Chương 4: THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG VÀ CHIA XUNG 1. Mục đích thiết kế khối dao động và chia xung: Đối với các thiết bò điện nói chung và các thiết bò số nói riêng. Bộ dao động đóng vai trò hết sức quang trọng để tạo xung điều khiển các thiết bò họat động.Tùy thuộc vào yêu cầu kỹ thuật ma có các mạch dao động tương ứng .Đối với những hệ thống không cần sự chính xác qúa cao và tần số thấp có thể sử dụng những linh kiện rời như: R,L,C, BTT để tạo mạch dao động hoặc là sử dụng IC 555…Đối với những hệ thống cần sự chính xác cao như máy tính ,hệ thống điều khiển, đồng hồ…,không thể sử dụng những mạch dao động trên vì độ chính xác không cao, độ sai số của linh kiện lớn, tần số không đáp ứng được. Do đó phải sử dụngnhững mạch có độ chính xác cao hơn, mà thông dụng hiện nay làsử dụng mạch dao động thạch anh. 2. Các mạch dao động căn bản:  Dao động dòch pha: +Tần số dao động: fo= 6nRC2 1 +Điều kiện dao động: Av 29  Dao độfg cầu viên(wien): Tần số dao động: fo= nRC2 1 A Điều kiện dao động: 1 + R RT >3  Dao động cộng hưởng LC: Tần số dao động: fo= LCn2 1  Dao động Colpilts: Tần số dao động: fo= LC 2 n2 1  Dao động Hartley: Tần số dao động: fo= LC2 1 2 1  Dao động vùng trở âm: Tần số dao động: fo = 2 I LC r/)R+Rb_(1 n2 1  Dao động thạch anh: Tần số dao động fo: được ấn đònh sẳn. Ngày nay thạch anh rất phổ dụng nhất là trong các mạch đòi hỏi độ chính xác cao. Do yêu cầu của đề tài đòi hỏi phải có sự chính xác cao nên người viết chọn bộ dao động ở đây là thạch anh để làm xung chuẩn.  Sơ lược đặc tính cơ bản của thạch anh. Cắt tinh thể thạch anh theo một phương vò góc xác đònh, chúng ta được các iếng thạch anh (dạng tròn,vuông,dài,thanh…).Sau đó mạ lên hai mặt thạch anh lớp kim loại và gắn lên các điên cực để tạo thành các bộ dao động thạch anh. Thạch anh có đặc tính là khi chòu kích thích bởi một điện trường thì bò biến dạn. Ngược lại khi thạch anh chòu kích thích cơ học thì lại phát ra điện trường,đó là hiệu ứng điện áp.Vậy nếu kích thích thạch anh bằng nguồn điện thạch anh dao động và lại phát ra điện trường. Biên độ điện áp chỉ ra đủ lớn đối với tần số cộng hưởng riêng của hệ. 3. Mạch dao động tạo xung 1 phút sử dụng thạch anh 32768 Hz: Thạch anh 32768 Hz sau khi được chia 15tần FF sẽ cho ra tần số 1Hz để tạo được xung 1 phút phải qua 6 tầng Flip-Flop nữa kết hợp với cổng logic để được xung 1 phút (1/ 60 Hz). *Sợ đồ mạch: *Ưu điểm: Tạo được xung 1s mà không cần dùng cổng logic, sử dụng các ngõ ra còn trống để kích các khối khác: chỉnh giờ, đa hợp chọn kênh… *Nhược điểm: Phải sử dụng cổng logic để tạo tín hiệu xung 1 phút. 4. Mạch tạo xung 1 phút sử dụng thạch anh 1M: Thạch anh 1MHz sau khi được chia 20 tần FF sẽ cho ra tần số 1Hz để tạo được xung 1 phút phải thêm 6 tần ff nữa kết hợp với cổng logic . 2 20 = 1048 2 6 =64  Sơ đồ mạch: 11 4060 4040 Cp 10 9 10 11 12 10 9 RES RES Xung 1 phút 32768HZ +V 5V S J CP K R QN Q 4040 CP MR Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 4060 10 11 9 7 6 5 3 2 4 13 12 14 15 1 100K  Ưu điểm: Chia thạch anh có tần số càng cao thì độ chín` xác tăng lên.  Nhược điểm: Khó khăn trong việc tạo tín hiệu Reset bộ điếm. 5. Mạch dao động tạo xung 1 phút sử dụng mạch dao động của đồng hồ treo tường: Mạch dao động của đồng hồ treo tường tạo ra dao động tần số 1Hz vói biên độ và dòng điện thấp. Do đó để kích qua mạch chia phút phải qua cần phải qua Tranzitor đệm.  Sơ đồ mạch: Xung 1 phút Xung 1 giây +V 5V NPN 4040 CP MR Q0 Q1 Q2 Q3 Q4 Q5 Q6 Q7 Q8 Q9 Q10 Q11 330  Ưu điểm: Đơn giản tương đối chính xác.  Nhược điểm: Cần cấp nguồn riêng cho cuộn dao động tạo xung, không thích hợp đối với môi trường công nghiệp và ngoài trời. 6. Mạch tạo xung 1 phút sử dụng IC 555: Ta có: T 1 =0,7(R 1 +R 2 )C T 2 =0,7R 2 C T=0,7(2R 2 +R 1 )C T=T 1 +T 2 = 1phút. Chọn C=100 F R 1 =100 K Xung ra +V 5V Gnd Trg Out Rst Ctl Thr Dis Vcc 555 10k 100uF 378k R 2 = C7,0 60 - R 1 = 6_ 10.100.7,0 60 - 10.10 3 = 0,857.10 6 = 857.10 3 R2=378,5.10 3 () *Ưu điểm: Đơn giản dễ lắp ráp, rẽ tiền, dòng, áp ra lớn. *Nhược điểm: Khó tìm dinh kiện đúng trò số tính tóan, không chính xác do sai số của điện trở và tụ điện lớn. . nữa kết hợp với cổng logic . 2 20 = 1 048 2 6 = 64  Sơ đồ mạch: 11 40 60 40 40 Cp 10 9 10 11 12 10 9 RES RES Xung 1 phút 32768HZ +V 5V S J CP K R QN Q 40 40. Chương 4: THIẾT KẾ KHỐI DAO ĐỘNG VÀ CHIA XUNG 1. Mục đích thiết kế khối dao động và chia xung: Đối với các thiết bò điện nói chung và các thiết bò