Chương 3 mạch tạo dao động điều hòa (bộ môn điện tử tương tự)

Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com Điện tử tương tự Bộ môn: Lý thuyết mạch GV: Lê Xuân Thành Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com Nội dung: Giới thiệu chung  Khái niệm  Điều kiện để mạch tự tạo dao động hình sin  Mạch tạo dao động sin ghép biến áp  Mạch tạo dao động sin ba điểm  Mạch tạo dao động sin ghép RC  Mạch tạo dao động sin dùng thạch anh  Mạch tạo tín hiệu sin kiểu xấp xỉ tuyến tính Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 1. KHÁI NIỆM Mạch tạo dao động u ra  Mạch tự tạo dao động là mạch khi có nguồn cung cấp nó tự làm việc cho ra tín hiệu.  Yêu cầu mạch tạo dao động tạo ra tín hiệu có biên độ, tần số ổn định cao, ít chịu ảnh hưởng của môi trường như nhiệt độ, độ ẩm. + Dùng nguồn ổn áp. + Dùng các phần tử có hệ số nhiệt độ nhỏ. + Giảm ảnh hưởng của tải đến mạch tạo dao động (mắc thêm tầng đệm). + Dùng các linh kiện có sai số nhỏ. + Dùng các phần tử ổn nhiệt. Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 2. ĐIỀU KIỆN DAO ĐỘNG  Khâu khuếch đại: u V u ht a a' u ra K β .exp k K K j ϕ =  Khâu hồi tiếp: .exp j β β β ϕ = ( ) 1 . ra v ht K U U U K β = − − Vht UU =  Mạch chỉ dao động ở tần số mà nó thoả mãn : 1.K =β . . .exp ( ) 1 k K K j β β β ϕ ϕ = + = K.β = 1  Điều kiện cân bằng biên độ: ϕ = ϕ k + ϕ β = n.2π . (n nguyên)  Điều kiện cân bằng pha: Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 3. MẠCH TẠO DO ĐỘNG SIN GHÉP BIẾN ÁP  Khâu hồi tiếp: biến áp L 1 , L 2 β < 0  Khâu KĐ: Mạch KĐ EC (khung cộng hưởng LC đóng vai trò là R C ): K < 0 dd 1 1 1 = 2. . . f L C π Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 4. MẠCH DAO ĐỘNG SIN BA ĐIỂM 2 1 2 0 X X X β = < + X 1 + X 2 + X 3 = 0 X 1 , X 2 phải khác dấu và X 2 , X 3 phải cùng dấu  Nếu X 1 là điện cảm thì X 2 , X 3 là tụ điện, ta có mạch ba điểm điện dung.  Nếu X 1 là tụ điện thì X 2 , X 3 là điện cảm, ta có mạch ba điểm điện cảm. Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 4. MẠCH DAO ĐỘNG SIN BA ĐIỂM dd 1 2 1 = 2. . .( ) f C L L π + 1 2 dd 1 1 2 1 = . 2. . . C C f L C C π + Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 5. MẠCH TẠO DAO ĐỘNG SIN GHÉP RC a) Mạch tạo dao động dùng mạch di pha RC trong mạch hồi tiếp R 1 //R 2 //r BE = R R 1 //R 2 = R . C BE R K r β = 3 2 R K R = − )C.R.C.R 5.(jC.R 61 C.R j U U 333222 333 ra ht ω−ω+ω− ω− ==β 3 3 3 2 2 2 3 3 3 . . . . . 1 1 6. . . .(5. . . . . ) j K R C K R C j R C R C ω β ω ω ω − = = − + − 0C.R 61 222 dd =ω− C.R.6 1 dd =ω 29 1 −=β K = -29 3 2 29 R K R = − = − . 29 C BE R K r β = − = − Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 5. MẠCH TẠO DAO ĐỘNG SIN GHÉP RC b) Mạch tạo dao động dùng mạch cầu Viên 11 1 1 1 1 1 1 R.C j1 R C j 1 R C j 1 .R Z ω+ = ω + ω = 4 3 1 R K R = + 21 1 ra ht ZZ Z U U + ==β 2 22 2 22 C j C.R j1 C j 1 RZ ω ω+ = ω += )C.RC.RC.R.(.jC.C.R.R.1 C.R j 2122112121 2 21 ++ω+ω− ω =β 1K β = 2 1 2 1 2 1 2 1 2 1 1 . . . . 0 . . . dd R R C C R R C C ω ω − = ↔ = 1 2 1 1 2 2 1 2 . . . . R C R C R C R C β = + + RRR 21 == CCC 21 == C.R 1 dd =ω 3 1 = β 2 R R 3 4 = Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 6. MẠCH DAO ĐỘNG BẰNG THẠCH ANH a) Tính chất và mạch tương đương của thạch anh Thạch anh có tính chất áp điện, nghĩa là dưới tác dụng của điện trường thường sinh ra dao động nên có thể dùng thạch anh như một khung cộng hưởng. 2 2 1 1 ( . . ). . . . . . . 1 . 1 1 .( . . . ) . . . . . . q q p q q td p q q q p q q p j L j C j C L C Z j C C L C C j L j C j C ω ω ω ω ω ω ω ω ω + − = = + − + + 1 0 2 . . q q q q Z f L C π = ↔ = 1 . 1 2 . . p q q p p q q q p p C C C Z f f L C C C π + = ∞ ↔ = = + [...]...6 MẠCH DAO ĐỘNG BẰNG THẠCH ANH a) Tính chất và mạch tương đương của thạch anh Các tính chất về điện của thạch anh: Q = 10 ÷ 10 4 Phẩm chất cao: 5 Trở kháng tương đương của thạch anh rất lớn: ∆f ≈ 10 −6 ÷ 10 −10 f0 C q f dd > f q f dd < f ch 1 = 2π L k C k Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 6 MẠCH DAO ĐỘNG BẰNG THẠCH ANH b) Mạch điện bộ tạo dao động dùng thạch anh f dd ≈ f q Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com 7 MẠCH TẠO TÍN HIỆU SIN KIỂU XẤP XỈ TUYẾN TÍNH Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com Tel: 0912562566 – Email: thanhqn80@gmail.com . dao động hình sin  Mạch tạo dao động sin ghép biến áp  Mạch tạo dao động sin ba điểm  Mạch tạo dao động sin ghép RC  Mạch tạo dao động sin dùng thạch anh  Mạch tạo tín hiệu sin kiểu. thanhqn80@gmail.com 1. KHÁI NIỆM Mạch tạo dao động u ra  Mạch tự tạo dao động là mạch khi có nguồn cung cấp nó tự làm việc cho ra tín hiệu.  Yêu cầu mạch tạo dao động tạo ra tín hiệu có biên độ,. j U U 33 3222 33 3 ra ht ω−ω+ω− ω− ==β 3 3 3 2 2 2 3 3 3 . . . . . 1 1 6. . . .(5. . . . . ) j K R C K R C j R C R C ω β ω ω ω − = = − + − 0C.R 61 222 dd =ω− C.R.6 1 dd =ω 29 1 −=β K = -29 3 2 29 R K R =