idoc.vn dien tu tuong tu 2

33

n1,2 = td

e112

e21e21

Rh

2h

2h

⎟⎠⎞

⎜⎝⎛±

Kãút quaí cuîng giäúng nhæ maûch åí pháön trãn âaî tênh toaïn

Táön säú dao âäüng cuía maûch :

f = LC2

1π

Âãø taûo dao âäüng coï táön säú cao, duìng så âäö bazå chung vç âiãûn aïp vaìo vaì ra cuìng pha nãn âiãöu kiãûn cán bàòng pha thoía maîn khi M > 0 (2 cuäün dáy quáún cuìng cæûc tênh)

Âiãöu kiãûn biãn âäü cuîng giäúng så âäö emitå chung nãúu thay h21e, h11e båíi h21b vaì h11b.

n = LM

LIjMIj

VV

CB

EB =ωω

= ; 0 < n < 1

P = td

CB

VV = 1

2.5.3.Maûch dao âäüng âiãûn caím (Hartley)

R2 R1Ce

C

Re

Zt L

Vcc

* *

M

Hçnh 2.10. Så âäö maûch taûo dao âäüng gheïp biãún aïp màõc B chung

This is trial versionwww.adultpdf.comThis is trial versionwww.adultpdf.com

34

Ta tháúy : X1 = XBE = ωL2 > o, X2 = XCE = ωL1 > o, X3 = XCB = c

1ω

− < o

Thoía maîn âiãöu kiãûn cán bàòng vãö pha

Âiãöu kiãûn cán bàòng biãn âäü : (tênh cho maûch hçnh 2.11)

Kht = + 1

2

1

2

CE

BE

LL

LIjLIj

VV

−=ωω−

= = - n

Vaì K = - SZC = - e11

e21

hh [P2.Rtd // 2

e11

nh ]

Hãû säú phaín aính : n = - 1

2

CE

BE

LL

VV

= P : hãû säú gheïp giæîa transistor vaì maûch :

E

C

E

B

R3

L1

C

L2

C2

C1

Vcc

CeR2

R1

Re

Vtâ

Hçnh 2.11. Så âäö maûch taûo dao âäüng Hartley màõc E chung

C

E

B

Vcc

L1

C2

CC1

L2

Ur

R1R2

Re

Vtâ

Hçnh 2.12. Så âäö maûch taûo dao âäüng Hartley màõc B chung


35

P = n

VV

VVUV

VVV

LLL

VV

VV

EB

CE

EB

CEEBCE

CE

CB

CE

CB

CE

td

CE

+=

−=

+=

+=⇒

+==

11

1

1

1

1

21

1

(âiãöu kiãûn L1 vaì L2 gheïp loíng)

Thæûc hiãûn tæång tæû nhæ caïc maûc træåïc ta tçm âæåüc báút phæång trçnh :

(1 + n)2 h11e + n2 Rtd - n Rtdh21e ≤ 0

Táön säú dao âäüng : fdd ≅ fCH = C)LL(2

1

21 +π

Nãúu gheïp chàût : LΣ = L1 + L2 + 2M

• Maûch Clapp :

Âáy laì biãún daûng cuía maûch ba âiãøm âiãûn dung. Nhaïnh âiãûn cáön âæåüc thay båíi mäüt maûch cäüng hæåíng gäöm L, C näúi tiãúp maì trë säú cuía chuïng âæåüc choün sao cho maûch coï tråí khaïng tæång âæång våïi mäüt âiãûn caím taûi f = fdâ, nghéa laì

C1Ldd

dd ω>ω

Hãû säú gheïp giæîa transister vaì khung cäüng hæåíng:

2

1

12CE

BE

CC

CjI:

CjI

VVn =

ωω=−=

nVVK

CE

BEht −==

1

td

td1td

CE

CC

CjI:

CjI

VV

P =ωω

==

ECv

Cr

C

LC1

C2Re

R1

R2 Ce

Vcc

C3

Rc

Hçnh 2.13. Så âäö maûch taûo dao âäüng Clapp


36

Trong âoï : C1

C1

C1

C1

21td

++=

Thæåìng choün C << C1, C2 => C ≈ Ctd

=> 1CC

CC

P11

td <<==

Nghéa laì khung cäüng hæåíng gheïp ráút loíng våïi BJT nhàòm giaím aính hæåíng cuía caïc âiãûn dung phán bäú cuía phán tæí têch cæûc (BJT) (âiãûn dung ra, âiãûn dung vaìo) âãún táön säú dao âäüng cuía maûch.

Táön säú dao âäüng cuía maûch :

LC2

1LC21ff

tdchdd

π≈

π==

Vç váûy C1, C2 vaì caïc âiãûn dung vaìo ra cuía transistor háöu nhæ khäng tham gia quyãút âënh táön säú dao âäüng cuía maûch . Do âoï såí âäö Clapp cho pheïp taûo dao âäüng coï táön säú äøn âënh hån caïc loaûi så âäö ba âiãøm khaïc.

Theo âiãöu kiãûn cán bàòng biãn âäü ta xaïc âënh âæåüc B phæång trçnh:

0)CC(hRnhRn 21

e11tde21td2 ≤+=−

.1C.hnRC

C.Rhn

.nChRC

nh.

CRC

).hh).(n( 2

1e112

td2

2tde21

2

22e11td

2

2e11

2td

2

e11

e21 ≥+

=−−

Tæì âoï tênh âæåüc :

2

1

tâ

e112

e21e212,1 C

CRh

2h

2hn ⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛±=

Laì hãû säú häöi tiãúp cáön thiãút âãø maûch coï dao âäüng xaïc láûp khi KKht = 1

0CChR.h.nR.n0

)CC(hR.n

h.n 21

e11tde21td2

2

1e11td

2

e21 ≥⎟⎠⎞

⎜⎝⎛+−⇒≥

+→

2.5.4. Caïc maûch taûo dao âäüng duìng thaûch anh


37

Tinh thãø thaûch anh (quartz crystal) laì loaüi âaï trong måì trong thiãn nhiãn coï cáúu taûo saïu màût vaì hai thaïp åí hai âáöu (hçnh 2.14) coï nhiãöu åí næåïc ta. Thaûch anh chênh laì dioxid silicium SiO2 cuìng cháút laìm låïp caïch âiãûn åí transitor MOSFET. ÅÍ tinh thãø thaûch anh coï caïc truûc mang tãn Z, X, Y. Truûc Z xuyãn qua hai âènh thaïp, truûc X qua hai caûch âäúi vaì thàóng goïc våïi truûc Z (coï 3 truûc X), truûc Y thàóng goïc våïi hai màût âäúi (coï 3 truûc Y).

Tinh thãø thaûch anh duìng trong maûch dao âäüng laì mäüt laït moíng âæûåc càõt ra tæì tinh thãø. Tuìy theo màût càõt thàóng goïc våïi truûc naìo maì laït thaûch anh coï dàûc tênh khaïc nhau. Thæåìng truûc càõt laì AT (thàóng goïc våïi truûc Y, song song våïi truûc X vaì taûo våïi truûc Z mäüt goïc 35o15’). Laït thaûch anh coï diãûn têch màût khoaíng mäüt âãún vaìi cm2 âæåüc maìi moíng âãún vaìi mm sao cho hai màût tháût phàóng vaì tháût song song. Hai màût naìy âæåüc maû kim loaûi (vaìng hay baûc) vaì haìn våïi hai âiãûn cæûc laìm chán ra. Kãú âãún låïp thaûch anh âæåüc boüc trong mäüt låïp bäüt caïch âiãûn vaì âæåüc âoïng trong häüp thiãút kên coï hai chán loï ra, bãn trong coï thãø âæåüc huït haut khäng khê.

Âàûc tênh cuía tinh thãø thaûch anh laì hiãu æïng aïp âiãûn (piezoelectric) theo âoï khi ta aïp hai màût cuía laït thaûch anh thç mäüt hiãûu âiãûn thãú xuáút hiãûn giæîa hai màût, coìn khi ta keïo daîn hai màût thç hiãûu âiãûn thãú coï chiãöu ngæåüc laûi. Ngæåüc laûi, dæåïi taïc dung cuía hiãûu thãú xoay chiãöu laït thaûch anh seî rung åí táön säú khäng âäøi vaì nhæ váûy taûo tên hiãûu xoay chiãöu åí táön säú khäng âäøi. Táön säú dao âäüng cuía thaûch anh tuyì thuäüc vaìo kêch thæåïc cuía noï (âàûc biãût laì chiãöu daìy) vaì màût càõt. Táön säú dao âäüng thay âäøi theo thåìi gian vaì nhiãût âäü mäi træåìng nhæng noïi chung ráút äøn âënh. AÍnh hæåíng quan troüng nháút lãn thaûch anh laì nhiãût âäü. Khi nhiãût âäü thay âäøi, kêch thæåïc cuía laït thaûch anh thay âäøi dáùn âãún táön säú dao âäüng thay âäøi theo, nhæng duì sao cuîng tram ngaìn láön äøn âënh hån caïc maûch khäng duìng thaûch anh. Do âoï trong nhæîng æïng dung cáön äøn âënh táön säú ráút cao ngæåìi ta phaíi äøn âënh nhiãût âäü thaûch anh. Caïc âäöng häö chè giåì (âeo tay, treo tæåìng) âãöu duìng dao âäüng thaûch anh.

Hçnh 2.14. Tinh thãø, cáúu taûo vaì hçnh daûng linh kiãûn thaûch anh

thaûch anh

baûc

âiãûn cæûc (chán ra)

(truûc quang) Z

Y

(truûc cå)

X (truûc âiãûn)


38

2.5.4.1. Tênh cháút vaì maûch tæång âæång cuía thaûch anh

Lq, Cq, rq : phuû thuäüc kêch thæåïc khäúi thaûch anh vaì caïch càõt khäúi thaûch anh.

Cq: Âiãûn dung taûo båíi 2 maï gheïp våïi âáöu ra.

Thäng thæåìng rq ráút nhoí coï thãø boí qua.

+ Thaûch anh âæåüc cáúu taûo tæì SiO2, âæåüc sæí duûng khi yãu cáöu maûch dao âäüng coï táön säú äøn âënh cao vç hãû säú pháøm cháút Q cuía noï ráút låïn.

+ Thaûch anh coï tênh cháút aïp âiãûn : Âiãûn træåìng - sinh dao âäüng cå hoüc vaì dao âäüng cå hoüc - sinh ra âiãûn têch.

Do âoï coï thãøduìng thaûch anh nhæ mäüt khung cäüng hæåíng.

Boí qua rq (rq = 0) thç tråí khaïng tæång âæång cuía thaûch anh âæåüc xaïc âënh :

)C.C.LCC(1cL

j

cj1Lj

Lj1

cj1.

cj1Lj

XZqpq

2pp

q2

qq

q

qqq

qq ω−+ω

−ω=

ω+ω+

ω

ω⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

ω+ω

= (*)

Goüi fdâ laì táön säú dao âäüng cuía 1 maûch

Tæì (*) thaûch anh coï 2 táön säú cäüng hæåíng:

- Táön säú cäüng hæåíng näúi tiãúp fq æïng våïi Zq = 0

qqq C.L2

1fπ

=

Nãúu fdâ < fq - TA ⇔ C

Nãúu fq < fdâ < fq - TA ⇔ L

Nãúu fdâ > fp ⇔ TA ⇔ C

- Táön säú cäüng hæåíng song song : fp æïng våïi Zq = ∞

B

A

B

A

Cp

rq

Cq

Lq

Hçnh 2.15. Kyï hiãûu vaì maûch tæång Âæång cuía thaûch anh


39

p

qq

tdpqq

qq

CC

1fLC21

CCLCC

21f +=

π=

+

π=

Trong âoï : pq

pqtd CC

CCC

+= Cq näúi tiãúp Cp

Khi Cp >> Cq => fp ≈ fq

Caïc thäng säú âàûc træng cuía T.A:

fq : 1 KH3 ÷ 100MH3

r q ~ 0

qq

qtd rC

LR =⇒ ráút låïn

54

q

q

q

q

qtd 1010

rCL

LC

RQ ÷=== ráút låïn

Âäü äøn âënh táön säú :

86

0

1010ff −− ÷≈

∆

Âãø thay âäøi táön säú cäüng hæåíng cuía thaûch anh trong mäüt phaûm vi heûp, ngæåìi ta màõc näúi tiãúp thaûch anh våïi mäüt tuû biãún âäøi Cs nhæ hçnh veî.

Táön säú cäüng hæåíng näúi tiãúp cuía noï :

sq

qq

/q CC

C1ff

++=

Læåüng thay âäøi táön säú do màõc thãm Cs vaìo:

sq

q

sp

q

q

q/q

q CCC

211

CCC

1f

fff

f+

=−+

+=−

=∆

CS q

Hçnh 2.17

Näúi tiãúp Song song

fp

fq f

jXq

Hçnh 2.16. Âàûc tênh âiãûn khaïng cuía thaûch anh


40

2.5.4.2. Maûch âiãûn bäü taûo dao âäüng vuìng thaûch anh våïi táön säú cäüng hæåíng song song

Nhaïnh thaûch anh màõc näúi tiãúp våïi tuû Cs tæång âæång våïi 1 âiãûn caím âãø maûch coï thãø dao âäüng dæåïi daûng 3 âiãøm âiãûn dung.

Luïc âoï phaíi choün thaûch anh sao cho:

fq < fdd < fp vaì tdddsdd

Lc

1ω<

ω

2.5.4.3. Maûch âiãûn bäü taûo dao âäüng duìng thaûch anh våïi táön säú cäüng hæåíng näúi tiãúp

Rb

Rc

Re C2

C1

Vcc

Ce

CS

q

Hçnh 2.18. Maûch bäü dao âäüng duìng thaûch anh våïi táön säú cäüng hæåíng song song

Vcc

R1 R2

Cs

Ce Re

q

Hçnh 2.19. Maûch dao âäüng duìng thaûch anh våïi táön säú cäüng hæåíng näúi tiãúp, gheïp biãún aïp, EC

L3

C2

C1

R2R1

Re

Vcc

C3

q

Hçnh 2.20. Maûch dao âäüng thaûch anh våïi táön säú cäüng hæåíng näúi tiãúp, ba âiãøm âiãûn dung, BC


41

Trong 3 så âäö trãn, thaûch anh âæåüc màõc häöi tiãúp vaì âoïng vai troì nhæ 1 phán tæí gheïp coï tênh choün loüc âäúi våïi táön säú.

Khi fdâ ~ fq (näúi tiãúp) thç tråí khaïng Xq = 0 - haû aïp trãn thaûch anh nhoí laìm âiãûn aïp häöi tiãúp vãö tàng lãn vaì maûch taûo ra dao âäüng våïi táön säú fdd ~ fq

2.5.5. Maûch âiãûn caïc bäü taûo dao âäüng RC

Âàûc âiãøm chung cuía caïc bäü taûo dao âäüng RC:

1. Thæåìng duìng åí phaûm vi táön säú tháúp thay cho caïc bäü LC vç kêch thæåïc cuía bäü taûo dao âäüng LC åí táön säú tháúp quaï låïn.

2. Khäng coï cuäün caím, do âoï coï thãø chãú taûo noï dæåïi daûng vi maûch

3. Trong bäü dao âäüng RC - fdd tè lãû våïi 1/C, coìn trong bäü dao âäüng LC thç fdd tè lãû

våïi C1 trong bäü dao âäüng RC dãù daìng thay âäøi fdd våïi bäü dao âäüng LC

4. Yãu cáöu bäü dao âäüng RC laìm viãûc åí chãú âäü A âãø giaím meïo

5. Vç kháu häöi tiãúp (gäöm caïc phán tæí R,C) phuû thuäüc táön säú, nãn maûch seî taûo âæåüc dao âäüng taûi táön säú maì âiãöu kiãûn pha âæåüc thoía maîn

Bäü dao âäüüng RC duìng maûch di pha trong maûch häöi tiãúp:

Vcc

Ck Lk

ReR3 R4

T2

RcRe R1 R2

T1 C1 q

Hçnh 2.21. Maûch bäü dao âäüng duìng thaûch anh våïi táön säú cäüng hæåíng näúi tiãúp häöi tiãúp qua hai táöng khuãúch âaûi

Vr

R1

R2C

R

C

RR

C

V1 I1 I2 I3

V2

Hçnh 2.22. Maûch dao âäüng RC


42

Hãû phæång trçnh :

23

32

321

121

021

021

1

VRI

IRCj

RI

RIIRCj

RI

VRIIRCj

&

&

=

=⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++−

=−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++−

=−⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

ω

ω

ω

Hãû säú truyãön âaût cuía maûch :

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡−+−==

RCRCj

RCVV

Kωωω

6)(

1)(

51 322

1&&

* Pháön aío = 0 RC.6

1=ω⇒

Thay RC.6

1=ω⇒ vaìo pháön thæûc ta tênh âæåüc âiãöu kiãûn cán bàòng biãn âäü :

212

1

2

2929

29301).(

51

RRRRK

CRK

=⇒==⇒

=−=−=ω

Maûch dao âäüng duìng maûch loüc T vaì T - keïp trong maûch häöi tiãúp :

• Våïi maûch loüc T, viãút phæång trçnh doìng âiãûn cho nuït 1 vaì 2, tæì âoï xaïc âënh âæåüc hãû säú truyãön âaût:

R

V1 V2 R

C C 1 2 1

2 3 C C

V2V1R R C/2 2R

Hçnh 2.23. Maûch bäü dao âäüng duìng maûch loüc T vaì T keïp trong häöi tiãúp


43

RC1adotrong

a3j1aa2j1a

U

UH 2

2

v

rht

ω=

+−+−

== −

−−

222

2

ht

222

222

ht

a6)1a()a1(aarctg

a9)1a(a4)1a(K

+−−

=ϕ

⎪⎩

⎪⎨⎧

+−+−

=

ϕht = 0 khi a = 1 tæïc RC1

dd =ω

Thay a = 1 vaìo kht ta tçm âæåüc :

32KK htmunht ==

• Våïi maûch loüc T keïp:

ajaa

VVKht 4)1(

12

2

1

2

+−−

== våïi RC1a

ω=

Tæì âoï ta suy ra : 2 phæång trçnh Module vaì pha:

22ht

222

2

ht

a1a4arctg

1aa4arctg

a16)1a(1aK

−=

−−

=ϕ

+−

−=

Khi a = 1 RC1

dd =ω⇒ vaì 2htπ

±=ϕ

Vaì Kht = Khtmun = 0

• Maûch taûo dao âäüng vuìng KÂTT coï maûch T trong maûch näúi tiãúp:

Vr

R2

R1R

R

C C

Hçnh 2.24. Maûch bäü dao âäüng duìng KÂTT ìcoï maûch loüc T trong maûch häöi tiãúp


44

R1, R2 : Maûch häöi tiãúp dæång; T : Häöi tiãúp ám

Taûi 32)(K: htdd =−ω

Vç Ko cuía KÂTT ráút låïn =>

)(KK htht )(−=

+ vaì

1221

2ht R2R

32

RRRK

)(=⇒=

+=

+

Chênh laì âiãöu kiãûn cán bàòng biãn âäü cuía maûch.


44

CHÆÅNG 3

ÂIÃÖU CHÃÚ 3.1. Âënh nghéa

Âiãöu chãú laì quaï trçnh ghi tin tæïc vaìo 1 dao âäüng cao táön âãø chuyãøn âi xa nhåì biãún âäøi mäüt thäng säú naìo âoï (vê duû : biãn âäü, táön säú, goïc pha, âäü räüng xung...)

Tin tæïc goüi laì tên hiãûu âiãöu chãú, dao âäüng cao táön goüi laì taíi tin. Dao âäüng cao táön mang tin tæïc goüi laì dao âäüng cao táön âaî âiãöu chãú.

Coï 2 loaûi âiãöu chãú; âiãöu biãn vaì âiãöu táön (gäöm âiãöu táön vaì âiãöu pha).

3.2. Âiãöu biãn

• Âiãöu biãn laì quaï trçnh laìm cho biãn âäü taíi tin biãún âäøi theo tin tæïc.

Giaí sæí tin tæïc Vs vaì taíi tin Vt âãöu laì dao âäüng âiãöu hoìa:

vS = VS cosωSt vaì vt = Vt cosωtt våïi ωt >> ωS

Do âoï tên hiãûu âiãöu biãn:

Vâb = (Vt + Vscosωst ) cosωtt

= Vt (1 + mcosωst) cosωtt (1)

t)cos(V2mt)cos(.V

2mtcos.VV sttsttttdb ωωωωω ++++=→

Hçnh 3.1. Âäö thë thåìi gian tên hiãûu âiãöu biãn

Vâb

t

VâbVt

ωt - ωs ωt ωt + ωs

Hçnh 3.2 Phäø tên hiãûu âiãöu biãn

1/2 mVt 1/2 mVt

ω


45

Phäø cuía tên hiãûu âiãöu biãn coï daûng nhæ hçnh 3.2.

Khi tên hiãûu âiãöu chãú coï phäø biãún thiãn tæì maxmin SS ωω ÷ thç phäø cuía tên hiãûu âiãöu biãn coï daûng nhæ hçnh 3.3

• Quan hãû nàng læåüng trong âiãöu biãn:

Cäng suáút taíi tin laì cäng suáút bçnh quán trong 1 chu kyì cuía taíi tin:

∫ ====T t

thd

hdt RV

dtVTRR

VRIP

0

222

22

~ 2sin.1.1 ω

=> 2

V~P

2t

t~

Tæång tæû: ttt

bt PmVmVmP ~

2222

~ .42

.41)

2.(

21~ ==

Cäng suáút cuía tên hiãûu âaî âiãöu chãú biãn laì cäng suáút bçnh quán trong mäüt chu kyì cuía tên hiãûu âiãöu chãú:

)2

1(22

~~~~mPPPP tbttdb +=+=

m caìng låïn thç P~âb caìng låïn

Khi m = 1 2P3

P t~db~ =→ vaì tbt PP ~~ 4

1=→

Tæì biãøu thæïc (1) suy ra:

Vâbmax = Vt (1+m)

Do âoï 2t

2max~ V)m1(

21~P +

• Caïc chè tiãu cå baín cuía dao âäüng âaî âiãöu biãn

3.2.1 Hãû säú meïo phi tuyãún

VâbVt

ωt - ωsminωt - ωsmax ωt ωt + ωsmin ωt + ωsmax

Hçnh 3.3 Phäø tên hiãûu âiãöu biãn

ω


46

)(I...)3(I)2(I

Kst

st2

st2

ω±ω+ω±ω+ω±ω

=

I (ωt ± nωS) (n ≥ 2 ): Biãn âäü doìng âiãûn æïng våïi haìi báûc cao cuía tên hiãûu âiãöu chãú.

I (ωt ± ωS) : Biãn âäü caïc thaình pháön biãn táön

Trong âoï: It : biãn âäü tên hiãûu ra

VS : giaï trë tæïc thåìi cuía tên hiãûu vaìo

A : giaï trë cæûc âaûi

B : taíi tin chæa âiãöu chãú

Âæåìng âàûc tuyãún thæûc khäng thàóng taûo ra caïc haìi báûc cao khäng mong muäún. Trong âoï âaïng læu yï nháút laì caïc haìi (ωt ± 2ωS) coï thãø loüt vaìo caïc biãn táön maì khäng thãø loüc âæåüc. Âãø giaím K thç phaíi haûn chãú phaûm vi laìm viãûc cuía bäü âiãöu chãú trong âëa thàóng cuía âàûc tuyãún. Luïc âoï luäüc phaíi giaím hãû säú âiãöu chãú m.

3.2.2 Hãû säú meïo táön säú

Goüi : mo : hãû säú âiãöu chãú låïn nháút

m : Hãû säú âiãöu chãú taûi táön säú âang xeït.

Hãû säú meïo táön säú âæåüc xaïc âënh theo biãøu thæïc :

m

mM o= Hoàûc MdB = 20logM

Âãø âaïnh giaï âäü meïo táön säú naìy, ngæåìi ta càn

cæï vaìo âàûc tuyãún biãn âäü vaì táön säú:

m = f(Fs)

Vs = cte

• Phæång phaïp tênh toaïn maûch âiãöu biãn :

Hai nguyãn tàõc xáy dæûng maûch âiãöu biãn :

- Duìng pháön tæí phi tuyãún cäng taíi tin vaì tên hiãûu âiãöu chãú trãn âàûc tuyãún cuía pháön tæí phi tuyãún âoï.

- Duìng phán tæí tuyãún tênh coï tham säú âiãöu khiãøn âæåüc. Nhán taíi tin vaì tên hiãûu âiãöu chãú nhåì phán tæí tuyãún tênh âoï.

3.2.3 Âiãöu biãn duìng phán tæí phi tuyãún

A

B

V

It

Hçnh 3.4. Âàûc tênh âiãöu chãú ténh

Fs

mm0

m

Hçnh 3.5. Âàûc tênh biãn âäü táön säú


47

Pháön tæí phi tuyãún âæåüc duìng âãø âiãöu biãn coï thãø laì âeìn âiãûn tæí, baïn dáùn, caïc âeìn coï khê, cuäüc caím coï loîi sàõt hoàûc âiãûn tråí coï trë säú biãún âäøi theo âiãûn aïp âàût vaìo. Tuìy thuäüc vaìo âiãøm laìm viãûc âæåüc choün trãn âàûc tuyãún phi tuyãún, haìm säú âàûc træng cuía pháön tæí phi tuyãún coï thãø biãøu diãùn gáön âuïng theo chuäùi Taylo khi chãú âäü laìm viãûc cuía maûch laì chãú âäü A (θ = 180o) hoàûc phán têch theo chuäùi Fourrier khi chãú âäü laìm viãûc cuía maûch coï goïc càõt θ < 180o ( chãú âäü AB, B, C)

♠ Træåìng håüp 1: ÂIÃÖU BIÃN ÅÍ CHÃÚ ÂÄÜ A

θ = 180o

Maûch laìm viãûc åí chãú âäü A nãúu thoía maîn âiãöu kiãûn:

ost EVV <+ (*)

Khai triãøn doìng iD theo chuäùi Taylor:

)1(33

221 DDDD vavavai ++=

Våïi vD : âiãûn aïp trãn Diode D vaì trãn taíi Rt

Våïi: vD = Eo + Vtcosωtt + Vscosωst

ωt - ωS

ωt + ωS

2ωt - ωS

ωS2ωS

3ωS

ωt - 3ωSωt - 2ωS

ωt + 2ωSωt + 3ωS

ωt

2ωt - 2ωS

2ωt

2ωt + 2ωS

2ωt + ωS

Hçnh 3.8. Phäø tên hiãûu âiãöu biãn khi laìm viãûc åí chãú âäü A

iD iD

vD

vD

t

t

E0

Hçnh 3.7. Âàûc tuyãún cuía diode vaì âäö thë thåìi gian cuía tên hiãûu vaìo ra

Vs

Hçnh 3.6. Maûch âiãöu chãú duìng Diode

Vt Rt

+

EO

CS

D


48

Thay uD vaìo biãøu thæïc (1) ta nháûn âæåüc :

iD = a1(E0 + Vtcosωtt + Vscosωst) + a2 (E0 + Vtcosωtt + Vscosωst)2 +

+ a3( E0 + Vtcosωtt + Vscosωst )3 +..... (2)

Khai triãøn (2) vaì boí qua caïc säú haûng báûc cao n ≥ 4 seî coï kãút quaí maì phäø cuía noï âæåüc biãøu diãùn nhæ hçnh 3.8.

Khi a3 = a 4 = a5 =.....a2n+1 = 0 (n = 1,2,3) nghéa laì âæåìng âàûc tênh cuía pháön tæí phi tuyãún laì 1 âæåìng cong báûc 2 thç tên hiãûu âiãöu biãn khäng bë meïo phi tuyãún.

Âãø thoía maîn âiãöu kiãûn (*) maûch laìm viãûc chãú âäü A thç m phaíi nhoí vaì haûn chãú cäng suáút ra. Chênh vç váûy maì ngæåìi ta ráút êt khi duìng âiãöu biãn chãú âäü A.

♠ Træåìng håüp 2: ÂIÃÖU BIÃN CHÃÚ ÂÄÜ AB, B hoàûc C θ < 180o

Khi θ < 180o, nãúu biãn âäü âiãûn aïp âàûc vaìo diode âuí låïn thç coï thãø coi âàûc tuyãún cuía noï laì mäüt âæåìng gáúp khuïc.

Phæång trçnh biãøu diãùn âàûc tuyãún cuía diode luïc âoï :

iD = 0 khi VD ≤ 0

SVD khi vD > 0 S : Häùø dáùn cuía âàûc tuyãún

Choün âiãøm laìm viãûc ban âáöu trong khu tàõt cuía Diode (chãú âäü C).

iDiD

vD

vD

ωt

ωt

Hçnh 3.10. Âàûc tuyãún cuía diode vaì âäö thë cuía tên hiãûu vaìo ra khi laìm viãûc åí chãú âäü C

Eo

Vs

Hçnh 3.9. Maûch âiãöu chãú duìng Diode

Vt Rt

+

EO

CS

D


49

Doìng qua diode laì 1 daîy xung hçnh sine, nãn coï thãø biãøu diãùn iD theo chuäùi Fourier nhæ sau :

iD = I0 + i1 + i2 + in +

= Io + I1cosωtt + I2cos2ωtt + I3cos3ωtt + .......+ Incosnωtt (1)

I0 : thaình pháön doìng âiãûn mäüt chiãöu.

I1: biãn âäü thaình pháön doìng âiãûn cå baín âäúi våïi taíi tin

I2, I3.....In : biãn âäü thaình pháön doìng âiãûn báûc cao âäúi våïi taíi tin

I0, I1 I3.....In : âæåüc tênh toaïn theo biãøu thæïc cuía chuäùi Fourrier :

tdtniI

tdtiI

tdiI

ttc Dn

ttc D

tc D

ωωπ

ωωπ

ωπ

θ

θ

θ

.cos2.....................

.cos.2

.1

1

0

∫

∫

∫

=

=

=

(2)

Theo biãøu thæïc (*) ta coï thãø viãút :

iD = S.vD = S( -E0 + VScosωst + Vtcosωtt ) (3)

Khi ωtt = θ thç iD = 0 :

0 = S.vD = S( -E0 + VScosωst + Vtcosθ ) (4)

Láúy (3) - (4) =>

)6(cos)2sin21(

)2sin21()2sin

41

21(2

sin.cos42sin

212

cos .cos 2

2cos 1.2

.cos ).coscos (2)coscos (

1

00

0

1

tSVi

SVSV

ttSV

tdttSV

tdttSVI

tSVi

tt

tt

ttt

ttt

t

o tttt

ttD

ωθθπ

θθπ

θθπ

ωθωθπ

ωωθωπ

ωωθωπ

θω

θθ

θ

θ

−=

−=−=

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛−+=

⎥⎦⎤

⎢⎣⎡ −

+=

−=

−=

∫

∫

(5)

ÅÍ âáy θ âæåüc xaïc âënh tæì biãøu thæïc (4) : )7(cos.cos.cost

sso

t

sso

VtVE

VtVE ωωθ −

=+−

=

Tæì biãøu thæïc (6) vaì (7) biãn âäü cuía thaình pháön doìng âiãûn cå baín biãún thiãn theo tên hiãûu âiãöu chãú (Vs).


50

3.2.4 Âiãöu biãn duìng phán tæí tuyãún tênh coï tham säú thay âäøi

Âáy laì quaï trçnh nhán tên hiãûu duìng bäü nhán tæång tæû

vâb = (Eo + VS.cosωst) . Vt.cosωtt

vâb = EoVt.cosωtt + 2V.V st cos (ωt + ωs) t +

2V.V st cos (ωt - ωs) t

• Caïc maûch âiãöu biãn cuû thãø :

a. Âiãöu biãn cán bàòng duìng diode

Âiãûn aïp âàût lãn D1, D2 :

⎩⎨⎧

ω+ω−=ω+ω=

tcos.VtcosVvtcos.VtcosVv

ttsS2

ttsS1 (1)

Doìng âiãûn qua diode âæåüc biãøu diãùn theo chuäùi Taylo :

⎪⎩

⎪⎨⎧

++++=

++++=

...

...323

222212

313

212111

vavavaai

vavavaai

o

o (2)

Doìng âiãûn ra : i = i1 - i2 (3)

Thay (1), (2) vaìo (3) vaì chè láúy 4 vãú âáöu ta nháûn âæåüc biãøu thæïc doìng âiãûn ra :

K = 1

~

= E0

~

VS(t)

Vt(t)

Vâb

Hçnh 3.11. Maûch âiãöu biãn duìng pháön tæí tuyãún tênh

Hçnh 3.12. Maûch âiãöu chãú cán bàòng duìng diode vt

i = i1 - i2

i1

i2

vdB vS

EO

D2

D1

Cb

Cb


51

i = A cos ωst + B cos 3ωst + C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]

+ D [cos (2ωt + ωs) t + cos (2ωt - ωs) t] (4)

Trong âoï :

⎪⎪⎩

⎪⎪⎨

⎧

===

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++=

2..3,.2,

2

232

32

23

2

32

31

tStS

S

StS

VVaDVVaC

VaB

VaVaaVA

b. Maûch âiãöu biãn cán bàòng duìng 2BJT

Kãút quaí cuîng tæång tæû nhæ træåìng håüp trãn.

c. Maûch âiãöu chãú voìng

ωt - ωs ωt + ωs

2ωt - ωs 2ωt + ωs ωt - 3ωs ωt + 3ωs

ωt 2ωt ωs 3ωs Hçnh 3.13. Phäø tên hiãûu âiãöu biãn cán bàòng

Hçnh 3.14. Maûch âiãöu biãn cán bàòng duìng 2 BJT

vtVCC

vdb VS

Vt

~

D3

D

Cb

Cb

D1

D2

vS vdb

Hçnh 3.15. Maûch âiãöu chãú voìng

D4


52

Goüi : iI laì doìng âiãûn ra cuía maûch âiãöu chãú cán bàòng gäöm D1, D2

iII laì doìng âiãûn ra cuía maûch âiãöu chãú cán bàòng gäöm D3, D4

Theo cäng thæïc (4) åí muûc trãn (âiãöu biãn cán bàòng duìng diode) ta coï âæåüc biãøu thæïc tênh iI :

iI = A cosωst + B cos 3ωst + C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]

+ D [cos (2ωt + ωs) t + cos (2ωt - ωs) t] (*)

Ta coï : iII = iD3 - iD4 (1) Trong âoï :

... vava va a i... vava va a i

343

24241oD4

333

23231o D3

++++=

++++= (2)

Våïi v3, v4 laì âiãûn aïp âàût lãn D3, D4 vaì âæåüc xaïc âënh nhæ sau :

tcosVtcosVvtcosVtcosVv

sstt4

sstt3

ω+ω−=ω−ω−=

(3)

Thay (3) vaìo (2) vaì sau âoï thay vaìo (1), âäöng thåìi láúy 4 vãú âáöu ta âæåüc kãút quaí :

iII = - A cosωst - B cos 3ωst + C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]

- D [cos (2ωt + ωs) t + cos (2ωt - ωs) t]

⇒ idB = iI + iII = 2C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t] (4)

Váûy : maûch âiãöu chãú voìng coï thãø khæí âæåüc caïc haìm báûc leí cuía ωs vaì caïc biãn táön cuía 2ωst, do âoï meïo phi tuyãún ráút nhoí.

3.3. Âiãöu chãú âån biãn 3.3.1. Khaïi niãûm

Phäø tên hiãûu âaî âiãöu biãn gäöm taíi táön vaì hai daíi biãn táön, trong âoï chè coï caïc biãn táön mang tin tæïc. Vç hai daíi biãn táön mang tin tæïc nhæ nhau (vãö biãn âäü vaì táön säú) nãn chè cáön truyãön âi mäüt biãn táön laì âuí thäng tin vãö tin tæïc, coìn taíi táön thç âæåüc neïn træåïc khi truyãön âi. Quaï trçnh âoï goüi laì âiãöu chãú âån biãn.

Æu âiãøm cuía âiãöu chãú dån biãn so våïi âiãöu chãú hai biãn :

- Âäü räüng daíi táön giaím âi mäüt næía.

ωt - ωs ωt + ωs

ωt Hçnh 3.16. Phäø tên hiãûu âiãöu chãú cán voìng


53

- Cäng suáút phaït xaû yãu cáöu tháúp hån våïi cuìng mäüt cæû ly thäng tin.

- Taûp ám âáöu thu giaím do daíi táön cuía tên hiãûu heûp hån,

Biãøu thæïc cuía âiãöu chãú âån biãn :Vâb (t) = Vt . 2m . cos (ωt + ωs) t

m : hãû säú neïn taíi tin, m = t

s

VV , m coï thãø nháûn giaï trë tæì 0 → ∞

3.3.2. Caïc phæång phaïp âiãöu chãú âån biãn

3.3.2.1. Âiãöu chãú theo phæång phaïp loüc

Âàût : ∆fs = fs max - fs min

ft1 : táön säú cuía taíi táön thæï nháút ft1 : táön säú cuía taíi táön thæï hai

x = t

minsmaîs

t

s

fff

ff −

=∆ : hãû säú loüc cuía bäü loüc.

Trong så âäö khäúi trãn âáy, træåïc tiãn ta duìng mäüt táön säú dao âäüng ft1 khaï nhoí so våïi daíi táön yãu cáöu ft2 âãø tiãún haình âiãöu chãú cán bàòng tên hiãûu vaìo Vs(t). Luïc âoï hãû säú loüc tàng lãn âãø coï thãø loüc boí âæåüc mäüt biãn táön dãù daìng. Trãn âáöu ra bäü loüc thæï nháút seî nháûn âæåüc mäüt tên hiãûu ccoï daíi phäø bàòng daíi phäø cuía tên hiãûu vaìo.

∆fs = fs max - fs min, nhæng dëch mäüt læåüng bàòng ft1 trãn thang táön säú, sau âoï âæa âãún bäü âiãöu chãú cán bàòng thæï hai maì trãn âáöu ra cuía noï laì tên hiãûu phäø gäöm hai biãn táön caïch nhau mäüt khoaíng ∆f ‘ = 2 (ft1 + fs min) sao cho viãûc loüc láúy mäüt daíi biãn táön nhåì bäü loüc thæï hai thæûc hiãûn mäüt caïch dãù daìng.

3.3.2.2. Âiãöu chãú âån biãn theo phæång phaïp quay pha

Tên hiãûu ra cuía 2 bäü âiãöu chãú cán bàòng:

VCB1 = VCB cosωst cosωtt = 21 VCB [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]

VCB2 = VCB sinωst sinωtt = 21 VCB [- cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]

ÂCCB1 ÂCCB1LOÜC1 LOÜC2

Dao âäüng Dao âäüng

ft1 ± fS ft1 + fS

ft2 ± (ft1 + fS) ft2 + ft1 + fS

ft1 ft2

vS(t)

Hçnh 3.17. Så âäö khäúi maûch âiãöu chãú theo phæång phaïp loüc


54

Hiãûu hai âiãûn aïp ta seî coï biãn táön trãn :

⇒ VDB = VCB1 - VCB2 = VCB cos (ωt + ωs) t

Täøng hai âiãûn aïp ta seî coï biãn táön dæåïi :

⇒ VDB = VCB1 + VCB2 = VCB cos (ωt - ωs) t

3.4 Âiãöu táön vaì âiãöu pha 3.4.1. Quan hãû giæîa âiãöu táön vaì âiãöu pha

ω = dtdϕ (1)

Våïi taíi tin laì dao âäüng âiãöu hoìa :

V(t) = Vt . cos (ωtt + ϕo) = Vt . cos ϕ (t) (2)

Tæì (1) ruït ra :

ϕ (t) = ∫ ϕ+ωt

o

)t(dt).t( (3)

Thay (3) vaìo (2), ta âæåüc :

v(t) = Vt. cos [ ∫ ϕ+ωt

o

)t(dt).t( ] (4)

Giaí thiãút tên hiãûu âiãöu chãú laì tên hiãûu âån ám :

vs = Vs cos ωtt (5)

Khi âiãöu táön vaì âiãöu pha thç ω (t) vaì ϕ (t) âæåüc xaïc âënh theo caïc biãøu thæïc :

ω (t) = ωt + Kât Vs cos ωtt (6)

Cáöu Diode ÂCCB1

00

900

00

900 Cáöu Diode

ÂCCB2

MAÛCH

MAÛCH ÂIÃÛN TÄØNG HOÀÛC HIÃÛU

vCB2

vCB2

VDB

vS

vt

Hçnh 3.18. Så âäö maûch âiãöu chãú âån biãn theo phæång phaïp pha


55

ϕ (t) = ϕo + Kâf Vs cos ωtt (7)

ωt : táön säú trung tám cuía tên hiãûu âiãöu táön.

Kât.Vs = ∆ωm : læåüng di táön cæûc âaûi

Kâf.Vs = ∆ϕm : læåüng di pha cæûc âaûi

ω(t) = ωt + ∆ωm cos ωtt (8)

ϕ (t) = ϕo + ∆ϕm cos ωtt (9)

Khi âiãöu táön thç goïc pha âáöu khäng âäøi, do âoï ϕ(t) = ϕo.

Thay (8), (9) vaìo (4) vaì têch phán lãn, ta nháûn âæåüc :

vât(t) = Vt . cos (ωtt + s

m

ωω∆ sin ωtt + ϕo) (10)

Tæång tæû thay ϕ (t) trong (9) vaìo (4) vaì cho ω = ωt = cte ta coï :

vâf(t) = Vt.cos (ωtt + ∆ϕm cosωtt + ϕo) (11)

Læåüng di pha âaût âæåüc khi âiãöu pha : ∆ϕ = ∆ϕm cosωtt

Tæång tæû våïi læåüng di táön :

∆ω = dt

d ϕ∆ = ∆ϕm ωs.sin ωst

Læåüng di táön cæûc âaûi âaût âæåüc khi âiãöu pha :

∆ωm = ωs. ∆ϕm = ωs.Kâf.Vs (12)

Læåüng di táön cæûc âaûi âaût âæåüc khi âiãöu táön :

∆ωm = Kât.Vs (13)

Tæì (12) vaì (13) ta tháúy ràòng : âiãøm khaïc nhau cå baín giæîa âiãöu táön vaì âiãöu pha laì:

- Læåüng di táön khi âiãöu pha tè lãû våïi Vs vaì ωs

- Læåüng di táön khi âiãöu táön tè lãû våïi Vs maì thäi.

Tæì âoï ta coï thãø láûp âæåüc hai så âäö khäúi minh hoüa quaï trçnh âiãöu táön vaì âiãöu pha :

Têch phán

Âaûo haìm

Âiãöu pha

Âiãöu táön

T/h âiãöu táön

T/h âiãöu pha

vS

vS

Hçnh 3.19. Så âäö khäúi quaï trçnh âiãöu pha va âiãöu táön


56

3.4.2. Phäø cuía dao âäüng âaî âiãöu táön vaì âiãöu pha

Trong biãøu thæïc (10), cho ϕo = 0, âàût s

m

ωϕ∆ = Mf goüi laì hãû säú âiãöu táön, ta seî coï

biãøu thæïc âiãöu táön : vât = Vt cos [ωtt + Mf.sin ωtt] (14)

Tæång tæû, ta coï biãøu thæïc cuía dao âäüng âaî âiãöu pha :

vâf = Vt cos [ωtt + M. cos ωtt] (15)

Trong âoï : M = ∆ϕm

Thäng thæåìng tên hiãûu âiãöu chãú laì tên hiãûu báút kyì gäöm nhiãöu thaình pháön táön säú. Luïc âoï tên hiãûu âiãöu chãú táön säú vaì âiãöu chãú pha coï thãø biãøu diãùn täøng quaït theo biãøu

thæïc : Vdt = Vt cos [ωtt + ∑=

ϕ+ω∆m

1iiSiti )cos(M ]

Phäø cuía tên hiãûu âiãöu táön gäöm coï táút caí caïc thaình pháön táön säú täø håüp : ωt + ∑=

ωµm

1iSii

Våïi µi laì mäüt säú nguyãn hæîu tè; - ∞ ≤ µi ≤ ∞

3.4.3 Maûch âiãöu táön vaì âiãöu pha

3.4.3.1 Âiãöu táön duìng diode biãún dung

L, Cv taûo thaình khung cäüng hæåíng dao âäüng cuía mäüt maûch dao âäüng

C1 : tuû ngàn DC

C2 : tuû thoaït cao táön âãø äøn âënh phán cæûc cho Cv

RFC : cuäün caín cao táön

R1 : tråí ngàn caïch giæîa maûch cäüng hæåíng vaì nguäön cung cáúp khi Rv thay âäøi →

VPC thay âäøi → CV thay âäøi theo laìm cho táön säú cäüng hæåíng riãng f = VLC2

1π

cuía

khung cäüng hæåíng LCV thay âäøi, dáùn âãún quaï trçnh âiãöu táön.

CV

VV

C2

L

Cv

C1

RFC R1 +VRv

Hçnh 3.20. Maûch âiãöu táön duìng Diode biãún dung vaì âàûc tuyãún cuía CV


57

3.4.3.2 Âiãöu pha theo Amstrong

Taíi tin tæì thaûch anh âæa âãún bäü âiãöu biãn 1 (ÂB1) vaì âiãöu biãn 2 (ÂB2) lãûch pha 90o, coìn tên hiãûu âiãöu chãú vs âæa âãún hai maûch âiãöu biãn ngæåüc pha. Âiãûn aïp ra trãn hai bäü âiãöu pha :

vâb1 = Vt1 (1 + m cos ωst) cos ωtt

=2

]t)cos(t)[cos(mVtcosV stst1tt1t ω+ω+ω+ω−ω

vâb2 = Vt2 (1 - m cos ωst) sinωtt

= 2

]t)sin(t)[sin(mVtsinV stst2tt2t ω+ω+ω+ω−ω

Âäö thë veïc tå cuía tên hiãûu 1dbV→

vaì 2dbV→

vaì veïc tå täøng cuía chuïng →

V = 1dbV→

+ 2dbV→

laì mäüt dao âäüng âæåüc âiãöu chãú pha vaì biãn âäü. Âiãöu biãn åí âáy laì âiãöu biãn kyï sinh.

Âãø haûn chãú âiãöu biãn kyï sinh → choün ∆ϕ nhoí (∆ϕ < 0,35)

3.4.3.3 Âiãöu táön duìng Transistor âiãûn khaïng

Pháön tæí âiãûn khaïng : dung têch hoàûc caím tênh coï trë säú biãún thiãn theo âiãûn aïp âiãöu chãú âàût trãn noï âæåüc màõc song song våïi hãû dao âäüng cuía bäü dao âäüng laìm cho táön säú dao âäüng thay âäøi theo tên hiãûu âiãöu chãú. Phán tæí âiãûn khaïng âæåüc thæûc hiãûn nhåì mäüt maûch di pha trong maûch häöi tiãúp cuía BJT. Coï 4 caïch màõc phán tæí âiãûn khaïng nhæ hçnh veî.

ÂB1

ÂB2

Täøng

Di pha 900

vS

vâb1

vâb2

vâb2 →

vâb1 →

v → Vt2

Vt1

mVt2

mVt1

Hçnh 3.21. Maûch âiãöu pha theo Amstrong vaì âäö thë vectå cuía tên hiãûu


58

Caïch màõc maûch

Så âäö nguyãn lyï Âäö thë veïc tå Trë säú âiãûn khaïng

Tham säú tæång âæång

Maûch phán aïp

RC Z = j.ω

SRC Ltd =

SRC

Maûch phán aïp

RL Z = - j.

LSR

ω Ctd =

RLS

Maûch phán aïp

CR Z = - j.

RCS`1

ω Ctd = RCS

Maûch phán aïp

LR Z = jω.

RSL Ltd =

RSL

Våïi maûch phán aïp RC ta tênh âæåüc :

Z = BEV.S

VIV

= (IC = S.VBE ⇒ IC luän luän cuìng phêa våïi VBE)

Z =

C.j1

C.j1R

C.j1R

C.j1

.V.S

V

ω

ω+

=

ω+

ω

V__VR

_

VC

_

VL

_V__

VR

_

_

V_VR

_

VC

_

_V_

VR

_VL

_

I

I

I

I

V_

_

V_

_

V_

_

V_

_

I

I

I

I

C

R

L

R

C

R

L

R


59

Nãúu choün Cj

1ω

<< R (håüp lyï vç Cj

1ω

tæång æïng våïi VBE; R tæång æïng våïi VCB)

⇒ ≅ SCRjω = jXL = jωLtd Våïi Ltd =

SRC

Tham säú cuía âiãûn khaïng tæång âæång phuû thuäüc vaìo âäü häù dáùn S cuía BJT.

Âiãöu táön duìng phán tæí âiãûn khaïng coï thãø âaût âæåüc læåüng di táön tæång âäúi laì tff∆

khoaíng 2%

• Så âäö bäü taûo dao âäüng âiãöu táön bàòng pháön tæí âiãûn khaïng phán aïp RC :

T1 : BJT âiãûn khaïng; T2 : BJT dao âäüng

Hçnh 3.22. Så âäö maûch taûo dao däüng âiãöu táön pháön tæí âiãûn khaïng phán aïp RC

VCC

ck

Lk

Cb4R3

Lgh

Cb3

R2R1

Cb2

C

Lc

Cb1

R T2T1


60

CHÆÅNG 4

TAÏCH SOÏNG 4.1. Khaïi niãûm

Taïch soïng laì quaï trçnh tçm laûi tên hiãûu âiãöu chãú. Tên hiãûu sau khi taïch soïng phaíi giäúng tên hiãûu âiãöu chãú ban âáöu.

Thæûc tãú tên hiãûu âiãöu chãú vs sau khi qua âiãöu chãú vaì qua kãnh truyãön soïng âæa âãún bäü taïch soïng âaî bë meïo daûng thaình v’s. Do meïo phi tuyãún trong bäü taïch soïng nãn sau khi taïch soïng ta laûi nháûn âæåüc tên hiãûu v”s khaïc våïi v’s. do âoï v”s khaïc vs ban âáöu. Vç váûy chäúng meïo phi tuyãún laì mäüt trong nhæîng yãu cáöu cå baín cuía quaï trçnh taïch soïng.

4.2. Taïch soïng biãn âäü

4.2.1. Caïc tham säú cå baín

4.2.1.1. Hãû säú taïch soïng

Tên hiãûu vaìo cuía bäü taïch soïng laì tên hiãûu âaî âiãöu biãn :

vvTS = VvTS(t) . cos ωtt = VZt cos ωtt

Trong âoï : VvTS(t) : biãún thiãn theo qui luáût cuía tin tæïc.

Tên hiãûu ra bäü taïch soïng :

VrTS(t) = KTS.VvTS(t)

Våïi: KTS = )t(V)t(V

vTS

rTS = hãû säú tè lãû vaì âæåüc goìi laì hãû säú taïch soïng

VrTS(t), VvTS(t) gäöm coï thaình pháön mäüt chiãöu vaì thaình pháön xoay chiãöu biãún thiãn cháûm theo thåìi gian: VrTS(t) = V’o + v’s

VvTS(t) = V”o + v”s

Chè cáön quan tám âãún thaình pháön biãún thiãn cháûm (mang tin tæïc) → hãû säú taïch soïng:

KTS = 's

"s

vv

v’s vaì v”s laì âiãûn aïp vaìo vaì ra cuía bäü taïch soïng

KTS caìng låïn thç hiãûu quaí taïch soïng caìng cao.

Nãúu KTS = Cte thç v’’s tè lãû v’s vaì bäü taïch soïng khäng gáy meïo phi tuyãún, goüi laì bäü taïch soïng tuyãún tênh.


61

4.2.1.2. Tråí khaïng vaìo cuía bäü taïch soïng

ZvTS = vTS

vTS

IV

Thäng thæåìng doìng vaì aïp lãûch pha → ZvTS laì mäüt säú phæïc.

4.2.1.3. Meïo phi tuyãún

Hãû säú meïo phi tuyãún : K = ZS

3ZS3

2ZS2

I...II ++

. 100%

IZS, I2ZS, I3ZS ... biãn âäü thaình pháön cå baín vaì caïc haìi cuía tên hiãûu âiãöu chãú.

Ta khäng quan tám âãún caïc doìng âiãûn cao táön (taíi táön vaì hai báûc cao cuía noï), vç trong maûch âiãûn bäü taïch soïng coï thãø dãù daìng loüc boí caïc thaình pháön naìy.

4.2.2. Maûch âiãûn bäü taïch soïng biãn âäü

4.2.2.1. Maûch taïch soïng biãn âäü bàòng maûch chènh læu

Ta phán têch vaì tênh toaïn âäúi våïi så âäö taïch soïng näúi tiãúp. Khi tên hiãûu vaìo låïn thç âàûc tuyãún Volt - Ampe cuía diode :

iD = ⎩⎨⎧

<≥

0V00VVS

D

DD (1)

iD = S.VD = S (Vâb - VC) (2)

Våïi : Vâb = VT (1 + m cos ωSt) . cos ωtt = Vâb cos ωtt

⇒ iD = S (Vâb. cos ωtt - Vc) (3)

Khi cos ωtt = θ thç iD = 0, thay vaìo biãøu thæïc (3) ta coï :

0 = S (Vâb. cos ωtt - Vc) (4)

⇒ Goïc dáùn âiãûn cuía diode : cos θ = db

C

VV (4’)

0

Hçnh 4.1. Maûch têch soïng biãn âä bàòng maûch chènh læu

a) Taïch soïng näúi tiãúp b) Taïch soïng song song

RC

D

D

C

R


62

Khai triãøn iD theo chuäùi Fourrier :

iD = Io + I1 cos ωtt + I2 cos ωtt + ...... + In cos ωtt (5)

Trong âoï :

⎪⎪⎪⎪

⎩

⎪⎪⎪⎪

⎨

⎧

=

=

=

∫

∫

∫

θ

θ

θ

ωωπ

ωωπ

ωπ

ottDn

ottD1

otDo

tdtni2I

tdtcosi2I

tdi1I

(6)

Tênh bàòng caïch thay thãú dáön ta âæåüc :Io = )cos(sinU.S db θθ−θπ

(7)

I1 = )cossin(U.S db θθ−θπ

(8)

Tæì doìng mäüt chiãöu Io ta tênh âæåüc âiãûn aïp ra trãn taíi :

Vc = R.Io = πS.R Vdb (sinθ - θ cosθ) (9)

iDiD

vD

vD

ωt

ωt

Hçnh 4.2. Âàûc tuyãún cuía diode vaì âäö thë cuía tên hiãûu vaìo ra khi laìm viãûc åí chãú âäü C

Eo


63

Thay (9) vaìo (4’), ta âæåüc :

cosθ = πS.R (sinθ - θ cosθ) (10)

⇒ tg θ - θ = R.Sπ (11)

Tæì (11) ta suy ra :

Goïc âiãûn dáùn θ chè phuû thuäüc vaìo tham säú maûch âiãûn (S, R) maì khäng phuû thuäüc vaìo tên hiãûu vaìo. Do âoï taïch soïng tên hiãûu låïn laì taïch soïng khäng gáy meïo phi tuyãún.

Chuï yï : phäø cuía doìng âiãûn iD gäöm coï caïc thaïnh pháön : mäüt chiãöu. ωt, ωs, ωt ± ωs, nωt ± ωs. Thäng thæåìng ωt >> ωs do âoï caïc thaình pháön ωt, ωt ± ωs, vaì nωt ± ωs âæåüc loaûi boí dãù daìng nhåì maûch loüc thäng tháúp. Chè coìn thaình pháön hæîu êch :

iS = m.S.Vt. cosωt.

Âãø traïnh meïo, træåïc khi taïch soïng cáön phaíi khuãúch âaûi âãø tên hiãûu âuí låïn âãø âaím baío chãú âäü taïch soïng tuyãún tênh.

T = RC laì hàòng säú thåìi gian phoïng naûp cuía tuû âiãûn.

Âãø âiãûn aïp ra taíi gáön våïi daûng âæåìng bao cuía âiãûn aïp cao táön åí âáöu vaìo, ta phaíi choün T = RC âuí låïn. Tuy nhiãn, nãúu choün C quaï låïn thç âiãûn aïp ra khäng biãún thiãn këp våïi biãn âäü âiãûn aïp vaìo gáy ra meïo tên hiãûu.

Täøng quaït ta choün :st

1RC1ω

<<<<ω

Trong hai så âäö trãn, så âäö taïch soïng näúi

tiãúp coï âiãûn tråí vaìo låïn hån så âäö taïch soïng song song.

Ngoaìi ra, trãn taíi cuía så âäö taïch soïng song song coìn coï âiãûn aïp cao táön, do âoï phaíi duìng bäü loüc âãø loüc noï.

Vç nhæîng lyï do trãn nãn så âäö taïch soïng song song chè âæåüc duìng trong træåìng håüp cáön ngàn thaình pháön mäüt chiãöu tæì táöng træåïc âæa âãún.

UC

UC

t

Hçnh 4.3. Âäö thë theo thåìi gian cuía tên hiãûu træåïc vaì sau taïch soïng


idoc.vn dien tu tuong tu 2

Documents