bài giảng kĩ thuật điện tử - P1

bài giảng kĩ thuật điện tử

2.5 Tạo dao động điều hoà

2.5.1 Nguyên lý chung

• Có ba ph ơng pháp:

- Dùng hệ tự dao động (mạch

khuếch đại có phản hồi d

ơng)

- Biến đổi tín hiệu tuần hoàn

từ dạng khác sang dạng hình

sin

- Dùng bộ biến đổi DAC

(biến đổi số- t ơng tự.)

2.5.2 Tạo dao động hình sin

từ hệ tự dao động

Cấu trúc khối:

• Điều kiện pha

K +  = 2n

• Điều kiện biên độ

K



Ur

1

K

.

 β

• Giá trị >1 xác định điều kiện cần để mạch tự kích

• Điều kiện =1 chuyển sang chế độ ổn định xác lập

12/28/23 Tran Tien Phuc-DHTS-NT 2

2.5.2a Mạch dao động ghép biến áp

- Hoạt động: Khi cấp điện nguồn vào mạch Ic biến thiên tăng Mạch phản hồi làm Ic nhanh chóng thông bão hoà

Khi Ic ngừng biến thiên, điện áp phản hồi mất, Ic biến thiên giảm về trạng thái cấm bảo hoà

- Sơ đồ

- Nhiệm vụ các linh kiện: T,

R1,R2, Re, sơ cấp M, C là mạch

k đại phân cực bằng dòng emitơ

Tải là khung cộng h ởng LC, trong

đó L là điện cảm cuộn sơ cấp của

M

Thứ cấp của M và Cp1 là mạch

phản hồi Phản hồi d ơng đ ợc quyết

định bởi chiều đấu cuộn dây biến

áp

Hệ tiếp tục chu kỳ sau

Khung dao động RLC

12/28/23 Tran Tien Phuc-DHTS-NT 4

Mạch dao động ghép biến áp *

I B =0A

I B = 20A

I B =40A

2

20 U CE V

I C mA

• Giả sử các điện trở phân cực xác lập điểm làm việc tại A Khi cấp nguồn dòng Ic tăng lên từ 0 làm biến thiên từ thông trong cuộn sơ cấp của M, tạo nên điện áp cảm ứng ở thứ cấp.

• Điện áp cảm ứng tác động lại BE của T làm T thông đến bảo hoà Tại giá trị bảo hoà thì điện áp cảm ứng bằng 0 thì Ic có xu h ớng biến thiên giảm để trở

về điểm làm việc A.

+

-+

-A

Mạch dao động ghép biến áp **

• Khi Ic biến thiên giảm, điện áp cảm ứng ở thứ cấp M đảo cực tính, phân cực cho T có xu h ớng kéo điểm làm việc về A và nhanh chóng làm cấm T

• Hệ lặp lại chu kỳ tiếp theo Tần số dao động do khung cộng h ởng

LC quyết định (trong đó L là điện cảm cuộn sơ cấp của M

+

-+

-I B =0A

I B = 20A

I B =40A

2

20 U CE V

I C mA

A

12/28/23 Tran Tien Phuc-DHTS-NT 6

2.5.2b Mạch dao động ghép tự biến áp

- Sơ đồ

- Nhiệm vụ các linh kiện: T, R1,R2,

Re, Lc,Lb, C là mạch k đại phân

cực bằng dòng emitơ Tải là khung

cộng h ởng LC, trong đó L= Lb+Lc

Lb và Cp1 là mạch phản hồi d ơng

- Hoạt động: Khi cấp điện nguồn vào

mạch Ic biến thiên tăng Mạch phản

hồi làm Ic nhanh chóng thông bão

hoà Khi Ic ngừng biến thiên, điện

áp phản hồi mất, Ic biến thiên giảm

về trạng thái cấm bảo hoà, điện áp

phản hồi mất và hệ tiếp tục chu kỳ

sau

• Tần số dao động

)C L (L

2

1 f

c

b 

 π

2.5.2c Mạch dao động ba điểm điện dung

Sơ đồ

- Nhiệm vụ các linh kiện: T,

R1,R2, Re, Rc là mạch k đại

phân cực bằng dòng emitơ Trên

lối ra có khung cộng h ởng LCtđ ,

trong đó

C2 C1

C1.C2

Ctd





C1, C2 và L là mạch cộng h ởng

song song Tín hiệu trên C2 qua

Cp1 gây phản hồi d ơng

- Hoạt động: Xem Work Bench

12/28/23 Tran Tien Phuc-DHTS-NT 8

2.5.2d Mạch dao động dùng RC xoay pha và phản hồi

6RC 2

1 f

π



• Nếu dùng LC thì ở tần số thấp

cuộn dây phải nhiều vòng gây

điện dung kí sinh không kiểm

soát đ ợc Tụ điện giá trị lớn th

ờng là tụ hoá có sai số lớn Giá

trị LC khó đạt độ chính xác và

ổn định

• Biện pháp tốt hơn là dùng RC

Ba mắt lọc RC để xoay pha 1800

• Để mạch dao động đ ợc phải

có K  29 bằng cách chọn tỉ

số Rht/Rtd mà Rtd= R3//Ro

• Muốn có biên độ dao động ở mức cần thiết thì chỉnh Rht

• Lấy tín hiệu dao động tại lối

ra của IC thuật toán

2.5.2e Mạch dao động dùng cầu Viên *

• Nếu lấy tín hiệu ra cho

phản hồi trở về lối vào

+ của IC thuật toán và

chọn giá trị khuếch đại

phù hợp thì mạch sẽ

phát dao động hình sin

• Tần số fo dễ dàng xác

định đ ợc qua Work

Bench hay bằng toán

• Nếu R1=R2 và C1=C2

RC 2

1 C

C R R 2

1 fo









• Mạch cầu Viên không

làm lệch pha tín hiệu

có tần số fo và cũng tại

tần số đó hệ số truyền

qua đạt trị số cực đại

12/28/23 Tran Tien Phuc-DHTS-NT 10

2.5.2e Mạch dao động dùng cầu Viên **

• Bằng toán học ng ời ta

đã xác định đ ợc hệ số

phản hồi

• Tại  = 1 thì fo=1/(2RC) độ lệch pha bằng không nên nếu nối mạch phản hồi với lối vào + và thiết kế hệ

số K  3 thì mạch dao động

• Độ ổn định tần số phụ thuộc R và C

• Khảo sát mạch trong Work Bench

3

1 arctg























RC

1







2 / 1 2

1 9

1









































và

Trong đó

2.5.2g Thí nghiệm mạch dao động dùng cầu Viên ***

• Nhận dạng linh kiện trên bảng mạch t ơng ứng với sơ đồ trong tài liệu h ớng dẫn Nêu nhiện vụ các linh kiện đó

• Lấy số liệu thực tế đối chiếu với kết quả trong Work Bench

12/28/23 Tran Tien Phuc-DHTS-NT 12

2.5.2g Thí nghiệm mạch dao động dùng cầu Viên ****

• Mặt sau của bảng mạch thí nghiệm về mạch dao động dùng IC

2.5.2g Thí nghiệm mạch dao động dùng cầu Viên ****

• Nhận dạng linh kiện và nêu nhiệm vụ của chúng trong sơ đồ