1.1.GIỚI THIỆU CHUNG VỀ HỆ THỐNG SỐ VÀ QUI UỚC CỦA HỆ THỐNG SỐ 1.1.1 Hệ thống tương tự (Analog System) Là thiết bị thao tác đại lượng vật lý biểu diễn dạng tương tự Trong hệ thống tương tự đại lượng thay đổi khoảng giá trị liên tục Một vài hệ thống tương tự thường gặp như: khuếch đại âm tần, thiết bị thu phát băng từ,…Tín hiệu tương tự minh hoạ hình 1.1 Hình 1.1 1.1.2 Hệ thống số (digital system) Là tập hợp thiết bị thiết kế để thao tác thông tin logic hay đại lương vật lý biểu diển dạng số, tức đại lượng có giá trị rời rạc Đây thường hệ thống điện tử đơi có hệ thống từ, hay khí nén Một vài hệ thống kỹ thuật số ta thường gặp là: máy vi tính, máy tính tay, thiết bị nghe nhìn số hệ thống điện thoại Tín hiệu số minh họa hình 1.2 Hình 1.2 Mạch số có nhiều ưu điểm so với mạch tương tự mạch số ngày có nhiều ứng dụng ngành điện tử, hầu hết lĩnh vực khác Một số ưu điểm kỹ thuật số: - Thiết bị số dễ thiết kế - Thông tin lưu trữ truy cập dễ dàng nhanh chóng - Tính xác độ tin cậy cao - Có thể lập trình hệ thống hoạt động hệ thống kỹ thuật số - Mạch số bị ảnh hưởng nhiễu, có khả tự lọc nhiễu,tự phát hện sai sửa sai - Nhiều mạch số tích hợp chíp IC - Độ xác độ phân giải cao Nhược điểm kỹ thuật số Hầu hết đại lượng vật lý có chất tương tự, đại lượng thường đầu vào đầu hệ thống theo dõi, xử lý điều khiển Như muốn sử dụng kỹ thuật số làm việc với đầu vào đầu dạng tương tự ta phải thực chuyển đổi từ dạng tương tự sang dạng số, sau xử lý thông tin số từ ngõ vào chuyển ngược lại từ dạng số xử lý sang dạng tương tự, nhược điểm lớn kỹ thuật số Để sử dụng hệ thồng kỹ thuật số đầu vào đầu dạng tương tự ta cần thực bước sau đây: Biến đổi thông tin đầu vào dạng tương tự thành dạng số Xử lý thông tin số Biến đổi đầu dạng số lại dạng tương tự Để hiểu q trình chuyển đổi ta xem ví dụ minh họa hình 1.3 sau: Theo sơ đồ khối hình 1.3 nhiệt độ dạng tương tự đo, sau giá trị đo chuyển sang đại lượng số hệ thống biến đổi tương tự sang số (Analog to Digital Converter – ADC) Đại lượng số xử lý qua mạch số Đầu số đưa đến biến đổi số sang tương tự (Digital to Analog Converter – DAC), cuối đầu tương tự đưa vào điều khiển để tiến hành điều chỉnh nhiệt độ Một nhược điểm khác hệ thống số giá thành cao, ví dụ truyền hình số tốn truyền hình tương tự 1.1.3 Hệ thập phân Trong hệ thống số hệ thập phân gần gũi ta sử dụng ngày Khi hiểu đặc điểm giúp hiểu hệ thống số khác Hệ thập phân – hay gọi hệ số 10 Bao gồm 10 chữ số (ký hiệu) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Hệ thập phân hệ thống theo vị trí giá trị chữ số phụ thuộc vào vị trí Để hiểu rõ điều ta xét ví dụ sau: xét số thập phân 345 Ta biết chữ số biểu thị trăm, biểu thị chục, đơn vị Xét chất, mang giá trị lớn ba chữ số, gọi chữ số có nghĩa lớn (MSD) Chữ số mang giá trị nhỏ nhất, gọi chữ số có nghĩa nhỏ (LSD) Để diển tả số thập phân lẻ người ta dùng dấu chấm thập phân để chia phần nguyên phần phân số Ý nghĩa số thập phân mô tả sau: Ví dụ 1: Số 435.568 435.568 = 4x102 + 3x101 + 5x100 + 5x10-1 + 6x10-2 + 8x10-3 Tóm lại, số thập phân; nhị phân hay thập lục là tổng tích giá trị chữ số với giá trị vị trí (cịn gọi trọng số) 1.1.4 Hệ nhị phân Trong hệ thống nhị phân (binary system) có hai giá trị số Nhưng biểu diễn đại lượng mà hệ thập phân hệ hệ thống số khác biểu diễn được, nhiên phải dùng nhiều số nhị phân để biểu diễn đại lượng định Tất phát biểu hệ thập phân áp dụng cho hệ nhị phân Hệ nhị phân hệ thống số theo vị trí Mỗi nhị phân có giá trị riêng, tức trọng số, luỹ thừa Để biểu diễn số nhị phân lẽ ta dùng dấu chấm thập phân để phân cánh phần nguyên phần lẻ Ý nghĩa số nhị phân mô tả sau: Để tìm giá trị thập phân tương đương ta việc tính tổng tích số (0 hay 1) với trọng số Ví dụ2 : 1100.1012 = (1x 23) + (1x 22) + (0x21) + (0x20) + (1x2-1) + (0x2-2) + (1x 23 ) = + + + + 0.5 + + 0.125 = 12.125 CÁCH GỌI NHỊ PHÂN Một số số nhị phân gọi bit (Binary Digital) Bit đầu (hàng tận bên trái) có giá trị cao gọi MSB (Most Significant Bit – bit có nghĩa lớn nhất), bit cuối (hàng tận bên phải) có giá trị nhỏ gọi LSB (Least Significant Bit – bit có nghĩa nhỏ nhất) Số nhị phân có bit gọi byte, số nhị phân có bit gọi nipple Một nhóm bit nhị phân gọi word (từ) số có 16 bit, số 32 bit gọi doubleword, 64 bit gọi quadword Lũy thừa 210 = 1024 gọi tắt 1K (đọc K hay kilo), ngôn ngữ nhị phân 1k 1024 1000 Những giá trị lớn như: 211 = 21 10 = 2K 212 = 22 210 = 4K 220 = 210 210 = 1K 1K = 1M (Mega) 224 = 24 220 = 1M = 4M 230 = 210 220 = 1K 1M = 1G (Giga) 232 = 22 230 = 4.1G = 4G Bảng trị giá 2n TÍN HIỆU SỐ VÀ BIỂU ĐỒ THỜI GIAN Biểu đồ thời gian dùng để biểu diễn thay đổi theo thời gian tín hiệu số, đặc biệt biểu diễn hai hay nhiều tín hiệu số mạch điện hay hệ thống CÁCH ĐẾM NHỊ PHÂN Cách đếm số nhị phân trình bày theo bảng sau Nếu sử dụng N bit đếm 2N số độc lập Ví dụ 3: bit ta đếm 22 = số ( 002 đến 112 ) bit ta đếm 24 = 16 số ( 00002 đến 11112 ) Ở bước đếm cuối cùng, tất bit trạng thái 2N – tong hệ thập phân Ví dụ: sử dụng bit, bước đếm cuối 11112 = 24 – = 1510 1.1.5 Hệ thống số bát phân (Octal Number System) Hệ bát phân có số nghĩa có ký số : 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, ký số số bát phân có giá trị bất ký từ đến Mỗi vị trí ký số hệ bát phân có trọng số sau: 1.1.6 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal Number System) Hệ thống số thập lục phân sử dụng số 16, nghĩa có 16 ký số Hệ thập lục phân dùng ký số từ đến cộng thêm chữ A, B, C, D, E, F Mỗi ký số thập lục phân biểu diễn nhóm ký số nhị phân Ý nghĩa hệ thống số thập lục phân mô tả bảng sau: Mối quan hệ hệ thống thập lục phân, thập phân nhị phân trình bày bảng sau: CÁCH ĐẾM SỐ THẬP LỤC PHÂN: đếm số thập lục phân, vị trí tăng dần đơn vị từ F đếm đến giá trị F, vịng đếm lại trở vị trí ký số tăng lên Trình tự đếm minh họa đây:0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F, 10, 11, 12, 13, ,1A, 1B, ,20, 21, ,26, 27, 28, 29, 2A, 2B, 2D, 2E, 2F, , 40, 41, 42 …., 6F8, 6F9, 6FA, 6FB, 6FC, 6FD, 6FE, 6FF,700,… Trang Bài 2:ĐẠI SỐ BOOLE VÀ ỨNG DỤNG Trang 2.1 THIẾT KẾ BIỂU THỨC LOGIC 2.1.1 CÁC PHÉP TỐN Ở ĐẠI SỐ BOOLE Bởi đại lượng có hai trạng thái nên đại số Boole khác đại số thường dễ tính tốn Ở đại số Boole khơng có phân số, số thập phân, số ảo, số phức, số… mà thực chủ yếu phép tính tốn sau: Phép OR Phép AND Phép phủ định NOT Các phép tính áp dụng cho logic 1: 2.1.2 THIẾT LẬP BIỂU THỨC LOGIC Lập hàm logic cho cổng ta biết cho kết nối cổng Từ biểu thức biết ta tính logic tương ứng với mỗt tổ hợp logic vào, lập bảng thật ngõ vào (biến số) ngõ (hàm) Để tính logic tương ứng với tổ hợp logic ta thường tính thẳng mạch Ví dụ: Ví dụ với mạch với ngõ vào nên ta có tổng cộng 16 tổ hợp vào nên ta phải tính 16 trạng thái khác lập bảng thật (Truth Table) 2.1.3 THỰC HIỆN MẠCH TỪ BIỂU THỨC LOGIC gồm cổng nand ngõ vào; hay 4066 cổng truyền chiều số tương tự vv Hình 1.74 sơ đồ chân số cổng logic loại 4000 hay dùng Bài 5:SỬ DỤNG CỔNG LOGIC 1.1 Chống xung nhọn cho nguồn cấp Hãy trở lại xem xét cấu trúc cổng logic loại cột chạm hình 1.75 Ngõ Y giả sử đổi trạng thái từ thấp lên cao Q3 chuyển trạng thái từ ngắt dẫn dẫn bão hồ cịn Q4 từ dẫn bão hoà sang ngưng dẫn Q4 cần khoảng thời gian vài chục ns để ngưng chế độ dẫn bão hồ trước đó, thời gian Q3 dẫn ln dịng nguồn cấp tăng lên vài mA Giả sử hệ thống mạch sử dụng nhiều cổng logic chuyển trạng thái rõ ràng nguồn cấp phải lớn nữa, kéo theo áp nguồn bị giảm xuống chốc lát, điện cảm phân tán đường tiếp điện cịn làm giảm nguồn (điện cảm kí sinh) Do nguồn thay đổi dẫn đến phát sinh dịng cảm ứng L(di/dt) Hình 1.75 Minh họa cách chống xung nhọn cổng logic loại cột chạm Như nguồn bị biến động nhiều vừa bị sụt giảm thất thường vừa có xung nhọn cảm ứng dẫn đến trạng thái logic mạch bị sai Hoạt động chuyển mạch nhiều tần số phát sinh xung nhọn lớn Để khắc phục tượng mắc tụ ceramic 0,01 uF tới 0,1 uF có điện cảm thấp ngõ vào cấp điện cho IC xuống mass để lọc bớt xung nhọn sinh Ngồi dùng thêm tụ tốt tantan, mylar vài uF tới vài chục uF đầu nguồn cấp cho khối mạch để ổn định áp nguồn 1.2 Giải ngõ vào không dùng Ta biết đến cấu trúc nhiều cổng logic loại TTL có nhiều ngõ vào khơng dùng tương đương với nối lên nguồn trường hợp nối phát transistor, ngõ vào không dẫn Tuy nhiên ngõ vào nối dẽ tiếp nhận nhiễu điện từ bên với cổng TTL dù ngõ khơng dùng để trống transistor mạch phân cực tiêu tốn lượng vơ ích mà lại làm nóng cổng logic ta nên nối lên cao hay xuống mass tuỳ loại cổng Giải ngõ vào không dùng cổng and, nand Nối lên Vcc hay qua điện trở 1-10K nhằm giới hạn dòng điện ngược vào transistor có xung nhọn đường cấp nói phần biểu thức logic ngõ cổng and (minh hoạ hình 1.76) AB = AB khơng có thay đổi Nối ngõ vào khơng dùng tới ngõ vào có dùng (chập chung ngõ vào lại với nhau) Cách nối làm tăng điện dung ngõ vào với tần số cao sinh trở kháng lớn rút bớt dòng từ cổng Cách không nên dùng với họ 74, 74LS,ALS, 74F Hình 1.76 Cách nối ngõ vào khơng dùng Giải ngõ vào không dùng cổng or, nor Thay nối ngõ khơng dùng lên Vcc ta nối xuống mass qua R khoảng 1K, ngõ mức thấp Khi với cổng OR : + A + B = A + B, ngõ không dùng không ảnh hưởng tới hoạt động logic cổng Cũng nối ngõ khơng dùng chung với ngõ có dùng (chập chung ngõ vào lại với nhau) giống với cổng and 1.3 Tránh tĩnh điện cho cổng CMOS Các mạch cổng CMOS cấu tạo transistor MOSFET, chúng có lớp cách điện SiO2 mỏng (khoảng 10 um) cực cổng G kênh dẫn nối thoát D nguồn Ngõ vào mạch CMOS gồm điện dung vài pF mắc song song với điện trở lớn nên có tính điện tác động vào chẳng hạn tay người chạm vào chân IC dịng tĩnh điện xả theo ngõ vào tạo nên áp cao hàng ngàn volt đánh thủng lớp cách điện mỏng manh Một mạch bảo vệ thường thêm vào có diode để ghim mức điện áp dương âm đặt vào lớp cách điện xảy xả tĩnh điện Thực tế điều kiện nhiệt đới nóng ẩm nước ta, IC bị hư hỏng nên để ý đến số biện pháp đảm bảo sau dùng cổng CMOS : - Không để IC nơi ẩm ướt, cất giữ cách cất vào xốp cách điện hay đặt bao giấy nhôm - Nên cắm IC vào mạch dùng không nên chạm tay vào chân IC, đụng nên đeo vòng dẫn điện để xả tĩnh điện từ người xuống mass Để tránh trường hợp giật điện vịng nên có điện trở hàng Mega ohm cách li khỏi mass - Nếu dùng mỏ hàn tốt nối đất đầu mỏ hàn - Khi IC dùng mạch không nên đụng chạm hay lấy khỏi mạch - Đảm bảo nguồn nuôi IC nằm khoảng cho phép - Các ngõ vào không dùng phải nối mass hay Vdd qua điện trở Bài 6:GIAO TIẾP TTL VÀ CMOS 2.1 Giao tiếp cổng logic với 2.1.1 Giữa TTL với TTL Do loại nên chúng đương nhiên mắc nối trực tiếp với Dịng trung bình để đảm bảo mức điện áp vào, mức cao hay thấp cho phép thì: IOH = 400uA IIH = 40uA mức cao IOL = 16mA IIL = 16mA mức thấp Như cổng TTL thúc khoảng 10 cổng logic loại Ở xét tính tương đối TTL có nhiều loại nên khả thúc tải (tính số toả ra) khác loại ALS thúc tới 20 cổng 74ALS khác Để biết xác dựa vào thơng số dịng vào IC số tay tra cứu IC để tính tốn 2.1.2 Giữa TTL với CMOS họ 74HC, 74HCT Ở mức thấp TTL thúc CMOS VOLmax(TTL)< VILmax(CMOS) IOLmax(TTL) > IILmax(CMOS) Ở mức cao TTL thúc CMOS áp mức cao TTL có 2,5 V CMOS chấp nhận áp mức cao khơng 3,5V nối mạch hoạt động sai logic Có cách để khắc phục dùng điện trở kéo lên ngõ cổng TTL Khi đó, qua điện trở R này, dịng từ nguồn nâng dịng vào CMOS nhờ áp mức cao TTL không thấp, CMOS hiểu Chẳng hạn cổng 74LS01 có IOLmax = 8mA, VOLmax = 0,3V thúc cổng 74HC00 có VIHmin = 3,5V, IIHmin = 1uA Khi 74LS01 mức thấp 0,3V nhận dịng hết mức 8mA cấp thông qua điện trở kéo lên (trong dịng IIHmin có 1uA nhỏ), phải cần điện trở kéo lên có giá trị nhỏ Rmin Còn mức cao 3,5V 74LS01 nhận dòng 100uA 74HC00 nhận dòng 1uA Vậy điện trở kéo lên phải có giá trị max để hạn lại dòng cho cổng Khi Rmax cơng suất tiêu tán max nhỏ Tụ C = 15pF thêm vào để mức thấp 0,3V mà chuyển lên mức cao tụ nạp cho áp lên 3,5V để CMOS “hiểu” Hình 1.77 Giao tiếp TTL với CMOS 2.1.3 TTL thúc CMOS có áp nguồn cao 5V Cũng giống trường hợp trên, mức thấp TTL thúc trực tiếp CMOS mức cao VOH(TTL) có 2,7V đến 5V chắn khơng thể thúc CMOS khoảng áp rơi vào vùng bất định ngõ vào CMOS Ta phải dùng điện trở kéo lên, dùng TTL ngõ cực thu để hở cho trường hợp 2.1.4 Giao tiếp CMOS-CMOS Với điện cấp, cổng CMOS thúc cho nhiều cổng loại CMOS dịng cấp khoảng 0,5 đến 5mA dòng nhận nhỏ (dưới 1uA) Tuy nhiên tần số hoạt động cao khả thúc tải giảm (có cịn 10 cổng) Lý tần số cao, điện dung ngõ vào cổng tải làm tăng cơng suất tiêu tán trì hỗn truyền mạch 2.1.5 CMOS thúc TTL Khi thúc tải mức cao thường VOH(CMOS) > VIH(TTL) dòng nhận IIH(TTL) vài chục uA nên CMOS thúc nhiều tải TTL Khi thúc TTL mức thấp phức tạp tuỳ loại CMOS cũ (4000) không thúc TTL CMOS (74HC) có thể, số cổng thúc tuỳ thuộc VOL(CMOS) > VIL(TTL) dòng tổng ngõ (CMOS) phải lớn tổng dòng ngõ vào IIL tải TTL Như vậy, việc giao tiếp cổng với đa dạng tuỳ thuộc yêu cầu người sử dụng Một vấn đề khác cần phải quan tâm IC giao tiếp chung nguồn cấp hay giao tiếp khoảng mức áp đảm bảo hoạt động Vì có số IC sản xuất để phục vụ cho việc chuyển mức điện áp giao tiếp CMOS với TTL hay CMOS 4000 với CMOS 74HC 2.2 Giao tiếp cổng logic với thiết bị điện 2.2.1 Giao tiếp với cơng tắc khí Các cơng tắc thường sử dụng để đóng mở nguồn cấp tạo trạng thái logic cho cổng làm dạng tiếp xúc khí nên đóng mở sinh tượng dội Hình 1.78 Giao tiếp với cơng tắc khí Với điện gia dụng đèn quạt tượng dội khơng ảnh hưởng dội xảy ngắn khoảng vài ms, đèn quạt khơng kịp sáng tắt hay quay dừng có mắt khơng thể thấy Nhưng với vi mạch điện tử, nhạy với thay đổi nhỏ nhanh Hiện tượng dội nảy sinh ta đóng cơng tắc thật đóng mở nhiều lần đóng hẳn hay mở cơng tắc thực cơng tắc bị hở đóng nhiều lần trước hở hẳn Bạn kiểm tra tượng dội công tắc với mạch đếm bố trí hình 1.78 Ở dùng cổng schmitt trigger CMOS để chuyển mạch tín hiệu tạo cơng tắc Do nhấn công tắc, gây dội, công tắc chuyển qua lại mass Vcc đưa vào cổng logic, Schmitt trigger nhạy áp vào lớn hay nhỏ áp ngưỡng áp mức cao hay mức thấp, mức cung cấp cho mạch đếm mạch hiển thị nối từ mạch đếm cho số đếm số lần dội công tắc Hiện tượng xảy vài chục ms với mạch logic “nguy hiểm” Để chống dội ta sử dụng phần cứng hay phần mềm Chẳng hạn bàn phím máy tính cơng tắc khí, phần mềm máy dị đọc cơng tắc chuyển tiếp khoảng thời gian ngắn khoảng 20ms, thực công tắc nhấn mức logic ấn ổn định sau khoảng thời gian dội phần mềm chấp nhận trạng thái cơng tắc Cịn trình bày cách chống dội tụ mạch chốt Chống dội dùng tụ lọc đầu vào Tụ C giá trị khoảng 0,01us nối ngõ vào cổng logic hình vẽ Khi nhấn cơng tắc, tụ C nạp qua công tắc vào tụ Tới công tắc nhả ra, có tượng dội tụ xả qua R xuống mass Thời xả 100k x 0,01uF = 1ms lớn chu kì dội tối đa cơng tắc vài trăm ns Do cổng logic chưa chuyển mạch, tới áp xả tụ giảm xuống tới mức ngưỡng cổng logic trạng thái logic ngõ lật lại (hình 1.79) Hình 1.79 Cách chống dội dùng tụ lọc Cổng logic NOT dùng loại TTL thường hay Schitt trigger Chống dội dùng mạch chốt Mạch chốt dùng cổng nand cổng ngõ vào có hồi tiếp chéo kết hợp với điện trở kéo lên mắc ngõ vào để tạo thành mạch chống dội từ công tắc Khi công tắc bật lên vị trí (như hình 1.80) ngõ vào NAND1 mức ngõ Q' = Hình 1.81 Cách chống dội dùng mạch chốt Q' = đưa ngõ vào NAND2, đồng thời ngõ vào cịn lại mức nối qua R2 lên Vcc nên Q= 0, Q= đưa ngõ vào nand1 dội có xảy làm cho ngõ vào từ công tắc từ xuống = nên ngõ nand1 Như chứng tỏ Q không bị ảnh hưởng công tắc bị dội Trạng thái chuyển mạch dứt khốt lần cơng tắc nhấn qua a lật lại trạng thái công tắc nhấn qua dạng khác chống dội thể hình 1.82: Hình 1.82 Chống dội dùng cổng NOT Bật công tắc sang mass, ngõ I2 mức đưa qua R ngõ vào I1 nên làm I2 cho dù cơng tắc có bị dội lên xuống nhiều lần Do ngõ I3 ln mức Ngược lại nhấn công tắc qua Vcc, ngõ I2 mức đưa ngõ vào I1 mức lại làm I2 mức bất chấp công tắc bị dội, kết I3 mức Cổng logic sử dụng mạch chốt loại TTL hay CMOS thường hay schmitt trigger cổng NOT 4069, 4040; cổng NAND 7400, 4011, 74132,… 2.2.2 Giao tiếp với tải nhỏ Tải sử dụng phong phú, R hay có tính cảm kháng, tải tuyến tính hay phi tuyến, tải áp thấp, dịng thấp cao, xoay chiều hay chiều Các cổng logic chế tạo giao tiếp với hầu hết loại tải cổng có dịng thấp, áp thấp chúng thúc tải nào? Tải có ảnh hưởng trở lại cổng logic khơng? Phần trình bày số khả cổng logic giao tiếp với loại tải khác : Led đơn hay sử dụng để hiển thị vi mạch điện tử, áp rơi 2V, dịng qua khoảng vài mA nhiều cổng logic loại TTL CMOS 74HC/HCT thúc trực tiếp led đơn Tuy nhiên loại CMOS 4000, 14000 khơng thể dịng vào mức cao thấp nhỏ (dưới 1uA, 0,5mA) chúng hoạt động cho áp lớn loại loại Mạch giao tiếp với led hình 1.83 : Hình 1.83 Giao tiếp với LED R điện trở giới hạn dòng cho led, tuỳ loại cổng logic sử dụng mà R khác thường chọn 330 ohm (điện áp Vcc =5VDC) tuỳ theo việc lựa chọn độ sáng led Ngoài led cổng logic thúc trực tiếp loại tải nhỏ khác loa gốm áp điện (loa thạch anh) có dòng áp hoạt động nhỏ, loại loa có khả phát tần số cao Mạch thúc cho loa gốm hình 1.84 Hình 1.84 Cổng logic thúc loa Lưu ý loa gốm tải có tính cảm kháng, cổng chuyển mạch sinh dịng cảm ứng điện cao gây nguy hiểm cho transistor bên cổng cần diode mắc ngược với loa gốm để bảo vệ cổng 2.2.3 Giao tiếp với tải lớn Do không đủ dòng áp để cổng logic thúc cho tải, mặt khác thay đổi tải ngắt dẫn độ ngột, khởi động… gây áp lớn, dòng lớn đổ vượt sức chịu đựng tải nên cần có phần trung gian giao tiếp, transistor, thyristor, triac hay opto coupler theo mạch Hãy xét số trường hợp cụ thể : a Tải cần dòng lớn: Do dòng lớn vượt khả cổng nên dùng thêm transistor khuếch đại lên, tác động mức thấp dùng transistor pnp tác động mức cao nên dùng transistor loại npn Hình 1.85 Giao tiếp với tải cần dịng lớn Khi cần tính tốn điện trở phân cực cho mạch Giả sử tải cần dịng 100mA Khi transistor dẫn bão hồ βs= 25 Vậy tính dịng IB = IC/25 = 4mA ⇒ R1 = (Vcc - VBE - VCE)/IB ≈ 1K R2 thêm vào để giảm dòng rỉ transistor ngưng dẫn, R2 khoảng 10K Trường hợp tải cần dòng lớn ta dùng transistor ghép Darlington để tăng dịng b Tải cần áp lớn Khác với trường hợp tải cần dịng lớn, khơng thể dùng transistor làm tầng đệm cất cổng logic cấu tạo transistor bên nhạy, áp ngược chịu đựng chúng khơng lớn nên với áp tải lớn làm chết chúng chí làm chết ln transistor đệm bên Giải pháp trường hợp phải dùng thêm transistor khác làm nhiệm vụ cách li áp cao từ tải với cổng logic, dùng cổng đệm thúc chịu áp cao 7407 Hình 1.86 Giao tiếp với tải cần áp lớn Ở hình transistor cách li điện Q1 hoạt động điện mạch TTL transistor thúc Q2 hoạt động điện áp theo yêu cầu tải Ở mức thấp Q1 dẫn để dòng vào Q2 làm dẫn động chạy Trong mạch R1, R3 phân cực cho Q1, Q3 định dòng tải, R2, R4 dùng để giảm dịng rỉ, diode D để bảo vệ transistor Q2 khơng bị dV/dt Còn với cổng CMOS tác động mức thấp mức cao thúc tải tương tự Transistor darlington thay (như hình 1.86) thấy cần phải dòng lớn cho tải Riêng với cổng TTL tác động mức cao khơng cần transistor cách li đủ dịng cho tải (do phân cực nghịch tiếp giáp BC) Tuy nhiên phải lưu ý điện áp phân cực nghịch không vượt giới hạn điện áp chịu đựng mối nối BE (thông thường khoảng 60VDC) c Tải hoạt động áp xoay chiều Áp xoay chiều áp lưới 220V/50Hz hay dùng, với giá trị lớn nên cần cách li cổng logic với tải, số linh kiện hay dùng để cách li thyristor, triac, rờ le, ghép nối quang (opto coupler) Ở trình bày cách dùng thyristor opto coupler Cách dùng rờ le giống phần trước, với hai đầu cuộn dây rờ le bên transistor thúc chuyển mạch nằm bên tải Dùng triac: Transistor dùng đệm đủ dòng cho triac, điện trở phân cực mắc thêm để giảm dịng rỉ tính tốn giống trước Triac dùng cần quan tâm đến dịng thuận tối đa điện áp nghịch đỉnh ln nằm giá trị định mức Hình 1.87 Giao tiếp với tải hoạt động điện áp xoay chiều Dùng kết nối quang: Cách cách li hoàn toàn mạch áp thấp áp cao nhờ opto couple hình vẽ Cổng logic tác động mức thấp làm opto dẫn kéo theo SCR kích để mở tải Áp 20VDC nuôi opto chỉnh lưu từ nguồn xoay chiều, ổn áp diode zener Mạch tác động mức cao tương tự Hình 1.88 Giao tiếp dùng kết nối quang ... trí ký số hệ bát phân có trọng số sau: 1.1.6 Hệ thống số thập lục phân (Hexadecimal Number System) Hệ thống số thập lục phân sử dụng số 16, nghĩa có 16 ký số Hệ thập lục phân dùng ký số từ đến... lượng mà hệ thập phân hệ hệ thống số khác biểu diễn được, nhiên phải dùng nhiều số nhị phân để biểu diễn đại lượng định Tất phát biểu hệ thập phân áp dụng cho hệ nhị phân Hệ nhị phân hệ thống số theo... điểm giúp hiểu hệ thống số khác Hệ thập phân – hay gọi hệ số 10 Bao gồm 10 chữ số (ký hiệu) 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, Hệ thập phân hệ thống theo vị trí giá trị chữ số phụ thuộc vào vị trí Để