Bộ khuếch đại hoạt động LM358 đủ linh hoạt để có thể cấu hình nhằm tạo ra đầu ra sóng vuông.

IC LM358 là bộ khuếch đại hoạt động đa năng được sử dụng rộng rãi trong nhiều mạch khác nhau bao gồm cả bộ so sánh. Bộ khuếch đại máy phát sóng và nhiều hơn nữa

Máy phát sóng vuông là mạch điện tử tạo ra sóng vuông. Máy phát sóng vuông sử dụng bộ khuếch đại thuật toán là mạch đơn giản thường được sử dụng trong máy phát hàm. Mạch tạo sóng vuông được thiết kế sử dụng bộ khuếch đại thuật toán LM358.

Danh sách vật liệu

Sau đây là các thành phần cần thiết để xây dựng mạch này.

IC khuếch đại thuật toán LM358

LM358 là IC khuếch đại kênh đôi đa năng. IC này có nhiều loại đóng gói khác nhau. Do đó, nó có thể được áp dụng cho nhiều mục đích khác nhau. Mạch bên trong của LM358 được thiết kế với số lượng lớn bóng bán dẫn để xử lý hiệu quả nhiều tác vụ tương tự khác nhau.

LM358 đặc biệt phù hợp với các thiết bị chạy bằng pin. Vì có độ khuếch đại cao nên nó tiêu thụ ít điện năng hơn. Và nó hoạt động bằng một nguồn điện duy nhất ở nhiều mức điện áp khác nhau. Ngoài ra, IC còn được trang bị chức năng bảo vệ ngắn mạch ở cả đầu vào và đầu ra. Điều này bảo vệ các linh kiện bên trong khỏi bị hư hỏng do quá tải, khiến LM358 trở thành lựa chọn đáng tin cậy cho nhiều mạch tương tự đòi hỏi độ bền.

Kiểm tra datasheet của IC LM358.

Sơ đồ mạch tạo sóng vuông sử dụng IC LM358

Hãy xem sơ đồ mạch điện này. Đây là thiết lập máy phát sóng vuông sử dụng bộ khuếch đại hoạt động LM358 được cấu hình như một bộ kích hoạt rung. Các thành phần chính của mạch bao gồm bộ khuếch đại hoạt động LM358, cùng với ba điện trở cố định (R1, R2 và R3), một điện trở thay đổi (RV1) và một tụ điện (C1).

Về mặt bố cục thì có một vòng phản hồi. Đầu ra từ bộ khuếch đại hoạt động lặp lại vào đầu vào không đảo ngược thông qua R2. Mạch này cung cấp độ trễ cần thiết cho hoạt động kích hoạt shimming ổn định. Các điện trở R1 và R2 tạo thành bộ chia điện áp có chức năng thiết lập mức ngưỡng quan trọng ở đầu vào không đảo ngược. Các tiêu chí này giúp xác định thời điểm bộ khuếch đại hoạt động sẽ thay đổi đầu ra của nó. Trong khi đó, tụ điện C1 được liên kết với đầu vào đảo ngược và đóng vai trò quan trọng trong việc định thời gian của mạch. Bởi vì nó sẽ sạc và xả theo cài đặt của các điện trở gần đó.

Thiết lập này không chỉ tạo ra sóng vuông hiệu quả thông qua LM358 mà còn cho phép điều chỉnh tần số dễ dàng thông qua biến trở RV1.

Hoạt động của máy phát sóng vuông sử dụng Op-Amp 741

Mạch tạo sóng vuông sử dụng bộ khuếch đại thuật toán LM358 hoạt động theo nguyên lý của bộ kích hoạt Schmitt, đây là một loại mạch so sánh có hiện tượng trễ.

1. Điều kiện ban đầu và sạc:
2. Khi mạch được cấp nguồn, tụ điện C1 bắt đầu tích điện qua điện trở R3 và biến trở RV1. Trạng thái ban đầu của đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động (chân 1) được xác định bởi mức điện áp ở đầu vào không đảo ngược (chân 3) và đảo ngược (chân 2). Ban đầu, đầu vào không đảo ngược, chịu ảnh hưởng của bộ chia điện áp được tạo bởi R1 và R2, sẽ có điện áp thấp hơn đầu vào đảo ngược.
3. Đạt được tiêu chí cao nhất:
4. Khi C1 được sạc, điện áp ở đầu vào đảo ngược (chân 2) tăng lên. Khi điện áp vượt quá điện áp ở đầu vào không đảo ngược (chân 3), đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động sẽ chuyển từ thấp lên cao. Điểm ngoặt này là ngưỡng cao nhất cho miếng đệm cò súng. Được thiết lập theo tỷ lệ của R1 và R2.
5. Phản hồi và thực hiện:
6. Khi đầu ra cao hơn, phản hồi thông qua R2 sẽ tăng điện áp ở đầu vào không đảo ngược. Bằng cách thiết lập ngưỡng mới cao hơn để đảo ngược các đầu vào bị đảo ngược. Đồng thời, tụ điện C1 bắt đầu xả qua R3 và RV1.
7. Đạt được các tiêu chí thấp hơn:
8. Điện áp ở đầu vào đảo ngược sẽ giảm khi C1 xả. Khi điện áp giảm xuống dưới ngưỡng cao ở đầu vào không đảo ngược. Đầu ra của bộ khuếch đại hoạt động sẽ đảo ngược từ cao xuống thấp. Ngưỡng thấp hơn này rất quan trọng đối với đặc tính trễ của bộ kích hoạt shimitt. Bằng cách ngăn chặn sự can thiệp từ các kích hoạt chuyển mạch sai
9. Lặp lại chu kỳ:
10. Sau khi đầu ra thay đổi xuống mức thấp, phản hồi thông qua R2 một lần nữa làm giảm điện áp ở đầu vào không đảo ngược. Bằng cách thiết lập lại các điều kiện cho chu kỳ sạc và xả C1, chu kỳ này được lặp lại liên tục. Tạo ra sóng vuông ổn định ở đầu ra.
11. Điều chỉnh tần số:
12. Tần số của sóng vuông đầu ra có thể được điều chỉnh bằng cách thay đổi giá trị điện trở của RV1. Việc tăng giá trị RV1 sẽ làm tăng tổng điện trở trên đường sạc và xả của C1, làm chậm tốc độ thay đổi điện áp ở đầu vào đảo ngược. Điều này làm giảm tần số sóng vuông đầu ra.

Mạch này có thiết lập đơn giản. Trong đó tụ điện tích điện và xả điện thông qua một loạt điện trở, còn bộ khuếch đại hoạt động LM358 hoạt động như một công tắc chuyển đổi giữa hai trạng thái. Cài đặt này giúp tạo ra sóng vuông ổn định, rõ nét. Điều này hữu ích cho nhiều loại ứng dụng điện tử.

Mô phỏng mạch điện

Mạch điện có thể được mô phỏng bằng phần mềm Proteus. Mô phỏng mạch điện bên dưới mang lại kết quả hoàn hảo trên máy hiện sóng. Bạn có thể thay đổi giá trị điện trở để quan sát sự thay đổi dạng sóng.

Bạn có thể tạo mạch tạo sóng tam giác bằng máy tạo xung sử dụng IC 741 hoặc Op Amp 741 và xem dạng sóng. Bạn có thể tự thiết kế máy hiện sóng DIY tại nhà

‍