Mạch tính toán phi tuyến và tạo dao động sử dụng khuếch đại thuật toán

Mảch chènh lỉu chênh xạc

Khi vin > 0 và vin > vc thì diode thông và dòng ra của bộ KĐTT A1 nạp điện cho tụ C cho tới khi bằng điện áp cực đại của tín hiệu vào (điện áp đỉnh): vc ≈ Vinmax. Nếu đổi chiều diode D thì điện áp trên tụ C là điện áp đỉnh âm A2 là mạch lặp điện áp làm tầng đệm để tăng trở kháng tải cho mạch chỉnh lưu.

Các vấn đề chung về tạo dao động

Chương này khảo sát mạch dao động theo nguyên tắc mạch dao động bằng hồi tiếp dổồng.

Điều kiện dao động và đặc điểm của mạch dao động 1. Điều kiện để mạch dao động

Biểu thức (1) : điều kiện cân bằng biên độ, cho biết mạch chỉ có thể dao động khi hệ số khuếch đại của bộ khuếch đại bù được tổn hao do mạch hồi tiếp gây ra. Biểu thức (2) : điều kiện cân bằng pha cho thấy dao động chỉ có thể phát sinh khi tín hiệu hồi tiếp về đồng pha với tín hiệu vào.

Ổn định biên độ dao động và tần số dao động 1. Ổn định biên độ dao động

Mạch dao động cũng là một mạch khuếch đại, nhưng là mạch khuếch đại tự điều khiển bằng hồi tiếp dương từ đầu ra về đầu vào. Mạch phải chứa một phần tử phi tuyến hay một khâu điều chỉnh để đảm bảo cho biên độ dao động không đổi ở trạng thái xác lập.

Cạc phạp tờnh toạn mảch dao õọỹng

Thông thường dùng ba mạch điện động ba điểm điện dung vì sự ổn định tốt hơn nhưng ba điểm điện cảm dễ thực hiện. Có nhiều phương pháp, nhưng ở đây ta xét phương pháp thông dụng nhất, đó là tính toán mạch dao động theo phương pháp bộ khuếch đại có hồi tiếp.

Mạch điện các bộ dao động LC 1. Vấn đề ổn định biên độ

• Cạc mảch tảo dao õọỹng duỡng thảch anh

Nghĩa là khung cộng hưởng ghép rất lỏng với BJT nhằm giảm ảnh hưởng của các điện dung phân bố của phân tử tích cực (BJT) (điện dung ra, điện dung vào) đến tần số dao õọỹng cuớa mảch. Đặc tính của tinh thể thạch anh là hiêu ứng áp điện (piezoelectric) theo đó khi ta áp hai mặt của lát thạch anh thì một hiệu điện thế xuất hiện giữa hai mặt, còn khi ta kéo dãn hai mặt thì hiệu điện thế có chiều ngược lại.

Điều biên

Phần tử phi tuyến được dùng để điều biên có thể là đèn điện tử, bán dẫn, các đốn cú khớ, cuộc cảm cú lừi sắt hoặc điện trở cú trị số biến đổi theo điện ỏp đặt vào. Tùy thuộc vào điểm làm việc được chọn trên đặc tuyến phi tuyến, hàm số đặc trưng của phần tử phi tuyến có thể biểu diễn gần đúng theo chuỗi Taylo khi chế độ làm việc của mạch là chế độ A (θ = 180o) hoặc phân tích theo chuỗi Fourrier khi chế độ làm việc của mạch có góc cắt θ < 180o ( chế độ AB, B, C).

Điều chế đơn biên 1. Khái niệm

• Phổ của dao động đã điều tần và điều pha Trong biểu thức (10), cho ϕ o = 0, đặt

Trong sơ đồ khối trên đây, trước tiên ta dùng một tần số dao động ft1 khá nhỏ so với dải tần yêu cầu ft2 để tiến hành điều chế cân bằng tín hiệu vào Vs(t). ∆fs = fs max - fs min, nhưng dịch một lượng bằng ft1 trên thang tần số, sau đó đưa đến bộ điều chế cân bằng thứ hai mà trên đầu ra của nó là tín hiệu phổ gồm hai biên tần cách nhau một khoảng ∆f ‘ = 2 (ft1 + fs min) sao cho việc lọc lấy một dải biên tần nhờ bộ lọc thứ hai thực hiện một cách dễ dàng. Điều chế đơn biên theo phương pháp quay pha Tín hiệu ra của 2 bộ điều chế cân bằng:. Dao õọỹng Dao õọỹng. Sơ đồ khối mạch điều chế theo phương pháp lọc. Hiệu hai điện áp ta sẽ có biên tần trên :. Quan hệ giữa điều tần và điều pha ω = dt. Với tải tin là dao động điều hòa :. Giả thiết tín hiệu điều chế là tín hiệu đơn âm :. Cầu Diode ÂCCB2. MẢCH ĐIỆN TỔNG HOẶC. Sơ đồ mạch điều chế đơn biên theo phương pháp pha. - Lượng di tần khi điều pha tỉ lệ với Vs và ωs - Lượng di tần khi điều tần tỉ lệ với Vs mà thôi. Từ đó ta có thể lập được hai sơ đồ khối minh họa quá trình điều tần và điều pha : Têch phán. T/h điều tần. T/h điều pha vS. Sơ đồ khối quá trình điều pha va điều tần. Tương tự, ta có biểu thức của dao động đã điều pha :. Thông thường tín hiệu điều chế là tín hiệu bất kỳ gồm nhiều thành phần tần số. Lúc đó tín hiệu điều chế tần số và điều chế pha có thể biểu diễn tổng quát theo biểu thức : Vdt = Vt cos [ωtt + ∑. Phổ của tín hiệu điều tần gồm có tất cả các thành phần tần số tổ hợp : ωt + ∑. L, Cv tạo thành khung cộng hưởng dao động của một mạch dao động C1 : tuû ngàn DC. C2 : tụ thoát cao tần để ổn định phân cực cho Cv RFC : cuộn cản cao tần. R1 : trởngăn cách giữa mạch cộng hưởng và nguồn cung cấp khi Rv thay đổi → VPC thay đổi → CV thay đổi theo làm cho tần số cộng hưởng riêng f =. khung cộng hưởng LCV thay đổi, dẫn đến quá trình điều tần. Mạch điều tần dùng Diode biến dung và đặc tuyến của CV. Điện áp ra trên hai bộ điều pha :. là một dao động được điều chế pha và biên độ. Điều biên ở đây là điều biên ký sinh. Phần tử điện kháng : dung tích hoặc cảm tính có trị số biến thiên theo điện áp điều chế đặt trên nó được mắc song song với hệ dao động của bộ dao động làm cho tần số dao động thay đổi theo tín hiệu điều chế. Phân tử điện kháng được thực hiện nhờ một mạch di pha trong mạch hồi tiếp của BJT. Có 4 cách mắc phân tử điện kháng như hình vẽ. Mạch điều pha theo Amstrong và đồ thị vectơ của tín hiệu. Cách mắc mảch. Sơ đồ nguyên lý Đồ thị véc tơ Trị số điện kháng Tham số tương õổồng Mảch. phán ạp RC. Mảch phán ạp. Mảch phán ạp. Mảch phán ạp. Với mạch phân áp RC ta tính được :. ω tương ứng với VBE; R tương ứng với VCB).

Tạch sọng bión õọỹ 1. Các tham số cơ bản

• Mạch điện bộ tách sóng biên độ
• Hiện tượng phách và hiện tượng chèn ép trong tách sóng biên độ

Ta không quan tâm đến các dòng điện cao tần (tải tần và hai bậc cao của nó), vì trong mạch điện bộ tách sóng có thể dễ dàng lọc bỏ các thành phần này. Mạch điện bộ tách sóng biên độ. Mạch tách sóng biên độ bằng mạch chỉnh lưu. Ta phân tích và tính toán đối với sơ đồ tách sóng nối tiếp. Khi tín hiệu vào lớn thì đặc tuyến Volt - Ampe của diode :. cos ωtt = Vđb cos ωtt. Mạch tích sóng biên đô bằng mạch chỉnh lưu. a) Tách sóng nối tiếp b) Tách sóng song song. Góc điện dẫn θ chỉ phụ thuộc vào tham số mạch điện (S, R) mà không phụ thuộc vào tín hiệu vào. Do đó tách sóng tín hiệu lớn là tách sóng không gây méo phi tuyến. Chú ý : phổ của dòng điện iD gồm có các thánh phần : một chiều. Thông thường ωt >> ωs do đó các thành phần ωt, ωt ± ωs, và nωt ± ωs được loại bỏ dễ dàng nhờ mạch lọc thông thấp. Chỉ còn thành phần hữu ích :. Để tránh méo, trước khi tách sóng cần phải khuếch đại để tín hiệu đủ lớn để đảm bảo chế độ tách sóng tuyến tính. T = RC là hằng số thời gian phóng nạp của tụ điện. Để điện áp ra tải gần với dạng đường bao của điện áp cao tần ở đầu vào, ta phải chọn T = RC đủ lớn. Tuy nhiên, nếu chọn C quá lớn thì điện áp ra không biến thiên kịp với biên độ điện áp vào gây ra méo tín hiệu. Tổng quát ta chọn :. ω Trong hai sơ đồ trên, sơ đồ tách sóng nối tiếp có điện trở vào lớn hơn sơ đồ tách sóng song song. Ngoài ra, trên tải của sơ đồ tách sóng song song còn có điện áp cao tần, do đó phải dùng bộ lọc để lọc nó. Vì những lý do trên nên sơ đồ tách sóng song song chỉ được dùng trong trường hợp cần ngăn thành phần một chiều từ tầng trước đưa đến. Đồ thị theo thời gian của tín hiệu trước và sau tách sóng. cosϕ) Nhận xét : - Trong phổ điện áp ra không có thành phần tải tần.

Tách sóng tín hiệu điều tần .1 Khái niệm

Trường hợp hai dao động cao tần tác động đồng thời lê bộ tách sóng có biên độ chênh lệch nhau nhiều gọi là hiện tượng chèn ép. Làm cho tần số của tín hiệu điều tần bám theo tần số của một bộ dao động nhờ hệ thống vòng giữ pha PLL, điện áp sai số chính là điện áp cần tách sóng.