Dao động

Dao động

Giới Thiệu về Dao Động

Một dao động là thành phần cơ bản của tất cả các nguồn tín hiệu AC. Nó tạo ra một tín hiệu hình sin có tần số và biên độ đã biết trước. Dao động là một trong những công cụ cơ bản và hữu ích nhất được sử dụng trong các đo lường điện và điện tử.

Vì sóng hình sin thường xuyên xuất hiện trong công việc đo lường điện tử, dao động (máy phát sóng sóng sin) đại diện cho hạng mục lớn nhất của các máy phát tín hiệu. Thiết bị này bao gồm dải tần số từ vài Hz đến nhiều GHz.

Mặc dù một dao động được biết đến như một thiết bị "tạo" tín hiệu hình sin, nhưng cần lưu ý rằng nó không tạo ra năng lượng, mà chỉ đơn giản là hoạt động như một bộ chuyển đổi năng lượng. Điều duy nhất mà nó thực sự làm là chuyển đổi dòng điện một chiều được lấy từ nguồn cung cấp vào dòng điện xoay chiều với tần số mong muốn. Ý tưởng này là quá trình ngược lại so với những gì xảy ra trong một bộ làm sóng và do đó cũng có thể được gọi là một biến đổi. Tuy nhiên, chúng ta thường nghĩ về mạch dao động như cung cấp một tín hiệu điện áp xoay chiều.

Ưu Điểm

(i) Di Động và Chi Phí Rẻ:

Dao động là di động và chi phí sản xuất thấp.

(ii) Không Có Quay - Độ Bền Cao:

Dao động là thiết bị không quay, do đó không có sự mài mòn và tuổi thọ cao hơn.

(iii) Tần Số Dao Động Có Thể Dễ Dàng Điều Chỉnh:

Tần số dao động có thể được điều chỉnh thuận tiện.

(iv) Tạo Ra Điện Áp hoặc Dòng Có Bất Kỳ Tần Số Nào (từ 20 Hz đến 100 MHz):

Điện áp hoặc dòng với bất kỳ tần số nào (từ 20 Hz đến 100 MHz) có thể được tạo ra và có thể điều chỉnh trong khoảng rộng.

(v) Tần Số Đã Đặt Một Lần Là Ổn Định Trong Thời Gian Đáng Kể:

Một khi tần số được đặt, nó duy trì ổn định trong một khoảng thời gian đáng kể.

(vi) Tạo Ra Điện Áp Không Chứa Nhiều Bội Số hoặc Đa Bội Số:

Điện áp không chứa nhiều bội số có thể được tạo ra bởi dao động hình sin và điện áp đa bội số có thể được tạo ra bởi dao động thư giãn.

(vii) Hoạt Động Êm:

Hoạt động của một dao động là yên lặng, vì không có bộ phận chuyển động trong nó.

(viii) Hiệu Suất Cao:

Hiệu suất cao do không có bộ phận chuyển động, không có lãng phí năng lượng do ma sát.

Để có một dao động hình sin, chúng ta cần một khuếch đại với phản hồi dương. Ý tưởng là sử dụng tín hiệu phản hồi thay vì tín hiệu đầu vào. Nếu độ lợi và pha của vòng lặp đúng, sẽ có một tín hiệu đầu ra ngay cả khi không có tín hiệu đầu vào bên ngoài. Nói cách khác, một dao động là một khuếch đại được điều chỉnh bởi phản hồi dương để cung cấp tín hiệu đầu vào của nó.

Sự Khác Biệt Giữa Bộ Khuếch Đại và Bộ Dao Động

Sự phân biệt giữa một bộ khuếch đại và một bộ dao động được làm rõ thông qua hình ảnh được cung cấp.

Một bộ khuếch đại tăng cường sức mạnh của tín hiệu đầu vào mà không làm thay đổi hình dạng sóng và tần số của nó. Năng lượng bổ sung cần thiết đến từ nguồn DC bên ngoài. Do đó, một bộ khuếch đại có thể được mô tả như một bộ chuyển đổi năng lượng, lấy năng lượng từ nguồn cung cấp DC và chuyển đổi thành năng lượng AC ở tần số tín hiệu, quá trình chuyển đổi năng lượng này được kiểm soát bởi tín hiệu đầu vào. Sự khác biệt chính với một bộ dao động là rằng một bộ dao động không cần bất kỳ tín hiệu ngoại vi nào để khởi đầu hoặc duy trì quá trình chuyển đổi năng lượng. Ngoài ra, quá trình chuyển đổi năng lượng được kiểm soát bởi mạch dao động chính nó, như thể hiện trong hình ảnh. Trong một bộ dao động, các thành phần ch passive được sử dụng trong mạch quyết định tần số của tín hiệu đầu ra. Để thay đổi tín hiệu đầu ra, chỉ cần thay đổi các thành phần ch passive. Dao động có thể cung cấp tần số cố định hoặc có thể điều chỉnh được.

Khi một dao động được sử dụng như một công cụ, nó có thể được gọi với các tên khác nhau như dao động kiểm tra (hoặc máy phát tín hiệu), máy phát tín hiệu tiêu chuẩn (hoặc máy tạo chức năng), tùy thuộc vào các chức năng thực hiện bởi thiết bị, loại tín hiệu được tạo ra, mức độ phức tạp, v.v.

Có chủ yếu hai loại dao động - dao động cơ bản và dao động giảm nhẹ. Cả hai loại đều có thể bao gồm các thiết bị hoạt động như BJTs, FETs và op-amps, cũng như các thành phần ch passive như điện trở, tụ, và cuộn cảm. Trong dao động cơ bản, năng lượng luôn luôn chảy theo một hướng - từ thành phần hoạt động đến các thành phần ch passive. Ngược lại, trong dao động giảm nhẹ, năng lượng được trao đổi giữa các thành phần hoạt động và ch passive. Tần số dao động trong dao động cơ bản được xác định bởi đường feedback. Tuy nhiên, trong dao động giảm nhẹ, tần số được xác định bởi các hằng số thời gian, cụ thể là các hằng số thời gian nạp và giải nạp trong quá trình trao đổi năng lượng. Dao động cơ bản có thể được sử dụng để tạo ra sóng hình sin đầu ra với méo biến thấp, trong khi dao động giảm nhẹ chỉ có thể tạo ra sóng hình không đều như sóng xé, sóng vuông hoặc sóng tam giác.