Mạch dao động là gì và có nguyên lý hoạt động như thế nào? Những thắc mắc này sẽ được giải đáp chi tiết trong nội dung bài viết của dientusangtaovn dưới đây, hãy cùng theo dõi nhé.
Mạch dao động là gì?
Dao động là gì? Dao động là các mạch sẽ tạo ra dạng sóng đầu ra điện áp liên tục ở tần số nhất định theo yêu cầu. Các linh kiện cuộn cảm, tụ điện hoặc điện trở sẽ tạo thành mạch bể cộng hưởng LC chọn lọc tần số và mạng phản hồi. Khi hiện tượng này lặp đi lặp đi lại sẽ được gọi là mạch dao động.
Mạch dao động hay mạch tạo dao động là một mạch kín sử dụng các linh kiện tụ điện, cuộn cảm tạo thành mạch kín tạo ra dao động. Khi mà điện trở R (R ≈ 0) của mạch rất nhỏ thì được coi là mạch tạo dao động lý tưởng.
Tụ điện tích điện rồi cho nó phóng điện trong mạch. Khi đó tụ điện sẽ phóng điện qua lại trong mạch nhiều lần, mạch sẽ xuất hiện một dòng điện xoay chiều.
Bạn có thể tham khảo sơ đồ mạch tạo dao động dưới đây
Nguyên lý hoạt động của mạch dao động
Để mạch tạo dao động hoạt động thì tụ C sẽ được tích điện. Do tụ được nối với cuộn cảm L nên khi tụ phóng điện sẽ làm cho dòng điện i trong cuộn cảm tăng lên. Khi đó trong cuộn cảm sẽ xảy ra hiện tượng tự cảm và làm xuất hiện một dòng cảm ứng i1 ngược chiều với dòng điện i sẽ làm cho dòng điện giảm dần đi. Khi tụ C phóng hết điện, dòng i1 lại tích điện cho tụ theo chiều ngược lại, rồi tụ lại phóng điện theo chiều ngược lại với chiều ban đầu.
Hiện tượng trên cứ lặp đi lặp lại và tạo ra một mạch dao động.
Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch tạo dao động
Sự biến thiên điện tích và cường độ dòng điện trong mạch dao động lý tưởng sẽ như sau:
Điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i trong mạch dao động biến thiên điều hòa theo thời gian, dòng điện i sớm pha π/2 so với q, khi đó ta có:
q = q0cos(⍵t + )
i = I0cos(⍵t + + π/2)
Trong đó:
I0 = ⍵q0
Dao động điện từ tự do trong mạch dao động
Dao động điện từ tự do trong mạch là sự biến thiên theo thời gian của điện tích q của một bản tụ điện và cường độ dòng điện i (hoặc cường độ điện trường điện trường E và cảm ứng từ cảm ứng từ B).
Chu kì và tần số riêng của mạch dao động:
Chu kỳ dao động riêng là:
Tần số dao động riêng là:
Năng lượng điện từ của mạch dao động
Là năng lượng điện từ là tổng năng lượng điện từ (trong tụ điện) và năng lượng từ trường (trong cuộn cảm) của mạch này.
Năng lượng điện từ ở tụ điện:
Năng lượng từ trường ở cuộn cảm
Tổng năng lượng điện trường trong tụ điện và năng lượng từ trường trong cuộn cảm của mạch gọi là năng lượng điện từ của mạch dao động:
Năng lượng điện từ trong mạch sẽ được bảo toàn nếu không có sự tiêu hao năng lượng.
Đặc điểm của mạch dao động là gì?
Mạch dao động là các mạch sẽ tự duy trì để tạo ra dạng sóng đầu ra định kỳ với tần số nhất định theo yêu cầu. Để các mạch điện tử hoạt động như một bộ tạo dao động thì phải có 3 đặc điểm sau:
- Phản hồi tích cực (tái sinh).
- Tần số xác định mạng phản hồi.
- Một số hình thức khuếch đại.
Trên đây là những thông tin cơ bản về mạch dao động. Mong rằng bài viết sẽ đem lại những kiến thức hữu ích cho bạn.
