Bộ tạo dao động là các mạch điện tử được sử dụng để tạo ra các dạng sóng mà không cần sử dụng bất kỳ tín hiệu đầu vào nào. Các dạng sóng như sóng sin, sóng cosine, sóng tam giác, sóng xung, vv .. được tạo ra bằng cách sử dụng mạch Dao động. Về cơ bản có hai loại dao động điện tử - Dao động tuyến tính và Dao động thư giãn. Bộ dao động tuyến tính được sử dụng để tạo ra các dạng sóng hình sin trong khi bộ dao động thư giãn được sử dụng để tạo ra các dạng sóng không hình sin. Bộ dao động thư giãn bao gồm một vòng phản hồi với một thiết bị chuyển mạch như bóng bán dẫn, Op-Amp, rơle, vv .. nạp và phóng điện lặp lại cho tụ điện qua một điện trở. Trong UJT Relaxation Oscillator, UJT được sử dụng làm thiết bị chuyển mạch.
UJT Relaxation Oscillator là gì?
Để tạo ra dạng sóng mà không cần sử dụng bất kỳ tín hiệu đầu vào nào, chúng tôi sử dụng Bộ tạo dao động. Bộ dao động thư giãn là các mạch tạo ra các dạng sóng không hình sin. Các bộ tạo dao động này bao gồm một vòng phản hồi với một thiết bị chuyển mạch, nó sẽ sạc và phóng điện qua một tụ điện qua một điện trở cho đến khi nó đạt đến giá trị ngưỡng. Ở đây, chu kỳ của dao động phụ thuộc vào hằng số thời gian của tụ điện. Trong Dao động thư giãn UJT, UJT được sử dụng làm thiết bị chuyển mạch sạc và phóng điện cho tụ điện.
Đặc điểm UJT và Bộ dao động thư giãn
Để hiểu hoạt động của UJT trong Bộ tạo dao động thư giãn, điều quan trọng là phải biết các đặc tính của UJT. UJT là dạng viết tắt của UniJunction Transistor. Nó là một thiết bị ba đầu cuối được sử dụng như một bóng bán dẫn chuyển mạch ON-OFF. Chúng được chế tạo bằng vật liệu bán dẫn loại P và N, tạo thành một điểm nối PN duy nhất trong kênh loại N của thiết bị. Nó có đặc tính dẫn điện một chiều và điện trở âm. Nó hoạt động như một bộ phân áp thay đổi trong điều kiện sự cố. Tại đây, vật liệu loại P được hợp nhất thành kênh silicon loại N. Kênh loại N của UJT hoạt động như kênh mang dòng điện chính với hai kết nối bên ngoài Base1 và Base2. Vật liệu loại P tạo thành kết nối bộ phát.
Bộ dao động thư giãn UJT
Trong UJT, cực phát E được phân cực thuận. Ở đây, tỷ lệ chờ nội tại cho biết tỷ lệ điện trở của RB1 đến RB2, được ký hiệu là η. Giá trị η nằm trong khoảng từ 0,5 đến 0,8.
η = RB1 / (RB1 + RB2)
UJT bị TẮT khi một điện áp đầu vào nhỏ, nhỏ hơn điện áp trên RB1, được áp dụng cho cực phát. Khi đầu cực Phát được đặt với điện áp lớn hơn điện áp trên RB1, thiết bị được phân cực thuận và bắt đầu dẫn điện.
Sơ đồ mạch dao động thư giãn UJT
Bộ dao động thư giãn UJT bao gồm một mạch UJT với bộ phát của nó được nối với một điện trở và một tụ điện. Thời gian của dạng sóng đầu ra được xác định bằng hằng số thời gian RC. Điện áp cung cấp VBB đặt vào mạch. Tụ điện bắt đầu nạp điện qua điện trở R1.
Bộ dao động thư giãn UJTHọc thuyết
Khi tụ điện tích điện đến giá trị đỉnh ngưỡng của UJT, UJT được BẬT và tụ điện bắt đầu phóng điện. Tụ điện phóng điện qua điện trở R2. Tụ điện phóng điện cho đến khi điện áp giảm đến điểm thung lũng của UJT, tại đây UJT bị TẮT và tụ điện bắt đầu sạc lại. Điện áp đầu ra được thu thập qua R2 tạo thành dạng sóng không hình sin. Dạng sóng điện áp được tạo ra khi UJT ở trạng thái ON.
Ban đầu điện áp trên tụ Vc = 0. Tụ điện bắt đầu nạp điện qua điện trở R1, V = V0 (1- e1 / R1C). Tụ điện tiếp tục sạc cho đến khi UJT được BẬT, nơi nó bắt đầu phóng điện qua điện trở R2.
Quá trình sạc và xả này vẫn tiếp tục. Điện áp trên tụ điện khi vẽ trên đồ thị có dạng sóng quét. Quá trình sạc và phóng điện liên tục của tụ điện đã tạo ra một dạng sóng quét trên tụ điện. Do đó, đầu ra của bộ dao động thư giãn tạo ra các dạng sóng không hình sin liên tục.
ujt dạng sóng dao động thư giãn thu được trên điện trở phóng điện cũng tạo ra một tín hiệu liên tục với tín hiệu AC và thư giãn. Sự giãn ra được tạo ra khi UJT được TẮT và tín hiệu AC được tạo ra khi UJT được BẬT.
Có một số thông số thiết kế cần được xem xét khi thiết kế bộ dao động thư giãn này. Khoảng thời gian của dạng sóng đầu ra phụ thuộc vào hằng số thời gian RC được cho là T = R2C log (1/1-η) trong khi tần số được biểu thị bằng 1 / T. Do tốc độ tích điện của tụ phụ thuộc vào giá trị điện trở của R1 nên giá trị điện trở hiệu dụng của R1 có thể chọn là R1 = 104/ η VBB, VBB là điện áp cung cấp. Giá trị phóng điện của tụ phụ thuộc vào giá trị điện trở của R2. Như vậy RMax= (VBB -Vp)/TÔIpvà RMin= (VBB - Vv)/ TÔIv. ở đâu Vpvà tôiplần lượt là điện áp đỉnh và cường độ dòng điện cực đại của UJT. Vvvà tôivlần lượt là điện áp thung lũng và dòng điện thung lũng của UJT.
Các ứng dụng
Các Ứng dụng dao động thư giãn UJT Chúng tôi
Bộ dao động thư giãn vẫn ở vị trí nghỉ trong một thời gian và tạo ra tín hiệu AC. Các bộ dao động này tạo ra tín hiệu tần số thấp. Bộ tạo dao động thư giãn UJT được sử dụng trong bộ tạo chức năng để tạo ra tín hiệu quét, Bíp điện tử, SMPS, đèn nhấp nháy, Bộ dao động điều khiển điện áp , biến tần, v.v.
Ưu điểm và nhược điểm
Các Bộ dao động thư giãn UJT Ưu điểm và nhược điểm Chúng tôi
Đặc tính kháng âm của UJT bổ sung thêm một lợi thế cho Dao động thư giãn UJT. UJT yêu cầu giá trị dòng kích hoạt thấp. Nó có giá thành thấp và là một thiết bị hấp thụ điện năng thấp. UJT có điện áp kích hoạt ổn định.
Nhược điểm của Bộ tạo dao động thư giãn UJT là chúng không ổn định và để có các tính năng điều khiển tốt đòi hỏi mạch phức tạp.
UJT Relaxation Oscillator có thể được sử dụng như một bộ tạo xung khi sử dụng điện áp trên điện trở phóng điện. Bằng cách kết nối một chiết áp tại vị trí của điện trở nạp R1, có thể thu được các dạng sóng răng cưa với các dải tần số khác nhau trên tụ điện. Các xung có dải tần số khác nhau có thể thu được trên điện trở phóng điện khi thí nghiệm dao động thư giãn ujt với các giá trị khác nhau của tụ điện và các điện trở R1 và R2.
Mô hình toán học của sự thư giãn dao động được sử dụng trong nhiều lĩnh vực khoa học để phân tích các hệ động lực tạo ra dao động phi tuyến tính. Trong đầu ra của một bộ dao động thư giãn, chỉ có một con dốc chiếm toàn bộ khoảng thời gian. Ở đây điện áp trên tụ điện là sóng răng cưa trong khi dòng điện qua UJT là một chuỗi các xung ngắn. Điện áp đỉnh của UJT là bao nhiêu?
