Language
Country/Area
No result found
Bí mật của máy dao động thư giãn: Tại sao nó tạo ra dạng sóng độc đáo?
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. Một mạch bao gồm một vòng phản hồi với một thiết bị chuyển mạch như bóng bán dẫn, bộ so sánh, rơle, bộ khuếch đại hoạt động hoặc thiết bị điện trở âm (như điốt đường hầm) liên tục sạc tụ điện hoặc cuộn cảm thông qua điện trở. Cho đến khi đạt đến một ngưỡng nhất định đạt được thì hiện tượng xả sẽ xảy ra. Chu kỳ của bộ dao động chủ yếu phụ thuộc vào hằng số thời gian của mạch tụ điện hoặc mạch cuộn cảm.
"Bộ dao động thư giãn là một công cụ mạnh mẽ để tạo ra các dạng sóng rời rạc, lặp đi lặp lại. Đặc điểm của nó là dựa vào quá trình sạc và xả nhanh để tạo ra tín hiệu."
So với các loại dao động điện tử khác, chẳng hạn như dao động điều hòa hoặc dao động tuyến tính, dao động thư giãn hoạt động theo nguyên lý hoàn toàn khác. Mặc dù bộ dao động thư giãn phù hợp với dải tần số thấp, nhưng ứng dụng của chúng rất rộng, bao gồm đèn nhấp nháy (như đèn báo rẽ) và còi điện tử, bộ dao động điều khiển bằng điện áp (VCO), bộ biến tần, bộ nguồn chuyển mạch, tín hiệu analog sang kỹ thuật số có độ dốc kép Bộ chuyển đổi và máy phát hàm, v.v. Điều đáng chú ý hơn là thuật ngữ “dao động thư giãn” không chỉ giới hạn trong kỹ thuật điện tử mà còn được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực khoa học để mô tả các hệ thống động có khả năng tạo ra dao động phi tuyến tính.
Dao động thư giãn thường bao gồm hai quá trình xen kẽ trên các thang thời gian khác nhau: một chu kỳ thư giãn dài, trong đó hệ thống có xu hướng đạt đến điểm cân bằng và một chu kỳ xung lực ngắn, trong đó điểm cân bằng đã thay đổi. Hy vọng bạn đã tự hỏi tại sao những hệ thống này lại phổ biến trong tự nhiên đến vậy.
Lịch sử của Bộ dao động thư giãn điện tử
Một trong những mạch đầu tiên của bộ dao động thư giãn là bộ dao động đa dao động phi ổn định, được Henry Abraham và Eugene Bloch phát minh trong Thế chiến thứ nhất bằng cách sử dụng ống chân không. Năm 1920, Balthasar van der Pol lần đầu tiên phân biệt dao động thư giãn với dao động điều hòa, sau đó đưa ra khái niệm dao động thư giãn và thiết kế mô hình dao động van der Pol nổi tiếng.
"Trong thế giới của các máy dao động thư giãn, quá trình sạc và xả giống như quá trình giải tỏa căng thẳng trong một cỗ máy. Đây chính là bản chất tự nhiên và vẻ đẹp của nó."
Bộ dao động thư giãn có thể được phân loại thành nhiều loại, bao gồm bộ dao động răng cưa, bộ dao động quét hoặc bộ dao động phát lại. Năng lượng được lưu trữ trong các bộ dao động này được nạp chậm nhưng xả nhanh qua một thiết bị chuyển mạch, do đó chỉ có một lượng nhỏ năng lượng hiện diện trong dạng sóng đầu ra. Có chứa "dốc". Một loại khác là bộ dao động đa dao động không ổn định, trong đó tụ điện cũng được sạc và xả chậm, do đó dạng sóng đầu ra của nó bao gồm các dốc tăng và giảm.
Ứng dụng rộng rãi
Phạm vi ứng dụng của bộ dao động thư giãn bao gồm việc tạo ra các tín hiệu tần số thấp, chẳng hạn như đèn nhấp nháy và còi điện tử thường thấy trong các thiết bị điện tử. Vào thời đại đèn chân không, chúng được sử dụng rộng rãi làm cơ sở thời gian cho các đàn organ điện tử và máy hiện sóng. Với sự phát triển của công nghệ vi điện tử, các bộ dao động thư giãn ngày nay thường được chế tạo bằng các mạch tích hợp chuyên dụng (như chip hẹn giờ 555).
Bộ dao động thư giãn được sử dụng rộng rãi chủ yếu vì chúng có thiết kế tương đối đơn giản và không yêu cầu các thành phần cảm ứng như bộ dao động LC, khiến chúng dễ sản xuất hơn trên mạch tích hợp. Tuy nhiên, nhược điểm của bộ dao động thư giãn là nhiễu pha lớn và độ ổn định tần số kém.
Đối với việc thực hiện bộ dao động thư giãn, có nhiều phương pháp để lựa chọn: bao gồm sử dụng bộ hẹn giờ 555 và nhiều triển khai có sẵn cũng sẽ sử dụng bộ so sánh làm thành phần để thiết kế, tất cả đều được thiết kế để nắm bắt và tạo ra Dạng sóng độc đáo đó.
Bản chất của các bộ dao động thư giãn là khả năng mô phỏng nhiều hiện tượng tự nhiên khác nhau, bao gồm sự phun trào của núi lửa, các tín hiệu sinh học của tế bào thần kinh hoặc thậm chí nhịp tim của một sinh vật sống. Vì lý do này, khi công nghệ tiến bộ, các dao động thư giãn tiếp tục đóng vai trò quan trọng trong nhiều lĩnh vực mới nổi. Bạn có tò mò về cách những hệ thống phức tạp nhưng tuyệt vời này sẽ tiếp tục tác động đến cuộc sống của chúng ta không?
