Bài giảng Cơ sở đo lường điện tử: Chương 5 - TS. Trương Cao Dũng

Trong lĩnh vực điện tử và viễn thông, việc đo lường chính xác các tham số cơ bản như tần số, khoảng thời gian và độ di pha là cực kỳ quan trọng. Những đại lượng này không chỉ là nền tảng cho việc thiết kế và phân tích các hệ thống điện tử mà còn đóng vai trò then chốt trong việc đảm bảo hiệu suất và độ tin cậy của chúng. Chương này cung cấp cái nhìn tổng quan về các nguyên lý cơ bản, tầm quan trọng và những phương pháp kỹ thuật hiện đại được sử dụng để thực hiện các phép đo này, từ đó trang bị kiến thức cần thiết để hiểu và ứng dụng trong thực tiễn.

Sinh viên, kỹ sư và nhà nghiên cứu trong các lĩnh vực điện tử, viễn thông, đo lường và tự động hóa.

Tài liệu này trình bày một cách toàn diện về các phương pháp đo tần số, khoảng thời gian và độ di pha, bắt đầu từ các khái niệm chung và tầm quan trọng của chúng trong kĩ thuật đo lường. Tần số được định nghĩa là số chu kỳ dao động trong một đơn vị thời gian, cùng với các mối quan hệ với tần số góc, bước sóng và chu kỳ. Đặc biệt, đo tần số nổi bật với độ chính xác cao và dải đo rộng, được chia thành nhiều dải khác nhau phục vụ cho các ứng dụng đa dạng như kiểm tra thiết bị phát/thu, hiệu chuẩn máy tạo tín hiệu và xác định tần số cộng hưởng của mạch dao động. Các phương pháp chính để đo tần số bao gồm việc sử dụng mạch điện có tham số phụ thuộc tần số (như phương pháp cầu) và phương pháp cộng hưởng. Phương pháp cầu sử dụng các mạch cầu cân bằng mà điều kiện cân bằng phụ thuộc vào tần số nguồn, được minh họa qua các ví dụ cụ thể nhưng cũng chỉ ra nhược điểm về độ chính xác ở tần số thấp và ảnh hưởng của nhiễu. Đối với các tần số cao và siêu cao, phương pháp cộng hưởng được ưu tiên, dựa trên nguyên lý chọn lọc tần số của các mạch cộng hưởng. Tài liệu phân loại các loại tần số mét cộng hưởng thành tham số tập trung (dải 10 kHz – 500 MHz, sai số 0.25-3%) và tham số phân bố sử dụng cáp đồng trục hoặc ống dẫn sóng (cho tần số cực cao, sai số rất nhỏ 0.01-0.05% do hệ số phẩm chất cao). Mỗi phương pháp được mô tả chi tiết về nguyên lý hoạt động và cấu tạo. Cuối cùng, tài liệu cũng đề cập đến các phương pháp đo độ di pha bằng cách đo khoảng thời gian, sử dụng pha mét chỉ thị số hoặc kỹ thuật dao động đồ. Nhìn chung, tài liệu cung cấp một cái nhìn sâu sắc về các công nghệ đo lường nền tảng trong điện tử và viễn thông.