THỰC NGHIỆM 7 các MẠCH PHÁT DAO ĐỘNG DẠNG SINKhảo sát 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

THỰC NGHIỆM CÁC MẠCH PHÁT DAO ĐỘNG DẠNG SIN Nguyễn Tấn Dũng Mã SV: 19021590 Mục đích: Khảo sát nguyên lý hoạt động sơ đồ tạo dao động hình sin tần số cao, tần số thấp mạch tạo dao động có độ ổn định tần số cao dùng thạch anh THỰC NGHIỆM Mạch thí nghiệm AE-107 Module: 1 Máy phát cao tần LC ghép biến (Armstrong) • Nhiệm vụ: Tìm hiểu ngun tắc làm việc đặc trưng dao động có phản hồi dương qua biến kiểu Armstrong • Bản mạch thực nghiệm: A7 - Mạch mô thực nghiệm: - Điện lối vào T1 V(T1_B) = 2.443V - Độ sụt biến trở P1 V = V(T1_E) – V(P1) = 1.83V Nối cặp A với E B với F để tạo mạch phản hồi tín hiệu:  Mạch khơng có tín hiệu - Nếu khơng có tín hiệu phát nối đảo chiều A- F B - E Khi sơ đồ có tín hiệu ra, điều chỉnh biến trở P1 để tín hiệu khơng bị méo dạng Mạch mơ vào dạng sóng lối ra: - Chu kỳ sóng phát là: T1 = 194uS – 5uS = 189uS Tần số sóng phát là: F1= 1/T1 = 5,3KHz - Khi đảo chiều nối A-B E-F, sơ đồ phát tín hiệu lại khơng phát ngược lại Nối J1, J2 Quan sát thay đổi tín hiệu Chỉnh biến trở P1 - + Nối J1: - Chu kỳ sóng phát là: T2 = 200uS – (-700uS) = 900uS - Tần số sóng phát là: F2 = 1/T2 = 1,11KHz + Nối J2: - Chu kỳ sóng phát là: T3 = 320uS – (-960uS) = 1,28mS - Tần số sóng phát là: F3 = 1/T3 = 781,25Hz Nguyên lý hoạt động: - - Ta thấy tín hiệu Collector Base transistor T1 ngược pha nhau, tín hiệu Collector đưa qua biến thể kiểu Amstrong có hai dây quấn ngược nên làm đảo pha tín hiệu lần đưa cực Base transistor T1 Như vậy, điều kiện pha thỏa mãn Ở ta thay đổi giá trị chiết áp P1 để có điều kiện biên độ cho mạch dao động Mạch dao động cao tần LC kiểu điểm điện dung (colpitts) • Nhiệm vụ: Tìm hiểu nguyên tắc làm việc đặc trưng dao động điểm điện dung (Colpitts) • Bản mạch thực nghiệm: A7 – \/ Cấp nguồn +12V cho mạch A7 - - Không nối J1 - Kiểm tra chế độ chiều cho transistor T1 Đo độ sụt điện trở R2 - base T1: V(R2 ) = 2,091V Dạng sóng lối ra: - Chu kỳ dạng sóng lối là: T1 = 6,6uS – 4,65uS = 1,95uS Tần số dạng sóng lối là: F1 = 1/T1 = 513KHz Nối J1: Chu kỳ dạng song lối là: T2 = 6.25uS – 3.55uS = 2.7uS Tần số dạng sóng lối là: F2 = 1/T2 = 370,4KHz Nguyên lý hoạt động: - - - Tải mạch khuếch đại T1 (mắc theo kiểu BC) mạch cộng hưởng gồm L C2, C3 Ở tần số cao, tụ C1 ngắn mạch thành phần xoay chiều từ Bazo xuống đất Ta có tín hiệu lối lối vào sơ đồ khuếch đại Bazo chung đồng pha tín hiệu lối Colector đưa chân Emitter qua tụ C2, C3 đồng pha (thỏa mãn điều kiện pha) để trì hồi tiếp dương mạch tự tạo dao dộng Tần số dao động tần số cộng hưởng mạch tính theo cơng thức: Với giá trị cuộn cảm L = 1mH, ta có: Khi chưa nối J1, tần số dạng sóng lối là: F1’ = 438KHz Khi nối J1, tần số dạng sóng lối là: F2’ = 392KHz  Ta thấy, tần số dang sóng lối tính theo giá trị cuộn cảm L điện dung C gần với tần số dạng sóng lối trường hợp đo - Sơ đồ máy phát thạch anh • Nhiệm vụ: Tìm hiểu ngun tắc làm việc đặc trưng dao động dùng thạch anh • Bản mạch thực nghiệm: A7 – - Cấp nguồn +12V cho mạch A7 - - Ngắt J1 Kiểm tra chế độ chiều cho transistor T Đo độ sụt điện trở R3 10  Độ sụt điện trở R3 V(R3) = 12 – 11,6239 = 0,3761V Sơ đồ dao động dịch pha zero • Nhiệm vụ: Tìm hiểu nguyên tắc làm việc đặc trưng dao động sở khuếch đại khơng đảo có phản hồi dương kiểu dịch pha zero từ lối tới lối vào • Bản mạch thực nghiệm: A7 – - Cấp nguồn +12V cho mạch A7 - 11 - Độ sụt điện trở R3 là: V(R3) = 12 – 3,79 = 8,21V Độ sụt điện trở R7 là: V(R7) = 12 – 8,76 = 3,24V Dòng qua T1 là: I(T1) = 0,02uA Dịng qua T2 là: I(T2) = 271uA Dạng sóng lối trường hợp biến trở: (Không nối J2) - P2 Min 12 - P2 - P2 Max 13 Nối J2: - P2 Min - P2 14 - P2 Max 15 Bảng A7-B1 Nối J1 P2 Nối J1 P2 Nối J1 P2 max Nối J1, J2 P2 Nối J1, J2 P2 Nối J1, J2 P2 max f (tính tốn) 1/(2nC2.R2) = 588Hz 1/ (2nC2.(R2 + P2/2)) =554Hz 1/ (2nC2.(R2 + P2)) = 524Hz f (đo) 54,6Hz 63,3Hz 59,88Hz 1/ (2n.(C1 + C2).R2) = 146Hz 82Hz 1/ (2n(C1 + C2).(R2 + P2/2)) = 137Hz 81,3Hz 1/ (2n(C1 + C2).(R2 + P2)) = 130Hz 91Hz Nguyên lý hoạt động - Mạch dao động dịch pha zero sử dụng mạch khuếch đại có khâu hồi tiếp mạch lọc thơng dải hình đây: - Điện áp Ur đồng pha với Uv tần số tần số cộng hưởng lọc thông dải Tại tần số w mạch tự dao động Bộ dao dộng gọi dao dộng dịch pha zero - Trong sơ đồ mạch điện thí nghiệm: + Tín hiệu qua hai tầng khuếch đại đảo pha T1 T2 đồng pha với tín hiệu vào (tín hiệu Collector T2 đồng pha với tín hiệu Bazo T1) + Tín hiệu hồi tiếp từ đầu qua khâu hồi tiếp (gồm C5,R9 C2, R2, biến trở P2) đưa trở lại đầu vào Vì khâu hồi tiếp khơng làm thay đổi pha tín hiệu hồi tiếp (dịch pha 0) nên ta có hồi tiếp dương mạch dao động Tần số dao dộng mạch thỏa mãn điều kiện hồi tính tốn là: Sơ đồ phát dao động dịch pha • Nhiệm vụ: Tìm hiểu nguyên tắc làm việc đặc trưng dao động có phản hồi với dịch pha C-R • Bản mạch thực nghiệm: A7 – 16 - Cấp nguồn +12V cho mạch A7 - Ngắt J1 để không nối mạch phản hồi cho T1 Kiểm tra chế độ chiều cho transistor T1 Đo độ sụt trở R1, tính dịng qua T1 17 - Độ sụt điện trở R1 là: V(R1) = 12 – 1,446 =10,554V Dòng qua T1: I(T1) = 2,25mA - Đặt thang đo lối vào dao động ký V/cm, thời gian quét 1ms/cm; Chỉnh cho tia nằm khoảng phần phần máy sóng Sử dụng nút chỉnh vị trí để dịch tia theo chiều X Y vị trí dễ quan sát; - Nối kênh dao động ký với lối C/D - Nối J1 Quan sát tín hiệu ra, điều chỉnh biến trở P1 để tín hiệu khơng bị méo dạng Dạng tín hiệu lối ra: 18 - Chu kỳ tín hiệu lối T = 3,08-2,04 = 1,04mS Tần số tín hiệu lối F = 1/T = 0,962KHz Nguyên lý hoạt động: Để hiểu mạch dịch pha ta khảo sát mạch RC lối R hình đây: - Với mạch ta có hệ số truyền đạt: - Từ ta tính góc dịch pha là: - Như ta thấy góc Phi < 90 R C khác Dựa vào mạch dịch pha ta thấy + Transistor T1 có tác dụng khuếch đại đảo pha tín hiệu + Để mạch dao động phải tn theo điều kiện dao động điều kiện pha Trong sơ đồ sử dụng khâu hồi tiếp gồm mạch RC Lý phải dùng đền mạch mạch RC tạo dịch pha góc < 90 nên để tạo góc dịch 19 pha 180 phải cần đến mạch RC ghép với (mạch thứ có C1, R3; mạch thứ hai gồm C2, R4 P1 mạch thứ ba C3, R2.)  Như hai điều kiện dao động thỏa mãn Mạch dao động tạo tín hiệu điều hịa hình sine 20 ... nên ta có hồi tiếp dương mạch dao động Tần số dao dộng mạch thỏa mãn điều kiện hồi tính tốn là: Sơ đồ phát dao động dịch pha • Nhiệm vụ: Tìm hiểu nguyên tắc làm việc đặc trưng dao động có phản... đồng pha với Uv tần số tần số cộng hưởng lọc thông dải Tại tần số w mạch tự dao động Bộ dao dộng gọi dao dộng dịch pha zero - Trong sơ đồ mạch điện thí nghiệm: + Tín hiệu qua hai tầng khuếch đại... Máy phát cao tần LC ghép biến (Armstrong) • Nhiệm vụ: Tìm hiểu nguyên tắc làm việc đặc trưng dao động có phản hồi dương qua biến kiểu Armstrong • Bản mạch thực nghiệm: A7 - Mạch mô thực nghiệm: