Tìm hiểu về mạch dao động, tạo xung trong kỹ thuật điện tử

      Mạch tạo xung là một trong những mạch điện cơ bản nhất trong kỹ thuật điện tử. Dòng điện tĩnh ổn định chỉ có tác dụng làm nóng, phát sáng, tạo ra lực hút, lực quay... nhưng trong nhiều máy móc điện tử thì lại cần những tín hiệu điện biến đổi theo thời gian theo một quy luật nào đó với biên độ điện áp biến đổi liên tục. Chính nhờ những mạch dao động, tạo xung như thế mà chúng ta truyền tải được thông tin, dữ liệu ...Lấy ví dụ đơn giản nhất chính là các bộ đèn nhấp nháy trang trí ngày Tết chúng ta dùng hằng ngày, trong các bộ đèn nháy này đều có một mạch tạo xung dao động để điều khiển bóng đèn nhấp nháy.

Dao động điện là gì?

Một dòng điện trong mạch kín biến thiên theo thời gian được gọi là một dao động.  Tín hiệu điện dao động sẽ có biên độ điện áp biến thiên theo thời gian với một quy luật nào đó hoặc không theo một quy luật nào cả. Trong thực tế có các kiểu dao động điều hòa, dao động tuần hoàn và dao động tắt dần . Các dao động điện sẽ cho ra những tín hiệu điện dạng sin, xung vuông, răng cưa ...

Ứng dụng của mạch dao động , tạo xung

Vì tính chất biến đổi tuần hoàn, điều hòa của xung điện lên mạch tạo dao động được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực tạo thời gian chuẩn trong các mạch tự động hóa, làm tần số cộng hưởng trong các mạch phát sóng điện từ để truyền thông tin đi xa, điều khiển thiết bị điện hoạt động tuần hoàn theo chu kỳ nào đó...Hầu hết các mạch dao động, tạo xung được sử dụng làm bộ đếm thời gian , mã hóa thông tin và điều chế tín hiệu điện
... tạo ra các thiết bị như TV, radio, máy móc tự động, đồng hồ điện tử, các thiết bị hẹn giờ

Mạch tạo dao động hình sin

Sóng điện từ hay còn gọi là sóng vô tuyến thực chất là một dao động điện điều hòa được biểu diễn bằng một hàm sin cho biến đổi điện áp theo thời gian.

Dạng sóng điện áp của dao động hình sin

Để tạo ra được điện áp biến đổi theo hình trên người ta sử dụng nhiều kiểu mạch điện trong đó thường thấy là các mạch dao động sử dụng mạch cầu Wien

Mạch dao động cầu Wien tạo dao động sin

Mạch tạo xung vuông

     Tín hiệu xung vuông là một dao động điện rất phổ biến trong lĩnh vực điều khiển tự động. Thông thường các mạch tạo xung vuông được thiết kế để tạo ra các xung điện vuông có tần số và chu kỳ ổn định để làm bộ đếm, bộ định thời gian nhằm thực hiện quá trình tự động hóa . Nó được gọi là xung vuông vì hình dạng sóng điện của sự dao động này là một chuỗi các hình vuông, hình chữ nhật ...\

Hình dạng xung vuông

     Các dạng mạch tạo xung vuông thường không quá phức tạp trong thiết kế,  các mạch tạo xung vuông thường sử dụng IC 555, mạch dao động đa hài và sử dụng các cổng logic số. Yêu cầu chung của các mạch tạo xung vuông là phải đảm bảo chu kỳ tần số ổn định, chính xác.

 Tổng kết

Các mạch tạo dao động, tạo xung có một vai trò quan trọng trong thiết bị điện tử . Thiếu những mạch này thì sẽ không có những thiết bị truyền nhận thông tin, những thiết bị tự động hóa, hẹn giờ. Các mạch tạo xung cần có một sự ổn định về tần số, biên độ điện áp cũng như đảm bảo thời gian hoạt động lâu dài. Kỹ thuật viên điện tử cần nắm rõ đặc tính của mạch dao động như hình dạng sóng, chu kỳ, biên độ cũng như các công thức tính toán các thông số này.  Với công nghệ ngày càng hiện đại, việc tạo ra các mạch dao động với nhiều dạng sóng khác nhau, biên độ khác nhau được tích hợp trên những IC tạo dao động chuyên dụng.