Bài giảng Kỹ thuật mạng điện tử - Đào Thanh Toản

n dải sẽ làm cho chất 
l−ợng đàm thoại tăng, với các tham số à chọn khác nhau ứng với 2 
chuẩn lớn là Châu âu và Bắc Mỹ 
2. Chuyển đổi số – t−ơng tự (DA) 
DAC là quá trình chuyển đổi tìm lại tín hiệu t−ơng tự từ N số hạng(N 
bit) đã biết của tín hiệu số với độ chính xác là một mức l−ợng tử (1LSB). 
Chuyển đổi số – t−ơng tự không phải là phép nghịch đảo của chuyển 
đổi t−ơng tự- số, vì không thực hiện đ−ợc phép nghịch đảo trong quá trình 
l−ợng tử hoá. 
Chuyển đổi loại này đơn giản hơn DA rất nhiều, có sơ đồ khối nh− 
sau: 
a, Chuyển đổi DA bằng ph−ơng pháp thang điện trở 
 - Trên đầu vào bộ khuếch đại thuật toán là một mạng điện trở có giá trị thay 
đổi theo cơ số nhị phân, các điện trở lân cận nhau có trị số hơn kém nhau 2 lần. 
 - Tín hiệu điều khiển chính là tín hiệu số cần chuyển đổi, bit có 
nghĩa nhỏ nhất LSB đ−ợc đ−a đến điều khiển khoá nối với điện trở lớn 
nhất(R), bít có nghĩa tiếp theo với R/2....và MSB với R/2N-1 
 - Nếu một bit có giá trị 0 thì khoá t−ơng ứng nối đất của mạch, nếu là 
1 thì nối với nguồn áp chuẩn: Uch, nhằm tạo nên dòng điện tỉ lệ nghịch với 
trị số điện trở của nhánh đó, tức là I0 có trị số nhỏ nhất, tiếp đến là I1 và lớn 
nhất là IN-1. 
 - Dòng điện sinh ra trong các nhánh điện trở đ−ợc đ−a đến đầu vào 
KĐTT, điện áp ra ở đầu ra : 
 ∑−
=
−=
1
0
N
n
nNM IRU (13) 
DA Lọc thông thấp
UD UA 
Tín hiệu rời 
rạc 
 Sơ đồ khối chuyển đổi DA 
5 6 7 8 9 1 1 11 2 3 4
BomonKTDT-ĐHGTVT 
152 
Ta thấy điện áp t−ơng tự UM có độ chính xác phụ thuộc rất lớn vào 
nguồn áp và các điện trở chuẩn, cho nên để có độ chính xác cao, yêu cầu về 
các điện trở và nguồn phải chính xác. 
b, Chuyển đổi DA bằng ph−ơng pháp mạng điện trở 
 - Các nguồn dòng có giá trị bằng nhau =I0 
 - Tín hiệu số đựơc đ−a đến khoá K, khi một tín hiệu điều khiển t−ơng 
ứng của bít nào đó là 0, thì nguồn I0 đ−ợc ngắn mạch xuống đất của mạch, 
tín hiệu điều khiển là 1, khi đó mạng điện trở làm nhiệm vụ phân dòng. 
 - Điện trở nhánh dọc có giá trị gấp đôi nhánh ngang, nên dòng đi 
qua mỗi khâu điện trở giảm đi một nửa. Dòng điện ứng với bít LSB đi qua 
(N-1) khâu, dòng có giá trị kế tiếp đi qua (N-2) khâu..., dòng ứng với bít 
MSB không qua khâu nào(I0 đ−a trực tiếp vào KĐTT). Nh− vậy các dòng 
điện ở cửa vào KĐTT có trị số t−ơng ứng với bit mà nó đại điện, giảm dần 
theo mã nhị phân từ MSB--> LSB. 
 Sơ đồ này có nh−ợc điểm là số điện trở dùng nhiều: chuyển đổi DA 
N bit cần 2(N-1) điện trở(Ph−ơng pháp thang điện trở chỉ cần dùng N điện 
trở) 
Uch
RN
R/2N-1R/2 R 
K 
(tín hiệu số) 
20 21 2N-1
UM 
Sơ đồ nguyên lý chuyển đổi DA theo ph−ơng pháp thang điện trở 
DTT_PTH_VQS 
153
c, Chuyển đổi DA bằng ph−ơng pháp m∙ hoá Shannon-Rack 
- Thực hiện quá trình chuyển đổi nối tiếp từng bit, tín hiệu điều khiển số đ−ợc đ−a 
vào tuần từ : LSB--> MSB đến khoá điều khiển K1 
 - Nếu thời gian chuyển đổi 1 bit là T thì trong nửa thời gian đầu T/2 K2 mở, 
K1 đóng(tín hiệu là 1) huặc K1 mở(tín hiệu là 0). Khi K1 đóng(bit 1) tụ điện đ−ợc 
nạp điện. Sang nửa thời gian thứ2 T/2, K1 mở và K2 đóng, tụ C phóng điện qua R và 
UC giảm dần. 
Quá trình đó lặp đi lặp lại khi lần l−ợt đ−a đến các bít điều khiển K1, nh− vậy thời 
gian chuyển đổi N bit là NT. Sau khoảng thời gian NT này điện áp còn lại trên tụ 
chính là điện áp t−ơng tự cần chuyển đổi. Với thời gian T theo điều kiện: 
 T =1,4RC (14) 
+ 
UrR2 
R1RCIch
K2 
I0 
RN 
2RR R 
2R2R 2R 
I0 I0 I0
2 21 2N-2 2N-1
i0 i1 in-2 in-1 
K 
(tín hiệu số) 
UM 
BomonKTDT-ĐHGTVT 
154 
Phần bài tập: 
 I. Bài tập Transistor – chế độ động 
Bài 1 . Cho mạch nh− hình 1. Biết R1 = 20K; R2 = 2K; Rc = 10K; RE= 1K; RL = 
10K. Biết βdc = 100; Rs = 1K. Viết biểu thức điện áp ra trên trở tải RL . Vcc=12V. 
Bài 2. Cho mạch CC nh− hình 2. Với R1 = 30K; R2 = 3K; RE = 12K; RL = 2K. 
Rs=1K. Tìm biểu thức tính giá trị điện áp ra. 
C1
Rs
C2
0.01
Vcc
1kHz
V1
-10m/10mV
Q1
2N2222
RLRE
R2
R1
Bài 3. Cho mạch CB nh− hình H3. Biết Rs=50; RE = 20K; R1=20K; R2=2K; Rc= 
10K; RE = 1K. Tìm biểu thức tính giá trị điện áp ra trên RL. với RL = 5,1K. 
C Vcc
R1
R2
RL
C2
Rc
Q1
NPN
RE
C1
1uFRs
1kHz
V1
-10m/10mV
Rs
C2
0.01
C1
0.01
Vcc
1kHz
V1
-10m/10mV
C3
1uF
Q1
2N2222
RL
RE
RC
R2
R1
H 1 
C
E
H 2
H 3 
DTT_PTH_VQS 
155
II.Bài tập KTĐT - Phần Khuếch đại công suất 
1. Cho mạch khuếch đại chế độ A 
Cho R1, R2, Re, RL, các tham số: UBE, β, câu hỏi: 
a. Viết ph−ơng trình và vẽ đ−ờng tải tĩnh, động. 
b. Tính công suất ra, công suất cung cấp một chiều, hiệu suất. 
2. Bộ khuếch đại ghép biến áp: 
Cho R1, R2, Re, RL, các tham số: UBE, β, câu hỏi: 
a. Viết phuơng trình và vẽ đ−ờng tải tĩnh và động. 
b. Tính công suất ra, công suất cung cấp một chiều, hiệu suất. 
III. Phần Khếch đại thuật toán. 
n:1
+
-
Vin
Vcc
C1
CE
Q1
NPN
RL
RER1
R2
+
-
Vin
Vcc
L
C1
C2
CE
Q1
NPN RL
RER1
R2
BomonKTDT-ĐHGTVT 
156 
Bài 1 - bài 10: Tìm điện áp ra trên cơ sở điện áp vào đối với các mạch sau: 
60 
V1
Vout
IDEAL
10k
R5
5k
R3
5k10k
10k
Vout
V2
V1
U1
IDEAL
5k
10k
10k
5k
Hình 3 
V1
V2 Vout
IDEAL
1k
1k
5k
10k
Hình 2 
V1
V2
Vout
IDEAL5k
2k 10k
1k
Hình 4 
V3
V1
V2
Vout
IDEAL
10k
5k
50k
25k
4k
Hình 5
V2
V1
V3
Vout
IDEAL1k
10k
5k 1k
2k
Hình 6 
V1
V2
V3
V4
Vout
IDEAL
8k
6k
5k
10k
10k
Hình 1
Hình 7
V3
V4
Vout
IDEAL
R2
5k
3k
20k
10k
30k
Hình 8 
DTT_PTH_VQS 
157
Trong các bài sau (từ 11-15) hãy thiết kế mạch KĐTT để có đ−ợc mối quan hệ sau: 
Bài 11 v0 = 3v1 + 11v2 - v3 - 10v4 
Bài 12 v0 = 8v1 + 81v2 - 24v3 - 39v4 
Bài 13 v0 = 60v1 + 18v2 - 3v3 - 11v4 
Bài 14 v0 = 3v1 + 4v2 +63 v3 -14v4 – 55v5 
Bài 15 Thiết kế mạch (sử dụng bộ KĐTT) thực hiện hàm: 
 y = 2.a + 21 
dt
db
 + 31 ∫ c dt . 
Bài 16. Thiết kế mạch (sử dụng bộ KĐTT) thực hiện hàm: 
 y = 32. a – 2 
dt
db
 – 52 ∫ c dt . 
Bài 17. Thiết kế mạch thực hiện hàm: 
Y=37lnx+23expx 
Bài 18. Thiết kế mạch thực hiện hàm: 
Y=37lnx1+2x1.x2 
Bài 19. Thiết kế mạch thực hiện hàm: 
Y=31lnx1+9x1/x2 
Bài 20. Thiết kế mạch thực hiện hàm: 
Y=7expx1-2x1.x2+x1/x2 
 (với a, b, c, x1, x2 là điện áp vào; y, Y là các giá trị điện áp ra). 
IDEAL
Vout1
V1
V1
IDEAL
100k
100k
50k
50k
50k
Hình 9 
10k
10k
10k
Vout
IDEAL
10k
V2 10k
IDEAL
10k
V1 10k
IDEAL
10k
Hình 10 
BomonKTDT-ĐHGTVT 
158 
Tài liệu tham khảo: 
1. Electronics circuits, Ghausi, ISBN Editor , 1982 
2. Kỹ thuật Mạch điện tử, Phạm Minh Hà, NXB KHKT 1999. 
3. Điện tử Công suất, Nguyễn Bính, NXB KHKT 2000. 
4. Industrial Electronics and control, SK BHATTACHARYA, ISBN Editor, 1995 
DTT_PTH_VQS 
159
Mục lục: 
Ch−ơng I. Những khái niệm chung và cơ sở phân tích mạch điện tử .............. 4 
I. Mạch điện tử: ............................................................................................4 
II. Các kiến thức cơ bản về transistor...........................................4 
III. Mạch cấp nguồn và ổn định chế độ làm việc........................5 
2. Với BJT. ......................................................................................................... 5 
3. với FET .......................................................................................................... 7 
Ch−ơng 2. Hồi tiếp........................................................................................... 9 
I. Khái niệm:....................................................................................................9 
1. Định nghĩa: .................................................................................................... 9 
3. Các ph−ơng trình cơ bản: ............................................................................. 11 
III. Ph−ơng pháp phân tích mạch có hồi tiếp: ............................12 
a, Hồi tiếp âm dòng điện, ghép nối tiếp .......................................................... 12 
b, Hồi tiếp âm điện áp, ghép nối tiếp .............................................................. 13 
c, Hồi tiếp âm điện áp, ghép song song .......................................................... 14 
d, Hồi tiếp âm dòng điện, ghép song song...................................................... 15 
IV. ảnh h−ởng của hồi tiếp đến các thống số của mạch. ....16 
Ch−ơng 3. Các sơ đồ cơ bản của tầng khuếch đại tín hiệu nhỏ dùng Transistor ... 17 
I. Khái niệm...................................................................................................17 
II. Phân tích mạch khuếch đại bằng sơ đồ t−ơng đ−ơng....17 
1. Mạch t−ơng đ−ơng của Transistor ............................................................... 17 
2. Mạch t−ơng đ−ơng kiểu EC: ........................................................................ 18 
3. Mạch t−ơng đ−ơng kiểu BC: ........................................................................ 18 
4. Mạch t−ơng đ−ơng kiểu CC: ........................................................................ 19 
5. Phân tích mạch khuếch đại bằng mạch t−ơng đ−ơng................................... 19 
III. Tính toán các thông số ở chế độ động..................................20 
IV. Transistor Tr−ờng- FET..................................................................21 
V. Các ph−ơng pháp Ghép tầng giữa các bộ khuếch đại ......23 
1. Ghép RC....................................................................................................... 23 
2. Ghép biến áp ................................................................................................ 24 
3. Ghép trực tiếp............................................................................................... 25 
4. Các kiểu ghép transistor khác ...................................................................... 25 
5. Mạch khuếch đại vi sai ................................................................................ 26 
Ch−ơng 4 . Khuếch đại công suất .................................................................. 29 
I. Định nghĩa và phân loại ...................................................................29 
II. Mạch khuếch đại chế độ A..............................................................29 
III. Mạch khuếch đại chế độ B. ...........................................................30 
a. Mạch khuếch đại đẩy kéo............................................................................. 31 
b. Mạch khuếch đại đẩy kéo, đối xứng bù (ng−ợc)......................................... 32 
c. Mạch khuếch đại kết cuối đơn với 2 nguồn cung cấp. ................................. 33 
d. Mạch khuếch đại kết cuối đơn với 1 nguồn cung cấp.................................. 34 
IV. Mạch khuếch đại chế độ C. ...........................................................34 
Ch−ơng 5. Khuếch đại thuật toán .................................................................. 37 
I. cơ bản về bộ khuếch đại thuật toán (Operational 
Amplifier).....................................................................................................37 
II. các tham số cơ bản của bộ kđtt..................................................38 
BomonKTDT-ĐHGTVT 
160 
1. Hệ số khuếch đại hiệu Kd............................................................................ 38 
2. Dòng vào tĩnh và điện áp lệch không........................................................... 39 
3. Tỷ số nén tín hiệu đồng pha........................................................................ 39 
III. Các sơ đồ cơ bản của bộ KĐTT ......................................................40 
1. Bộ khuếch đại đảo........................................................................................ 40 
2. Mạch khuếch đại không đảo ........................................................................ 41 
3. Mạch khuếch đại tổng.................................................................................. 42 
4. Mạch khuếch đại hiệu.................................................................................. 42 
5. Mạch tích phân............................................................................................. 43 
6. Mạch vi phân................................................................................................ 44 
7. Mạch so sánh ............................................................................................... 45 
8. Mạch khuếch đại logarit .............................................................................. 45 
9. Mạch exp: .................................................................................................... 46 
10. Mạch nhân(chia) t−ơng tự:......................................................................... 47 
IV. Phần Bài tập ..........................................................................................47 
1. Bài toán thuận .............................................................................................. 47 
2. Bài toán ng−ợc ............................................................................................. 49 
Ch−ơng 5 .Mạch lọc tích cực. ........................................................................ 53 
I. Khái niệm về mạch lọc tần số........................................................53 
II. Mạch lọc thụ động ............................................................................54 
III. Mạch lọc tích cực.............................................................................56 
1 Thực hiện mạch lọc thông thấp và thông cao bậc 2. ..................................... 58 
2. Thực hiện mạch lọc thông thấp và thông cao bậc cao, n>2. ........................ 61 
3. Mạch lọc chọn lọc và mạch lọc thông dải.................................................... 61 
4. Mạch nén chọn lọc....................................................................................... 64 
Ch−ơng 6.Các mạch dao động ....................................................................... 66 
I. KháI niệm...................................................................................................66 
1.Điều kiện dao động và đặc điểm của mạch tạo dao động............................. 68 
2. Tính toán mạch dao động............................................................................. 68 
II. Các loại mạch dao động ..................................................................70 
1. Mạch dao động L,C...................................................................................... 70 
2. Mạch dao động R,C ..................................................................................... 76 
3. Mạch dao động dùng thạch anh. .................................................................. 82 
Ch−ơng7. điều chế biên độ ............................................................................ 87 
I. Định nghĩa................................................................................................87 
II.điều biên(AM)...........................................................................................87 
1 Phổ của tín hiệu điều biên............................................................................. 87 
2 Quan hệ năng l−ợng trong điều chế biên độ ................................................. 88 
3. Các chỉ tiêu cơ bản của dao động đã điều biên ............................................ 89 
4. Ph−ơng pháp tính toán mạch điều biên ........................................................ 91 
5. Mạch điều biên cụ thể.................................................................................. 93 
III. Điều chế đơn biên..............................................................................96 
1. Khái niệm..................................................................................................... 96 
2. Các ph−ơng pháp điều chế đơn biên ............................................................ 96 
IV.điều tần(fm) và điều pha(PM) .......................................................100 
1. Các công thức cơ bản và mối quan hệ của hai ph−ơng pháp...................... 100 
2, Phổ của dao động đã điều tần và điều pha ................................................. 101 
3, Mạch điều tần và điều pha ................................................................................. 101 
DTT_PTH_VQS 
161
4.Một số biện pháp để nâng cao chất l−ợng tín hiệu điều tần........................ 108 
Ch−ơng 8. Giải điều chế(tách sóng) ............................................................ 109 
I. Khái niệm:................................................................................................109 
1. Các tham số cơ bản của tách sóng biên độ: ............................................... 109 
2. Mạch tách sóng biên độ: ............................................................................ 110 
III. Tách sóng tín hiệu điều tần......................................................115 
Mạch có dạng nh− hình vẽ d−ới đây: ............................................................. 116 
IV. Vòng khóa pha PLL(Phase Locked Loop) ...............................123 
1. Cấu tạo ....................................................................................................... 123 
2. Nguyên tắc hoạt động: ............................................................................... 124 
3. ứng dụng của PLL..................................................................................... 125 
Ch−ơng 9. Trộn tần ...................................................................................... 127 
I. Khái niệm.................................................................................................127 
1. Định nghĩa: ................................................................................................ 127 
2. Nguyên lý trộn tần: .................................................................................... 127 
II. Hệ ph−ơng trình đặc tr−ng:.......................................................128 
III. NHiễu trong mạch trộn tần ......................................................129 
IV. Mạch trộn tần...................................................................................130 
1. Mạch trộn tần dùng Diode ......................................................................... 130 
2. Mạch trộn tần dùng phần tử khuyếch đại................................................... 133 
Ch−ơng 10. Chuyển đổi t−ơng tự – số ......................................................... 141 
và chuyển đổi số – t−ơng tự ......................................................................... 141 
I. Cơ sở lý thuyết....................................................................................141 
1. Khái niệm chung:....................................................................................... 141 
2. Các tham số cơ bản .................................................................................... 143 
3.Nguyên tắc làm việc của bộ ADC:.............................................................. 143 
II. Các ph−ơng pháp cụ thể:...............................................................145 
1. Chuyển đổi t−ơng tự – số: .......................................................................... 145 
2. Chuyển đổi số – t−ơng tự (DA).................................................................. 151 
Phần bài tập:................................................................................................. 154 
I. Bài tập Transistor – chế độ động ..............................................154 
II.Bài tập KTĐT - Phần Khuếch đại công suất............................155 
1. Cho mạch khuếch đại chế độ A ................................................................. 155 
2. Bộ khuếch đại ghép biến áp: ...................................................................... 155 
III. Phần Khếch đại thuật toán. ......................................................155 
Tài liệu tham khảo: ...................................................................................... 158