- Nguồn cung cấp nuôi mạch dao động phát sóng hoạt động
Hình 4.2: Mạch tạo nguồn khuếch đại dòng
Nguồn điện áp 15V này chính là nguồn nuôi chủ yếu cho các linh kiện trong mạch hoạt động. Lấy điện áp xoay chiều 24V từ ngõ ra của biến thế, qua 4 Diode 4007, chỉnh lưu toàn kỳ. Tiếp tục cho qua IC ổn áp nguồn LM7815 để ngõ ra được điện áp ổn định 15V, dòng tối đa 1A. Các tụ 1000uF nhiệm vụ lọc nguồn
Đối với nguồn điện 15V/1A như trên không đủ năng lượng để đưa vào phần cộng hưởng từ để phát ra ngoài, do đó ta phải dùng thêm 1 nguồn điện khác có điện thế từ 40VDC trở lên.
Hình 4.3: Mạch cao áp tạo nguồn dao động cộng hưởng.
- Ngõ vào lấy điện áp 220V AC diode cầu tạo nguồn cao áp 220V - Điện áp ra sau qua Diode chỉnh lưu:
0 2 220 2 311( )
U U V
Hai tụ điện mắc nối tiếp sẽ làm giảm trị số điện áp xuống, nhưng ở đây là điện áp của 2 tụ lọc được tăng lên.
- Mạch tạo xung dùng IC NE555 và khuếch đại công suất
Hình 4.4: Sơ đồ nguyên lý mạch phát sóng điện từ.
- Tụ C3 lọc nguồn, C2 lọc nhiễu IC NE555.
- Cặp Transistor Q2, Q3 mắc theo kiểu đẩy kéo nối tiếp thay nhau đóng mở ở mỗi nữa chu kỳ tín hiệu lấy ở chân 3.
- Q1 là MOSFET với mã số FGA25N120, là loại linh kiện dùng để khuếch đại công suất. Ta dùng MOSFET này để làm tầng Khuếch Đại công suất trước khi đưa ra khung cộng hưởng. Theo datasheet thì MOSFET này có thể chịu được điện áp là 1200V và dòng điện tối đa là 25A.
- Khung cộng hưởng LC, dùng để tạo ta từ trường bức xạ ra bên ngoài, vòng dây cũng được coi như một anten, phát theo hướng nhất định.
- IC NE555 dùng tạo dao động với tần số 200KHz.
- Tần số tín hiệu ngõ ra chân 3 phụ thuộc cá điện trở trên chân số 6, 7 như điện trở R1,R2, các biến trở và tụ điện C472.
- Khi ngõ ra chân 03 ở mức điện áp cao, lúc này tụ C1 sẽ nạp điện áp, dòng điện chạy qua R1, VR1, Diode D1.
1 1 1
0,69 / /
High
t R VR C (4.13)
- Khi ngỏ ra chân 3 ở mức điện áp thấp, tụ C1 xả điện, dòng điện sẽ đi qua R2,VR2, R1, VR1
1 1 2 2 1
0,69 / / / /
Low
t R VR R VR C (4.14)
Vậy, chu kỳ của tín hiệu là: T tLow tHigh
1 1 2 2 1 0,69 2 / / / / T R VR R VR C 1 1 2 2 1 1 0,69 2 / / / / f R VR R VR C (4.15)
Ta tiến hành chọn các giá trị cho R1,R2, C1 lần lượt là 22K , 22K , và 4700pF với tần số là 62KHz, ta có thể suy ra giá trị VR1, VR2. Để kiểm chứng thực tế, ta dùng OSC để đo trực tiếp trên chân số 3 của IC NE555.
Theo công thức, ta nhận ra rằng VR1 có tác dụng điều chỉnh độ rộng của xung ở thời gian mức cao
= > Tính toán với tần số cộng hưởng 62KHz xác định giá trị biến trở VR1, biến đổi công thức (4.12) ta được
2 1 2 2 1 6 2 2 1 2 2 2 1 2 1 2 1 2 484 10 242 2 0,69 R RVR VR VR VR R RVR R VR R R RVR f C (4.16)
Điều chỉnh VR2 ta được các giá trị VR1 như bảng sau:
VR2 (K ) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
VR1( ) 0,000 0,484 0,484 0,484 0,484 0,484 0,484 0,484 0,484 0,484 0,484
- Mạch thu
Để cho đơn giản, trong phần mạch thu ta chỉ sử dụng 1 Diode dùng để chỉnh lưu
Hình 4.5: Sơ đồ nguyên lý mạch thu sóng điện từ.
Khung cộng hưởng với L,C có giá trị như phần phát công suất để có được tần số giống nhau, Diode dùng để chỉnh lưu bán kỳ, tụ C4, C5 lọc nguồn. Tải dùng trong mô hình này là một bóng đèn 220V/20W.