mạch dao động-dientuvienthong

12
Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin. ươ CH NG 8: M CH DAO D NG T O SÓNG SIN ƯƠ I. Gi i thi u: M t m ch dao đ ng là m ch có kh năng chuy n đ i năng l ng t dc sang ac. Có nhi u ượ lo i m ch dao đ ng t o ra các d ng sóng tín hi u khác nhau nh : sin, vuông, tam giác…. Trong ư đó m ch dao đ ng t o sóng sin đ c s d ng đ t o tín hi u chu n trong đo l ng, ki m tra, ượ ểạ ườ đi u khi n, chuy n đ i t n s …Còn các m ch dao đ ng t o tín hi u sóng vuông, d c, xung thì th ng đ c dùng trong chuy n m ch, đi u khi n… Do s quan tr ng c a c a m ch dao đ ng ườ ượ mà chúng ta c n hi u và n m v ng các d ng m ch dao đ ng và nguyên lý ho t đ ng c a nó. ph n đi n t c b n chúng ta ch xét t i nh ng m ch dao đ ng t o sóng sin, còn các m ch dao ơ đ ng t o các tín hi u khác nh vuông, tam giác… thì s hc ph n k thu t xung. ư Đ đáng giá ch t l ng c a m t dao đ ng ph thu c vào s n đ nh c a t n s ng ra. ượ ựổ II. Đ i c ng v h i ti p d ng: ươ ế ươ Hình 8.1: S đ kh i c a m ch khu ch đ i có h i ti p d ng. ơ ế ế ươ A: M ch khu ch đ i vòng h có h s khu ch đ i vòng h là A. ế ệố ế β: là m ch h i ti p, có h s h i ti p là β. ế ệố ế V fb : là tín hi u h i ti p. ế V i : tín hi u ng vào. V €: tín hi u ng vào c a m ch khu ch đ i khi có h i ti p. ế ế V O : tín hi u ng ra. A F : Đ l i vòng kín c a m ch khu ch đ i khi có h i ti p ộợ ế ế Nh đã đ nh nghĩa ch ng 7, h i ti p d ng là tín hi u ti p cùng pha v i tín hi u ngu n. ư ươ ế ươ ế u và khuy t đi m c a h i ti p d ng: Ư ế ế ươ - u đi m: do h i ti p d ng có tín hi u h i ti p cùng pha v i tín hi u ng vào nên làm tăng Ư ế ươ ế tín hi u ng vào c a m ch khu ch đ i d n đ n đ l i c a m ch khu ch đ i tăng. ế ế ộợ ế - Khuy t đi m: đ l i c a m ch không n đ nh. ế ộợ Chính vì nh ng u khuy t đi m trên mà m ch h i ti p d ng ch y u s d ng trong các ư ế ế ươ ế m ch dao đ ng. Đ l i vòng h c a m ch: ộợ ε V V A O = H s h i ti p: ệố ế O fb V V = β Đ l i vòng kín: ộợ A A V V V V V V V V V V V A O O fb O fb O i O f β ε ε ε - = - = - = = 1 1 (8.1) 145

Upload: cancuong

Post on 30-Jun-2015

2.426 views

Category:

Documents


1 download

TRANSCRIPT

Page 1: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

CH NG 8: M CH DAO D NG T O SÓNG SINƯƠ Ạ Ộ Ạ

I. Gi i thi u:ớ ệ

M t m ch dao đ ng là m ch có kh năng chuy n đ i năng l ng t dc sang ac. Có nhi uộ ạ ộ ạ ả ể ổ ượ ừ ề lo i m ch dao đ ng t o ra các d ng sóng tín hi u khác nhau nh : sin, vuông, tam giác…. Trongạ ạ ộ ạ ạ ệ ư đó m ch dao đ ng t o sóng sin đ c s d ng đ t o tín hi u chu n trong đo l ng, ki m tra,ạ ộ ạ ượ ử ụ ể ạ ệ ẩ ườ ể đi u khi n, chuy n đ i t n s …Còn các m ch dao đ ng t o tín hi u sóng vuông, d c, xung thìề ể ể ổ ầ ố ạ ộ ạ ệ ố th ng đ c dùng trong chuy n m ch, đi u khi n… Do s quan tr ng c a c a m ch dao đ ngườ ượ ể ạ ề ể ự ọ ủ ủ ạ ộ mà chúng ta c n hi u và n m v ng các d ng m ch dao đ ng và nguyên lý ho t đ ng c a nó. ầ ể ắ ữ ạ ạ ộ ạ ộ ủ Ở ph n đi n t c b n chúng ta ch xét t i nh ng m ch dao đ ng t o sóng sin, còn các m ch daoầ ệ ử ơ ả ỉ ớ ữ ạ ộ ạ ạ đ ng t o các tín hi u khác nh vuông, tam giác… thì s h c ph n k thu t xung. ộ ạ ệ ư ẽ ọ ở ầ ỹ ậ

Đ đáng giá ch t l ng c a m t dao đ ng ph thu c vào s n đ nh c a t n s ng ra.ể ấ ượ ủ ộ ộ ụ ộ ự ổ ị ủ ầ ố ỏ

II. Đ i c ng v h i ti p d ng:ạ ươ ề ồ ế ươ

Hình 8.1: S đ kh i c a m ch khu ch đ i có h i ti p d ng.ơ ồ ố ủ ạ ế ạ ồ ế ươA: M ch khu ch đ i vòng h có h s khu ch đ i vòng h là A.ạ ế ạ ở ệ ố ế ạ ởβ: là m ch h i ti p, có h s h i ti p là β.ạ ồ ế ệ ố ồ ếVfb: là tín hi u h i ti p.ệ ồ ếVi: tín hi u ng vào. ệ ỏV€: tín hi u ng vào c a m ch khu ch đ i khi có h i ti p.ệ ỏ ủ ạ ế ạ ồ ếVO: tín hi u ng ra.ệ ỏAF : Đ l i vòng kín c a m ch khu ch đ i khi có h i ti pộ ợ ủ ạ ế ạ ồ ếNh đã đ nh nghĩa ch ng 7, h i ti p d ng là tín hi u ti p cùng pha v i tín hi u ngu n. ư ị ở ươ ồ ế ươ ệ ế ớ ệ ồ• u và khuy t đi m c a h i ti p d ng:Ư ế ể ủ ồ ế ươ- u đi m: do h i ti p d ng có tín hi u h i ti p cùng pha v i tín hi u ng vào nên làm tăngƯ ể ồ ế ươ ệ ồ ế ớ ệ ỏ

tín hi u ng vào c a m ch khu ch đ i d n đ n đ l i c a m ch khu ch đ i tăng.ệ ỏ ủ ạ ế ạ ẫ ế ộ ợ ủ ạ ế ạ- Khuy t đi m: đ l i c a m ch không n đ nh.ế ể ộ ợ ủ ạ ổ ịChính vì nh ng u khuy t đi m trên mà m ch h i ti p d ng ch y u s d ng trong cácữ ư ế ể ạ ồ ế ươ ủ ế ử ụ

m ch dao đ ng.ạ ộĐ l i vòng h c a m ch:ộ ợ ở ủ ạ

εV

VA O=

H s h i ti p:ệ ố ồ ế

O

fb

V

V=β

Đ l i vòng kín:ộ ợ

A

A

V

V

V

VV

V

VV

V

V

VA

O

O

fb

O

fb

O

i

Of β

ε

ε

ε −=

−=

−==

11

(8.1)

145

Page 2: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

V y khi h s Aβ=1 thì: ậ ệ ố ∞→fA , đi u này cũng có nghĩa làề ∞→i

OV

V, hay V0 ≠ 0 khi mà

Vi = 0. V y khi đi u ki n này đ c th a, thì khi không có tín hi u vào m ch v n có tín hi u ậ ề ệ ượ ỏ ệ ạ ẫ ệ ở ng ra, lúc đó ta nói m ch dao đ ng. ỏ ạ ộ

Hình 8.2: S đ kh i c a m ch h i ti p khi có tín hi u vào và khi không có tín hi u vàoơ ồ ố ủ ạ ồ ế ệ ệTr ng h p n u đi u ki n này không th a: ườ ợ ế ề ệ ỏ

146

Page 3: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

Hình 8.3: M ch dao đ ng t o sóng sin a. Aβ<1; b. Aβ >1; c. Aβ=1ạ ộ ạV y có hai đi u ki n đ m t m ch dao đ ng t o sóng sin đó chính là tiêu chu n Barkhausen:ậ ề ệ ể ộ ạ ộ ạ ẩ• Đi u ki n cân b ng pha: t ng đ l ch pha trong m t vòng kín ph i b ng 0 hay 360ề ệ ằ ổ ộ ệ ộ ả ằ 0 (đi uề

ki n h i ti p d ng).ệ ồ ế ươ• Đi u ki n cân b ng bi n đ : đ l i trong m t vòng kín ph i b ng 1 (Aβ=1).ề ệ ằ ệ ộ ộ ợ ộ ả ằTrong ch ng này chúng ta ch kh o sát các m ch dao đ ng dùng linh ki n r i dùng transistorươ ỉ ả ạ ộ ệ ờ

(BJT hay FET), do v y nh ng m ch dao đ ng này ph thu c vào các y u t b t n nh s thayậ ữ ạ ộ ụ ộ ế ố ấ ổ ư ự đ i nhi t đ , đi n áp ngu n cung c p, đi n dung kí sinh c a transistor… d n đ s b t n c aổ ệ ộ ệ ồ ấ ệ ủ ẫ ế ự ấ ổ ủ biên đ tín hi u ra và t n s dao đ ng. Ch t l ng c a m ch dao đ ng ph thu c vào các đi uộ ệ ầ ố ộ ấ ượ ủ ạ ộ ụ ộ ề ki n sau:ệ

- S n đ nh c a ngu n cung c p.ự ổ ị ủ ồ ấ- Thông s n đ nh nhi t c a m ch (dùng đi n tr Rố ổ ị ệ ủ ạ ệ ở E).- T i t n s dao đ ng c a m ch ph i không có s nh h ng c a đi n dung kí sinh bênạ ầ ố ộ ủ ạ ả ự ả ưở ủ ệ

trong c a transistor.ủNguyên t c ho t đ ng chung c a các m ch dao đ ng t o sóng sin:ắ ạ ộ ủ ạ ộ ạ trong m ch dao đ ng t oạ ộ ạ

sóng sin khâu A đóng vai trò khu ch đ i đ duy trì dao đ ng, khâu β là khâu ch n l c t n s daoế ạ ể ộ ọ ọ ầ ố đ ng. Khi v a m i c p đi n do s bi n thiên đi n áp trong các ph n t trong m ch do đó nó sinhộ ừ ớ ấ ệ ự ế ệ ầ ử ạ ra đi n áp t p âm v i ph t n liên t c, n u là h i ti p âm thì các t p âm này s b tri t tiêu, vàệ ạ ớ ổ ầ ụ ế ồ ế ạ ẽ ị ệ n u là h i ti p d ng thì t i t n s tín hi u đ c ch n l c s cùng pha v i tín hi u ng vào,ế ồ ế ươ ạ ầ ố ệ ượ ọ ọ ẽ ớ ệ ỏ làm tăng biên đ ng vào và ng ra xu t hi n tín hi u dao đ ng.ộ ỏ ỏ ấ ệ ệ ộ

III. Các m ch dao đ ng t o sóng sin.ạ ộ ạ

D a theo đ c tính linh ki n và t n s dao đ ng, có th phân lo i m ch dao đ ng sin thànhự ặ ệ ầ ố ộ ể ạ ạ ộ hai lo i:ạ

147

Page 4: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

- M ch dao đ ng RC: trong đó t n s dao đ ng c a m ch ph thu c vào thông s c a cácạ ộ ầ ố ộ ủ ạ ụ ộ ố ủ ph n t R và C, đ c s d ng trong nh ng m ch dao đ ng t n s th p.ầ ử ượ ử ụ ữ ạ ộ ầ ố ấ

- M ch dao đ ng LC: trong đó t n s dao đ ng c a m ch ph thu c vào thông s c a cácạ ộ ầ ố ộ ủ ạ ụ ộ ố ủ ph n t L và C, đ c s d ng trong nh ng m ch dao đ ng t n s cao.ầ ử ượ ử ụ ữ ạ ộ ầ ố

1. M ch dao đ ng RC.ạ ộ

a. M ch dao đ ng d ch pha:ạ ộ ị

Hình 8.4: S đ kh i c a m ch dao đ ng d ch pha.ơ ồ ố ủ ạ ộ ịA: M ch khu ch đ i đ o.ạ ế ạ ảTrong m ch dao đ ng d ch pha, A là m ch khu ch đ i đ o và đ c n i t i 3 b l c thôngạ ộ ị ạ ế ạ ả ượ ố ớ ộ ọ

cao RC, nên đ c g i là m ch dao đ ng d ch pha. Các m ch l c RC đ d ch pha tín hi u đi 180ượ ọ ạ ộ ị ạ ọ ể ị ệ 0

(ch nọ l c t n s ) t o tín hi u h i ti p d ng ng vào. Đ i v i m ch l c thông cao RC thì tínọ ầ ố ạ ệ ồ ế ươ ở ỏ ố ớ ạ ọ hi u sau khi đi qua m ch l c thông cao s l ch pha đi so v i tín hi u vào t 0 đ n 90ệ ạ ọ ẽ ệ ớ ệ ư ế 0 tuỳ thu cộ vào t n s c a tín hi u ng vào. Nh v y s m ch l c RC ph i th a mãn sao cho khi tín hi u điầ ố ủ ệ ỏ ư ậ ố ạ ọ ả ỏ ệ qua s t o đ c tín hi u h i ti p d ng ng vào hay t ng góc l ch pha c a tín hi u sau khi điẽ ạ ượ ệ ồ ế ươ ở ỏ ổ ệ ủ ệ qua khâu h i ti p là 180ồ ế 0, v y trong t ng h p s d ng 3 m ch l c RC nh hình 8.4 thì m chậ ườ ợ ử ụ ạ ọ ư ạ s dao đ ng t i t n s tín hi u có góc l ch pha 60ẽ ộ ạ ầ ố ệ ệ 0 sau khi đi qua m t m ch l c RC.ộ ạ ọ

Hình 8.5: Khâu h i ti p β c a m ch dao đ ng d ch pha.ồ ế ủ ạ ộ ịXét khâu β hình 8.5, ta có:

RIRXIV CO

••−+= 21 )(

•••+−+= )()2(0 312 IIRXRI C

23 )2(0••

−+= IRXRI C

RIV fb 3

•=

Trong đó:

148

Page 5: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

wCjX C

1−=

Gi i h ph ng trình trên ta đ c:ả ệ ươ ượ

3223

3

65 CCCO

fb

XXRRXR

R

V

V

++++==β

3

3

2

2

651

1

R

X

R

X

R

X CCC +++=

))(

1

)(

16(

)(

151

1

32 wRCWRCj

wRC−−−

=(8.2)

M ch dao đ ng t i t n s có h i ti p d ng hay:ạ ộ ạ ầ ố ồ ế ươ0180=∠β

V y:ậ

0

2

3

180

)(

151

)(

1

)(

16

=−

−=∠

RC

RCRCarctg

ω

ωωβ

Hay:

0)(

1

)(

16

3=−

RCRC ωωV y m ch s dao đ ng t i t n s :ậ ạ ẽ ộ ạ ầ ố

6

1

RC=ω hay

62

1

RCf

π= (8.3)

V i đi n ki n ph i th a đi u ki n v biên đ Aβ=1, thay giá tri t n s tín hi u dao đ ng c aớ ề ệ ả ỏ ề ệ ề ộ ầ ố ệ ộ ủ m ch vào công th c 8.2:ạ ứ

β = - 1/29V y đ m ch duy trì dao đ ng thì m ch khu ch đ i A ph i có h s khu ch đ i A = -29.ậ ể ạ ộ ạ ế ạ ả ệ ố ế ạM ch dao đ ng d ch pha dùng transistor:ạ ộ ị

149

Page 6: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

Hình 8.6: a. M ch dao đ ng dùng JFET; b. M ch dao đ ng dùng BJT.ạ ộ ạ ộ

b. M ch dao đ ng c u Wien:ạ ộ ầ

Hình 8.7: S đ kh i c a m ch dao đ ng c u Wien.ơ ồ ố ủ ạ ộ ầA: B khu ch đ i không đ o.ộ ế ạ ả

150

Page 7: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

Hình 8.8: S đ m ch c u Wien.ơ ồ ạ ầ

Xét s đ nh hình 8.8, ta có:ơ ồ ư

OCC

Cfb V

XRXR

XRV

)//(

//

2211

22

++=

)//(

//

2211

22

CC

C

O

fb

XRXR

XR

V

V

++==β

22

2211

22

22

C

CC

C

C

XR

XRXR

XR

XR

+++

+=

2221122121

22

CCCCC

C

XRXXXRXRRR

XR

++++=

2

1

2

1

2

1

2

11

1

R

X

X

R

X

X

R

R C

CC

C ++++=

Thay 1

1

1

CjX C ω

−= và 2

2

1

CjX C ω

−=

)1

(1

1

2121

1

2

2

1

RCCRj

C

C

R

R

ωω

β−+++

=(8.4)

Trong m ch dao đ ng c u Wien, do A là m ch khu ch đ i không đ o, vì v y đ th a y uạ ộ ầ ạ ế ạ ả ậ ể ỏ ế c u v pha thì:ầ ề

00=∠β hay:

0

1

2

2

1

2121

0)1

1

( =++

−−

C

C

R

RRC

CR

arctgω

ω

V y m ch s dao đ ng t i t n s th a đi u ki n v h i ti p d ng:ậ ạ ẽ ộ ạ ầ ố ỏ ề ệ ề ồ ế ươ

2121

1

CCRR=ω hay

21212

1

CCRRf

π= (8.5)

Đ m ch duy trì dao đ ng t i t n s c a công th c 8.5, thì ph i th a đi u ki n v bi n đ ,ể ạ ộ ạ ầ ố ủ ứ ả ỏ ề ệ ề ệ ộ khi đó t i t n s dao đ ng:ạ ầ ố ộ

1

2

2

11

1

C

C

R

R ++=β

V y:ậ

1

2

2

11C

C

R

RA ++=

N u trong m ch dao đ ng, ta ch n giá trì linh ki n trong m ch là: Cế ạ ộ ọ ệ ạ 1 = C2 = C và R1 = R2 = R, thì

T n s dao đ ng c a m ch là:ầ ố ộ ủ ạ

RCf

π2

1=

151

Page 8: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

Và đ m ch dao đ ng thì m ch khu ch đ i A ph i th a : A = 3.ể ạ ộ ạ ế ạ ả ỏ

2. M ch dao đ ng LC:ạ ộ

Hình 8.9: S đ kh i m ch dao đ ng công h ngơ ồ ố ạ ộ ưở .

A: m ch khu ch đ i đ o.ạ ế ạ ảX1, X2, X3: xét là các ph n t thu n kháng.ầ ử ầ

332211 ;; jxXjxXjxX ===Đ m ch có th dao đ ng đ c ph i th a đi u ki n Barkhauren, trong đó:ể ạ ể ộ ượ ả ỏ ề ệ

31

1

XX

X

V

V

O

fb

+==β

Trong m ch khu ch đ i A n u g i k là h s khu ch đ i vòng h thì:ạ ế ạ ế ọ ệ ố ế ạ ở

)( εkVZr

ZV

tO

tO −

+=

Trong đó:)//( 312 XXXZ t +=

)(

)(

312

312

XXX

XXXZ t ++

+=

)()(

)(

)(

)()(

)(

312321

312

312

312

312

312

XXXXXXr

XXXk

XXX

XXXr

XXX

XXX

kV

VA

OO

O

+++++

−=

+++

+

+++

−==ε

V yậ

)()( 312321

12

XXXXXXr

XXkA

O ++++−=β

)()( 312321

12

xxxxxxjr

xxkA

O +−++=β (8.6)

M ch dao đ ng khi th a đi u ki n v pha, khi đóạ ộ ỏ ề ệ ề00=∠ βA

Hay:

0

312

321 0)(

)(=

+++xxx

xxxrarctg O

0)( 321 =++ xxxrO

152

Page 9: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

V y m ch dao đ ng t i t n s th a đi u ki n cân b ng v pha:ậ ạ ộ ạ ầ ố ỏ ề ệ ằ ề0321 =++ xxx (8.7)

thay 8.7 vào 8.6, t i t n s dao đ ng c a m ch:ạ ầ ố ộ ủ ạ

2

1

31

1

312

12

)( x

xk

xx

xk

xxx

xxkA =

+−=

+−=β

M ch s dao đ ng t i t n s th a công th c 8.7, khi và ch khi xạ ẽ ộ ạ ầ ố ỏ ứ ỉ 1 và x2 cùng lo i tr kháng.ạ ở V y có hai tr ng h p:ậ ườ ợ

X1 và X2 cùng là c m kháng và Xả 3 là dung kháng (m ch dao đ ng 3 đi m đi n c m). ạ ộ ể ệ ảX1 và X2 cùng là dung kháng và X3 là c m kháng (m ch dao đ ng 3 đi m đi n dung).ả ạ ộ ể ệVà đi u ki n đ m ch duy trì dao đ ng khi :ề ệ ể ạ ộ

1

2

x

xk =

a. M ch dao đ ng 3 đi m đi n c m (Hartley)ạ ộ ể ệ ả

Hình 8.10: M ch dao đ ng Hartley.ạ ộRFC: cu n c n cao t n (radio frequency choke), có đi n c m r t l n trong vùng t n s daoộ ả ầ ệ ả ấ ớ ầ ố

đ ng, vì v y v m t ac xem nh cuông RFC h m ch t i vùng t n s dao đ ng.ộ ậ ề ặ ư ở ạ ạ ầ ố ộM ch dao đ ng Hartley có đi n áp h i ti p trên cu n dây Lạ ộ ệ ồ ế ộ 1 và đi n áp ng ra trên cu n dâyệ ỏ ộ

L2, nh v y t n s dao đ ng c a m ch là:ư ậ ầ ố ộ ủ ạ

01

321 =−+

CLL

ωωω

)(

1

213 LLC +=ω hay

TLCLLCf

3213 2

1

)(2

1

ππ=

+= (8.8)

b. M ch dao đ ng 3 đi m đi n dung (Colpitts)ạ ộ ể ệ

153

Page 10: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

Hình 8.11: M ch dao đ ng Colpitts.ạ ộM ch dao đ ng Colpitts có đi n áp h i ti p trên t Cạ ộ ệ ồ ế ụ 1 và đi n áp ng ra trên t Cệ ỏ ụ 2, nh v yư ậ

t n s dao đ ng c a m ch là:ầ ố ộ ủ ạ

011

321

=+−− LCC

ωωω

+=

213

111

CCLω hay

TCLf

32

1

π= (8.9)

c. M ch dao đ ng Clapp.ạ ộ

M ch dao đ ng Clapp là m ch bi n th c a m ch dao đ ng Colpitts, hình 8.12ạ ộ ạ ế ể ủ ạ ộ

Hình 8.12: M ch dao đ ng Clapp.ạ ộTrong m ch dao đ ng Clapp thì giá tr t Cạ ộ ị ụ 3 nh h n r t nhi u so v i t Cỏ ơ ấ ề ớ ụ 1 và C2, do v y:ậ

3321

11111

CCCCCT

≅++=

Khi đó t n s dao đ ng c a m ch ch ph thu c vào giá tr t Cầ ố ộ ủ ạ ỉ ụ ộ ị ụ 3 và giá tr c a cu n dây sị ủ ộ ơ c p máy bi n áp Tấ ế 1:

32

1

LCf

π= (8.10)

d. M ch dao đ ng Armstrong:ạ ộ

154

Page 11: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

là m ch dao đ ng đ n gi n dùng khung LC đ ch n l c t n s dao đ ng, s đ nh hìnhạ ộ ơ ả ể ọ ọ ầ ố ộ ơ ồ ư 8.13.

Hình 8.13: m ch dao đ ng Armstrong.ạ ộTrong m ch dao đ ng Armstrong do A là m t m ch khu ch đ i đ o vì v y khâu h i ti p βạ ộ ộ ạ ế ạ ả ậ ồ ế

ph i d ch pha đi 180ả ị 0, khi đó trong khâu h i ti p máy bi n áp Tồ ế ế 1 đóng vai trò đ o pha tín hi u.ả ệ T n s dao đ ng c a m ch chính là t n s công h ng c a khung LC:ầ ố ộ ủ ạ ầ ố ưở ủ

LCf

π2

1= (8.11)

Trong đó C = C1 và L chính là đi n c m c a cu n dây s c p máy bi n áp Tệ ả ủ ộ ơ ấ ế 1.

3. M ch dao đ ng th ch anhạ ộ ạ

Các m ch dao đ ng LC ph n 2 có nh c đi m là t n s dao đ ng không n đ nh do các giáạ ộ ở ầ ượ ể ầ ố ộ ổ ị tr L và C b thay đ i theo nhi t đ , đ m…. Đ đáp ng cho các ng d ng yêu c u các m chị ị ổ ệ ộ ộ ẩ ể ứ ứ ụ ầ ạ dao đ ng có tín hi u ng ra có đ n đ nh cao, ng i ta s d ng các m ch dao đ ng dùng th chộ ệ ỏ ộ ổ ị ườ ử ụ ạ ộ ạ anh do tính ch t c a tinh th th ch anh có th cho ra nh ng t n s dao đ ng chu n không phấ ủ ể ạ ể ữ ầ ố ộ ẩ ụ thu c vào đi u ki n c a m i tr ng (nh vào ph ng pháp làm l nh đ gi nhi t đ c a nóộ ề ệ ủ ộ ườ ờ ươ ạ ể ữ ệ ộ ủ luôn là h ng s ).ằ ố

• Tinh th th ch anh (crystal):ể ạ

Hình 8.14: Tinh th th ch anh.ể ạTinh th th ch anh đ c ch t o t SiOể ạ ượ ế ạ ừ 2, nó có đ c tính c a tinh th áp đi n: khi áp lên bặ ủ ể ệ ề

m t tinh th m t dao đ ng đi n b ng cách l y hai má kim lo i k p mi ng th ch anh gi a, tinhặ ể ộ ộ ệ ằ ấ ạ ẹ ế ạ ở ữ th s dao đ ng c h c ho c n u tác đ ng lên b m t tinh th m t áp l c, trên b m t s xu tể ẽ ộ ơ ọ ặ ế ộ ề ặ ể ộ ự ề ặ ẽ ấ hi n m t s c đi n đ ng. Tuỳ thu c vào kích th c, b dày, m t c t m i phi n tinh th th chệ ộ ứ ệ ộ ộ ướ ề ặ ắ ỗ ế ể ạ anh có m t t n s c ng h ng nh t đ nh, t đó sinh ra m t dao đ ng đi n c ng h ng t n sộ ầ ố ộ ưở ấ ị ừ ộ ộ ệ ộ ưở ở ầ ố t ng ng.ươ ứ

Do đ c tính c a th ch anh ho t đ ng nh m ch công h ng c a tinh th áp đi n, nên có thặ ủ ạ ạ ộ ư ạ ưở ủ ể ệ ể mô ph ng m ch đi n t ng đ ng c a nó nh hình 8.15.ỏ ạ ệ ươ ươ ủ ư

155

Page 12: mạch dao động-dientuvienthong

Ch ng 8: M ch dao đ ng t o sóng sin.ươ ạ ộ ạ

Hình 8.15: a. kí hi u c a tinh th th ch anh; b. m ch đi n t ng đ ng; c. đáp ng t n s .ệ ủ ể ạ ạ ệ ươ ươ ứ ầ ốCM: Đi n dung giá đ .ệ ỡCC: đi n dung c a mi ng th ch anh.ệ ủ ế ạL: đi n c m c a mi ng th ch anh.ệ ả ủ ế ạR: Đi n tr c a mi ng th ch anh (t n hao c a th ch anh khi dao đ ng).ệ ở ủ ế ạ ổ ủ ạ ộfS: t n s c ng h ng n i ti p.ầ ố ộ ưở ố ếfP: t n s c ng h ng song song.ầ ố ộ ưởT ng tr t ng đ ng c a mi ng th ch anh, n u b qua t n hao c a mi ng th ch anh:ổ ở ươ ươ ủ ế ạ ế ỏ ổ ủ ế ạ

CMCM

qq CLCCC

LCjZ

2

2

(

1

ωωω

−+−

= (8.12)

t n s công h ng n i ti p là:ầ ố ưở ố ế

C

sLC

fπ2

1= (8.13)

t nầ s công h ng song song là:ố ưở

M

C

C

p C

C

LCf += 1

2

1

π(8.14)

V y có th s d ng th ch anh đ thay th m t m ch LC n i ti p hay m ch LC song song.ậ ể ử ụ ạ ể ế ộ ạ ố ế ạVí d : m ch dao đ ng Colpitts dùng th ch nh hình 8.16ụ ạ ộ ạ ư

Hình 8.16: M ch dao đ ng Colpitts dùng tth th ch anh.ạ ộ ể ạ

156