Giáo trình môn kỹ thuật điện tử - Chương 6

TẠO DAO ĐỘNG HÌNH SIN6.1 KHÁI NIỆM CHUNG . Các dao động hình sin (hay còn gọi là dao động điều hoà) có tần số từ vài hz đến hàng ngàn Mhz được sử dụng rộng rãi trong các máy thông tin, máy đo lường, các thiết bị y tế vv...Đó là các máy phát sóng được thiết kế ở các dải sóng khác nhau với mục đích sử dụng tương ứng. Các dao động hình sin có thể được tạo ra theo ba phương pháp sau đây: - Tạo dao động hình sin bằng một hệ tự dao...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Giáo trình môn kỹ thuật điện tử - Chương 6 Chương 6 TẠO DAO ĐỘNG HÌNH SIN6.1 KHÁI NIỆM CHUNG . Các dao đ ộng hình sin (hay còn gọi là dao đ ộng điều hoà) có tần số từ vàihz đến hàng ngàn Mhz được sử dụng rộng rãi trong các máy thông tin, máy đolường, các thiết bị y tế vv...Đó là các máy phát sóng đ ược thiết kế ở các dải sóngkhác nhau với mục đích sử dụng tương ứng. Các dao động hình sin có thể được tạo ra theo ba phương pháp sau đây: - Tạo dao động hình sin bằng một hệ tự dao động gần với một hệ bảo to àn tuyến tính. - Biến đổi một tín hiệu tuần hoàn từ dạng không phải hình sin về dạng hình sin - Dùng các bộ biến đổi tương tự - số I R (AD), số - tương tự (DA) H×nh 6.1S¬ Trong chương này chỉ xét nguyên lý ®å khèi các mạch làm việc theo ph ương pháp thứ m¸y ph¸t nhất là các mạch thông dụng hơn cả. Tuy sãng ®a F chøc n¨ng nhiên trước tiên tìm hiểu qua về nguyên lý xây dựng các mạch theo phương pháp thứ hai và thứ ba. Phương pháp th ứ hai thường đ ược sử dụng trong các máy phát sóng đach ức năng : tạo ra dao động dạng xung vuông, xung tam giác, dao động h ìnhsin, th ậm chí cả tín hiệu điều chế. Một sơ đ ồ khối dạng n ày trình bày ở hình 6.1 Ở đây mạch tích phân I vàRơle R tạo thành một hệ tự dao động cho ra xung vuông và xung tam giác.Xung tam giác qua bộ biến đổi F được biến thành dao đ ộng h ình sin. Như ợcđiểm của dao động hình sin này là có độ méo phi tuyến lớn hơn so với trư ờnghợp 1. Phương pháp thứ ba tạo ra dao động hình sin nhờ sử dụng kỹ thuật số(Hình 6.2a) .TX là bộ tạo xung nhịp , C là b ộ đếm thuận nghịch dùng để mởtheo th ời gian giá trị tức thời của đối số , DFC - b ộ biến đổi số - h àm để tạo cácgiá trị của dao động h ình sin ở a)dạng số , DAC - b ộ biến đổi số -tương tự biến đổi tín hiệu số ở Tx C DFC DACđầu ra của mạch DFC sang dạng H×nh 6.2 x(t)tương tự là dao động h ình sin. a)S¬ ®å khèi TDD h×nh Độ méo của dao động hình t sin trong KT sèsin ở đây phụ thuộc vào số mẫu K b)§å thÞ xÊp xØ daođược lấy trong một chu kỳ. (hình b) ®éng h×nh sin b»ng c¸c6.2b).Số lượng lấy mẫu K càng gi¸ trÞ gi¸n ®o¹nlớn thì đ ộ méo càng nhỏ , độ 155chính xác càng cao. Bây giờ ta xét phương pháp th ứ nhất là phương pháp thông dụng nhất.Mộthệ dao động tự kích gần với một hệ bảo toàn năng lượng có ph ần tử khuếch đạiđơn hư ớng K và mạch hồi tiếp dương  như ở h ình 6.3 Một hệ nh ư vậy có quan hệ(xem hồi tiếp rong khuếch đại -chương 4) : K K H×nh 6.3 S¬ ®å K = (6.1) khèi hÖ dao   K.  ®éng tù kÝch Trong đó K là hệ số khuếch đ ại của phần tử khuếch đại (đơn hướng),  hàm truyền đạtphức của mạch hồi tiếp , K là hệ số khuếch đại của mạch khuếch đại có hồitiếp(xem 4.2.2). Từ (6.1) dễ d àng nh ận thấy khi : j(   )  k K = K  e =1 (6.2) thì K =  ,mạch ở trạng thái tự kích ,sẽ là một mạch tạo dao động. Điều kiện (6.2) có thhể viết cụ thể h ơn K   (6.3) K +  = 2 K (6.4) Điều kiện (6.3) và (6.4) gọi tương ứng là điều kiện cân bằng biên đ ộ và cânbằng pha. Về mặt vật lý hệ h ình (6.2) là một hệ tự dao động khi phần tử khuếch đại Kbù đ ủ năng lư ợng tổn hao trong vòng hồi tiếp (điều kiện cân bằng biên độ) vàbù đúng lúc (điều kiện cân bằng pha). Nếu điều kiện cân bằng pha (6.4) chỉđúng cho một tần số thì dao động tạo ra sẽ là dao động h ình sin của tần số đó. Quá trình tạo dao động hình sin gồm ba giai đoạn như sau: Khi ta đóng nguồn một chiều ...