1/ Nguyên tắc chung phân cực Tranzitor
5.1.3. Mạch dao động dịch pha
1/ Đặc điểm
Mạch dao động dịch pha hay còn gọi là mạch dao động hình sin thực hiện biến năng lượng của nguồn cung cấp một chiều thành dòng xoay chiều hình sin có tần số theo yêu cầu.
Các mạch tạo dao động hình sin có thể tạo ra các dao động có tần số từ vài Hz đến vài trăm MHz.
Bộ tạo dao động hình sin được cấu tạo dựa trên cơ sở một bộ khuếch đại có hồi tiếp dương.
2/ Các mạch dao động dịch pha a. Mạch dao động dùng khung LC
Hình 5.3. Mạch dao động dùng khung LC
+ Tác dụng linh kiện
Tranzitor Q làm nhiệm vụ khuếch đại có vai trò như một công tắc điện tử để duy trì dao động.
R1, R2 điện trở định thiên và ổn định điểm làm việc cho Q Khung LC là khung dao động có tần số dao động riêng là
Cuộn L’ ghép hỗ cảm với cuộn L. Điện áp trên cuộn L’ là điện áp hồi tiếp được đưa về cực B, qua C1, về cực E.
Tụ C2 ghép năng lượng cho tầng sau, tải của mạch lấy ở cực C của Tranzitor.
+ Nguyên lý làm việc
- Điều kiện dao động: Do tải của mạch lấy ở cực E nên gọi là mạch E chung, nên tín hiệu ra ngược pha với tín hiệu vào = 1800
Do cách quấn cuộn L’ nên tín hiệu hồi tiếp ngược pha với tín hiệu vào = 1800
Thỏa mãn điều kiện về pha.
Khi thỏa mãn hai điều kiện này thì mạch sẽ dao động ở đầu ra ta thu được tín hiệu hình sin có tần số f =
Khi cấp điện cho mạch dao động, trong mạch cực C của Q xuất hiện dòng IC chạy qua cuộn L sẽ là dạng xung (thay đổi từ IC = 0 đến IC > 0). Dòng xung này gồm một tổ hợp các dòng điện có tần số khác nhau. Khung LC cộng hưởng với thành phần dòng điện có tần số bằng tần số dao động f = . Còn L’ xuất hiện một điện áp hồi tiếp đưa về đầu vào. Điện áp hồi tiếp sẽ điều chỉnh độ dẫn điện của Q, phù hợp với chu kỳ của điện áp ra.
Ví dụ: Khi dòng điện ra tăng UL’ có chiều (+) đưa về cực B, Tranzitor Q dẫn mạnh IC tăng UL’ có chiều (-) đưa về cực B Tranzitor dẫn yếu, quá trình cứ như vậy…
Khi mạch làm việc ổn định thì đầu ra sẽ có một tín hiệu hình sin có tần số f = f0
có biên độ ổn định.
b. Mạch dao động 3 điểm điện cảm
+ Mạch điện
Hình 5.4. Mạch dao động 3 điểm điện cảm
+ Tác dụng linh kiện
L1, L2 phân cực cho Q.
R1, R2, R3 điện trở định thiên và ổn định điểm làm việc cho Q C4 tụ thoát xoay chiều cực E
L1, L2, C1 tạo khung dao động tần số dao động riêng của mạch là
Tín hiệu hồi tiếp lấy trên cuộn L2 qua tụ C2, đưa về cực B của Tranzitor.
+ Điều kiện dao động
- Do tải lấy ở cực C nên mạch mắc kiểu E chung, tín hiệu ra và tín hiệu vào ngược pha nhau, nên = 1800
- Do cách quấn cuộn L2 nên tín hiệu hồi tiếp lệch pha so với tín hiệu vào một góc 1800 = 1800
Ta có Thỏa mãn điều kiện về pha.
Do cách chọn tranzitor có hệ số khuếch đại K.B ≥ 1 thỏa mãn điều kiện về biên độ. Như vậy mạch sẽ dao động ở đầu ra ta nhận được tín hiệu hình sin có tần số dao động
c. Mạch dao động ba điểm điện dung
Hình 5.5. Mạch dao động ba điểm điện dung
+ Tác dụng linh kiện
R1, R2 phân cực cho Q. C3, L tạo khung cộng hưởng. C1, C2 tạo tín hiệu hồi tiếp. + Điều kiện mạch dao động:
- Do mạch mắc E chung nên tín hiệu ra và tín hiệu vào ngược pha = 1800
- Do cách quấn cuộn L và chọn C1, C2 nên tín hiệu hồi tiếp có = 1800 Thỏa mãn điều kiện về pha.
- Điều kiện về biên độ do cách chọn Tranzitor phù hợp nên K.B ≥ 1. Thỏa mãn điều kiện về biên độ.
BÀI TẬP THỰC HÀNH
Bài 1
Cho mạch điện sau:
a. Phân tích nguyên lý làm việc của mạch
b. Thực hành lắp ráp mạch theo các trị số linh kiện đã cho và thự hiện các yêu cầu sau:
+ Dùng máy đo hiện sóng khảo sát dạng sóng ra + Tính tần số dao động của mạch ( f = 1
2π 6RC)
Bài 2
Cho mạch điện sau:
a. Phân tích nguyên lý làm việc của mạch
b. Thực hành lắp ráp mạch theo các trị số linh kiện đã cho và thự hiện các yêu cầu sau:
+ Dùng máy đo hiện sóng khảo sát dạng sóng ra. + Tính tần số dao động của mạch.