Mạch điện tử : MẠCH DAO ÐỘNG (Oscillators) part 5

Ðặc tính của tinh thể thạch anh là tính áp điện (piezoelectric effect) theo đó khi ta áp một lực vào 2 mặt của lát thạch anh (nén hoặc kéo dãn) thì sẽ xuất hiện một điện thế xoay chiều giữa 2 mặt. Ngược lại dưới tác dụng của một điện thế xoay chiều, lát thạch anh sẽ rung ở một tần số không đổi và như vậy tạo ra một điện thế xoay chiều có tần số không đổi. Tần số rung động của lát thạch anh tùy thuộc vào kích thước của nó đặc biệt là độ dày...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Mạch điện tử : MẠCH DAO ÐỘNG (Oscillators) part 5 Ðặc tính của tinh thể thạch anh là tính áp điện (piezoelectric effect) theo đó khi ta áp mộtlực vào 2 mặt của lát thạch anh (nén hoặc kéo dãn) thì sẽ xuất hiện một điện thế xoay chiều giữa 2 mặt.Ngược lại dưới tác dụng của một điện thế xoay chiều, lát thạch anh sẽ rung ở một tần số không đổi v ànhư vậy tạo ra một điện thế xoay chiều có tần số không đổi. Tần số rung động của lát thạch anh t ùy thuộcvào kích thước của nó đặc biệt là độ dày mặt cắt. Khi nhiệt độ thay đổi, tần số rung động của thạch anhcũng thay đổi theo nhưng vẫn có độ ổn định tốt hơn rất nhiều so với các mạch dao động không dùngthạch anh (tần số dao động gần như chỉ tùy thuộc vào thạch anh mà không lệ thuộc mạch ngoài). Mạch tương đương của thạch anh như hình 10.25 Tinh thể thạch anh cộng hưởng ở hai tần số khác nhau: Ta có thể dùng thạch anh để thay thế mạch nối tiếp LC, mạch sẽ dao động ở tần số f S. Còn nếuthay thế mạch song song LC, mạch sẽ dao động ở tần số fp (hoặc fop). Do thạch anh có điện cảm LS lớn,điện dung nối tiếp rất nhỏ nên thạch anh sẽ quyết định tần số dao động của mạch; linh kiện b ên ngoàikhông làm thay đổi nhiều tần số dao động (dưới 1/1000). Thường người ta chế tạo các thạch anh có tần sốdao động từ 100khz trở lên, tần số càng thấp càng khó chế tạo. 10.3.2 Dao động thạch anh: Dao động dùng thạch anh như mạch cộng hưởng nối tiếp còn gọi là mạch dao động Pierce(Pierce crystal oscillator). Dạng tổng quát như sau: Ta thấy dạng mạch giống như mạch dao động clapp nhưng thay cuộn dây và tụ điện nối tiếpbằng thạch anh. Dao động Pierce là loại dao động thông dụng nhất của thạch anh. Hình 10.29 là loại mạch dao động Pierce dùng rất ít linh kiện. Thạch anh nằm trên đườnghồi tiếp từ cực thoát về cực cổng. Trong đó C1 = CdS; C2 = CgS tụ liên cực của FET. Do C1 và C2 rất nhỏ nên tần số dao động của mạch: và thạch anh được dùng như mạch cộng hưởng song song. Thực tế người ta mắc thêm một tụ tinh chỉnh CM (Trimmer) như hình 10.29 và có tác độnggiảm biến dạng của tín hiệu dao động. Ta có thể dùng mạch hình 10.30 với C1 và C2 mắc bên ngoài. Trường hợp này ta thấy thạch anh được dùng như một mạch cộng hưởng nốitiếp10.4 DAO ÐỘNG KHÔNG SIN 10.4.1 Dao động tích thoát dùng OP-AMP. 10.4.2 Tạo sóng vuông, tam giác và răng cưa với mạch dao động đa hài. 10.4.3 Tạo sóng tam giác từ mạch so sánh và tích phân. 10.4.4 Tạo sóng tam giác đơn cực. 10.4.5 Tạo sóng răng cưa. 10.4.1 Dao động tích thoát dùng OP-AMP (op-amp relaxation oscillator) Ðây là mạch tạo ra sóng vuông còn gọi là mạch dao động đa hài phi ổn (astablemutivibrator). Hình 10.31 mô tả dạng mạch căn bản dùng op-amp Ta thấy dạng mạch giống như mạch so sánh đảo có hồi tiếp dương với điện thế so sánh vi đượcthay bằng tụ C. Ðiện thế thềm trên VUTP=β.(+VSAT)>0 Ðiện thế thềm dưới VLTP=β.(-VSAT)