n mang ®iÖn ¸p d¬ng (+) coi nh nèi m¸t, ®iÖn ¸p ©m nµy sÏ ®îc ph©n cùc ngîc cho B1 vµ lµm cho T1 tiÕp tôc ngng dÉn, mÆc dï ®· hÕt cung kÝch ë ®µu vµo. Lóc ®ã, tô C phãng ®iÖn qua ®iÖn trë RB1 vµ T2 tõ ch©n C xuèng ch©n E. Trong thêi gian nµy T2 b·o hoµ vµ T1 ngng dÉn nªn ®iÖn ¸p ë ch©n C vµ B cña hai Transistor ®æi ngîc l¹i - chÝnh lµ xung ®iÖn ë ®Çu ra.
Sau khi tô C phãng lµm mÊt ®iÖn ¸p ©m ®Æt vµo ch©n B1 cña T1, lµm cho T1 kh«ng cßn ë tr¹ng th¸i ngng dÉn n÷a mµ chuyÓn sang tr¹ng th¸i b·o hoµ nh lóc ban ®Çu. Khi T1 trë l¹i tr¹ng th¸i b·o hoµ th× ®iÖn ¸p ®Æt vµo ch©n C cña T1 lµ; UC1 = UCE = 0,2V.
Nªn T2 lóc nµy l¹i mÊt ph©n cùc vµ tiÕp tôc chuyÓn sang tr¹ng th¸i ngng dÉn nh lóc ban ®Çu.
Thêi gian t¹o xung cña m¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh lµ thêi gian phãng ®iÖn cña tô C qua RB1. Sau thêi gian nµy, m¹ch tù trë l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu - lµ tr¹ng th¸i æn ®Þnh.
Ngoµi nguyªn lý mµ 2 tr¹ng th¸i ®· ph©n tÝch vµ ®Ó ®¶m b¶o viÖc thay ®æi tÇn sè theo d¶i tÇn 1KHz ¸ 10KHz mµ ®å ¸n ®a ra, th× ph¬ng ¸n thiÕt kÕ ph¶i thùc hiÖn lµ gi¶m trÞ sè cña tô C vµ t¨ng trë kh¸ng cña ®iÖn trë RB1. §Ó t¨ng trë kh¸ng cña ®iÖn trë RB1, th× thùc hiÖn b»ng c¸ch m¾c thªm mét biÕn trë VR vµo sau ®iÖn trë RB1 nèi víi nguån, ®Ó ®iÒu chØnh tÇn sè ra theo yªu cÇu cña gi¶i tÇn.
1-3-5. D¹ng sãng ë c¸c ch©n.
UI
URI
UC1
UC2
0,2V
0,2V
0,8V
t
t
t
t
a)
b)
c)
d)
-VCC
Cphãng
VCC
VCC
tX
-
+
-
H×nh - 9. D¹ng sãng vµo vµ ra cña m¹ch.
H×nh - 9a ; BiÓu diÔn ®iÖn ¸p ngâ vµo UI, , tríc thêi ®iÓm nµy lµ tr¹ng th¸i æn ®Þnh.
H×nh - 9b ; Lµ d¹ng ®iÖn ¸p UB1, khi cã xung kich lµm cho T1 ngng, tô C phãng ®iÖn ¸p ©m nªn UB1 cã ®iÖn ¸p ©m » -UCC vµ tô C phãng ®iÖn qua RB1 lµm ®iÖn ¸p ©m gi¶m dÇn theo hµm sè mò. Thêi gian phãng cña tô C chÝnh lµ thêi gian t¹o xung ë ngâ ra.
H×nh - 9c ; Lµ tr¹ng th¸i æn ®Þnh khi UC1 = 0,2V (b·o hoµ), ë tr¹ng th¸i t¹o xung UC1 = UCC (ngng dÉn) nªn T1 cã xung vu«ng (+) ra vµ ngîc l¹i, T2 cã xung vu«ng (-) ra, ®é réng xung lµ tX ë (H×nh - 9d).
1-3-6. §iÒu kiÖn vµ th«ng sè kü thuËt.
§Ó cho m¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh ho¹t ®éng ®óng theo nguyªn lý ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµ T1 b·o hoµ víi;
IC1 = » (víi UCE » 0,2V).
IB1 = » (víi UBE » 0,8V).
Muèn T1 b·o hoµ ph¶i cã;
IB1 > Thêng chän : IB1 = k ( k lµ hÖ sè b·o hoµ s©u vµ k = 2¸4).
a). C¸ch tÝnh ®é réng xung.
Trong thêi gian æn ®Þnh, tô C n¹p ®iÖn qua RC1 víi h»ng sè thêi gian n¹p lµ:
tn¹p = RC1.C
§iÖn ¸p n¹p trªn tô t¨ng theo hµm sè mò bëi c«ng thøc;
N¹p
Phãng
+UCC
-UCC
UC
0V
tX
t
H×nh - 10. §êng phãng vµ n¹p cña tô C
UC(t) = UCC.(1-e-t/t )
Suy ra: UC(t) = UCC - UCC. e-t/t
§iÖn ¸p trªn tô t¨ng tõ 0V ®Õn UCC.
Khi cã xung ©m ®Æt vµo cùc B1 th× tô C phãng ®iÖn qua RB1 víi h»ng thêi gian phãng lµ;
tphãng = RB1.C
§iÖn ¸p trªn tô khi phãng gi¶m theohµm sè mò bëi c«ng thøc; UC(t) = UCC.(1- e-t/t )
Do cùc (+) cña tô C coi nh nèi m¸t qua ch©n C2 cña T2, th× khi T2 b·o hoµ tô C sÏ phãng ®iÖn ¸p ©m (-UCC) vµ ®iÖn ¸p trªn tô t¨ng tõ (-UCC) lªn (0V), råi sau ®ã tiÕp tôc n¹p lªn tõ (0V) ®Õn
(+UCC). Cø nh vËy ®êng phãng vµ n¹p cña tô sÏ biÕn thiªn nh (h×nh-10) vµ ®îc giíi h¹n tõ
(-UCC) lªn (+UCC). §êng biÓu diÔn ®iÖn ¸p trªn tô sÏ ®îc tÝnh theo c«ng thøc;
UC(t) = UCC - 2UCC. e-t/t
Khi UC(t) = 0V lµ hÕt thêi gian phãng cña tô vµ m¹ch trë l¹i tr¹ng th¸i æn ®Þnh. Thêi gian nµy chÝnh lµ thêi gian t¹o xung ë ngâ ra, cßn gäi lµ ®é réng xung (tX);
Ta cã:
UC(t) = 2UCC. e-t/t Þ e-t/t =
Suy ra: = ln2 Þ tX = t . ln2
Thay t = RB1.C vµ ln2 = 0,69
VËy suy ra: tX = 0,69.RB.C (lµ ®é réng xung vµ còng lµ thêi gian øng víi ®iÖn ¸p cao).
T¬ng tù suy ra: tn = 0,69.RB.C (lµ ®é réng xung vµ còng lµ thêi gian øng víi ®iÖn ¸p thÊp).
Nh vËy vÒ ®é réng xung th× ta cã; tX = tn.
Do ®ã suy ra chu kú dao ®éng lµ;
T = tX + tn = 0,69.(RB.C + RB.C) = 2. 0,69. RB. C.
T » 1,4. RB.C.
Suy ra tÇn sè cña xung vu«ng mét cùc tÝnh lµ;
Muèn thay ®æi ®é réng xung (tX), ta cã thÓ thay ®æi RB1 hay trÞ sè tô C, trong ®ã RB1 bÞ giíi h¹n bëi ®iÒu kiÖn b·o hoµ cña T1 nªn ngêi ta thêng chØ thay ®æi tô C.
b). Biªn ®é xung ra.
ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh, T1 b·o hoµ - T2 ngng, ta cã;
UC1 = UCE » 0,2V vµ UC2 » UCC
ë tr¹ng th¸i t¹o xung, T1 ngng - T2 b·o hoµ, ta cã;
UC1 » UCC = UX (do m¹ch ph©n ¸p) vµ UC2 = UCE = 0.2V
Nh vËy, biªn ®é xung vu«ng d¬ng do T1 t¹o ra lµ;
U01 = UX - 0,2V » UX
Biªn ®é xung vu«ng ©m do T2 cho ra lµ;
U02 = UCC - 0,2V » UCC
c). Thêi gian phôc håi.
Theo s¬ ®å tr¹ng th¸i th× tr¹ng th¸i æn ®Þnh lµ tr¹ng th¸i T1 b·o hoµ - T2 ngng dÉn ; tr¹ng th¸i t¹o xung lµ tr¹ng th¸i T1 ngng dÉn - T2 b·o hoµ. Sau khi xong thêi gian t¹o xung (tX) th× T2 sÏ trë l¹i tr¹ng th¸i ngng dÉn. Trong thùc tÕ, m¹ch cha trë vÒ tr¹ng th¸i æn ®Þnh ngay, v× lóc ®ã tô C l¹i n¹p ®iÖn qua RC2 lµm UC2 t¨ng lªn theo hµm sè mò, chø kh«ng t¨ng tøc thêi nh h×nh vu«ng. Thêi gian nµy ®îc gäi lµ thêi gian håi phôc (th).
H»ng sè thêi gian n¹p cña tô lµ: tn¹p = RC2.C
Tô n¹p ®Çy trong thêi gian (5t), nhng thêng chØ tÝnh lµ: th » 4tn¹p = 4RC2.C
UC1
UC2
tX
t
t
th
H×nh - 11. Thêi gian håi phôc xung
d). Thêi gian ph©n c¸ch.
Do cã thêi gian håi phôc (th) ®Ó m¹ch t¹o xung vu«ng 1 cùc tÝnh trë l¹i tr¹ng th¸i æn ®Þnh, nÕu tÝn hiÖu xung ë ngâ vµo lµ tÝn hiÖu liªn tiÕp nhau cã tÇn sè xung kÝch lµ fi, chu kú kÝch lµ Ti, th× chu kú Ti ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn lµ: Ti > tX + th
§iÒu kiÖn nµy lµ kho¶ng c¸ch ng¾n nhÊt gi÷a 2 xung kÝch ph¶i lín h¬n ®é réng xung tX vµ thêi gian th. Thêi gian (tX + th) gäi lµ thêi gian ph©n c¸ch tf .
Ta cã :
Ti > tf (víi tf = tX + th )
1-3-7. T×nh to¸n m¹ch.
- TÝnh ®iÖn trë ch©n C.
Khi m¹ch ch¹y ë chÕ ®é b·o hoµ sÏ cã;
UC = UCC » 0,2V.
IC = IL = 10mA. Vµ hÖ sè khuÕch ®¹i dßng: b= 100.
Do vËy (RC) ®îc tÝnh theo c«ng thøc;
.
(Chän trÞ sè chuÈn cho RC = 1KW).
- TÝnh ®iÖn trë ph©n cùc RB..
§Ó cho Transistor dÉn b·o hoµ, thêng chän hÖ sè b·o hoµ s©u lµ: K = 3.
Ta cã;
Nªn ®iÖn trë RB ®îc tÝnh víi ®iÖn ¸p ph©n cùc b·o hoµ lµ: UBE = 0,8V.
Chän trÞ sè tiªu chuÈn lµ: RB = 33KW.
- TÝnh trÞ sè tô C.
V× chu kú dao ®éng cña m¹ch lµ; T » 1,4. RB . C.
Nªn ¸p dông c«ng thøc:
Suy ra:
§Ó tÝnh trÞ sè cña tô C, th× ph¶i t×m tÇn sè dao ®éng kh«ng ®æi - trung nhÊt trong d¶i tÇn tõ 1KHz ¸ 10KHz cña m¹ch t¹o xung vu«ng mét cùc tÝnh. Do vËy ta ph¶i tÝnh tÇn sè trung b×nh cña d¶i tÇn. TÇn sè trung b×nh lµ:
Ta cã;
fMin = 1KHz = 1000Hz.
fMax = 10KHz= 10000Hz.
Nªn suy ra:
Do vËy ta cã:
LÊy sè lµm trßn cña tô ®iÖn lµ;
C = 0,004mF.
- TÝnh trÞ sè biÕn trë VR.
Theo yªu cÇu ®å ¸n d¶i tÇn ë ®Çu ra cña m¹ch lµ tõ (1KHz ¸ 10KHz), th× biÕn trë sÏ lµm viÖc ë møc Min víi tÇn sè ra lµ 1KHz vµ ë møc Max víi tÇn sè ra lµ10KHz. Mµ trÞ sè RB l¹i tØ lÖ nghÞch víi tÇn sè (f ) nªn ta cã hai trêng hîp lµ:
+) TÇn sè lµ fMin khi RB Max.
+) TÇn sè lµ fMax khi RB Min.
Do ®ã ta cã:
Nªn suy ra: VR = RB Max - RB Min = 180W - 20W = 160W.
- Biªn ®é xung ra.
ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh, T1 b·o hoµ - T2 ngng, ta cã;
UC1 = UCE » 0,2V vµ UC2 » UCC
ë tr¹ng th¸i t¹o xung, T1 ngng - T2 b·o hoµ, ta cã;
(do m¹ch ph©n ¸p)
vµ UC2 = UCE = 0.2V
Nh vËy, biªn ®é xung vu«ng d¬ng do T1 t¹o ra lµ;
U01 = 9,7V - 0,2V = 9,5V » 9,7V.
Biªn ®é xung vu«ng ©m do T2 cho ra lµ;
U02 = 10V - 0,2V = 9,8V » 10V.
1-3-7. S¬ ®å nguyªn lý ®Çy ®ñ.
+UCC=10V
·
·
·
·
·
·
·
·
·
RC1
1KW
RB 2=33KW
RB 1
33KW
T1
T2
Ci
UI = 0V
-UBB
C=.004mF
- +
RB0
H×nh - 8. M¹ch t¹o xung vu«ng 1 cùc tÝnh ®Çy ®ñ
RC2
1KW
VR
160W
·
B
B
C
C
E
E
PhÇn II - M¹ch sè
M¹ch ®o ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn
II-1. S¬ ®å khèi.
M·
ho¸
Nguån cung cÊp
HiÓn
thÞ
Gi¶i
m·
TÝn hiÖu
ra cña m¹ch ®o
II-1-1. Chøc n¨ng cña c¸c khèi
M· ho¸: lµm nhiÖm vô chuyÓn ®æi tÝn hiÖu ®Çu vµo tõ t¬ng tù thµnh tÝn hiÖu sè.
Gi¶i m·: gi¶i m· tÝn hiÖu sè thµnh m· hiÓn thÞ trªn ®Çu ra
HiÓn thÞ: ®a ra kÕt qu¶ cña phÐp ®o vµ ®îc hiÓn thÞ trªn b¶ng LED 7 thanh
II-1-1-1. M· ho¸.
Ngµy nay viÖc gia c«ng, truyÒn ®¹t tÝn hiÖu còng nh qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn vµ chØ thÞ phÇn lín ®îc thùc hiÖn theo ph¬ng ph¸p sè. Trong khi ®ã tÝn hiÖu tù nhiªn l¹i biÕn thiªn theo thêi gian nghÜa lµ tÝn hiÖu tù nhiªn cã d¹ng t¬ng tù. §Ó phèi ghÐp gi÷a nguån tÝn hiÖu t¬ng tù víi c¸c hÖ thèng sö lý sè, ngêi ta dïng c¸c m¹ch chuyÓn ®æi nh;
T¬ng tù - Sè (ADC - Analog Digital Converter).
hay Sè - T¬ng tù (DAC - Digital Analog Conveter) .
Nh»m biÕn ®æi tÝn hiÖu t¬ng tù sang d¹ng sè hoÆc trong trêng hîp cÇn thiÕt ®æi tÝn hiÖu sè sang d¹ng t¬ng tù. Qu¸ tr×nh biÕn ®æi mét tÝn hiÖu t¬ng tù sang d¹ng sè ®îc minh ho¹ bëi ®¹c tÝnh truyÒn ®¹t trªn (h×nh-1). TÝn hiÖu t¬ng tù UA ®îc chuyÓn thµnh mét tÝn hiÖu cã d¹ng bËc thang ®Òu. Víi ®Æc tÝnh truyÒn ®¹t nh vËy, mét ph¹m vi gi¸ trÞ cña UA ®îc biÓu diÔn bëi mét gi¸ trÞ ®¹i diÖn sè thÝch hîp. C¸c gi¸ trÞ ®¹i diÖn sè lµ c¸c gi¸ trÞ rêi r¹c (H×nh-1).
' ' ' ' ' ' '
1 2 3 4 5 6 7
111-
110 -
101 -
100 -
011 -
010 -
001 -
000 -
ULSB
UAmax
UD
UA
∆UQ
Q
H×nh -1. §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t cña m¹ch biÕn ®æi t¬ng tù - sè.
víi UA: ®iÖn ¸p vµo, UD : ®iÖn ¸p ra sè.
Cã nhiÒu c¸ch biÓu diÔn gi¸ trÞ rêi r¹c ®ã. C¸ch biÓu diÔn theo hÖ thËp ph©n thêng dïng ®Ó chØ thÞ sè ®o. Trêng hîp, sau m¹ch biÕn ®æi AD lµ c¸c thiÕt bÞ sè, th× thêng dïng hÖ ®Õm c¬ sè 2 (m· nhÞ ph©n) ®Ó biÓu diÔn tÝn hiÖu sè nh trªn.
Mét c¸ch tæng qu¸t, gäi tÝn hiÖu t¬ng tù lµ SA (UA), tÝn hiÖu sè lµ SD (UD), SD ®îc biÓu diÔn dãi m· nhÞ ph©n nh sau:
SD = bn-1. 2n-1 + bn-2. nn-2 +… + b0. 20.
Trong ®ã;
+bK = 0 hoÆc 1 (víi k = 0 ®Õn k = n-1); ®îc gäi lµ Bit.
+bn-1 ; ®îc gäi lµ Bit, cã nghÜa lín nhÊt (MSB - most significat bit), t¬ng øng víi cét ®øng ®Çu bªn tr¸i cña d·y m· sè. Mçi biÕn ®æi gi¸ trÞ cña MSB øng víi sù biÕn ®æi cña tÝn hiÖu lµ nöa dµi lµm viÖc.
+b0 ; gäi lµ Bit, cã nghÜa nhá nhÊt (LSB - least significat bit), t¬ng øng víi cét ®øng ®Çu bªn ph¶i cña d·y m· sè. Mçi biÕn ®æi cña tÝn hiÖu lµ mét møc lîng tö (1 nÊc cña h×nh bËc thang).
Víi mét m¹ch biÕn ®æi cã N bit, tøc N sè h¹ng trong d·y m· nhÞ ph©n (vÝ dô h×nh-1. N=3) th× mçi nÊc trªn h×nh bËc thang chiÕm mét gi¸ trÞ:
(2.1)
Trong ®ã:
UAm; lµ gi¸ trÞ cùc ®¹i cho phÐp cña ®iÖn ¸p t¬ng tù ë ®Çu vµo ADC.
Gi¸ trÞ cña ULSB hoÆc Q gäi lµ nøc lîng tö.
Do tÝn hiÖu sè lµ tÝn hiÖu rêi r¹c, nªn trong qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi AD xuÊt hiÖn mét sai sè gäi lµ sai sè lîng tö ho¸, ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
(2.2)
Khi chuyÓn ®æi AD ph¶i thùc hiÖn viÖc lÊy mÉu tÝn hiÖu t¬ng tù. §Ó ®¶m b¶o kh«i phôc tÝn hiÖu mét c¸ch trung thùc, tÇn sè lÊy mÉu (fM) ph¶i tho¶ m·n ®iÒu kiÖn sau:
(2.3)
Trong ®ã:
FthMax; lµ tÇn sè cùc ®¹i cña tÝn hiÖu.
B; lµ d¶i tÇn sè cña tÝn hiÖu.
Theo quy ®Þnh lÊy mÉu, nÕu ®iÒu kiÖn (2.3) tho¶ m·n th× kh«ng cã sù trïng lÆp gi÷a phæ c¬ b¶n (phæ tÝn hiÖu vµo) vµ c¸c thµnh phÇn phæ kh¸c sinh ra do qu¸ tr×nh lÊy mÉu (c¸c thµnh phÇn nµy ph©n bè vÒ hai phÝa cña (fM) vµ vÒ hai phÝa cña béi sè cña (fM) vµ c¸ch chóng mét kho¶ng ®óng b»ng d¶i tÇn B cña tÝn hiÖu).
Theo thuyÕt lîng tö ho¸, trong qu¸ tr×nh lîng tö ho¸ sinh ra t¹p ©m, t¹p ©m nµy thÓ hiÖn khi thùc hiÖn phÐp biÕn ®æi ngîc DAC. Do ®ã cã thÓ coi qu¸ tr×nh lîng tö ho¸ ©m Xta nµo ®ã. Ngêi ta ®· chøng minh ®îc: trong ph¹m vi t¹p ©m lîng tö ho¸ ®îc coi lµ t¹p ©m tr¾ng. MËt ®é c«ng suÊt phæ cña t¹p ©m lîng tö ho¸ Sta (w) ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc (2.4).
Xta
XA
XD
H×nh-2. S¬ ®å t¬ng ®¬ng tÜnh cña m¹ch lîng tö ho¸
(2.4)
Trong ®ã :
Q; lµ gi¸ trÞ cña mét møc lîng tö.
; lµ gi¸ trÞ trung b×nh-b×nh ph¬ng cña ®iÖn ¸p t¹p ©m.
Do ®ã c«ng suÊt t¹p ©m trªn ®iÖn trë R:
(2.5)
Tû sè tÝn hiÖu trªn t¹p ©m øng víi møc cùc ®¹i cña ®iÖn ¸p t¬ng tù UAm ®îc x¸c ®Þnh nh sau:
(2.6)
Ngoµi ra khi nghiªn cøu ®Æc tÝnh cña bé chuyÓn ®æi AD, cÇn lu ý ®Õn quan hÖ gi÷a thêi gian x¸c lËp TX vµ tÇn sè giíi h¹n fg cña hÖ thèng:
a. C¸c tham sè c¬ b¶n.
* D¶i biÕn ®æi cña ®iÖn ¸p tÝn hiÖu t¬ng tù ë ®Çu vµo lµ kho¶ng ®iÖn ¸p mµ bé chuyÓn ®æi AD cã thÓ thùc hiÖn chuyÓn ®æi ®îc.
Kho¶ng ®iÖn ¸p ®ã cã thÓ lÊy trÞ sè tõ 0 ®Õn mét vÞ sè d¬ng hoÆc ©m nµo ®ã hay còng cã thÓ lµ ®iÖn ¸p hai cùc tÝnh tõ; -UAm ¸ +UAm.
* §é chÝnh x¸c cña bé chuyÓn ®æi AD. Tham sè ®Çu tiªn ®Æc trng cho ®é chÝnh x¸c cña mét ADC lµ ®é ph©n biÖt. Ta biÕt r»ng trªn mét bé chuyÓn ®æi ADC lµ c¸c gi¸ trÞ sè ®îc s¾p xÕp theo quy luËt cña mét lo¹i m· nµo ®ã. C¸c sè h¹ng cña m· sè ë ®Çu ra (sè bit trong m· nhÞ ph©n) t¬ng øng víi d¶i biÕn ®æi cña ®iÖn ¸p vµo, cho biÕt møc chÝnh x¸c cña phÐp chuyÓn ®æi.
Liªn quan ®Õn ®é chÝnh x¸c cña ADC cßn cã nh÷ng tham sè kh¸c. §êng ®Æc tuyÕn truyÒn ®¹t lý tëng cña ADC lµ mét bËc thang ®Ó cã ®é trung b×nh b»ng 1. §êng ®Æc tÝnh thùc cã sai sè lÖch kh«ng, nghÜa lµ nã kh«ng b¾t ®Çu øng víi gi¸ trÞ cña 1/2 LSB. Nã lµ h×nh bËc thang kh«ng ®Òu do ¶nh hëng cña sai sè khuÕch ®¹i, cña mÐo phi tuyÕn vµ sai sè ®¬n ®iÖu.
111-
110 -
101 -
100 -
011 -
010 -
001 -
000 -
UD
UA
H×nh -3. §Æc tuyÕn truyÒn ®¹t lý tëng vµ thùc cña m¹ch chuyÓn ®æi t¬ng tù - sè (ADC).
Lý tëng
Thùc
mÐo phi tuyÕn
Sai sè khuÕch ®¹i
Sai sè ®¬n ®iÖu
Sai sè lÖch kh«ng
Trong ®ã sai sè khuÕch ®¹i lµ sai sè gi÷a ®é dèc trung b×nh cña ®êng ®Æc tuyÕn thùc víi ®é dèc trung b×nh cña ®êng ®Æc tuyÕn lý tëng. Sai sè phi tuyÕn ®îc ®Æc trng bëi sù thay ®æi ®é dèc trung b×nh cña ®Æc tuyÕn thùc trong d¶i biÕn ®æi cña ®iÖn ¸p vµo. Sai sè nµy lµm cho ®êng ®Æc tuyÕn chuyÓn ®æi cã d¹ng h×nh bËc thang kh«ng ®Òu. Cuèi cïng, sai sè ®¬n ®iÖu thùc chÊt còng do tÝnh phi tuyÕn cña ®êng ®Æc tuyÕn biÕn ®æi g©y ra, nhng ®©y lµ trêng hîp ®Æc biÖt lµm cho ®é dèc cña ®êng trung b×nh biÕn thiªn kh«ng ®¬n ®iÖu, thËm chÝ cã thÓ dÉn ®Õn mÊt mét vµi m· sè.
Tãm l¹i, ®Æc trng cho tÝnh chÝnh x¸c cña ADC cã nhiÒu tham sè nh; sè bit, mÐo phi tuyÕn, sai sè khuÕch ®¹i vµ sai sè ®¬n ®iÖu. CÇn chó ý r»ng nÕu ADC lµm viÖc lý tëng vÉn tån t¹i sai sè. §ã lµ sai sè lîng tö ho¸ , ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc (2.2). V× vËy sai sè lîng tö ho¸ cßn ®îc gäi lµ sai sè lý tëng hoÆc sai sè hÖ thèng cña ADC. Sai sè thùc cña ADC gåm sai sè lý tëng vµ nh÷ng sai sè cßn l¹i. Ngêi ta quy íc tæng sai sè c¸c sai sè cßn l¹i kh«ng vît qu¸ sai sè lý tëng, sao cho mét ADC ®îc thiÕt kÕ víi ®é chinh x¸c lµ (N+1) bit, th× ®¹t ®é chÝnh x¸c thùc lµ N bit.
b. Tèc ®é chuyÓn ®æi.
Tèc ®é chuyÓn ®æi cho biÕt sè kÕt qu¶ chuyÓn ®æi trong mét gi©y, ®îc gäi lµ tÇn sè chuyÓn ®æi (fC). Còng cã thÓ dïng tham sè thêi gian chuyÓn ®æi (TC) ®Ó ®Æc trng cho tèc ®é chuyÓn ®æi. TC lµ thêi gian cÇn thiÕt cho mét kÕt qu¶ chuyÓn ®æi.
Chó ý; .
Thêng fC < 1/TC v× gi÷ c¸c lÇn chuyÓn ®æi cßn cã mét kho¶ng thêi gian cÇn thiÕt ®Ó cho ADC håi phôc l¹i tr¹ng th¸i ban ®Çu. CÇn lu ý r»ng, mét sè ADC cã tèc ®é chuyÓn ®æi cao, tÊt nhiªn ph¶i tr¶ gi¸ b»ng ®é chÝnh x¸c gi¶m hoÆc ngîc l¹i, nghÜa lµ yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c vµ tèc ®é chuyÓn ®æi m©u thuÉn nhau. Tuú theo yªu cÇu sö dông, ph¶i t×m c¸ch dung hoµ c¸c yªu cÇu ®ã mét c¸ch hîp lý nhÊt.
Nguyªn t¾c lµm viÖc cña ADC ®îc minh ho¹ trªn s¬ ®å khèi sau:
M¹ch lÊy mÉu
ADC
Lîng tö ho¸
M·
ho¸
UA
UM
UD
H×nh-4. Nguyªn t¾c lµm viÖc cña DAC
Tríc hÕt tÝn hiÖu t¬ng tù ®îc ®a ®Õn mét m¹ch lÊy mÉu, m¹ch nµy cã hai nhiÖm vô.
H×nh -5. §å thÞ thêi gian cña ®iÖn ¸p vµo vµ ®iÖn ¸p ra m¹ch lÊy mÉu
t
UA
0
UD
UM
UMto
t0
t1
t2
t5
t6
t7
t3
t4
- lÊy mÉu tÝn hiÖu t¬ng tù t¹i nh÷ng thêi ®iÓm kh¸c nhau vµ c¸ch ®Òu nhau (rêi r¹c tÝn hiÖu vÒ mÆt thêi gian).
- Gi÷ cho biªn ®é ®iÖn ¸p t¹i c¸c thêi ®iÓm lÊy mÉu kh«ng ®æi trong qu¸ tr×nh chuyÓn tiÕp theo (nghÜa lµ qu¸ tr×nh lîng tö ho¸ vµ m· ho¸).
TÝn hiÖu m¹ch ra lÊy mÉu ®îc ®a ®Õn m¹ch t¬ng tù ho¸ ®Ó thùc hiÖn lµm trßn víi ®é chÝnh x¸c lµ; ( thep biÓu thøc 2.2). M¹ch lîng tö ho¸ lµm nhiÖm vô rêi r¹c ho¸ tÝn hiÖu t¬ng tù vÒ mÆt biªn ®é. Nh vËy nhê qu¸ tr×nh lîng tö ho¸ mét tÝn hiÖu t¬ng tù bÊt kú ®îc biÓu diÔn bëi mét sè nguyªn lÇn møc lîng tö, nghÜa lµ:
(2.8)
Trong ®ã;
ZDi - lµ tÝn hiÖu ë thêi ®iÓm i.
XAi - lµ tÝn hiÖu t¬ng tù t¹i thêi ®iÓm i.
Q - lµ møc lîng tö.
DXAi - sè d trong phÐp lîng tö ho¸.
Int (integer) - phÇn nguyªn.
Trong phÐp chia nhá biÓu thøc (2.8) chØ lÊy phÇn nguyªn cña kÕt qu¶, phÇn d cßn l¹i kh«ng chia hÕt cho (Q) chÝnh lµ sai sè lîng tö ho¸. VËy qu¸ tr×nh lîng tö thùc chÊt lµ qu¸ tr×nh lµm trßn sè. Lîng tö ho¸ ®îc thùc hiÖn theo nguyªn t¾c so s¸nh. TÝn hiÖu cÇn chuyÓn ®æi ®îc so s¸nh víi mét lo¹t c¸c ®¬n vÞ chuÈn Q.
Sau m¹ch lîng tö ho¸ lµ m¹ch m· ho¸. Trong m¹ch m· ho¸, kÕt qu¶ lîng tö ho¸ ®îc s¾p xÕp l¹i theo mét quy luËt nhÊt ®Þnh, phô thuéc vµo lo¹i m· yªu cÇu trªn ®Çu ra cña bé chuyÓn ®æi.
Trong nhiÒu lo¹i ADC, qu¸ tr×nh lîng tö ho¸ vµ m· ho¸ xÈy ra ®ång thêi, lóc ®ã kh«ng thÓ t¸ch rêi hai qu¸ tr×nh ®ã.
phÐp lîng tö ho¸ vµ phÐp m· ho¸ ®îc gäi chung lµ phÐp biÕn ®æi AD.
c. C¸c ph¬ng ph¸p chuyÓn ®æi T¬ng tù - Sè.
Cã nhiÒu c¸ch ph©n lo¹i c¸c ADC. C¸ch ph©n lo¹i hay dïng h¬n c¶ lµ ph©n lo¹i theo qu¸ tr×nh chuyÓn ®æi vÒ mÆt thêi gian. Nã cho phÐp ph¸n ®o¸n mét c¸ch tæng qu¸t tèc ®é chuyÓn ®æi. Theo c¸ch ph©n lo¹i nµy ngêi ta ph©n biÖt 4 ph¬ng ph¸p chuyÓn ®æi sau ®©y:
- BiÕn ®æi song song; Trong ph¬ng ph¸p nµy tÝn hiÖu ®îc so s¸nh cïng mét lóc víi nhiÒu gi¸ trÞ chuÈn. Do ®ã tÊt c¶ c¸c bit ®îc x¸c ®Þnh ®ång thêi vµ ®a ®Õn ®Çu ra.
- BiÕn ®æi nèi tiÕp kiÓu m·; ë ®©y qu¸ tr×nh so s¸nh ®îc thùc hiÖn lÇn lît tõng bíc theo quy luËt cña m· ho¸. KÕt qu¶ chuyÓn ®æi ®îc x¸c ®Þnh b»ng c¸ch ®Õm sè lîng gi¸ trÞ chuÈn cã thÓ chøa ®îc trong gi¸ trÞ tÝn hiÖu t¬ng tù cÇn chuyÓn ®æi.
- BiÕn ®æi nèi tiÕp theo m· nhÞ ph©n; Qu¸ tr×nh so s¸nh ®îc thùc hiÖn lÇn lît teo quy luËt m· nhÞ ph©n. C¸c ®¬i vÞ chuÈn dïng ®Ó so s¸nh lÊy c¸c gi¸ trÞ gi¶m dÇn theo quy luËt m· nhÞ ph©n, do ®ã c¸c bit ®îc x¸c ®Þnh lÇn lît tõ bit cã nghÜa lín nhÊt (MSB) ®Õn bit cã nghÜa nhá nhÊt (LSB).
- BiÕn ®æi song song - nèi tiÕp kÕt hîp; Trong ph¬ng ph¸p nµy, qua mçi bíc so s¸nh cã thÓ x¸c ®Þnh ®îc tèi thiÓu lµ 2 bit ®ång thêi.
C¸c m¹ch thùc tÕ lµm viÖc theo nhiÒu ph¬ng ph¸p kh¸c nhau, nhng ®Òu cã thÓ xÕp vµo 1 trong 4 lo¹i trªn.
II-1-1-2. Gi¶i m·.
§Ó tÝn hiÖu sè cã thÓ hiÓn thÞ ®îc cÇn ph¶i gi¶i m· tÝn hiÖu sè ®· m· ho¸ ®îc cã thÓ hiÓn thÞ trªn hÖ thèng hiÓn thÞ LED 7 thanh, cÇn ph¶i gi¶i m· ®Çu ra phï hîp víi bé hiÓn thÞ.
TÝn hiÖu gi¶i m· sue dông bé gi¶i m· tõ m· BCD sang sö dông LED 7 thanh cã Anot chung.
B¶ng gi¶i m· BCD sang LED 7 thanh:
§Çu vµo gi¶i m·
M· thËp ph©n
§Çu ra hiÓn thÞ
D
C
B
A
a
b
c
d
e
f
G
0
0
0
0
0
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
1
1
0
1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
2
1
1
0
1
1
0
1
0
0
1
1
3
1
1
1
1
0
0
1
0
1
0
0
4
0
1
1
0
0
1
1
0
1
0
1
5
1
0
1
1
0
1
1
0
1
1
0
6
0
0
1
1
1
1
1
0
1
1
1
7
1
1
1
0
0
0
0
1
0
0
0
8
1
1
1
1
1
0
1
1
0
0
1
9
1
1
1
0
0
1
1
II-1-1-3. HiÓn thÞ.
a
b
c
d
e
f
g
H×nh - 6. LED 7 thanh.
Sö dông LED 7 thanh.
A, b, c, d, e, f, g; lµ c¸c thanh cña LED 7 thanh sö dông Anot chung. Sö dông møc ®iÖn ¸p cao khi c¸c thanh hiÓn thÞ.
II-1-1-4. Nguån ®iÖn.
Sö dông nguån ®iÖn mét chiÒu 5V æn ®Þnh duy nhÊt.
II-2. lùa chän linh kiÖn.
KÕt hîp c¸c u ®iÓm cña c¸c ph¬ng ph¸p trªn ngêi ta chÕ t¹o ra IC 7107 cã kh¶ n¨ng m· ho¸ th«ng tin, gi¶i m· vµ ®a th¼ng ®Õn mµn h×nh hiÓn thÞ.
IC 7107 lµ c¸c IC cã tÝnh hiÖu qu¶ cao vµ sö dông nguån thÊp, lµ bé chuyÓn ®æi bao gåm c¶ gi¶i m· 7 thanh hiÓn thÞ, 1 tham chiÕu, 1 ®ång hå IC 7107 nèi trùc tiÕp tíi mµn h×nh hiÓn thÞ th«ng qua ®êng truyÒn.
IC 7107 mang 1 bé kÕt nèi víi ®é chÝnh x¸c cao, ®a d¹ng vµ tiÕt kiÖm. Nã cã ®Æc ®iÓm lµ tù ®éng trë vÒ “0” khi nguån nu«i Ýt h¬n 10mV (kh«ng tr«i nhá h¬n 1mV/0C, dßng vµo khö mÐo lµ 100A (Max) vµ lçi cïng nhÊn nhá h¬n 1 lÇn ®Õm. §Çu vµo kh¸c dïng 1 con trá ®îc sö dông trong tÊt c¶ c¸c hÖ thèng. Nhng khi ®o c¸c ch©n IC, cã thÓ bÞ tæn h¹i vµ c¸c lo¹i tæn h¹i cÇn kh¸c. Cuèi cïng lµ tÝnh kinh tÕ thùc sù cña nguån nu«i 1 chiÒu lµ cung cÊp nguån nu«i cho sù ho¹t ®éng cã thÓ cã hiÖu qu¶ cao, m¹ch ®ång hå ®o cã thÓ ®îc x©y dùng víi sù tham gia cña 10 thµnh phÇn thiÕt bÞ vµ hiÓn thÞ.
V+ 1-
D1 2-
C1 3-
B1 4-
A1 5-
F1 6-
G1 7-
E1 8-
D2 9-
C2 10- B2 11-
A2 12-
F2 13-
E2 14-
D3 15-
B3 16-
F3 17-
E3 18- AB4 19-POL 20-
-40 OSC1
-39 OSC2
-38 OSC3
-37 TEST
-36 REF HI
-35 REF LO
-34 CREF+
-33 CREF-
-32 Common
-31 IN HI
-30 IN LO
-29 A-
-28 Buff
-27 INT
-26 V-
-25 G2(10’s)
-24 C3
-23 A3
-22 G3
-21 BP/GND
-40 V+
-39 D1
-38 C1
-37 B1
-36 A1
-35 F1
-34 G1
-33 E1
-32 D2
-31 C2
-30 B2
-29 A2
-28 F2
-27 E2
-26 D3
-25 B3
-24 F3
-23 E3
-22 (1000)AB4
-21 POL
OSC1 1-
OSC2 2-
OSC3 3-
TEST 4-
REF HI 5-
REF LO 6-
CREF+ 7-
CREF- 8-
Common 9-
IN HI 10-
IN LO 11-
A- 12-
Buff 13-
INT 14-
V- 15-
G2(10’s) 16-
C3 17-
A3 18-
G3 19-
BP/GND 20-
ICL-7106, ICL-7107 (PDIL)
TOPVIEW
ICL-7107R (PDIL)
TOPVIEW
(1000)
(Minus)
(Minus)
(1’s)
(10’s)
(100’s)
(100’s)
(1’s)
(10’s)
(100’s)
(100’s)
H×nh - 7. IC 7107 vµ vÞ trÝ c¸c ch©n
* C¸c th«ng sè c¬ b¶n;
Nguån cung cÊp:
V+ tíi GND; 6V.
V- tíi GND; -9V.
§iÖn ¸p vµo t¬ng tù: V+ tíi V-.
§iÖn ¸p vµo con trá: V+ tíi V-.
§iÒu kiÖn ho¹t ®éng: Ph¹m vi t0 tõ 00C tíi 700C.
Tham sè
§iÒu kiÖn kiÓm tra
Min
Ty
Max
§¬n vÞ
§äc ®Çu vµo
Vin = 0,0V toµn thang 200mV
000,0
±000,0
+000,0
§äc sè
Sai sè nhÊn
-Vin = +Vin = 200mV ®äc hiÖu cho b»ng ®iÖn ¸p ®êng vµ ©m ®Çu vµo gÇn nh toµn thang ®o
-
±0,2
±1
LÇn tÝnh
TuyÕn tÝnh
Toµn thang = 200mV, hoÆc toµn thang = 1Vmax sù lÖch tõ ®êng th¼ng nhÊt.
-
±0,2
±1
LÇn tÝnh
TØ sè lo¹i trõ chung
VCM = 1V, Vin = 0V,
toµn thang = 200mV.
-
50
-
mV/V
NhiÔu
Vin = 0V, toµn thang = 200mV
-
15
-
mV
Dßng ®iÖn dß ®Çu vµo
Vin = 0V
-
1
10
pA
§äc vÒ kh«ng
Vin =0,00C tíi 700C
-
0,2
1
mV/0C
Sè nh©n t0 hÖ sè gép
Vin = 199mV, 00C tíi 700C
-
1
5
Ppm/0
§Æc tÝnh nguån cung cÊp kÕt thóc V+, dßng ®iÖn cung cÊp
Vin = 0
-
1,0
1,8
mA
§iÖn ¸p chung t¬ng tù ch©n chung
25KW gi÷a nguån d¬ng vµ nguån chung
2,4
3,0
3,7
V
Sè nh©n t0 cña t¬ng tù chung
25KW gi÷a ch©n chung vµ nguån d¬ng
-
80
-
Ppm/0C
* B¶n rót gän th«ng tin thiÕt kÕ.
TÇn sè dao ®éng: fOSC = 0,45/RC ; COSC = 50pF ; ROSC > 50KW ; FOSC (Eyp) = 48Hz.
Chu kú dao ®éng:
TÇn sè ®ång hå tÝch hîp:
Tiªu chuÈn lo¹i trõ 60/ 50Hz: hoÆc .
Dßng ®iÖn tÝch hîp tèi u: Iint = 4mA.
§iÖn ¸p vµo t¬ng tù toµn thang ®o: VINFS (Typ) = 200mV hoÆc 2V.
§iÖn trë tÝch hîp: .
Tô ®iÖn tÝch hîp: .
§iÖn ¸p ®éng ®Çu ra bé tÝch hîp: .
VINT ®éng cùc ®¹i: (V- +0,5V) < VINT < (V+ -0,5V) Þ VINT(Typ) = 2V.
HiÓn thÞ tÝnh to¸n: .
Chu kú biÕn ®æi: tCYC = tQlock. 4000;
tCYC = tOSC. 16000.
Khi fOSC = 48KHz, tCYC = 333ms.
§iÖn ¸p vµo kiÓu chung: (V- +1V) < VIN < (V+ -0,5V).
Tô ®iÖn tù ®éng Zero: 0,01mF < CREF < 1mF.
VCOM + thiªn ¸p Vi vµ V-; -VCOM » V+ -2,8V. kho¶ng ®iÒu chØnh mÊt khi V+ tíi V- <» 6,8V.
NÕu VCOM ®îc kÐo xuèng ngoµi (V+ tíi V-)/ 2VCOM th× m¹ch sÏ t¾t.
Nguån cung cÊp lµ: V+ = +5V tíi GND- vµ V- = -5V tíi GND-.
* M« t¶ chi tiÕt.
- Kh©u t¬ng tù.
(H×nh -8) cho biÕt kh©u t¬ng tù cña IC 7107 lµ (1) tù ®éng Zero (A-Z) (2) tÝch hîp tÝn hiÖu (INT) vµ (3) ®Ó tÝch hîp (DE).
+ Pha tù ®éng Zero.
Trong suèt qu¸ tr×nh 3 thø tù - tù ®éng Zero x¶y ra. Tríc tiªn ®Çu vµo ë møc cao vµ thÊp ®îc lµm gi¸n ®o¹n c¸c ch©n vµ ng¾n m¹ch bªn trong ®Ó ®a tíi t¬ng tù chung. Thø 2, tô ®iÖn con trá ®îc n¹p tíi ®iÖn ¸p con trá, thø 3 mét vßng lÆp håi tiÕp d¬ng ®îc ®ãng quanh hÖ thèng ®Ó n¹p ®iÖn cho tô ®iÖn tù ®éng Zero caz. §Ó bï cho ®iÖn ¸p lÖch trong bé khuÕch ®¹i ®Öm, bé tÝch hîp vµ bé so s¸nh. Tõ khi n¹p ®iÖn vµo bé so s¸nh (bao gåm c¶ vßng lÆp bªn trong vµ ®é chÝnh x¸c cña bé A-Z) ®îc giíi h¹n chØ b»ng tiÕng ån cña hÖ thèng. Trong bÊt cø trêng hîp nµo, ®é lÖch ®îc ®Ò cËp tíi ®Çu vµo lµ thÊp h¬n 10mV.
+ Pha tÝch hîp tÝn hiÖu.
Trong khi tÝch hîp tÝn hiÖu, bé lÆp tù ®éng Zero ®îc më ra víi kho¶ng thêi gian ng¾n trong m¹ch, ®Ó di chuyÓn tíi ®Çu vµo ë gi÷a c¸c møc cao vµ thÊp råi kÕt nèi tíi c¸c ch©n bªn ngoµi. Bé ®¶o sau tÝch hîp ®iÖn ¸p vi sai gi÷a IN HI vµ IN LO cho mét thêi gian cè ®Þnh. §iÖn ¸p vi sai nµy cã thÓ ë bªn trong mét ph¹m vi d¶i réng lªn tíi 1V tõ nguån cung cÊp kh¸c. NÕu tõ mét nguån cung cÊp kh¸c, tÝn hiÖu ®Çu vµo kh«ng quay trë l¹i víi bé ®¶o nguån ®Ó gi÷ l¹i sù æn ®Þnh th× IN LO cã thÓ ®îc ®a tíi t¬ng tù chung ®Ó t¹o thµnh kiÓu ®iÖn ¸p chung chuÈn. Cuèi cïng pha nµy cña m¹ch tÝch hîp tÝn hiÖu ®îc thiÕt lËp.
+ Gi¶i tÝch hîp.
Pha cuèi cïng lµ gi¶i tÝch hîp hoÆc tÝch hîp chÝnh x¸c, ®Çu vµo thÊp lµ bªn trong ®îc kÕt nèi t¬ng tù chung (Common) vµ ®Çu vµo cao ®îc nèi ngang qua tô ®iÖn ®Ó n¹p ®iÖn chÝnh x¸c tríc. M¹ch ®iÖn æn ®Þnh chÝp vµ tô ®iÖn ch¾c ch¾n ®ã, sÏ ®îc nèi víi cùc chuÈn ®Ó t¹o nªn bé tÝch hîp ®Çu ra vµ ®Ó trë l¹i tíi Zero. Thêi gian yªu cÇu cho ®Çu ra trë l¹i Zero lµ tØ lÖ víi tÝn hiÖu ®Çu ra.
§Æc biÖt ®äc ddîc trªn hiÓn thÞ lµ tÝnh to¸n hiÓn thÞ = .
+ §Çu vµo vi sai.
§Çu vµo cã thÓ chÊp nhËn ®iÖn ¸p vi sai ë bÊt cø chç nµo bªn trong ph¹m vi kiÓu chung cña bé khuÕch ®¹i ®Çu vµo, hoÆc ®Æc biÖt tõ kho¶ng díi 0,5V nguån d¬ng lªn ®Õn trªn 1V nguån ©m cung cÊp.
+ §é chÝnh x¸c vi sai.
§iÖn ¸p chÝnh x¸c cung cÊp cho bé ®¶o, cã thÓ ®îc ph¸t ra ë bÊt cø chç nµo víi sù æn ®Þnh ®iÖn ¸p. Nguån ®iÖn ¸p kiÓu chung lµ mét ®iÖn ¸p sai lÖch do sù mÊt chÝnh x¸c khi tô ®iÖn phãng n¹p, ®iÖn dung gi÷a c¸c cùc cña nã t¹p t¸n hay ®é g¬n sãng.
- T¬ng tù Common.
Ch©n nµy ®Ó thiÕt lËp ®iÖn ¸p kiÓu chung cho Pin ho¹t ®éng hoÆc cung cÊp nguån víi sù æn ®Þnh cao cho c¸c hÖ thèng cã tÝn hiÖu tù do ë ®Çu vµo. Ch©n Common thiÕt lËp ®iÖn ¸p kho¶ng 2,8V, ®iÖn ¸p nµy ®îc lùa chän ë møc thÊp nhÊt trong ®iÖn ¸p kho¶ng 6V cña Pin cung cÊp. Tuy nhiªn ch©n t¬ng tù Common cã mét vµi thuéc tÝnh cña ®iÖn ¸p chÝnh x¸c, khi toµn bé ®iÖn ¸p cung cÊp ®ñ lín ®Ó g©y nªn hiÖu øng Zener (>7V), ®iÖn ¸p ë ch©n Common ®îc nh©n lªn kho¶ng 0,001V vµ trë kh¸ng ë ®Çu ra thÊp (»15KW), víi hÖ sè S lµ hÖ sè nh©n nhiÖt ®é nhá h¬n 90ppm/ X0C.
H×nh - 8. Kh©u chuyÓn ®æi t¬ng tù cho IC 7107.
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
°
2,8V
6,2V
RINT
CINT
REF HI
°
REF LO
§Çu vµo cao
V-
-
+
-
+
-
+
-
+
N
INT
A-Z vµ DE(±)
DE+
DE+
DE-
DE-
A-Z
A-Z
A-Z
A-Z
INT
INT
§Çu vµo thÊp
Vµo chung
30
31
34
36
35
33
28
29
27
Tíi bé phËn xö lý sè
10mA
V+
C
CA-Z
CREF
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
VIN
R10=1KW
C8=100n
C7=100n
GND
VIN
VOUT
C6
470n
U2
LM 7805/ To
3 2
1 T1
D2
D1
C9
10mF
R11=330KW
D3=5.1V
C2=47pF
R5=180k
C3
100n
C4=47n
C5 47n
C1=10n
P1 2,2k
R3 22k
´
R7=1MW
R8-R
IN-Hi
IN-Lo
Common
REF-Lo
REF-Hi
Test
BUFF
A-Z
INT
CREF+
CREF-
OSC1
OSC2
OSC3
V+
V-
G1
F1
E1
D1
C1
B1
A1
G2
F2
E2
D2
C2
B2
A2
G3
F3
E3
D3
C3
B3
A3
AB 4
POL
BP
21
20
19
23
16
24
15
18
17
22
12
11
10
9
14
13
25
5
4
3
2
8
6
7
31
30
32
36
37
28
29
27
34
33
40
35
39
38
U1
ICL7107
DPG F E D C B A
DPG F E D C B A
DPG F E D C B A
DPG F E D C B A
87654321
87654321
87654321
87654321
9-A1
9-A2
9-A3
9-A4
CC
CC
CC
CC
H L
°
°
°
°
R9
680
▫
▫
▫
▫
▫
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
·
1
3
2
4
1
2
3
1
2
3
H×nh - 9. S¬ ®å nguyªn lý ®Çy ®ñ m¹ch ®ång hå sè ®o ®iÖn ¸p vµ dßng ®iÖn
II-3. NhËn xÐt.
M« h×nh trªn ®îc l¾p cã chøc n¨ng më réng vµ dïng ®Ìn 7 Diode ph¸t quang dÔ ®äc, cã thÓ ®o ®îc c¸c lo¹i R-C.
- ChØ thÞ cùc tÝnh ©m d¬ng tù ®éng.
- Tù ®éng ®iÒu chØnh t¨ng gi¶m.
- §é phi tuyÕn cña bé biÕn ®æi t¬ng tù - sè trong kho¶ng ±1 digit (0,05%).
- Trë kh¸ng vµo kho¶ng 10MW.
- Cã thÓ sö dông bé ph¸t sãng vµ bé t¹o ®iÖn ¸p chuÈn ®Ó sö dông cho c¸c môc tiªu kh¸c.
Bé phËn chÝnh lµ m¹ch IC 7107, thùc chÊt lµ mét biÕn ®æi t¬ng tù - sè kÌm theo c¶ m¹ch ®iÒu khiÓn ®Ìn chØ thÞ LED 7 thanh. Vi m¹ch ®îc ®ãng trong vá DIL 40 ch©n, bªn trong bao gåm tÊt c¶ nh÷ng m¹ch Logic vµ t¬ng tù ®Ó thùc hiÖn chøc n¨ng cña mät Volt kÕ sè, do ®ã chØ cÇn l¾p thªm mét vµi linh kiÖn thô ®éng bªn ngoµi. C¸c linh kiÖn tÝch cùc m¾c thªm chØ cÇn mét Transistor lo¹i VMOS-FET vµ mét Diode Zener 5.1 volt dïng ®Ó t¹o ra nguån -5V. R5 vµ C2 qui ®Þnh tÇn sè dao ®éng cña m¹ch lµ kho¶ng 45KHz. Trªn c¬ së tÇn sè ®o mµ h×nh thµnh c¸c chu kú ®o theo ph¬ng ph¸p 2 ®é dèc; N¹p cho tô ®iÖn b»ng chÝnh ®iÖn ¸p cÇn ®o trong mét thêi gian x¸c ®Þnh, sau ®ã cho nã phãng b»ng dßng ®iÖn kh«ng ®æi cho ®Õn khi trë l¹i møc ®iÖn ¸p ban ®Çu. §o kho¶ng thêi gian phãng b»ng c¸c xung cña m¹ch dao ®éng, ta sÏ ®îc mét sè ®Õm tØ lÖ víi ®iÖn ¸p cÇn ®o ë ®Çu vµo. PhÐp ®o nh vËy lËp l¹i trong mçi gi©y. Qu¸ tr×nh phãng n¹p ®îc thùc hiÖn b»ng m¹ch tÝch ph©n R6 vµ C4.
Tô C5 dïng cho m¹ch tù ®éng ®iÒu chØnh vÒ 0. C3 lµ tô n¹p ®iÖn cña ®iÖn ¸p chuÈn khi m¹ch thùc hiÖn sù ®iÒu chØnh nµy.
Vi m¹ch ph¶i ®îc cung cÊp mét ®iÖn ¸p rÊt æn ®Þnh ®Ó lµm chuÈn. §iÖn ¸p nµy ®îc t¹o ra do bé ph©n ¸p gåm ®iÖn trë R3 vµ chiÕt ¸p P1 nèi tõ ch©n 1(nguån +U) ®Õn ch©n 32 (Common). Con sè biÓu thÞ trªn c¸c ®Ìn sè øng víi trÞ sè ®o cùc ®¹i mµ Module cã thÓ ®o ®îc ®óng b»ng 2 lÇn ®iÖn ¸p chuÈn nµy.
VÝ dô;
TrÞ sè ®o cùc ®¹i lµ 50V th× ®iÖn ¸p chuÈn ph¶i lµ 25V. §iÖn ¸p chuÈn nµy ®îc lÊy ra trªn con ch¹y cña chiÕt ¸p P1 vµ ®a vµo ch©n 36 (HI REF).
Ngêi ta dïng c¸c ®iÖn trë R7 vµ R8 ®Ó ®iÖn cÇn ®o lèi vµo t¸c dông lªn c¸c ch©n HI-In vµ LO-In (31 vµ 30), víi d¶i ®o cùc ®¹i cña Module lµ 200MV vµ khi cÇn ®o 2V th× ph¶i chän R8 = 120KW, ®o 20V th× R8 lµ 12KW, ®o ë 200V th× R8 = 1,2KW. Do ®ã trong d¶i ®o tõ 0,5V ¸ 5V th× R8 sÏ cã trÞ sè thay ®æi trong kho¶ng 480KW¸40KW vµ d¶i ®o tõ 5V¸50V th× sÏ thay ®æi trong kho¶ng 40KW¸0,4KW. Tô C1 dïng ®Ó khö nhiÔu ®Çu vµo. vi m¹ch 7107 ®iÒu khiÓn trùc tiÕp c¸c ®Ìn sè kh«ng cÇn qua ®iÖn trë suy gi¶m, bëi v× nã cã c¸c m¹ch ph¸t dßng æn ®Þnh bªn trong ®Ó lµm viÖc nµy. C¸c ®Ìn sè thuéc lo¹i Anode chung gåm cã A1, A2,A3 thuéc lo¹i LED 7 thanh b×nh thêng (cã biÓu thÞ c¸c sè tõ 0¸9), riªng ®Ìn A4 chØ biÓu thÞ sè 1 vµ c¸c dÊu (+) hoÆc (-).
§Ó cã thÓ ®o nhiÒu thang ®o kh¸c nhau, ta cho sang c¸c dÊu thËp ph©n thÝch hîp. Thang 200mV vµ 200V th× cho DP1 s¸ng (thuéc ®Ìn sè A2), thang 20V th× cho DP2 s¸ng (®Ìn sè A3), thang 2V th× cho ®Ìn DP3 s¸ng (®Ìn A4) b»ng c¸ch nèi chóng víi Mass th«ng qua ®iÖn trë R9. §iÖn ¸p (-5V) cÇn thiÕt cho vi m¹ch (ch©n 26) ®îc t¹o ra nh sau: §iÖn ¸p dao ®éng 45Hz tõ ch©n OSC3 (ch©n36) ®îc khuÕch ®¹i lªn vµ chØnh lu qua D1, D2 vµ æn ¸p b»ng D3.
Víi c¸ch m¾c nh vËy toµn bé m¹ch ®îc nu«i b»ng nguån (+5V) æn ®Þnh duy nhÊt th«ng qua m¹ch REG1 lo¹i 7805. Do ®ã ®iÖn ¸p nu«i bªn ngoµi cã thÓ cã trÞ sè bÊt kú trong mét d¶i rÊt réng tõ (7 ¸ 25VDC), nÕu nèi t¾t cÇu nèi A th× Mass cña ®iÖn ¸p nguån vµ Mass cña ®iÖn ¸p cÇn ®o trë còng gièng nhau.
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Thiết kế mạch tương tự và mạch số.doc