Language
Country/Area
No result found
Sự hấp dẫn của sóng tam giác và sóng vuông: Bộ dao động thư giãn tạo ra các dạng sóng này như thế nào?
Trong điện tử, bộ dao động thư giãn là mạch dao động điện tử phi tuyến tính tạo ra tín hiệu đầu ra lặp lại không phải hình sin, chẳng hạn như sóng tam giác hoặc sóng vuông. Các mạch như vậy thường bao gồm một vòng phản hồi có các thành phần chuyển mạch như bóng bán dẫn, bộ so sánh, rơle hoặc bộ khuếch đại thuật toán, liên tục sạc tụ điện hoặc cuộn cảm cho đến khi đạt đến ngưỡng nhất định rồi nhanh chóng xả tụ điện hoặc cuộn cảm. Quá trình sạc và xả này tạo ra dạng sóng lặp đi lặp lại liên tục, cho thấy nét quyến rũ độc đáo của sóng tam giác và sóng vuông.
Một tính năng chính của bộ dao động thư giãn là chu kỳ dao động của chúng được xác định bởi hằng số thời gian của tụ điện hoặc cuộn cảm, điều này làm cho chúng đặc biệt phù hợp cho các ứng dụng tần số thấp.
Các bộ dao động thư giãn có nhiều ứng dụng, từ đèn nhấp nháy (như đèn báo rẽ) đến còi điện tử cho đến các thiết bị điện tử công nghệ cao hơn, và thiết kế của chúng tương đối đơn giản và dễ tích hợp. Điều đáng chú ý hơn là mặc dù tần số hoạt động của bộ dao động thư giãn thường thấp hơn dải âm thanh nhưng ứng dụng của chúng trong các lĩnh vực khoa học khác nhau lại đa dạng và sâu sắc.
Bối cảnh lịch sử của các dao động thư giãn
Nguồn gốc của toàn bộ khái niệm về bộ dao động thư giãn có thể bắt nguồn từ Thế chiến thứ nhất, khi Henry Abraham và Eugene Bloch phát minh ra mạch dao động thư giãn đầu tiên - bộ dao động đa diện tự kích thích - sử dụng ống chân không. Sau đó, Balthasar van der Pol lần đầu tiên phân biệt giữa dao động thư giãn và dao động cộng hưởng vào năm 1920 và đặt tên cho chúng. Mô hình dao động van der Pol mà ông đề xuất đã có ảnh hưởng quan trọng đến các nghiên cứu và ứng dụng sau này.
Tên của bộ dao động giãn nở bắt nguồn từ cái gọi là quá trình giãn nở trong cơ học, mô tả sự biến mất dần dần của biến dạng và trở lại trạng thái cân bằng trong vật liệu không đàn hồi.
Bộ dao động thư giãn hoạt động như thế nào
Bộ dao động thư giãn chủ yếu bao gồm một phần tử lưu trữ năng lượng (như tụ điện) và một phần tử chuyển mạch. Quá trình hoạt động của nó có thể được chia thành hai giai đoạn: sạc và xả. Trong quá trình nạp, điện áp của tụ điện tăng dần, khi đạt đến một ngưỡng nhất định, phần tử chuyển mạch sẽ đột nhiên bật, khiến tụ điện phóng điện nhanh chóng. Quá trình này được lặp lại liên tục, cuối cùng tạo thành tín hiệu sóng tam giác hoặc sóng vuông mà chúng ta thấy.
Các loại dao động thư giãn khác nhau
Có một số loại dao động thư giãn, phổ biến nhất trong số đó bao gồm dao động sóng quét và dao động đa thức tự kích thích. Trong bộ dao động sóng quét, tụ điện lưu trữ năng lượng tích điện chậm nhưng xả điện rất nhanh, do đó dạng sóng đầu ra của nó chỉ có một độ dốc, trong khi trong bộ dao động đa thức tự kích thích, cả quá trình tích điện và xả điện đều chậm, tạo ra dạng sóng tam giác A. có cả xu hướng tăng và xu hướng giảm.
Đặc điểm của bộ dao động thư giãn làm cho nó trở thành lựa chọn lý tưởng cho việc thiết kế mạch, đặc biệt là trong các ứng dụng cần tạo ra tín hiệu dao động tần số thấp.
Ứng dụng của dao động thư giãn
Máy dao động thư giãn được sử dụng rộng rãi trong cả công nghiệp và gia đình. Chúng được dùng để làm đèn nhấp nháy, cung cấp âm thanh cho còi điện tử và làm máy phát âm thanh trong một số thiết bị âm nhạc. Ngoài ra, bộ dao động này còn được sử dụng rộng rãi trong các bộ dao động điều khiển điện áp, biến tần và nguồn điện chuyển mạch.
Với sự tiến bộ của công nghệ, thiết kế của bộ dao động thư giãn đã trở nên ngày càng đơn giản. Nhiều mạch hiện đại có thể được triển khai bằng cách sử dụng các mạch tích hợp như bộ hẹn giờ 555. Mạch này có thể được sử dụng trong nhiều phạm vi cung cấp điện khác nhau. Thực hiện các hoạt động chính xác.
Khả năng trong tương lai
Nhìn về tương lai, với sự tiến bộ không ngừng của công nghệ điện tử, thiết kế và ứng dụng của máy dao động thư giãn dự kiến sẽ được mở rộng hơn nữa. Với các vật liệu và công nghệ mới, độ ổn định và tính linh hoạt của các bộ dao động này sẽ được cải thiện, cho phép chúng hữu ích trong nhiều tình huống hơn. Với sự phổ biến của các thiết bị thông minh, việc ứng dụng các bộ dao động thư giãn trong Internet vạn vật, năng lượng mới và các lĩnh vực công nghệ cao khác cũng sẽ trở nên khả thi.
Chúng ta không thể không tự hỏi, liệu các dao động thư giãn có thể tạo ra những ứng dụng hoàn toàn mới mà chúng ta thậm chí không thể tưởng tượng được với những tiến bộ công nghệ trong tương lai hay không?
