CHƯƠNG 6 : MÁY PHÁT
6.6. Trung hòa và chống dao động ký sinh
Hiện tượng hồi tiếp ký sinh là nguyên nhân tạo ra các dao động ký sinh mà ta đã triệt tiêu chúng bằng các tụ điện và cuộn cảm trung hòa được thiết kế sẵn trong mạch. Ngồi ra, trong mạch cịn có thể có các dao động ký sinh khác tần số với tần số cộng hưởng. Để mạch khơng tự động kích thích, ta phải phá vỡ điều kiện pha và/hoặc điều kiện biên. Các dao động ký sinh này là nguyên nhân đẫn đến việc Transistor hay vi mạch đột tử.
136
6.6.1. Hiện tượng trực thông và hồi ký sinh
Hiện tượng trực thông là hiện tượng một phần công suất và đi thẳng đến đầu ra thông qua transistor là hiện tượng công suất ra quay trở lại đầu vào, được gọi là hiện tượng hồi tiếp ký sinh.
Tác hại của hiện tượng trực thông và hồi tiếp ký sinh:
- Khi transistor chưa hoạt động (tắt) vẫn có một phần cơng suất đầu vào thơng qua CKS đến đầu ra. Nó được gọi là tạp âm và làm giảm tỷ số tín hiệu trên nhiễu
(𝑆
𝑁)
- Khi transistor hoạt động, công suất đầu vào thông qua CKS = Cbc đến đầu ra làm giảm công suất ra nếu transistor mắc theo kiểu emitter chung (EC).
- Không thực hiện được điều biên có độ sâu điều chế 100%.
Cbc tạo nên hồi tiếp dương hoặc âm tùy thuộc vào quan hệ pha giữa dòng điện hồi tiếp với điện áp vào và điện áp ra.
137 Lệch cộng hưởng gây hồi tiếp âm
- Tại tần số cộng hưởng 𝑓 = 𝑓0 = 1
2𝜋√𝐿1𝐶1 = 1
2𝜋√𝐿2𝐶2 cả hai mạch cộng hưởng là thuần trở Ztđ = Rtđ do Xtđ = 0. Một phần dòng điện ra ic qua Cbc qua mạch cộng hưởng đầu vào tạo nên V’b. Do V’b lệch pha 90º với V’b nên hiện tượng phản hồi này khơng gây nên tự kích.
- Nếu mạch cộng hưởng ra khơng cộng hưởng hồn tồn như hình b, khi đó dịng điện hồi tiếp ibc sẽ tạo ra V’b có hai thành phần V’b1 và V’b2. V’b1 ngược pha với Vb, có nghĩa là trong mạch có hồi tiếp âm làm suy giảm điện áp vào Vb. Muốn đảm bảo công suất ra như cũ, trong trường hợp này ta phải tăng hệ số khuếch đại của mạch lên.
Ta có thể thấy rằng để khử được hiện tượng trực thông và hồi tiếp ký sinh, ta phải dùng mạch trung hòa.
6.6.2. Các biện pháp để chống dao động kí sinh
Hiện tượng hồi tiếp ký sinh có thể gây nên dao động ký sinh và ta đã khử chúng bằng các tụ và điện cảm trung hòa (tại tần số fKS < fcộng hưởng).
Ngồi ra, trong mạch cũng có thể có dao động ký sinh có tần số khác với tần số cộng hưởng của mạch (fKS < f0) hoặc (fKS > f0). Lúc đó, để mạch khơng có tự kích, ta phải tìm cách phá vỡ hoặc về điều kiện pha (mắc thêm các tụ bên ngoài) hoặc điều kiện điều biên độ (mắc R hồi tiếp âm). Các dao động ký sinh có thể làm hỏng transistor. Vì vậy, người ta thường dùng đèn neon để gồm basa
138 hay collector, khi khơng có điện áp kích thích (Vin = 0) mà đèn sóng là mạch có dao động ký sinh và phải khử ngay lập tức.
Các mạch khuếch đại được bố trí hợp lý, hạn chế vấn đề dây dẫn hệ thống đầu vào và đầu ra chạm nhau, giảm thiểu vấn đề ghép nối điện dung hoặc cảm ứng.
Một lá chắn kim loại được đặt trên các phần nhạy cảm của mạch.
Đặt các tụ điện rẽ nhánh tại các kết nối nguồn điện để cung cấp đường dẫn trở kháng thấp cho tín hiệu AC và ngăn chặn việc ghép nối các đường dẫn qua nguồn cấp.
Khi sử dụng bảng mạch in, các giai đoạn công suất cao và thấp nên được tách biệt và các dấu vết nối đất được bố trí để các dịng điện nặng khơng phát sinh nhiệt gây cháy nổ và chảy theo các phần được chia theo dấu nối đất.
Trong vài trường hợp đặc biệt, ta chỉ giải quyết được bằng cách đưa một tụ trung hóa phản hồi khác mạng, được tính tốn và điều chỉnh để loại bỏ các phản hồi tiêu cực trong băng tần của thiết bị.