CH NG i NG hinh sin

Nếu đặt vào đầu tín hiệu và giả thiết thì a a’ Sơ đồ mạch tạo dao động theo nguyên tắc hồi tiếp Vậy tín hiệu vào của mạch khuếch đại và tín hiệu ra của mạch hồi tiếp bằngnhau cả về biên

I Tổng quan về mạch ứng dụng tạo dao động:

Mạch tự dao động là mạch khi có nguồn cung cấp nó tự làm việc cho ra tínhiệu dao động Mạch dao động có thể tạo ra dao động có dạng khác nhau như daođộng hình sin (dao động điều hòa), tạo xung chữ nhật, tạo xung tam giác, xung răngcưa hoặc tạo xung riêng biệt Các mạch dao động có thể làm việc trong dải tần từ vài

Hz đến hàng nghìn MHz Để tạo dao động có thể dùng các phần từ tích cực như đènđiện tử, transistor lưỡng cực, mạch khuếch đại thuật toán hoặc các phần tử đặc biệtnhư điot Tunel, điot Gunn

Các đèn điện tử được dùng khi yêu cầu công suất ra lớn Mạch tạo dao độngdùng đèn điện tử có thể làm việc từ phạm vi tần số thấp sang phạm vi tần số rất cao Ởtần số thấp và trung bình thường dùng mạch khuếch đại thuật toán để tạo dao động,còn ở tần số cao thì dùng transistor lưỡng cực hoặc Fet hoặc các loại điot đặc biệt đãnêu ở trên

Cần lưu ý rằng, khi dùng mạch khuếch đại để tạo dao động thì không cần dùngcác mạch bù tần số, vì mạch bù tần số làm giảm dải tần công tác của bộ tạo dao động

Các tham số cơ bản của mạch tạo dao động gồm tần số ra, biên độ điện áp ra,

độ ổn định tần số, công suất ra và hiệu suất Tuỳ thuộc vào mục đích sử dụng, khi thiết

kế có thể đặc biệt quan tâm đến một vài tham số nào đó hoặc hạ thấp yêu cầu đối vớitham số khác, nghĩa là tuỳ thuộc yêu cầu sử dụng mà cân nhắc xác định các tham sốmột cách hợp lí

Có thể tạo dao động điều hoà theo hai nguyên tắc cơ bản sau đây:

- Tạo dao động bằng hồi tiếp dương;

- Tạo dao động bằng phương pháp tổng hợp mạch

Ở đây ta chỉ nghiên cứu các mạch tạo dao động theo nguyên tắc hồi tiếp dương

Lập sơ đồ khối:

Để xét nguyên lí làm việc của mạch tạo dao động dùng sơ đồ khối hình dưới.Trong đó khối khuếch đại

Nếu đặt vào đầu tín hiệu và giả thiết thì

a a’

Sơ đồ mạch tạo dao động theo nguyên tắc hồi tiếp

Vậy tín hiệu vào của mạch khuếch đại và tín hiệu ra của mạch hồi tiếp bằngnhau cả về biên độ và pha nên có thể nối các đầu a và a’ với nhau mà tín hiệu vẫnkhông thay đổi

Lúc này, ta có sơ đồ của mạch tạo dao động làm việc theo nguyên tắc hồi tiếp

Rõ ràng, trong sơ đồ này, chỉ có dao động mà tần số của nó thoả mãn điều kiện sau:

(1)

Vì và đều là những số phức, nên (1) có thể viết lại như sau:

Trong đó:

modun hệ số khuếch đại;

modun hệ số hồi tiếp;

góc đi pha của bộ khuếch đại;

góc đi pha của bộ hồi tiếp

Có thể tách biểu thức (2) thành biểu thức, một biểu thức theo modun (2a) vàmột biểu thức theo pha (2b):

(2a)

, với n=0; (2b)tổng dịch pha của bộ khuếch đại và bộ hồi tiếp, biểu thị sự dịch pha giữa tín hiệu ramạch hồi tiếp và tín hiệu vào ban đầu

Khuếch đại

Hệ thống hồi tiếp

Thực tế, để có dao động khi mới đóng nguồn phải lớn hơn 1 làm cho biên độdao động tăng dần Do tính phi tuyến của phần tử khuếch đại điểm làm việc đi vàovùng làm giảm đến lúcmạch làm việc ở chế độ xác lập.

Vậy điều kiện dao động của mạch là

II/ Ứng dụng cụ thể và phân tích yêu cầu ứng dụng:

Mạch dao động được ứng dụng rất nhiều trong thiết bị điện tử, như mạch daođộng nội trong khối RF Radio, trong bộ kênh tivi màu, mạch tạo dao động xungdòng,xung mành trong tivi, tạo hình sin cho Vi xử lí hoạt động,v.v …

Yêu cầu của mạch tạo dao động tạo ra tín hiệu có biên độ, tần số ổn định cao, ítảnh hưởng của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm

Để đạt các yêu cầu đó mạch tạo dao động cần :

+ Dùng nguồn ổn áp

+ Dùng các phần tử có hệ số nhiệt độ nhỏ

+ Giảm ảnh hưởng của tải đến mạch tạo dao động như mắc thêm tầng đệm

+ Dùng các linh kiện có sai số nhỏ

+ Dùng các phần tử ổn nhiệt

CHƯƠNG II: NGUYÊN LÍ HOẠT ĐỘNG CỦA MẠCH

TẠO DAO ĐỘNG

I BJT:

I.1: Cấu tạo và nguyên lí của BJT:

I.1.1: Cấu tạo BJT:

Người ta lấy hai loại bán dẫn ghép với nhau ghép theo thứ tự P-N-P hoặc N-P-Nthì được cấu trúc loại Transistor tiếp giáp lưỡng cực và được viết tắt là BJT (BipolarJunction Transistor) Khái niệm lưỡng cực (Bipolar) ở đây được hiểu là Transistordùng hai loại hạt dẫn đa số: đó là điện tử( mang điện tích âm) và lỗ trống (mang điệntích dương ) Tùy theo cách ghép hai chất bán dẫn mà người ta có loại Transistor PNP

và Transistor NPN Transistor có 3 cực được gọi tên và kí hiệu như sau:

+Emitơ - kí hiệu là E (tiếng anh viết là Emitter)

+Bazơ - kí hiệu là B (tiếng anh viết là Base)

+Colectơ - kí hiệu là C (tiếng anh viết là collector)

Hình 1.1: cấu tạo và kí hiệu của BJT loại PNP và NPN

Trên hình 1.1 mô tả cấu tạo và kí hiệu của hai loại BJT, trên kí hiệu có mũi têntại Emitơ ngầm chỉ chiều dòng điện Emitơ

còn vùng Bazơ thì cần rất nhỏ, nhỏ hơn nhiều lần (tối thiểu là 10 lần hoặc bé hơn) sovới nồng độ hai vùng trên.

Với phân bố hạt dẫn đã nêu ở trên, người ta muốn đạt được một kết quả là dòngBazơ càng nhỏ càng tốt

I.1.2 Nguyên lí làm việc của BJT

BJT là loại cấu kiện bán dẫn có hai tiếp giáp PN Mỗi tiếp giáp PN về nguyêntắc giống như một Điot Phụ thuộc vào cách phân cực thuận hay ngược của hai tiếpgiáp này mà ta có các chế độ làm việc khác nhau của BJT Mô hình đơn giản của BJTđược mô tả như hình 1.2, hai tiếp giáp được kí hiệu (tiếp giáp Emitơ – Bazơ) và ( tiếpgiáp Colectơ – Bazơ) Có 4 trường hợp như sau :

a)Tranzito loại PNP b) Tranzito loại NPN

Hình 1.2 :Sơ đồ tương đương đơn giản của BJT

Để phân tích cơ chế làm việc và các dòng điện chạy trong BJT có thể lấy nềntảng đã nghiên cứu đối với điot bán dẫn

Xét BJT làm việc ở vùng tích cực: tiếp giáp Emitơ phân cực thuận, tiếp giápcolectơ phân cực ngược

Hai tiếp giáp PN hình thành hai vùng điện tích không gian Gọi tắt tiếp giápEmitơ–Bazơ là tiếp giáp Emitơ, tiếp giáp colectơ–bazơ là tiếp giáp Colectơ Nguồnmắc phân cực thuận cho tiếp giáp Emitơ, còn nguồn mắc phân cực ngược cho tiếpgiáp Colectơ Gần như toàn bộ điện áp nguồn hạ trên tiếp giáp Colectơ:

(1.1)

Hình 1.3: Sự hình thành dòng điện trong BJT

: điện áp hạ trên tiếp giáp Emitơ do nguồn cung cấp và / 0,7V(Si) và 0,3V (Ge)

: điện áp hạ trên tiếp giáp colectơ – Emitơ do nguồn cung cấp và

Do tiếp giáp Emitơ phân cực thuận, điện áp tổng trên tiếp giáp giảm đi và bằng:

(1.2)Làm cho dòng khuếch tán các hạt dẫn đa số tăng mạnh (lỗ trống từ Emitokhuếch tán sang Bazơ và điện tử từ Bazơ sang Emitơ) tạo thành dòng Tuy nhiên donồng độ (Emitơ)Bazơ) nên trong thành phần của chủ yếu do lỗ trống từ Emitơ tạothành

dẫn đa số tại Bazơ nhỏ, mặt khác bề dày của Bazơ là rất nhỏ nên dòng

Tiếp giáp colectơ phân cực ngược nên tổng điện áp trên tiếp giáp là:

(1.3)Điện áp tổng này có chiều gia tốc đối với lỗ trống nên nó kéo nhanh số lỗ trốngnày về colectơ tạo thành dòng colectơ

Tuy nhiên tại vùng Bazơ và colectơ có các hạt dẫn thiểu số và Các hạt dẫn nàydưới tác dụng của hình thành một dòng điện – kí hiệu là dòng Dòng này được gọi làdòng dư colectơ Bản chất dòng điện này giống như dòng điện ngược trong điot, nhưvậy dòng điện colectơ gồm 2 thành phần chính do hạt dẫn đa số từ Emitơ khuếch tánsang tạo thành và thành phần do hạt dẫn thiểu số ở vùng Bazơ và colectơ tạo thành

(1.4)

I.2: Các mạch khuếch đại cơ bản:

I.2.1: Mạch cực gốc chung:

Mạch cực gốc chung

Tiếp giáp EB được phân cực thuận còn tiếp giáp BC được phân cực ngược C1,

C2 là tụ điện liên lạc tín hiệu với tầng trước và tầng sau

Tín hiệu tới được đưa vào giữa hai cực phát – gốc (E-B), tín hiệu ra lấy giữahai cực gốc-góp (B-C).

Cực gốc B chung cho cả mạch vào và mạch ra, nên gọi là mạch cực gốc chung.Khi ta đưa tín hiệu tới đầu vào của mạch:

- Nửa chu kì dương của tín hiệu vào: Điện áp dương của tín hiệu hợp với điện

áp dương của nguồn E1, làm cực phát có điện áp dương hơn trước so với cực gốc UBE

tăng làm cho tiếp giáp EB phân cực thuận bởi điện áp lớn hơn, do đó IE tăng lên, làmdòng IC tăng, sụt áp trên R2 tăng, điện áp Uc giảm, nghĩa là dương lên nên điện áp radương hơn

- Nửa chu kì âm của tín hiệu vào: Điện áp âm của tín hiệu là giảm điện ápdương của nguồn E1, làm cho UE bớt dương hơn so với cực gốc nên UBE giảm, làmcho IE giảm, kéo theo IC giảm Sụt áp trên R2 giảm, điện áp UC tăng lên, nghĩa là âmhơn, làm cho tín hiệu ra âm đi

Như vậy, trong mạch cực gốc chung: điện áp ra đồng pha với điện áp vào Dựavào tính toán, người ta cũng tính được trở kháng vào và trở kháng ra, độ tăng dòng, độtăng áp, độ tăng công suất của transistor

KU lớn trong khoảng từ vài trăm đến một nghìn

- Độ tăng công suất: Kp=

Kp đạt giá trị khoảng 100 đến 1000

Mạch cực gốc chung chỉ dùng trong tầng dao động của máy thu, để dao độngđược ổn định, ít méo hoặc trong các tầng khuếch đại âm tần đầu, yêu cầu độ méo nhỏ,tạp âm ít, ổn định cao, hoặc trong tầng công suất các máy tăng âm có chất lượng cao

Mạch cực phát chung

Hai cực EB được phân cực thuận, BC được phân cực ngược Tín hiệu vào đưatới giữa phân cực BE Tín hiệu ra được lấy từ hai đầu điện trở R2, nghĩa là giữa 2 cựcEC

Cực phát E tham gia cả mạch vào và mạch ra, nên mạch này được gọi là mạchcực phát chung

Khi ta đưa tín hiệu tới đầu vào của mạch:

- Nửa chu kì dương của tín hiệu vào: điện áp dương của tín hiệu làm cho UB

bớt âm hơn, UBE giảm, IB và IC đều giảm, sụt áp trên R2 giảm đi, làm cho UC tăng tức

là làm cho UC âm hơn

- Nửa chu kì âm của tín hiệu vào: điện áp âm của tín hiệu phối hợp với điện áp

âm ở cực gốc làm cho UB âm hơn UBE tăng lên, IB và IC đều tăng Sụt áp trên R2 tăng,làm cho UC giảm, tức là UC dương lên

Như vậy, điện áp ra và điện áp vào ngược pha nhau

Qua đây ta thấy, UBE thay đổi thì IB, IC, IE thay đổi

- Trở kháng vào R1 có trị số khoảng 200-2000Ω

- Trở kháng ra R2 có trị khoảng 20 kΩ - 100 kΩ

- Độ tăng dòng:

- Độ tăng áp:

KU lớn trong khoảng từ vài trăm đến vài nghìn

- Độ tăng công suất: Kp=

Kp đạt giá trị khoảng 1000 đến 10000

Mạch cực phát chung là kiểu mạch được dùng phổ biến nhất vì KU, KI, KP đềulớn và hơn nữa R1, R2 không quá chênh lệch như mạch cực gốc chung Nên trongmáy thông dụng thường ghép tầng theo kiểu điện trở điện dung, vừa gọn nhẹ, vừa dễlắp ráp điều chỉnh

I.2.3: Mạch cực góp chung:

Mạch cực góp chung

Cực góp vừa tham gia vào mạch vào, vừa tham gia vào mạch ra nên gọi làmạch cực góp chung Tiếp giáp EB được phân cực thuận, tiếp giáp BC được phân cựcngược

Khi ta đưa tín hiệu tới đầu vào của mạch:

- Nửa chu kì dương của tín hiệu vào: cực gốc có điện áp ra ít âm hơn nên

UBEgiảm, dòng phát IE giảm, sụt áp trên R2 giảm, UE bớt âm hơn, nghĩa là dương hơntrước khi có tín hiệu vào

- Trở kháng ra R2 có trị khoảng 50Ω - 50kΩ.

- Độ tăng dòng xấp xỉ bằng bằng

Ki

- Độ tăng áp: Ku bao giờ cũng nhỏ hơn 1, vì điện áp vào bằng điện áp sụt trên

R2 cộng điện áp sụt trên tiếp giáp EB, điện áp ra là điện áp sụt trên R2

- Độ tăng công suất nhỏ khoảng vài chục

Mạch cực góp chung thường chỉ dùng ở tầng khuếch đại âm tần đầu cho cácmáy quay đĩa hoặc máy thu có đĩa Nó còn dùng trong tầng đệm thay biến áp giữa haitầng mạch cực phát chục vì nó có trở kháng vào lớn dễ phối hợp với trở kháng vàonhỏ của transistor

=> R B =

U BE thường được chọn trong khoảng 0.6V đến 0.7V

I.3.2: Phân cực cho transistor dùng điện áp phản hồi:

Mắc điện trở RB từ chân C về chân B

I.3.3: Phân cực cho transistor dùng cầu chia thế:

Cầu chia thế gồm R1, R2 sẽ xác định điện thế VB.

Lúc này:

UBE = UB = R2.I=R2

I.3.4: Dùng câu chia thế có bổ chính nhiệt:

Ngoài R1, R2 như trên, chân E được mắc xuống Masse

qua một điện trở RE có tác dụng bổ chính nhiệt

Ngoài ra người ta còn mắc song song với RE một tụ CE để nối tắt dòng tín hiệu

từ E xuống masse, thường chọn CE có dung kháng ZC << RE.

II OPAMP (OA):

II.1:Cấu tạo và nguyên lí làm việc của OA

II.1.1: Cấu tạo OA:

Các mạch khuếch đại thuật toán thực nghiệm, được lắp ráp bằng các transistor,các đèn điện tử chân không hoặc những linh kiện khuếch đại khác, được trình bàydưới dạng những mạch linh kiện rời rạc hoặc các mạch tích hợp đã tỏ ra rất tương hợpvới những linh kiện thực sự

Hình 2.1: Cấu trúc cơ bản của một mạch khuếch đại thuật toán

Ngõ vào là tầng khuếch đại vi sai, tiếp theo là các tầng khuếch đại trung gian(có thể là tầng đệm hoặc khuếch đại vi sai), tầng dịch mức DC để đặt mức phân cực

DC ở ngõ ra, cuối cùng là tầng đệm để khuếch đại dòng và có trở kháng ra thấp, tạotín hiệu bất đối xứng ở ngõ ra Các tầng khuếch đại đều ghép trực tiếp với nhau

Hình 2.2: Sơ đồ chân thực tế của OPAMP

OPAMP gồm có 8 chân, ta chỉ quan tâm đến 5 chân trong số đó:

- Chân số 7: dương nguồn, kí hiệu +Vcc.

- Chân số 4: âm nguồn, kí hiệu –Vcc

- Chân số 2: đầu vào đảo, kí hiệu là: , tín hiệu ra sẽ biến thiên ngược pha với tín hiệu ởđầu vào này

- Chân số 3: đầu vào không đảo, kí hiệu là: +, tín hiệu ra sẽ biến thiên cùng pha với tínhiệu ở đầu vào này

- Chân số 6: đầu ra

*Kí hiệu:

Kí hiệu OPAMP là một tam giác có hai ngõ vào (ngõ vào đảo có điện áp Vi-,ngõ vào không đảo điện áp Vi+), một ngõ ra (có điện áp V0), và nguồn cấp điện ±Vcc

Hình 2.3: Kí hiệu OPAMP

II.1.2: Nguyên lí làm việc của OA

Đầu vào vi sai của mạch khuếch đại gồm có đầu vào đảo và đầu không đảo, vàmạch khuếch đại thuật toán thực tế sẽ chỉ khuếch đại hiệu số điện thế giữ 2 đầu này.Điện áp này được gọi là điện áp vi sai đầu vào, hiệu điện thế vào vi sai:

Vi= Vi+ - Vi

-Trong hầu hết các trường hợp, điện áp đầu ra của mạch khuếch đại thuật toán

sẽ được điều khiển bằng cách trích một tỉ lệ nào đó của điện áp ra để đưa ngược vềngõ vào.Tác động này được gọi là hồi tiếp

Nếu tỉ lệ hồi tiếp bằng 0, nghĩa là không có mạch hồi tiếp, mạch khuếch đạiđược gọi là hoạt động ở trạng thái vòng hở Hệ số khuếch đại điện áp của KĐTT trongtrạng thái đó kí hiệu là Avo được gọi là hệ số khuếch đại vòng hở Và điện áp ra sẽđược tính theo công thức sau:

V0= Vi Avo = (Vi+ - Vi-).Avo

Do giá trị của Avo rất lớn và thường không được quản lí chặt chẽ ngay từ khichế tạo, các mạch khuếch đại thuật toán thường ít khi làm việc ở trạng thái không cóhồi tiếp Ngoại trừ trường hợp điện áp vi sai đầu vào vô cùng bé, Avo quá lớn sẽ làmcho mạch khuếch đại làm việc ở trạng thái bão hòa trong các trường hợp khác

II.2: Đặc tính và các thông số của một bộ KĐTT lý tưởng:

Ta có đáp ứng tín hiệu ra Vo theo các cách đưa tín hiệu vào như sau:

- Đưa tín hiệu vào ngõ vào đảo: V0= - Av0.Vi- (µV)

- Đưa tín hiệu vào ngõ vào không đảo: V0= Av0.Vi+ (µV)

- Đưa tín hiệu vào đồng thời cả 2 ngõ: (gọi là tín hiệu vào vi sai): V0= Av0 .V i

Ở trạng thái tĩnh: Vi+ = Vi- = 0

Hình 2.4: Đặc tính truyền đạt điện áp vòng hở

Theo đặc tuyến này có 3 vùng làm việc:

- Vùng khuếch đại: V0= Av0 .V i

Vi= Vi+ - Vi- nằm trong khoảng ±Vs

- Vùng bão hòa dương: V0= +Vcc, Vi > Vs

- Vùng bão hòa âm: V0= -Vcc, Vi<-Vs

±Vs là các mức ngưỡng của điện áp vào, giới hạn phạm vi mà quan hệ V0 (Vi)còn là tuyến tính Các KĐTT thường có Vs khoảng từ vài chục µV đến vài trăm µV Trong thực tế người ta rất ít sử dụng KĐTT ở trạng thái vòng hở vì tuy Av0 rấtlớn nhưng tầm điện áp vào bị giới hạn quá bé (trong khoảng ±Vs) Mạch khuếch đạivòng hở thường chỉ được sử dụng trong độ xung.Trong chế độ khuếch đại tuyến tính,người ta phải dùng hồi tiếp âm để tạo sự làm việc ổn định cho bộ khuếch đại, đồngthời vùng làm việc của tín hiệu vào tương ứng sẽ được mở rộng hơn.Trạng thái KĐTT

có thêm mạch hồi tiếp như vậy được gọi là trạng thái vòng kín

* Mạch khuếch đại lý tưởng:

- Tổng trở vào lớn vô hạn: Ri → ∞

- Tổng trở ra bằng không: R0 0 (thường R0<1Ω)

- Hệ số khuếch đại điện áp lớn vô hạn : Av0 → ∞ (Thực tế Av0>10000)

- Dòng phân cực ngõ vào: Ib=0 (thực tế từ vài chục nA đến hàng trăm nA)

Cân bằng một cách lí tưởng, nghĩa là khi tín hiệu lối vào bằng 0 thì mức điện

áp lối ra phải bằng 0

Trong thực tế, các mạch khuếch đại thuật toán không hoàn toàn đáp ứng đượcnhững yêu cầu nói trên

II.3 Một số cách mắc cơ bản:

II.3.1 Mạch khuếch đại đảo:

Tín hiệu ngõ ra đảo pha so với tín hiệu ngõ vào

II.3.2: Mạch khuếch đại không đảo :

Tín hiệu ngõ ra cùng pha so với

tín hiệu ngõ vào

II.3.3: Mạch cộng đảo :

Tín hiệu ngõ ra là tổng giữa các thành phần ngõ vào nhưng trái dấu

II.3.6: Mạch khuếch đại vi sai (mạch trừ):

Mạch chỉ khuếch đại khi giữa hai tín hiệu ngõ vào có sự sai lệch về điện áp

căn bản của ngành điện tử Mạch dao động được sử dụng phổ biến trong các thiết bịviễn thông Một cách đơn giản, mạch dao động là mạch tạo ra tín hiệu Tổng quát,người ta thường chia ra làm 2 loại mạch dao động: Dao động điều hòa (harmonicoscillators) tạo ra các sóng sin và dao động tích thoát (thư giãn - relaxation oscillators)thường tạo ra các tín hiệu không sin như răng cưa, tam giác, vuông (sawtooth,triangular, square).

Ta xem lại mạch khuếch đại có hồi tiếp

= 0 (360) điều kiện này chỉ thỏa ở một tần số nào đó, nghĩa là trong hệ thốnghồi tiếp dương phải có mạch chọn tần số

Nếu βAv >> 1 (đúng điều kiện pha) thì mạch dao động đạt ổn định nhanhnhưng dạng sóng méo nhiều (thiên về vuông) còn nếu βAv > 1 và gần bằng 1 thì mạchđạt đến độ ổn định chậm nhưng dạng sóng ra ít méo Còn nếu βAv < 1 thì mạch khôngdao động được

Khuếch đại

Hệ thống hồi tiếp

I.1: Dao động dịch pha RC (phase shift oscillator):

- Tạo sóng sin tần số thấp nhất là trong dải âm tần

- Còn gọi là mạch dao động RC

- Mạch có thể dùng BJT, FET hoặc Op-amp

- Nếu pha của Vf lệch 1800 so với Vs ta có hồi tiếp âm

- Nếu pha của Vf cùng pha với Vs (hay lệch 3600) ta có hồi tiếp dương Ðộ lợi của mạch khi có hồi tiếp:

(2.1) Trường hợp đặc biệt βAv = 1 được gọi là chuẩn cứ Barkausen (Barkausen criteria), lúc này Af trở nên vô hạn, nghĩa là khi không có tín hiệu nguồn Vs mà vẫn có tín hiệu ra V0, tức mạch tự tạo ra tín hiệu và được gọi là mạch dao động Tóm lại điều kiện để có dao động là: βAv = 1

- Thường dùng mạch khuếch đại đảo (lệch pha 180) nên hệ thống hồi tiếp phải lệch pha thêm 180 để tạo hồi tiếp dương

- Mạch tương đương tổng quát của toàn mạch dao động dịch pha được mô tả ởhình 1.2

- Ðể phân giải mạch ta theo 4 bước:

+ Viết phương trình tính độ lợi điện thế β = của hệ thống hồi tiếp

Dấu trừ cho biết hệ thống hồi tiếp có độ lệch pha

Từ β Độ khuếch đại vòng hở

Tóm lại :

I.1.2 Thiết kế mạch dịch pha dùng op-amp:

- Do op-amp có tổng trở vào rất lớn và tổng trở ra không đáng kể nên mạch dao động này minh họa rất tốt cho chuẩn cứ Barkausen Mạch căn bản được vẽ ở hình 1.4

- Tần số dao động được xác định bởi:

I.1.3 Tính chọn linh kiện mạch dùng BJT:

- Mạch khuếch đại là cực phát chung có hoặc không có tụ phân dòng cực phát

Hình 1.5

- Ðiều kiện tổng trở vào của mạch không thỏa mãn nên điện trở R cuối cùng của hệ thống hồi tiếp là:

R = RX + (R1||R2||Zb) (2.7) Với = β nếu có và = β( + ) nếu không có

- Tổng trở của mạch khi chưa có hồi tiếp ≈ không nhỏ lắm nên làm ảnh hưởng đến tần số dao động Mạch phân giải được vẽ lại:

Bước 3: Tần số dịch pha: 200 Hz (3)

Giả sử: C = 0.1F (với C=C1=C2=C3)

 R=3.2kΩ (với R= R4 = R5)

Ta có: R3 = R – hie = 3.2k – 2k = 1.2k

I.2 Mạch dao động cầu Wien: (wien bridge oscillators)

- Cũng là một dạng dao động dịch pha Mạch thường dùng op-amp ráp theo kiểukhuếch đại không đảo nên hệ thống hồi tiếp phải có độ lệch pha Mạch căn bản như hình 1.7a và hệ thống hồi tiếp như hình 1.7b

Hì

nh 1.7