ĐỒ án 2 thiết kế mạch dao động cầu wien

ĐỒ ÁN 2 – ĐỀ TÀI SỐ 2

HỌC PHẦN TT.MẠCH TƯƠNG TỰ (CT135)

Giảng viên hướng dẫn: Huỳnh Kim Hoa

Nhóm thực hiện: N5-CT4 – TN5
• Lê Phước Dinh
B1812117
• Lê Đức Thọ
B1812171
• Huỳnh Cơng Thịnh B1812170
• Trần Huệ Sương
B1812234
• Phạm Thị Thùy Trang B1812174
Cần thơ, ngày 11 tháng 11 năm 2020. 


GIỚI THIỆU ĐỀ TÀI
 Đề tài số 2: Thiết kế mạch dao động cầu Wien
 Yêu cầu:
Mạch dao động cầu Wien điều chỉnh được độ
méo(biến) dạng của tín hiệu và thay đổi được tần số
từ 1KHz – 5KHz.
Dùng nguồn Vcc=12V


NỘI DUNG BÁO CÁO
I. Sơ lược mạch cầu Wien.
II. Phân tích mạch.
III.Tính tốn và thiết kế mạch.

IV. Mạch thực tế.
V. Tín hiệu thực.


I. SƠ LƯỢC MẠCH CẦU WIEN
Mạch dao động cầu Wien cũng là một dạng dao động
dịch pha và tạo ra các sóng hình sin. Mạch thường dùng
op-amp ráp theo kiểu khuếch đại khơng đảo nên hệ
thống hồi tiếp phải có độ lệch pha 00.

Mạch căn bản

Hệ thống hồi tiếp


II. PHÂN TÍCH MẠCH
Mạch có dạng:


II. PHÂN TÍCH MẠCH
 Theo giáo trình mạch tương tự ta có cơng thức:
• fo=
• β=
• Av=3
 Điều kiện dao động của mạch:
• Khi Av< 3 : mạch sẽ khơng dao động.
• Khi Av>>3 : mạch dễ dao động nhưng tín hiệu ra bị biến dạng(đỉnh
dương và đỉnh âm của tín hiệu bị cắt).
Vậy để mạch dao động tốt thì khi khởi động mạch cần tính tốn
sao cho Av >3 để mạch dễ dao động, sau đó giảm xuống gần bằng

3 để giảm biến dạng.


II. PHÂN TÍCH MẠCH
Điều chỉnh biến dạng:

• Ta có thể dùng diode hoạt động trong vùng phi tuyến để thay đổi độ
lợi của mạch từ đó điều chỉnh biên độ và giảm biến dạng.
• Khi biên độ của tín hiệu ra cịn nhỏ thì hai diode khơng dẫn điện, độ
lợi A, khơng bị ảnh hưởng.
• Av= 1+ =3.2 ạch vẫn dao động tốt
• Khi điện thế đỉnh của tín hiệu ngang qua R4 khoảng 0.5V thì các diode
sẽ bắt đầu dẫn điện, D1 dẫn khi ngõ ra dương, D2 dẫn khi ngõ ra âm.
Lúc này 2 diode hoạt động giống điện trở, làm giảm độ lợi của mạch.
• Thực tế việc phân giải hoạt động của diode trong vùng phi tuyến
tương đối phức tạp, nên người ta mắc thêm điện trở R 5 để điều chỉnh
độ lợi của mạch sao cho độ biến dạng xuống mức thấp nhất.


II. PHÂN TÍCH MẠCH
 Điều chỉnh tần số dao động:

• Ta có thể thay đổi một trong các
thành phần trên. Tuy nhiên khi thay
đổi thì độ lợi vịng cũng thay đổi
theo nên có thể làm mất dao động,
biến dạng tín hiệu.
• Cách khắc phục: thay đổi R1 R2 hoặc
C1 C2 cùng lúc để không làm thay
đổi hệ số hồi tiếp . Dùng biến trở

đôi để điều chỉnh tần số.


II. PHÂN TÍCH MẠCH
• Tuy nhiên, hai biến trở rất
khó đồng nhất và thay đổi
giống hệt nhau nên giữ
vững. Để điều chỉnh tần số
dao động của mạch ta dùng
kỹ thuật hồi tiếp âm và chỉ
thay đổi một phần mạch và
không làm thay đổi độ lợi
vòng.


II. PHÂN TÍCH MẠCH
 Tần số dao động của mạch vẫn được xác định bởi:
• fo=
• β=
Với C1=C2=C, R2 = R

fo=
Chọn linh kiện: opamp thích hợp trong IC TL082 phù hợp
với u cầu đề tài và có trong mơ phỏng MULTISIM.


III. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠCH
Theo u cầu bài ta có dạng mạch:

III. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠCH
• Ta chọn:
R1= R 4= R 8= 10kΩ
R 7= 50kΩ
R 9= 22kΩ (kết hợp với diode và R7 để chỉnh độ méo của tín hiệu)
• Theo cơng thức ở phần phân tích mạch ta có:
fmax=1/(2πC) = 5KHz
 5=1/(2π => =1.013 kΩ
=>Chọn =1kΩ
fmin=1/(2πC = 1KHz
1=1/(2π

=> R2=24.33 kΩ

=>Chọn R2=25kΩ


III. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠCH
 Biến trở R2 dùng để chỉnh tần số.
 Biến trở R7 dùng để chỉnh biến dạng.
 Khi: R2 = 0kohm => f0 5kHz
R2 = 25kohm => f0 1kHz


III. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠCH


III. TÍNH TỐN VÀ THIẾT KẾ MẠCH
Kết quả mơ phỏng:

IV. MẠCH THỰC TẾ
 Các linh kiện được sử
dụng trong mạch:
•
•
•
•
•

IC TL082
Biến trở
Điện trở
Diode
Tụ điện


V. TÍN HIỆU THỰC


TỔNG KẾT ĐỀ TÀI
 Kết quả đề tài:
Mạch hoạt động.
 Hạn chế và tích cực:
Kết quả tính tốn từ lý thuyết và mô phỏng tương
đương nhau.
Nguồn tài liệu tham khảo phong phú,dễ tìm…


TÀI LIỆU THAM KHẢO:

– Giáo trình Mạch Điện Tử - Trương Văn Tám
–


CÁM ƠN THẦY CÔ
VÀ CÁC BẠN ĐÃ THEO DÕI.