Giáo trình Kỹ thuật xung - số - Đoàn Thị Thanh Thảo

ch FF có hai tr ng thái b n, r t ti n d ng đ làm m t đ nư ế ộ ạ ạ ề ấ ệ ụ ể ộ ơ 
v nh c a b nh đ c vi t. Tuy nhiên, trong quá kh ý t ng này không đ c th cị ớ ủ ộ ớ ọ ế ứ ưở ượ ự 
hi n vì m ch FF làm b ng b ph n r i có kích th c t ng đ i l n, tiêu th côngệ ạ ằ ộ ậ ờ ướ ươ ố ớ ụ 
su t đáng k và t n kém. Nh ng t khi k thu t m ch tích h p ra đ i ng i ta chấ ể ố ư ừ ỹ ậ ạ ợ ờ ườ ế 
t o đ c các m ch tích h p v i nhi u b ph n bán d n trên m t di n tích Silic ngàyạ ượ ạ ợ ớ ề ộ ậ ẫ ộ ệ 
càng bé. T đó b nh bán d n dùng FF ra đ i. ừ ộ ớ ẫ ờ
Hi n nay có hai lo i b nh bán d n RAM chính là dùng Tranzitor l ng c cệ ạ ộ ớ ẫ ưỡ ự 
(npn) và lo i MOSFET.ạ
213
+ B nh Ram dùng Tranzitor l ng c c l y FF làm đ n v nh c b n nên v nộ ớ ưỡ ự ấ ơ ị ớ ơ ả ậ 
t c r t cao, ố ấ at vào kho ng vài ch c nanosec và công su t tiêu th vào kho ng 1ả ụ ấ ụ ả 
nanowatt/bit.
+ B nh RAM dùng MOSFET đ c chia làm hai lo i: ộ ớ ượ ạ
- Lo i tĩnh (static) cũng l y c u trúc FF làm đ n v nh c b n.ạ ấ ấ ơ ị ớ ơ ả
- Lo i đ ng (dynamic) l i d ng đi n dung kí sinh c a c c c ng (gate) đ ch aạ ộ ợ ụ ệ ủ ự ổ ể ứ 
d li u.ữ ệ
S dĩ ng i ta g i tĩnh và đ ng là vì lo i dùng FF không c n xung kích thích đở ườ ọ ộ ạ ầ ể 
tăng c ng thêm đi n tích trong t đi n (thao tác làm t i b nh ), n u không đi nườ ệ ụ ệ ươ ộ ớ ế ệ 
tích này s gi m đi và m t d li u. ẽ ả ấ ữ ệ
Nói chung b nh MOSFET ch m h n b nh l ng c c nh ng bù l i đ n vộ ớ ậ ơ ộ ớ ưỡ ự ư ạ ơ ị 
nh có kích th c nh h n nên có th thu g n nhi u đ n v nh trong m t di n tíchớ ướ ỏ ơ ể ọ ề ơ ị ớ ộ ệ 
silic nh mà công su t tiêu th l i không đáng k (ch ng h n 250 mW cho 4096 bitỏ ấ ụ ạ ể ẳ ạ 
đ i v i các b nh th h đ u tiên).ố ớ ộ ớ ế ệ ầ
Khi c n các b nh RAM có dung l ng l n ta có th m c nhi u b nh nhầ ộ ớ ượ ớ ể ắ ề ộ ớ ỏ 
l i v i nhau mà kích th c toàn th không l n l m.ạ ớ ướ ể ớ ắ
5.4.3. B nh ROMộ ớ
- MROM (Mask ROM): đ c l p trình b i nhà s n xu t.ượ ậ ở ả ấ
u và nh c đi m: ch có tính kinh t khi s n x t hàng lo t nh ng l i không ph cƯ ượ ể ỉ ế ả ấ ạ ư ạ ụ 
h i đ c khi ch ng trình b sai, h ng.ồ ượ ươ ị ỏ
- PROM (Programmable): Đây là lo i ROM cho phép l p trình b i nhà s n xu t.ạ ậ ở ả ấ 
Nh c đi m: n u h ng không ph c h i đ cượ ể ế ỏ ụ ồ ượ
- EPROM (Erasable ROM): là lo i PROM có th xoá và l p trình l i.ạ ể ậ ạ
ng d ng: ch a ch ng trình đi u khi n vào ra c a máy tính, PC, Ứ ụ ứ ươ ề ể ủ µP, µC, ROM 
BIOS. Dùng đ ch a ký t . Dùng đ ch a các bi n đ i hàm.ể ứ ự ể ứ ế ổ
214
Hình 5.20: S đ kh i c a ROM 16x8 = 128 bitơ ồ ố ủ
215
M C L CỤ Ụ
Ph n 1: K thu t xungầ ỹ ậ ...............................................................................................................1 
Ch ng 1:ươ ...................................................................................................................................2 
KHÁI NI M CHUNGỆ ................................................................................................................2 
1. Tín hi u xung và tham s :ệ ố ..................................................................................................2 
1.1. Đ nh nghĩaị ....................................................................................................................2 
1.2. Các tham s c b n c a tín hi u xung:ố ơ ả ủ ệ ......................................................................3 
2. Các d ng đi n áp đ n gi n và ph n ng c a m ch đi n RC – RL đ i v i d ng xung.ạ ệ ơ ả ả ứ ủ ạ ệ ố ớ ạ
 .................................................................................................................................................5 
2.1. Khái ni mệ ....................................................................................................................5 
2.2. M ch l c RC:ạ ọ ..............................................................................................................8 
2.3. M ch RLạ ......................................................................................................................8 
3. Ph n ng c a m ch l c RC đ i v i các xung đ nả ứ ủ ạ ọ ố ớ ơ ..........................................................9 
3.1. Đi n áp l y ra trên đi n tr (m ch vi phân)ệ ấ ệ ở ạ ..............................................................9 
3.2. Tín hi u l y ra trên t đi n:ệ ấ ụ ệ .....................................................................................10 
4. Ch đ khóa c a tranzitoế ộ ủ .................................................................................................11 
4.1. Các yêu c u c b n:ầ ơ ả ..................................................................................................11 
4.2. Đ c tính truy n đ tặ ề ạ ...................................................................................................14 
5. Ch đ khóa c a khu ch đ i thu t toánế ộ ủ ế ạ ậ .........................................................................16 
5.1. M ch so sánh m t ng ng:ạ ộ ưỡ ......................................................................................16 
5.2. M ch so sánh 2 ng ngạ ưỡ ............................................................................................18 
Ch ng 2: ươ ................................................................................................................................20 
CÁC PH NG PHÁP BI N Đ I VÀ T O D NG XUNGƯƠ Ế Ổ Ạ Ạ .................................................20 
1. M ch vi phânạ ....................................................................................................................20 
1.1. Đ nh nghĩa và khái ni mị ệ ...........................................................................................20 
1.2. M ch khu ch đ i thu t toán vi phânạ ế ạ ậ ........................................................................23 
2. M ch tích phânạ .................................................................................................................23 
2.1. Đ nh nghĩa và khái ni mị ệ ...........................................................................................23 
2.2. Các m ch t o đi n áp bi n đ i đ ng th ng ạ ạ ệ ế ổ ườ ẳ .........................................................26 
3. M ch h n ch biên đ ạ ạ ế ộ ....................................................................................................27 
Ch ng 3:ươ .................................................................................................................................28 
CÁC M CH DAO Đ NG XUNGẠ Ộ ...........................................................................................28 
1. Các m ch không đ ng b hai tr ng thái n đ nhạ ồ ộ ạ ổ ị ............................................................28 
1.1. Trig đ i x ng (RS) dùng tranzitorơ ố ứ ..........................................................................28 
1.2. Trig Smit dùng IC tuy n tínhơ ế ..................................................................................29 
2. Các m ch không đ ng b m t tr ng thái n đ nhạ ồ ộ ộ ạ ổ ị ..........................................................31 
2.1. Đa hài đ i dùng tranzitorợ ...........................................................................................31 
2.2. Đa hài đ i dùng khu ch đ i thu t toánợ ế ạ ậ ....................................................................33 
3. Các m ch không đ ng b hai tr ng thái không n đ nhạ ồ ộ ạ ổ ị .................................................34 
3.1. Đa hài t dao đ ng dùng tranzitorự ộ .............................................................................34 
3.2. Đa hài t dao đ ng dùng khu ch đ i thu t toánự ộ ế ạ ậ ......................................................37 
4. Dao đ ng Blockingộ ...........................................................................................................39 
5. M ch t o xung tam giácạ ạ ...................................................................................................43 
5.1. V n đ chungấ ề ............................................................................................................43 
5.2. M ch n dòng c b nạ ổ ơ ả ...............................................................................................45 
5.3. M ch t o xung tam giác dùng transistor.ạ ạ ..................................................................46 
5.4. M ch t o xung tam giác dùng vi m ch khu ch đ i thu t toán.ạ ạ ạ ế ạ ậ ..............................49 
Ch ng 4:ươ .................................................................................................................................53 
VI M CH Đ NH TH I 555, DAO Đ NG TÍCH THOÁT DÙNG UJTẠ Ị Ờ Ộ ................................53 
216
1. S đ chân và c u trúc 555ơ ồ ấ ..............................................................................................53 
1.1. S đ chân IC 555ơ ồ .....................................................................................................53 
1.2. S đ c u trúc IC 555ơ ồ ấ ...............................................................................................53 
1.3. Nguyên t c ho t đ ng các chân IC555ắ ạ ộ .....................................................................54 
2. M ch đa hài dùng IC555ạ ..................................................................................................55 
3. M ch đ n đa hài dùng IC555ạ ơ ...........................................................................................59 
4. M ch dao đ ng tích thoát dùng UJTạ ộ ................................................................................60 
5. M ch t o tín hi u xung tam giác dùng UJTạ ạ ệ ....................................................................63 
6. M ch t o tín hi u xung n c thang dùng UJTạ ạ ệ ấ ..................................................................66 
7. M ch dao đ ng tích thoát t o xung đ ng bạ ộ ạ ồ ộ ..................................................................67 
7.1. M ch đ ng b đi u khi n n n n a chu kỳạ ồ ộ ề ể ắ ử .............................................................67 
7.2. M ch đ ng b đi u khi n n n toàn chu kỳạ ồ ộ ề ể ắ .............................................................68 
Ch ng 5. ươ ................................................................................................................................70 
M CH DAO Đ NG T O XUNG DÙNG C NG LOGIC, VCO, CCOẠ Ộ Ạ Ổ ................................70 
1. M ch đa hài đ n n dùng c ng logic.ạ ơ ổ ổ .............................................................................70 
2. M ch đa hài t dao đ ng dùng c ng logíc.ạ ự ộ ổ .....................................................................70 
3. M ch dao đ ng VCO (Voltage Control Oscilator) dùng IC 566ạ ộ .....................................71 
Ph n 2: K thu t sầ ỹ ậ ố .................................................................................................................78 
CH NG IƯƠ ..............................................................................................................................79 
H TH NG Đ M VÀ KHÁI NI M V MÃỆ Ố Ế Ệ Ề .........................................................................79 
1.1 H TH NG S Đ MỆ Ố Ố Ế ....................................................................................................79 
1.1.1 H đ mệ ế ....................................................................................................................79 
1.1.2 C s c a h đ mơ ố ủ ệ ế ..................................................................................................79 
1.1.3 Đ i c sổ ơ ố .................................................................................................................81 
1.2 H Đ M NH PHÂN VÀ KHÁI NI M V MÃỆ Ế Ị Ệ Ề ..........................................................81 
1.2.1 H đ m nh phânệ ế ị .....................................................................................................81 
1.2.2 Khái ni m v mãệ ề .....................................................................................................83 
CH NG IIƯƠ .............................................................................................................................88 
Đ I S BOOLEẠ Ố .......................................................................................................................88 
2.1 M T S Đ NH NGHĨAỘ Ố Ị ................................................................................................88 
2.2 CÁC PHÉP TOÁN C B N C A Đ I S BOOLEƠ Ả Ủ Ạ Ố ...................................................88 
2.3 CÁC Đ NH LÝ C A Đ I S BOOLEỊ Ủ Ạ Ố .........................................................................89 
2.3.1 Đ nh lýị ......................................................................................................................89 
2.3.2 Các ph ng pháp bi u di n hàm logicươ ể ễ ...................................................................90 
2.3.3 T i thi u hoá hàm Booleố ể .........................................................................................94 
CH NG IIIƯƠ .........................................................................................................................101 
CÁC PH N T LOGIC C B NẦ Ử Ơ Ả ........................................................................................101 
3.1 KHÁI NI M V M CH SỆ Ề Ạ Ố ........................................................................................101 
3.1.1 M ch t ng tạ ươ ự ......................................................................................................101 
3.1.2 M ch sạ ố .................................................................................................................101 
3.1.3 H logic d ng/âmọ ươ ...............................................................................................101 
3.2 C ng Logicổ ...................................................................................................................103 
3.2.1 Khái ni mệ ..............................................................................................................103 
3.2.2 Phân lo iạ ................................................................................................................103 
3.2.3. Công su t tiêu tán Pttấ ............................................................................................128 
3.2.4. Fanout ....................................................................................................................129 
3.2.5. Fanin (H s m c m ch đ u vào)ệ ố ắ ạ ầ .......................................................................129 
3.2.6. Đ ch ng nhi uộ ố ễ ....................................................................................................129 
3.2.7. Tr truy n đ tễ ề ạ ......................................................................................................129 
3.3. FLIP-FLOP (FF) ..........................................................................................................130 
217
3.3.1. Khái ni mệ .............................................................................................................130 
CH NG IVƯƠ .........................................................................................................................153 
H T H PỆ Ổ Ợ ...........................................................................................................................153 
4.1 Khái ni m chungệ ..........................................................................................................153 
4.2. M ch mã hoá và gi i mãạ ả .............................................................................................154 
4.2.1. Khái ni mệ .............................................................................................................154 
4.2.2. M ch mã hoá (ENCODER)ạ ..................................................................................154 
4.2.3. M ch gi i mã ạ ả ......................................................................................................159 
4.3 M CH CH N KÊNH – PHÂN Đ NGẠ Ọ ƯỜ ..................................................................168 
4.3.1 Đ i c ngạ ươ .............................................................................................................168 
4.3.2. M ch ch n kênhạ ọ ...................................................................................................168 
4.3.3. M ch phân đ ngạ ườ ................................................................................................171 
4.4 M CH SO SÁNHẠ .........................................................................................................175 
4.4.1. Đ i c ngạ ươ ............................................................................................................175 
4.2.2. M ch so sánh 1 bitạ ................................................................................................175 
4.4.3. M ch so sánh nhi u bitạ ề ........................................................................................177 
4.5. M CH S H CẠ Ố Ọ ..........................................................................................................180 
4.5.1. Đ i c ngạ ươ ............................................................................................................180 
4.5.2. B c ng (Adder)ộ ộ ...................................................................................................180 
4.5.3. B tr (Subtractor)ộ ừ ...............................................................................................183 
CH NG VƯƠ ..........................................................................................................................188 
H TU N TỆ Ầ Ự ........................................................................................................................188 
5.1. KHÁI NI M CHUNGỆ .................................................................................................188 
5.2. M CH Đ M Ạ Ế ...............................................................................................................188 
 5.2.1 M ch đ m đ ng b ạ ế ồ ộ ............................................................................................188 
5.2.2 M ch đ m không đ ng b ạ ế ồ ộ ..................................................................................196 
5.2.3 M ch đ m vòng ạ ế ...................................................................................................204 
5.3. B GHI D CH Ộ Ị ............................................................................................................208 
5.4. B NHỘ Ớ .....................................................................................................................211 
5.4.1. Các khái ni mệ .......................................................................................................211 
5.4.2. B nh RAMộ ớ ........................................................................................................213 
5.4.3. B nh ROMộ ớ ........................................................................................................214 
M C L CỤ Ụ ..............................................................................................................................216 
218
TÀI LI U THAM KH OỆ Ả
1. V ng C ngươ ộ . K  thu t xungỹ ậ , NXB  H & THCN, 1979Đ
2. Nguy n T n Ph c.  ễ ấ ướ M ch  i n t  (t p 1 – 2ạ đ ệ ử ậ ), NXB TP 
HCM, 2005
3. Nguy n T n Ph c. ễ ấ ướ K  thu t xung c  b n và nâng cao,ỹ ậ ơ ả  
NXB TP HCM, 2002
4. Nguy n Thuý Vân. ễ K thu t s .ỹ ậ ố NXB KHKT, 2004
5. ng V n Chuy t. Đặ ă ế K  thu t  i n t  s . ỹ ậ đ ệ ử ố NXB Giáo d cụ .
6. Vũ Đ c Th . ứ ọ C s k thu t đi n t sơ ở ỹ ậ ệ ử ố. NXB Giáo d c.ụ
7. H ng d n s d ng ph n m m thi t k m ch: Electric Workbench, Circuitướ ẫ ử ụ ầ ề ế ế ạ 
Maker, Orcad. (Tài li u trên Internet).ệ
219