Mạch dao động là gì ?

Mạch dao động

– Khái niệm: là mạch có một cuộn cảm có độ tự cảm L(H) mắc với một tụ điện có điện dung C(F) thành một mạch điện kín. Nếu điện trở r của mạch rất nhỏ thì gọi là mạch dao động lí tưởng.

Dao động là các mạch tạo ra dạng sóng đầu ra điện áp liên tục ở tần số yêu cầu với các giá trị của cuộn cảm, tụ điện hoặc điện trở tạo thành mạch bể cộng hưởng LC chọn lọc tần số và mạng phản hồi. Mạng phản hồi này là mạng suy giảm có mức tăng nhỏ hơn một ( β <1 ) và bắt đầu dao động khi Aβ> 1 trở về trạng thái thống nhất ( Aβ = 1 ) khi dao động bắt đầu.

Tần số dao động LC được điều khiển bằng cách sử dụng mạch điện cảm / điện dung (LC) được điều chỉnh hoặc cộng hưởng với tần số đầu ra kết quả được gọi là Tần số dao động . Bằng cách làm cho các bộ dao động phản hồi thành một mạng phản ứng, góc pha của phản hồi sẽ thay đổi theo chức năng của tần số và đây được gọi là dịch pha .

Về cơ bản có các loại Dao động

1. Bộ tạo dao động hình sin   – chúng được gọi là Bộ tạo dao động điều hòa (máy hiện sóng) và nói chung là Bộ tạo dao động phản hồi điều chỉnh LC hoặc Bộ điều chỉnh phản hồi RC điều chỉnh tạo ra dạng sóng hình sin hoàn toàn có biên độ và tần số không đổi.

2. Bộ tạo dao động không hình sin   – chúng được gọi là Bộ tạo dao động thư giãn và tạo ra các dạng sóng không hình sin phức tạp, thay đổi rất nhanh từ một điều kiện ổn định sang một điều kiện khác như sóng sóng vuông, sóng hình tam giác hay sóng Sawtoothed sóng loại dạng sóng.

– Nguyên lý hoạt động: muốn cho mạch hoạt động ta tích điện q cho tụ C, sau đó khi nối tụ với cuộn cảm L, tụ sẽ phóng điện làm dòng điện i trong cuộn cảm tăng lên, khi đó trong cuộn cảm xảy ra hiện tượng tự cảm, xuất hiện một dòng cảm ứng icư ngược chiều với i làm dòng điện giảm dần đi, khi tụ phóng hết điện, dòng icư lại tích điện cho tụ theo chiều ngược lại, rồi tụ lại phóng điện theo chiều ngược chiều ban đầu. hiện tượng cú thế lặp đi lặp lạ nên được gọi là mạch dao động.

Dao động điện từ tự do trong mạch dao động

– Phương trình dao động

Xét mạch dao động LC: ta có

u_AB = e – ir = q/C

Với e là xuất điện động cảm ứng:

Khi r rất nhỏ: r ≈ 0, ta có phương trình:

q” = -q/LC (phương trình vi phân bậc 2)

Nghiệm của phương trình trên có dạng

q = q₀cos⁡(ωt + φ)

– Nhận xét: điện tích q của một bản tụ điện (hay cường độ điện trường E→) và cường độ dòng điện i (hay cảm ứng từ B→) trong mạch dao động biên thiên điều hòa theo thời gian với chu kỳ T = 2π√LC chỉ phụ thuộc vào các đặc trưng của hệ nên được gọi là dao động điện từ tự do.

– Mối quan hệ giữa q,i,u

i sớm pha hơn q một góc π/2:

i sớm pha hơn u một góc π/2:

u đồng pha với q:

Năng lượng điện từ:

Năng lượng điện trường ( dự trữ trong tụ điện) 

Năng lượng từ trường ( dự trữ trong cuộn cảm) 

Năng lượng điện từ: