Mạch dao động điện từ có cấu tạo gồm gì? Điều này sẽ được Thuonghieuviet giải đáp trong bài viết sau đây. Mời bạn đọc cùng theo dõi!
Mạch dao động điện từ là gì? mạch dao động điện từ có cấu tạo gồm những gì?
Mạch dao động điện từ là một mạch điện kín gồm một tụ điện có điện dung C và một cuộn dây có độ tự cảm L, có điện trở thuần không đáng kể nối với nhau. Mạch dao động điện từ có nhiều ứng dụng trong lĩnh vực điện tử, viễn thông, âm thanh và năng lượng.
Cấu tạo của mạch dao động điện từ
Mạch dao động điện từ gồm hai thành phần chính là tụ điện và cuộn cảm. Tụ điện là một thiết bị dùng để lưu trữ và phóng thích điện tích. Tụ điện có hai bản kim loại được cách ly bởi một chất điện cách. Khi có dòng điện qua tụ, hai bản kim loại sẽ tích lũy điện tích ngược dấu nhau, tạo ra một hiệu điện thế giữa chúng. Khi ngắt dòng điện, tụ sẽ phóng thích điện tích qua mạch ngoài.
Cuộn cảm là một thiết bị dùng để tạo ra và duy trì một từ trường. Cuộn cảm có dạng một dây dẫn được quấn thành nhiều vòng tròn hoặc hình khác nhau. Khi có dòng điện qua cuộn cảm, sẽ sinh ra một từ trường xung quanh cuộn. Khi thay đổi cường độ hoặc chiều của dòng điện, từ trường cũng thay đổi theo, tạo ra một suất điện động tự cảm trong cuộn.
Mạch dao động điện từ có thể được biểu diễn bằng sơ đồ sau:
Trong sơ đồ, C là điện dung của tụ, L là độ tự cảm của cuộn, r là điện trở thuần của mạch. Nếu r = 0, ta có mạch dao động lý tưởng. Nếu r > 0, ta có mạch dao động tắt dần.
Nguyên lý hoạt động của mạch dao động điện từ
Để cho mạch dao động hoạt động, ta phải tích điện cho tụ bằng cách nối nó với một nguồn điện DC. Sau khi tụ được nạp đầy, ta ngắt nguồn và cho tụ phóng điện qua cuộn cảm. Quá trình này sẽ tạo ra một dòng điện xoay chiều trong mạch.
Khi tụ phóng điện qua cuộn cảm, hiệu điện thế giữa hai bản của tụ sẽ giảm dần và dòng điện trong cuộn sẽ tăng dần. Điều này làm cho từ trường xung quanh cuộn cũng tăng theo. Khi hiệu điện thế giữa hai bản của tụ bằng không, tụ sẽ không còn phóng thêm được nữa. Tuy nhiên, do hiệu ứng suất điện động tự cảm của cuộn, dòng điện trong cuộn sẽ không ngừng ngay được mà tiếp tục chạy theo chiều ban đầu.
Khi dòng điện trong cuộn tiếp tục chạy, nó sẽ tạo ra một hiệu điện thế ngược lại với hiệu điện thế ban đầu của tụ. Hiệu điện thế này sẽ làm cho tụ bắt đầu nạp điện ngược lại, nhưng với dấu ngược với dấu ban đầu. Khi dòng điện trong cuộn giảm về không, tụ sẽ được nạp đầy với điện tích ngược dấu với điện tích ban đầu. Quá trình này lặp lại liên tục, tạo ra một dao động điện từ trong mạch.
Phân loại của mạch dao động điện từ
Mạch dao động điện từ có thể được phân loại theo nhiều tiêu chí khác nhau, như tần số, dạng sóng, công suất và cách kích hoạt.
Theo tần số, mạch dao động có thể được chia thành:
- Mạch dao động tần số thấp (LFO): là mạch dao động có tần số dưới 20 Hz. Mạch dao động này thường được dùng trong lĩnh vực tổng hợp âm thanh, để tạo ra các hiệu ứng âm thanh như rung, pha, tremolo và vibrato.
- Mạch dao động âm thanh: là mạch dao động có tần số trong phạm vi âm thanh, từ 16 Hz đến 20 kHz. Mạch dao động này thường được dùng để tạo ra các sóng âm thanh có dạng sin, vuông, tam giác hoặc răng cưa.
- Mạch dao động tần số cao (RF): là mạch dao động có tần số trong dải tần số vô tuyến, từ 100 kHz đến 100 GHz. Mạch dao động này thường được dùng để tạo ra các sóng mang trong các hệ thống truyền thông và điện toán.
Theo dạng sóng, mạch dao động có thể được chia thành:
- Mạch dao động sin: là mạch dao động tạo ra sóng sin hoặc gần sin. Mạch dao động này có ưu điểm là sóng ra có biên độ và tần số ổn định cao, nhưng có nhược điểm là khó thiết kế và cần nhiều linh kiện.
- Mạch dao động vuông: là mạch dao động tạo ra sóng vuông hoặc gần vuông. Mạch dao động này có ưu điểm là dễ thiết kế và cần ít linh kiện, nhưng có nhược điểm là sóng ra có biên độ và tần số không ổn định và chứa nhiều thành phần giao hưởng cao.
- Mạch dao động tam giác hoặc răng cưa: là mạch dao động tạo ra sóng tam giác hoặc răng cưa. Mạch dao động này có ưu điểm là sóng ra có biên độ và tần số khá ổn định và có thể điều chỉnh được chu kỳ của sóng, nhưng có nhược điểm là cũng chứa nhiều thành phần giao hưởng cao.
Theo công suất, mạch dao động có thể được chia thành:
- Mạch dao động công suất nhỏ: là mạch dao động có công suất từ microWatt đến milliWatt. Mạch dao động này thường được dùng làm xung nhịp hoặc tín hiệu điều khiển trong các thiết bị điện tử.
- Mạch dao động công suất lớn: là mạch dao động có công suất từ Watt đến kiloWatt. Mạch dao động này thường được dùng để tạo ra các tín hiệu điện xoay chiều có công suất cao, như trong các bộ biến tần, các đèn phát sóng RF, hay các trạm phát điện năng lượng tái tạo
Trên đây là những thông tin giải đáp mạch dao động điện từ có cấu tạo gồm gì? Thuonghieuviet hi vọng bài viết này hữu ích với bạn!
