Bằng cách nào có thể tạo ra nguồn đối xứng? Bạn biết không ?

Nguồn đối xứng là gì?

Nghe qua thì có vẻ lạ, nhưng thực ra nguồn đối xứng lại là thứ rất gần gũi trong nhiều ứng dụng điện tử hàng ngày. Khác với nguồn điện một chiều thông thường chỉ có một cực dương và một cực âm so với mát, nguồn đối xứng lại cung cấp đồng thời hai mức điện áp bằng nhau nhưng ngược dấu, chẳng hạn như ±12V hoặc ±15V. Chính điều này tạo ra sự cân bằng cần thiết cho nhiều mạch điện đòi hỏi tính đối xứng trong xử lý tín hiệu, đặc biệt là các mạch khuếch đại hoặc đo lường chính xác.

Ứng dụng của nguồn đối xứng

Không phải ngẫu nhiên mà các kỹ sư điện tử luôn ưu tiên sử dụng nguồn đối xứng trong những hệ thống đòi hỏi độ chính xác cao. Trong các mạch khuếch đại âm thanh, nguồn đối xứng cho phép khuếch đại tín hiệu ở cả hai biên dương và âm, giúp âm thanh đầu ra rõ ràng, đầy đủ chi tiết mà không bị méo hay bị cắt. Các mạch dùng Op-Amp – vốn là thành phần quen thuộc trong điều khiển và cảm biến – cũng phụ thuộc rất nhiều vào sự ổn định của nguồn đối xứng. Thậm chí trong các thiết bị đo, nếu không có nguồn đối xứng, tín hiệu AC sẽ dễ bị lệch pha, gây sai số đáng kể trong phép đo. Rõ ràng, một nguồn điện đúng chuẩn không chỉ giúp mạch hoạt động, mà còn quyết định chất lượng đầu ra của toàn bộ hệ thống.

Cách hiểu trực quan nhất về nguồn đối xứng có lẽ bắt đầu từ một thí nghiệm đơn giản với máy hiện sóng và vài viên pin. Khi bạn nối hai viên pin theo chuỗi và chọn điểm giữa làm mát, thì hai đầu còn lại sẽ đóng vai trò như hai cực ± của một nguồn đối xứng. Bạn sẽ thấy rõ điều này khi chuyển đổi cực mát trên máy hiện sóng, tín hiệu sẽ đổi dấu tương ứng. Điều đó cho thấy, khái niệm âm, dương ở đây mang tính tương đối, và nguồn đối xứng chỉ đơn giản là sự chia đều điện áp ra hai phía mát. Một cách tiếp cận dễ hiểu nhưng lại cực kỳ thiết thực để thấy rõ cách tạo ra và sử dụng nguồn đối xứng trong thực tế.

Vậy để tạo ra nguồn đối xứng thì như thế nào?

Nói về cách tạo ra nguồn đối xứng, chắc chắn bạn sẽ cần một giải pháp ổn định hơn việc nối tiếp vài viên pin, bởi điều đó chỉ phù hợp cho thí nghiệm nhỏ, chứ không thể dùng cho các mạch điện thực tế cần nguồn bền vững và chính xác.

Để làm được điều đó, người ta thường sử dụng biến áp có cuộn thứ cấp thiết kế đặc biệt, gồm hai cuộn dây có số vòng bằng nhau và quấn chung tại một điểm. Chính điểm nối chung đó sẽ trở thành điểm mát. Hai đầu còn lại sẽ đưa vào cầu diode để chỉnh lưu thành điện một chiều, từ đó hình thành nên hai mức điện áp trái dấu, tạo ra nguồn đối xứng như mong muốn.

Khi ghép thêm hai tụ hóa vào sau cầu diode, ta không chỉ lọc nhiễu mà còn hoàn thiện mạch nguồn với đầu ra đối xứng. Mỗi tụ hóa sẽ đảm nhận một nửa điện áp: một bên tích trữ điện dương, bên còn lại tích điện âm. Điểm nối giữa hai tụ sẽ được gắn với điểm giữa của biến áp, đây chính là điểm mát. 

Kết quả cuối cùng là bạn có một đầu ra ±V rất rõ ràng và ổn định, đủ để cung cấp cho các mạch xử lý tín hiệu như khuếch đại âm thanh, đo lường điện tử hay các hệ thống cảm biến dùng tín hiệu xoay chiều. Đây là cấu trúc mạch nguồn phổ biến vì dễ lắp, dễ hiểu, và hoạt động rất ổn định trong các ứng dụng thực tế.

Ví dụ cụ thể sẽ giúp bạn hình dung rõ hơn: Tưởng tượng bạn có một biến áp với hai đầu AC, bạn cấp hai đầu này vào chân AC của cầu diode. Từ đó, một đầu ra dương của diode sẽ nối với cực dương của tụ thứ nhất, đầu ra âm nối với cực âm của tụ thứ hai. Hai đầu còn lại của tụ hóa sẽ nối với nhau và trở thành điểm mát, tức là điểm trung gian giữa hai điện áp đối xứng. Chỉ cần đúng vài bước đơn giản như vậy, bạn đã tạo được một nguồn ±V có thể đưa vào nuôi các mạch đòi hỏi điện áp hai chiều tốt nhất rồi.

Kết luận:

Những gì vừa chia sẻ ở trên là những kiến thức nền tảng nhưng rất quan trọng về nguồn đối xứng, thứ mà đôi khi chúng ta hay bỏ qua khi tập trung vào các chi tiết kỹ thuật khác. Hiểu rõ cách hoạt động và cách tạo ra nó sẽ giúp bạn tránh được nhiều lỗi không đáng có trong quá trình thiết kế và vận hành mạch. Nếu có gì thắc mắc hãy liên hệ cho chúng tôi ngay nhé