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 SIN ƯƠ 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 u ộ 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…. Trong ạ 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 ểạ 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 thì ề 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 ng ườ 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 dao ầ 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 hc 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 ựổ 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 ươ A: M ch khu ch đ i vòng h có h s khu ch đ i vòng h là A. ạ ế ạ ở ệố ế ạ ở β: là m ch h i ti p, có h s h i ti p là β. ạ ồ ế ệố ồ ế V fb : là tín hi u h i ti p. ệ ồ ế V i : tín hi u ng vào. ệ ỏ V €: 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 ế V O : tín hi u ng ra. ệ ỏ A F : Đ l i vòng kín c a m ch khu ch đ i khi có h i ti p ộợ ủ ạ ế ạ ồ 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 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 tăng Ư 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 ộợ ủ ạ ế ạ - Khuy t đi m: đ l i c a m ch không n đ nh. ế ể ộợ ủ ạ ổ ị 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 ữ ư ế ể ạ ồ ế ươ ủ ế ử ụ m ch dao đ ng. ạ ộ Đ l i vòng h c a m ch: ộợ ở ủ ạ ε V V A O = H s h i ti p: ệố ồ 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
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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