ee

1. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 1 -
PHẦN I
CƠ SỞ LÍ THUYẾT VỀ ĐIỀU TẦN
I.Khái niệm về điều chế tín hiệu
Các tín hiệu tin tức, đặc biệt là tín hiệu âm tần thường có tần số
thấp(trong khoảng từ 20Hz tới 20KHz) do vậy không có khả năng truyền được
đi xa do dễ bị suy giảm và méo dạng.Vì vậy muốn truyền tín hiệu thông tin đi xa
người ta đã thực hiện quá trình điều chế là quá trình ghi tin tức có tần số thấp
vào một dao động cao tần nhờ biến đổi một thông số nào đó của tín hiệu cao tần
theo sự biến thiên của tin tức.
Trong quá trình điều chế thì tin tức được gọi là tín hiệu điều chế
(Us(t)=Usmcos(2**fs*t)), dao động cao tần được gọi là tải tin
(Ut(t)=Utm*cos(2**ft*t)), còn dao động cao tần mang tin tức được gọi là dao
động cao tần đã điều chế.Đối với tải tin điều hoà, người ta phân biệt hai loại điều
chế là: điều biên và điều chế góc( bao gồm điều tần và điều pha).
Có ba loại điều chế cơ bản:
+ Điều chế biên độ (AM: Amplititude Modulation)
UAM(t) = (1+m*cos(2**fs*t))*Ut(t)
Với m=Usm/Utm được gọi là hệ số điều chế (m1 để tín hiệu không bị
méo dạng).
+ Điều chế tần số (FM: Frequency Modulation)
)
)
t
*
w
sin(
w
w
t
*
w
cos(
*
U
U 0
s
s
s
t
tm
FM 




Trong đó 0 là pha ban đầu, còn wm = kđtUsm được gọi là lượng di tần
cực đại.
0 0.005 0.01 0.015 0.02 0.025 0.03
-8
-6
-4
-2
0
2
4
6
8
UAM(t) =
5*(1+0.6cos(2**100*t)cos(2**1000
*t)

2. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 2 -
+ Điều chế pha (PM: Phase Modulation)
)
)
t
*
w
cos(
t
*
w
cos(
*
U
U 0
s
m
t
tm
PM 
 



Trong đó 0 là pha ban đầu, còn m = kđpUsm được gọi là lượng di pha
cực đại.
Điều biên, điều tần, điều pha được ứng dụng rộng rãi trong thực tế như:
điều biên đựoc sử dụng trong phát thanh, truyền tín hiệu hình ảnh, điều tần đuợc
sử dụng trong phát thanh chất lượng cao.Ngoài ra kĩ thuật điều chế còn được áp
dụng đối với tín hiệu số như ASK,QAM,FSK,PSK,QPSK… để nâng cao chất
lượng các dịch vụ phát thanh, truyền hình,viễn thông…
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5
UFM(t) =
5*cos(2**1000*t+7*sin(2**100*t
))
UPM(t) =
5*cos(2**1000*t+7*cos(2**100*t
))
0 0.002 0.004 0.006 0.008 0.01 0.012 0.014 0.016 0.018 0.02
-5
-4
-3
-2
-1
0
1
2
3
4
5

3. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 3 -
Lĩnh vực sử dụng Dạng tín hiệu điều chế
Phát thanh quảng bá AM AM
Phát thanh quảng bá FM FM
Âm thanh STEREO DSB(AM) hoặc FM
Âm thanh trong truyền hình FM
Tín hiệu ảnh trong truyền hình AM
Điện thoại Cellular FM
Điện thoại không dây FM
Máy FAX FM,QAM(AM và PSK)
Liên lạc hàng không FM
Mobile phone FM
VCR FM
II.ĐẶC ĐIỂM CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỀU TẦN(FM)
1.CÔNG THỨC CƠ BẢN VÀ QUAN HỆ GIỮA ĐIỀU TẦN VÀ ĐIỀU PHA
Ta biết rằng điều tần và điều pha là quá trình ghi tin tức vào tải tin, làm
cho tần số hoặc pha của tải tin biến thiên theo dạng tín hiệu điều chế.Giả sử tải
tin là dao động điều hoà có dạng:
Mặt khác ta có w=d/dt, rót ra:
  )
t
(
dt
*
)
t
*
w
cos(
U
k
w
)
t
(
dt
)
t
(
w
)
t
(
t
0
s
sm
dt
t
t
0

 




 

Thay vào biểu thức (1) ta được:
)
)
t
*
w
sin(
w
w
t
*
w
cos(
*
U
U 0
s
s
m
t
tm
FM 




Trong đó wm = kđt*Usm là lượng di tần cực đại.Tương tự như vậy ta cũng tìm
được biểu thức của quá trình điều pha là:
)
)
t
*
w
cos(
t
*
w
cos(
*
U
U 0
s
m
t
tm
PM 
 



với m = kđp*Usm là lượng di pha cực đại.
Ta nhận thấy rằng wm = ws*m = kđp*Usm =kđt*Usm do vậy giữa điều tần và
điều pha có mối quan hệ với nhau là: lượng di tần khi điều pha tỷ lệ với biên độ
điện áp điều chế và tần số điều chế còn lượng di tần chỉ tỷ lệ với biên độ điện áp
điều chế mà thôi.Do vậy có thể thực hiện điều tần gián tiếp thông qua điều pha
và ngược lại theo sơ đồ dưới đây:
))
t
(
cos(
*
U
)
t
*
w
cos(
*
U
)
t
(
U tm
0
t
tm
t 
 

 (1
)
dt §iÒu chÕ
PM
TÝn hiÖu
FM
Us
d/dt §iÒu chÕ
FM
TÝn hiÖu
PM
Us

4. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 4 -
2.PHỔ CỦA TÍN HIỆU ĐIỀU TẦN:
Ta giả sử góc pha ban đầu của tín hiệu điều tần 0 = 0 và đặt wm/ws=Mf
,m=M(gọi Mf là hệ số điều tần,M là hệ số điều pha) thì biểu thức của tín
hiệu điều tần và điều pha sẽ có dạng :
))
t
*
w
sin(
*
M
t
*
w
cos(
*
U
U s
f
t
tm
FM 

))
t
*
w
cos(
*
M
t
*
w
cos(
*
U
U s
t
tm
PM 


Trong trường hợp tín hiệu điều chế là tín hiệu phức tạp có ws (wsminwsmax) thì
hệ số điều tần được tính là Mf=wm/wsmax.Hệ số điều tần không chỉ phụ thuộc
vào biên độ điện áp điều chế mà còn phụ thuộc vào tần số điều chế.Biểu thức (2)
và (3) sẽ được viết dưới dạng chuỗi số mà các hệ số của nó là các hàm Bessel
loại một có bậc là n như sau:







 




 )
w
*
n
w
*(
j
f
n
1
n
tm
FM
s
t
e
*
)
M
(
J
*
)
j
(
*
U
Re
U






 



 )
w
*
n
w
(
*
j
n
n
tm
PM
s
t
e
*
)
M
(
J
*
j
*
U
Re
U 
Nếu không xét đến pha thì phổ của tín hiệu điều tần và tín hiệu điều pha là hoàn
toàn như nhau gồm có thành phần tải tần wt(ứng với n=0),biên độ J0Utm và vô số
các biên tần bậc n có dạng wt+n*ws(n = -  +), biên độ JnUtm trong đó Jn phụ
thuộc Mf hoặc M.Ngoài ra trong trường hợp Mf>1 thì tất cả các biên tần có bậc
n>Mf đều có biên độ <5% biên độ tải tần và đều có thể bỏ qua.Do vậy có thể coi
độ rộng dải tần của tín hiệu điều chế tần số và tín hiệu điều chế pha là hữu hạn
và được xác định theo công thức sau đây:
Dđt  2*Mf*ws=2*m.
Dđf  2*M*ws=2*m.*ws
Có thể thấy rằng độ rộng dải tần của tín hiệu điều tần không phụ thuộc tần số
điều chế ws còn độ rộng dải tần của tín hiệu điều pha thì ngược lại.Trong trường
hợp Mf,  1 thì chỉ có một cặp biên tần có biên độ lớn hơn 5% biên độ tải tần
lúc này ta có điều tần dải hẹp, còn khi Mf,  1 thì ta có điều tần dải rộng
Trong trường hợp tổng quát khi cần phải xem xét tới góc pha thì phổ của tín
hiệu điều tần có tất cả các thành phần tần số tổ hợp:



m
1
v
sv
v
t w
w  với v là số nguyên hữu tỉ;- v 
3.ƯU ĐIỂM VÀ NHƯỢC ĐIỂM CỦA KĨ THUẬT ĐIỀU TẦN
Ưu điểm:
+ Khả năng chống nhiễu cao.
+ Khả năng thu tín hiệu FM cao.
(2)
(3)

5. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 5 -
+ Nâng cao hiệu quả truyền dẫn.
Nhược điểm:
+ Chiếm giữ dải tần rộng nếu dải tần của tin tức lớn.
+ Mạch điện điều tần rất phức tạp.
III.Mạch điện điều tần và điều pha
Từ mối quan hệ giữa điều tần và điều pha đã được phân tich ở trên ta có
thể đưa ra 2 loại mạch phân biệt là điều tần trực tiếp và điều tần gián tiếp( cũng
như điều pha trực tiếp và điều pha gián tiếp).Chúng ta sẽ chỉ xem xét các mạch
điều tần trực tiếp rồi thông qua sơ đồ chuyển đổi đã nêu ở trên để suy ra các
mạch điều chế gián tiếp.
Loại mạch điều tần trực tiếp thường sử dụng điođe biến dung hoặc
tranzitor điện kháng.Ta sẽ khảo sát cụ thể từng dạng
1.Mạch điện điều tần sử dụng điođe biến dung(Varicap):
Xét một chuyển tiếp P-N được phân cực ngược thì tại bề mặt tiếp giáp P-
N sẽ tồn tại một vùng không gian nghèo điện tử có chức năng giống như một tụ
điện C, việc thay đổi điện áp phân cực ngược cho chuyển tiếp P-N sẽ làm cho độ
rộng d của vùng không gian nghèo điện tử thay đổi dẫn tới điện dung của tụ điện
C còng thay đổi theo (C=0d/S với S là diện tích tiết diện của lớp bán
dẫn).Như vậy một chuyển tiếp P-N được phân cực ngược có thể được coi như là
một tụ biến dung.Đây là nguyên lý hoạt động cơ bản của điode Varicap.
Sơ đồ tương đương của điođe biến dung Varicap như sau:
Giá trị của Rd và Cd phụ thuộc vào giá trị của điện áp phân cực.Khi phân cực
ngược thì
R
-
+
+ +
+ +
P N
- -
- -
C
d
DVC
1
Cd
1
Rd
1

6. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 6 -
Rd= 
 )
Ud
(
k
Cd
k


Trong đó k:là hệ số tỉ lệ; k là hiệu điện thế của chuyển tiếp P-N( đối với
Si thì k = 0.7); Ud là điện áp phân cực cho điođe;  là hệ số phụ thuộc vật liệu
(1/3…1/2).
Dưới đây là 2 mạch điện điều tần trực tiếp dùng Varicap:
Us
+Uc
c
T
CB2
T
D
R2
CB1
R3
Eo
Lc
CB4
R4
C
R1
Q
CB3
H×nh
1
+Ucc
AF
Output
R4
C
C
D
R
R
R
C
L
L
C
UA
1
2
Eo
Q
L
H×nh
2
L

7. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 7 -
Trong sơ đồ hình 1, ta thấy điođe Varicap được mắc song song với khâu
dao động LC.Điện áp điều chế Us được đặt lên varicap sẽ làm thay đổi điện dung
Cd của nó, do vậy tần số cộng hưởng riêng của khâu dao động cũng thay đổi
theo.Tần số dao động này được ghép biến áp sang tranzitor khuếch đại và có thể
xác định như sau:
)
(
*
*
2
1
D
dd
C
C
L
f



Điện áp đặt lên điođe :
UD = Ut-Us-E0 = Utm*cos(wt*t)-Usm*cos(ws*t)-E0
Để cho điođe luôn đảm bảo điều kiện phân cực ngược ta phải có:
UD = UDmax = Utm + Usm-E0  0
Tuy nhiên điện áp phân cực ngược đặt lên điođe không được vượt quá giá trị
cho phép nó phải thoả mãn điều kiện:
UD = UDmin = -Utm – Usm -E0  Ungcf
Do vậy khi điều tần trực tiếp dùng điođe biến dung phải lưu ý những điểm sau
đây:
+ Chỉ phân cực ngược cho điođe để tránh ảnh hưởng của RD đến phẩm
chất của bộ dao động nghĩa là tránh ảnh hưởng tới độ ổn định tần số của mạch .
+ Phải hạn chế khu vực làm việc trong đoạn tuyến tính của đặc tuyến
CD(UD) của điođe biến dung để giảm méo phi tuyến, lượng di tần tương đối khi
thực hiện điều tần dùng điođe biến dung đạt được khoảng 1% .
+ Sử dụng điôđe biến dung để điều tần nên thiết bị điều tần có kích thước
nhỏ. Có thể dùng điôde bán dẫn để điều tần ở tần số siêu cao, khoảng vài trăm
MHz. Tuy nhiên do độ tạp tán của tham số bán dẫn là khá lớn cho nên mạch
kém ổn định.

8. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 8 -
2.MẠCH ĐIỆN ĐIỀU TẦN DÙNG TRANZITOR ĐIỆN KHÁNG
Trong đó s được gọi là hỗ dẫn của tranzitor. Ta thấy rằng khi điện áp đặt vào
cực bazơ của tranzitor thay đổi thì hỗ dẫn s thay đổi làm cho Ltđ và Ctđ thay đổi
dẫn tới tần số dao động thay đỏi theo. Điều tần dùng phần tử điện kháng có thể
đạt được lượng di tần tương đối khoảng 2%, ngoài ra có thể dùng FET thay cho
BJT trong các sơ đồ trên .
U
Q
C
R
U
Q
R
L
M¹ch ph©n ¸p RC
§iÖn kh¸ng:
Z=jw(RC/s)
Tham sè t-¬ng ®-¬ng
Lt® = RC/s
M¹ch ph©n ¸p RL
§iÖn kh¸ng: Z=-
j(R/wLs)
Tham sè t-¬ng ®-¬ng
Ct® = Ls/R
U
Q
R
C
M¹ch ph©n ¸p CR
§iÖn kh¸ng: Z=-
j(1/wRCs)
Tham sè t-¬ng ®-¬ng
Ct® = RCs
M¹ch ph©n ¸p LR
§iÖn kh¸ng:
Z=jw(L/Rs)
Tham sè t-¬ng ®-¬ng
Lt® = L/Rs
U
Q
R
L

9. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 9 -
Dưới đây là một mạch điều tần cơ bản dùng tranzitor điện kháng
Trong sơ đồ trên thì T1 là tranzitor điện kháng dạng mạch phân áp
RC,tranzitor T2 giữ vai trò mạch tạo dao động. Tranzitor điện kháng được mắc
một phần(trên L1) với mạch tạo dao động. Để tăng lượng di tần ta sử dụng hai
tranzitor điện kháng mắc đẩy kéo vói nhau theo sơ đồ dưới đây:
Trong sơ đồ này thì T1 là phần tử điện kháng cảm tính với Ltđ=CR/sT1,
còn T2 là phần tử điện kháng dung tính có Ctđ=CRsT, trong trường hợp này thì
lượng di tần sẽ tăng lên gấp đôi(nếu T1,T2 giống nhau) đồng thời độ ổn định tần
số ft của bộ tạo dao động T3 cũng được tăng lên.
3.ĐIỀU TẦN TRONG CÁC MẠCH TẠO XUNG
+Ucc
Lgh
L1
Us
Ck
CB2
C
CB3
CB4
CB1
T2
T1
R1
R
Lk
Lc
T
R2 R3
Ucc
Us
C1
CB1
T1
R
T2 T3
T
C2
R2
CB2
RE
CE
CB3
R4
R3
Lc
L1
C1
CB4
R
CB5 Ub
Us
+Ucc
C
T1
Rc
T2
C
Rc
Rb Rb
T?

10. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 10 -
Tần số lặp của mạch dao động đa hài được xác địng bởi quá trình phóng của tụ
C qua điện trở Rb sau khi có sụt áp trên Rc. Khi Rb được đấu trực tiếp với
nguồn Ucc thì quá trình phóng điện xảy ra giữa các mức bão hoà của T1,T2 gần
như là tuyến tính.Tần số lặp được xác định như sau:
2
ln
*
*
*
2
1
RC
f


Khi đưa điện áp điều chế Us vào cực bazơ cùng với +Ucc thì tần số lặp sẽ biến
thiên theo công thức sau:





 


Bbh
Bbh
I
I
Rb
Uc
RC
f
)
/
(
ln
2
1
với
+ IBbh = (Ucc+Us-UBE0+IBMRB)/RB là dòng bazơ ở trạng thái bão hoà.
+ UBE0 : Điện áp cắt bazơ-emiter.
+ IBM : Dòng bazơ khi tranzitor mở.
+ UC = UC-ICMRC-UCebh là lượng sụt áp khi tranzitor chuyển từ tắt sang
mở.
Mạch điều tần như trên có thể đạt được lượng di tần tương đối khoảng vài % và
hệ số méo phi tuyến khoảng vài %.Mạch có tần số trung tâm f không cao và khó
ổn định.

11. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 11 -
Phần II
THIẾT KẾ MẠCH ĐIỀU TẦN
I.Thiết kế tổng quan
1.CHỈ TIÊU KĨ THUẬT YÊU CẦU
Trên cơ sở lí thuyết về kĩ thuật điều tần đã xét ở trên chung ta sẽ tiến hành
thiết kế chi tiết một mạch điều tần trực tiếp dùng điođe varicap với các chỉ tiêu
kĩ thuật như sau:
- Tần số của tín hiệu tải tin f0 = 130 MHz
- Công suất ra của mạch điều tần Pra = 200 mW
- Điện trở tải Rtải = 50
- Dải tần của tín hiệu vào 50 Hz  15 KHz
2.SƠ ĐỒ KHỐI MẠCH ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ
II.Thiết kế cụ thể từng khối
1.KHỐI PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG VÀ TẦNG KHUYẾCH ĐẠI VÀO
Nhiệm vụ của mạch phối hợp trở kháng là phối ghép giữa nguồn và tải tín
hiệu sao cho công suất ra đưa ra là lớn nhất.Mạch vào phải có điện trở vào đủ
lớn để không ảnh hưởng tới nguồn tín hiệu.Trong khi đó mạch ra phải có điện
trở phối hợp với tải để cho công suất cung cấp cho tải là lớn nhất.
M¹ch vµo
K§ vµ PH
trë
kh¸ng
§iÒu tÇn
b»ng
®io®e
Varicap
KhuÕch
®¹i c«ng
suÊt
Phèi
hîp trë
kh¸ng
t¶i

12. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 12 -
Sau đây là một số sơ đồ phối hợp trở kháng:
Sơ đồ hình 1 thì trở kháng ra của tranzitor nhỏ hơn trở kháng tải, còn sơ
đồ hình 2,3 sử dụng mạch ghép LC.
2.KHỐI ĐIỀU TẦN DÙNG ĐIOĐE VARICAP
Đây là dạng mạch điều tần trực tiếp có độ di tần cực đại đạt được khoảng 1% rất
phù hợp với dải tần của tín hiệu âm tần (50Hz20KHz), đặc biệt có thể sử dụng
thêm bộ tạo dao động thạch anh có tần số ổn định mắc nối tiếp hoặc song song
với điođe Varicap để tăng độ ổn định tần số trung tâm. Ta sẽ sử dụng sơ đồ sau
để thiết kế khối điều tần:
- Thạch anh có tần số dao động f0 = 130 MHz là tần số trung tâm của mạch dao
động( có thể dung thạch anh có tần số thấp rồi đưa qua các mạch nhân tần để
được tần số dao đong phù hợp hoặc sử dụng các mạch dao động 3 điểm điện
cảm, mạch dao động 3 điểm điện dung…)
- Điện trở RB1,RB2 dùng để phân áp cho tranzitor Q làm việc ở chế độ phân
cực thuận do vậy ta có
Vcc
T
C1
C
L2
C2
Rt
L1
T
C1
C
L2
C2
Rt
L1
Vcc
T
C1
C
L2
C2
Rt
L1
C2
H×nh 1 H×nh 2 H×nh 3
FM output
+Vcc 12V
Us
Cd
CE=100pF
RB1=16,2K
ZC812A
RFC=27uH
Q
C1=100pF
RE=100Ohm
RB2=1K
R2=1K
R1=0,33K
C2=100pF
130Mhz
CRYSTAL
RFC=27uH

13. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 13 -
UBE = 0.7 V= Vcc*RB2/(RB1+RB2) với Vcc=+12V  RB1 = 16,2*RB2
Do vậy ta chọn RB2=1 K còn RB1= 16,2 K.
Điođe biến dung Cd phải có tần số hoạt động khoảng 130 Mhz và điện áp phân
cực ngược cho phép  Vcc=+12V để cho mạch làm việc an toàn.
Dưới đây là bảng tham số của một số loại varicap thông dụng:
Số hiệu Điện áp ngược
cho phép (V)
Cdmin (pF) Cdmax (pF) HS phẩm chất Q
FMMV105G 30 1,8 2,8 250
FMMV109 30 26 32 250
FMMV2101 30 6,2 7,5 450
FMMV2106 30 16,2 19,8 350
ZC820A 25 8 12 300
ZC821A 25 12 18 300
Ta sẽ lựa chọn điođe varicap ZC821A để dùng cho thiết kế.
- Cuộn cảm RFC chọn bằng 27  để chặn các tần số cao tần không cho đặt
lên bazơ Q tránh nhiễu lẫn vào tín hiệu. Tụ C1,CE ngăn không cho hồi tiếp âm
dòng xoay chiÒu (C1=CE=100pF). Tô C2 ngăn không cho điện áp một chiều
ảnh hưởng tói nguồn tín hiệu (C2=100pF).
- Điện trở R1, R2 phân áp tạo ra điện áp phân cực ngược cho điođe varicap
Ta chọn UCd = 9V = Vcc*R2/(R1+R2)  R1=0,33*R2
 R2=1 K; R1= 0,33 K
3.KHỐI KHUYẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT
Để có thể tăng công suất, hiệu suất và giảm độ méo phi tuyến ta sẽ dùng
bộ khuyếch đại công suất dạng đẩy kéo có dùng tranzitor Darlington bù để thiết
kế khối khuyếch đại công suất phù hợp với chỉ tiêu kĩ thuật yêu cầu Pra = 200
mW.

14. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 14 -
Sơ đồ khối công suất như sau:
Trong sơ đồ trên thì 2 cặp tranzitor T1/T3 và T2/T4 tạo thành 2 mạch
Darlington bù và được kíchthích bởi T5 . Bốn điođe D1D4 được dùng để tạo
điện áp ban đầu bù cho UBE0 của 4 tranzitor đồng thời làm tăng trở kháng vào của
mạch. Ta có R1, R2 làm nhiệm vụ phân cực cho T5 do đó
UBET5= 0.7V = 2*Vcc*R2/(R1+R2)  R1=33,3*R2
Chọn R2=1 K, R1= 33,3 K.
Dựa vào chỉ tiêu Pra= 200mW và Vcc=+12V ta có
Pra = Vcc*ICmax/2  ICmax = 200*2/12 = 164,5 mA
Nếu chọn điểm làm việc ở giữa đường tải tĩnh để tín hiệu ra không méo thì ta có
:
IC –T3,T4= 0.5(ICmax – ICmin) trong đó ICmin  0  IC-T3,T4 = 0.5*ICmax=83 mA
Nếu chọn tranzitor T1T4 là loại 2N2218A có tham số như sau
+ Công suất tối đa chịu được là 800mW
+ Điện áp cực đại chịu được là 40V
+Vcc=+12V
-Vcc=-12V
CT5 T1 2N2218A
T5 2N2218A
D3
D2
D1
Ropt
R1=33,3K
R2=1K
R3
Cb=20pF
T2 2N2218A
T4 2N2218A
D4
C1
T3 2N2218A

15. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 15 -
+ Hệ số khuyếch đại =100
+ Tần số hoạt động tối đa là 250 MHz
thì ta sẽ tính được :
IB-T3 = IB-T4 = IC-T3,T4/ = 83 mA/100 = 830 A
IB-T1 = IB-T2 = IC-T3,T4/2 = 83 mA/104 = 0,83A
phù hợp với các linh kiện đã chọn.
Mặt khác ta thấy rằng tranzitor T5,R1,R2,R3 và 4 điođe D1D4 tạo thành mạch
khuếch đại emiter chung có UCT5= 4*UBET1 = 2,8 V
suy ra UR3= Vcc-UCT5 = 12 - 2,8 = 10,2 V.
Như vậy R3 sẽ được chọn sao cho điện áp Vcc hạ trên nó phải nhỏ hơn 10,2V để
cho các tranzitor T1T4 hoạt động ổn định.

16. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 16 -
4.SƠ ĐỒ MẠCH TỔNG HỢP:
+Vcc 12V
Cd
Us(5hHz,15Khz)
FM
CT5
PHTK
tai
+Vcc=+12V
-Vcc=-12V
RB2=1K
RE=100Ohm
CE=100pF
RFC=27uH C1=100pF
ZC812A
RB1=16,2K
Q
C2=100pF
130Mhz
CRYSTAL
R1=0,33K
R2=1K
RFC=27uH
Rt=50 Ohm
D1
D3
T5 2N2218A
T4 2N2218A
Cb=20pF
D2
T1 2N2218A
C1
T2 2N2218A
R1=33,3K
T3 2N2218A
R2=1K
D4
R3

17. Trường Đại Học Bách Khoa Hà Nội – Khoa Điện Tử Viễn Thông
Thiết kế mạch điều tần dùng Varicap Trang - 17 -
5.SƠ ĐỒ MẠCH LẮP RÁP: