Bộ dao động hình sin - Giới thiệu
An oscillatortạo ra đầu ra mà không cần bất kỳ tín hiệu đầu vào xoay chiều nào. Dao động điện tử là một mạch biến đổi năng lượng một chiều thành xoay chiều ở tần số rất cao. Bộ khuếch đại có hồi tiếp dương có thể hiểu là bộ tạo dao động.
Bộ khuếch đại so với Bộ tạo dao động
An amplifier tăng cường độ tín hiệu của tín hiệu đầu vào được áp dụng, trong khi oscillatortạo ra một tín hiệu mà không có tín hiệu đầu vào đó, nhưng nó yêu cầu dc cho hoạt động của nó. Đây là sự khác biệt chính giữa bộ khuếch đại và bộ dao động.
Hãy xem hình minh họa sau đây. Nó chỉ ra rõ ràng cách một bộ khuếch đại lấy năng lượng từ nguồn điện một chiều và chuyển nó thành năng lượng xoay chiều ở tần số tín hiệu. Một bộ dao động tự tạo ra một tín hiệu xoay chiều dao động.
Tần số, dạng sóng và cường độ của công suất xoay chiều do bộ khuếch đại tạo ra, được điều khiển bởi điện áp tín hiệu xoay chiều đặt tại đầu vào, trong khi đó đối với bộ dao động được điều khiển bởi các thành phần trong mạch, có nghĩa là không cần điện áp điều khiển bên ngoài .
Máy phát điện và Máy tạo dao động
An alternatorlà một thiết bị cơ học tạo ra sóng hình sin mà không cần bất kỳ đầu vào nào. Máy tạo điện xoay chiều này được sử dụng để tạo ra tần số lên đến 1000Hz. Tần số ra phụ thuộc vào số cực và tốc độ quay của phần ứng.
Những điểm sau đây nêu rõ sự khác biệt giữa máy phát điện và máy tạo dao động:
Một máy phát điện biến đổi năng lượng cơ học thành năng lượng xoay chiều, trong khi bộ dao động biến đổi năng lượng một chiều thành năng lượng xoay chiều.
Máy tạo dao động có thể tạo ra tần số cao hơn vài MHz trong khi máy phát điện không thể.
Một máy phát điện có các bộ phận quay, trong khi một bộ dao động điện tử thì không.
Việc thay đổi tần số dao động trong dao động điều hòa dễ hơn trong máy phát điện xoay chiều.
Bộ tạo dao động cũng có thể được coi là đối lập với bộ chỉnh lưu chuyển đổi ac sang dc vì chúng chuyển đổi dc thành ac Bạn có thể xem mô tả chi tiết về bộ chỉnh lưu trong hướng dẫn Mạch điện tử của chúng tôi .
Phân loại Dao động
Bộ dao động điện tử được phân loại chủ yếu thành hai loại sau:
Sinusoidal Oscillators - Các bộ dao động tạo ra một đầu ra có dạng sóng sin được gọi là sinusoidal hoặc là harmonic oscillators. Các bộ tạo dao động như vậy có thể cung cấp đầu ra ở tần số từ 20 Hz đến 1 GHz.
Non-sinusoidal Oscillators - Các bộ dao động tạo ra đầu ra có dạng sóng hình vuông, hình chữ nhật hoặc hình răng cưa được gọi là non-sinusoidal hoặc là relaxation oscillators. Các bộ dao động như vậy có thể cung cấp đầu ra ở tần số từ 0 Hz đến 20 MHz.
Chúng ta sẽ chỉ thảo luận về Bộ dao động hình sin trong hướng dẫn này. Bạn có thể tìm hiểu các chức năng của bộ dao động không hình sin từ hướng dẫn Mạch xung của chúng tôi .
Bộ dao động hình sin
Bộ dao động hình sin có thể được phân loại theo các loại sau:
Tuned Circuit Oscillators- Các bộ dao động này sử dụng một mạch điều chỉnh bao gồm cuộn cảm (L) và tụ điện (C) và được sử dụng để tạo ra tín hiệu tần số cao. Do đó chúng còn được gọi là bộ tạo dao động tần số vô tuyến RF. Các bộ tạo dao động như vậy là Hartley, Colpitts, Clapp-Oscillators, v.v.
RC Oscillators- Có các bộ dao động sử dụng điện trở và tụ điện và được sử dụng để tạo ra tín hiệu tần số âm thanh hoặc thấp. Do đó chúng còn được gọi là bộ dao động tần số âm thanh (AF). Các bộ dao động như vậy là bộ dao động dịch chuyển pha và cầu Wein.
Crystal Oscillators- Các bộ dao động này sử dụng tinh thể thạch anh và được sử dụng để tạo ra tín hiệu đầu ra ổn định cao với tần số lên đến 10 MHz. Bộ dao động Piezo là một ví dụ về bộ dao động tinh thể.
Negative-resistance Oscillator- Các bộ dao động này sử dụng đặc tính kháng âm của các thiết bị như thiết bị đường hầm. Bộ dao động điốt được điều chỉnh là một ví dụ của bộ dao động điện trở âm.
Bản chất của dao động hình sin
Bản chất của dao động trong sóng hình sin nói chung có hai loại. họ đangdamped và undamped oscillations.
Dao động giảm xóc
Dao động điện có biên độ giảm dần theo thời gian được gọi là Damped Oscillations. Tần số của dao động tắt dần có thể không đổi tùy thuộc vào các thông số mạch.
Dao động giảm âm thường được tạo ra bởi các mạch dao động tạo ra tổn thất điện năng và không bù lại nếu cần.
Dao động không bị cản trở
Dao động điện có biên độ không đổi theo thời gian được gọi là Undamped Oscillations. Tần số của dao động không đổi.
Dao động không bị cản trở thường được tạo ra bởi các mạch dao động không tạo ra tổn thất điện năng và tuân theo các kỹ thuật bù trừ nếu xảy ra bất kỳ tổn thất điện năng nào.