1. Trang Chủ
  2. Điện - Điện tử
  3. Giáo trình Kỹ thuật số (Nghề: Điện công nghiệp) - Trường TCN Kỹ thuật công nghệ Hùng Vương

Giáo trình Kỹ thuật số (Nghề: Điện công nghiệp) - Trường TCN Kỹ thuật công nghệ Hùng Vương

Giáo trình Kỹ thuật số cung cấp cho người học những kiến thức như: Các khái niệm cơ bản về kỹ thuật xung; Mạch dao động đa hài; Mạch hạn chế biên độ và ghim; Đại số kỹ thuật số; FLIP - FLOP; Mạch logic MSI; Mạch đếm và thanh ghi; Họ vi mạch TTL - CMOS; Bộ nhớ; Kỹ thuật ADC - DAC. UY BAN NH.AN DAN QU4N 5 TRUONG TRUNG CAP NGHE KY THU4T CONG NGHt: HUNG VUONG , ' GIAOTRINH , KY thuit sO ' Nghe: Di~n cong nghi~p TRINH DO• TRUNG CAP TPHCM-2019 Ml)C LUC . STT Ten bai Trang KY THU~T XUNG 1 Cac khai ni?m

Thể loại Tài liệu miễn phí Điện - Điện tử

Số trang 250

Ngày tạo 4/7/2023 12:09:40 AM +00:00

Loại tệp PDF

Kích thước 9.06 M

Tên tệp

Tải Giáo trình Kỹ thuật số (Nghề: Điện công nghiệp) - ... (.pdf)

Xem mẫu

  1. UY BAN NH.AN DAN QU4N 5 TRUONG TRUNG CAP NGHE KY THU4T CONG NGHt: HUNG VUONG , ' GIAOTRINH , KY thuit sO ' Nghe: Di~n cong nghi~p TRINH DO• TRUNG CAP TPHCM-2019
  2. Ml)C LUC . STT Ten bai Trang KY THU~T XUNG 1 Cac khai ni?m C(J ban 2 Mi:;ich dao d(mg da hai 3 Mi:;ich hi:;i,n chS bien de) va ghim KYTHU4TSO 4 Di:;ii cuong 5 FLIP-FLOP 6 Mi:;ich logic MSI 7 Mi:;ich dSm va thanh ghi 8 H9 vi mi:;ich TTL - CMOS 9 Be) nh& 10 Ky thu~t ADC - DAC Khoa: Difn - Tnt
  3. CHUONG 1 cAc KHAI NIEM • co BAN KRAi NI¢M • Cac tin hi~u di~n c6 bien de) thay d6i theo thm gian duqc chia lam hai lo~i CO' ban la tin hi~u lien t\}c va tin hi~u rm r~c. ■ Tin hi~u lien t\}c (con duqc g9i la tin hi~u tuy~n tinh hay tuang tg) la tin hi~u c6 bien de) bi~n thien lien t\}c theo thm gian. ■ Tin hi~u rm r~c (con duqc g9i la tin hi~u xung hay s6) la tin hi~u c6 bien de) bi~n thien khong lien t\}c theo thm gian. • Tin hi~u xung: la tin hi~u rm r~c theo thm gian. • D~c di~m chung: la thm gian t6n t~i xung r§.t ngiln hay S\f bi~n thien bien de) tu th§.p len cao hay tu cao xu6ng th§.p xay ra rit nhanh. • Ban chit v~t ly: dong di~n, di~n ap, anh sang .... • Hinh d~ng: vuong, tam giac, rang cua, nh?n, hinh thang ... t ~~t ;T I • I I a. Xung vuong don qec d. Xung tam giac t t T T e. Xung nh9n luffng eve b. Xung vuong luffng eve G\01c. Xung rang cua f Xung ndc thang t mnh 1.1 Cac dg,ng tin hi?U xung Klwa: Di?n - Tru
  4. cAc THONG s6 co BAN cuA TiN mtuxuNG Xung d011 • Khai ni~m: xung don la chi c6 m('>t xung rieng bi~t. v(t) Trong d6: Vm : Bien d(',xung. Vm 0.9Vm . 1:-,,.V : De, S\lt ap dinh xung. I I tr : D(', r(',ng suon tru&c. I I tP : D9 r9ng dinh xung. I I I t tf : D('> r(',ng suon sau. - - - 1 - - - - - - - - - .-- ton : D('> r('>ng xung thgc tS. 1tf I tp 1tf II ton Hi,nh 1.2 Xung vu6ng don ■ De, r(',ng suon tru&c, d9 r(',ng suon sau la thoi gian bien d(', xung tang hay giam trong khoang O,lVm dSn 0,9Vm. ■ D9 r9ng dinh xung la thoi gian xung c6 bien d9 n&m trong khoang tu 0,9 Vm dSn Vm ung v&i do?.n dinh. ■ D('> r(',ng xung thvc tS la: ton= tr+ tp +tf ■ D('> S\lt ap dinh xung I:-,.V la d9 giam bien d9 & phcln dinh xung. Day xung • Khai ni~m: day xung la tin hi~u g6m nhiSu xung don. Day xung c6 th~ tucln hoan ho?.c kh6ng tucln hoan. v(t) Trong d6: V Vm : Bien d9xung. ton : D(', r(',ng xung. t toff : Thai gian kh6ng c6 xung. 1 T : Chuky ton toff I T Hi,nh 1.3 Day xung vu6ng twin hoim ■ D(', r(',ng cu.a xung la thoi gian ung v&i di~n ap cao g9i la ton (hay tx). ■ Thai gian kh6ng c6 xung ung v&i di~n ap th§.p g9i la toff (hay thoi gian nghi tng). ■ Chu ky xung la: T =ton+ toff (s) ■ Xung vu6ng d6i xung: ton = toff Khoa: Dijn - TnMng TCN KTCN Hung Vlldng Page3
  5. • T§.n s6 la s6 xung xu§.t hi?n trong m9t don vi thai gian, duqc tinh theo c6ng thuc: . (Hz) • D9 r6ng cua xung la ti s6 gifra chu ky T va d9 r9ng xung ton: Q=_L ton • Nghich dao cua d9 r9ng Q duqc g9i la M s6 d§.y xung: t Y] = -2!L T f)~ phan tich tin hi?u xung c§.n dua v~ cac d~ng ham C(J ban: ham d9t biSn, ham tuySn tinh, ham mu giam, ham mu tang. cAc D~G HM1 COB.AN Ham d(H bi~n: v(t) = a. l (t - to). • D9t biSn xay ra t~i thai di~m t = t0 v&i bien d9 la a. • l(t -to) : Ham d9t biSn don vi. • Khit
  6. , mu_ g1am: v (t) H am •? = a.e -(t - t 0 )/-c V a -------- ~-v(t) = a.e-(t - to)/ 't t to mnh 1. 6 Ham mu giam 1.3.4. Ham mu tang: v(t) = a.(1- e-(t - to)/ 't) V a ------------------------------- v(t) = a.(1- e-(t - to)/ 't) t mnh 1.6 Ham mu tang. ❖ DS phan tich 1 tin hi~u xung, phai dua v~ d~ng t6ng cac ham CO' ban . .Vi du: V V a r v(t) a vr(t) to t t i. to V2(t) - a------~---,---- Suy ra: v(t) = v 1(t) + v2(t) = a. l (t) - a. l (t - to) ~CH RC Phan ll'Ilg voi ham dqt bi~n di~n ap: vi= a.l(t) vi t 0 • t < 0: vi =O,i= 0 vR= 0, vC = 0 Khoa: l>i¢n - TntiJng TCN KTCN Hung Vltdng Page5
  7. • t=O: vi=a M~t khac: Vj = vC + vR Ma vC = o (Di?n ap tren 1\1 kh6ng d9t bi~n). r Do do: . VR _a vR =a ⇒ 1=_= R R • t > 0: Tµ Cn~p bfulg dong di?n i = vi - Ve R vC tang din, ⇒ i giam din, vR giam dk. • t = oo : M~ch xac l~p. Tl,l C n~p diy v6i vC =vi= a, vR = 0, i = 0 -r = RC : Duqc g9i la thm h~ng. t -r d~c trung cho t6c d:9 di~n ra qua trinh qua d:9. -r cang 16n, qua trinh qua d:9 cang keo dai, m~ch lau xac l~p. Phan ll'Ilg v6i xung vuong: Vl al t 0 tp 0 ❖ Phan tich vi thanh t6ng cac ham ca ban, ta c,6: vi =v1 +v2 V6i: VJ= a.l(t) v2 = - a.l(t - tp) -th -(t-tp)h vR =a.e -a.e c:=:::> { -t/,:)- (1- -(t-tp)/,:) vc = a. (1- e a. e ❖ Qua trinh v~t ly trong m~ch: ■ t < 0 : vi= 0 , i = 0 , vC= 0 , vR = 0 Khoa: Di?n - Trlidng TCN KTCN Hung Vlidng Page6
  8. -----~-------·---------- • 0 ~ t < tp : vi = a ; 1\1 C n~p di~n bing dong i = vi - v c . R vC tang din, ⇒ i giam din, vR giam. • tp ~ t : vi = 0, tl,l C ph6ng di~n qua R, v6i dong i = - ~- R E>i~p ap vR giam d§.n d~n 0. vR(t a --- --- t a vc(t) ~ a ' --- ----------- t Khoa: Difn - Tn@ng TCN KTCN Hung Vztong Page7
  9. ----·--------------~-- Phan 1111g voi ham tuy~n tinh: VI kc vi= kt t 'C vi= kt Bing each ly lu~n tuong tv, ta c6: VR = kc.(1- e-th) { Ve= vi - v = kt -kc.(1- e- th ) R 'C ✓ M~ch RC lfty tin hi?u ra tren tai C thi dugc g9i la m~ch thong thftp(h~ thong ). N€u m~ch h~ thong c6 thoi hing rftt 16n thi dugc g9i la m~ch tich phan (M~ch l9c thong thftp ). ✓ M~ch RC lfty tin hi?u ra tren tai R thi dugc g9i la m~ch thong cao(thugng thong ). N€u m~ch thugng thong c6 thoi hing rftt nho thi dugc g9i la m~ch vi phan (M~ch l9c thong cao). M~ch thong thip RC 1 R Vo + - ;j Vi L ------ Vi ,..., Vo .Ji C BW '--' 0 fc Khoa: Difn - Trll
  10. mnh 1.8a Mq,ch thong thdp RC mnh 1.8b Dap ung tdn s6 Khoa: Di?n - Trlldng TCN KTCN Hung Vu'o'ng Page9
  11. • Tin hi~u ra 1§.y tren C. • M~ch thong thfip cho cac tfn hi~u c6 tin s6 nho hon tin s6 dt qua hoan toan, tfn hi~u c6 tin s6 cao bi suy giam bien de). Tfn hi~u ra tr€ pha so v6i tfn hi~u vao. 1 • Tin s6 cit fc=-- 21CR.C T~i tk cit di~n ap ra c6 bien de) a. M:_ich tich phan RC : DN: M~ch tfch phan la m~ch ma di~n ap ra Vo(t) ti 1~ v6i tich phan theo thoi. gian cu.a di~n ap vao Vi(t)0 : V0 (t) = K fVi(t)dt Trong d6 K la M s6 ti 1~. M~ch tfch phan RC chfnh la m~ch l9c thong thfip RC khi tin hi~u vao c6 tin s6 fi rfit 16n so v6i tin s6 c[t fc cu.a m~ch. • Thiit l~p cong thfrc: Tu hlnh 1.8a ta c6: Vi (t)= VR(t) + VC (t) (1) Tu di@u kien-tin . s6 fi rfit 16n so v6i 1 tin s6 dt fc ta c6: fi>> f = - - c 2nRC 1 ⇒ R>>Xc=-- 2nf;C ⇒ VR(t) >> Vc(t) (2) (vi dong i(t) qua R va C bfulg nhau) Tu (1) va (2) ta c6:Vi (t) ~ VR(t) = R. i(t) ⇒ i(t) = Vi(t) (3) R Bi~n ap ra Vo (t): 1 Vo (t) =Vc(t) = c i(t)dt f ⇒ Vo(t) = - q: r:- 1 Vi(t) dt R ⇒ Vo(t) = RC j Vi(t)dt Nhu v~y, di~n ap ra V0(t) ti 1~ v6i tich phan theo thoi. gian cu.a di~n ap vao Vi(t) v6i 1 he s6 ti le K la K = - - khi tin s6 fi rfit 16n so v6i fC . . . RC • BiJu kien mach tich phan: 1 fi >> fC fi>> - - 2nRC Khoa: Di?n - Tnt
  12. 1 RC>>__ 1>>_1_ =L 21tfi 21tfi 21t Trong do: 1 = R.C la hfmg s6 thoi gian. Ti la chu ky cua tfn hi~u vao. VD: Trnong hc;rp di?n ap vao Vi(t) la tin hi?u hinh sin qua m?,ch tich phan: . Vi(t) = Vm.sinco(t) . · 1 . V D i?n ap ra: Vo(t)= - fV Sincotdt = __m_cos cot . RC m coRC vm V 0(t) =--sin( mt - 90°) OJRC Nhu v~y, nSu them man di~u ki?n cua m?,ch tich phan nhu tren thi di?n ap ra bi tr~ pha 90° va bien d9 bi giam xu6ng v&:i M s6 ti l? la - 1 -. . coRC b. Bi?n ap vao la tin hi?u xung vuong : Khi di?n ap vao la tin hi?u xung vu6ng co chu ky Ti thi co th€ xet ti l? h&ng s6 thoi gian -c =RC so v&:i Ti d€ giai thich cac d?,ng song ra theo hi?n tuqng n?,p xa cua tlJ. Gia si'.r di?n ap ngo vao la tin hi?u xung vu6ng c:t6i xung co chu ky Ti (hinh 1.9a). • N@u m?,ch tich phan co hkg s6 th_oi gian -c=RC r§.t nho so v&:i Ti thi tl_l n?,p va xa rit nhanh nen di?n ap ngo ra V 0(t) co d?,llg gi6ng nhu d?,ng di?n ap vao Vi(t) (hinh 1.9b). • N@u m?,ch tich phan co hkg s6 thoi gian -c= Ti thi tlJ n?,p va xa di?n ap theo 5 d?,ng ham s6 mu, bien d9 dinh cua di?n ap ra nho hon Vp ( hinh 1.9c) • N@u m?,ch tich phan co h&ng s6 thoi gian -c r§.t 16n so v&:i Ti thi tlJ C n?,p r§.t ch~m nen diyan ap ra co bien d9 rit thip (hinh 1.9d) nhung duong tang giam di?n ap gin nhu duong thing. Nhu v~y, m?,ch tich phan ch9n ttjs6 RC thich hc;rp thi co th€ si'.ra d?,llg xung vu6ng & ngo vao thanh d?,ng song tam giac & ngo ra. N@u xung vu6ng c:t6i xung thi xung tam giac ra la tam giac can. Khoa: Di?n - TrctiJng TCN KTCN Hung Vctdng Page 11
  13. . I .. t a) J:)~ng s6ng: ngo vao. : Vo(t) V --l----+-----i-----:,--------t I I I b) D~ng:song ngo:ra khi 1: t>Ti mnh 1.9: Dr;mg song vao va ra Vi(t) to Truong hqp ngo vao la m toff qua m~ch tich phan. Trong thoi gian ton & ngo vao co di~n ap cao -+---+-+-->-+---+--!----
  14. M~ch thong cao RC - 1 vC C + Vo Vi vi Vo BW Vi R Hinh J.Jla Mi:;tch thong cao RC Hinh I.lib Dap img tan s6 • Tin hi?u ra l&y tren R. • M~ch thong cao cho cac tin hi?u c6 t§.n s6 cao hon t§.n s6 dt qua hoan toan, tin hi?u c6 ffin s6 th&p bi suy giam bien d9. Tin hi?u ra s6m pha so v&i tin hi?u vao. 1 • T§.n s6 dt fc=-- 27iRC T~i t§.n dt di?n ap ra c6 bien d9 a. M~ch vi phan RC: BN: M~ch vi phan ia m~ch c6 di?n ap ng5 raV 0(t) ti 1? v&i d~o ham theo thai gian cua di?n vao Vi(t). Ta c6: Vo(t) = K _Q._ Vi(t) dt Trong d6 K la h? s6 ti l?. M~ch vi phan RC chinh la m~ch l9c thong cao RC khi tin hi?u vao c6 tk s6 fi r&t th&p so v&i t§.n s6 dt fc cua m~ch. Trong ky thu~t xung, m~ch vi phan c6 tac dl)Ilg thu ht;p d9 r9ng xung t~o ra cac xung nh9n d6 kich cac linh ki?n di€u khi6n hay linh ki?n cong su&t khac nhu SCR, Triac ... • Thiit l{i,p cong thfrc: Tu hinh l.lla ta c6: Vi (t)= VR(t) + VC (t) (1) Tu di€u kien tk s6 fi r&t th&p so v&i t§.n s6 dt fc ta c6: . 1 fi
  15. dV;{t) _ dVc(t) _ 1 dg(t) L-() dt - dt - C dt - C 1 t , .() dV.(t) Hay 1a:1 t =C_'_ (3) dt E>i~n ap ra V 0 (t): Vo(t) = VR(~ = R.i(t) ⇒ V/t) = RC Vi(t) dt Nhu v~y, di~n ap ra V 0(t) ti 1~ v6i vi phan ( d~o ham) theo thoi gian eua di~n ap vao v6i M s6 ti 1~ K la K = RC khi t§.n s6 fi rftt thftp so v6i fC. • Di€u kijn m(lch vi phfin: 1 fi
  16. Vi(t) j Vm I I I t I Ti I I I a} D~ng sqng ng5 v,ao. Vo(t) I I I I I I I I I Vm -+-----,----=-!----,'-------===~--t V I I .V 1 I )~ I b~ D~ng ~6ng ngo: ra khi "C T =_' Vo(t) I I I I 5 I I Vm c) D~ng s6ng ng5 ra khi 1: < < Ti. Hinh 1.12: D~g s6ng vao va ra cu.a m~ch vi phan nh~ xung vu6ng. Vi du 1: Cho m~ch nhu hinh ve: C vi= 5.l(t) R= lKQ R C = 470 pF Vl A \.J E Hay xac ! cho cac truong hqp sau: a. E=O, b. E= lV, Rl = oo C. E=lV, Rl=2KQ Bai giai Khoa: lJifn - Trridng TCN KTCN Hung VlUJng Page 15
  17. a. E = 0, Rl = oo M~ch tuang duang: C vi R Vl = 5.l(t) vR= 5.e- th vC=5. (1-e-t/i:) V&i --c =RC= 470.10- 12.1.10 3 = 470.10-9 = 0,47 (µs) V t b.E = lV, Rl = oo M~ch tuang duang: C R vi ,._'V E ✓ Xet tac d\filg cua ngu6n E: iE = 0 v! =iE.R =0 Vi =i.R =0 ✓ Xet tac d1,mg cua ngu6n vi: Vi =i.R=0 v~ =5.(1-e- th ) --c =RC= 0.47 µs ✓ Cc)ng tac d\filg cua 2 ngu6n, suy ra: VR = 5.e- th Ve =5.(l-e-t/i:)-1 Khoa: Difn - Trridng TCN KTCN Hung VlllJng Page 16
  18. V 5 1-------;---------"-- 4 t C. E = lV, Rl -1 ------------------------- =2KQ M~ch tuong duong: C R1 R VI A V E ✓ Xet tac d\lllg cua ngu6n E: C E Taco: i = - - - R+Rl E VR =I."R =- E - -R= - - (1V ) R+Rl 3 2 VE = - VE = i.R = - - (V) ✓ ' ~ d RI , I ~ .3 X et tac \lllg cua nguon VI : 2 R td = (Rl//R) =- (KQ) 3 i 5 -th VR = VRtd = .e v~ = 5.(1- e- th ) -c = Rtd.C = 0,313 µs ✓ C
  19. ==:> VR = 5.e- . th -1 { V =5.(1-e-t/, ) - : C 3 t -2/3 M~ch RL: L Phan frng voi ham di}t bi~n di~n ap: vi = a. l (t) • t
nguon tai.lieu . vn
Kiến trúc - Xây dựng Tự động hoá Điện - Điện tử Kĩ thuật Viễn thông Cơ khí - Chế tạo máy Năng lượng Hoá dầu Hoá học Sinh học