Giáo trình Điện tử căn bản - Phan Văn Nghĩa

Tóm tắt Giáo trình Điện tử căn bản - Phan Văn Nghĩa: ...hể nhận những giá trị khả dĩ nào. Nói cách khác, đường tải cho biết tất cả các khả năng khả dĩ của điểm Q. Điểm bão hoà. Khi RB bé dòng IC rất lớn làm cho thế VCE của transistor đạt giá trị xấp xỉ 0V. Trong trường hợp này, transistor đã ở trạng thái bão...e trong mạch emitter như hình vẽ 5-20a. Hình 5-20a Trang 83 Lưu ý rằng re không có tụ mắc song song. Khi dòng ie chảy qua mạch emitter sẽ tạo ra một thế ac trên re. Điều này tạo ra sự phản hồi âm để ổn định hệ số A. Chẳng hạn, nếu dòng collector ac tăng d...trong và chỉ có một đầu ra gọi là cực cổng G. Trang 119 Hình 8-2a cho thấy mạch phân cực cho JFET. Hình 8-2 Đối với JFET, chúng ta luôn luôn phân cực ngược diode cổng nguồn. Do phân cực ngược, dòng cổng xấp xỉ bằng 0. Điều này có nghĩa là JFET có điện ...

pdf178 trang | Chia sẻ: havih72 | Lượt xem: 232 | Lượt tải: 0download
Nội dung tài liệu Giáo trình Điện tử căn bản - Phan Văn Nghĩa, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
 chậm) so với tín 
hiệu vào. Các mạch dao động điều hoà thường sử dụng các loại mạch dịch pha 
để tạo ra dao động tại một tần số. 
 MẠCH LEAD-LAG 
 Dao động cầu Wien dùng mạng phản hồi cộng hưởng gọi là mạch lead-
lag như hình 10-5. 
Hình 10-5 
 Tại tần số rất thấp, tụ nối tiếp xem như hở mạch đối với tín hiệu vào. 
Tại tần số rất cao tụ mắc shunt có tác dụng ngắn mạch đối với tín hiệu ra. 
Giữa hai giá trị này thế ra đạt giá trị cực đại. Tần số tại đó tín hiệu ra cực đại 
gọi là tần số cộng hưởng fr . Cũng tại tần số này hệ số phản hồi β đạt đến giá 
trị cực đại và bằng 1/3. Tại tần số cộng hưởng góc pha bằng 0. 
 Phân tích bằng số phức chúng ta thu được hai phương trình sau cho 
mạch hình 10-5. 
 β= 1/ (10- XC / (R2 + X2C))1/2 (10-1) 
 và 
 φ = arctan((XC/R- R/XC)/3) (10-2) 
Trang 158 
Hình 10-6 
Hệ số phản hồi β đạt giá trị cực đạt 1/3 khi XC=R .Từ đó suy ra: 
fr = 1/2πRC (10-3) 
 Hình 10-6 là mạch dao động cầu Wien. Nó dùng cả phản hồi âm và 
phản hồi dương. Phản hồi dương thực hiện qua mạch lead-lag về lối vào không 
đảo. Phản hồi âm qua cầu chia thế về lối vào đảo. Khi mới cấp nguồn cho 
mạch, lượng phản hồi dương nhiều hơn phản hồi âm (trở của dây tóc bóng đèn 
ban đầu có giá trị bé do chưa được nung nóng). Điều này cho phép mạch tự 
dao động như đã mô tả trước đây. Sau khi tín hiệu ra đạt đến giá trị mong 
muốn, sự phản hồi âm đủ lớn làm cho hệ số khuyếch đại vòng kín Aβ=1. 
X.3 DAO ĐỘNG RC 
Mặc dù dao động cầu Wien là dao động chuẩn cho các ứng dụng có tần 
số dưới 1MHz, nhưng các dao động RC khác cũng được dùng.Phần này sẽ 
phân tích mạch dao động chữ T kép và mạch dao động dịch pha. 
 BỘ LỌC CHỮ T 
Trang 159 
Hình 10-7 
Hình 10-8 
Hình 10-7 cho thấy một mạch lọc chữ T kép. Phân tích toán học cho mạch này 
giống như mạch lead-lag. Mặc khác có một tần số cộng hưởng fr mà tại đó độ 
dịch pha bằng 0 và hệ số khuyếch đại bằng 0. Phương trình cho tần số cộng 
hưởng của bộ lọc chữ T kép giống như với mạch dao động cầu Wien. 
 fr = 1/2πRC 
DAO ĐỘNG CHỮ T 
Hình 10-8 cho thấy mạch dao động chữ T kép. 
Phản hồi dương thực hiện bởi cầu chia thế đến đầu vào không đảo. Sự 
phản hồi âm thông qua bộ lọc chữ T kép. 
 Khi mới bật điện, điện trở R2 của bóng đèn thấp và do đó phản hồi 
dương là tối đa. Khi dao động đã được xác lập, R2 tăng và phản hồi dương 
giảm dần. Khi đạt được tình trạng Aβ=1 thì mạch trở nên ổn định. 
 DAO ĐỘNG DỊCH PHA 
Trang 160 
Hình 10-9 là một mạch dao động dịch pha. 
Nó có 3 mạch lead trên đường phản hồi âm. Mạch lead tạo ra góc dịch 
pha giữa 0 và 1000. Nếu như mỗi mạch lead có góc dịch pha là 600 thì góc 
dịch pha tổng là 1800. Pha lối ra lại bị xoay 1800 . Do đó góc dịch pha của vòng 
là 00 . Nếu thỏa mãn điều kiện Aβ=1 thì mạch sẽ dao động. 
 Nhược điểm chủ yếu của các mạch dao động dịch pha là khó điều chỉnh 
tần số trong một vùng rộng. 
Hình 10-9 
X.4 DAO ĐỘNG COLPITTS 
 Dao động cầu Wien chỉ thích hợp ở tần số thấp do giá trị hữu hạn của 
funity của OP AMP. Để tạo ra dao động tần số cao từ 1MHz đến 500MHz cần 
mạch dao động LC. Dãi tần này lớn hơn funity của hầu hết các OP AMP. Do đó 
trong mạch dao động LC người ta dùng transistor hoặc FET. Trong mạch LC 
có thể phản hồi tín hiệu với biên độ và pha hợp lý cho sự dao động. 
 Tuy nhiên khó khăn chủ yếu của việc phân tích và thiết kế dao động 
LC là do tần số cao. Khi đó ảnh hưởng của các tụ ký sinh là đáng kể. 
 Hình 10-10 cho thấy một mạch dao động Colpitts. 
Hình 10-10 
Trang 161 
 Cầu chia thế setup điểm phân cực tĩnh. Cuộn RF có cảm kháng rất cao 
do đó nó xem như hở mạch đối với tín hiệu ac. Hệ số khuyếch đại tại tần số 
thấp bằng 
rc / r’e (10-4) 
trong đó rc là trở kháng xoay chiều của mạch collector. Do RF có trở kháng rất 
lớn, trở kháng ac của collector chủ yếu là trở kháng của mạch cộng hưởng. Trở 
kháng này có giá trị cực đại tại tần số cộng hưởng. 
 Có thể gặp các mạch dao động Colpitts kiểu khác. Dấu hiệu chung là 
cầu chia thế bằng tụ C1 và C2. Chúng tạo ra sự phản hồi cần thiết cho dao 
động. 
Hình 10-11 
 Hình 10-11 là mạch tương đương ac của dao động Colpitts. Lưu ý rằng 
thế ra trên C1 còn thế phản hồi lấy trên C2. 
 Tần số cộng hưởng 
 Mạch cộng hưởng RC trong dao động Colpitts có tần số cộng hưởng 
bằng 
 fr = 1/2π(LC)1/2 (10-5) 
trong đó C=C1C2/ (C1+C2) do C1 và C2 nối tiếp nhau. 
 Hệ số phản hồi của mạch bằng 
 β=C1/ C2 
 do đó hệ số khuyếch đại thế bé nhất bằng 
 Amin = C2 / C1 
Trang 162 
X.5 DAO ĐỘNG THẠCH ANH 
Khi độ chính xác và độ ổn định của tần số là quan trọng thì dao động 
thạch anh được dùng. Hình 10-12 cho thấy một dao động thạch anh. 
Hình 10-12 
Thạch anh (XTAL) đóng vai trò như một cuộn cảm lớn nối tiếp với một 
tụ bé. Do đó tần số cộng hưởng hầu như không ảnh hưởng bởi transistor và các 
tụ ký sinh. 
 Đối với mạch dao động thạch anh, có thể dùng các biểu thức sau 
fr = 1/2π(LC)1/2 
C = 1/ (1/C1+1/C2+1/ C3) 
β=C1 / C2 
Amin = C2 / C1 
Trang 163 
Chương XI 
NGUỒN NUÔI 
XI.1 CÁC ĐẶC TRƯNG CỦA NGUỒN NUÔI 
 Chất lượng của một bộ nguồn phụ thuộc vào độ ổn định tải, độ ổn định 
nguồn và trở kháng ra của nó. Chúng ta hãy xem xét các đặc trưng này của bộ 
nguồn. 
 Độ ổn định tải (Load Regulation) 
 Hình 11-1 cho thấy bộ nguồn với mạch nắn cầu và bộ lọc dùng tụ C. 
Hình 11-1 
 Thay đổi tải RL sẽ làm thay đổi thế tải. Nếu trở tải nhỏ sẽ làm cho độ 
gợn sóng trên tải tăng, sụt thế qua các diode và cuộn thứ cấp cũng sẽ tăng. Do 
đó một sự giảm trở tải sẽ làm giảm thế tải. Độ ổn định tải cho biết thế tải thay 
đổi ra sao khi dòng tải thay đổi. 
 Định nghĩa độ ổn định tải 
LOAD REGULATION= (VNL-VFL) x100%/ VFL (11-1) 
Trong đó VNL là thế trên tải khi dòng tải bằng 0 
 VFL là thế trên tải khi dòng tải tối đa 
Ví dụ mạch hình 11-1 có 
VNL=10.6V khi IL=0 
VFL=9.25V khi IL=1A 
Thì Load Regulation = (10.6-9.25)x100% / 9.25 = 14.6% 
 Độ ổn định tải càng bé thì bộ nguồn càng tốt. Các bộ nguồn ổn áp tốt có 
độ ổn định tải bé hơn 1%, nghĩa là thế tải thay đổi ít hơn 1% trong toàn miền 
của dòng tải. 
Trang 164 
 Độ ổn định lưới (Line Regulation) 
 Trên hình 11-1 nguồn vào có giá trị danh định là 120V (tại Mỹ). Giá trị 
thực tại ổ cắm có thể thay đổi từ 105V đến 125V phụ thuộc vào thời gian, địa 
điểm và một số yếu tố khác. Do thế thứ cấp tỷ lệ trực tiếp với thế vào do đó 
thế tải sẽ thay đổi khi thế lưới thay đổi. 
 Độ ổn định lưới định nghĩa như sau: 
LINE REGULATION= (VHL-VLL)x100%/ VLL (11-2) 
Trong đó VHL là thế tải khi thế nguồn cao. 
VLL là thế tải khi thế nguồn thấp. 
Ví dụ VHL=11.2V khi thế lưới là 125V ,VLL=9.2V khi thế lưới là 105V 
Độ ổn định lưới = (11.2-9.2)x100%/ 9.2 = 21.7% 
Cũng như độ ổn định tải, độ ổn định lưới càng bé càng tốt. Các bộ nguồn ổn áp 
tốt có độ ổn định lưới bé hơn 0.1%. 
 ĐIỆN TRỞ RA 
Điện trở Thevenin hay điện trở ra của bộ nguồn quy định bởi độ ổn định tải. 
Một bộ nguồn có trở ra thấp thì độ ổn định tải của nó cũng sẽ thấp. 
Điện trở ra của một bộ nguồn tính theo công thức sau: 
 RTH = (VNL-VFL)/ IFL (11-3) 
Chẳng hạn đối với mạch hình 11-1, ta có 
VNL=10.6V khi IL=0 
VFL=9.25V khi IL=1A 
RTH =(10.6-9.25)/1 = 1.35Ω 
Biểu thức tương đương cho độ ổn định tải là 
Độ ổn định tải = RTHx100%/ RL(min) (11-4) 
Ví dụ, một bộ nguồn có trở ra 1.5Ω và trở tải tối thiểu là 10Ω thì độ ổn định tải 
bằng 
Độ ổn định tải = (1.5/10)x100% = 15% 
Trang 165 
XI.2 CÁC ỔN ÁP MẮC SHUNT 
 Độ ổn định lưới và độ ổn định tải của một bộ nguồn không ổn áp là quá 
cao đối với hầu hết các ứng dụng. Bằng cách sử dụng bộ ổn áp (Voltage 
Regulator) giữa bộ nguồn và tải chúng ta có thể cải thiện một cách đáng kể độ 
ổn định lưới và độ ổn định tải. 
 Một bộ ổn áp thế kiểu tuyến tính dùng các linh kiện trong vùng tuyến 
tính để giữ thế trên tải là hằng số. Có 2 loại ổn áp tuyến tính: 
 Ổn áp tuyến tính mắc shunt 
 Ổn áp tuyến tính mắc nối tiếp 
Trong phần này chúng ta xét ổn áp tuyến tính mắc shunt, một loại ổn áp mà 
mạch ổn áp mắc song song với tải. 
 ỔN ÁP ZENER 
 Ổn áp mắc shunt đơn giản nhất là mạch diode Zener như hình 11-2. 
Hình 11-2 
Trong mạch này diode Zener hoạt động trong vùng đánh thủng. Khi dòng tải 
thay đổi, dòng qua Zener tăng hoặc giảm một cách tương ứng để giữ cho thế 
tải không đổi. Trên hình 11-2, dòng qua RS bằng 
 IS=(Vin-Vout)/ RS 
 Thế trên tải bằng 
 Vout = VZ 
Khi thế vào là không đổi, dòng vào gần như không đổi khi dòng tải thay đổi.
 Dòng trên tải 
 IL = IS - IZ 
Trang 166 
Dòng tải có giá trị tối đa bằng dòng vào và khi dòng qua Zener bằng 0. 
Khi dòng tải lớn, mạch hình 11-2 có độ ổn định tải kém vì sự thay đổi của 
dòng qua điện trở Zener có thể làm thay đổi thế ra đáng kể. Một cách để cải 
thiện độ ổn định tải khi dòng tải lớn là thêm một transistor như hình 11-3. 
Hình 11-3 
Với mạch này thế ra bằng 
 Vout = VZ + VBE (11-5) 
Nếu thế ra tăng, thế phản hồi về base của transistor tăng làm cho sụt thế qua 
RS tăng. Kết qủa là thế ra lại giảm. 
 THẾ RA CAO HƠN 
 Hình 11-4 cho thấy một mạch ổn áp có thế ra cao mặc dù sử dụng 
Zener có thế đánh thủng thấp. 
Hình 11-4 
Trang 167 
Mạch dùng phản hồi âm. Mọi thay đổi trên thế lối ra được phản hồi về base 
của transistor. 
Thế base của transistor cho bởi công thức 
 VB = R1Vout / (R1+R2) 
Do đó thế ra bằng 
 Vout = (R1+R2)VB/R1 
Trên hình 11-4, thế cực base bằng 
 VB= VZ+VBE 
Vậy 
 Vout = (R1+R2) (VZ+VBE )/ R1 (11-6) 
Một cách để loại trừ ảnh hưởng của VBE vào thế ra thay transistor bằng OP 
AMP. Với OP AMP có hệ số khuyếch đại lớn, thế ra cho bởi 
 Vout = (R1+R2)VZ/ R1 (11-7) 
 BẢO VỆ NGẮN MẠCH 
 Ưu điểm của các mạch ổn áp mắc shunt là tự bảo vệ ngắn mạch. Khi 
ngắn mạch dòng qua RS là tối đa và bằng 
 Vin / RS 
 Hiệu suất của ổn áp 
 Hiệu suất 
 η= (Pout / Pin)x100% (11-8) 
Trang 168 
XI.3 CÁC ỔN ÁP MẮC NỐI TIẾP 
 Nhược điểm của ổn áp mắc shunt là hiệu suất thấp. Để nâng cao hiệu 
suất người ta dùng ổn áp nối tiếp hoặc ổn áp xung. Ổn áp xung cho hiệu suất 
cao từ 75% đến 95%. Nhưng ổn áp xung lại tạo ra nhiễu tần số cao RFI (radio 
frequency interference). Mặc khác ổn áp xung khá phức tạp. 
 Các ổn áp mắc nối tiếp là thích hợp cho các ứng dụng cần công suất bé 
hơn 10W vì thiết kế đơn giản, hiệu suất từ 50 đến 70%. Trong các ổn áp loại 
này transistor hoạt động trong miền tác động. 
 Ổn áp nối tiếp đơn giản nhất là mạch lặp lại zener như hình 11-5. 
Hình 11-5 
 Thế ra của mạch ổn áp bằng 
Vout = VZ + VBE (11-9) 
Nếu thế vào hoặc dòng tải thay đổi, thế zener và thế emitter base sẽ 
thay đổi chút ít. Trong ổn áp mắc nối tiếp dòng tải xấp xỉ dòng vào vì dòng 
qua Zener khá bé. Transistor trong mạch gọi là transistor thông dẫn vì dòng 
tải chảy qua nó. 
 Hiệu suất của mạch này lớn hơn mạch mắc shunt vì chúng ta đã thay 
điện trở bởi transistor. Dòng vào của ổn áp nối tiếp thay đổi theo dòng tải chứ 
không phải là hằng số như ổn áp mắc shunt. 
 ỔN ÁP HAI TRANSISTOR 
 Hình 11-6 cho thấy mạch ổn áp dùng 2 transistor. 
Trang 169 
Hình 11-6 
 Nếu thế ra tăng do thế vào tăng hoặc do dòng tải giảm thì thế phản hồi 
về Q1 tăng làm tăng dòng qua Q1 và vì vậy làm giảm thế base của Q2. Kết qủa 
là thế lối ra giảm. 
 Thế ra của mạch cho bởi 
 Vout = (R1+R2)(VZ+VBE)/ R1 (11-10) 
 Dòng qua transistor Q2 bằng 
 IC=IL+ I2 
 Trong đó I2 là dòng chảy qua cầu phân thế R1 và R2. 
 Thường I2 rất bé so với IL vì vậy IC=IL. 
 Công suất tiêu tán 
PD = (Vin – Vout)IL (11-12) 
 Hiệu suất 
η=(Vout / Vin )x100% (11-13) 
 ỔN ÁP CẢI TIẾN 
 Hình 11-7 cho thấy một ổn áp nối tiếp cải tiến nhờ sử dụng OP AMP. 
 Thế ra bằng 
Trang 170 
 Vout = (R1+R2)VZ/ R1 (11-14) 
Hình 11-7 
XI.4 CÁC IC ỔN ÁP TUYẾN TÍNH 
Có nhiều ổn áp tuyến tính được tích hợp trong IC. Tất cả chúng là ổn áp 
nối tiếp. Thông thường các IC này có 3 chân: Chân điện áp vào chưa ổn áp, 
chân điện áp ra đã ổn áp và chân GND. Các ổn áp 3 chân có vỏ bằng nhựa 
hoặc vỏ kim loại này ngày càng phổ biến vì rẻ tiền và dễ dùng. Các ổn áp IC 
3 chân này có thể cho điện áp ra dương hoặc âm cố định từ 5 đến 24V với 
dòng tải đến 1A. Một số ổn áp cho phép điều chỉnh điện áp lối ra từ 2 đến 
40V. 
 Đối với các IC ổn áp, nhà máy định nghĩa lại hệ số ổn định nguồn và tải 
như sau: 
 Độ ổn định nguồn = ∆Vout đối với toàn miền của dòng tải 
 Độ ổn định tải = ∆Vout đối với toàn miền của thế vào 
 Bảng 11-1 cho thấy một số các IC ổn áp điển hình và các thông số của 
chúng. 
 Lưu ý: thế drop out là thế sụt qua IC ổn áp bé nhất mà ổn áp còn hoạt 
động được. Nói cách khác thế vào tối thiểu của ổn áp IC phải bằng thế ra danh 
định cộng với thế drop out. Ví dụ với LM7805 thế vào tối thiểu là 8V. 
Trang 171 
Number Vout (V) Imax (A) Load Reg 
(mV) 
Line Reg Drop out 
(V) 
LM7805 5 1.5 10 3 2 
LM7806 6 1.5 12 5 2 
LM7808 8 1.5 12 6 2 
LM7812 12 1.5 12 4 2 
LM7815 15 1.5 12 4 2 
LM7818 18 1.5 12 15 2 
LM7811 11 1.5 12 18 2 
LM78L05 5 0.1 20 18 1.7 
LM78L12 12 0.1 30 30 1.7 
LM2931 3 to 11 0.1 14 4 0.3 
LM7905 -5 1.5 10 3 2 
LM7912 -12 1.5 12 4 2 
LM7915 -15 1.5 12 4 2 
LM317 1.2 to 37 1.5 0.3% 0.02%/V 2 
LM337 -1.2 to –37 1.5 0.3% 0.01%/V 2 
LM338 1.2 to 32 5 0.3% 0.02%/V 2.7 
XI.5 CÁC BỘ BIẾN ĐỔI DC - DC 
 Đôi khi chúng ta cần biến đổi một thế DC này thành một thế DC khác. 
Ví dụ biến đổi từ 5V thành 12V. Các bộ biến đổi DC-DC là rất hiệu quả vì 
chúng sử dụng transistor ở chế độ công tắc. Trong phần này chúng ta sẽ phân 
tích bộ biến đổi DC-DC không ổn áp. Phần sau sẽ phân tích bộ biến đổi DC-
DC ổn áp sử dụng sự biến điệu độ rộng xung hay còn gọi là ổn áp xung 
(Switching Regulators) 
 Một bộ biến đổi DC-DC căn bản (xem hình 11-8) gồm một bộ tạo xung 
vuông được nuôi bởi thế DC cần biến đổi. Sóng vuông này (có giá trị đỉnh 
đỉnh bằng giá trị của nguồn DC vào) kích thích cuộn sơ cấp biến áp. Tại thứ 
cấp của biến áp chúng ta cũng nhận được xung vuông nhưng có biên độ lớn 
hơn hoặc bé hơn sóng vuông điều khiển. Qua mạch nắn và lọc chúng ta nhận 
được thế DC cần thiết. 
Trang 172 
Hình 11-8 
 Tần số hoạt động của bộ biến đổi (sóng vuông) là khoảng 10 KHz đến 
100KHz. 
 Hình 11-9 là một mạch biến đổi DC-DC không ổn áp, sử dụng 
transistor. 
Hình 11-9 
Trang 173 
 Bộ tạo sóng vuông dùng OP AMP hoạt động tại tần số 20KHz. Q1 là 
mạch tách pha để tạo 2 tín hiệu ngược pha kích thích cặp transitor đẩy kéo Q2 
và Q3. 
 Bộ biến đổi DC-DC không ổn áp cần phải có thế lối vào ổn định (lối ra 
của ổn áp chẳng hạn) 
XI.6 NGUỒN ỔN ÁP XUNG 
Ổn áp xung thuộc loại biến đổi DC-DC nhưng sử dụng mạch ổn áp bên 
trong. Người ta thường dùng sự biến điệu độ rộng xung (Pulse Width 
Modulation PWM) để điều khiển thời gian on/off của transistor. Bằng cách 
thay đổi độ rộng của xung có thể ổn định điện áp lối ra khi dòng tải hoặc thế 
nguồn thay đổi. 
 Trong ổn áp nối tiếp, transistor thông dẫn luôn luôn dẫn do đó công suất 
tiêu tán lớn và hiệu suất thấp. Để giảm công suất tiêu tán và nâng cao hiệu 
suất, một xung vuông điều khiển transistor thông dẫn chuyển giữa 2 chế độ 
bão hoà hoặc ngưng dẫn. Khi transistor ngưng dẫn công suất tiêu tán bằng 0. 
Khi transistor bão hoà công suất tiêu tán rất thấp vì sụt thế qua transistor bão 
hoà rất bé. Do vậy ổn áp xung có thể đạt hiệu suất đến 95%. Vì hiệu suất cao 
và kích thước bé nên ổn áp xung dùng nhiều trong các thiết bị điện tử thế hệ 
mới. 
 Có nhiều cấu hình cho ổn áp xung tuỳ theo dãi công suất và yêu cầu về 
chất lượng. Hình 11-10 là một ổn áp xung thông thường. 
Hình 11-10 
Trang 174 
 Switch là transitor lưỡng cực hoặc FET công suất. Bộ biến điệu độ rộng 
xung là dao động sóng vuông có tần số cố định (từ 10 KHz đến 100KHz) 
nhưng độ xốp (tỷ số giữa thời gian xung ở mức cao và thời gian xung ở mức 
thấp) thay đổi được. Mạch so sánh dùng OP AMP. 
 Ban đầu khi power on, thế ra của mạch bằng 0. Khi đó thế phản hồi về 
lối vào – của OP AMP cũng bằng 0. Thế ra của OP AMP rất lớn làm cho độ 
xốp của xung là cực đại. Tại phần dương của xung điều khiển, SW đóng. Lúc 
này diode bị phân cực ngược và dòng vào chảy qua cuộn L. Dòng này tạo ra 
từ trường xung quanh cuộn L. Năng lượng từ trường cho bởi 
 W=0.5 LI2 
Dòng điện này nạp cho tụ C và chảy qua tải. Khi xung điều khiển có mức 
thấp, SW hở. Lúc này dòng qua cuộn giảm làm từ trường qua cuộn L cũng 
giảm làm xuất hiện thế tự cảm ngược chiều. Thế tự cảm này phân cực thuận 
diode và duy trì dòng qua cuộn như ban đầu. Dòng này chảy qua tải cũng với 
hướng như khi SW đóng. Nói cách khác khi SW hở cuộn cảm đóng vai trò như 
nguồn và tiếp tục cung cấp dòng qua tải cho đến khi cuộn trả hết năng lượng 
cho mạch hoặc khi SW đóng lại. Quá trình cứ thế tiếp tục và trên tải có dòng 
DC. 
 Giá trị trung bình của thế ra bằng 
 Vout = D Vin (11-15) 
Trong đó D là độ xốp của xung. Bằng cách kiểm soát D có thể làm cho Vout 
không thay đổi. 
 Vì OP AMP có hệ số khuyếch đại rất lớn và ngắn mạch ảo giữa 2 lối 
vào nên 
VFB= VREF 
 Do đó 
 Vout = (R1+R2)VREF/ R1 (11-16) 
 Các bộ nguồn ổn áp kiểu xung thế hệ mới sử dụng khuyếch đại đẩy kéo 
và biến áp xung cách ly giữa sơ cấp và thứ cấp của bộ nguồn. Trong trường 
hợp đó phải thực hiện nối quang học (dùng phototransitor) để phản hồi thế lối 
Trang 175 
ra về lối vào. Bộ nguồn của TV, máy tính, màn hình và máy in hiện nay đều là 
bộ ổn áp xung có công suất từ vài chục đến vài trăm W. Thế vào ac được nắn 
lọc trực tiếp để tạo ra nguồn dc chưa ổn áp. Nguồn dc chưa ổn áp này sau đó 
lại được biến đổi DC-DC kiểu xung nhằm tạo ra các điện thế thấp và ổn định 
cho các mạch điện tử. Tuỳ theo ứng dụng, các điện áp dc ở lối ra của các bộ 
nguồn kiểu xung có thể là 3.3V, 5V, 12V và một số các điện áp dc khác. 

File đính kèm:

  • pdfgiao_trinh_dien_tu_can_ban_phan_van_nghia.pdf
Ebook liên quan