CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN 1. KHÁI NIỆM Trong đời sống hằng ngày, còn người thường xuyên phải thu nhận và trao đổi thông tin lân nhau, Chẳng hạn những tớn lức như Am tưnh, hình ảnh có thể truyền đi được ÌÀ nhờ ào các hệ thống điện tý Các hệ thống này biến đối những tin tức trên thành đại hatng điện áp hoặc dòng điện, Kết guả của quá trình chuyển là điện áp hoặc dòng điện phải 1Í lệ với lượng tìn tức nguyén thily. Vi du: Microphone biến đối tiếng nói còn người thành tín hiệu điện, Camera biến đổi hình ảnh thánh những tín hiệu điện. Tả gói chang đó là ta hiệu, Co tín hiển cô biến độ biến đổi theo thời gian được phân ra ử i kiái cơ tín b¡ ứng bổ) và bắn „ đỏ là ga tiện liên tục (còn gọi là tín hiệu tuyến tính hay tín hiệu gián đoạn (còn gọi là tín hiệu xung hay số).
Ngày nay trong kỹ thuật vô tuyến điện, có rất nhiều thiết bị boat trong một chế độ dặc biệt đó là chế độ xung. Khác với những, thiết bị điện tử lam trung chế độ liên tục, trong các thiết bị làm việc ở chế độ xung thì đòng điện hoác điển áp một cách rời rạc theo một quy luật nào đó. 6 những thời điểm tác dụng lên mạch chế độ đóng hoặc ngắt điện áp, trong mạch sẽ phát sinh quá trình quá độ phá hủy công tác tĩnh của mạch. Các thiết bị xung được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học ky điện thuật hiện đại như :Thông tin , điều khiển, ra đa, vô tuyến truyền hình, máy tính tử, điện tử ứng dụng.
Tùy theo nhiệm vụ mà trong các thiết bị sử dụng nhiều loại sơ đồ xung khác tham số nhau: Khác nhau về nguyên tắc cấu tạo, nguyên lý làmviệc cũng như các thị và .Tổ hợp các phương pháp, các thiết bị để tạo và biến đổi dạng xung, để biểu chọn xung gọi là kỹ thuật xung. 'Tín hiệu bình sin được xem là một tín hiệu tiêu biểu cho loại tín hiệu liên tục _ Với tín hiệu này có thể xác định biên độ của nó tại từng thời điểm và nó được biểu như hình1-1. “Tín hiệu hình vuông được xem là một tín hiệu tiêu biểu cho loại lún hiệu (High) và gián đoạn. Với tín hiệu này thì biên độ của nó chỉ có hai giá trị là mức cao hay từ mức thấp (Low), thời gian để chuyển từ mức biên độ thấp lên biên độ cao biên độ cao xuống biên độ thấp là rất ngắn và được xem như tức thời.
Tín hiệu xung được tổng hợp tỲ các hàm bước và nó được biểu diễn như hình 1-2. ì kẺ SỈ y tq t | Hi? tinh bt Hinh 1-2 ¥ = Vaux sinot v=Vu,ncu0<t<t v= Vi,néu y <t<t Ngoai ra, tin higu xung (tin biệu gián đoạn) cồn có các đạng š lam giắc, xung răng cưa , xung nhọn, xung, nấc thang.ý YỲ Ị sith Scop im mei q 1 a/ Xung tam giác b/ Xung nhọn (Xung dạng hình mũ) Vv 3 v 9 t e/ Xung răng cưa đ/ Xung nấc thang. Hình 1-3 : Các dạng tín hiệu xung khác Qua một số thí dụ về các dạng xung ở trên, thông thường thời gian tôn tại của xung rất nhổ so với chủ kỳ lặp lại của nó và có những thời điểm biến đổi đột ngột. Tay vay, trong thực tế còn gặp nhữnề đãy xung mà thời gian tổn tại xung bằng hoặc lớn hơn một nửa chu kỳ lặp lại của nó, những xung, như vậy gọi là xung rộng.
Mặt khác, khi nói đến khái niệm độ rộng cửa một xung nào đó là rộng hay hẹp thì nên hiểu đó không phải là một khái niệm tuyệt đối. Ví dụ : Trong kỹ thuật tự động đùng những loại xung có độ rộng, đến hàng giây, trong thông tin liên lạc và Ra đa thì đùng những loại xung có độ rộng đạt micro giây. TRANG -2 thế hay Tóm lại, tín hiệu xung được định nghĩa như sau : Tín hiệu xung điện ngắn, có thể so sánh với quá xung dòng điện là những tín hiệu có thời gian tổn tại rất là một khái niệm trình quá độ trong các mạch điện mà chúng tác dụng. Do đó, đây độ sẽ ảnh rất quan trọng , nếu không tìm hiểu kỹ thì thời gian của quá trình quá hưởng đến thiết bị xung.
CÁC THÔNG SỐ CỦA TÍN HIỆU XUNG Xét tín hiện xung như hình 1-4 là một na hiệu xung vuông lý tưởng. Trong lên mức cao và thực tế khó cỏ một tín hiệu xung vuông mà chuyển mạch từ mức thấp tầng về tưới gian giấm là t= 0). ngược lại là thẳng đứng nhữ thế 0ữne với thời gian Khao sat nit vai thang số vủa tia hiệu X0. 1, Chủ Kỳ Xung Pan sé Nang Độ rồng xang Lạ, là khoảng thời gian tổn tại của xung (ứng vổ: gian mà biển độ có mức điện áp cao), Í gian không xuất hiện xung (ứng với mức biến độ thap) got thời gián nghĩ, toc Hình 1-4 Vụ 0.
Tox lor t Chu ky xa _ T= ton + lotr Tan số lặp lại của xung được đo bằng Hz F=1T Ý nghĩa của tấn số F : số xung xuất hiện trong một đơn vị thời gian. Độ Rỗng Xung Và Hệ Số Lap Day với độ rộng xung Độ rỗng của một đãy xung là tỉ số giữa chủ kỳ lặp lại T đối tạ; và được ký hiệu là: Q= T/ton “Thông thường thời gian tổn tại của xung tạa rất nhỏ so với chủ kỳ lặp lại T. Trị công thức: số nghịch đảo của Q được gọi là hệ số đẩy của xung. và nó được tính theo n= tạ/T: TRANG -3 3.Độ Rộng Xung ide nit % độ rông xưng Hình I-Š táng biên đô điện áp sẽ Đây là dạng xung thực tẾ , vi dạng Xung HÃY thi khí cố thời gian tiễ ,, gọi là độ rông viên trước, THÔI 8140 nây tướng ứng từ 10% đến sẽ có thổi 40 trễ tr, gọi là 90% biên đô Lí, Ngitee lại, khi gầm biên độ điện áp xung LÍ - độ rộng sườin sáu „ Thôi gian HAY nướng ứng từ 90% đến 10% biến đ Đồ rộng vung lu tế là: ` ` Âu của xung điện áp là độ giảm biên độ xune ở phần đỉnh Độ sút định xung gu = Au/u để dễ ding so xung.TYone thực tế thường dùng độ sụt áp tương, đối súnh mức xụt đính của xung đối với biên độ của nó.
DAC TÍNH CỦA CHUYỂN MẠCH ĐIỆN TỬ (Linh Kiện kỹ thuật xung và số. Vì Trong luận văn này phẩn lớn để cập đến lý thuyết đổi dạng xung, người ta đùng vậy, để thực hiện các chức năng khác. nhau về việc biến mp. Do 46, các mạch biến đổi các phần tử thụ động như : Diode, Transistor, Op-a trúc và vững về cấu xung muốn hiểu rõ nguyên lý hoạt động, thì trước hết cần nắm bản chất lý thuyết của những linh kiện trên.Dai Cuong Về Diode 1.
Cấu Trúc Và Đặc Tính Cơ Bản Của Diode thường được sử dụng để chế tạo Diode là : Ba loại vật liệu khác nhau như đã thay thế Ge để chế Germanium (Ge), Silicon (Si), Gallium arsenide. Sỉ hấu trong những. ứng dụng vi ba và những tạo Diode. Gallium arsenide đặc biệt hữu dụng Tĩnh vực liên quan đến tân số cao.
cơ bản Diode bán dẫn là tên gọi chung của một họ linh kiện hai cực, cấu tạo anode, điện cực nối dựa trên chuyển tiếp p-n. Điện cực nối với bán dẫn p gọi là cực n được gọi là mối nối của với bán dẫn n gọi là cực cathode, tiếp giáp giữa p và Diode. TRANG -4 xúc, > Khi chưa có phân cực (ở trạng thái cân bằng): Trước khi tiếp số điện mỗibán dẫn nằm ở trạng thái cân bằng: Tổng số điện tích dương bằng tổng tích âm trong thể tích. Khi tiếp xúc nhau, do sự chênh lệch nổng độ sẽ xảy ra hiện n, còn điện tử tượng khuếch tần của các hạt dẫn đa số: Lỗ trống khuếch tán từ p sang khuuếch tán theo chiều ngược lại.
Chúng tạo nên dòng khuếch tần có chiều từ p sang, n. Trên đường khuếch tán, các điện tích khác dấu sẽ tái hợp với nhau, làm cho trong. Tại ving một vùng hẹp ở hai bên mặt ranh giới có nỗng độ hạt dẫn giảm xuống. này, bên vàng nghèo bán dẫn loại p tổn tại các phẩn tử thiểu số loại n (ion âm).
Còn bên vòng nghèo loại n tổn tại các phần tử thiểu số loại p (lỗ trống), nghĩa là hình thành hai lập điện tích khôi i vấu Si diện nhau, Chúng bị lực hút của các ion trái đấu và hức đẩy ; dấu, nên chúng được tổn tai trong vùng nghèo như bình |-6a, Giữa hai iy điện tích này sẽ có một sự chênh lệch: điện thế (bên n divang heh hea jy), gọi là điệu tiếp xúc, ALK gu J + Hình I-6a Ký hiệu 2 sa lấy3 của phần tử đa số loại n có thể thắng lực hút của các lớp ion đương xf tử đa số rất lớn lớp ion âm, để di chuyển đến vùng trung hòa loại p. Số lượng phẩn qua vùng nghèo nên được coi như bất biến, trong khi có một số đủ năng lượng vượt vùng nghèo để đến để đến lớp p. Và ngược lại , phần tử đa số loại p có thể vượt qua lớp n. »> Khi có tác dung của điện áp ngoài hình I-6b, bán - _ Khi phân cực nghịch mối nối p-n: Nguồn điện áp V được nối như điện trở của bán dẫn p nối với cực âm, bán dẫn n nối với cực dương.
Giả thuyết kể. Lúc đó dẫn ở ngoài vùng nghèo ( còn gọi là miễn trung hòa) là không đáng chiểu với gần như toàn bộ điện áp V đặt vào vùng nghèo, và nó có chiểu cùng trường E ( điện thế tiếp xúc, tình trạng cân bằng ban đầu không còn nữa. Điện đa số loại do điện áp V gây ra) cùng chiều với điện thế tiếp xúc, sẽ làm hạt dẫn p di chuyển về cực âm, còn hạt dẫn đa số loại n di chuyển về cực dương, nói mở rộng, điện cách khác là rời xa khỏi mặt ranh giới. Do đó vùng nghèo được V trở vùng nghèo tăng.
Lúc này, hình thành hàng rào điện thế là tổng của nguồn và điện thế tiếp xúc, ngăn cần dòng đa số vượt qua nên nó có giá trị bằng không. Còn dòng trôi của hạt dẫn thiểu số thì tăng theo V, Nhưng nông độ hạt dẫn thiểu số vốn rất bé, cho nên trị số dòng này rất nhỏ và nó nhanh chóng đạt giá trị bão hòa khi V còn rất thấp. Dòng này sẽ tăng đột biến khi đạt đến ngưỡng điện áp đánh thủng.