Mạch kẹp (clamping circuit)

MAÏCH KEÏP (CLAMPING CIRCUIT) I. KHAÙI NIEÄM Maïch keïp hay coøn goïi laø maïch ghim ñieän aùp, coù theå ñöôïc ñònh nghóa nhö moät maïch giöõ caû hai möùc cuûa moät tín hieäu ñieän aùp AC ñaït ñeán moät möùc xaùc ñònh, maø khoâng bò bieán daïng soùng. Maïch keïp ñöôïc döïa treân cô sôû nhö moät maïch phuïc hoài thaønh phaàn ñieän aùp DC. Noù duøng ñeå oån ñònh neàn hoaëc ñænh cuûa tín hieäu xung ôû moät möùc xaùc ñònh naøo ñoù baèng hoaëc khaùc khoâng. Daïng soùng ñieän aùp coù theå bò dòch moät möùc, do nguoàn ñieän aùp khoâng phuï thuoäc ñöôïc coäng vaøo. Maïch keïp vaän haønh dòch möùc, nhöng nguoàn coäng vaøo khoâng lôùn hôn daïng soùng ñoäc laäp. Löôïng dòch phuï thuoäc vaøo daïng soùng hieän thôøi. Coù hai loaïi maïch keïp chính: Maïch keïp Diode vaø Transistor. Daïng naøy ghim möùc bieân ñoä döông hoaëc möùc bieân ñoä aâm, vaø cho pheùp ngoõ ra môû roäng chæ theo moät höôùng töø möùc chuaån. Maïch keïp khoùa (ñoàng boä), maïch naøy duy trì ngoõ ra taïi moät soá möùc coá ñònh cho ñeán khi ñöôïc cung caáp xung ñoàng boä vaø luù c ñoù ngoõ ra môùi ñöôïc cho pheùp lieân heä vôùi daïng soùng ngoõ vaøo . Tröôùc khi hieåu söï hoaït ñoäng cuûa maïch keïp, ñaàu tieân caàn phaûi hieåu kyõ nhöõng daïng maïch veà söï hoaït ñoäng cuûa moät maïng ñoâi goàm ñieän trôû vaø tuï ñieän (maïch RC). Nguyeân lyù laøm vieäc cuûa caùc maïch ghim ñieän aùp döïa treân vieäc öùng duïng hieän töôïng thieân aùp, baèng caùch laøm cho caùc haèng soá thôøi gian phoùng vaø naïp cuûa tuï trong maïch khaùc haún nhau. II. MAÏCH KEÏP DUØNG DIODE LYÙ TÖÔÛNG Loaïi maïch keïp ñôn giaûn söû duïng moät Diode keát hôïp vôùi maïch RC. Tuï C ñoùng vai troø laø phaàn töû tích - phoùng naêng löôïng ñieän tröôøng, Diode D ñoùng vai troø laø khoùa ñieän töû , coøn nguoàn DC taïo möùc chuaån. Caùc giaù trò R vaø C phaûi choïn thích hôïp, ñeå haèng soá thôøi gian t = RC ñuû lôùn nhaèm laøm suït aùp qua tuï C khoâng quaù lôùn hoaëc tuï C khoâng ñöôïc xaû ñieän nhanh. Tuï naïp ñaày vaø phoùng ñieän heát trong thôøi gian 3t ñeán 5t, ôû ñaây ta xeùt thôøi gian naøy laø 5t, caùc Diode ñöôïc xem laø lyù töôûng. 1. Maïch Ghim Ñænh Treân Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Möùc Khoâng Xeùt tín hieäu vaøo laø chuoãi xung coù bieân ñoä max laø ±Vm Daïng maïch Hình 4-1a Hình 4-1b: Daïng soùng vaøo ra Maïch naøy coù chöùc naêng coá ñònh ñænh treân cuûa tín hieäu ôû möùc ñieän aùp laø 0v. Ñieän trôû R coù giaù trò lôùn, vôùi nhieäm vuï laø nhaèm khaéc phuïc nhöôïc ñieåm: Khi bieân ñoä tín hieäu vaøo giaûm thì maát khaû naêng ghim ñænh treân cuûa tín hieäu vaøo ôû möùc khoâng. Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, thôøi ñieåm toàn taïi xung döông ñaàu tieân, vv = Vm , Diode D daãn, tuï C ñöôïc naïp ñieän qua Diode (khoâng qua R, vì ñieän trôû thuaän cuûa D raát nhoû), cöïc aâm cuûa tuï taïi ñieåm A, tuï naïp vôùi haèng soá thôøi gian laø: t n = C. Rd = 0 Þ bieân ñoä ñieän aùp cuûa tuï laø vC = + Vm (tuï naïp ñaày töùc thôøi), luùc naøy vr = vv - vc = Vm - Vm = 0 Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2, thôøi ñieåm maø ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, vv = - Vm , Diode bò phaân cöïc nghòch, D ngöng daãn, luùc naøy tuï C phoùng ñieän qua R, coù daïng maïch töông ñöông nhö hình veõ. Hình 4-1c Thôøi haèng phoùng ñieän laø t f = C.R , thôøi gian naøy raát lôùn so vôùi khoaûng thôøi gian töø t1 ñeán t2 , do vaäy tuï C chöa kòp xaû maø vaãn coøn tích laïi moät löôïng ñieän aùp laø vc = Vm. Do vaäy, vr = vv - vc = -Vm -Vm = - 2Vm . 2. Maïch Ghim Ñænh Treân Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Moät Möùc Ñieän Aùp Baát Kyø Daïng maïch Hình 4-2a Hình 4-2b: Daïng soùng vaøo -r a Tín hieäu vaøo laø daïng xung coù taàn soá f = 1 Hz vaø bieân ñoä max laø ±Vm.Giaû söû cho C = 0,1 m F, VDC = 5v, R = 1000 k W , Vm = 10(v) Ta coù f = 1KHz Þ T = Baùn kyø coù thôøi gian laø Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng: Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông vv = Vm = 10v >VDC, Diode D daãn ñieän, tuï C ñöôïc naïp ñieän qua Diode D vôùi haèng soá thôøi gian t = rd.C » 0, giaù trò ñieän aùp maø tuï naïp ñaày laø: Tacoù VDC + Vg + vc = vv Þ vc = vv - Vg - VDC = 10 – 5 = 5(v) Do ñoù vr = VDC - Vg = 5(v) Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2 thì ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, vv = - Vm = -10v , Diode D ngöng daãn, tuï C phoùng ñieän qua R, vôùi thôøi haèng phoùng ñieän laø tf = C.R = 0,1.10-6 .106 = 0,1(s ) = 10 (ms). Vaäy sau 5t thì tuï phoùng heát, töùc sau 5.10 = 50 (ms), thôøi gian naøy lôùn gaáp 20 laàn thôøi gian töø t1 ñeán t2 (0,5ms), do vaäy vc vaãn giöõ möùc ñieän aùp laø 5v Ta coù vr = vR = vv- vc = -10 - 5 = -15v . Neáu ñaûo cöïc tính cuûa nguoàn VDC thì ñænh treân ghim ôû möùc ñieän aùp laø -5(v). 3. Maïch Ghim Ñænh Döôùi Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Möùc Khoâng Daïng maïch Hình 4-3a Hình 4-3b: Daïng soùng vaøo ra Maïch naøy coù chöùc naêng coá ñònh ñænh döôùi cuûa tín hieäu ôû möùc 0(v). Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, toàn taïi xung döông, vv = + Vm, Diode ngöng daãn, tuï C ñöôïc naïp qua R vôùi haèng soá thôøi gian laø tn = RC, vì R raát lôùn neân tn raát lôùn, do ñoùtn >> so vôùi khoaûng thôøi gian töø 0 ñeán t1. Do vaäy tuï C gaàn nhö khoâng ñöôïc naïp vc = 0, do ñoù vr = vv = + Vm. Thôøi ñieåm t1 ñeán t2, ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, vv = - Vm , Diode daãn ñieän, tuï C ñöôïc naïp qua Diode, cöïc döông cuûa tuï taïi ñieåm A, thôøi haèng naïp laø tn = rd. C » 0, vc = Vm (tuï naïp ñaày ngay töùc thôøi), luùc naøy vr = vv + vc = -Vm +Vm = 0. Thôøi ñieåm töø t2 ñeán t3, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông tieáp theo vv = + Vm, Diode ngöng daãn, tuï C xaû qua R vôùi haèng soá thôøi gian laø tf = C.R. tf raát lôùn so vôùi baùn kyø töø t2 ñeán t3, do vaäy tuï C vaãn giöõ nguyeân möùc ñieän aùp laø Vm . Maïch töông ñöông cuûa tröôøng hôïp naøy nhö sau: Ta coù vr = vv + vc = Vm + Vm = 2Vm Nhaän xeùt: Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1 daïng soùng ra coù xung döông khoâng oån ñònh so vôùi chuoãi xung ra. Do vaäy, xung naøy khoâng xeùt ñeán maø chæ xeùt caùc xung oån ñònh töø thôøi ñieåm t1 trôû ñi. 4. Maïch Ghim Ñænh Döôùi Cuûa Tín Hieäu ÔÛ Moät Möùc Ñieän Aùp Baát Kyø Daïng maïch 1 Hình 4-4a Hình 4-4b: Daïng soùng vaøo - ra Nguoàn VDC taïo möùc ghim döôùi cuûa tín hieäu vaøo,VDC = 1/2 Vm Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông, vv = + Vm , VDC > so vôùi khoaûng thôøi gian töø 0 ñeán t1 , neân tuï C gaàn nhö khoâng ñöôïc naïp, vc = 0, nhö vaäy vr = vv = + Vm . Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2 ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, vv = - Vm , D daãn, tuï C ñöôïc naïp qua D, cöïc döông cuûa tuï taïi ñieåm A, thôøi haèng naïp laø tn = rd. C » 0, tuï C naïp ñaày töùc thôøi, tuï naïp ñaày ñeán giaù trò laø: Ta coù vc + vv = VDC - Vg Þ vc = VDC - vv = VDC + Vm Do ñoù vr = VDC + Vg = VDC Thôøi ñieåm töø t2 ñeán t3 ngoõ vaøo toàn taïi xung döông tieáp theo, vv = + Vm , Diode ngöng daãn, tuï C phoùng ñieän qua R vôùi haèng soá thôøi gian tf = C R. tf >> so vôùi baùn kyø töø t2 ñeán t3 do vaäy tuï C vaãn coá ñònh möùc ñieän aùp vc = VDC + Vm trong khoaûng thôøi gian naøy. Maïch töông ñöông cuûa tröôøng hôïp naøy laø: Ta coù vr = vv + vc = Vm + VDC + Vm = 2 Vm + VDC Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1 ta khoâng xeùt (caùch giaûi thích nhö phaàn II .3) Daïng maïch 2 Hình 4-5a Hình 4-5b: Daïng soùng vaøo – ra Vz2 = 1/2Vm Vg1= 1/10 Vm Vz2 + Vg 1 = (1/2 + 1/10)Vm = 3/5Vm Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông vv = + Vm , caû D1 vaø D2 ngöng daãn (do VA = + Vm , VB = 0, D1 vaø D2 bò phaân nghòch ), tuï C ñöôïc naïp qua R vôùi haèng soá thôøi gian t n = RC , do ñoù tn >> so vôùi khoaûng thôøi gian töø 0 ñeán t1, neân tuï C gaàn nhö khoâng ñöôïc naïp, vc = 0, vr = vv= + Vm Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2 ngoõ vaøo toàn taïi xung aâm, vv = - Vm , luùc naøy VB = + Vm , do vaäy D1 hoaït ñoäng nhö Diode thöôøng, D2 hoaït ñoäng nhö Diode Zenner. Tuï C ñöôïc naïp qua D1 vaø D2 , ñieåm A laø cöïc döông cuûa tuï, thôøi haèng naïp laø tn = rd. C » 0, tuï C naïp ñaày töùc thôøi, giaù trò lôùn nhaát maø tuï coù theå naïp ñöôïc laø: vc = -vv + VZ2 + Vg 1 = Vm + 3/5Vm = 8/5 Vm Do ñoù vr = -( VZ2 + Vg 1 ) = -3/5Vm Thôøi ñieåm töø t2 ñeán t3 ngoõ vaøo toàn taïi xung döông tieáp theo, vv = + Vm , Diode ngöng daãn, tuï C phoùng ñieän qua R vôùi haèng soá thôøi gian t f = CR. t f >> so vôùi baùn kyø töø t2 ñeán t3 , do vaäy tuï C vaãn coá ñònh möùc ñieän aùp laø vc = 8/5 Vm Ta coù vr = vv + vc = Vm+ 8/5 Vm = 13/5 Vm 5. Maïch Ghim Duøng Diode Khi Keå Caû Ñieän Trôû Thuaän Cuûa Diode Vaø Ñieän Trôû Nguoàn. 5.1. Phaân Tích Maïch Xeùt daïng maïch nhö hình 4-6, Boû qua aûnh höôûng cuûa Vg ( Vg = 0) Hình 4-6a Hình 4-6b: Daïng soùng vaøo ra Tröôùc khi ñaït traïng thaùi xaùc laäp, maïch coù moät giai ñoaïn quaù ñoä. Bieân ñoä cuûa nguoàn vaøo, vng , phaûi ñuû lôùn ñeå laøm taét hay môû Diode (Diode khi ñöôïc phaân cöïc thuaän xem nhö moät ñieän trôû vaø nguoàn vaøo coù noäi trôû beân trong, do ñoù caàn nguoàn vaøo ñuû lôùn ñeå sau khi boû qua suït aùp treân caùc ñieän trôû naøy vaãn coøn taét môû ñöôïc Diode). Tín hieäu cuûa nguoàn vaøo coù daïng xung, bieân ñoä max laø ±Vm . Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông vv = + Vm , Diode daãn, tuï C ñöôïc naïp qua Rng vaø rd vôùi thôøi haèng naïp cuûa tuï laø tn = C.(Rng + rd) Giaû söû Rng vaø R >> rd Tuï naïp theo quy luaät haøm muõ vôùi giaù trò ñieän aùp ñöôïc naïp laø vc = Vm (1-e-t /t n), giaù trò naøy taêng daàn, do ñoù ñieän aùp ra ñöôïc laáy treân ñieän trôû rd giaûm daàn cuõng theo quy luaät haøm muõ. Maïch töông ñöông ôû tröôøng hôïp naøy nhö sau: in Ta coù vAB = Vm . e-t/t n Bieân ñoä max laø Taïi t = 0 Þ vr = Vm Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2 ngoõ vaøo khoâng toàn taïi xung, vng = 0, Diode ngöng daãn (do ñieän aùp treân tuï C phaân cöïc ngöôïc). Tuï C phoùng ñieän qua Rng vaø R vôùi haèng soá thôøi gian laø tf = C.(R+Rng). Giaù trò ñieän aùp cuûa tuï khi xaû theo quy luaät haøm muõ. Khi ñoù, ñieän aùp treân tuï giaûm daàn coøn ñieän aùp ôû ngoõ ra taêng daàn. Maïch töông ñöông ôû tröôøng hôïp naøy laø: g g vc(t) ñoùng vai troø laø nguoàn cung caáp cho maïch. Ñieän aùp cuûa tuï ôû quaù trình naøy coù daïng nhö sau:vc(t) = Vm . e-t/t f vAB = Vm (1 - e-t/ t f) Do ñoù , taïi t = 0, vr = 0 Bieân ñoä max laø Nhaän xeùt:s Thôøi haèng phoùng tf > tn, thôøi gian phoùng ñieän heát cuûa tuï raát chaäm. Do ñoù trong nhöõng baùn kyø aâm ñieän aùp cuûa tuï giaûm raát chaäm, coøn ñieän aùp ngoõ ra treân ñieän trôû R taêng raát chaäm ( gaàn nhö giöõ coá ñònh ôû möùc ñieän aùp max laø ). ÔÛ baùn kyø döông, ngoõ ra coù bieân ñoä ñieän aùp max giaûm daàn ôû nhöõng baùn kyø döông tieáp sau. Giaûi thích: khi ôû baùn kyø döông, ngoõ ra coù bieân ñoä max laø , maø ta bieát rd laø ñieän trôû ñoäng, thay ñoåi phuï thuoäc vaøo nhieät ñoä, do ñoù bieân ñoä max ôû moãi baùn kyø döông sau laø giaûm daàn. 5.2. Ñònh Lyù Maïch Keïp Khi truyeàn moät tín hieäu ñieän aùp coù chu kyø qua tuï phaân caùch, tuï seõ giöõ laïi thaønh phaàn moät chieàu cuûa tín hieäu, nghóa laø trong cheá ñoä xaùc laäp tuï ñieän ñöôïc naïp ñieän ñeán möùc maø laøm cho ñieän aùp treân tuï ñuùng baèng thaønh phaàn moät chieàu cuûa tín hieäu vaøo. Do ñoù neáu ñieän aùp ñaàu vaøo laø ñoái xöùng, töùc laø coù thaønh phaàn moät chieàu baèng 0, thì sau moät chu kyø tín hieäu vaøo ñieän aùp treân tuï cuõng baèng 0. Khi Diode daãn, tuï C seõ naïp ñieän vôùi haèng soá thôøi gian laø tn = C (rd + Rng) Khi Diode taét, tuï C seõ phoùng ñieän vôùi haèng soá thôøi gian laø tf = C (R + Rng), vì R >> rd , do ñoù tf >> tn, quaù trình naïp cuûa tuï C nhanh hôn quaù trình xaû. Do vaäy, ñieän aùp treân tuï C daàn daàn ñöôïc taêng leân. Khi ñeán traïng thaùi xaùc laäp, ñieän aùp treân tuï C khoâng taêng nöõa. Luùc naøy löôïng ñieän tích naïp seõ baèng löôïng ñieän tích phoùng. Trong thôøi gian naïp ñieän, qua tuï C seõ coù doøng naïp , do ñoù ñieän tích treân tuï taêng leân moät löôïng DQn laø. Ta coù Trong thôøi gian phoùng ñieän, qua tuï C seõ coù doøng , do ñoù ñieän tích treân tuï seõ giaûm moät löôïng DQf laø: Ta coù S1, S2 laø phaàn ñieän tích ñöôïc veõ treân hình 4-7 Khi ñaït ñeán traïng thaùi xaùc laäp, ta coù ñieàu kieän caân baèng ñieän tích laø: S1 Hình 4-7 II. MAÏCH KEÏP DUØNG TRANSISTOR 1. Maïch Keïp ÔÛ Cöïc Neàn Cuûa Transistor Daïng maïch naøy, Transistor ñöôïc phaân cöïc thích hôïp ñeå rôi vaøo vuøng laøm vieäc ôû cheá ñoä baõo hoøa Khaûo saùt daïch nhö sau: Hình 4-8a Tín hieäu ngoõ ra ñöôïc söûa daïng, bieân ñoä ngoõ ra ñaûo pha vaø lôùn hôn bieân ñoä ngoõ vaøo. Neáu bieân ñoä cuûa nguoàn vaøo vng ñuû lôùn ñeå laøm taét môûû moái noái BE cuûa Diode, luùc naøy thì seõ hình thaønh maïch ghim ôû cöïc neàn. Khi cöïc B coù ñieän aùp nguoàn vng caáp vaøo, thì maïch töông ñöông ôû ngoõ vaøo cuûa Transistor nhö sau: vng coù bieân ñoä max laø ± Vm. Daïng soùng vaøo ra cuûa maïch naøy hoaøn toaøn gioáng vôùi hình 4- 6 b. Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm coù xung döông ñöa vaøo cöïc B, thì moái noái BE phaân cöïc thuaän, tuï C naïp ñieän thoâng qua Rngvaø rdBE vôùi thôøi haèng Khi diode daãn tuï, tuï C seõ naïp ñieän vôùi haèng soá thôøi gian laø tn = C (Rng + rdBE). Giaù trò ñieän aùp tuï ñöôïc naïp theo quy luaät haøm muõ laø: vc = Vm (1 - e-t/t n) Khi coù vB thì Transistor daãn ôû cheá ñoä baõo hoøa, doøng ic taêng, vCE = VCEsat = 0,2(v) , vr = VCEsat = 0,2 (V). Do ôû baùn kyø döông, daïng soùng ôû cöïc B coù daïng nhö xung gai nhoïn döông, do ñoù ngoõ ra ôû cöïc C coù daïng gai nhoïn aâm. Thôøi ñieåm coù xung aâm ñöa vaøo cöïc B thì moái noái BE bò phaân cöïc nghòch, ta coù maïch töông ñöông trong tröôøng hôïp naøy laø g i g Tuï C xaû ñieän qua RB vaø Rng vôùi haèng soá thôøi gian laø tf = C(RB + Rng). Ñieän aùp cuûa tuï ôû quaù trình naøy ñöôïc tính nhö sau: vc = Vm.e-t/t f vAB = - vc + vng = - Vm.e-t/t f - Vm = - Vm ( 1- e-t/t f). Vôùi vng = - Vm Ta coù vB = iRB + VCC = .RB + VCC = - Ta thaáy vB coù giaù trò aâm, Transistor ngöng daãn, do ñoù ic = 0, vCE » Vcc vr = vCE = Vcc Hình4-8b: Daïng soùng vaøo ra 2. Maïch Keïp Duøng Khoùa CE Taûi Laø Tuï C Khi gheùp caùc taàng vôùi nhau, thì ngoõ vaøo cuûa taàng sau toàn taïi ñieän dung song song vôùi taûi cuûa taàng tröôùc, ñieän dung naøy xem nhö laø taûi cuûa taàng tröôùc. Khaûo saùt daïng maïch CE nhö sau: Tuï C laø ñieän dung cuûa taàng sau Transistor phaûi ñöôïc phaân cöïc phuø hôïp ñeå hoaït ñoäng ôû cheá ñoä baõo hoøa vaø cheá ñoä taét. I Ic i1 Hình 4-9a Hình 4-9b: Daïng soùng vaøo ra Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, vv = Vm , Transistor ñang baõo hoøa vr = VCEbh = 0,1(v) I = Ic = , luùc naøy tuï C khoâng coù doøng qua. Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2, moái noái BE khoâng ñöôïc phaân cöïc, Trasistor taét, tuï C naïp ñieän qua Rc vôùi haèng soá thôøi gian laø tn = Rc.C (Thôøi gian naïp ñaày chaäm, do Rc lôùn). Ñieän aùp ra laø vr = vc = Vcc ( 1- e-t/t n) Thôøi ñieåm t = t+2 (beân phaûi t2), vì vv taêng ñoät ngoät neân vB > VBEsar , do vaäy IB = Do maïch ñang chuyeån töø traïng thaùi taét sang traïng thaùi baõo hoøa ( traûi qua vuøng khueách ñaïi) vaø tuï C phoùng ñieän qua moái noái CE neân Ic = b IB = I’0 Vaø ta coù IC = I + i1Û Maø i1 = VCEsat » 0 Þ vr = VCC – I’0 Rc + I’0 R Tuï phoùng ñieän vôùi haèng soá thôøi gian tf = C. rCEsat , thôøi gian naøy nhoû neân tuï xaû nhanh töø t2 ñeán t3, thôøi ñieåm töø t3 ñeán t4 laø tuï ñaõ xaû heát vr = VCEsat = 0,1(v). Nhaän xeùt: Xung ra coù söôøn leân bò meùo daïng nhieàu hôn söôøn xuoáng do tn >> tf (Rc thöôøng >> rCEsat) Ñeå caûi thieän nhöôïc ñieåm naøy, ngöôøi ta duøng maïch xeùn ôû hai möùc ñoäc laäp noái song song vôùi tuï C. Daïng maïch vc1 Hình 4-10a Hình 4-10b: Daïng soùng vaøo ra Vôùi V1 < V2 Khi vr1 < V2, D2 daãn vaø D1 taét, vr = v2 Khi v2 < Vr 1 < v1, D1 vaø D2 ngöng daãn, vr = vr1 Khi vr1 > V1, D1 daãn vaø D2 taét, vr = v1 3. Maïch Keïp Duøng Khoùa CC, Taûi Laø Tuï C Daïng maïch naøy maéc theo daïng C chung, taûi laø tuï C ñöôïc maéc vaøo cöïc E cuûa Transistor, tín hieäu ngoõ ra ôû cöïc E cuøng pha vôùi tín hieäu ngoõ vaøo. Cuõng töông töï nhö maïch duøng khoùa CE, phaûi phaân cöïc cho Transistor hoaït ñoäng ôû cheá ñoä baõo hoøa vaø cheá ñoä taét. Daïng maïch Hình 4-11a Hình 4-11b: Daïng soùng vaøo ra Giaûi thích nguyeân lyù hoaït ñoäng Thôøi ñieåm töø 0 ñeán t1, ngoõ vaøo toàn taïi xung döông, vv = Vm, moái noái BE ñöôïc phaân cöïc thuaän, Transistor hoaït ñoäng baõo hoøa, ta coù Vcc = VCEsat + VRE » VRE Luùc naøy tuï C ñöôïc naïp, coù doøng naïp laø in , vôùi haèng soá thôøi gian laø tn = C. rCEsat, giaù trò ñieän aùp cuûa tuï ñöôïc naïp laø vc = VCC( 1- et/t n), ta coù vr = vc . Thôøi ñieåm töø t1 ñeán t2, moái noái BE khoâng ñöôïc phaân cöïc, Transistor ngöng daãn, maïch töông ñöông luùc naøy laø Tuï C phoùng ñieän qua ñieän trôû RE vôùi thôøi haèng laø tf = RE.C , thôøi gian naøy raát lôùn neân tuï xaû heát raát chaäm. Giaù trò ñieän aùp cuûa tuï phoùng laø vc = VCC . e-t/t f, vr = vc Vì tf >> tn neân söôøn xuoáng bò meùo daïng nhieàu hôn söôøn leân. Ñeå caûi thieän nhöôïc ñieåm naøy, ngöôøi ta duøng hai Transistor maéc phuï nhau: Daïng maïch Hình 4-12a Hình 4-12b: Daïng soùng vaøo ra Giaûi thích Khi vv taêng, öùng vôùi thôøi gian toàn taïi xung döông, moái noái BE cuûa Q1 phaân cöïc thuaän vaø Q2 phaân cöïc nghòch, neân Q1 daãn vaø Q2 ngöng daãn, tuï C ñöôïc naïp ñieän töø nguoàn Vcc thoâng qua moái noái CE cuûa Q1, thôøi haèng naïp laø tn = C.rCEsat.. Giaù trò ñieän aùp maø tuï C naïp laø: vc = Vm ( 1- e-t/t n), ñieän aùp ngoõ ra coù giaù trò laø: vr = vc = Vm ( 1- e-t/t n). Khi vv giaûm, öùng vôùi thôøi gian khoâng toàn taïi xung döông, moái noái BE cuûa Q1 khoâng ñöôïc phaân cöïc thuaän, Q1 taét. Khi ñoù BE cuûa Q2 ñöôïc phaân cöïc thuaän bôûi ñieän aùp tích tröõ trong tuï, Q2 daãn baõo hoøa. Luùc naøy, tuï C phoùng ñieän qua moái noái CE cuûa Q2 vôùi thôøi haèng laø tf = C.rCesat . Giaù trò ñieän aùp do tuï C xaû coù daïng haøm muõ nhö sau: vc = Vm.e-t / t f. Nhaän xeùt: Daïng soùng ra ít phuï thuoäc vaøo Rt (neáu Rt >> rCE) Do tn vaø tf raát nhoû, neân thôøi gian naïp vaø phoùng cuûa tuï raát nhanh, gaàn nhö laø töùc thôùi, do vaäy söôøn leân vaø söôøn xuoáng ít bò meùo daïng Toùm laïi, nhöôïc ñieåm cuûa maïch ghim ñieän aùp laø coù theå ñöôïc söû duïng chæ khi giaù trò ñieän aùp ngoõ vaøo phuø hôïp vôùi möùc chuaån , laø loaïi maïch cung caáp giaù trò bieân ñoä hoaëc laø toái thieåu hoaëc laø toái ña.