Bài giảng Kỹ thuật xung số - Trần Văn Hội

1ĐÀI TIẾNG NÓI VIỆT NAM
TRƯỜNG CAO ĐẲNG PT – TH I
BÀI GIẢNG MÔN: KĨ THUẬT XUNG 
SỐ
Giảng viên: Trần Văn Hội
Khoa Kỹ thuật Điện tử PT-TH
Email: tranvanhoi@vov.org.vn
2CHƯƠNG I: KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ KỸ THUẬT XUNG
BÀI 1: TÍN HIỆU XUNG
I. Khái niệm tín hiệu xung
• Xung điện là những dòng họăc áp chỉ tồn tại trong 1 
khoảng thời gian ngắn có thể so sánh được với thời gian
của quá trình quá độ trong mạch điện mà nó tác động.
• Xung: là 1 đại lượng vật lý có thời gian tồn tại rất nhỏ
so với toàn bộ thời gian ma nó tác động.
• Mốc so sánh: là thời gian quá độ - khoảng thời gian mà
hệ thống vật lý chuyển từ trạng thái cân bằng này sang 
trạng thái cân bằng khác
3II. Phân loại tín hiệu xung.
Xung vuông Xung nhọn
Xung răng cưa Xung hình thang
Xung hàm mũ Xung tam giác
BÀI 1: TÍN HIỆU XUNG
4III. Các tham số của tín hiệu xung.

 Dãy xung

 Độ rộng xung : thời gian
tồn tại xung.(s)

 Khoảng cách xung :
K/c giữa 2 xung liên tiếp.

 Chu kì xung: Tx. 

 Tần số số xung
trên 1 giây.

 Độ dày: 
Qx > 0.5 - Xung rộng
Qx < 0.5 - Xung hẹp. 

 Độ rỗng(xốp):
Tx
Um
ατ
xτ
xτ
Tx
fx 1=
x
x
T
Qx τ=
x
Tx
Qx τη ==
1
ατ
5Tham số dạng xung

 :Độ rộng sườn trước.

 :Độ rộng sườn sau. 

 Um :Biêm độ lớn nhất của xung.

 :Độ sụt đỉnh tuyệt đối.

 : Độ sụt đỉnh tương
đối.

 Thực tế chọn hệ số <1.
= 0.1, 0.05, 0.01
Thường chọn = 0.05
xτ1st 2st
Um∆
Um
t
U
2st
1st
Um∆
%
Um
UmUm ∆=δ
α
α
α
xτ1st 2st
Um∆
t
U
Umα
Um)1( α−
α
6Bài 2: Phương pháp phân tích tín hiệu xung
• Phương pháp xếp chồng:
Đầu vào: S1(t), đầu ra S2(t).
• Toán tử laplace.
Mỗi f(t) đều có ảnh F(p).
∑
=
=+++=
n
i
in tststststS
1
11
2
1
1
11 )()(...)()()(
∑
=
=+++=
n
i
in tststststS
1
11
2
1
1
11 )()(...)()()(
dtetfpF pt∫
∞
−
=
0
)()( dtepFtf
ja
ja
pt
∫
+
−
=
ω
ωpi
)(
2
1)(
Mạch tuyến tính)(1 tS )(2 tS
7I. Các dạng tín hiệu xung đơn giản.

 Dạng đột biến: U(t) =E.1(t) = E t t0
0 t < t0
Với 1t0 =1(t-t0) = 1 t t0
0 t < t0

 Dạng tuyến tính:
K = const =
t to
t< to
≥
≥
≥
)(tU
E
)(tU
E
α


 −
=−=
0
)()(1)()( totKtototKtU
αtg
8Các dạng tín hiệu xung đơn giản.(tiếp)

 Dạng hàm mũ.
t to
t < to 
Kết luận: Tín hiệu xung rất đa dạng song tất cả đều được
coi là tổng hợp của 3 dạng tín hiệu nói trên.
≥
).(1).1()( )( toeEtU tot−−= β



−
=
−
0
).1()(
)( toteE
tU
β
U
E
9Ví dụ
Ta có U(t) = U’(t) + U’’(t)
Cho t1 =0, t2 = T
U’(t) = E.1(t) . 
U’’(t) =-E.1(t-Tx)
U(t) = E[1(t) -1(t-Tx) ]
10
Ví dụ
U(t) = U1(t)+U2(t)+U3(t)+U4(t)
U
t
U1(t)
U2(t) U3(t)
U4(t)
11
II. Phản ứng của mạch RC,RL 
• Tín hiệu đột biến:
Mạch RC:U1(t) =E.1(t)->
NX:
Định luật đóng mạch thứ nhất: Ko bao giờ có đột biến U trên tụ điện.
Thường chọn
Hằng số thời gian:đặc trưng cho quán tính của mạch, chỉ phụ thuộc
tham số mạch điện mà ko phụ thuộc tín hiệu vào.
 U
1
C
R
Uc
Ur
E
;
1
pC
RZ p += ;
1
pCRp
EIp
+
=
)(
.)( RC
t
e
R
E
ti
−
=
RtiU R ).(=);()(1 tUtUU RC −=
)exp(.)(
τ
tEtU R −=
)]exp(1[)(
τ
tEtUC −−=
RC=τ
Uc
Ur
E
t
U
;)( 0 EtUr t == 0)( =∞=ttUr
;0)( 0 ==ttUc ;)( EtUc t =∞=
τ3=tlt
12
II. Phản ứng của mạch RC,RL
• Tín hiệu đột biến
• Mạch RL
• Định luật đóng mạch 2:Ko bao giờ có
đột biến dòng trên cuộn cảm.
 U
1
C
L
Uc
Ul
E
Uc
Ul
E
t
U
R
L
=τ
)exp(.)(
τ
tEtU L −=
))exp(1.(
τ
tEU R −−=
13
II. Phản ứng của mạch RC,RL
• Tín hiệu tuyến tính.
NX:
Nếu thay RC bằng RL:
τ
)()( τ−= tKtUc
τK
)(tUr
 U
1
))exp(1.(
τ
τ
tKU R −−=
))exp(.(
τ
τ
t
tKUC −−=
τKtUr t =∞=)(
)()( τ−=
∞=
tKtUc t
)]}exp(1[.{
τ
ττ
t
tKU R −−−=
)]exp(1.[
τ
τ
tKU L −−=
14
II.Phản ứng của mạch RC,RL
• Tín hiệu hàm mũ.
Hằng số thời gian của nguồn tín hiệu.
Hằng số t/g của mạch.
• Ur: q lớn, Ur->U1.
q giảm thì biên độ Ur giảm
q=1 thì Ur =o.37E. Ur là xung nhọn.
• Uc:khi q nhỏ, Uc->U1
q tăng, tốc độ Uc giảm nhanh
khi q =100 -> Uc có diểm uốn
 U
1
C
R
Uc
Ur
U
t
Uc(t)/E
q=100
q=10
q = 1
q=0.1
)(1)].exp(1.[)(1 t
tEtU
τ
−−=
iiCR=1τ
RC=2τ
)]exp()[exp(
1
.)(
12 ττ
tt
q
qEtU R −−−+
=
const
CR
RCq
ii
===
1
2
τ
τ
)()()( 1 tUrtUtUc −=
15
 U
1
C
R U2
III. Phản ứng của mạch RC đối với dãy xung vuông.
• T/h q/t quá độ sớm k thúc:
Cho:
Do đó:
1
1U
2
1U
1
2U
2
2U
τ
)]exp().[exp()(2 τ
τ
τ
xttEtU −−−−=
)(1.)(11 tEtU =
)exp(.)(12 τ
tEtU −=
)exp(.)(22 τ
τ xtEtU −−−=
xtt τ== 2;01
)()(21 xtEtU τ−−=
16
Quá trình quá độ sớm kết thúc
• Khi
Các thành phần Ura b/đ chậm,dạng xung
gần giống dạng xung vào->độ sụt đỉnh
xung
Độ sụt đỉnh xung tương đối.
Mạch RC làm mạch phân cách,truyền t/h
xung.
• Khi
Ut/h biến đổi nhanh, t/h ra biến thành 2 
xung nhọn + và - tại t1 v t2
Sử dụng mạch RC làm mạch vi phân.
xRC ττ >>=
xRC ττ <<=
%
E
EE ∆=δ
E∆
E∆
E∆
U
E
17
Tín hiệu ra trên tụ
• Cho
 U
1
τ
1
1U
2
1U
1
2U
2
2U
xtt τ== 2;01
)]exp().[exp()(2 ττ
τ ttEtU x −−−−=
)]exp(1.[)(12 τ
tEtU −−=
)]exp(1.[)(22 τ
τ xtEtU −−−−=
18
Tín hiệu ra trên tụ
• Khi: các thành phần U thay
đổi chậm,t/h ra có dạng tam giác và sườn
trước gần như đường thẳng.Trong khoang
t/g t1-t2 ta có.
Đây là trường hợp dùng mạch RC làm mạch
tích phân U
• theo Macloranh:
• -> U2 =Kt với
• Khi Các thành phần U thay đổi
nhanh,t/h xung ra giống xung vào nhưng bị
méo ở sườn trước .
Đây là trường hợp RC giống các thành phần kí
sinh của nguồn t/h với R nhỏ,C = Cra của
nguồn.
U2
t
xRC ττ >>=
xRC ττ <<=
)]exp(1.[)(2 τ
tEtU −−=
τ
tEtU ≈)(2
τ
EK =
19
Quá trình quá độ chậm
Uc(t)
t
t
Ur(t)
S2
S1
Uo
20
IV. Mạch phân áp xung
• KN:là mạch 4 cực có nhiệm vụ trích 1 phần tín hiệu từ nguồn
đua tới tải để p/hợp về mặt biên độ.
Y/c: không gây méo tín hiệu->hệ số truyền đạt là 1 hằng số , ko fụ
thuộc vào f.
• Các mạch phân áp:
1. Phân áp điện trở:
22 RiU =
21
1
RR
Ui
+
=
1
21
2
12 . URR
RUU Rξ=+=
fconst
RR
R
R ∉=+
= ,
21
2ξ
i
U1
R1
R2 U2
21
IV. Mạch phân áp
• Phân áp điện dung
Thực tế tồn tại R kí sinh và C kí sinh nên hệ số phân áp luôn
fụ thuộc vào f.
• Phân áp hỗn hợp.
• Nói chung fụ thu vào f
• ĐK cân bằng: khi đó
22 XIU =
21
1
XX
Ui
+
=
1
21
2
12 . UXX
XUU Cξ=+=
fconst
CC
C
R ∉=+
= ,
21
1ξ
1
11
1//
C
RZ
ω
=
2
22
1//
C
RZ
ω
=
zξ
12
21
1
2 .. UZZZ
UU zξ=+=
RCz ξξξ ==2211 CRCR =
22
BÀI 3: KHÓA ĐIỆN TỬ
I. KHÓA ĐIỆN TỬ
1. Khóa điện tử: là 1 van điện có thể đóng hoặc ngắt 1 dòng điện dưới
tác động của t/h điều khiển.
2. Tính chất:
Nội trở khóa:
Khi đóng: Rk = 0
Khi ngắt: Rk = vô cùng.
3. Tốc độ đóng ngắt: f điều khiển đóng ngắt mà khóa làm việc tin 
cậy.
Để đảm bảo tin cậy:[Fmax] cho phép < hoặc = 1/(2 t/g thiết lập).
4. Ngưỡng điều khiển: Là mức t/h thấp nhất có thể đ/k được khóa 1 
cách tin cậy.
23
CU
CR
bRDKU
coI
boI
bI
beU
II. Khóa điện dùng TRANSISTOR
• T tắt – Khóa mở:Rkm=
Ic = Ico nhỏ: 10-100mA
Uc=Ec
• T thông – Khóa đóng:Rkđ =0
Ic = Icbh=Ec/Rc; Uc =Ucbh rất nhỏ. 
∞
Uc
Ic
Ec/Rc
A
B
Rc
Icbh
Ucbh
Miền cắt
dòng
O
X
24
Nguyên lý
• Miền cắt dòng: dưới điểm B.
• Miền khuyếch đại.(đoạn AB).
Ib Ic Uc
• Miền bão hoà:(Sau điểm A-đường Ox).
ib>=ib bãohoà->ic=icbh=const.
Điều kiện T bão hoà : ib>=ibbh.
Ở chế độ khóa :Yêu cầu T thông ở chế độ bão hoà
với dòng điện lớn vì: Để có dòng lớn.
Khả năng chống nhiễu cao.
Ic =Icbh = Ec/Rc
;. bc ii β= Cccc RiEU .−=
25
Quá trình quá độ của khoá T
Udk
ib
ic
Uc
E
Ec
Ucbh
t1 t3
t5
t4
t2
ts1 ts2
Icbh
ico
tắt
Trễ
Ibo Ib1 Ibbh
E1 E2
Ibo
t3 t4
Tiêu tán
26
Nguyên lý
• Trong khoảng: Udk= E2 T tắt, ib=-ibo;ic=Ico, Uc=Ec.
• Trong khoảng:
+ Tại t=t1: Udk đột biến dương,E1>0; Ib=Ib1=E1/Rb >Ibbh.-> T bão hoà.
Ic tăng theo quy luật hàm mũ tạo ra sườn trước ts1.
+ Sau t2: tuy ic=Icbh=const nhưng vì ib=Ib1>Ibh nên có hiện tượng tràn
điện tích từ E->B tạo nên các điện tích thừa trong cực B ở phái tiếp
giáp cực C.
Quá trình tích luỹ vẫn theo đúng quy luật tăng sườn trước của ic và
tiến tới xác lập tại t3.
• Khi:t-t3, Udk có đột biến âm,Udk =E2<0.
Lẽ ra Ib=-Ibo song do R ngược ở tiếp giáp đầu vào EB của T chưa
kịp thiết lập-> Ib vẫn có giá trị rất lớn> Ib2=E2/Rb. Dòng Ib2 sẽ duy
trì trong 1 khoảng thời gian nào đó rồi dần dần giảm về Ibo sau khi
R ngược được thiết lập.
Ic vẫn duy trì Icbh trong khoảng thời gian t3-t4 tạo ra thời gian trễ
ngắt.
;10 tt <≤
31 ttt ≤≤
27
Nguyên lý (tiếp)
• T trễ = t4-t3: là thời gian để tiêu tán các điện
tích thừa đã được tích luỹ trong giai đoạn
trước.
• Sau đó Ic giảm . Đến thời điểm t5 có ic=ico và
hình thành độ rộng sườn sau ts2=t5-t4.
• Chính các khoảng thời gian ts1, ts2, t trễ tạo nên
các quá trình quá độ trong mạch làm chậm tốc
độ của khoá. Do đó phải hạn chế chúng.
28
CHƯƠNG 2: MẠCH BIẾN ĐỔI XUNG
29
CHƯƠNG 2: MẠCH BIẾN ĐỔI XUNG
BÀI 1: MẠCH VI PHÂN
I. Khái niệm:
- Mạch vi phân:là mạch 4 cực mà t/h ra tỉ lệ với vi phân của t/h vào.
Trường hợp t/h vào ra là U thì có mạch
vi phân điện áp.
II. Ứng dụng: 
- Tạo xung nhọn từ xung vuông.
- Tạo xung vuông từ xung hình thang.
- Thực hiện phép tính vi phân trong MTTT 
dt
tSd
KtS )]([.)( 12 =
dt
tUd
KtU )]([.)( 12 =
d/dtS1(t) S2(t)
30
BÀI 1: MẠCH VI PHÂN
III. Mạch vi phân
Điều kiện:
Giả sử: Ur 
Đ/k mạch RC là mạch VP là: Ur<<Uc.
Vì tín hiệu xung có:
Đ/k là: RC<<Tx
 U
1
C
R U2
iRiU R .2 = dt
dUCii ccR .==
dt
UUd
RCU )(. 212
−
=
12 UU <<
dt
tUd
KtU )]([.)( 12 =
C
1iR
ω
<<i
ω
1RC <<
ct ωωω ÷= U2
t
E
E
E
∞
∞−
t
U1
∞===
01 90tgtg
dt
dU
α
Lý tưởng
Thực tế
31
BÀI 2: MẠCH TÍCH PHÂN
I. Khái niệm: 
- Mạch vi phân là mạng 4 cực mà Ur tì lệ với
tích phân U vào.
II. Ứng dụng: 
- Tạo xung răng cưa, cung cấp U quét trong VTTH, chọn, đếm xung
Giả sử Uc với
 ĐK để là mạch tích phân:
∫=
t
dttSKtS
0
12 )()(
S1(t) S2(t)∫ dt
U2(t) U1(t)
∫==
t
cdtiC
UcU
0
2
1
R
Uii RRc == ∫ −= dtUURC
U )(1 212
∫= dttUKU )(12 RCK
11
==
τ
TxRC >>=τR1 iCi <<ω
 U
1
C
R
U2
i
32
BÀI 2: MẠCH TÍCH PHÂN
• Muốn tích phân chính xác phải thỏa mãn điều kiện tích
phân: Xra có biên độ nhỏ so với xung vào -> Dùng mạch
Tích phân RC kết hợp với mạch KĐTT gọi là mạch KĐTT 
tích phân.
Mạch tích
phân
Mạch vi 
phân
33
Mạch tạo điện áp răng cưa

 T/h U răng cưa được sử dụng để đ/khiển mạch lái tia e 
trong các đèn âm cực máy thu hình, màn hình MT -> U 
răng cưa gọi là U quét.

 Dùng mạch tích phân làm Uq

 Uq là những xung răng cưa có chứa 1 phần U thay đổi
theo đt đối với t. Các đoạn đó có thể tăng hoặc giảm nếu
đạo hàm của nó + và -
U’>0
U’< 0
34
Các tham số

 Uo: Điện áp dư ban đầu.

 Uqm: Biên độ max của Uq
Tq = t2- t1. T/g hành trình quét thuận.
Tph= t3-t2 T/g hành trình quét ngược

 , góc tiếp tuyến của đường cong Uq tại các thời điểm đầu và
cuối của q/t quét thuận.

 Yêu cầu: Uo nhỏ
+Uqm đủ lớn, Uq thẳng
+Tph : nhỏ để có thể bắt đầu 1 hành trình sớm.

 Hệ số méo phi tuyến: 
Ý nghĩa: là độ chênh lệch về độ dốc của phần đường thẳng. 

 Hiệu suất:
(%)
0
10
1
21
α
ααγ
tg
tgtg
dt
dUq
dt
dq
dt
dUq
t
tt
q
−
=
−
=
%
Eng
Uqm
q =ξ
0α qα
35
Điện áp răng cưa
q
Uqm
Uo
t1 t2
36
Mạch tạo điện áp răng cưa
• Sử dụng phương pháp nạp điện cho tụ qua R lớn
để thỏa mãn điều kiện tích phân.
• Trong tq: khóa K ngắt, C được nạp.
• Khi t= tq->Uq=Uqm. Khóa K đóng, C phóng điện
qua Rk, 
Nguồn C
R
Rk
K
Uqin
qn tRC >>=τ
n
ng
n
ngcq
tEtEtUtU
ττ
≈−−== )]exp(1[)()(
fpht τ3=
nKf CR ττ <<=
37
Mạch quét RC đơn giản
Rb
C
R
Udk Ube
t2t1
t3
t1 t2 t
t
Udk
Um
Uq Ecc
Ucbh
tphtq
Eccin
if
38
Nguyên lý
• Phần tử tích phân:R,C
• Nguồn nạp: Ecc, khóa điện tử e.
• Trạng thái đầu:T thông( bão hòa).
+ ĐK: 
+Uco=Ucbh=0
+ , Uq=Uc
• Trạng thái quét:
Có xung(-) điều khiển với độ rộng T tắt.
C được nạp: +Ec->R->C->-Ec.
voi
Giả thiết: theo chuỗi Macloranh: ;
• Trạng thái phục hồi: sau khi đạt biên độ xác định ở t2, kết thúc xung
đk ở đầu vào->T thôngbão hòa-> C phóng rất nhanh qua rcebh
10 tt ≤≤
21 ttt ≤≤
RRb .minβ<<
R
EcII cbhc ==
qx t=τ
)]exp(1.[
n
q
tEcU
τ
−−= CRn .=τ
qn t>>τ Kt
tEcUq
n
==
τ
. const
EcK
n
==
τ
m
n
q
n
q
ctttq
U
t
Ec
t
EU
q
==−−=
== ττ
.))exp(1.(
2
;. ncebhph rC ττ <<= cebhn rCt ph .33 == τ
39
Mạch Miller
t3
t2
t4
t1
t5
Udk
Uc
Udk
Cfóng Cnạp
Uq
Uq
tq
tq’
tqmax
tph
Udk Rb
Eb
Ube
D
R
Rc
Uq
ir C
- +
ip
40
Nguyên lý.
• Do kết cấu mạch, tạo nên hồi tiếp âm từ cực góp C 
đến cực gốc B thông qua tụ C. Sự hồi tiếp này khống
chế độ chênh lệch const-> I phóng = const-> U trên
tụ C giảm tuyến tính-> Uq giảm tuyến tính, Ic phóng
= const.
Giả sử Ic phóng ->iR -> ->Ube -> Ib -> ic -
> Uq -> Ube. 
-> Do hồi tiếp đã chống lại sự giảm của I phóng.
ϕ
RU∆
41
Mạch Bootstrap
Udk
Uq
Uc
UC
tt2
t
t
t
t4t3
t1
t5
D thông Utắt
Ux
D thông
Uy
Ur
C phóng C nạp* *
tph
tq
*
Ecc
Cb
Rb
Uq *C
T1
T2
C
Re
R
UqUdk
X
Y
ir ib2
ib1
42
Nguyên lý
• Trạng thái đầu: 
T1 đóng vai trò khoá điện tử- thông hoàn toàn.
T2 mạch khuyếch đại:
• Trạng thái tạo quét:
+ Giai đoạn 1: D thông.
C nạp-> UY -> Uq Ux
Vì D thông nên Uc ( UY) thay đổi theo quy luật bậc 2.
+ Giai đoạn 2:t=t2 Ux tăng >=Ec-> D tắt.
Tụ C được nạp với I const, Uy-> Uq và tăng tuyến tính.
Do đó Uy( ) -> Uq ( ) 
C*>>C-> Ux ( ) -> UR=UY-UX= const
Trong giai đoạn 2do C* có trị số lớn so với C nên C* đóng vai trò
như nguồn 1 chiều để nạp cho cho C.
Mạch tạo quét chỉ tuyến tính trong giai đoạn D tắt.Thời gian quét
thực. [tq] = t3-t2 < tq
;10 tt ≤≤ EcUEU DC ≈−=X
31 ttt ≤≤
;
R1R
Ecii bhC == EcUUU YC ≈−= X*;01 ≈= bhCY UU
C*
YU∆ ;Yq UU ∆=∆ ;12 ≈TUK
;qX UUU Y ∆=∆=∆
43
BÀI 3: MẠCH HẠN BIÊN
I. Khái niệm: là mạng 4 cực phi tuyến mà Ur thay đổi theo đúng quy
luật của Uv khi Uv chưa vượt quá 1 mức cho trước - gọi là mức
ngưỡng-> Ur giữ 1 giá trị = const gọi là U hạn chế
 - Đặc tuyến truyền đạt của mạch theo U2(t)=F[Uv(t) ] là 1 đường
gồm 2 phần:
+ Phần nghiêng: truyền tín hiệu
+ Phần thẳng: để cắt. 
U1
U2
U1 U1
U2 U2
Uhc
Ung1
Ung2
Uhc
Ung2
Ung1
Uhc
Hạn chế
trên
Hạn chế
dưới
Hạn chế
trái phải
44
Mạch hạn chế dùng Điốt 1 phía.
Mạch hạn chế song song
Khi U1 UD D tắt . Do RDtắt >> Rhc-> U2 =U1.
Khi U1>E : D thông. Do RDthông U2 =E
Thực tế : Khi truyền :
U2 =
Khi đảo chiều Điốt : mạch hạn chế dưới mức E
Chú ý:ảnh hưởng tham số kí sinh: Cra =Cak+Ctải+Clắp ráp
Rhc D
E
U1 U2 U1
U2
Uhc
Ung1
Dtắt
Dthông
U1
RT
RT+Rhc
45
Hạn chế nối tiếp
• Khi U1 D thông . Do RDthông U2 =U1.
• Khi U1>E : UDD tắt. Do RDtắt >> Rhc -> U2 =E
• Khi đổi chiều Điốt ta có mạch hạn chế dưới.
Rhc D
E
U1 U2
U2
U1
Uhc
Ung1
Dtắt
Dthông
46
Mạch han chế 2 phía
Mạch song song
Điều kiện hạn chế : E2 < E1
Rhc D1
E1
U1 U2
E2
D2
U1
U2
E2
E1
Uhc
D1thôngD2thông D1,D2 tắt
47
Mạch nối tiếp
Điều kiện hạn chế:E1<E2
Rhc2 > Rhc1
Rhc1
D1
E1
U1
E2
D2
Rhc2
U2
U1
U2
E2
E1
D1thông
D2thông D1,D2 thông
D1tắt
D2tắt
48
Mạch hạn chế dùng Transitor
• Mạch vào của T là tiếp giáp p-n : tưưng đương 1 Điốt.
• Rb: tương đương Rhc
-> Mạch hạn chế điốt song song ở đầu vào.
• Tín hiệu sau khi được hạn chế được T khuyếch đại -> Mạch
khuyếch đại hạn chế.
• Với điểm công tác thích hợp và t/h vào đủ lớn: Mạch KĐ thông
thường cũng có khả năng hạn chế.1 phía do dòng bị cắt, o phía do 
transitor bão hòa.
Rb
Rc
Ecc
U1
U2
KĐ
>U1 U2
Rb
D
49
BÀI 4: MẠCH GHIM MỨC
• Là mạch giữ cho t/h ra ở 1 mức U- nào đó.
Mạch ghim dưới mức 0.
R D
C
+ -
U1 U2
U
E
U1
U2 t
tt3t2t1 t4
50
Mạch ghim trên mức 0
R D
C
+ -
U1 U2
U2
U1
321
51
Mạch ghim ởmức bất kì
• Tại t =t1.U1=0, U2=E, D thông, C được nạp đến E
• Khi t=t1: + Đầu vào có đột biến dương E1, UAB =U2 = E+E1
+ D tắt, C phóng qua R chậm, U2 giảm chậm
• Khi t=t2: có đột biến âm –E1->U2 giảm 1 lượng E1-> hình
thành xung ghim ở mức E 
R D
C
+ -
U1
E
U2
A
B
U1
t
t3t2t1 t4
t
E
U
52
Chương 3: Mạch dao động xung
53
Bài 1: Bộ tạo dao động tích thoát
• Chỉ chứa 1 phần tử tích lũy năng lượnglà C.
• Sau khi tích lũy năng lượng ở C, rồi nhờ thiết bị chuyển mạch nó lại phóng đến một
mức xác định nào đó rồi lại được nạp điện.
• Nếu mạch phóng có chứa R thì hầu như NL được tích lũy đều tiêu hao trên R dưới
dạng nhiệt. 
• K1 đóng, K2 mở :C nạp. K1 và K2 đóng mở nhờ
• K1 mở, K2 đóng: C phóng qua R t/bị chuyển mạch
Nguồn NL
Phần tử tích
trữ NL
T/bị
chuyển mạch
Mạch phóng
điệnK1
K2
54
Bài 2: Mạch dao động đa hài
• Mạch gồm 2 tầng KĐ nối tiếp nhau.
• Rb1 và Rb2 nối trực tiếp lên –Ec để đảm bảo mạch dao động.
• Mạch có 2 trạng thái cân bằng không ổn định:
+ T1 thông, T2 tắt.
+ T1 tắt, T2 thông.
Rc1 Rc2
Ecc
T1 U2
Rb1 Rb2
C1 C2
T2
Ub1 Ub2
I. Mach dao động đa hài.
55
I. Mach dao động đa hài.
• T1 tắt, T2 thông: 
+ C1 được nạp: +Ec->reb2->C1->-Ec.
+ C2 phóng qua T2: +C2 ->Rb1->E->recT2->-C2.
• T1 thông, T2 thông:
+ C1 phóng.
+ C2 nạp.
Rc1 Rc2
- Ecc
T1
U2
Rb2 Rb1
C1 C2
T2
Ub1 Ub2
56
Mạch dao động đa hài

 Vì ta có: và nên đẻ khi T thông bão hòa
xung ra ổn định thì Ib2 >= Ib2h hay 
2
2
b
c
b R
E
I ≈
2
2
c
c
hb R
E
I β=
22 . cb RR β≤
C2 phóng
C1 nạp
C2 phóngC2 phóngUb1
Ub2
UcT2
UcT1
Ub2h
Uc2h
Ub1h
Uc1h
57
II. Mạch đa hài đợi dùng T ghép cực phát
Rc1 Rc2
-Ec
T1 UcT2=Ura
R1
C
T2
Ub1
Ube2
R2
bc2
Re Ue
Cb
Ukt
58
Dạng sóng mạch đa hài đợi dùng T
-EcIco2.Rc2
EcIco2.Rc2
UcT1
Ue
UcT2
Ube2
59
Nguyên lý
Mạch có 2 trạng thái ổn định:
• T1 tắt, T2 thông. ĐK:
Do Rb2 của T2 đấu lên –Ec nên cóUbeT2<0 vàUbeT2=Ube2bh.
UcT2= Uc2bh + Ic2bh.Re.
C được nạp điện : +Ec->Re->RbeT2->C->Rc1->-Ec. 
Ucmax = Ec-Ico1.Rc1-Re.Ic2bh.
• Khi đầu vào có xung (-) kích thích vào BT1-> T1 thông bão hòa-> T2 tắt.
C lại phóng: +C->Rb2->-Ec->+Ec->Re->T1->-C.
Do sự phóng của tụ C: 
+Trên Rb2 có điện áp (+) đưa vào BT2 giữ cho T2 tắt hản trong 1 khoảng t/g.
+I phóng của C giảm -> Ube2 trên T2 bớt dương-> đạt đến U thông của T2 
-> T2 bắt đầu thông, chấm dứt quá trình tạo xung.
• Đột biến lần 2: khiUbe2 =0, T2 thông xuất hiện quá trình đột biến lần 2 
như trên, C lại được nạp. 
).(Re RCn +=τ
212 //// bcc RRRR =
nph ττ 3=
)(Re).( 222 bec RRR +>+β
60
III. Mạch Trigơ
• Gồm 2 tầng KĐ ghép với nhau.
• Có hồi tiếp dương.
• Có 2 trạng thái cân bằng và ổn định và có khả
năng chuyển từ trạng thái c/b này sang trạng
thái cân bằng khác khi có kích thích.
• Ứng dụng: Để phân tần, tạo xung đ/khiển các
mạch vi tích phân; làm các bộ nhớ để thực
hiện các phép tính logic.
61
Mạch điện
• T1, T2: các phần tử KĐ.
• C1R1,R2C2 dẫn t/h hồi tiếp đưa về B các T
• Rb1,Rb2 nối với nguồn Eb để định thiên cho T. T1 thông, T2 tắt.
• Co1,Co2 dẫn t/h kích thích Trigơ chuyển trạng thái.
• Các trạng thái có thể : cả 2 T thông, T1 thông T2 tắt hoặc T1 tắt
T2 thông. 
Rc1 Rc2
+Ec
R1
C1
T2
Eb
C2
R2
Rb2Rb1Co1
Ukt1
Co2
Ukt2
C4
C3
62
Nguyên lý mạch Trigơ
• Giả sử ban đầu T1 thông, T2 tắt.
• Tại t1: đầu vào T1 có kích thích xung (-) ->T1 đang thông
chuyển sang tắt ->UcT1 dương lên->UbT2 dương lên-> T2 
thông.
• Đến t2: có xung (-) vào bT2-> T2 tắt,T1 thông do UcT2(+) tăng-
> UbT1(+) tăng thông qua R2C2 -> T1 thông.
• Quá trình tiếp tục cho các xung tiếp theo-> Ở đầu ra ta có các
xung vuông.
• Cũng có thể đưa xung kích thích vào 1 đầu của mạch nhưng các
xung liên tiếp ngược cực tính.
Điều kiện để 2 trạng thái cân bằng ổn định của Trigở:
Icbh1(2)
Ube2(1) = 
min1(2)
63
Dạng sóng mạch Trigơ
Ukt1
Ura1
Ura2
Ukt1
Ura1
Ura2
Ukt
64
IV. Đồng bộ các mạch dao động xung
• Mạch dao động tự kích thì T, f của xung ra fụ thuộc vào các trị số R,C, Ri
của khoá. Biên độ lại phụ thuộc nguồn cung cấp và hệ số khuyếch đại.
• Thực tế ta cần 1 dãy xung có T và f xác định-> Mạch xung sẽ phải công
tác ở chế độ đợi. Chế độ này, quá trình biến đổi trạng thái nhanh hay chậm
phụ thuộc vào xung kích thích.
• Khi Txra = Txkt – Xung kích thích gọi là xung đồng bộ.
• Dạng của xung kích thích là những xung nhọn dương hoặc âm để kích
thích.
• Khi có xung kích thích, mạch dao động xung làm việc theo quy luật của
xung kích thích gọi là sự đồng bộ của mạch tạo xung kích thích và mạch
dao động.
• Txra =T xKT =T đồng bộ. Hệ số đồng bộ là 1
Txra = nTxKT Hệ số đồng bộ là n 
Mạch đếm xung, mạch phân tần đều làm việc theo nguyên lý này.
65
Ví dụmạch phân tần.
• Khi không có xung đồng bộ : T1 tắt -> thông và chu kì dao động của nó
là To.
• Khi có xung đồng bộ : ở trong khoảng T’: T1 đang thông nên xung
đồng bộ + đặt vào không ảnh hưởng gì. Nhưng trong khoảng T’’: xung
đồng bộ + đặt vào-> đến thời điểm t2, T1 lật trạng thái-> Chu kì dao
động của mạch là T= T’+T’’<To, T=6Tđb. Hệ số đồng bộ là 6 
Rc1 Rc2
Ecc
T1
Rb1 Rb2
C1 C2
T2
UKT
T’
T’’
To
t2
t3
t
t
1 2 3 4 5 6 7 8 
66
Mạch chọn xung
• KN: chọn xung là tách t/h xung có ích ra khỏi được nèn nhiễu
hay chọn t/h riêng biệt ra khỏi đường t/h chung.
- Các dấu hiệu để chọn:các tham số của xung: biên độ, độ rộng
hoặc tần số.
- Bộ chọn xung là tổ hợp các sơ đồ xung khác nhau.
- Yêu cầu: Đơn giản, các phần tử trong mạch phải công tác ở chế
độ tuyến tính. 
• Các mạch chọn xung.
• Chọn xung theo biên độ: Ura =f(Ux) với Uxlaf biên độ xung
vào.
+chọn xung theo cực tính (+) hoặc (-).
+chọn xung có biên độ lớn hơn mức cho phép.
+chọn xung có biên độ nhỏ hơn mức cho phép.
+ chọn xung có biên độ : Umin<Ura<Umax
67
Mạch chọn xung có biên độ nhỏ hơn mức
cho phép.
• Đầu vào 1 có các xung với biên độ khác nhau chúng chia thành 2 nhánh
song song n1 & n2.
+ n1 qua mạch vi phân (a).
+ n2 qua mạch hạn chế dưới(b) -> mạch làm trễ ©.
• Đầu ra của 2 nhánh là 2 và 4 đến bộ cộng (d).
• U tổng đưa đến mạch chọn cực tính xung( ghim trên mức 0) đưa xung
ra là xung nhọn đánh dấu thời điểm kết thúc xung có biên độ Ủa<Umax
d/dt
n1
n2
1
2
a)
c)b)
d) e)
5
4
3
6
68
Dạng sóng mạch chọn xung
Uv
Ur
Utrễ
U tổng
Uhc
du/dt
69
Chọn xung theo độ rộng
• Cấu tạo gồm 1 mạch tích phân RC và mạch hạn chế biên độ gồm D2, R1, 
R2 với mức hạn chế:
• Um: là biên độ xung vào.
• Để rút ngắn thời gian hồi phục của mạch tích phân RC ta mắc thêm D1. 
Trong thời gian nạp điện cho C thì D1 tắt-> ko ảnh hưởng gì đến mạch tích
phân.
D1
)]exp(1.[
21
1
.min min
Rc
tUm
RR
REU x−−=
+
=
UrUv
D2
R1
+
C
-
R2
+E
70
Dạng tín hiệu mạch chon xung theo
độ rộng.
Uv
Uc
Ur
71
Tài liệu tham khảo
• Kĩ thuật xung – Vương Cộng.