Thực tập vô tuyến đại cương - Bài 4 pot

Bài 4
Sơ đồ dao động tín hiệu dạng sin


Mục đích: Để nắm vững nguyên lý hoạt động của các sơ đồ tạo dao động hình
sin tần số cao, tần số thấp và mạch tạo dao động có độ ổn định tần số cao dùng
thạch anh.
phần lý thuyết

Các mạch dao động điều hoà thờng đợc dùng trong các hệ thống thông
tin, trong các máy đo, máy kiểm tra v.v.
Các mạch tạo dao động có thể làm việc trong dải tần từ vài Hz đến vài
nghìn MHz. Để tạo dao động có thể dùng các phần tử tích cực nh: đèn điện tử,
transistor lỡng cực, FET và khuếch đại thuật toán v.v.
Có thể tạo dao động điều hoà theo hai nguyên tắc cơ bản sau đây:
- Tạo dao động bằng hồi tiếp dơng.
- Tạo dao động bằng phơng pháp tổng hợp mạch.
Trong bài thực nghiệm này chỉ nghiên cứu các mạch tạo dao động theo
nguyên tắc hồi tiếp dơng.
1. Điều kiện dao động của mạch tạo dao động
Mạch tạo dao động là mạch khuếch đại có hồi tiếp dơng. Hệ số khuếch
đại và hệ số phản hồi nói chung là một đại lợng phức.
Hệ số khuếch đại:


K
j
eKK

.=
&
K là modun của hệ số khuếch đại (độ lớn của hệ số khuếch đại).

K
là góc lệch pha giữa tín hiệu ở lối ra và tín hiệu lối vào của bộ khuếch
đại.
Hệ số hồi tiếp:





j
e.=
&
là môđun của hệ số hồi tiếp (độ lớn của hệ số hồi tiếp).


là góc lệch pha giữa tín hiệu ở lối ra và tín hiệu lối vào của bộ hồi tiếp.
Nếu tín hiệu hồi tiếp đa về lối vào của bộ khuếch đại bằng và đồng pha
với tín hiệu lối vào thì có thể không cần đa tín hiệu tới lối vào của bộ khuếch
đại vẫn có tín hiệu ở lối ra.

73
Đó chính là điều kiện dao động của mạch tạo dao động:


1

)(
==
+



K
j
eKK
&
&
Từ biểu thức trên có thể tách thành 2 biểu thức:
- Biểu thức tính theo môđun:
1. =

K
: gọi là điều kiện cân bằng biên độ.
Nó cho thấy mạch chỉ có thể tạo dao động khi hệ số khuếch đại của bộ
khuếch đại có thể bù đợc sự tổn hao do mạch hồi tiếp gây ra.
- Biểu thức viết theo pha:





n
K
2=+=
với n = 0, 1, 2
gọi là điều kiện cân bằng pha.

Tổng dịch pha của bộ khuếch đại và mạch hồi tiếp gây ra sao cho tín hiệu
hồi tiếp đồng pha với tín hiệu vào, gọi là hồi tiếp dơng.
2. Mạch điện các bộ tạo dao động LC
2.1. Mạch tạo dao động ghép biến áp
Mạch tạo dao động ghép biến áp khung cộng hởng nối với collector đợc
biểu diễn trên hình 4.1.
T
L1
R1
C
C
E
R
E
o +E
C
L
*
*
R2
C1

a): Dùng transistor lỡng cực
*
G
D
S
o
+
U

DD
Z
t
I
L
M
ht
U

o
C
R
C
R
s
o
*

b): Dùng transistor trờng
Hình 4.1: Mạch tạo dao động ghép biến áp.

Trớc hết ta xét điều kiện cân bằng pha của mạch. Giả sử điện áp tín hiệu
đặt vào base tại thời điểm nào đó là
, điện áp trên collector đợc xác định
nh sau:
B
U

C
U

BCC
UZSU
&&&
=

74
Điện áp này tạo trên cuộn cảm collector dòng điện :
L
I
&

Lj
USZ
Lj
U
I
BCC
L

&&
&
==

Dòng
L
I
cảm ứng sang cuộn thứ cấp điện áp hồi tiếp:

&


MjIUU
LBht

&&&
=
,

BCBCht
USZ
L
M
USZ
Lj
Mj
U
&&&
=



Trong đó M là hệ số hỗ cảm.
Để thoả mãn điều kiện cân bằng pha
phải đồng pha với điện áp ban
đầu . Mà trong biểu thức các thì S, Z
ht
U
&

B
U
&
ht
U
&
C
, L đều là dơng, (S là độ hỗ dẫn
hay độ dốc đặc trng truyền của transistor, Z
C
là trở kháng collector, L là hệ số
điện cảm của cuộn sơ cấp), vậy M phải âm để
và đồng pha.
ht
U
&
B
U
&
Tóm lại điều kiện cân bằng pha thoả mãn khi M < 0.
Dấu (*) trong cuộn biến áp chứng tỏ điện áp hồi tiếp về ngợc pha với điện
áp collector.
Xét điều kiện cân bằng biên độ:


C
ZSK .=
Trong đó:
tetdc
Zh

n
RZ
111
11
2
++=

e
e
h
h
S
11
21
=

ở đây
là hệ số trong hệ phơng trình hỗn hợp.
ij
h

0
11
=
=
CE
b
be
e
U

i
U
h


0
12
=
=
b
ce
be
e
i
U
U
h


0
21
=
=
CE
c
b
e
U
i
i

h


0
22
=
=
b
ce
c
e
i
U
i
h

Hệ số hồi tiếp:

75

n
L
M
U
U
C
B
===
&
&

n là hệ số biến áp chính là tỉ số vòng của thứ cấp và sơ cấp.
Điều kiện dao động của mạch tạo dao động là :

1

K
&
Do đó có thể suy ra:

0.
11
21
2

Z
h
hnn
e
e
(*)
Trong đó Z = R
tđ
// Z
t
.
Nếu cho vế trái của phơng trình (*) bằng không, ta có:

Z

hhh
n
eee 11
2
2221
2,1
22







=

Nh vậy ứng với mỗi tải, có thể xác định hệ số hồi tiếp từ đó suy ra hệ số
biến áp để mạch dao động đợc.
2.2. Các loại mạch dao động ba điểm
Các mạch tạo dao động LC kiểu ba điểm có thể đa về một kết cấu chung
nh hình 4.2.
o
U
ra
E
B
U
d
C
Z

1
Z
3
Z
2
-
+
A
1

Hình 4.2: Sơ đồ tổng quát mạch tạo dao động ba điểm.

Trong đó A
1
là một bộ khuếch đại bất kỳ dùng transistor lỡng cực,
transistor trờng, khuếch đại thuật toán. Trong đó U
d
là điện áp vào.
Các ký hiệu C - tơng ứng với collector
B - tơng ứng với base
E - tơng ứng với emitter của transistor.
Z
1
, Z
2
, Z
3
là các trở kháng.
Ngời ta đã chứng minh đợc rằng có 2 loại mạch tạo dao động ba điểm.

76
- Mạch ba điểm điện cảm.
Khi Z
1
, Z
2
là điện cảm Z
3
là điện dung.
- Mạch ba điểm điện dung.
Khi Z
1
, Z
2
là điện dung Z
3
là điện cảm.
2.2.1 Mạch dao động ba điểm điện cảm (Hartley).
Sơ đồ đợc trình bày trên hình 4.3 thoả mãn điều kiện cân bằng pha.
o
R
C
C
2


B
C
E
L

1
C
L
2
U
td
+E
C
R
E


C
1
R
1
R
2
C
E

Hình 4.3: Mạch tạo dao động 3 điểm điện cảm.

Vì Z
1
= X
1
=

L

1
: Điện cảm
Z
2
= X
2
=

L
2
: Điện cảm

C
ZZ

1
43
==
: Điện dung
Do đó ta chỉ quan tâm đến điều kiện biên độ. ở đây hệ số hồi tiếp:

n
L
L
U
U
C
B
===
1

2


n là hệ số biến áp.
Hệ số khuếch đại:







==
2
11
2
11
21
//
n
h
RP
h
h
SZK
e
td
e
e
C

Trong đó P là hệ số ghép giữa transistor và mạch.
Thay các giá trị trên vào biểu thức cân bằng biên độ
1

K
ta đợc:


0)1(
21
2
11
2
++
etdtde
hnRRnhn
Giải ta đợc 2 nghiệm:

77

td
eee
R
hhh
n
11
2
2121
2,1

22







=

Ta xét dấu sẽ đợc:


12
nnn
Trong mạch có dao động hình sin với tần số dao động:

CLL
ff
chdd
)(2
1
21
+
=


ở đây
là tần số cộng hởng của mạch L
ch

f
1
, L
2
, C.
2.2.2. Mạch dao động 3 điểm điện dung (colpits)
Sơ đồ đợc trình bày trên hình 4.4 là mạch tạo dao động 3 điểm điện dung.
o
+ E
C
U
tđ
B
C
E
C
1
L
C
E
C
2




C
t
R
E

R
1
R
2


Hình 4.4: Mạch tạo dao động 3 điểm điện dung.

Giả thiết R
1
// R
2
>> h
11e
.
Xét điều kiện cân bằng pha:
Ta có:
2
1
1
C
XX
BE

==
: Điện dung.

1
2
1

C
XX
CE

==
: Điện dung.

LXX
CB

==
3
: Điện cảm.
Do đó mạch thoả mãn điều kiện cân bằng pha.
Xét điều kiện cân bằng biên độ:

78
Ta có: Hệ số hồi tiếp:

n
C
C
U
U
CE
BE
===
2
1

Tơng tự nh phần máy phát 3 điểm điện cảm ta có:

2
11
2
21
)1(

nhRn
hR
nK
etd
etd
++
=


Tơng tự ta đợc:

td
eee
R
hhh
n
11
2
2121
2,1
22

=

và suy ra:
mạch có dao động hình sin với tần số gần bằng tần số riêng
của mạch cộng hởng song song gồm C
12
nnn
1
, C
2
, L:

21
21
2
1
CC
CC
L
ff
chdd
+
=

2.2.3. Mạch tạo dao động dùng thạch anh
Khi yêu cầu mạch tạo dao động có tần số ổn định cao, ngời ta thờng
dùng mạch tạo dao động dùng thạch anh.
Hình 4.5 trình bày ký hiệu quy ớc và sơ đồ tơng đơng của thạch anh.

A
o
o
B


(a) Ký hiệu quy ớc
C
P
L
q
o A
o B


C
q
r
q

(b) Sơ đồ tơng đơng của thạch anh
Hình 4.5

Vì điện trở tiêu hao r
q
nhỏ nên trong tính toán có thể bỏ qua.
Trở kháng tơng đơng của thạch anh đợc xác định nh sau:

79
p
q
q
pq
q
qq
Cj
Lj
Cj
CjCj
Lj
XZ





11
11
++

+
==


)(
1
2
2
pqqqp
qq
qq
CCLCC
CL
jXZ


+

==

Từ công thức trên ta có thể suy ra thạch anh có 2 tần số cộng hởng: tần số
cộng hởng nối tiếp
ứng với
q
f
0

=
q
Z
và tần số cộng hởng song song ứng
với
.
p
f
=
q
Z
Do đó suy ra:

qq
q
CL
f

2
1
=


p
q
q
tdq
pqq
qp
p

C
C
f
CL
CCL
CC
f +==
+
= 1
2
1
2
1



Trong đó
pq
pq
td
CC
CC
C
+
=

Các tính chất về điện của thạch anh có thể tóm tắt nh sau:
Phẩm chất cao : Q = 10
4
ữ 10

5
.
Tỉ số
qq
CL
rất lớn do đó trở kháng tơng đơng của thạch anh
qq
q
td
rC
L
R =
rất lớn.
C
q
<< C
p
.
Mạch dao động dùng thạch anh có thể đạt độ không ổn định tần số
tơng đối :

106
1010

ữ

o
f
f
.

a) Mạch điện của bộ tạo dao động dùng thạch anh có tần số cộng hởng
song song.
Hình 4.6 là mạch tạo dao động dùng thạch anh có tần số cộng hởng song
song.

80
Đây chính là sơ đồ 3 điểm điện dung. Nhánh có thạch anh nối tiếp với tụ
C
S
tơng đơng nh một điện cảm. Tần số dao động của mạch:


pdq
fff <<

tdd
Sd
L
C


<
1

+E
C
o
C
E
R

B
C
1
C
2
C
S
q


R
E
R
C







Hình 4.6: Mạch tạo dao động dùng thạch anh.

Trong đó L
tđ
là điện cảm tơng đơng của thạch anh.
Để giảm ảnh hởng của điện dung ra và điện dung vào đến tần số dao động
của mạch, ngời ta chọn:
C
S

<< C
1
, C
2
Tần số dao động của mạch:

.
pd
ff
b) Mạch tạo dao động dùng thạch anh với tần số cộng hởng nối tiếp.
Sơ đồ đợc trình bày trên hình 4.7.

T
R
1
R
E
*
C
S
o +E
C
R
2
*

Hình 4.7: Mạch tạo dao động dùng thạch anh với tần số cộng hởng nối tiếp

81
Sơ đồ trên thạch anh đợc nối trong mạch hồi tiếp đóng vai trò nh một
phần tử ghép có tính chất chọn lọc tần số.
Khi tần số dao động f
dđ
f
q
thì trở kháng thạch anh Z
q
= 0 do đó sụt áp
trên thạch anh nhỏ làm cho điện áp hồi tiếp về base tăng và mạch có dao động với
tần số dao động f
dđ
f
q
.
Góc di pha trong mạch hồi tiếp là 180
o
do cách lấy điện áp hồi tiếp nh
hình vẽ nên điều kiện cân bằng pha đợc thoả mãn.
3. Mạch điện các bộ tạo dao động RC
3.1. Đặc điểm chung của các bộ tạo dao động RC.
- Các bộ tạo dao động RC thờng đợc dùng ở phạm vị tần số thấp thay
cho các bộ tạo dao động LC, vì kích thớc của bộ tạo dao động LC ở tần số thấp
quá lớn, vì sẽ làm mạch cồng kềnh và gây ra tiêu hao lớn, làm độ phẩm chất
C
L

r
Q
1
=
nhỏ, độ ổn định tần số rất thấp.
- Với cùng điện dung biến đổi, có thể điều chỉnh tần số dao động của bộ
tạo dao động RC trong phạm vi rộng hơn bộ dao động LC vì bộ tạo dao động RC
tần số tỉ lệ với
C
1
. Còn bộ dao động LC tỉ lệ với
C
1
.
- Mạch hồi tiếp của bộ tạo dao động RC chỉ bao gồm các phàn tử RC,
nghĩa là không có tính chất cộng hởng tại một tần số cơ bản nh trong các bộ
tạo dao động LC, vì vậy để giảm méo phi tuyến, yêu cầu bộ khuếch đại làm việc
ở chế độ A.
3.2. Mạch tạo dao động dùng mạch di pha trong mạch hồi tiếp.
Nếu dùng một tầng khuếch đại trong mạch tạo dao động RC, vì đối với
một tầng khuếch đại, độ lệch pha của tín hiệu lối ra và lối vào của tầng khuếch
đại là 180
o
, nên mạch hồi tiếp cũng phải có độ di pha là 180
o
.
Đối với một mắt RC lối ra trên R nh hình 4.8.
Hệ số truyền

K

Cj
R
R
K

1
+
=


và góc lệch pha:

RC
arctg


1
=

U
ra
C
R
oo
oo
U
vào

Hình 4.8: Mạch RC lối ra trên R

82
Nh vậy ta thấy di pha < 90
o
, khi R và C khác không. Vì vậy để thỏa mãn
điều kiện cân bằng pha, mạch hồi tiếp phải có 3 mắt RC nối tiếp nhau, mỗi mắt
thực hiện một góc di pha
.
o
60=

Hình 4.9 trình bày mạch hồi tiếp và sơ đồ nguyên lý của bộ tạo dao động
RC, dùng mạch di pha trong mạch hồi tiếp.
Để đơn giản thờng chọn:
R
1
// R
2
// r
BE
= R
R
R
R
3
2
1
C

CC
o
o
o
o
U
C
U
B

(a)
U
r
R
RR
o




C
CC

R
1
R
2
R
E

(b)

Hình 4.9. (a) Mạch hồi tiếp ; (b) Sơ đồ nguyên lý mạch tạo dao động RC
có mạch di pha trong mạch hồi tiếp

Để tính hệ số truyền của mạch di pha gồm 3 mắt RC, viết phơng trình
dòng điện cho nút 1, 2, 3, rồi dùng phơng pháp thế để giải.
Ta đợc:

)6(51
1
22



==
j
U
U
C
B
&
&
&

Trong đó :
RC


1

=

Từ đó suy ra modun của hệ số hồi tiếp:

83

22222
)6()51(
1


+
=

Góc di pha:

2
2
51
)6(





= arctg


khi
o

180=

6
2
=

Do đó:
CR
d
6
1

=


Thay giá trị
ta đợc
6
2
=

29
1
=


Do đó muốn tạo ra dao động hệ số khuếch đại của tầng khuếch đại K
29.
3.3. Bộ tạo dao động dùng mạch cầu Viên trong mạch hồi tiếp.
(Máy phát âm tần RC, độ dịch pha zero).

Mạch cầu Viên đợc tạo ra từ mạch thông dải có dạng trên hình 4.10
R
2
R
1
C
2
C
1
o
o
o
o
Vào
U



ra
U


Hình 4.10: Mạch lọc thông dải.

Hệ số truyền đạt của mạch hồi tiếp:

V
r
U
U

&
&
&
=









+++
=
12
21
1
2
2
1
1
1
1
cR
CRj
C
C
R
R

Từ đây ta xác định modun của hệ số truyền:

2
12
21
2
1
2
2
1
1
1
1








+

++
=
CR
CR
C
C
R
R




Độ lệch pha:

84

1
2
2
1
12
12
1
1
C
C
R

R
CR
RC
arctg
++

=



&

Thờng chọn: C
1
= C
2
= C ; R
1
= R
2
= R. Khi đó:

2
1
9
1

+
=
RC
RC





3
1
RC
RC
arctg



+
=

Độ lệch pha
= 0 khi
RC
d
1
==

Lúc đó
3
1
max
==

. Tại tần số bằng tần số cộng hởng của mạch, hệ
số hồi tiếp là lớn nhất, và độ lệch pha
= 0, do đó có thể dùng bộ khuếch đại
gồm 2 tầng nh sơ đồ hình 4.11.
o
o
o +
R
E1
T
1
T
2
C
2
C
1
R
E2
R
2
R
1
C

E
C
R
C
U
ra









C
3
R
C2
R
3
R
C1
R
4
E
C
R

Hình 4.11: Sơ đồ máy phát âm tần RC có độ dịch pha zerô.

Vì hệ số hồi tiếp lớn nhất
3
1
=

, nên hệ số khuếch đại của 2 tầng:
K = K
1
. K
2
3 ;
K
1
, K
2
là hệ số khuếch đại tầng1 và tầng 2.
Mạch thoả mãn điều kiện cân bằng biên độ sẽ tạo ra dao động hình sin tần số:

RC
d
1=

(nếu R
1
= R
2
= R ; C
1
= C

2
= C)

85

Phần thực nghiệm

A. Thiết bị sử dụng:
1. Thiết bị chính cho thực tập tơng tự (Khối đế nguồn)
2. Panel thí nghiệm AE - 104N cho bài thực tập về bộ chuyển mạch tơng
tự (Gắn lên khối đế nguồn).
3. Dao động ký 2 chùm tia.
4. Dây nối cắm 2 đầu.
B. Cấp nguồn và nối dây
Panel thí nghiệm AE - 104N chứa 5 mảng sơ đồ A4-1 A4-5, với các
chốt cắm nguồn riêng. Khi sử dụng mảng nào thì cắm dây nguồn cho mảng đó.
Đất (GND) của các mảng sơ đồ đất đợc nối sẵn với nhau. Do đó chỉ cần nối đất
chung cho toàn khối AE -104N.
1. Bộ nguồn chuẩn DC POWER SUPPLY của thiết bị cung cấp các thế
chuẩn
, cố định.
V5 V12
2. Bộ nguồn điều chỉnh DC ADJUST POWER SUPPLY của thiết bị cung
cấp các giá trị điện thế một chiều
V15 0
+
và
V15 0

. Khi vặn các biến trở

chỉnh nguồn, cho phép định giá trị điện thế cần thiết, sử dụng đồng hồ đo thế DC
trên thiết bị chính để xác định điện thế đặt.
3. Khi thực tập, cần nối dây từ các chốt cấp nguồn của thiết bị chính tới
cấp trực tiếp cho mảng sơ đồ cần khảo sát.
(
Chú ý: Phân cực của nguồn và đồng hồ đo).
C. Các bài thực tập
1. sơ đồ dao động dịch pha zero
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trng của bộ dao động trên cơ sở bộ
khuếch đại không đảo có phản hồi dơng kiểu dịch pha zero từ lối ra tới lối vào.
Các bớc thực hiện:
1.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A4-1.
1.2. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký ở 50mV/ cm, thời gian quét
ở
cmms1 . Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn
dao động ký.
Sử dụng các nút chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X và Y về vị trí dễ quan
sát.

86
ZERO-PHASE SHIFT OSCILLATOR: bộ dao động dịch pha zero

1.3. Máy phát tín hiệu FUNCTION GENERATOR của thiết bị chính ở chế
độ
- Phát dạng sin (công tắc FUNCTION ở vị trí vẽ hình sin).
- Tần số 1 KHz (công tắc khoảng RANGE ở vị trí 1K và chỉnh bổ sung
biến trở tinh chỉnh FREQUENCY). Biên độ ra 100mV đỉnh-đỉnh (chỉnh biến trở
biên độ AMPLITUDE).
1.4. Nối lối ra máy phát xung với lối vào A/IN của sơ đồ A4-1. Bật điện

nguồn nuôi. Điều chỉnh biến trở P1 để nhận xung ra không méo và có biên độ
đợc khuếch đại. Kiểm tra phân cực xung ra ở collector T
1
là ngợc pha với xung
vào. Phân cực xung ra ở collector T
2
cùng pha với xung vào. Sau đó ngắt tín hiệu
từ máy phát.
1.5. Kiểm tra chế độ một chiều cho transistor T
1
, T
2
. Đo sụt thế trên trở
R3 và R7, tính dòng qua T
1
, T
2
.
1.6. Nối J1. Chỉnh P1 để lối ra xuất hiện xung sin không méo dạng. Đặt P2
ở 3 vị trí: Cực tiểu - giữa và cực đại. Đo chu kỳ xung ra tơng ứng trên dao động
ký, tính tần số dao động
THzF 1)(
=
(giây). Ghi kết quả vào bảng A4-1. So
sánh kết quả đo với kết quả tính toán. Lặp lại thí nghiệm khi nối J2.
1.7. Nêu hai đặc điểm cụ thể về khuếch đại và phản hồi để sơ đồ làm việc
ở chế độ phát xung.

87
Bảng A4-1

f
(tính toán)
f
(đo)
Nối J1 P2 min
[
]
259
2
21 CRCR



Nối J1 P2 giữa
[
]
22259
).(21
2
CPRCR +



Nối J1 P2 max
[
]
2259
).(21
2

CPRCR +



Nối J1, J2 P2 min
[
]
2259
).(21
1
RCCCR +



Nối J1, J2 P2 giữa
[
]
))((21
222159
2
PRCCCR ++



Nối J1, J2 P2 max
[
]
))((21
22159
2

PRCCCR ++




2. sơ đồ dao động dịch pha
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trng của bộ dao động có phản hồi
với 3 bộ dịch pha C-R.
Các bớc thực hiện:
2.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A4-2
PHASE SHIFT OSC: bộ dao động dịch pha



88
2.2. Ngắt J1 để không nối mạch phản hồi cho T
1
. Kiểm tra chế độ một
chiều cho transistor T
1
. Đo độ sụt thế trên trở R
1
, tính dòng qua T
1
.
2.3. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký ở 5 V/cm, thời gian quét ở
1ms/cm.
Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn dao
động ký. Sử dụng các nút chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X và Y về vị trí dễ

quan sát.
Nối kênh 1 dao động ký với lối ra C/D.
2.4. Nối J1. Quan sát tín hiệu ra, điều chỉnh biến trở P1 để tín hiệu ra
không bị méo dạng. Vẽ lại dạng tín hiệu ra. Đo chu kỳ xung, tính tần số phát:
T =
f = 1/ T(giây) =

3.
sơ đồ dao động cao tần LC kiểu 3 điểm điện dung (colpitts)

L-C GENERATOR: Máy phát L-C



Trên sơ đồ hình A4-3 giới thiệu một bộ dao động cao tần Colpitts kiểu LC
nối tiếp.
Tần số dao động đợc định bởi mạch cộng hởng LC theo công thức:

LC
f

2
1
=


89
trong đó: L = L1

()

323.2
CCCCC
+
= hoặc

)().(
342342
CCCCCCC
+
+
+= ,
tuỳ theo việc nối hay không nối J1.
Liên kết phản hồi thực hiện bằng tụ C
2
C
3
hoặc C
2
C
4
, C
3
.
Để thay đổi giá trị tần số phát, có thể thay đổi giá trị L hoặc C.
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trng của bộ dao động Colpitts.
Các bớc thực hiện:
3.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A4-3.
3.2. Không nối J1.
3.3. Kiểm tra chế độ một chiều cho transistor T

1
. Đo độ sụt thế trên điện trở
R2 ở base T1:
U(R
2
) =
Chỉnh biến trở P1 để U(R
2
) = 7,3V, đảm bảo cho T
1
ở chế độ khuếch đại với dòng
qua T
1
6 ữ7mA.
3.4. Đặt thang đo của dao động ký ở chế độ AC. Điều chỉnh thời gian quét
và thang đo thế lối vào của dao động ký thích hợp để quan sát tín hiệu.
Nối kênh 1 của dao động ký với lối ra sơ đồ hình A4-3.
3.5. Quan sát tín hiệu ra trên dao động ký. Chỉnh biến trở P1 để xuất hiện
xung sin không bị méo dạng. Vẽ lại dạng tín hiệu ra.
Từ kết quả thí nghiệm tính tần số dao động F(Hz) = 1/ T(giây) =
Với các giá trị L1 =
àH cho trên sơ đồ (sai số 10%).
Tính tần số dao động của mạch f(Hz) =
So sánh kết quả đo với kết quả tính toán.
3.6. Lặp lại thí nghiệm khi nối J1.
3.7. Vẽ lại dạng tín hiệu ra.
Từ kết quả thí nghiệm tính tần số dao động F(Hz) = 1/ T(giây) =
Với các giá trị L1 =
àH cho trên sơ đồ (sai số 10%).
Tính tần số dao động của mạch f(Hz) =

So sánh kết quả đo với kết quả tính toán.
3.8. So sánh kết quả thí nghiệm cho các trờng hợp thí nghiệm ở trên.

90
4. sơ đồ dao động aRmstrong
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trng của bộ dao động có phản hồi
dơng qua biến thế kiểu Armstrong.
Các bớc thực hiện:
4.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A4-4.
4.2. Nối E-F để phân cực base cho transistor T
1
. Kiểm tra chế độ một
chiều cho transistor T
1
. Đo độ sụt thế trên biến trở P1, tính dòng qua T
1
. Chỉnh
biến trở P1 để dòng qua T
1
~ 3 ữ4mA cho transistor T
1
dẫn ở chế độ khuếch đại.
4.3. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký ở 5V/ cm, thời gian quét ở
cmms1
.
Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn dao
động ký. Sử dụng các nút chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X và Y về vị trí dễ
quan sát.
Nối kênh 1 của dao động ký với lối ra C.

ARMSTRONG OSCILLATOR: Bộ dao động armstrong


4.4. Nối cặp A với E và B với F để tạo mạch phản hồi tín hiệu. Quan sát tín
hiệu ra. Nếu không có tín hiệu phát nối đảo chiều A- F và B - E. Khi sơ đồ có tín
hiệu ra, điều chỉnh biến trở P1 để tín hiệu ra không bị méo dạng.

91
Vẽ lại dạng tín hiệu ra.
Đo chu kỳ xung, tính tần số phát:
T =
f = 1/ T(giây) =
4.5. Giải thích vì sao khi đảo chiều nối A-B với E-F, sơ đồ đang phát tín
hiệu lại không phát và ngợc lại.
4.6. Nối J1, J2. Quan sát sự thay đổi tín hiệu ra. Chỉnh biến trở P1. Đo tần
số phát tơng ứng.
Đo chu kỳ xung, tính tần số phát:
T =
f = 1/ T(giây) =
5. sơ đồ máy phát thạch anh
Nhiệm vụ:
Tìm hiểu nguyên tắc làm việc và đặc trng của bộ dao động dùng thạch
anh.
Các bớc thực hiện:
5.1. Cấp nguồn +12V cho mảng sơ đồ A4-5.
QUARTZ GEN: máy phát thạch anh


5.2. Ngắt J1. Kiểm tra chế độ một chiều cho transistor T
1

. Đo độ sụt thế

92
trên điện trở R
3
, tính dòng qua T
1
. Chỉnh biến trở P1để dòng qua T
1
~3 ữ4mA cho
transistor dẫn ở chế độ khuếch đại.
5.3. Đặt thang đo thế lối vào của dao động ký ở 5 V/ cm, thời gian quét ở
cmms1 .
Chỉnh cho cả 2 tia nằm giữa khoảng phần trên và phần dới của màn dao
động ký. Sử dụng các nút chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X và Y về vị trí dễ
quan sát.
Nối kênh 1 của dao động ký với lối ra C.
5.4. Nối J1 để tạo mạch phản hồi tín hiệu. Quan sát tín hiệu ra, điều chỉnh
biến trở P1 để tín hiệu ra không bị méo dạng. Vẽ lại dạng tín hiệu ra.
Đo chu kỳ xung, tính tần số phát:
T =
f = 1/ T(giây) =

93