Your SlideShare is downloading. ×
Bai giang thiet_bi_dau_cuoi_vien_thong
Upcoming SlideShare
Loading in...5
×

Thanks for flagging this SlideShare!

Oops! An error has occurred.

×

Saving this for later?

Get the SlideShare app to save on your phone or tablet. Read anywhere, anytime - even offline.

Text the download link to your phone

Standard text messaging rates apply

Bai giang thiet_bi_dau_cuoi_vien_thong

400
views

Published on


0 Comments
0 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

  • Be the first to like this

No Downloads
Views
Total Views
400
On Slideshare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
0
Actions
Shares
0
Downloads
12
Comments
0
Likes
0
Embeds 0
No embeds

Report content
Flagged as inappropriate Flag as inappropriate
Flag as inappropriate

Select your reason for flagging this presentation as inappropriate.

Cancel
No notes for slide

Transcript

  • 1. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 1 Chương I MÁY THU THANH Máy thu thanh là một thiết bị điện tử hoàn chỉnh dùng để thu nhận sóng radiomang thông tin, phục hồi lại tín hiệu thông tin ban đầu va khuếch đại đến giá trị yêucầu và đưa ra loa. Khi nghiên cứu về máy thu thanh, người ta thường để ý đến các thông số kỹthuật sau: - Độ nhạy : là sức điện động nhỏ nhất trên Anten EA để máy thu làm việc bình thường. Những máy thu có chất lượng cao thường có độ nhạy EA nằm trong khoảng 0,5 µ V → 10 µ V. Ngoài ra máy thu còn phải có khả năng chọn lọc và nén tạp âm, tức là đảm bảo tỷ số S/N ở mức cho phép. Thông thường thì để thu tốt thì biên độ tín hiệu phải lớn hơn tạp âm ít nhất 10 lần ( tức 20 dB). - Độ chọn lọc: là khả năng chọn lọc các tín hiệu cần thu và tín hiệu cần loại bỏ cũng như các tạp âm tác động vào Anten. Độ chọn lọc thường được thực hiện bằng những mạch cộng hưởng, phụ thuộc vào số lượng, chất lượng cũng như độ chính xác khi hiệu chỉnh. - Dải tần của máy thu: là khoảng tần số mà máy thu có thể điều chỉnh để thu được các sóng phát thanh với các chỉ tiêu kỹ thuật yêu cầu. Máy thu thanh thường có các dải sóng sau: + Sóng dài: LW 150KHz → 408KHz + Sóng trung: MW: 525KHZ → 1605KH + Sóng ngắn: SW: 4MHz → 24MHz Băng sóng ngắn thường được chia làm 3 loại sóng • SW1: 3,95MHz → 7,95MHz • SW2: 8MHz → 16MHz • SW3: 16MHz → 24MHz + Sóng cực ngắn: FM: 65,8 → 73MHz và 087,5 → 104 Mhz - Méo tần số: là khả năng khuếch đại ở những tần số khác nhau sẽ khác nhau do trong sơ đồ máy thu có các phần tử L, C. Méo tần số có thể đánh giá bằng đặc tuyến tần số. Ở các máy thu điều biên AM thì dải tần âm thanh chỉ vào khoảngTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 2. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 2 40Hz → 6KHz; còn với máy thu điều tần FM thì dải tần âm thanh có thể từ 30Hz → 15KHz. Ngoài ra người ta còn quan tâm đến các thông số khác như méo phi tuyến vàcông suất ra của máy thu thanh.I. PHÂN LOẠI MÁY THU THANH VÀ SƠ ĐỔ KHỐI CỦA MÁY THUTHANH Căn cứ vào cấu trúc sơ đồ mà người ta chia máy thu thanh thành 2 loại: - Máy thu thanh khuếch đại thẳng : tín hiệu cao tần từ Anten được khuếch đại thẳng và đưa đến mạch tách sóng, mạch khuếch đại âm tần mà không qua mạch đổi tần. Đối với dạng này, cấu trúc sơ đồ của máy đơn giản nhưng chất lượng thu sóng không cao, độ chọn lọc kém, không ổn định và khả năng thu không đồng đều trên cả băng sóng. Vì vậy, hiện nay loại máy thu này gần như không còn được sử dụng. - Máy thu đổi tần : tín hiệu cao tần được điều chế do Anten thu được được khuếch đại lên và biến đổi về một tần số trung gian không đổi gọi là trung tần. Trung tần thường được chọn thấp hơn cao tần. Tín hiệu trung tần sau khi đi qua vài bộ khuếch đại trung tần sẽ được đưa đến mạch tách sóng, mạch khuếch đại âm tần và đưa ra loa. Sơ đồ khối của một máy thu đổi tần có dạng như sau: Mạch Mạch Mixer KĐ KĐ vào KĐCT trung âm tần tần Dao động nội Hình 1.1 Sơ đồ khối máy thu đổi tần Máy thu đổi tần có những ưu điểm sau: - Độ khuếch đại đồng đều hơn trên cả băng sóng vì tần số trung tần tương đối thấp và ổn định khi tín hiệu vào thay đổi.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 3. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 3 - Mạch vào làm nhiệm vụ chọn lọc các tín hiệu cần thu và loại trừ các tín hiệu không cần thu cũng như các nhiễu khác nhờ có mạch cộng hưởng, tần số cộng hưởng được điều chỉnh đúng bằng tín hiệu cần thu f0. - Khuếch đại cao tần : nhằm mục đích khuếch đại bước đầu cho tín hiệu cao tần thu được từ Anten. - Bộ đổi tần: gồm mạch dao động nội và mạch trộn tần. Khi trộn 2 tần số dao động nội fn và tín hiệu cần thu f0 ta được tần số trung gian hay còn gọi là trung tần, giữa tần số dao động nội và tần số tín hiệu cần thu ftt = f n − f = const 0 Khi tần số tín hiệu từ đài phát thay đổi từ f0min → f0max thì tần số dao động nộicũng phải thay đổi từ fnmin → fnmax để đảm bảo hiệu số giữa chúng luôn là hằng số. Đối với máy thu điều biên ( AM ): ftt = 465KHZ hay 455KHz Đối với máy thu điều tần ( FM ): ftt = 10,7MHz - Bộ khuếch đại trung tần: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu trung tần đến một giá trị đủ lớn để đưa vào mạch tách sóng. Đây là một tần khuếch đại chọn lọc, tải là mạch cộng hưởng có tần số cộng hưởng đúng bằng trung tần. - Tần tách sóng: có nhiệm vụ tách tín hiệu âm tần ra khỏi tín hiệu sóng mang cao tần, sau đó đưa tín hiệu vào mạch khuếch đại âm tần. • SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MÁY THU AM VÀ FM STEREO Hầu hết các máy thu thanh hiện nay đều có 2 chức năng: thu sóng điều biênAM và thu sóng cực ngắn FM Stereo. Sơ đồ khối của máy thu có dạng như sau: Kênh AM Mạch Mạch Mạch Tách Giải vào KĐCT đổi tần sóng mã FM Stereo FM KĐ KĐ âm tần trung tần Mạch Mạch Mạch Tách vào KĐCT đổi tần sóng AM Kênh FM Hình 1.2 Sơ đồ khối máy thu AM, FM StereoTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 4. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 4 Trong máy thu thanh hai băng sóng AM & FM có 2 đổi tần riêng biệt, 2 khốikhuếch đại trung tần và âm tần được dùng chung. Dải tần của bộ khuếch đại trung tầnFM rộng hơn vì tần số trung tần FM là 10,7M. Đối với mạch tách sóng tần số: thường sử dụng sơ đồ tách sóng tỉ lệ vì có độnhạy cao và giảm được đầy biên ký sinh. Khối giải mã stereo: có nhiệm vụ giải mã tín hiệu tổng R+L và hiệu R-L từ ngõra của mạch tách sóng để phục hồi lại tín hiệu hai kênh riêng biệt R & L.II.MẠCH VÀO: Là mạch mắc giữa Anten và tần đầu tiên của máy thu, có nhiệm vụ chủ yếu lànhận tín hiệu từ Anten, chọn lọc các tín hiệu cần thu, do vậy mạch vào thường là mạchcộng hưởng. Những yêu cầu cơ bản đối với mạch vào: - Hệ số truyền đạt lớn và ổn định trên toàn băng sóng : UV KV = EA UV: điện áp đưa đến máy thu. EA: suất điện động cảm ứng trên Anten. - Đảm bảo điện độ chọn lọc: chọn lọc tần số lân cận, tần số ảnh f a = f 0 + 2 ftt , và chọn lọc tần số lọc thẳng. - Đảm bảo độ méo tần số cho phép trong dải tần số làm việc từ fomin → fomax.II.1) Mạch vào ghép điện dung: Sơ đồ mạch và và đáp ứng tần số K0 Cgh(5p-20pF) Q1 VCC CX CT R1 L1 L2 CE R2 f0 min f0 max to Hình 1.3 Sơ đồ mạch ghép nối điện dung & đáp ứng tần sốTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 5. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 5 Anten được nối với mạch cộng hưởng thông qua điện dung ghép Cgh. Mạchcộng huởng là một khung cộng hưởng LC, gồm một tụ xoay Cx, một tụ tinh chỉnh CTvà một cuộn dây L1. Tần số cộng hưởng được điều chỉnh bằng đúng bằng tần số tínhiệu cần thu fo. Qua cuộn ghép cao tần L1: L2, tín hiệu thu được được đưa đến cựcBase của mạch khuếch đại cao tần. Trị số của điện dung ghép Cgh= 5 → 30pF Nhược điểm : Hệ số truyền đạt không đồng đều trên cả băng sóng.II.2) Mạch vào ghép điện cảm với Anten. Sơ đồ mạch và đáp ứng tần số: VCC R1 Q1 L2 K0 Lgh R2 CT CX f0min f0max to L1 Hình 1.4 Sơ đồ mạch ghép nối điện cảm & đáp ứng tần số Tín hiệu từ Anten qua cuộn ghép Lgh cảm ứng qua mạch cộng hưởng gồm tụCx, CT và cuộn dây L1. Mạch cộng hưởng được điều chỉnh để chọn lọc lấy tín hiệu cầnthu và cảm ứng sang cuộn L2 để đưa đến cực Base của mạch khuếch đại cao tần. Hệ số truyền đạt của mạch vào dạng này tỉ lệ với hệ số phẩm chất của khungcộng hưởng LC. Muốn tăng độ nhạy của mạch phải tăng L1 và giảm Lgh, nhưngL1cũng không thể tăng quá lớn mà phải chọn dung hòa hai giá trị này để tránh ảnhhưởng đến tần số cộng hưởng của mạch. Nhược điểm của mạch ghép điện cảm là hệ số truyền dẫn cũng không đồng đềutrên toàn băng sóng. Tuy nhiên so với mạch ghép điện dung thì mạch này có độ chọnTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 6. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 6lọc cao hơn và hệ số truyền dẫn cũng đồng đều hơn nên được sử dụng rộng rãi trongthực tế.II.3) Mạch ghép hổn hợp điện cảm – điện dung: Sơ đồ mạch và đáp ứng tần số : Cgh K0 L1 CT CX L-C VCC L C Q1 R1 Lgh L2 f0min f0max to R2 Hình 1.5 Sơ đồ mạch ghép nối hỗn hợp điện cảm-điện dung Đây là dạng mạch vào sử dụng đồng thời cả tụ Cgh, và điện cảm Lgh do đó tậndụng được các ưu điểm và bù trừ được hệ số truyền đạt trên toàn băng sóng cho nênhệ số truyền đạt của toàn mạch sẽ phẳng hơn đối với các máy thu có nhiều băng sóng,khi chuyển băng sóng phải thay đổi cả cuộn cộng hưởng L1C và cuộn cảm ứng L2tương ứng. Một số máy thu chất lượng cao ở mạch vào còn có thêm bộ lọc khử nhiễulọt thẳng, tức là nhiễu có tần số đúng bằng trung tần.III.MẠCH KHUẾCH ĐẠI CAO TẦN Bộ khuếch đại cao tần có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều chế cao tần đếnmột giá trị nhất định để đưa cho bộ đổi tần, các mạch khuếch đại cao tần thường đượcmắc kiểu CE hoặc CB. Đối với băng sóng AM thì kiểu mắc CE là thích hợp vì tậndụng được hệ số khuếch đại cao của dạng ghép này, còn đối với băng sóng FM thìkiểu ghép CB là thích hợp hơn vì có băng thông làm việc rất rộng. Tầng khuếch đạicao tần cũng có thể là tầng khuếch đại không cộng hưởng với tải là điện trở, điện cảmhoặc R-L hay biến áp nhưng phổ biến hơn cả vẫn là tải cộng hưởng tại một tần số nàođó.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 7. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 7 • Sơ đồ mạch khuếch đại cao tần với tải là điện trở: VCC R1 R2 Vout Q1 Vin Hình 1.6 Mạch khuếch đại cao tần tải điện trở Đây là bộ khuếch đại dải rộng, có hệ số khuếch đại tương đối đồng đều trongmột dải rộng từ vài chục đến vài MHz, tuy nhiên mạch không có khả năng chọn lọctần số. Điện trở tải R1 thường được sử dụng trong khoảng vài k Ω . • Sơ đồ mạch khuếch đại cao tần với tải là cuộn cảm mắc nối tiếp với điện trở R VCC R L Đối với dạng mạch này thì khi tần số tín hiệu thu tăng thì XL sẽ tăng theo ⇒ Z= R+XL tăng Q1 điều này sẽ làm tăng hệ số khuếch đại của toàn mạch. Hình 1.7 mạch khuếch đại cao tần với tải là cuộn cảm mắc nối tiếp với điện trở R Trong thực tế mạch khuếch đại cao tần với tải cộng hưởng là dạng mạch đượcsử dụng rộng rãi hơn cả, mạch này đảm nhận cả nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu và chọnlọc tần số. Tải của mạch khuếch đại cao tần có thể là mạch cộng hưởng đơn hoặc mạchcộng hưởng kép với tần số cộng hưởng cố định hoặc có thể điều chỉnh được.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 8. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 8 Xem sơ đồ mạch khuếch đại cao tần với tải là mạch cộng hưởng đơn: CX1 C3 L2 Uout C2 Q1 L1 VCC f0 Hình 1.8 mạch khuếch đại cao tần với tải là mạch cộng hưởng đơn Tải của mạch là khung cộng hưởng L1C, cực C của transistor được mắc vàomột phần của cuộn L1. Tại tần số cộng hưởng fo, hệ số khuếch đại của mạch là lớnnhất, khi lệch ra khỏi tần số cộng hưởng hệ số khuếch đại của mạch giảm nhanhchóng, vì vậy mạch có tính chọn lọc với tần số tín hiệu cần thu và loại bỏ các tín hiệutần số khác và nhiễu. Bộ khuếch đại cao tần làm việc ở một dải tần rộng nên khó đảm bảo được hệ sốkhuếch đại đồng đều, cho nên trong các máy thu chất lượng cao thường dùng mạchkhuếch đại cao tần có mạch cộng hưởng điều chỉnh liên tục, tần số cộng hưởng đượcđiều chỉnh đồng bộ với tần số tín hiệu cần thu ở mạch vào nhờ tụ xoay đồng trục. K2 CT1 1 2 K1 Kiem tra lai K3 CT2 -E Ở băng sóng 1, các chuyển mạch K1, K2, K3 đều ở vị trí 1, ở băng sóng 2 cácchuyển mạch này sẽ được nối vị trí 2.IV.MẠCH ĐỔI TẦNTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 9. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 9 Mạch đổi tần là mạch biến đổi tín hiệu cao tần điều chế thành các tín hiệu cótần số thấp hơn và không đổi gọi là trung tần. Dạng của tín hiệu điều chế sau khi đổi tần không thay đổi mà chỉ thay đổi tầnsố sóng mang. Mạch đổi tần gồm 2 phần: Mạch tạo dao động nội và mạch đổi tần ( trộn tần ). Xem sơ đồ sau: f0 Mixer ftt + - fn Hình 1.9 Tín hiệu trước và sau trộn tần Người ta đã chứng minh rằng nếu trộn 2 tín hiệu có tần số khác nhau là f1 và f2trên một phần tử phi tuyến thì sẽ nhận được ở đầu ra ngoài thành phần f1, f2 còn xuấthiện các thành phần tổng f1+f2 và hiệu f1-f2. Nếu dùng mạch lọc cộng hưởng ta dễdàng nhận được tín hiệu có tần số hiệu f1-f2, và tần số hiệu này cũng chính là trungtần. Để tín hiệu trung tần có tần số cố định khi tín hiệu thu từ Anten có tần số fobiến đổi thì tần số dao động nội cũng phải thay đổi tương ứng, trong máy thu thanhngười ta giải quyết vấn đề này bằng cách sử dụng các tụ xoay đồng trục ở mạch vàovà mạch dao động nội. Ở máy thu AM, ftt = 465KHz hoặc 455KHz và người ta thường chọn fn > f0đúng bằng 1 trung tần. Ngược lại ở máy thu FM do tần số sóng mang cao nên người tathường chọn fn < f0 đúng bằng 10,7 MHz = ftt FM Có 2 dạng mạch đổi tần thông dụng: dạng dùng 1 transistor vừa làm nhiệm vụtạo dao động nội vừa làm nhiệm vụ trộn tần, dạng thứ 2 là dùng 2 transistor riêng biệtđể làm 2 nhiệm vụ trên. Trong hầu hết các sơ đồ mạch, mạch dao động nội thường dùng là khung cộnghưởng LC. Tần số dao động nội được xác định theo công thức: 1 fn = Hz và để thay đổi tần số này người ta thường thay đổi tụ C 2π LCTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 10. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 10 Xem sơ đồ mạch điện: VCC L5 Vout Lgh R1 L3 T1 CX CT C2 L4 CT CX L1 L2 R2 R2 C1 Hình 1.10 Mạch trộn tần Trong sơ đồ trên T1 vừa làm nhiệm vụ dao động vừa làm nhiệm vụ trộn tần.Điện áp tín hiệu được đưa vào cực B, điện áp dao động nội được đưa vào cực E Khi tạo dao động thì C1 được xem như nối mass cho cực B, mạch trở thànhghép BC và thành phần quyết định dao động là khung L4C2, tín hiệu dao động nộiđược đưa đến cực E bằng tụ C2, đây chính là thành phần hồi tiếp dương để trộn với tínhiệu cần thu. Khi làm nhiệm vụ trộn tần thì C2 và L4 xem như nối mass cho E và T1 là mạchghép CE. Tín hiệu trộn tần được đưa vào cực B và lấy ra từ cuộn cảm ứng trên khungcộng hưởng từ cực C. Nhược điểm của mạch này là độ ổn định kém do transistor đảm nhận cùng lúc2 nhiệm vụ dao động và trộn tần.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 11. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 11 Mạch đổi tần dùng 2 transistor: VCC R1 L6 L7 C3 T1 R2 C1 C2 L1 L2 VCC L4 C7 C8 L3 T2 0 VCC L5 Hình 1.11 Mạch đổi tần dùng 2 transistor Trong sơ đồ mạch trên T1 đóng vai trò mạch trộn tần, T2 đóng vai trò mạch daođộng nội, tần số dao động nội được quyết định bởi L4, C7 và C8 Hoạt động của mạch như sau: tín hiệu cao tần từ khung CL1 cảm ứng qua L2kết hợp với tín hiệu từ mạch dao động nội cảm ứng trên cuộn L3, được đặt vào cực Bcủa T1. T1 thực hiện việc trộn lẫn 2 tín hiệu và khuếch đại chọn lọc để lọc lấy tín hiệutrung tần nhờ khung cộng hưởng CL6 mắc ở cực C của T1. Tín hiệu trung tần nàyđược cảm ứng qua L7 để đi đến các tầng tiếp theo. Việc phân cực ( chọn giá trị cho R1, R2 ) là rất quan trọng vì nó ảnh hưởng đếnkhả năng trộn tần và khuếch đại của mạch. Trong các máy thu hiện đại, thường người ta dùng 1 IC để thực hiện các chứcnăng: khuếch đại cao tần, tạo dao động nội, trộn và đổi tần. Xem mạch sau ( áp dụngthu sóng FM )Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 12. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 12 VCC VCC L3 C4 C5 L4 L5 1 10 12 9 7 CA3005 11 3 6 4 5 8 C3 L2 L1 C1 C2 VCC Hình 1.12 Mạch đổi tần dùng IC Tín hiệu thu được từ Anten qua mạch ghép đưa vào chân 10 của IC để khuếchđại và trộn tần. Chân 10 IC được mắc với khung L2C2 để tạo dao động nội cung cấp cho mạchtrộn tần tại ngõ vào chân 1 nhờ tụ C4. L3 và C5 là mạch cộng hưởng nối tiếp để chọn lọc tín hiệu trung tần.V. MẠCH KHUẾCH ĐẠI TRUNG TẦN Khối khuếch đại trung tần là một mạch khuếch đại cộng hưởng có nhiệm vụkhuếch đại tín hiệu trung tần đến một giá trị đủ lớn để đưa vào mạch tách sóng, bộkhuếch đại trung tần quyết định phần lớn độ chọn lọc và độ nhạy của máy thu. Nếu dùng transistor rồi, khối trung tần có thể gồm 1, 2 hoặc 3 tầng khuếch đạighép, còn nếu dùng IC thì mạch khuếch đại trung tần thường được tích hợp chung vớimạch tách sóng.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 13. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 13 Xem sơ đồ mạch khuếch đại trung tần cộng hưởng đơn: VCC C3 C4 L2 L3 Q1 VCC R1 L1 R3 C2 R2 ftt C1 Hình 1.13 Mạch khuếch đại trung tần • C4L2: khung cộng hưởng tại tần số trung tần • R1R2: phân cực cho mạch khuếch đại trung tần • R3: điện trở ổn định nhiệt và đóng vai trò mạch hồi tiếp dòng nối tiếp • C2: tụ thoát cao tần ( loại bỏ hồi tiếp áp nối tiếp ) • Tụ C3: hồi tiếp áp song song để ổn định tín hiệu ra Mạch có hệ số khuếch đại rất lớn tại tần số trung tần, tại các tần số khác hệ sốkhuếch đại giảm nhanh chóng. Ưu điểm: hệ số khuếch đại khá lớn, độ chọn lọc cao Nhược điểm: • Dải thông hẹp, độ trung thực kém • Muốn tăng độ nhạy của máy thu thường người ta chọn phương pháp tăng độ khuếch đại của mạch khuếch đại trung tần, tuy nhiên trong mạch trên, khi tăng hệ số khuếch đại → hiện tượng tự kích. Vì vậy người ta thường mắc thêm tụ C3 để tạo mạch hồi tiếp âm áp song song cho mạchTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 14. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 14 Mạch khuếch đại cộng huởng kép: VCC Vout Q1 Vin R3 C2 ftt C1 Hình 1.14 Mạch khuếch đại trung tần cộng hưởng kép Nguyên tắc hoạt động tương tự như mạch cộng hưởng đơn, nhưng trong mạchnày sử dụng bộ ghép hai khung cộng hưởng tại các tần số lân cận trái và phải của tầnsố trung tần. Kết quả ta được đặc tuyến của mạch như hình trên, điều này cải thiệnđược khuyết điểm băng tần hẹp của mạch cộng huởng đơn. Mạch khuếch đại trung tần sử dụng mạch cộng hưởng có tham số tập trung (hay bộ lọc tập trung ) VCC VCC K/D cong L1 L2 C3 Q1 huong C1 C2 L3 yellow white red Hình 1.15 mạch khuếch đại trung tần tham số tập trung Hiện nay trong một số sơ đồ máy hiện đại người ta còn dùng bộ lọc gốm ápđiện, có kích thước nhỏ, hệ số phẩm chất cao. Bộ lọc dạng này hoạt động dựa trênnguyên lý áp điện.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 15. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 15 In Out 0 Hình 1.15 Bộ lọc theo nguyên lý áp điện Khi đặt vào ngõ vào In 1 điện áp có tần số đúng bằng tần số dao động riêng củatinh thể thạch anh sẽ tạo ra được 1 dao động cơ học trên tinh thể này với tần số daođộng đúng bằng tần số dao động của nó. Tại đầu cuối của tinh thể này người ta áp mộtđiện cực vào để tạo ra tín hiệu điện có biên độ đủ lớn và tần số lựa chọn.VI. MẠCH TÁCH SÓNG 1. Tách sóng biên độ Mạch tách sóng biên độ thường sử dụng là mạch tách sóng diode. Nếu diodemắc nối tiếp với điện trở tải gọi là tách sóng diode, nếu diode mắc song song với điệntrở tải gọi là tách sóng song song. Mạch tách sóng song song được dùng trong trườnghợp cần ngăn thành phần một chiều với trung tần. Tuy nhiên, trong thực tế người tahay dùng mạch tách sóng nối tiếp. D1 Tang C VR khuech dai Hình 1.16 mạch tách sóng nối tiếp Nguyên lý hoạt động của mạch: diode D1 và tụ C trong mạch đóng vai trò mạchchỉnh lưu cao tần có tác dụng chỉnh lưu và lọc thành phần tín hiệu trung tần và giữ lạithành phần tín hiệu âm tần. Do mạch tách sóng chỉ hoạt động ở tần số trung tần nên việc chọn loại diode vàgiá trị tụ C phải phù hợp. Trong thực tế C = 5 → 20nF; R = 5 → 10 KΩ. Diode tách sóng phải sử dụngloại chuyên dùng. Trong một số máy thu người ta còn sử dụng mạch tách sóng dùng transistor.Thông thường trong các mạch này, transistor được phân cực ở chế độ khuếch đại yếu.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 16. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 16 Dạng mạch như sau: VCC T1 L2 E+ C3 L1 Hình 1.17 Mạch tách sóng dùng Transistor Tín hiệu trung tần cảm ứng trên cuộn L2 được đưa đến cực B của T1 để khuếchđại. Tín hiệu sau khi khuếch đại được lọc bởi tụ C3, chỉ giữ lại thành phần tín hiệu âmtần lấy ra nhờ biến trở tải để đưa đến mạch khuếch đại âm tần. 2. Mạch tách sóng tín hiệu điều tần : Mạch sử dụng phổ biến là mạch tách sóng tỉ lệ ( FM radio detector ). Dạngmạch như sau: D1 U1 C4 R1 L2 R3 C6 Vc C3 R2 D2 C5 L1 -U1 R4 U0 L3 C1 C2 den K/D am tan Hình 1.18 Mạch tách sóng điều tần tỉ lệ Tín hiệu điều tần cảm biến trên cuộn L2 tạo ra hai điện áp bằng nhau nhưngngược pha 1800 ( U1* và - U1* ). Hai diode D1, D2 mắc ngược chiều để nạp cho tụ C6một điện áp không đổi.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 17. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 17 Tụ điện C4 = C5 ; điện trở R1 = R2. Điện áp tại điểm giữa cuộn dây L2 đúngbằng điện áp tín hiệu trung tần Utt nhờ tụ ghép C2, do vậy điện áp đặt trên hai đầu D1và D2 có giá trị lần lượt là : U tt + U1 và U tt − U1 Hai thành phần điện áp này được tách sóng biên độ nhờ diode D1, C4, R1 và D2,C5, R2. Khi tần số thay đổi điện áp trên C4 và C5 thay đổi làm cho điện áp ra thay đổitheo, nhờ đó tín hiệu âm tần được hồi phục.VII. MẠCH TỰ ĐỘNG ĐIỀU CHỈNH HỆ SỐ KHUẾCH ĐẠI Do nhiều nguyên nhân mà tín hiệu do máy thu thu được có thể không đồng đềunhau, lúc mạnh, lúc yếu điều đó dẫn đến âm lượng thay đổi lúc to, lúc nhỏ. Để hạn chếđiều này và giữ cho âm lượng máy thu ổn định khi tín hiệu vào thay đổi trong mộtphạm vi rộng, thông thường trong các máy thu thanh được thiết kế thêm mạch tự độngđiều chỉnh hệ số khuếch đại cho các tần khuếch đại cao tần và trung tần. Khi tín hiệuthu yếu, hệ số khuếch đại các tầng tăng lên và khi tín hiệu thu tăng lên thì hệ sốkhuếch đại của các tầng này giảm đi. Xem mạch sau: VCC D1 T1 VCC L2 R1 Rf L1 R2 Hình 1.19 Mạch tự động điều chỉnh hệ số K/Đ trung tần Trên đây là sơ đồ mạch tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại cho một tầngkhuếch đại trung tần. Trong đó R1, R2 là mạch phân cực ban đầu cho tầng khuếch đạiT1. Khi tín hiệu thu lớn, điện áp ngõ ra mạch tách sóng D1 âm mạnh, thành phần điệnáp này được hồi tiếp một phần về phân cực lại cho T1 nhờ điện trở hồi tiếp Rf, điềunày làm T1 dẫn yếu do đó giảm độ khuếch đại của mạch.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 18. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 18 Khi tín hiệu thu nhỏ, điện áp sau mạch tách sóng D1 ít âm hơn, điều này làmtăng điện áp phân cực T1 và làm tăng hệ số khuếch đại của mạch. Cấu trúc của dạng mạch trên đơn giản nhưng mắc phải một nhược điểm lớn làlàm thay đổi điểm làm việc tĩnh của T1 cho nên dễ dẫn đến hiện tượng méo dạng tínhiệu. Để cải thiện nhược điểm này, trong thực tế người ta sử dụng mạch phân dòngbằng diode. Xem mạch sau: VCC Q1 A E+ B C1 C Tu L1 mach DET Hình 1.20 Mạch phân dòng dùng diode Transistor Q1 là tầng khuếch đại trung tần đầu tiên sau bộ đổi tần. Diode Dđược mắc giữa điểm A và B để làm nhiệm vụ phân dòng. Khi chưa có tín hiệu, mạchđược điều chỉnh sao cho điện thế tại điểm B dương hơn điểm A, diode phân cựcngược, xem như hở mạch. Mạch cộng hưởng L1, C1 hoạt động bình thường. Khi tín hiệu vào lớn, điện áp tại C từ tầng tách sóng hồi tiếp về làm transistorQ1 dẫn yếu, dòng điện IC giảm, kéo theo điện áp tại B giảm, lúc này điện áp tại A lạilớn do đó diode phân cực thuận, điểm A xem như nối tắt với điểm B làm tín hiệu vàogiảm nhanh chóng. Điều này làm giảm đáng kể tín hiệu ra của mạch.VIII. MÁY THU FM STEREO Nguyên tắc điều chế tín hiệu FM hai kênh L, R ở Việt Nam như sau: Trướctiên, tín hiệu L và R được đưa vào khối mạch ma trận để tạo thành tín hiệu tổng L+Rvà tín hiệu L-R. Tín hiệu L+R được đưa đến bộ trộn ngang qua một dây trễ. Tín hiệuL-R được đưa đến mạch điều biên cân bằng sử dụng tần số sóng mang phụ 38Khz.Rồi đưa đến bộ trộn tín hiệu để trộn lẫn với tín hiệu L+R đã được làm trễ.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 19. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 19 Vì mạch điều chế cân bằng đã triệt tiêu tần số sóng mang phụ 38KHz nên taphải mở rộng thêm tín hiệu sóng mang chính ( tín hiệu lái) 19KHz vào bộ trộn và đưara tầng khuếch đại phát FM. L Ma Delay Mạch Máy R trận cộng phát FM Điều biên cân bằng L+R 19KHz L-R L-R 38KHz Nhân tần 19Khz 38Khz 54 Hình 1.21 Sơ đồ khối máy phát FM Stereo Do cấu trúc của máy phát FM Stereo có dạng như trên, nên sơ đồ khối của máythu FM Stereo có dạng. IF Tách LPF L+R Matrận 2R sóng FM 0-16K 2L L-R Tách BBF Tách sóng 19KHz 22-54K biên độ 38KHz So pha VCO Chia tần 76K Chia tần Hình 1.22 Sơ đồ khối máy thu Stereo Sau mạch tách sóng FM ta nhận được 3 tín hiệu: tín hiệu L+R được tách ra nhờLPF; tín hiệu R-L được điều biên tại tần số 38KH và tín hiệu lái 19KHz. Để phục hồitín hiệu L – R người ta sử dụng bộ dao động VCO được điều khiển bởi sóng mang19KHz dao động tạo ra bởi VCO ( 76KHz) được chia đôi để đưa đến mạch tách sóngTh.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng
  • 20. Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 20biên độ hồi phục tín hiệu L – R. Tín hiệu L + R và L – R được đưa vào khối ma trậnđể tạo tín hiệu 2L, 2R.Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths. Võ Đình Tùng