Đồ Án Mô phỏng mạch dao động rlc bằng matlab

MỤC LỤC​ Trang​ Phần A: Giới thiệu .
Trang bìa .
Lời cảm ơn
Quyết định giao đề tài .
Nhận xét giáo viên hướng dẫn .
Nhận xét giáo viên phản biện
Lời nói đầu .
Mục lục .
Liệt kê hình .
Phần B: Nội dung .
CHƯƠNG I: MẠCH DAO ĐỘNG RLC 1
1.1 VÀI NÉT VỀ MẠCH DAO ĐỘNG 1
1.2 LINH KIỆN THỤ ĐỘNG TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU 1
1.2.1 Điện trở R 1
1.2.2 Cuộn dây L 2
1.2.3 Tụ điện C . 2
1.3 MẠCH DAO ÐỘNG SIN TẦN SỐ THẤP . 3
1.3.1 Dao động dịch pha (phase shift oscillator) 4
1.3.1.1 Nguyên tắc 4
1.3.1.2 Mạch dịch pha dùng op-amp . 8
1.3.1.3 Mạch dao động dịch pha dùng FET 9
1.3.1.4 Mạch dùng BJT 10
1.3.2 Mạch dao động cầu Wien: (wien bridge oscillators) 11
1.3.3 Mạch dao động cầu T đôi . 18
1.4 MẠCH DAO ÐỘNG SIN TẦN SỐ CAO . 19
1.4.1 Mạch cộng hưởng (resonant circuit) . 19
1.4.1.1 Cộng hưởng nối tiếp (series resonant circuit) . 19
1.4.1.2 Cộng hưởng song song (parallel resonant ci rcuit) . 20
1.4.2 Tổng quát về dao động LC 21
1.4.3 Mạch dao động Colpitts 23 1
.4.4 Dao động Clapp (clapp oscillator) 25
1.4.5 Dao động Hartley (hartley oscillators) . 26
1.5 DAO ÐỘNG THẠCH ANH (crystal oscillators) 28
1.5.1 Thạch anh 28 1.5.2 Dao động thạch anh . 31
1.6 DAO ÐỘNG KHÔNG SIN . 33
1.6.1 Dao động tích thoát dùng OP-AMP (op-amp relaxation oscillator) . 33
1.6.2 Tạo sóng vuông, tam giác và răng cưa với mạch dao động đa hài 36
1.6.2.1Tạo sóng tam giác . 36
1.6.2.2. Thay đổi độ dốc của sóng tam giác 37
1.6.2.3 Tạo sóng răng cưa 38
1.6.3 Tạo sóng tam giác từ mạch so sánh và tích phân 39
1.6.4 Tạo sóng tam giác đơn cực . 43
1.6.5 Tạo sóng răng cưa 45
CHƯƠNG II: TÌM HIỂU VỀ NGÔN NGỮ LẬP TRÌNH MATLAB 47
2.1 VECTƠ . 47
2.1.1 Nhập một vectơ . 47
2.1.2 Cộng vectơ 47
2.1.3 Vẽ vectơ . 47
2.1.4 Tạo biểu đồ cột 48
2.1.5 Vẽ vectơ b 49
2.2 MA TRẬN . 50
2.2.1 Nhập ma trận . 50
2.2.2 Ma trận chuyển vị 51
2.2.3 Nhân ma trận . 51
2.2.4 Nhân đơn vị của ma trận 51
2.2.5 Nghịch đảo của ma trận . 51
2.2.6 Nhân ma trận nghịch đảo của A với ma trận A . 52
2.2.7 Tính và làm tròn 52
2.2.8 Giải phương trình 52
2.2.9 Tính tích chập của hai đa thức 52
2.3 BÀI TẬP ÁP DỤNG 53
2.4 VẼ ĐỒ THỊ THEO TRỤC TỌA ĐỘ 61
2.4.1 Scale (tọa độ) . 61
2.4.1.1 semilogx 62
2.4.1.2 semilogy 63
2.4.1.3 Loglog 64
2.4.2 Grid . 65
2.4.2.1 Neither . 65
2.4.2.2 Xgird 66
2.4.2.3 Ygird 67
2.4.2.4 Both . 68
2.4.3 Direction 69
2.4.3.1 Normal . 69
2.4.3.2 Reversex . 70
2.4.3.3 Reversey . 71
2.4.3.4 Rev.both 72
2.4.4 Color . 73
2.4.4.1 Default . 73
2.4.4.2 Bbule . 74
2.4.4.3 Red . 75
2.5 ĐỒ HỌA: VẼ 2D . 76
2.5.1 Line Plot of a chirp . 76
2.5.2 Bar Plot of a Bell Shaped Curve . 77
2.5.3 Stairstep Plot of a Sine Wave . 78
2.5.4 Errorbar Plot 79
2.5.5 Polar Plot(vẽ tọa độ cực) . 80
2.5.6 Stem Plot (vẽ tín hiệu lấy mẫu rời rạc) 81
CHƯƠNG III: ỨNG DỤNG MATLAB ĐỂ MÔ PHỎNG MẠCH DAO ĐỘNGRLC 83
3.1 GIAO DIỆN SỬ DỤNG CHƯƠNG TRÌNH MATLAB . 83
3.2 GIAO DIỆN TẠO NÚT 86
3.3 THIẾT KẾ GIAO DIỆN MẠCH DAO ĐỘNG CẦU WIEN 89
3.3.1 Tính toán mạch dao động cầu wien 94
3.3.2 Vẽ sơ đồ mạch dao động cầu wien . 95
3.4 THIẾT KẾ GIAO DIỆN MẠCH DAO ĐỘNG SỚM PHA 96
3.4.1 Tính toán mạch dao động sớm pha . 101
3.4.2 Vẽ sơ đồ mạch dao động sớm pha 102
3.5 THIẾT KẾ GIAO DIỆN MẠCH DAO ĐỘNG CẦU T ĐÔI 104
3.5.1 Tính toán mạch dao động cầu T đôi . 109
3.5.2 Vẽ sơ đồ mạch dao động cầu T đôi 110


LIỆT KÊ HÌNH​ ™&˜
Hình 3.1: khuếch đại đảo và hệ thống hồi tiếp 4
Hình 3.2: Mạch dao động dịch pha 5
Hình 3.3: Khối hồi tiếp dao động dịch pha . 5
Hình 3.4: Mạch dao động dịch pha dùng op-amp 9
Hình 3.5: Mạch dao động dịch pha dùng FET 10
Hình 3.6: Mạch dao động dịch pha dùng BJT 10
Hình 3.7: Khối hồi tiếp của dao động dịch pha dùng BJT 11
Hình 3.8: Mạch dao động cầu wien . 12
Hình 3.9: Mạch dao động cầu wien dùng diode . 14
Hình 3.10: Mạch dao động cầu wien sử dụng JFET 15
Hình 3.11: Mạch dao động cầu wien dùng tụ và biến trở . 16
Hình 3.12: Mạch dao động cầu wien dùng để điều chỉnh tần số . 17
Hình 3.13: Mạch dao động cầu wien điều chỉnh biên độ và tần số 17
Hình 3.14:Mạch dao động cầu T đôi . 18
Hình 4.1: Mạch cổng hưởng nối tiếp . 19
Hình 4.2: Đáp ứng tần số mạch cổng hưởng song song . 21
Hình 4.3: Mạch tổng quát LC (a) và mạch hồi tiếp (b) . 21
Hình 4.4: Mạch khuếch đại căn bản 22
Hình 4.5: Mạch dao động colpitts dùng JFET 23
Hình 4.6: Mạch dao động colpitts dùng BJT 25
Hình 4.7: Mạch dao động cllap 25
Hình 4.8: Mạch dao động clapp cải tiến . 26
Hình 4.9: Mạch dao động Hartley 27
Hình 4.10: Mạch dao động dùng cực thu chung 28
Hình 5.1: Hình dạng tinh thể thạch anh 28
Hình 5.2: Mạch dao động dùng tinh thể thạch anh 29
Hình 5.3: Đáp ứng mạch dao động dùng tinh thể thạch anh 30
Hình 5.4: Đáp ứng mạch dao động dùng tinh thể thạch anh 30
Hình 5.5: Mạch dao động Pierce 31
Hình 5.6: Mạch dao động Pierce dùng tụ tinh chỉnh . 32
Hình 5.7: Mạch dao động Pierce dùng tụ C1 và C2 mắc bên ngoài 32
Hình 6.1: Mạch dao động tích thoát dùng op-amp 33
Hình 6.2: Đáp ứng dao động tích thoát 34
Hình 6.3: Mạch dao động tích thoát 36
Hình 6.4: Mạch tạo sóng tam giác 36
Hình 6.5: Đáp ứng mạch tạo sóng tam giác . 37
Hình 6.6: Mạch thay đổi độ dốc của sóng tam giác . 38
Hình 6.7: Mạch tạo sóng răng cưa 39
Hình 6.8: Mạch tích phân 39
Hình 6.9: Đáp ứng mạch tích phân . 40
Hình 6.10: Mạch so sánh và tích phân ghép với nhau 41
Hình 6.11: Mạch tạo sóng tam giác đơn cực . 43
Hình 6.12: Mạch tạo sóng tam giác đơn cực dùng diode 44
Hình 6.13: Mạch tạo sóng răng cưa . 45
Hình 6.14: Đáp ứng mạch tạo sóng răng cưa 45











PHẦN B
NỘI DUNG​










CHƯƠNG I: MẠCH DAO ĐỘNG RLC​ 1.1 VÀI NÉT VỀ MẠCH DAO ĐỘNG
Trong lĩnh vực điện – điện tử, dòng điện xoay chiều hình sin rất quan trọng vì những đặc tính riêng của nó như: Dòng điện hình sin dễ phát sinh Các dòng điện xoay chiều khác có tính tuần hoàn điều có thể phân tích ra một chuỗi các tín hiệu hình sin. Điều này thuận lợi cho việc phân tích, tính toán nhờ có nhiều công cụ toán học. Dòng điện hình sin thường được dùng để khảo sát đặc tính kỹ thuật của các mạch điện tử như mạch lọc, mạch khuếch đại Mạch dao động được hiểu là một mạch khuếch đại nhưng không có tín hiệu vào mà nó tự tạo ra tín hiệu. Mạch dao động xung vuông nhờ hiện tượng nạp xả của mạch RC kết hợp trạng thái bão hòa và ngưng dẫn của linh kiện tích cực. Mạch dao động hình sin dựa trên hiện tượng cộng hưởng của mạch LC kết hợp với mạch khuếch đại hồi tiếp để tạo tín hiệu.
Ngoài các mạch khuếch đại điện thế và công suất, dao động cũng là loại mạch căn bản của ngành điện tử. Mạch dao động được sử dụng phổ biến trong các thiết bị viễn thông. Một cách đơn giản, mạch dao động là mạch tạo ra tín hiệu. Tổng quát, người ta thường chia ra làm 2 loại mạch dao động: Dao động điều hòa (harmonic oscillators) tạo ra các sóng sin và dao động tích thoát (thư giãn - relaxation oscillators) thường tạo ra các tín hiệu không sin như răng cưa, tam giác, vuông (sawtooth, triangular, square).
1.2 LINH KIỆN THỤ ĐỘNG TRONG MẠCH ĐIỆN XOAY CHIỀU
Ba linh kiện thụ động cơ bản là R- L- C khi áp dụng vào dòng điện xoay chiều thì quan hệ giữa dòng điện và điện áp trong mỗi linh kiện giống nhau. Xét dòng điện xoay chiều có:I=Imsinωt khi đi qua các linh kiện trên