bài giảng kĩ thuật điện tử - P1

2.5. Tạo dao động điều hoà
K
2.5.1. Nguyên lý chung
Ur
ã Có ba phương pháp:
- Dùng hệ tự dao động (mạch

khuếch đại có phản hồi dư
ơng).
ã Điều kiện pha
- Biến đổi tín hiệu tuần hoàn
K + = 2n
từ dạng khác sang dạng hình
ã Điều kiện biên độ
sin.
.
.
K . 1
- Dùng bộ biến đổi DAC
(biến đổi số- tương tự.)
ã Giá trị >1 xác định điều kiện
2.5.2. Tạo dao động hình sin
cần để mạch tự kích.
từ hệ tự dao động
ã Điều kiện =1 chuyển sang
Cấu trúc khối:
chế độ ổn định xác lập .
10/17/12
Tran Tien Phuc-DHT
1

2.5.2a. Mạch dao động ghép biến áp

- 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 hưởng LC,
trong đó L là điện cảm cuộn sơ
cấp của M.
Thứ cấp của M và Cp1 là mạch
phản hồi. Phản hồi dương được
quyết định bởi chiều đấu cuộn dây
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. HƯ tiÕp tơc chu kú sau.
10/17/12
Tran Tien Phuc-DHT
2


Khung dao ®éng RLC

10/17/12

Tran Tien Phuc-DHT

3

Mạch dao động ghép biến áp *
2

IC mA

-

- +

IB =40àA

A

+

IB = 20àA
IB =0àA

20

UCE V

ã 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.
ã

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 hướng
10/17/12
4
biến thiên giảm để trở Tran Tien Phuc-DHT
về điểm làm việc A.


Mạch dao động ghép biến áp **
2

IC mA

-

+ +

IB =40àA

A

-

IB = 20àA
IB =0àA

20

UCE V

ã Khi Ic biến thiên giảm, điện áp cảm ứng ở thứ cấp M đảo cực tính,

phân cực cho T có xu hướng kéo điểm làm việc về A và nhanh
chóng làm cấm T.
ã Hệ lặp lại chu kỳ tiếp theo. Tần số dao động do khung cộng hưởng
LC quyết định (trong đó L là điện cảm cn s¬ cÊp cđa M.
10/17/12
Tran Tien Phuc-DHT
5


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 hưởng LC, trong đó L= Lb+Lc.
Lb và Cp1 là mạch phản hồi dương.
- 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
ã Tần số dao động
phản hồi mất và hệ tiÕp tôc chu kú
1
sau.
f=
2 π (L b + L c )C
10/17/12
Tran Tien Phuc-DHT

6


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
ëng LCt® , trong ®ã
C1.C2
C td =
C1 + C2

C1, C2 và L là mạch cộng hưởng
song song. Tín hiệu trên C2 qua
Cp1 gây phản hồi dương.
- Hoạt động: Xem Work Bench
10/17/12

Tran Tien Phuc-DHT

7


2.5.2d. Mạch dao động dùng RC xoay pha và phản hồi
ã Nếu dùng LC thì ở tần số thấp
cuộn dây phải nhiều vòng gây
điện dung kí sinh không kiểm
soát được. Tụ điện giá trị lớn thư

ờng là tụ hoá có sai số lớn. Giá
trị LC khó đạt độ chính xác và
ổn định.
ã Biện pháp tốt hơn là dùng RC.
Ba mắt lọc RC để xoay pha 1800

10/17/12

ã Để mạch dao động được phải
có K 29 bằng cách chọn tỉ số
Rht/Rtd mà Rtd= R3//Ro.
1
ã Muốn có biên độ dao động ở
f=
2 6RC
mức cần thiết thì chỉnh Rht
ã Lấy tín hiệu dao động tại lối
ra của IC thuật toán.
Tran Tien Phuc-DHT
8


2.5.2e. Mạch dao động dùng cầu Viên *
ã 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.
ã 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.
ã Tần số fo dễ dàng xác
ã Nếu R1=R2 và C1=C2
định được qua Work
1
1
fo =
=
Bench hay bằng toán
2 R 1 R 2 C1C 2 2πRC
häc
10/17/12
Tran Tien Phuc-DHT
9


2.5.2e. Mạch dao động dùng cầu Viên **
ã Bằng toán học người ta
đà xác định được hệ số
phản hồi

=

1
1

9 +  − α 


 α


2






1/ 2

vµ

1

α − 
α

ϕ β = arctg
3

Trong đó

1
=
RC

10/17/12

ã Tại = 1 thì fo=1/(2RC) 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.
ã Độ ổn định tần số phụ thuộc R và C.
ã Khảo sát mạch
Tran Tien Phuc-DHT trong Work Bench.
10


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

ã Nhận dạng linh kiện trên bảng mạch tương ứng với sơ đồ
trong tài liệu hướng dẫn. Nêu nhiện vụ các linh kiện đó.
11
ã 10/17/12liệu thực tếTranchiếu Phuc-DHT trong Work Bench
Lấy số
đối Tien với kết quả


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

ã Mặt sau của bảng mạch thí nghiệm về mạch dao12
động dïng IC
10/17/12
Tran Tien Phuc-DHT


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

ã Nhận dạng linh kiện và nêu nhiệm vụ của chúng trong sơ đồ.
10/17/12
Tran Tien Phuc-DHT
13