Bài giảng Kỹ thuật điện tử - Nguyễn Duy Nhật Viễn

Mạch khuếch đại B-C

 ðiện trở vào:
Gọi Rv: điện trở vào tồn mạch, rv: điện trở vào BJT.
 Ta cĩ: 

 rv=uEB/iE=re=VT/IC.

 Rv=RE//rv
 Nhận xét: rv rất nhỏ

 ðiện trở ra:
Gọi Rr là điện trở ra của mạch khi mạch khơng nối với 
Rt.
 Ta cĩ:

 Rr=RC
Mạch khuếch đại E-C

 Hệ số khuếch đại dịng điện:
Gọi KI là hệ số khuếch đại dịng điện:
Ta cĩ:
Vt
vtC
I
v
vE
vvEvvv
t
tCE
ttCEttr
rR
RRR
K
R
ri
iriRiu
R
RRi
iRRiRiu
.
).//(
.
..
//.
//.
α
α
α
=
=⇒==
=⇒==
Với rv~Rv và RC>>Rt thì
KI~α, khơng khuếch đại 
dịng điện.
v
t
I
i
i
dịngvào
dịngra
K ==
Mạch khuếch đại E-C

 Hệ số khuếch đại điện áp:
Gọi KU là hệ số khuếch đại điện áp:
Ta cĩ:
nv
t
I
nvv
tt
U
nvv
nv
n
v
ttr
RR
R
K
RRi
Ri
K
RRien
RR
e
i
Riu
+
=
+
=
+=⇒
+
=
=
.
)(
)(
n
r
U
e
u
ápvào
ápra
K ==
KI~1 nhưng Rt>>Rv, Rn
nên KU>1 : mạch khuếch 
đại điện áp.
Mạch khuếch đại E-C

 Hệ số khuếch đại 
cơng suất:
 KP=KU.KI.

 Pha của tín hiệu:
 KI>0 nên tín hiệu ngõ 
ra cùng pha tín hiệu 
ngõ vào.
RE RC
Q
C1
en
Rn
C2
Rt
-VC+VE
Mạch khuếch đại B-C

 Nhận xét:
Mạch khuếch đại B-C cĩ biên độ Ki1 
nên mạch khơng khuếch đại dịng điện, chỉ
khuếch đại điện áp.
Mạch khuếch đại B-C với KI, KU cĩ dấu 
dương nên tín hiệu ngõ ra cùng pha với tín 
hiệu ngõ vào.
ðiện trở vào của mạch B-C cĩ giá trị nhỏ nhất 
trong các sơ đồ khuếch đại.
Mạch khuếch đại C-C

 Sơ đồ mạch

 Tác dụng linh kiện:
 RB1, RB2: Phân cực 
cho BJT Q.
 RC: Tải cực C.
 RE: Tải cực E.
 Rt: ðiện trở tải.
 en, Rn: Nguồn tín hiệu 
và điện trở trong của 
nguồn.
 C1, C2: Tụ liên lạc, 
ngăn thành phần 1 
chiều, cho tín hiệu 
xoay chiều đi qua.
RB1
RB2
RC
RE
Q
C1
en
Rn C2
Rt
VCC
Mạch khuếch đại C-C

 Sơ đồ tương đương
RB=R1//R2
en
Rn
RB
rBE=r
RtRC
t
v
rv
Rr
B
E
C
Rv
O
Mạch khuếch đại C-C

 ðiện trở vào:
Gọi Rv: điện trở vào tồn mạch, rv: điện trở vào BJT.
 Ta cĩ: 

 rv=uBE/iB=[iBrπ+iE(RE//Rt)]/iB=rπ+(1+β)(RE//Rt)

 rv=βVT/IC+(1+β)(RE//Rt).

 Rv=RB//rv
 Nhận xét: rv~(1+β)RE//Rt rất lớn

 ðiện trở ra:
Gọi Rr là điện trở ra của mạch khi mạch khơng nối với 
Rt.
 Ta cĩ:

 Rr=RC
Mạch khuếch đại C-C

 Hệ số khuếch đại dịng điện:
Gọi KI là hệ số khuếch đại dịng điện:
Ta cĩ:
Vt
vtC
I
v
vB
vvBvvv
t
tCB
ttCEttr
rR
RRR
K
R
ri
iriRiu
R
RRi
iRRiRiu
.
).//)(1(
.
..
//.)1(
//.
β
β
+
=
=⇒==
+
=⇒==
Với rv~Rv và RC>>Rt thì
KI~1+β
v
t
I
i
i
dịngvào
dịngra
K ==
Mạch khuếch đại C-C

 Hệ số khuếch đại điện áp:
Gọi KU là hệ số khuếch đại điện áp:
Ta cĩ:
nv
t
I
nvv
tt
U
nvv
nv
n
v
ttr
RR
R
K
RRi
Ri
K
RRien
RR
e
i
Riu
+
=
+
=
+=⇒
+
=
=
.
)(
)(
n
r
U
e
u
ápvào
ápra
K ==
KI~(1+β), Rv~rv~(1+β)RE//Rt>>Rn 
nên KU~1: khơng khuếch đại 
điện áp. 
Mạch khuếch đại C-C

 Hệ số khuếch đại 
cơng suất:
 KP=KU.KI.

 Pha của tín hiệu:
 KI>0 nên tín hiệu ngõ 
ra cùng pha tín hiệu 
ngõ vào.
RB1
RB2
RC
RE
Q
C1
en
Rn C2
Rt
VCC
Mạch khuếch đại C-C

 Nhận xét:
Mạch khuếch đại C-C cĩ biên độ Ki>1, KU~1 
nên chỉ khuếch đại dịng điện, khơng khuếch 
đại điện áp.
Mạch khuếch đại C-C với KI, KU cĩ dấu 
dương nên tín hiệu ngõ ra cùng pha với tín 
hiệu ngõ vào.
ðiện trở vào của mạch C-C cĩ giá trị lớn nhất 
trong các sơ đồ khuếch đại. Mạch này dùng 
phối hợp trở kháng rất tốt.
Phương pháp ghép 
các tầng khuếch đại
Ghép tầng

 Yêu cầu mạch khuếch đại từ tín hiệu rât nhỏ ở đầu vào 
thành tín hiệu rất lớn ở đầu ra. Khơng thể dùng 1 tầng 
khuếch đại mà phải dùng nhiều tầng.

 Giải pháp: Ghép tầng

 Hệ số khuếch đại bằng tích các hệ số khuếch đại các 
tầng
Ghép tầng bằng tụ

 Ưu: ðơn giản, cách ly thành phần 1 chiều giữa các tầng.

 Nhược: Suy giảm thành phần tầng số thấp.
Ghép tầng bằng biến áp

 Ưu: Cho phép nguồn cĩ điện áp thấp, dễ phối hợp trở
kháng và thay đổi cực tính qua các cuộn dây.

 Nhược: ðặc tuyến tần số khơng bằng phẳng trong dải 
tần, cồng kềnh, dễ hỏng.
Ghép tầng trực tiếp

 Ưu: Giảm méo tần số thấp. ðáp tuyến tần số bằng 
phẳng. 

 Nhược: Phức tạp.
Mạch khuếch đại 
cơng suất
Yêu cầu

 ðươc sử dụng khi yêu cầu ngõ ra cĩ cơng suất 
lớn.

 Các thơng số yêu cầu cho mạch khuếch đại 
cơng suất:
 Cơng suất ra tải.
 Cơng suất tiêu thụ.
 Hệ số khuếch đại.
 ðộ méo phi tuyến.
 ðặc tuyến tần số.
Chế độ làm việc của BJT

 Chế độ A: 
 BJT làm việc với cả hai bán kỳ của tín hiệu vào.
Ưu: Hệ số méo phi tuyến nhỏ.
 Nhược: Hiệu suất thấp. η<50%

 Chế độ B: 
 BJT chưa được phân cực, BJT làm việc với một bán 
kỳ của tín hiệu vào.
Ưu: Hiệu suất cao, η~78% .
 Nhược: Méo phi tuyến
Chế độ làm việc của BJT
Chế độ làm việc của BJT

 Chế độ AB: 
 Là chế độ trung gian giữa chế độ A vfa chế độ B.
 BJT được phân cực yếu.

 Chế độ C:
 BJT chỉ làm việc với 1 phần của 1 bán kỳ.
 Hiệu suất cao, η~100%. Dùng cho mạch tần số cao.

 Chế độ D:
 BJT làm việc ở 1 trong hai trạng thái: ngưng dẫn hoặc 
dẫn bảo hịa.
 Hiệu suất cao, η~100%. Áp dụng trong kỹ thuật 
xung, số.
Khuếch đại cơng suất chế độ A

 Nhược: Yêu cầu điện trở tải phải lớn thì cơng 
suất ra mới lớn. Dùng cho mạch cơng suất nhỏ.

 Khắc phục: ðể phối hợp trở kháng, sử dụng 
biến áp.
Khuếch đại cơng suất chế độ B cĩ
biến áp

 Chế độ B: BJT Q1 và Q2 chưa được phân cực.

 R: ðảm bảo chế độ làm việc cho Q1 và Q2. Mỗi bán kỳ
chỉ cĩ 1 trong hai BJT dẫn.

 T1: Biến áp đảo pha, cho 2 tín hiệu ra ngược pha nhau.

 T2: Biến áp xuất.

 RL: Tải loa.
Q1
Q2
R
RL
VCC
T2T1
Khuếch đại cơng suất chế độ B cĩ
biến áp

 Nhược: Méo dạng tín 
hiệu (méo xuyên trục).

 Khắc phục: Phân cực 
cho BJT.  Họat động 
ở chế độ AB.
UrIB1
IB2
UBE1UBE2
Uv
t
t
Méo 
xuyên 
trục
Khuếch đại cơng suất chế độ AB 
cĩ biến áp

 Chế độ AB: Q1 và Q2 được phân cực yếu nhờ R1, R2. 

 T1: Biến áp đảo pha, cho 2 tín hiệu ra ngược pha nhau.

 T2: Biến áp xuất.

 RL: Tải loa.
Q1
Q2
R2
RL
VCC
T2T1
R1
Khuếch đại cơng suất chế độ AB 
cĩ biến áp

 Q1, Q2 dẫn ngay với điện áp vào rất nhỏ nên hết méo 
xuyên trục.

 Nhược: 
 Hiệu suất giảm.
 Biến áp cồng kềnh
UrIB1
IB2
UBE1UBE2
Uv
t
Khuếch đại cơng suất chế độ AB 
khơng biến áp

 Mạch đẩy kéo dùng BJT cùng loại
Khuếch đại cơng suất chế độ AB 
khơng biến áp

 Mạch đẩy kéo dùng BJT khác loại
Kỹ thuật điện tử
Nguyễn Duy Nhật Viễn
Chương 4
OPAMP và ứng dụng
Nội dung

 Khái niệm OPAMP

 Ứng dụng
Mạch khuếch đại khơng đảo
Mạch khuếch đại đảo
Mạch khuếch đại đệm
Mạch cộng đảo
Mạch trừ
Mạch tích phân
Mạch vi phân
Khái niệm OPAMP
OPAMP (Operational Amplifier)

 Khuếch đại: Biến đổi tín hiệu ngõ vào thành tín 
hiệu ngõ ra cùng dạng nhưng cĩ biên độ lớn 
hơn.

 Khuếch đại thuật tốn: bộ khuếch đại được sử
dụng với mục đích thực hiện phép tính tốn học.

 OPAMP là một mạch tích hợp IC (Integrated 
Circuit) tuyến tính (cho tín hiệu tương tự).

 IC tích hợp nhiều linh kiện thành một mạch thực 
hiện một chức năng nhất định.
OPAMP
• i(+), i(-) : dịng vào OP-AMP ở ngõ vào khơng đảo và đảo.
• vid : điện áp vào giữa hai ngõ vào khơng đảo và đảo của OPAMP.
• +VS , -VS : nguồn DC cung cấp, thường là +15V và –15V
• Ri : điện trở vào
• A : độ lợi của OPAMP. Với OPAMP lý tưởng, độ lợi bằg vơ cùng.
• RO: điện trở ra của OPAMP, lý tưởng bằng 0.
• vO: điện áp ra; vO = AOLvid trong đĩ, AOL độ lợi điện áp vịng hở
+VS
-VS
vid
Inverting
Noninverting
Output
+
_i(-)
i(+)
vO = Advid
RO
ARi
N
P
OPAMP

 ðặc trưng của OPAMP lý tưởng:
Ri = ∞
Ro = 0
AOL = ∞
Băng thơng phẳng và rộng vơ cùng.
Ổn định nhiệt.
Cân bằng lý tưởng
Ứng dụng
Mạch khuếch đại khơng đảo

 vin: điện áp vào.

 vo: điện áp ra.

 RF: điện trở hồi tiếp.

 R1: điện trở lấy tín hiệu.

 Giả sử OPAMP là lý tưởng:
 AOL=∞. vid = vo/AOL nên vid=0
 Rin= ∞. i(+) = i(-) = vid/Rin= 0

 Áp dụng KVL:
 vin=vid+v1=v1.

 Áp dụng KCL cho nút N:
 iF=i1+i(-)=i1.

 (vo-v1)/RF=v1/R1.

 v0= vin + vinRF

 R1

 ðiện áp ra:

 vo= vin RF + 1

 R1
+
_
vin
+
+
-
vO
vid
i(+)
i(-)
iO
iF
RF
R1
i1
_
vF
+
_
v1
+
_
iL
N
P
` ðộ lợi điện áp 
vịng kín AV
Mạch khuếch đại đảo

 vin: điện áp vào.

 vo: điện áp ra.

 RF: điện trở hồi tiếp.

 R1: điện trở lấy tín hiệu.

 Giả sử OPAMP là lý tưởng:
 AOL=∞. vid = vo/AOL⇒ vid=0
 Rin= ∞. i(+) = i(-) = vid/Rin
⇒ i(+) = i(-) = 0

 Áp dụng KCL cho nút N:
 I1=iF +i(-)=iF.

 vin/R1=(vid-vo)/RF.

 ðiện áp ra:

 vo= - vinR1

 RF

 ðộ lợi vịng kín: Av = RF/R1
+
_
vO
+
-
vin
+
_
R1i1
RFiF
N
P
Mạch khuếch đại đệm

 RF=0.

 R1=∞.

 vo=vin.
+
_
vin
+
+
-
vO
vid
i(+)
i(-)
iO
_
iL
N
P
+
_ vin = vo
vin
+
_ +
-
vO

 RF=0.

 R1=0.

 vo=vin.
ðộ lợi điện áp vịng kín: Av = Ai = 1
•Thường sử dụng để phối hợp trở kháng.
•Trở kháng vào rất lớn.
•Trở kháng ra rất bé.
•Khơng suy giảm tín hiệu, đặc biệt với tín hiệu nhỏ.
Mạch cộng khơng đảo

 Giả sử OPAMP là lý tưởng:
 AOL=∞. vid = vo/AOL⇒ vid=0
⇒ vN=vP=v
 Rin= ∞. i(+) = i(-) = vid/Rin
⇒ i(+) = i(-) = 0

 Áp dụng KCL cho nút N:
 I=iF +i(-)=iF.
 v/R=vF/RF=(v-vo)/RF.
 v=voR/(R+RF).

 Áp dụng KCL cho nút P:
 i1+i2+..+in=i(+)=0.
 (v1-v)/R1+(v2-v)/R2+..+(vn-v)/Rn=0.
 v1+ v2 + .. + vn = v 1 + 1 + .. +1 
 R1 R2 Rn R1 R2 Rn
 Suy ra:
 v1+ v2 + .. + vn 
 vo= (R+RF) R1 R2 Rn
 R 1 + 1 + .. +1 
 R1 R2 Rn
+
_
v1
+
-
vO
vid
i(+)
i(-)
iO
iF
RF
R
i
vF
+
_
v
+
_
iL
N
P
v2
vn
...
R1
R2
Rn
i1
in
i2
v1-vn: các nguồn tín hiệu vào.
Mạch cộng đảo
v1-vn: các nguồn tín hiệu vào.

 Giả sử OPAMP là lý tưởng:
 AOL=∞. vid = vo/AOL⇒ vid=0
⇒ vN=vP=0
 Rin= ∞. i(+) = i(-) = vid/Rin
⇒ i(+) = i(-) = 0

 Áp dụng KCL cho nút P:
 i1+i2+..+in=i(+)+iF=iF.
 v1+ v2 + .. + vn = vO
 R1 R2 Rn RF

 Suy ra:
 vo= -RF v1+ v2 + .. + vn 
 R1 R2 Rn
+
_
vO
+
-
RFiF
N
P
v1
v2
vn
...
R1
R2
Rn
i1
in
i2 i(-)
i(+)
Mạch trừ

 Giả sử OPAMP là lý tưởng:
 AOL=∞. vid = vo/AOL⇒ vid=0
⇒ vN=vP
 Rin= ∞. i(+) = i(-) = vid/Rin
⇒ i(+) = i(-) = 0

 Áp dụng KCL tại nút N:
 i1=iF+i(-)=iF.
 (v2-vN)/R1=(vN-vO)/R2.
 vO=vN(R1+R2)/R1-v2R2/R1.

 Áp dụng KLC tại nút P:
 i2=i4+i(+)=i4.
 (v1-vP)/R3=vP/R4.
 vP=v1R4/(R3+R4).

 Suy ra:

 vo=v1 R4 (R1+R2) - v2R2

 (R3+R4) R1. R1

 Nếu chọn R1=R3, R2=R4 thì
+
_
vO
+
-
R2iF
N
P
v2
v1
R1
R3
i1
i2
R4
i(+)
i(-)
i4
)vv(
R
R
v 21
1
2
o −=
Mạch tích phân

 vin: điện áp vào.

 vo: điện áp ra.

 RF: điện trở hồi tiếp.

 R1: điện trở lấy tín hiệu.

 Với iC=CdUc/dt

 Giả sử OPAMP là lý tưởng:
 AOL=∞. vid = vo/AOL⇒ vid=0
 Rin= ∞. i(+) = i(-) = vid/Rin
⇒ i(+) = i(-) = 0

 Áp dụng KCL cho nút N:
 I=iC +i(-)=iC.

 vin/R=Cd(vid-vo)/dt=Cdvo/dt

 ðiện áp ra:

 t

 vo= - 1 vindt +U0

 RC 0

 Với U0: điện áp ban đầu 
trên tụ C
+
_
vO
+
-
vin
+
_
Ri
CiC
N
P
Mạch vi phân

 vin: điện áp vào.

 vo: điện áp ra.

 RF: điện trở hồi tiếp.

 R1: điện trở lấy tín hiệu.

 Với iC=CdUc/dt

 Giả sử OPAMP là lý tưởng:
 AOL=∞. vid = vo/AOL⇒ vid=0
 Rin= ∞. i(+) = i(-) = vid/Rin
⇒ i(+) = i(-) = 0

 Áp dụng KCL cho nút N:
 iC =i+i(-)=i.

 Cd(vid)/dt=vo/R

 ðiện áp ra:

 vo= - RCdvin

 dt
+
_
vO
+
-
vin
+
_
Ri
N
P
C
iC
Kỹ thuật điện tử
Nguyễn Duy Nhật Viễn
Chương 5
Kỹ thuật xung cơ bản
Nội dung

 Khái niệm

 Mạch khơng đồng bộ hai trạng thái ổn định 
(trigger)

 Mạch khơng đồng bộ 1 trạng thái ổn định

 ða hài hai trạng thái khơng ổn định
Khái niệm
Khái niệm

 Tín hiệu xung: tín hiệu rời 
rạc theo thời gian.

 Hai loại thường gặp
 Xung đơn.
 Dãy xung.

 Cực tính của xung cĩ thể
là dương, âm hoặc cả 
dương lẫn âm.
t
U
Xung hai cực tính
t
Xung cực tính âm
U
Khái niệm

 Biên độ xung Um: giá trị
lớn nhất của xung.

 ðộ rộng sườn trước ttr và 
độ rộng sườn sau ts : 
biên độ xung từ 0.1Um 
đến 0.9Um và ngược lại.

 ðộ rộng xung tx: thời gian 
biên độ xung trên mức 
0.5Um.
Khái niệm

 Chu kỳ xung T: là thời 
gian bé nhất mà xung lặp 
lại biên độ của nĩ.

 Thời gian nghỉ tng: thời 
gian trống giữa hai xung 
liên tiếp.

 Hệ số lấp đầy γ: tỷ số
giữa độ rộng xung là chu 
kỳ xung γ=tx/T.

 Với T=tx+tng.và γ<1.
x ng
Chế độ khĩa của BJT

 Yêu cầu cơ bản:
 Ura ≥ UH khi Uvào ≤ UL.
 Ura ≤ UL khi Uvào ≥ UH.

 Khi Uvào ≤ UL transistor ở trạng 
thái đĩng, dịng điện ra IC = 0, 
khi khơng cĩ tải RT thì
Ura=+Ec.

 RT nhỏ nhất khi RT=RC. Lúc 
này, Ura=Ec/2. Chọn UH≤ Ec/2. 
Với BJT Si, chọn Ul=0.4V.

 Khi Uvào ≥ UH transistor ở trạng 
thái dẫn bão hịa (Ura~0.2V). 
Ura<UL thoả mãn.
RB
Q
RC
RTUvào Ura
+Ec
Chế độ khĩa của BJT

 ðặc tính truyền đạt

 Tham số dữ trữ chống nhiễu:
 SH = Ura khĩa – UH
 SL = UL - Ura mở

 Ura khĩa và Ura mở là các điện áp 
thực tế tại lối ra của BJT.

 Ví dụ:
 SH = 2,5V – 1,5V = 1V (lúc Uv
≤ UL)
 SL = 0,4V – 0,2V = 0,2V (lúc 
Uv≥UH)

 SH cĩ thể lớn bằng cách chọn 
Ec và các tham số Rc, RB 
thích hợp.

 SL thường nhỏ. Do Urabh = 
UCEbh thực tế khơng thể giảm 
được, muốn SL tăng, cần tăng 
mức UL..
Chế độ khĩa của BJT

 Khắc phục SL nhỏ (chống nhiễu mức thấp kém)

 Biện pháp này cần thiết đối với BJT Ge, vì UL 
của BJT Ge nhỏ.
Chế độ khĩa của OPAMP
Khi Uv < Ungưỡng :
UP < 0 , Ura = Uramax
Khi Uv ≥ Ungưỡng :
UP > 0 , Ura = -Uramax
Khi Uv < Ungưỡng :
Ura = - Uramax
Khi Uv ≥ Ungưỡng :
Ura = + Uramax
Mạch khơng đồng bộ
hai trạng thái ổn định 
(trigger)
RS trigger:

 ðầu vào S: đầu vào thiết lập 
(set).

 ðầu vào R: ðầu vào xĩa 
(reset).

 Khi Q1 dẫn, VC/Q1~0V, 
VB/Q2~0V nên Q2 tắt.

 Khi Q2 dẫn, VC/Q2~0V, 
VB/Q1~0V nên Q1 tắt.
XX11
1001
0110
QnQn00
Qn+1Qn+1SnRn
Bảng trạng thái
Trigger Schmitt dùng BJT

 Xét Uvào tăng từ thấp đến cao.

 Khi Uvào <Uv dẫn thì Q1 tắt, 
VC/Q1=VB/Q2 ~VCC nên Q2 
dẫn, Ura=VC/Q2~0.

 Khi Uvào >Uv dẫn thì Q1 dẫn, 
VC/Q1=VB/Q2~0 nên Q2 tắt, 
Ura=VC/Q2~VCC.

 Quá trình diễn ra theo hướng 
ngược lại khi Uvào từ cao đến 
thấp.
R4
Q2Q1
R3
R1
R2
Ura
VCC
Uvào
Trigger Schmitt dùng OPAMP:
Mạch khơng đồng bộ
1 trạng thái ổn định
ða hài đợi dùng BJT

 Ở trạng thái bền: Q1 tắt, Q2 
dẫn. Ur=0.

 ðiện áp trên tự C đã nạp: 
VCC-0.6V

 Khi cĩ 1 xung dương ở đầu 
vào, Q1 dẫn, tụ C xả qua Q1, 
tụ C xả hết điện, 
VB/Q1=VC/Q1~0 nên Q2 tắt, 
Ur~Vcc, Q1 dẫn lại. 

 Tụ C nạp từ VCC qua R3 với 
dịng iB/Q2. Mạch trở lại trạng 
thái ổn định. Q1 tắt, Q2 dẫn. 
Ur=0.
Uv
t
t
t
Ur
VB2
VB1
0.6V
Vcc-0.6V
Vcc
0.6V
ða hài đợi dùng OPAMP
ða hài hai trạng thái 
khơng ổn định
ða hài dùng BJT

 Giả sử ban đầu, Ur1=0, Q1
dẫn, Q2 tắt, Ur2=Urmax.

 C2 xả, C1 nạp với dịng như 
hình vẽ.

 ðiện áp trên C2 càng giảm, 
VB/Q2 càng tăng, cho đến 
khi Q2 dẫn.

 Q2 dẫn thì Ur2=VC/Q2=0, Q1 
tắt, Ur1=Urmax.

 C1 xả, C2 nạp với chiều 
ngược lại.

 Quá trình tiếp tục.
ða hài dùng OPAMP

 Ban đầu, Ur=Urmax+, 
UP=Ur.R1/(R1+R2).

 Tụ C nạp với dịng cĩ chiều 
như hình vẽ.

 ðiện áp trên tụ tăng đế khi 
UN=VC=UP thì Ur=Urmax-.

 Tụ C nạp theo chiều ngược 
lại, điện áp trên tụ giảm đến 
khi =UP, mạch lại thay đổi 
trạng thái.

 Quá trình cứ tiếp diễn.
R
C
R1 R2
Ur
UN=UC
UP
Ur
Urmax+
Urmax-
Ung
Ung
Uđ
t
t
t
Kỹ thuật điện tử
Nguyễn Duy Nhật Viễn
Chương 6
Kỹ thuật số cơ bản
Nội dung

 Cơ sở

 Các phần tử logic cơ bản

 Tối giản hàm logic
Cơ sở
ðại số logic

 Phương tiện tốn học để phân tích và
tổng hợp các thiết bị và mạch số.

 Nghiên cứu các mối liên hệ (các phép 
tĩan logic) giữa các biến logic (chỉ nhận 1 
trong 2 giá trị là “0” hoặc “1”).
Các phép tốn logic

 Phép phủ định (đảo)
 x=1, x=0 x=0, x=1 (x)=x (x)=x 

 Phép cộng logic
 0+0=0 0+1=1 1+0=1 1+1=1
 x+0=x x+1=1 x+x=x x+x=1

 Phép nhân logic
 0.0=0 0.1=0 1.0=0 1.1=1
 x.0=0 x.1=x x.x=x x.x=0
Các luật và định lý

 Các luật
 Luật hốn vị:

 x+y=y+x

 x.y=y.x
 Luật kết hợp

 x+y+z=(x+y)+z=x+(y+z)

 x.y.z=(x.y).z=x.(y.z)
 Luật phân phối

 x.(y+z)=x.y+x.z

 x+(y.z)=(x+y)(x+z)

 ðịnh lý Demorgan
 F(x,y,z,,+,.)
=F(x,y,z,,.,+)

 Ví dụ
 x+y+z=x.y.z
 x.y.z=x+y+z
Chứng minh?
Bài tập

 Chứng minh:
Các phần tử logic 
cơ bản
Phần tử phủ định (NO)

 Ký hiệu

 Phương trình

 Bảng trạng thái
FNOx
FNO=x
x FNO
0 1
1 0
Phần tử hoặc (OR)

 Ký hiệu

 Phương trình

 Bảng trạng thái
111
101
110
000
FORYX
Phần tử và (AND)

 Ký hiệu

 Phương trình

 Bảng trạng thái
111
001
010
000
FANDYX
Phần tử hoặc – phủ định (NOR)

 Ký hiệu

 Phương trình

 Bảng trạng thái
011
001
010
100
FNORYX
Phần tử và –phủ định (NAND)

 Ký hiệu

 Phương trình

 Bảng trạng thái
011
101
110
100
FNANDYX
Tối giản hàm logic
Biểu diễn hàm logic

 Dạng tổng của các tích

 Dạng tích của các tổng

 Chú ý:
Dạng tổng của các tích thuận tiện hơn trong 
tính tốn.
Ví dụ:

 Thiết kế mạch logic với hàm:

 Mạch thực hiện 
(slide sau)

 Nhận xét:
Mạch quá phức tạp, tốn kém linh kiện.

 Giải pháp:
Tối giản hĩa hàm logic
zyxzyxzyxzyxzyxzyxzyxF ............),,( +++++=
Tối giản hàm logic bằng định lý

 Sử dụng các luật, định lý để tối giản hĩa hàm logic.

 Ví dụ 1: Tối giản bằng định lý hàm logic:

 Nhận xét: Khơng phải đơn giản trong việc tối giản, nhiều 
khi khơng xác định được phương hướng
.),,(
..),,(
.),,(
...),,(
............),,(
xzzyxF
zxzxzzyxF
zxzzyxF
zxzyzyzyxF
zyxzyxzyxzyxzyxzyxzyxF
+=
++=
+=
++=
+++++=
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh 

 Bìa Karnaugh:
Chia thành các ơ, biểu diễn giá trị của hàm 
theo các biến.
Các ơ lân cận chỉ khác nhau 1 biến.

 Ví dụ 2:
10110100
11001
10100
ABABABABAB
C
Lân cận
Lân cận
Khơng
lân cận
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh 

 Bìa Karnaugh 3 biến

 Bìa Karnaugh 4 biến
1
0
10110100
xy
z
10
11
01
00
10110100
xy
zt
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh

 Các bước tiến hành:
 B1: Chuyển hàm logic về dạng tổng các tích.
 B2: Lập bìa Karnaugh theo số biến.
 B3: ðiền các giá trị của hàm logic vào bìa Karnaugh.
 B4: Gom các nhĩm cĩ giá trị 1 lân cận.
 B5: Viết lại hàm đã tối giản.

 Chú ý:
 Số ơ lân cận bằng 2n ơ (n>0), gom 2n ơ giảm được n 
biến.
 Trong 1 nhĩm, ta giữ nguyên những biến cĩ giá trị 
khơng đổi trong nhĩm và bỏ đi những biến cĩ giá trị 
thanh đơir.
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh

 Ví dụ 3: Tối giản hàm logic bằng bìa Karnaugh 
theo ví dụ 1:
 B1: Chuyển hàm logic về dạng tổng các tích 

 (đề bài đã cho sẵn).
 B2: Lập bìa Karnaugh theo số biến.

 Hàm 3 biến, ta cĩ bìa Karnaugh như sau:
zyxzyxzyxzyxzyxzyxzyxF ............),,( +++++=
1
0
10110100
xy
z
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh
 B3: ðiền các giá trị của hàm logic vào bìa Karnaugh.

 Ban đầu, ta lập bảng sau:
1111
1011
1101
1001
1110
010
1100
000
FZYX
zyxzyxzyxzyxzyxzyxzyxF ............),,( +++++=
11111
110
10110100
xy
z
Chú ý: Ta thấy rằng, nếu biến khơng 
đảo sẽ tương ứng với trị bằng 1 và
nếu biến đảo thì tương ứng với trị
bằng 0
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh
 B4: Gom các nhĩm cĩ giá trị 1 lân cận.
 B5: Viết lại hàm đã tối giản.

 F=A+B.

 Trong nhĩm A: x=1 khơng đổi, ta giữ nguyên; y, z thay đổi bị
loại, vậy, A=x;

 Trong nhĩm B: z=1 khơng đổi, ta giữ nguyên; x, y thay đổi bị
loại, vậy, B=z;

 Vậy, F= A+B=x+z.
11111
110
10110100
xy
z A
B
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh

 Lưu ý tổng hợp:
 Ta thực hiện tối giản bìa Karnaugh trên hàm tổng các 
tích nên chỉ lưu ý đến những giá trị bằng 1 của hàm 
logic.
Giá trị 1 tương ứng với khơng đảo, giá trị 0 tương 
ứng với đảo.
 1 ơ cĩ thể được gom trong nhiều nhĩm.
Giữa nguyên những biến khơng đổi trong nhĩm, bỏ đi 
những biến thay đổi.
Một nhĩm phải được gom với số ơ là tối đa cĩ thể.
 Số nhĩm phải tối thiểu. 
Tối giản hĩa bằng bìa Karnaugh

 Ví dụ 4: Tối giản hàm logic

 Bìa Karnaugh: 
tzyxtzyxtzyxtzyxtzyxtzyxtzyxtzyxtzyxF ........................),,,( +++++++=
110
1111
101
111100
10110100
xy
zt
A
B C D
tyxtzxtyxtzDCBAF
tyxD
tzxC
tyxB
tzA
.......
..
..
..
.
+++=+++=
=
=
=
=