Mạch dao động là mạch điện tạo ra một hiệu điện thế biến thiên tuần hoàn theo thời gian. Trong vô tuyến điện, các dao động điện tử được tạo ra nhờ các máy phát điện tử. Các máy phát này là những thiết bị biến đổi năng lượng của nguồn điện không đổi thành năng lượng của dao động. Được chia làm hai loại: máy phát dao động điều hòa và tích thoát hay còn gọi là máy phát dao động hình sin và không hình sin.
Chúng ta có thể tạo ra các dạng sóng khác nhau một cách trực tiếp bằng cách sử dụng các mạch dao động hoặc các mạch đa hài hoặc tổng hợp các dạng sóng bằng cách sử dụng mạch tạo hàm chuyên dụng hoặc các kĩ thuật vòng khóa pha PLL. Sơ đồ của các mạch tạo sóng có thể được thiết kế bằng cách sử dụng các transistor, các Opamp, các IC số hoặc các IC tạo hàm và tạo sóng. Ở đây tôi chỉ trình bày một số vấn đề cần thiết cho quá trình lắp ráp một máy phát sóng với linh kiện chính là OPAMP.
4.1. Mạch tạo dao động điều hòa (tạo sóng sin).
Dựa theo đặc tính về linh kiện và tần số dao động, ta có thể phân loại các dạng mạch tạo sóng hình sin như sau:
- Dao động RC: linh kiện quyết định tần số dao động là RC, tần số làm việc từ dưới 1 Hz đến 1 KHz.
- Dao động LC: linh kiện quyết định tần số dao động là LC, tần số làm việc từ 100 KHz đến hàng nghìn GHz.
4.1.1. Nguyên lý tạo dao động và duy trì dao động:
Ta có sơ đồ như hình vẽ.
Hai yêu cầu cơ bản phải được thực hiện để tạo ra một mạch dao động tạo sóng sin đơn giản được trình bày như hình vẽ trên.
- Trước tiên ngõ ra của một thành phần khuếch đại phải được hồi tiếp trở về ngõ vào của thành phần này thông qua một mạch hồi tiếp sao cho tổng độ dịch pha của mạch hồi tiếp và mạch khuếch đại bằng 00 hặc 3600. Do vậy nếu một mạch khuếch đại có độ dịch pha là 180 độ giữa ngõ vào và ngõ ra, một độ dịch pha 180 độ nữa phải được đưa ra bởi mạch hồi tiếp nối giữa ngõ vào và ngõ ra để thõa mãn yêu cầu thứ nhất của một mạch dao động tạo sóng sin.
- Yêu cầu thứ hai để có dao động tạo sóng sin là: hệ số khuếch đại của thành phần khuếch đại phải tỉ lệ nghịch chính xác với hệ số hồi tiếp của mạch hồi tiếp chọn tần số, nghĩa là: β.Av= 1
+ Nếu β.Av<1: mạch sẽ không dao động.
+ Nếu β.Av> 1: mạch dao động đạt ổn định nhanh nhưng dạng sóng méo nhiều, tạo ra dạng sóng không sin (bị sái dạng) thiên về vuông.
+ Nếu β.Av> 1 và gần bằng 1: mạch đạt đến độ ổn định chậm nhưng dạng sóng ra ít méo.
4.1.2. Mạch tạo sóng sin âm tần (mạch dao động RC).