Trong các kiểu mạch tạo dao động dùng RC trong khâu hồi tiếp thì mạch dao động kiểu cầu Viên (Wien - Bridge Oscillator) được sử dụng rộng rãi nhất do độ ổn định tần số khá cao và dễ chế tạo.
Mạch tạo dao động kiểu cầu viên được kết cấu theo sơ đồ cầu, trong đó hai đường chéo cầu là: Ura,Ud; bốn nhánh cầu lần lượt là: R1C1; R2C2; R3; R4.
.png)
Mạch tạo dao động kiểu cầu viên được kết cấu theo sơ đồ cầu, trong đó hai đường chéo cầu là: Ura,Ud; bốn nhánh cầu lần lượt là: R1C1; R2C2; R3; R4.
Từ sơ đồ thấy rằng mạch dao động kiểu cầu Wien có khâu khuếch đại mắc theo sơ đồ khuếch đại thuận nên góc di pha là jK = 00, khâu hồi tiếp dương là một mạch lọc thông dải dùng RC. Để thỏa mãn điều kiện pha thì mạch lọc thông dải cũng phải có góc di pha là jht= 00 để tín hiệu hồi tiếp về đầu vào đồng pha với tín hiệu vào.
Tại tần số f0 = 1/(2*3,14*RC) (khi R1=R2=R, C1=C2=C) thì khâu hồi tiếp không gây di pha (jht= 00) và điều kiện pha được thỏa mãn. Điều kiện về biên độ thỏa mãn khi R3 lớn hơn hoặc bằng 2R4.
Tại tần số f0 = 1/(2*3,14*RC) (khi R1=R2=R, C1=C2=C) thì khâu hồi tiếp không gây di pha (jht= 00) và điều kiện pha được thỏa mãn. Điều kiện về biên độ thỏa mãn khi R3 lớn hơn hoặc bằng 2R4.
Bước 1: Chạy mạch mô phỏng (phần 1), quan sát đồ thị dạng sóng tín hiệu vào và tín hiệu ra. Khi tín hiệu vào thay đổi từ 20 Hz đến 800 Hz thì biên độ tín hiệu ra thay đổi như thế nào so với biên độ của tín hiệu vào? Mạch không làm suy hao và làm suy hao biên độ tín hiệu ở khoảng tần số nào?
Bước 2: Quan sát đồ thị tín hiệu ra xác định khoảng tần số mà biên độ tín hiệu vào đạt xấp xỉ 8V. Giải thích tại sao khoảng tần số này biên độ lớn hơn biên độ tín hiệu vào?
Bước 3: Đưa ra nhận xét về những điểm khác nhau cơ bản giữa mạch lọc tích cực thông cao và mạch lọc thụ động thông cao?
Bước 4: Với các tham số trên sơ đồ mạch lọc tích cực thông cao (phần 2) hãy tính toán và đưa ra giá trị tần số cắt fc
Bước 5: Chạy mạch mô phỏng (phần 2) quan sát đặc tuyến Biên độ – tần số, xác định tần số cắt fc? So sánh với kết quả tính toán được ở bước 4. Đưa ra nhận xét?
Bước 6: Dựa vào đặc tuyến biên độ – tần số hãy xác định khoảng tần số mạch cho qua tín hiệu và khoảng tần số mạch làm suy hao tín hiệu?
Bước 7: Thay đổi giá trị R1 quan sát sự thay đổi của đặc tuyến Biên độ – tần số và xác định tần số cắt fc? Đưa ra nhận xét?
Bước 8: Thay đổi giá trị C2 quan sát sự thay đổi của đặc tuyến Biên độ – tần số và xác định tần số cắt fc? Đưa ra nhận xét?
Bước 2: Quan sát đồ thị tín hiệu ra xác định khoảng tần số mà biên độ tín hiệu vào đạt xấp xỉ 8V. Giải thích tại sao khoảng tần số này biên độ lớn hơn biên độ tín hiệu vào?
Bước 3: Đưa ra nhận xét về những điểm khác nhau cơ bản giữa mạch lọc tích cực thông cao và mạch lọc thụ động thông cao?
Bước 4: Với các tham số trên sơ đồ mạch lọc tích cực thông cao (phần 2) hãy tính toán và đưa ra giá trị tần số cắt fc
Bước 5: Chạy mạch mô phỏng (phần 2) quan sát đặc tuyến Biên độ – tần số, xác định tần số cắt fc? So sánh với kết quả tính toán được ở bước 4. Đưa ra nhận xét?
Bước 6: Dựa vào đặc tuyến biên độ – tần số hãy xác định khoảng tần số mạch cho qua tín hiệu và khoảng tần số mạch làm suy hao tín hiệu?
Bước 7: Thay đổi giá trị R1 quan sát sự thay đổi của đặc tuyến Biên độ – tần số và xác định tần số cắt fc? Đưa ra nhận xét?
Bước 8: Thay đổi giá trị C2 quan sát sự thay đổi của đặc tuyến Biên độ – tần số và xác định tần số cắt fc? Đưa ra nhận xét?