SlideShare a Scribd company logo
1 of 24
Chương 9
                    Nguyên lý biến đổi phi tuyến

                            tóm tắt lý thuyết
      Thông số phi tuyến là thông số có đặc tuyến đặc trưng là một hàm không
tuyến tính (hàm phi tuyến)- không phải là một hàm bậc nhất.Ví dụ:
      - Đặc tuyến Von –Ampe của diot khi được phân cực thuận.
      - Đặc tuyến Von-Ampe của cuộn dây lõi thép làm việc trong chế độ bão
         hoà từ*.
      - Quan hệ giữa điện dung của diot biến dung varicap và điện áp ngược
         đặn lên nó C(u)-một hàm phi tuyến.
       Mạch có từ một thông số là phi tuyến trở lên-mạch phi tuyến- có các
đặc điểm khác hẳn với mạch tuyến tính đã xét từ chương 1 đến chương 8.Các
đặc điểm đó là:
       -Mạch đặc trưng bằng một hoặc một hệ phương trình vi phân phi tuyến-
không có cách giải tổng quát.
       -Không áp dụng được nguyên lý xếp chồng.
       -Mạch có khả năng làm giàu phổ của tín hiệu.
       Vấn đề đầu tiên cần quan tâm khi phân tích mạch phi tuyến là vấn đề
tiệm cận đặc tuyến theo số liệu thực nghiệm. Để lập quan hệ giải tích của một
đặc tuyến nào đó theo số liệu thực nghiệm thường sử dụng phương pháp nội
suy trong một đoạn hữu hạn của đặc tuyến.Hàm nội suy có thể sử dụng nhiều
dạng hàm nhưng thông dụng nhất là đa thức luỹ thừa.
       Để phân tích phổ của tín hiệu trong quá trình biến đổi phi tuyến thường
sử dụng các phương pháp đồ thị 3,5,7toạ độ để xác định các biên độ sóng hài.
                                                  π
      Phương pháp 3 toạ độ ứng với ωt=0,            và π- có cho 3 thành phần tần
                                                  2
số ( Đặc tuyến Von-Ampe hình 9.1.) được xác định:
                                        I max + I min + 2 I 00
      Thành phần 1 chiều:        I0 =
                                                  4
                                      I max − I min
      Thành phần tần số cơ bản: I 1m =                      (9.1)
                                            2
                                       I    + I min − 2I 00
      Thành phần hài bậc 2:    I 2 m = max
                                                 4
                                             π π       π
      Phương pháp 5 toạ độ ứng với ωt=0, , , 2 và π- có cho 5 thành
                                             3 2        3




                                                                            233
dφ
* Khi có dòng điện chạy qua một cuộn dây có lõi thép thì có quan hệ u =
                                                                                                                        dt
,từ thông φ là đại lượng phụ thuộc vào độ từ thẩm µ của lõi thép,mà µ lại phụ
thuộc vào dòng điện i nên quan hệ u(i) là quan hệ phị tuyến.
phần tần số ( Đặc tuyến Von-Ampe hình 9.2.) được xác định:
            a)                                                                a)
                         I                                                            I
    Imax




                                                                Imax
                                                                   I1
           Imin I 00




                                                                        I00
                                                                          I2
                                                                           I min
                                                0           U                                        0                  U
                                                            u                                                          u
                                b)                                                                   π /3
                                                     π /2                                               π /2
                                                                                          b)            2π/3
           H× 9.1
            nh
                                                                           H× 9.2
                                                                            nh                           π
                                                    π ωt                                                 ωt
                                (I max + I min ) + 2(I 1 + I 2 )
Thành phần 1 chiều:                                  I0 =
                                               6
                                  (I    − I min ) + (I 1 − I 2 )
Thành phần tần số cơ bản: I 1m = max
                                                3
                                   I    + I min − 2 I 00
Thành phần hài bậc 2:     I 2 m = max                                                                          (9.2)
                                             4
                                   (I    − I min ) − 2(I 1 − I 2 )
Thành phần hài bậc 3:     I 3m = max
                                                 6
                                   (I    − I min ) − 4(I 1 + I 2 ) + 6 I 00
Thành phần hài bậc 4:     I 4 m = max
                                                    12
                                                                                                         π    π
           Cũng theo cách trên có thể lấy thêm 2 toạ độ nữa là                                              µ
                                                                                                           v 5 được
                                                                                                         6    6
phương pháp 7 toạ độ.
       Phương pháp cung bội áp dụng các công thức biến đổi lượng giác sẽ có
thể xác định được các thành phần hài tuỳ theo đa thức luỹ thừa lấy đến bậc bao
nhiêu. Đa thức luỹ thừa có dạng: y(t)=a0+a1x(t)+a2x2(t)+…..+axn(t)     (9.3)
       Nếu tác động là x(t) là một dao động điều hoà x(t)=X m cos(ωt+ϕ) thì
phản ứng sẽ là:
            1        3                        3        5
y(t) = [a0 + a2 X 2 + X 4 + .....] + [a1 X m + a3 X 3 + a5 X 5 + ....] cos( ωt + ϕ) +
                  m     m                           m        m
 8 
            2                               4 
                                         8          
                       Tµ Ç
                       h nhph nm       échiÒu
                                        t                              T µnhphÇ
                                                                        h      n      sãngc ¬b ¶n

234 X 2 + 1 a X 4 + ...] cos 2(ωt + ϕ) + [ + 1 a X 3 + 5 a X 5 + .....] cos 3(ωt + ϕ) + .....
 1
[ a2 m       4 m                                3 m       5 m
2   2
 
                                                           4  16 
                                                                       
       T µnhphÇ
        h      n             hµibË 2
                                 c                                        T µnhphÇ
                                                                           h      n       hµibË ba
                                                                                              c
(9.4)
       Nếu tác động là tổng của 2 dao động điều hoà:
       x(t)=X1mcos(ω1t+ϕ1)+X2mcos(ω2t+ϕ2)
       với bậc n thường chỉ là bậc 2 hoặc 3 nên thay vào đa thức, dễ dàng xác
định được các thành phần hài.
       Trong kỹ thuật viễn thông các quá trình biến đổi phi tuyến (biến đổi phổ
của tín hiệu) thường gặp là tạo dao động
                                                                           b)
hình sin, điều biên,điều tần, biến tần, tách            a)

sóng.                                                 Z         CB      Z         CB
       Nguyên lý tạo dao động ba điểm
thuần kháng có hai dạng:                                     Z           CE    Z       CE

       -Dạng 3 điểm điện dung hình 9.3a)               Z                 Z
                                                                 BE               BE
(Colpits): ZCB-cảm tính, ZBE và ZCE-dung
tính                                                          H× 9.3
                                                               nh
       - Dạng 3 điểm điện cảm hình 9.3b)
(Hartley): ZCB-dung tính, ZBE và ZCE-cảm tính.
       Công thức tìm tần số dao động là giải từ phương trình:
                    XCB+XBE+XCE=0                                           (9.5)
       Đó là điều kiện cân bằng pha. Còn điều kiện cân bằng biên độ là
I K I. I βI=1.
       Mạch tạo dao động ba điểm RC có các dạng thông dụng:
        -Dạng có ϕk=ϕβ=π -Mạch cầu Xi-phô-rôp.Khâu khuếch đại K quay pha
tín hiệu đi π radian nên có thể dùng khuếch đại điện trở mắc Emitơ chung hoặc
hoặc khuếch đại thuật toán mắc                     a)                   b)
                                              C   C C
                                                                     R R R
đảo.Mạch quay pha trong khâu hồi tiếp
dương β có lượng quay pha cũng là Ura R R R Uht Ura                              Uht
ϕβ=π radian. Mạch này thường dùng 3                                 C   C C

đốt lọc RC hình “ó” thông cao hoặc
                                                           H× 9.4
                                                            nh
thông thấp như hình 9.4
       Với mạch hình 9.4.a)-lọc thông cao:
                                      1
                   β=                                     ;
                             5         1           1 2
                      1−          −j       [6 − (     ) ]
                         (ωCR ) 2    ωCR          ωCR                         (9.6)
                         1           1
                   ω=        ;f =
                        6R C      2π 6R  C
       Với mạch hình 9.4b)-lọc thông thấp:
                            1                              6        6
      β=                                          ;ω =       ;f =             (9.7)
           1 − 5(ωCR ) 2 + jωCR [6 − (ωCR ) 2 ]          RC       2πRC
                              1
                Lúc đó β= −      nên K=-29.
                              29
                                                                                       235
Mạch tạo dao động có thể có dạng như trên hình 9.5a, với 2 tranzisto:
T1-mạch khuếch đại emitơ chung quay pha tín hiệu 1 góc là π, T2-lặp emitơ
không quay pha mà làm nhiệm phối hợp trở kháng (tầng đệm buffer).Mạch
                            a)                              _ +                             b)
                                     a)         R’ B1
           RB1                                                                   RN
                  RC     C       C        C
                  T1                                        T2                    _          C       C    C
          Cn
                         R       R         R                             R1       +
                                                            RE
           RB2                                                                                R       R       R

                                                                                                     H åi t d ­ ¬ng
                                                                                                           iÕp
                                                                   H× 9.5
                                                                    nh
hình 9.5b) xây dựng trên khuếch đại thuật toán mắc đảo, có K=-29 nên
RN=29R1.
        -Mạch có ϕk=ϕβ=0, cả mạch khuếch đại và mạch hồi tiếp đều không
quay pha. Mạch hồi tiếp có dạng hình “ó” với nhánh ngang là R1 mắc nối tiếp
C1,nhánh dọc là R2 mắc song song C2, cho hệ số truyền là
                                                1                                                1
           β=                                                                   ;ω =
                      R1 C 2                 1                                            R 1 R 2 C 1C 2 ;             (9.8)
                 1+      +   + j(ωR 1C 2 −          )
                      R 2 C1               ωR 2 C 1
      Thường chọn R1=R2=R, C1=C2=C nên
                                           1        1       1
                                 ω=          ;f =      ; β = ; K = 3;                                                  (9.9)
                                          RC      2πRC      3
      Để có ϕk=0 thì sơ đồ xây dựng trên tranzis to phải có hai tầng khuếch đại
emitơ chung như trên hình 9.6 a).Còn trên khuếch đại thuật toán thì có sơ đồ
mắc không đảo hình 9.6b) với RN=2R’N.
                                                            a)
                                                                                                                          b)
          -Mạch
hồi tiếp dùng                                                                                                     RN
                                          RB1        RC1         R’ B1    R’ C
mạch lọc chặn                                                                                                      _
                                                                                      _                            +
dải hình T hoặc                                             Cn
                         R1 C1
T kép.Mạch điện                                       T1                   T2         +      R’ N                              R1
                                 C2             R2               R’ B2
3 cực hình 9.7a)
lọc chặn dải cầu                                                                                                  R2 C2
                       H åi t d­ ¬ng
                             iÕp                                                                                   H åi tiÕp d ­ ¬ng
T với hệ số
truyền:                                                                  H× 9.6
                                                                          nh


                             α 2 − 1 + j2α                                1
                  β (−) =                               ,         α=                                          (9.10)
                                 2
                             α − 1 + j3α                                 ωCR



236
Mạch này mắc trong mạch hồi tiếp âm như ở hình 9.7b). Khi α=1 thì
                                                                                                1
β(-)=2/3 và góc quay pha bằng 0, tần số dao động tạo ra ω =                                       . Mạch hồi tiếp
                                                                                               RC
                                       R2
dương có hệ số truyền β (+ ) =                ; β(-)=β(+)=2/3,R2=2R1.
                                     R1 + R 2
        Mạch lọc chặn dải cầu T kép hình 9.7c) khi b=0,5 có hệ số truyền:
                                               α2 −1                1
                                 β=                       ,α=                                      (9.11)
                                           2
                                      α − 1 + j4α                  ωCR
Với α=1 thì lượng
                                                                                                                 c)
              π                       a)                              b)
quay pha là ±   và                                                                                      R                 R
              2                                               +
                                                                                                        C             C
tần số của dao                        R
                                                              _
                                                                                         ura
                                                                                    R1
               1                                                  R
động là ω =      , lúc           C         C
                                                                                                    R                 C/b
              RC                                              C        C            R2
đó β=0.Nếu b>0,5
                    1                                                 H× 9.7
                                                                       nh
thì với α=1, ω =
                   RC
,β≈0 và góc quay pha ≈0.Đây là trường hợp cầu T kép lệch cân bằng, hay dùng
trong mạch tạo dao động.
       Mạch điều biên: ứng dụng nguyên lý biến đổi phổ để lấy ra tín hiệu điều
biên.Nếu đưa vào thông số phi tuyến hai thành phần:
       - Sóng mang u0m cos(ω0t+ϕ0)
          -Thành phần sơ cấp viết dưới dạng tổng của các dao động hình sin
∑ U m Ωi cos( Ω i t + ϕ i ) ,Ωi là các tần số tính từ min đến max,trong đó ω0>>Ωmax
i
        Với phép tiệm cận đặc tính của thông số phi tuyến là một đa thức luỹ
thừa(ví dụ dòng qua diot) ta dễ dàng tính được các thành phần phổ trong phép
biến đổi phi tuyến. Sau mạch biến đổi phổ là khung cộng hưởng song song,
cộng hưởng ở tần số sóng mang ω0, có dải thông bao được khoảng 2 Ωmax.Như
vậy có thể tính được từng thành phần phổ của điện áp điều biên trên khung
cộng hưởng theo công thức U(ωo ± Ωi)m=Z(ω0 ± Ωi).I(ω0 ± Ωi)m.
       Mach tạo tín hiệu điều tần: Có thể đùng tranzisto điện kháng hoặc diot
biến dung varicap tham gia vào thành phần tạo tần số của mạch tạo dao động
hình sin để tạo
ra tín hiệu điều        a)              b)                          d)
                                                         c)
tần.                  I    I          I    I
                                                                               IC        I                  IC        I
                             C                        C

                                                                                                   C
                         R                        R                        R
                                 U                        U
                                     ZV                       ZV                         U                            U
                                                                                             ZV                           ZV
                         L
                                                  C                        L
                                                                                                        R
                                                                                                                              237
                                                              H× 9.8
                                                               nh
Tranzisro điện kháng:Có bốn phương án tạo tranzisto điện kháng:
                     Phương án hình 9.8a) cần chọn I≈IC,           R>>IZLI→
       U   R    1             SL
ZV =     ≈   =       ; C td =                (9.12)
       I SjωL jωC td           R
                        Phương án hình 9.8b) cần chọn I≈IC,                         R>>IZCI→
       U        R                                 CR
ZV =     ≈          = jωL td ;           L td =                      (9.13)
       I         1                                 S
              S
                jωC
       Phương án hình 9.8c) cần chọn I≈IC, IZLI >>R
                                      U jω L                                L
                             →ZV =      ≈    = jω L td ;          L td =            (9.14)
                                      I   SR                               SR
        Phương án hình 9.8d) cần chọn I≈IC, IZCI >>R →
                  U    1       1
           ZV =     ≈      =         ;                      C td = CSR              (9.15) .
                  I jω CSR   jω C td
     Trong các phương án trên, công thức cuối có sự tham gia của hỗ dẫn S của
tranzisto.Hỗ dẫn này biến thiên theo tín hiệu âm tần.
       Diot biến dung có điện dung CD biến thiên theo điện áp âm tần.
        Các mạch điều tần thông dụng hường là mạch tạo dao động hình sin
thuần kháng với tần số của dao động được tạo ra tính theo công thức
          1
f=                ; Trong đó hoặc LK họăc Ck có sự tham gia của điện cảm hoặc
     2π L k C k
điện dung biến thiên theo tín hiệu âm tần nên tạo ra được dao động điều tần.
          Quan hệ                   a)                                       b)
giữa pha và tần số
                     TÝ hiÖu M¹ ch vi
                      n                 M¹ ch TÝ hiÖu
                                                 n          TÝ hiÖu M¹ ch
                                                              n                 M¹ ch      TÝ hiÖu
                                                                                             n
là quan hệ đạo s¬ cÊp ph©n             ®iÒ tÇ ® iÒu pha
                                          u n                s¬ cÊp tÝ ph©
                                                                      ch   n   ®iÒ pha ® iÒu pha
                                                                                  u
hàm -tích phân
                                                     H× 9.9
                                                         nh
nên có thể lấy tín
hiệu điều pha từ mạch điều tần và ngược lại như trên hình 9.9.
         Tách sóng biên độ: để tách sóng tín hiệu điều biên, cần dùng thông số
phi tuyến để từ phổ ωtt, ωtt ± Ωi tạo ra phổ mới, (ωtt là tần số sóng mang trung
tần) trong đó có tần số hiệu để nhận được các tần số sơ cấp Ωj rồi dùng khâu
lọc RC để lọc lấy các thành phần này,
loại bỏ các sản phẩm phụ như trên sơ đồ                                         khuÕch ®¹ i tÝn
hình 9.10.Như vậy điện áp tách sóng là                       Th«ng               hiÖu s¬ cÊp
                                                    u®b(t)
thành phần dòng có tần số Ωi nhân với                         sè phi C     R    UTS
                                                              tuyÕn
tổng trở R// C tính tại tần số đó. Mạch
tách sóng sẽ có chất lượng tốt nếu chọn                            H× 9.10
                                                                     nh

R và C thoả mãn điều kiện tách sóng:
                            T0<<RC<< TΩc                                 (9.16)

238
Trong đó T0 là chu kỳ của dao động sóng mang ω0, TΩc là chu kỳ của thnàh
phần tần số sơ cấp cao nhất.
       Tách sóng tần số: Có thể tách sóng bằng cách biến dổi tín hiệu điều tần
thành tín hiệu vừa điều biên vàư điều tần rồi dùng tách sóng biên độ hoặc biến
đổi về tín hiệu điều pha rồi dùng tách sóng pha. Để biến đổi tín hiệu điều biên
về tín hiệu điều biên-điều tần có thể dùng một hoặc hai khung RLC song song
lệch cộng hưởng.Khi đó tần số của tín hiệu điều tần càng tiến về phía tần số
cộng hưởng của khung cộng hưởng thì điện áp trên nó càng lớn và ngược
lại.Kết quả điện áp trên khung cộng hưởng là điện áp vừa điều biên vừa điều
tần.Dùng mạch tách sóng biên độ để tách lấy tín hiệu sơ cấp.
      Tách sóng pha: Biểu thức của tín hiệu điều pha uđp(t)=U0m cos[ωttt+ϕ(t)]-
trong đó ωtt là tần số trung tần trung tâm,ϕ(t) là pha biến thiên theo tín hiệu sơ
cấp-tin tức chứa trong ϕ(t).Để tách sóng có thể biến đổi nó về tín hiệu điều biên
bằng cách cộng thêm một dao động chuẩn uch(t)=Uch m(ωttt+ϕ0).Dao động này
có tần số không đổi đứng bằng tần số trung tần và có góc pha đầu
ϕ0=const,th]ờng lấy ϕ0=0.Như vậy điện áp tổng sẽ tính theo quy tắc hình bình
hành:
               U ∑ = U 0 m + U 2 + 2U om U chm cos ϕ(t)
                       2
                               chm                                  (917)
    Theo (9.17) thì biên độ của điện áp tổng biến thiên theo ϕ(t).Điện áp này
đưa vào mạch tách sóng biên độ sẽ tách được tín hiệu sơ cấp.




                                       bài tập
9.1. Cho đặc tuýên của một diot đưới dạng các số liệu thực nghiệm trong
bảng
      9.1
                                                               Bảng 9.1
  U[V] 0         0,2      0,4     0,6     0,8 1,2 1,4         1,6     1,8 2,0
  I[mA 0         2,8      5,1     8,1     12 23, 31 40,4 51,              65
    ]                                            2                     2
a) Hãy tiệm cận đặc tuyến của diot bằng đa thức bậc hai i=a0+a1u+a2u2 sử dụng
phương pháp nội suy ở tại 3 toạ độ có chữ in đậm trong bảng 9.1
b) Theo đa thức bậc hai tiệm cận được, tìm sai số tuyệt đối ở tất cả các toạ độ
trong bảng trên.
c) Vẽ đồ thị đường cong thực nghiệm và đường cong tiệm cận trên cùng một hệ
trục toạ độ. Giải thích tại sao tại các toạ độ nội suy vẫn có sai số.
2. 2.

                                                                             239
Cho đặc tuýên của một diot đưới dạng các số liệu thực nghiệm trong bảng 9.2
                                                             Bảng9.2
        U[V] 0 0,2          0,4    0,6     0,8      1    1,2  1,4     1,6
       I[mA] 0 2,87 6,74 9,74 22,5 35, 53,5 76,4 105,2
                                            3       8     5    6
a) Hãy tiệm cận đặc tuyến của diot bằng đa thức bậc hai i=a0+a1u+a2u2 sử dụng
phương pháp nội suy ở tại 3 toạ độ in đậm trong bảng 9.2
b) Tìm sai số tuyệt đối ở các tạo độ còn lại trong bảng 9.2.
c) Vẽ đồ thị đường cong thực nghiệm và đường cong tiệm cận trên một hệ trục
toạ độ

9.3.Cho đặc tuýên của một diot đưới dạng các số liệu thực nghiệm trong bảng
    9.3                                                       Bảng 9.3
        U[V] 0 0,2        0,4    0,6    0,8     1     1,2     1,4    1,6
       I[mA] 0 2,87 6,74 9,74 22,5 35, 53,5 76,4 105,2
                                         3      8      5       6
a)Hãy tiệm cận đặc tuyến của diot bằng đa thức bậc ba i=a 0+a1u+a2u2 a3u3 sử
dụng phương pháp nội suy ở tại 4 toạ độ có chữ in đậm trong bảng 9.3
b)Theo đa thức tiệm cận được, tìm sai số tuyệt đối ở tất cả các toạ độ trong
bảng trên.
c) Vẽ đồ thị đường cong thực nghiệm và đường cong tiệm cận được trên cùng
một hệ trục toạ độ.

9.4. Cho đặc tuyến của một diot biến dung varicap trên hình 9.11
a)Hãy tiệm cận đặc tuyến bằng đường gấp khúc khi varicap làm việc trong
đoạn AB
b) Tìm sai số tuyệt đối tại 5 toạ độ nằm trong khoảng AB (trừ 2 điểm Avà B)
                    C [pF]
                    D
              3


                                                         B
             2,5


              2


             1,5


              1                      A




                   -1,6   -1,4   -1,2 -1,0 -0,8   -0,6   -0,4   -0,2   0 U [V]
240                                   H× 9.11
                                         nh
9.5. Cho đặc tuyến Von-Ampe của một diot trên hình 9.12. Người ta đặt lên
diot điện áp định thiên U0=1V và một điện áp hình sin có biên độ 0,5 V.
a) Hãy xác định biên độ các thành phần hài của dòng qua diot bằng phương
pháp ba toạ độ.
b) Hãy xác định biên độ các thành phần hài của dòng qua diot bằng phương
pháp năm toạ độ.
                     I[mA]
               150
               140
               130
               120
               110
               100
               90
               80
               70
               60
               50
               40
               30
               20
               10

                 0    0,2    0,4   0,6   0,8    1,0 1,2   1,4   1,6   1,8 U [V]
                                               H× 9.12
                                                nh
9.6. Cho đặc tuyến của một diot được biểu diễn bằng đa thức bậc 2:
                               i=0,002 +0,02u+0,05u2.
Tác động lên đi diot là điện áp u=1+ 0,5cos ωt [V]
      a)Hãy xác định biên độ các thành phần hài trong dòng qua diot bằng
phương pháp cung bội.
    b) So sánh kết quả nhận được với kết quả của bài tập 9.5a) và cho kết luận
về hàm giải tích của đồ thị hình 9.12.

9.7. Cho đặc tuyến của diot được tiệm cận bằng đa thức bậc 2:
                           i=0,0002+0,0004u+0,003u2.
    Đặt lên đi diot điện áp tổng:
          u=1,5+0,8cosΩt+cosω0t=1,5+0,6cos(8.103t)+0,8cos(106t)[V]
    a) Xác định các thành phần tần số của dòng qua diot và biên độ các tần số
       đó.
    b) Vẽ đồ thị phổ của dòng qua diot.
    c) Xây dựng mạch và tính các thông số mạch để lấy ra điện áp có các thành
       phần tần số 992.103rad/s, 106rad/s và 1 008.103rad/s.
    d) Điên áp được lấy ra là điện tín hiều điều biên, điều tần hay điều pha.
       Tìm biểu thức tức thời của điện áp ra và vẽ dạng đồ thị thời gian của nó.

                                                                                  241
9.8. Trên hình 9.13a) là sơ đồ khối của máy thu AM biểu diễn từ anten thu đến
mạch lọc trung tần. Hình 9.13b) là đồ thị dạng phổ của một đài phát thanh điều
biên AM mà máy thu cần thu. Biết tần số trung tần (sóng mang trung tần) là
465 Khz.
      a) Bộ dao động ngoại sai phải làm việc ở tần số là bao nhiêu để thu được
tín hiệu hiệu AM có phổ trên.
     b)Vẽ dạng phổ của tín hiệu trung tần trên thang tần số là Khz.
       c)Tính (chọn) các thông số của hai mạch cộng hưởng RLC song song
ghép qua Cgh làm việc ở chế độ ghép tới hạn trong mạch hình 9.13a) để lọc bỏ
các sản phẩm phụ.

                                                      a)


                                    Cgh


  Tí i khuÕ ® i
           ch ¹                                   R
                                                                              KhuÕ ch
     trung tÇn  utt C     L         R                       PhÇ tö trén
                                                               n              ® i cao
                                                                               ¹
                                                                                              M¹ ch
                                        C                                                      vµo
                                                  L                             tÇn



                              M¹ ch biÕ tÇ
                                       n n

                                                           M¹ ch dao ® éng
                                                             ngo¹ i sai




                               b)




                                                                685
                                        675                684,9 685,1                  695       f (Khz)

                                                           H× 9.13
                                                            nh




Chỉ dẫn: Các công thức của mạch dao động ghép qua điện dung:
                ˆ
                T ( jω) ≈
                                                  KQ
                                (1 + K Q − Q 2 ν 2 ) 2 + 4Q 2 ν 2
                                          2   2

                   C gh                   C gh + C                      1                        ω0
           K=                  ; Q=                    ; ω0 =                     ; ∆ω 0,7 = 2
                 C + C gh                     g                   L (C + C gh )                  Q


242
9.9. Cho mạch tạo dao động hình sin 3 điểm trên hình 9.14. Biết rằng các điện
dung Cn, CE và CL (cỡ hàng chục µF trở lên) có trị số khá lớn, nên tại tần số
                                                  1    1    1
dao động sụt áp trên chúng có thể bỏ qua ( tức       ,    ,     coi ≈ 0 )
                                                 ωC n ωC E ωC L
     a) Tìm hiểu chức năng của các linh kiện trong mạch.
     b) Hãy vẽ sơ đồ rút gọn của mạch theo tần số dao động và xác định đây
        là dao động kiểu Hartley(3 điểm điện cảm) hay Colpits(3 điểm điện
        dung).
     c) Tính tần số dao động tạo ra khi C1=100nF, C2=1nF, C3=5nF, L=1mH.
                           +E-                                       +E-

             CL                                  CL        RC
                     RC
              R B1                                R B1                     C2
                                 C3
                                                                                   L2
                                 C2      L                                 C3
                                                                                   L1
                                 C1                                        C1
              Cn                                  Cn


             R B2                                 R B2
                     RE               H× 9.14
                                       nh                  RE                      H× 9.15
                                                                                    nh
                           CE                                         CE


9.10. Cho mạch tạo dao động hình sin 3
điểm trên hình 9.15. Biết rằng các điện dung Cn, CE và CL có trị số khá lớn
nên tại tần số dao động sụt áp trên chúng có thể bỏ qua ( tức
 1    1    1
    ,    ,     coi ≈ 0 )
ωC n ωC E ωC L
  a)Tìm hiểu chức năng của các linh kiện trong mạch.
  b)Hãy vẽ sơ đồ rút gọn của mạch theo tần số dao động và xác định đây là
  dao động kiểu Hartley(3 điểm điện cảm) hay Colpits(3 điểm điện dung).
  c)Tính tần số dao động tạo ra khi C1=50pF, C2=125pF, C3=25pF, L1=280µF
mH, L2=155,2 mH

                                                                a)
9.11.Trong mạch tạo dao động hình sin
                                                            RN
hình 9.16a) có khâu khuếch đại K và khâu                    _              C        C       C
                                                      R1
hồi tiếp β làm nhiệm vụ quay pha.                           +
                                                   K                       R        R       R
a) Viết điều kiện cân bằng biên độ và cân                        U ra                               Uht
                                                                           β
   bằng pha tổng quát cho mạch.
b) Chứng minh rằng hệ số truyền đạt của                         b)
   mạch quay pha là:                                        RN
                                                            _                  R        R       R
                                                      R1
                                                            +
                                                   K             U ra      C        C       C       Uht
                                                                           β                    243
                                                                     H× 9.16
                                                                      nh
.
     U ht                       1
β= . =
                      5         1          1
   U ra 1 −                 +      [6 −          ]
                   (ωCR ) 2
                              jωCR      (ωCR ) 2
c) Từ điều kiện cân bằng tìm biểu thức tần số dao động.
d) Tính các thông số của mạch để mạch làm việc ở tần số 1 Khz khi chọn R=1
    KΩ, R1=33 KΩ.
9.12. Mạch điện hình 9.16b) là mạch tạo dao động hình sin với khâu khuếch
đại K và khâu hồi tiếp β làm nhiệm vụ quay pha.
    a)Viết điều kiện cân bằng biên độ và cân bằng pha tổng quát cho mạch.
    b) Chứng minh rằng hệ số truyền đạt của mạch quay pha là:




                                                                  R
                                                                                     TD§
                                                                                     ® u
                                                                                       iÒ




                                                                                            ura
                                                                            C         tÇn
                                                                  L             L’
                                                     TÝ hiÖu s¬
                                                      n
                                                        cÊp




                                                                  H× 9.17
                                                                   nh

            .
            U ht           1
     β= . =        2 2 2             2 2 2
        U ra 1 − 5ω C R + jωCR (6 − ω C R )
c) Từ điều kiện cân bằng tìm biểu thức tần số dao động.
d) Tính các thông số của mạch để mạch làm việc ở tần số 2 Khz khi chọn
C=30nF, R1=50 KΩ.

9.13. Mạch tạo dao động điều tần của một máy phát thanh FM dùng tranzisto
điện kháng mắc như hình 9.17, trong đó phần đóng khung là khung cộng
hưởng, quyết định tần số dao động. Tần số dao động tạo ra tính theo công thức
            1
f=                  , trong đó Lk và Ck là thông số tương đương của khung cộng
     2π L k C k
hưởng. Cho các thông số của mạch như sau: L’=0,5µH; C=5pF; L=5µH;
R=20KΩ.
     Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của tranzisto điện kháng biến
thiên trong khoảng S=5,2÷6,42mA/V. Khi không có điện áp sơ cấp tác động thì


244
hỗ dẫn của tranzisto nhận giá trị 5,8 [mA/V]. Giả thiết bỏ qua các thông số ký
sinh của mạch.
   a) Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở trạng thái câm (không có điện
       áp sơ cấp tác động).
   b) Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi có điện áp sơ cấp tác
       động.
   c) Xác định độ di tần cực đại của tín hiệu FM.
   d) Vẽ định tính dạng đồ thị thời gian của
       dao động được tạo ra khi có điện áp
       sơ cấp hình sin tác động.
9.14. Mạch tạo dao động điều tần của một             L
                                                               L’
máy phát thanh FM dùng tranzisto điện kháng                           TD§
mắc như hình 9.18.với tần số dao động tạo ra                          ® u
                                                                       iÒ




                                                                                    ura
                                                                 C
                              1                                              tÇn
tính theo công thức f =
                                                                         R
                                        .Trong đó       TÝ hiÖu s¬
                                                         n
                          2π L k C k                       cÊp
Lk và Ck là thông số tương đương của khung
cộng hưởng(phần đóng khung trong sơ đồ).                     H× 9.18
                                                              nh
Cho các thông số của mạch như sau:
  L= 1,5 µH, L’=0,5 µH;R=50 Ω, C=5 pF.
     Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của tranzisto điện kháng biến
thiên trong khoảng 7÷8 [mA/V]. Khi không có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ
dẫn của tranzisto nhận giá trị trung bình cộng của các giá trị trên.Giả thiết bỏ
qua các thông số ký sinh của mạch.
    a)Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở trạng thái câm (không có điện
    áp sơ cấp tác động)
    b)Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi có điện áp sơ cấp tác động.
    c)Xác định độ di tần cực đại trung bình của tín hiệu FM.

9.15. Mạch tạo dao động điều tần của một
máy phát thanh FM dùng tranzisto điện
kháng mắc như hình 9.19 với tần số dao động
                                                                     C
                                           1
tạo ra tính theo công thức f =                      .                        TD§
                                       2π L k C k                            ® u
                                                                               iÒ
                                                                                     ura




Trong đó Lk và Ck là thông số tương đương                   C’                tÇn
                                                      R         L
của khung cộng hưởng. Cho các thông số của    TÝ hiÖu
                                                n
                                               s¬ cÊp
mạch như sau:
  L= 0,5 µH, R=50 Ω, C=2 pF,C’=5 pF.
    Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn           H× 9.19
                                                         nh

của tranzisto điện kháng biến thiên trong
khoảng 5÷7,5 [mA/V]. Khi không có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của
                                                                                    245
tranzisto nhận giá trị 5,623 [mA/V]. Giả thiết bỏ qua các thông số ký sinh của
mạch.
    a) Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở trạng thái câm (không có điện
    áp sơ cấp tác động)
    b) Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi có điện áp sơ cấp tác
    động.
    c) Xác định độ di tần cực đại của tín hiệu FM.

9.16. Mạch tạo dao động điều tần dùng tranzisto điện kháng mắc như hình 9.20
với tần số dao động tạo ra tính theo công thức
         1
f=                .Trong đó Lk và Ck là thông số
     2π L k C k
tương đương của khung cộng hưởng. Cho các                       R
thông số của mạch như sau:                                                                     TD§
                                                                                               ® u
                                                                                                 iÒ




                                                                                                          ura
  L=1µH, R=25KΩ, C=C’=5pF.                                              C’                      tÇn
                                                                             L
     Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn       TÝ hiÖu s¬
                                                       n           C
của tranzisto điện kháng biến thiên trong                cÊp

khoảng 13÷17,5 [mA/V]. Khi không có điện
áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của tranzisto                         H× 9.20
                                                                     nh
nhận giá trị 15 [mA/V]. Giả thiết bỏ qua các
 ký sinh của mạch.                                                          C             gh
    a)Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở
    trạng thái câm (không có điện áp sơ cấp tác
    động).                                                       TD§
                                                                    ura




                                                                      L                              U0
                                                                           C
    b)Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi                                          uΩ
    có điện áp sơ cấp tác động
    c)Xác định độ di tần cực đại của tín hiệu FM.                                              © tÇ
                                                                                                m n


                                                                                 H× 9.21
                                                                                  nh

9.17.Mạch điều tần dùng varicap có sơ đồ rút gọn
trên hình 9.21. và đặc tuyến của varicap cho trên hình 9.22. Trong hình 9.21
phần đóng khung là khung cộng hưởng quyết định tần số của dao động tạo ra
                                   1
tính theo công thức f ≈                  .Biết L=0,5 µH, C=4 pF, điện áp sơ cấp đơn
                            2π L k C k
âm là uΩ(t)=0,6 cos(ωt) [V], U0 =- 0,8V.
a) Hãy xác định tần số của dao động tại các thời điểm điện áp âm tần có giá trị
0 V; 0,2V ; 0,4 V; 0,6 V và -0,2V ; -0,4 V; -0,6 V
b) Xác định độ di tần cực đại trung bình.
                                                                                 Cv[pF]

                     0,70
                     0,65
                     0,60
246
                     0,55
                     0,50
                     0,45
                     0,40
                     0,35
                     0,30

                            -1,6   -1,4 -1,2 -1,0   -0,8   -0,6   -0,4    -0,2   0   U [V] +

                                            H× 9.22
                                             nh
9.18. Mạch điều tần dùng varicap có sơ đồ rút gọn trên hình 9.21( bài tập
9.17).Các thông số của mạch L=0,5 µH, C=2,5 pF;Varicap có đặc tuyến là
đoạn AB đã được tiệm cận như trong BT 9.4. Điện áp một chiều đặt lên
varicap là U0=-0,7 V.Tín hiệu sơ cấp (âm tần)có biên độ là 0,3V. Hãy xác định
tần số của dao động tại các thời điểm điện áp sơ cấp có giá trị 0 V; 0,1V ; 0,2
V; 0,3 V và -0,1V ; -0,2 V; -0,3 V.

9.19.Người ta đưa vào mạch điện hình 9.23 điện áp điều biên đơn âm có
        biểu thức giải tích uđb(t)=0,5(1+ 0,5 cos 2π.1000t) cos 2π.107t [V].
        Hình 9.24 là đồ thị thời gian của một đoạn tín hiệu điều biên này.
a)Giải thích tác dụng của các linh kiện trong mạch tách sóng.
b) Trên cơ sở đồ thị hình 9.24 hãy vẽ định tính dạng đồ thị của tín hiệu âm tần
lấy ra khi thoả mãn điều kịên tách sóng.
c) Kiểm tra lại điều kiện tách sóng nếu chọn C=0,01 µF, R=2 KΩ
d)Tính giá trị của điện áp tách sóng lấy ra phía sau tụ ghép C gh= 100 µF nếu
biết đặc tuyến của diot là hàm bậc hai i=0,002 +0,02u+0,05u2, với giả thiết là
chỉ lấy ra thành phần tần số âm tần
số hữu ích.                                  u®b


                              Cgh




          u®b (t)             U TS      0                                   t
                      C       R




                    H× 9.23
                     nh                             H× 9.24
                                                     nh



9.20.Mạch tách sóng hình 9.25 có điện áp
điều biên đưa vào mạch là:
uđb(t) =U0m (1+mcos Ωt)cos ω0 t.                   u®b (t)         U TS

       a) Hãy sử dụng phương pháp cung bội                   C     R

          phân tích(tổng quát) phổ của dòng
          qua điot nếu đặc tuyến của diot
                                                           H× 9.25
                                                            nh
          được tiệm cận bằng đa thức bậc hai
          i=a0+a1u+a2u2.
       b) Với diot có đặc tuyến là hàm bậc hai i =0,002 +0,02u+0,05u2 ; Chọn
          tải RC là R=1KΩ,C=0,05µF để tách sóng cho tín hiệu uđb(t)=0,55[1


                                                                          247
+0,8cos 2π.1250t]cos(2π.640 000t) [V]. Hãy xác định biên độ phức
          điện áp các thành phần tần số ở đầu ra của mạch:
      -Tần số hữu ích 1250 Hz
      -Tần số hài bậc 2 của nó (2500 Hz- gây méo phi tuyến)
       -Tần số cao tần (640 Khz –gọi là lọt cao
tần) lọt ra tải khi điện dung ký sinh của điot ở
tần số này là 150 pF                                          D
                                                             Rng R
                                                                      C        Ct     Rt
                                                                          L               U TS
9.21.Trong mạch tách sóng tần số hình
                                                    i ®t(t)
9.26,mạch khuếch đại trung tần cuối tương
đương với một nguồn dòng điện của tín hiệu                    M¹ ch biÕ n
                                                  Nguån tÝ  n
điều tần có biểu thức:                            hiÖ ® u
                                                      u iÒ
                                                                 ® tÝ
                                                                  æi n
                                                              hiÖ ® u
                                                                   u iÒ       M¹ ch t¸ ch
                                                       tÇn
iđt=10 cos(2π.8.106t+39,78sin 2π.1000t) [mA]                  tÇn thµnh
                                                                tÝ hiÖ
                                                                  n u
                                                                              sãng biª n
                                                                                  ®é
                                                              ® u biª n-
                                                                iÒ
với nội trở là điện trở thuần Rng=15 KΩ.Mạch                   ® u tÇn
                                                                 iÒ

biến đổi tín hiệu điều tần thành tín hiệu điều                            H× 9.26
                                                                           nh

biên-điều tần là khung cộng hưởng đơn có
các thông số:L≈1µH; C=390pF ; R=30 KΩ.
 Hãy tìm biểu thức tức thời của tần số dòng tín hiệu điều tần trên.
    a) Vẽ định tính dạng đồ thị thời gian tín hiệu sơ cấp và tần số của tín hiệu
       điều tần(chương4,xem trang 120 sách này)
    b) Tính các tần số tức thời của tín hiệu tại các thời điểm t=0,t=0,25 mS và
       t=0,5 mS.
    c) Tính modun tổng trở của khung cộng hưởng tại các tần số vừa tính
       được ở mục b)
    d) Coi pha ban đầu của đường bao tín hiệu điều biên-điều tần bằng 0,tìm
       biểu thức tức thời của điện áp điều biên - điều tần ở đầu ra của mạch
       biến đổi.
    e) Tìm biểu thức của tín hiệu tách sóng cho tần số hữu ích (tần số 1000 Hz)
       nếu Rt=1,2KΩ, Ct=0,01µF và đặc utyến của diot được tiệm cận bằng đa
       thứ bậc hai: i =0,002 +0,02u+0,05u2.

                           Bài giải-đáp số –chỉ dẫn
9.1. a0≈0,002038;a1=0,000928;a3=0,014; i=0,002038+0,000928 u+0,014u2
                                                      Bảng 9.4
        U[V]      0         0,2         0,4       0,6       0,8       1,2
       I[mA]      0         2,8         5,1       8,1       12       23,2
     It.cận[mA] 2,03      2,7836       4,649    7,6348    11,740   23,31
                  8                      2
      ∆I[mA]    2,03      0,0164       0,450    0,4652     0,26      0,11

248
8                                      8
           U[V]                           1,4                              1,6                 1,8              2,0
          I[mA]                           31                              40,4                51,2               65
        It.cận[mA]                      30,777                          39,363              49,068            59,894
         ∆I[mA]                         0,2243                           1,037               2,132             5,106

9.4. CD=2,73333u+3,6133 (U tính bằng von, CD tính bằng pF)

9.5. a) I0=78,25 mA,I1m=60 mA, I2m= 62,5                 mA.
      b) I 0 ≈ 78,17 mA , I 1m ≈ 64,67 mA ; I 2 m = 6,25mA ; I 3m = 4mA ; I 4 m = 0,75
9.7.
              a) Thay u=U0+UΩmcosΩt+U0m cos ω0t vào công thức tổng quát
i=a0+a1u+a2u2 để tìm được công thức các thành phần dòng điện, sau đó thay số
vào sẽ tính được:
  I0 = 9,05mA;IΩm= =5,64mA;Iωo m=7,52mA;I(ω0 ± Ω)m =1,44mA;I2Ωm=0,54 mA;
I2ωom= 0,95mA.
     b)Phổ của dòng qua diot hình 9.27.
      c) Tín hiệu gồm 3 tần số 992 000 rad/s,1 000 000 rad/s và 1 008 000rad/s
là tín hiệu điều biên đơn âm. Để chọn nó ta xây dựng mạch trên hình 9.28. Có
thể chọn các thông số mạch cộng hưởng: L= 0,1 mH, C= 10 nF thì tần số cộng
hưởng là:
      I0=9,05 mA



                                               I ω 0m=7,52 mA
        I Ω m= 5,64 mA



                                   I ( ω0 − Ω )m=1,44 mA I ( ω0 + Ω )m=1,44 mA
                  I2 Ω m=0,54 mA                                                            I 2 ωom=0,95 mA

        0
                8000                                                                         2 000 000        rad/s
                   16 000                         1 0000000
                 Ω 2
                     Ω
                                                        ω                                       2ω o
                                             992 000        1 008 000
                                               ω0 − Ω        ω0 + Ω


                                                               H× 9.27
                                                                nh
            1                1
  ω0=             =                 = 1 000 000 r d /s
                                                 a
                                                                                                i
         LC           10 .10 −8
                            −4

  Bề rộng phổ là 16 000 rad/s
                                                                                               C         R    L
                                                                                 uΩ(t)
                                                                                                                      U ®b(t)

                                                                                  u ω (t)
                                                                                     0




                                                                                         U0=1,5V
                                                                                                          H× 9.28
                                                                                                           nh         249
ω0    ω0       1
∆ω 0,7 =      =        =    ≥ ∆ω = 16 000
           Q    ω 0 CR   CR
                                                   Chọn R= 6,25 KΩ
         1         1
R≤           =             = 6 250 Ω = 6,25 K Ω
     16 000.C 16 000.10 −8
d) Các thành phần điện áp ra:
Z (ω0) =6250 Ω
                                                                   1
Z (ω 0 + Ω) = Z (1 008 000) = 6250 + j(1 008 000.10 − 4 −                     )=
                                                            1 008 000.10 −8
= 6250 + j ,59 ≈ 6250
         1
                                                             1
Z (ω 0 − Ω) = Z (992 000) = 6250 + j(992 00010 − 4 −                   )=
                                                       992 000.10 −8
≈ 10 000 − j ,59 ≈ 6250
           1
            →U0m=7,52.6,25=47 V
             U(ωo ± Ω)m=1,44.6,25=9

   uđb(t)≈ 47 cos 1 000 000t +9cos 992 000t+9 cos 1 008 000t
                  =47(1+0,383 cos 8 000t) cos 1 000 000 t    ;
                  (mU0m/2=m47/2=9→m=18/47≈0,383)
9.8.
      a) fns=465+685=1150 Khz=1,15Mhz
      b) Lấy tần số ngoại sai trừ đi phổ trên hình 9.13b) sẽ được phổ của tín
          hiệu trung tần: biên dưới 455÷464,9Khz, sóng mang 465Khz, biên
          trên 465,1÷475Khz; ∆F=20Khz.
       c) Có thể chọn: ftt=465 000; ωtt= 2π.465000= 2 921 681 rad/s;
                               bề rộng phổ: ∆F=20 Khz;
        Chọn ∆F0,7 =20,5 Khz ≥ ∆F; ∆ω0,7=2π. 20 600=128 805 rad/s ;
        Khung cộng hưởng làm việc ở chế độ ghép tới hạn KQ=1.




250
ω0         ω0         2 921 681        ω 0 (C + C gh )
∆ω 0,7 = 2            →Q = 2         = 2           ≈ 32 =                 = ω 0 (C + C gh )R
                   Q         ∆ ω 0,7     128 80 5                g
                        1                C gh                    1           C
KQ = 1 → K =               = 0,03125 =          =                       ;        = 31
                        32             C + C gh                   C         C gh
                                                           1+
                                                                 C gh
Chä C gh = 10 pF ; C = 31C gh = 310 pF ;
   n
               1                             1
L=                        =                          −12
                                                           = 3,6616.10 − 4 H ≈ 0,366mH
     ω 2t (C
       t       + C gh )                      2
                              2 921368 .320.10
            Q                 32
R=                   =                    = 34,23K Ω ≈ 34K Ω
     ω tt (C + C gh ) 2 921368.320.10 −12
 Ë
Vy R = 34 K Ω , L = 0,366mH , C = 310 pF , C gh = 10pF

9.9. b) Sơ đồ rút gọn theo tần số tín hiệu có dạng
trên hình 9.29. với RB=RB1//RB2.Đây là sơ đồ 3                                                                 L
điểm điện dung Colpits.                                                                                                           RC
                                                                                                          C1
                                                c)
                                                                                                                            C3
       1     1      1
          +     +                                                                                                  C2
      C1 C 2 C 3           1,21.10 9                                                   R
ω=                     =         −3
                                     = 1,1.10 6 r d /s;
                                                 a                                          B

             L                10
f ≈ 175 070 Hz . = 175,07 Khz                                                                         H× 9.29
                                                                                                       nh


9.10. Ba điểm điện cảm Hartley.
                   1    1     1
                     +     +
                   C1 C 2 C 3
        ω=                      = 12 ,5.10 6 r d /s; f ≈ 1,989M
                                              a                hz
                     L1 + L 2


9.11. Hình 9.30a). ω =2π.1000; C ≈ 65nF
                         1        R
   Từ đó β = −              ; K= − N = −29 → R N = 29.R 1 = 957 K Ω
                         29       R1
                                  a)                                                   b)

                              RN                                                   RN
                              _          C       C   C                             _                  R        R       R
                   R1                                                   R1
                              +                                                    +
               K                         R       R   R                  K                         C       C        C
                                   Ura                     Uht                              Ura                            U ht
                                         β                                                        β

                                                            H× 9.30
                                                             nh


                                                                                                                                   251
9.12. Hình 9.30b.C=30 nF, R1=50 KΩ. R ≈ 6,5K Ω; R N = 1,45 M Ω
9.13. Hình 9.31. L’=0,5 µH; C=5pF; L=5µH; R=20KΩ.
                                                                                      SL
         Tranzisto điện kháng tương đương cới điện dung C td =                           →CK=C+Ctd
                                                                                       R
         a)Khi máy (Micro)ở trạng thái câm:
                    S tb L 5,8.10 −3.5.10 −6
        C td =            =                  =
                      R         20.10 3
                                                                               R
        1,45.10 −12 F = 1,45pF                                                                     TD§
                                                                                                   ® u
                                                                                                     iÒ




                                                                                                          ura
        C k 0 = 1,45 + 5 = 6,45pF ;                                                     C           tÇn
                                                                               L              L’
                            1
         f0 =                         =
                   2π L k C k 0
                                1
                                                = 88,6248 Mhz                       H× 9.31
                                                                                     nh
         2π 0,5.10 −6.6,45.10 −12
         b)Khi có tín hiệu sơ cấp:
        SL     (5,20 ÷ 6,42). 10 −3.5.10 −6
C td =      =                   3
                                            = 1,3.10 −12 ÷ 1,605.10 −12 F = 1,3 ÷ 1,605pF
         R               20.10
Ck   = 5 + (1,3 ÷ 1,6) = 6,3 ÷ 6,605pF = C k min ÷ C k max
                        1                           1
fmax =                               =                              ≈ 89,6736 Mhz
              2π L k C K min             2π 0,5.10 −6 .6,3.10 −12
                      1                                               u®t
fmin =                               =
              2π L k C K max
                    1
                                           ≈ 87,5878 Mhz
2π 0,5.10 −6 6,605.10 −12
                                                                                                                t




                                                                                    H× 9.32
                                                                                     nh

c)            ∆F   t ª n = fma
                   r          x     − f0 =
                89,6736 − 88,6248 = 1,0508 Mhz
∆F   d ­ íi   = f0 − fmin =    88,6248 − 87,5878 = 1,0370 Mhz
               Độ di tần cực đại trung bình: ∆FTB=(1,0508+1,0370)/2=1,0439Mhz
              d)Đồ thị tín hiệu có dạng hình 9.32.
                       L
9.14. L td =             ; LK=Ltd+L’
                      SR

9.15.Ctd=CSR; CK=Ctd+C’

252
9.16. Hình 3.32.
         CR
L td =       ; S 0 = 15; L = 1µH ;
          S
          5.10 −12 .25.10 3
L td 0 =             −3
                             = 8,333.10 −6 H ;
              15.10
                  5.10 −12 .25.10 3
L td max ÷min =                     = 9,615 ÷ 7,143;
                  (13 ÷ 17,5)10 −3
                                         7,53.1
L k = L / L td = 1µH / L td ; L K 0 =
           /               /                     ≈ 0,893; L k max = 0,906; L k min = 0,877
                                          8,53
                     1
f0 =                                = 75,3198M ; fmax = 76,0038; fmin = 74,7775M
                                                hz                                      hz
                        −6      −12
       2π 0,893.10 .5.10
∆F tr ª n = 76,0038 − 75,3198 = 0,684 M = 684Khz ;
                                       hz
∆F d ­ íi = 75,3198 − 74,7775 = 0,5423M = 542,3Khz
                                       hz
                                                 a)                                Cv[pF]
                     0,70
                     0,65
                     0,60
                     0,55
                     0,50
                     0,45
                     0,40
                     0,35
                     0,30

                             -1,6   -1,4 -1,2 -1,0  -0,8    -0,6   -0,4   -0,2    0   U [V] +
                                                      U0
                                    -0,6 -0,4   -0,2 0      0,2    0,4    0,6
                                                                                 uΩ [V] +
                             b)

             H× 9.33
              nh




                                                      ωt

9.17. Hình 9.33a) đặc tuyến của Varicap. Trên đó đặt lên điện áp tín hiệu sơ
cấp hình 9.33b). Từ 2 đồ thị xác định được các giá trị của điện dung varicap và
kết qủa tính toán tần số dao động trong bảng 9.4
                                                                Bảng 9.4
  UΩ [V]        -0,6          -0,4        -0,2            0          0,2           0,4         0,6
  Cv. [pF]      0,34         0,375       0,420           0,47        0,52         0,585       0,67
  f[Mhz]       89,390       89,1446     88,8316        88,8477     88,1478       87,7116     86,6955
                 3


                                                                                                253
9.18. Có thể xác định các giá trị của điện dung varicap trên đồ thị hình 9.11
(BT9.4) hoặc tính theo công thức CD=2,73333u+3,6133 (Đáp số BT9.4 trang
247) với U=-0,7+u; CK=C+CD. Từ đó tính được kết quả trong bảng 9.5
                                                              Bảng 9.5
 UΩ [V]      -0,3          -0,2      -0,1          0         0,1        0,2        0,3
 U0+ uΩ      -1,0          -0,9      -0,8        -0,7       -0,6       -0,5       -0,4
 CD [pF]     0,88       1,155333   1,42666     1,69999    1,97332    2,24665    2,51998
 CK[pF]      3,58       3,655333   3,92666      4,1533    4,47332    4,74665    5,01998
 f[Mhz]    118,9579     117,7258   113,5856   110,4430   106,4192   103,3098   100,4579


9.19.
c) T0=0,1µS << τ=RC=2.103.10-8=2.10-5=20 µS << TΩ=1 mS
d) +Sử dụng phương pháp cung bội tìm phổ của dòng qua diot:
             Để gọn ký hiệu uđb(t)=0,5(1+ 0,5 cos 2π.1000t) cos 2π.107t [V]=
                     =U0m(1+mcosΩt)cosω0t=U(t) cos ω0t (*)
                    với U(t)=U0m(1+mcosΩt)=0,5(1+ 0,5 cos 2π.1000t)
                     i=a0+a1u+a2u2(**)
     Thay (**) vào (*) để biến đổi rồi hạ bậc sẽ tách được thành phần tần số Ω
là:
      iΩ(t)=m.a2U20m cos Ωt= 0,5.0,05.0,52 cosΩt=0,00625cos2π.1000t [A]=
          6,25 cos 2π.1000 t mA
                      R            2000             2000                      0

   +       Z (Ω) RC =                    −8
                                                =             ≈ 2000e − j7,16
                 1 + jΩCR 1 + j2π.1000.10 .2000 1 + j0,12566
                                                     1
Vì trở kháng của điện dung ghép là ZCgh =                       ≈ − j ,6 Ω ,trở
                                                                    1
                                             j2π.1000.100.10 −6
kháng vào của tầng tiếp theo (khuếch đại âm tần) cỡ KΩ nên sụt áp trên Cgh coi
gần bằng 0.Từ đó ta có:
                                        0                            0
           UTS≈Z(Ω)RC.IΩ= 2000.e − j7,16 .6,25.10 −3 = 12,5e − j7,16
                     uTS(t)=12,5cos(2π.1000t-7,160)[V]
9.20 :Chỉ dẫn
a) Thực hiện biến đổi xem bài giải 9.19 d) bên trên.(Lấy luôn kết quả trong
công thức biến đổi trên).
b) Đầu tiên cũng kiểm tra điều kiện tách sóng.
       ở đây có tín hiệu điều biên đơn âm:
             Tần số sóng mang là f0=465Khz(tần số trung tần máy thu AM).
             Tần số tín hiệu sơ cấp F=1250 Hz<<f0
             Tần số hài bậc hai của tín hiệu sơ cấp là 2F=2500 Hz.
              m=0,8; U0m=0,55V
             +Từ phép biến đổi a) sẽ tính được biên độ tín hiệu hữu tích tần số
F=1250 Hz và tần số méo bậc hai 2F= F=2500 Hz tương tự như ở 9.19d)
254
+ Với tần số sóng mang trung tần
465Khz thì sử dụng sơ đồ tương đương hình
                                                                            CD
9.26, diot đương đương với điện dung
CD=150pF. Thực chất là một bộ phân áp điện                       u0 (t)
                                                                                       Ura(t)
                                                                                  C
dung với điện áp tác động là u0=0,55cosω0t,
phản ứng là ura(t)

                                                                                 H× 9.25
                                                                                  nh


9.21. Chỉ dẫn: tín hiệu điều tần đơn âm có tần số sóng mang trung tần ftt=8Mhz
hay ωtt=2π.8.106=50 265 482 rad/s, tần số tín hiệu sơ cấp là F=1000 Hz hay
Ω=2π.1000=6 283 rad/S,độ sâu điều tần là 39,78 rad.
    Pha tức thời của tín hiệu là     ϕ(t)= 2π.8.106t+39,78sin 2π.1000t
    Tần số tìm tức thời:
         d ϕ(t)
 ω(t)=          = ωtt+∆ωmcosΩt=2π.8.106+39,78. 2π.1000cos2π.1000t
           dt
                                ≈50 265 482+0,25.106cos2π.1000t [rad/S]
     Từ đó:
     Quy luật biến thiên của tín hiệu sơ cấp là hàm cos 2π.1000t,trùng với quy
luật biến thiên của tần số.
t = 0 → ω = 50 265 482 + 0,25.10 6 = 50 515 482 r d /S = ω max
                                                 a
t = 0,25mS → ω = 50 265 482 + 0,25.10 6 cos 2π.1000.0,25.10 −3 =
                          π
50 265 482 + 0,25.10 6 cos = 50 265 482 r d /S = ω tt
                                          a
                          2
t = 0,5mS → ω = 50 265 482 + 0,25.10 6 cos 2π.1000.0,5.10 −3 =
50 265 482 + 0,25.10 6 cos π = 50 265 482 − 0,25.10 6 = 50 015 482 r d /S = ω min
                                                                    a
   Khung cộng hưởng có:
                              15.30
               Rtđ=Rng//R=           = 10K Ω .
                             15 + 30
                                                            1
               Tần số cộng hưởng ω 0 =                −6             − 12
                                                                             = 50 636 968 r d /S
                                                                                           a
                                                 10        .390.10
                  Vậy ω0>ωtt.
                                  1
                  Z =
                                        1 2
                        G 2d + (ωC −      )
                                       ωL
                          t

          Điện áp trên khung cộng hưởng:
              ứng với ωmax:    U max = I m Z (ω max ) =10.7,26=72,6V


                                                                                                255
ứng với ωtt:     U om = I m Z (ω tt ) =10.3,26=32,6V
           ứng với ωmin:   U min = I m Z (ω min ) =10.2=20
      Từ đó        U0m nhận giá trị U0m=(Umax+Umin)/2= 46,3
                                  U max − U min
            Chỉ số điều biên:m=                 = 0,568 .
                                  U max + U min
       Từ đó có biểu thức tín hiệu điều biên điều tần:
   uĐB-ĐT(t)=46,3(1+0,568cos 2π.1000t)cos(2π.8.106t+39,78sin 2π.1000t) [V].
  Đến đây lại trở về tính như trong BT 9.19


                              Hết chương 9




256

More Related Content

What's hot

Chuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cucChuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cucthanhyu
 
Công thức tính nhanh điện xoay chiều
Công thức tính nhanh điện xoay chiềuCông thức tính nhanh điện xoay chiều
Công thức tính nhanh điện xoay chiềutuituhoc
 
Giáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Giáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực họcGiáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Giáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực họcLee Ein
 
Bài tập nhập môn lập trình
Bài tập nhập môn lập trìnhBài tập nhập môn lập trình
Bài tập nhập môn lập trìnhHuy Rùa
 
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)Hoàng Thái Việt
 
Chuyên đề vật lý hạt nhân
Chuyên đề vật lý hạt nhânChuyên đề vật lý hạt nhân
Chuyên đề vật lý hạt nhânle hung
 
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...Nguyen Vietnam
 
CHƯƠNG 2 GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
CHƯƠNG 2  GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐCHƯƠNG 2  GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
CHƯƠNG 2 GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐĐinh Công Thiện Taydo University
 
Chương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptx
Chương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptxChương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptx
Chương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptxhuythuong7984
 
Bcvt.cơ sở điều khiển tự động ths.đặng hoài bắc, 152 trang
Bcvt.cơ sở điều khiển tự động   ths.đặng hoài bắc, 152 trangBcvt.cơ sở điều khiển tự động   ths.đặng hoài bắc, 152 trang
Bcvt.cơ sở điều khiển tự động ths.đặng hoài bắc, 152 trangCửa Hàng Vật Tư
 
Công thức Vật lý đại cương III
Công thức Vật lý đại cương IIICông thức Vật lý đại cương III
Công thức Vật lý đại cương IIIVũ Lâm
 
xử lý số tín hiệu -Chuong 2
xử lý số tín hiệu -Chuong 2xử lý số tín hiệu -Chuong 2
xử lý số tín hiệu -Chuong 2Ngai Hoang Van
 
Bài giảng Trí Tuệ Nhân Tạo
Bài giảng Trí Tuệ Nhân TạoBài giảng Trí Tuệ Nhân Tạo
Bài giảng Trí Tuệ Nhân TạoDự Nguyễn Quang
 
1200 câu toeic thường gặp
1200 câu toeic thường gặp1200 câu toeic thường gặp
1200 câu toeic thường gặpVương Đức
 
Cong thuc luong giac day du
Cong thuc luong giac  day duCong thuc luong giac  day du
Cong thuc luong giac day duLe Nguyen
 
Tóm tắt thuyết tương đối hẹp của Einstein
Tóm tắt thuyết tương đối hẹp của EinsteinTóm tắt thuyết tương đối hẹp của Einstein
Tóm tắt thuyết tương đối hẹp của EinsteinLam Nguyen
 
Chuyên đề phương tích và ứng dụng
Chuyên đề phương tích và ứng dụngChuyên đề phương tích và ứng dụng
Chuyên đề phương tích và ứng dụnglovemathforever
 
[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quan
[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quan[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quan
[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quanFablab Hanoi
 

What's hot (20)

Chuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cucChuong 5.1 mang 4 cuc
Chuong 5.1 mang 4 cuc
 
Công thức tính nhanh điện xoay chiều
Công thức tính nhanh điện xoay chiềuCông thức tính nhanh điện xoay chiều
Công thức tính nhanh điện xoay chiều
 
Giáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Giáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực họcGiáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực học
Giáo án bài Nguyên lý I Nhiệt động lực học
 
Bài tập nhập môn lập trình
Bài tập nhập môn lập trìnhBài tập nhập môn lập trình
Bài tập nhập môn lập trình
 
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
CHUYÊN ĐỀ QUAN HỆ VUÔNG GÓC - CHƯƠNG 3 HÌNH HỌC 11 (THẦYHOÀNG THÁI VIỆT)
 
Chuyên đề vật lý hạt nhân
Chuyên đề vật lý hạt nhânChuyên đề vật lý hạt nhân
Chuyên đề vật lý hạt nhân
 
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...
[Math educare.com] giai tich ham nhieu bien-phep tinh vi tich phan ham nhieu ...
 
Dãy số tuyến tính
Dãy số tuyến tínhDãy số tuyến tính
Dãy số tuyến tính
 
CHƯƠNG 2 GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
CHƯƠNG 2  GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐCHƯƠNG 2  GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
CHƯƠNG 2 GIẢI PHƯƠNG TRÌNH VI PHÂN BẰNG PHƯƠNG PHÁP SỐ
 
Chương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptx
Chương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptxChương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptx
Chương 1_Tổng quan về thiết kế logic số_Phần 2_nosound.pptx
 
Bcvt.cơ sở điều khiển tự động ths.đặng hoài bắc, 152 trang
Bcvt.cơ sở điều khiển tự động   ths.đặng hoài bắc, 152 trangBcvt.cơ sở điều khiển tự động   ths.đặng hoài bắc, 152 trang
Bcvt.cơ sở điều khiển tự động ths.đặng hoài bắc, 152 trang
 
Công thức Vật lý đại cương III
Công thức Vật lý đại cương IIICông thức Vật lý đại cương III
Công thức Vật lý đại cương III
 
xử lý số tín hiệu -Chuong 2
xử lý số tín hiệu -Chuong 2xử lý số tín hiệu -Chuong 2
xử lý số tín hiệu -Chuong 2
 
Luận văn: Biến đổi Laplace và một số ứng dụng, HAY, 9đ
Luận văn: Biến đổi Laplace và một số ứng dụng, HAY, 9đLuận văn: Biến đổi Laplace và một số ứng dụng, HAY, 9đ
Luận văn: Biến đổi Laplace và một số ứng dụng, HAY, 9đ
 
Bài giảng Trí Tuệ Nhân Tạo
Bài giảng Trí Tuệ Nhân TạoBài giảng Trí Tuệ Nhân Tạo
Bài giảng Trí Tuệ Nhân Tạo
 
1200 câu toeic thường gặp
1200 câu toeic thường gặp1200 câu toeic thường gặp
1200 câu toeic thường gặp
 
Cong thuc luong giac day du
Cong thuc luong giac  day duCong thuc luong giac  day du
Cong thuc luong giac day du
 
Tóm tắt thuyết tương đối hẹp của Einstein
Tóm tắt thuyết tương đối hẹp của EinsteinTóm tắt thuyết tương đối hẹp của Einstein
Tóm tắt thuyết tương đối hẹp của Einstein
 
Chuyên đề phương tích và ứng dụng
Chuyên đề phương tích và ứng dụngChuyên đề phương tích và ứng dụng
Chuyên đề phương tích và ứng dụng
 
[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quan
[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quan[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quan
[Fablab Hanoi] 20161211_Talk: Trí tuệ nhân tạo và ứng dụng_Chương 1: Tổng quan
 

More from thanhyu

Huongdansudung packet tracer5.0
Huongdansudung packet tracer5.0Huongdansudung packet tracer5.0
Huongdansudung packet tracer5.0thanhyu
 
Báo cáo nhóm 9
Báo cáo nhóm 9Báo cáo nhóm 9
Báo cáo nhóm 9thanhyu
 
Chuong 7.2 bai giai
Chuong 7.2   bai giaiChuong 7.2   bai giai
Chuong 7.2 bai giaithanhyu
 
Chuong 7.1 mach loc dien
Chuong 7.1 mach loc dienChuong 7.1 mach loc dien
Chuong 7.1 mach loc dienthanhyu
 
Chuong 6.2 loi giai dap so
Chuong 6.2 loi giai   dap soChuong 6.2 loi giai   dap so
Chuong 6.2 loi giai dap sothanhyu
 
Chuong 6.1 duong day dai
Chuong 6.1 duong day daiChuong 6.1 duong day dai
Chuong 6.1 duong day daithanhyu
 
Chuong 5.2 m4 c bai giai
Chuong 5.2 m4 c bai giaiChuong 5.2 m4 c bai giai
Chuong 5.2 m4 c bai giaithanhyu
 
Chuong 4.2
Chuong 4.2Chuong 4.2
Chuong 4.2thanhyu
 
Chuong 3.3 loi giai dap so
Chuong 3.3 loi giai   dap soChuong 3.3 loi giai   dap so
Chuong 3.3 loi giai dap sothanhyu
 
Chuong 3.2 loi giai dap so
Chuong 3.2 loi giai   dap soChuong 3.2 loi giai   dap so
Chuong 3.2 loi giai dap sothanhyu
 
Chuong 3.1 qua trinh qua do
Chuong 3.1 qua trinh qua doChuong 3.1 qua trinh qua do
Chuong 3.1 qua trinh qua dothanhyu
 
Chuong 2.3 bai giai dap so
Chuong 2.3 bai giai   dap soChuong 2.3 bai giai   dap so
Chuong 2.3 bai giai dap sothanhyu
 
Chuong 2.2 bai giai dap so
Chuong 2.2 bai giai   dap soChuong 2.2 bai giai   dap so
Chuong 2.2 bai giai dap sothanhyu
 
Chuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sinChuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sinthanhyu
 
Chuong 1.2 bai giai dap so
Chuong 1.2 bai giai   dap soChuong 1.2 bai giai   dap so
Chuong 1.2 bai giai dap sothanhyu
 
Chuong 1.1 ly thuyet de bai tap
Chuong 1.1 ly thuyet   de bai tapChuong 1.1 ly thuyet   de bai tap
Chuong 1.1 ly thuyet de bai tapthanhyu
 
Chuong2 mach xac lap dieu hoa
Chuong2  mach xac lap dieu hoaChuong2  mach xac lap dieu hoa
Chuong2 mach xac lap dieu hoathanhyu
 
lap trinh c Phan2 chuong5
 lap trinh c Phan2 chuong5 lap trinh c Phan2 chuong5
lap trinh c Phan2 chuong5thanhyu
 

More from thanhyu (18)

Huongdansudung packet tracer5.0
Huongdansudung packet tracer5.0Huongdansudung packet tracer5.0
Huongdansudung packet tracer5.0
 
Báo cáo nhóm 9
Báo cáo nhóm 9Báo cáo nhóm 9
Báo cáo nhóm 9
 
Chuong 7.2 bai giai
Chuong 7.2   bai giaiChuong 7.2   bai giai
Chuong 7.2 bai giai
 
Chuong 7.1 mach loc dien
Chuong 7.1 mach loc dienChuong 7.1 mach loc dien
Chuong 7.1 mach loc dien
 
Chuong 6.2 loi giai dap so
Chuong 6.2 loi giai   dap soChuong 6.2 loi giai   dap so
Chuong 6.2 loi giai dap so
 
Chuong 6.1 duong day dai
Chuong 6.1 duong day daiChuong 6.1 duong day dai
Chuong 6.1 duong day dai
 
Chuong 5.2 m4 c bai giai
Chuong 5.2 m4 c bai giaiChuong 5.2 m4 c bai giai
Chuong 5.2 m4 c bai giai
 
Chuong 4.2
Chuong 4.2Chuong 4.2
Chuong 4.2
 
Chuong 3.3 loi giai dap so
Chuong 3.3 loi giai   dap soChuong 3.3 loi giai   dap so
Chuong 3.3 loi giai dap so
 
Chuong 3.2 loi giai dap so
Chuong 3.2 loi giai   dap soChuong 3.2 loi giai   dap so
Chuong 3.2 loi giai dap so
 
Chuong 3.1 qua trinh qua do
Chuong 3.1 qua trinh qua doChuong 3.1 qua trinh qua do
Chuong 3.1 qua trinh qua do
 
Chuong 2.3 bai giai dap so
Chuong 2.3 bai giai   dap soChuong 2.3 bai giai   dap so
Chuong 2.3 bai giai dap so
 
Chuong 2.2 bai giai dap so
Chuong 2.2 bai giai   dap soChuong 2.2 bai giai   dap so
Chuong 2.2 bai giai dap so
 
Chuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sinChuong 2.1 mach hinh sin
Chuong 2.1 mach hinh sin
 
Chuong 1.2 bai giai dap so
Chuong 1.2 bai giai   dap soChuong 1.2 bai giai   dap so
Chuong 1.2 bai giai dap so
 
Chuong 1.1 ly thuyet de bai tap
Chuong 1.1 ly thuyet   de bai tapChuong 1.1 ly thuyet   de bai tap
Chuong 1.1 ly thuyet de bai tap
 
Chuong2 mach xac lap dieu hoa
Chuong2  mach xac lap dieu hoaChuong2  mach xac lap dieu hoa
Chuong2 mach xac lap dieu hoa
 
lap trinh c Phan2 chuong5
 lap trinh c Phan2 chuong5 lap trinh c Phan2 chuong5
lap trinh c Phan2 chuong5
 

Chuong 9 mach phi tuyen

  • 1. Chương 9 Nguyên lý biến đổi phi tuyến tóm tắt lý thuyết Thông số phi tuyến là thông số có đặc tuyến đặc trưng là một hàm không tuyến tính (hàm phi tuyến)- không phải là một hàm bậc nhất.Ví dụ: - Đặc tuyến Von –Ampe của diot khi được phân cực thuận. - Đặc tuyến Von-Ampe của cuộn dây lõi thép làm việc trong chế độ bão hoà từ*. - Quan hệ giữa điện dung của diot biến dung varicap và điện áp ngược đặn lên nó C(u)-một hàm phi tuyến. Mạch có từ một thông số là phi tuyến trở lên-mạch phi tuyến- có các đặc điểm khác hẳn với mạch tuyến tính đã xét từ chương 1 đến chương 8.Các đặc điểm đó là: -Mạch đặc trưng bằng một hoặc một hệ phương trình vi phân phi tuyến- không có cách giải tổng quát. -Không áp dụng được nguyên lý xếp chồng. -Mạch có khả năng làm giàu phổ của tín hiệu. Vấn đề đầu tiên cần quan tâm khi phân tích mạch phi tuyến là vấn đề tiệm cận đặc tuyến theo số liệu thực nghiệm. Để lập quan hệ giải tích của một đặc tuyến nào đó theo số liệu thực nghiệm thường sử dụng phương pháp nội suy trong một đoạn hữu hạn của đặc tuyến.Hàm nội suy có thể sử dụng nhiều dạng hàm nhưng thông dụng nhất là đa thức luỹ thừa. Để phân tích phổ của tín hiệu trong quá trình biến đổi phi tuyến thường sử dụng các phương pháp đồ thị 3,5,7toạ độ để xác định các biên độ sóng hài. π Phương pháp 3 toạ độ ứng với ωt=0, và π- có cho 3 thành phần tần 2 số ( Đặc tuyến Von-Ampe hình 9.1.) được xác định: I max + I min + 2 I 00 Thành phần 1 chiều: I0 = 4 I max − I min Thành phần tần số cơ bản: I 1m = (9.1) 2 I + I min − 2I 00 Thành phần hài bậc 2: I 2 m = max 4 π π π Phương pháp 5 toạ độ ứng với ωt=0, , , 2 và π- có cho 5 thành 3 2 3 233
  • 2. dφ * Khi có dòng điện chạy qua một cuộn dây có lõi thép thì có quan hệ u = dt ,từ thông φ là đại lượng phụ thuộc vào độ từ thẩm µ của lõi thép,mà µ lại phụ thuộc vào dòng điện i nên quan hệ u(i) là quan hệ phị tuyến. phần tần số ( Đặc tuyến Von-Ampe hình 9.2.) được xác định: a) a) I I Imax Imax I1 Imin I 00 I00 I2 I min 0 U 0 U u u b) π /3 π /2 π /2 b) 2π/3 H× 9.1 nh H× 9.2 nh π π ωt ωt (I max + I min ) + 2(I 1 + I 2 ) Thành phần 1 chiều: I0 = 6 (I − I min ) + (I 1 − I 2 ) Thành phần tần số cơ bản: I 1m = max 3 I + I min − 2 I 00 Thành phần hài bậc 2: I 2 m = max (9.2) 4 (I − I min ) − 2(I 1 − I 2 ) Thành phần hài bậc 3: I 3m = max 6 (I − I min ) − 4(I 1 + I 2 ) + 6 I 00 Thành phần hài bậc 4: I 4 m = max 12 π π Cũng theo cách trên có thể lấy thêm 2 toạ độ nữa là µ v 5 được 6 6 phương pháp 7 toạ độ. Phương pháp cung bội áp dụng các công thức biến đổi lượng giác sẽ có thể xác định được các thành phần hài tuỳ theo đa thức luỹ thừa lấy đến bậc bao nhiêu. Đa thức luỹ thừa có dạng: y(t)=a0+a1x(t)+a2x2(t)+…..+axn(t) (9.3) Nếu tác động là x(t) là một dao động điều hoà x(t)=X m cos(ωt+ϕ) thì phản ứng sẽ là: 1 3 3 5 y(t) = [a0 + a2 X 2 + X 4 + .....] + [a1 X m + a3 X 3 + a5 X 5 + ....] cos( ωt + ϕ) + m m m m  8  2  4     8  Tµ Ç h nhph nm échiÒu t T µnhphÇ h n sãngc ¬b ¶n 234 X 2 + 1 a X 4 + ...] cos 2(ωt + ϕ) + [ + 1 a X 3 + 5 a X 5 + .....] cos 3(ωt + ϕ) + ..... 1 [ a2 m 4 m 3 m 5 m 2 2    4  16      T µnhphÇ h n hµibË 2 c T µnhphÇ h n hµibË ba c
  • 3. (9.4) Nếu tác động là tổng của 2 dao động điều hoà: x(t)=X1mcos(ω1t+ϕ1)+X2mcos(ω2t+ϕ2) với bậc n thường chỉ là bậc 2 hoặc 3 nên thay vào đa thức, dễ dàng xác định được các thành phần hài. Trong kỹ thuật viễn thông các quá trình biến đổi phi tuyến (biến đổi phổ của tín hiệu) thường gặp là tạo dao động b) hình sin, điều biên,điều tần, biến tần, tách a) sóng. Z CB Z CB Nguyên lý tạo dao động ba điểm thuần kháng có hai dạng: Z CE Z CE -Dạng 3 điểm điện dung hình 9.3a) Z Z BE BE (Colpits): ZCB-cảm tính, ZBE và ZCE-dung tính H× 9.3 nh - Dạng 3 điểm điện cảm hình 9.3b) (Hartley): ZCB-dung tính, ZBE và ZCE-cảm tính. Công thức tìm tần số dao động là giải từ phương trình: XCB+XBE+XCE=0 (9.5) Đó là điều kiện cân bằng pha. Còn điều kiện cân bằng biên độ là I K I. I βI=1. Mạch tạo dao động ba điểm RC có các dạng thông dụng: -Dạng có ϕk=ϕβ=π -Mạch cầu Xi-phô-rôp.Khâu khuếch đại K quay pha tín hiệu đi π radian nên có thể dùng khuếch đại điện trở mắc Emitơ chung hoặc hoặc khuếch đại thuật toán mắc a) b) C C C R R R đảo.Mạch quay pha trong khâu hồi tiếp dương β có lượng quay pha cũng là Ura R R R Uht Ura Uht ϕβ=π radian. Mạch này thường dùng 3 C C C đốt lọc RC hình “ó” thông cao hoặc H× 9.4 nh thông thấp như hình 9.4 Với mạch hình 9.4.a)-lọc thông cao: 1 β= ; 5 1 1 2 1− −j [6 − ( ) ] (ωCR ) 2 ωCR ωCR (9.6) 1 1 ω= ;f = 6R C 2π 6R C Với mạch hình 9.4b)-lọc thông thấp: 1 6 6 β= ;ω = ;f = (9.7) 1 − 5(ωCR ) 2 + jωCR [6 − (ωCR ) 2 ] RC 2πRC 1 Lúc đó β= − nên K=-29. 29 235
  • 4. Mạch tạo dao động có thể có dạng như trên hình 9.5a, với 2 tranzisto: T1-mạch khuếch đại emitơ chung quay pha tín hiệu 1 góc là π, T2-lặp emitơ không quay pha mà làm nhiệm phối hợp trở kháng (tầng đệm buffer).Mạch a) _ + b) a) R’ B1 RB1 RN RC C C C T1 T2 _ C C C Cn R R R R1 + RE RB2 R R R H åi t d ­ ¬ng iÕp H× 9.5 nh hình 9.5b) xây dựng trên khuếch đại thuật toán mắc đảo, có K=-29 nên RN=29R1. -Mạch có ϕk=ϕβ=0, cả mạch khuếch đại và mạch hồi tiếp đều không quay pha. Mạch hồi tiếp có dạng hình “ó” với nhánh ngang là R1 mắc nối tiếp C1,nhánh dọc là R2 mắc song song C2, cho hệ số truyền là 1 1 β= ;ω = R1 C 2 1 R 1 R 2 C 1C 2 ; (9.8) 1+ + + j(ωR 1C 2 − ) R 2 C1 ωR 2 C 1 Thường chọn R1=R2=R, C1=C2=C nên 1 1 1 ω= ;f = ; β = ; K = 3; (9.9) RC 2πRC 3 Để có ϕk=0 thì sơ đồ xây dựng trên tranzis to phải có hai tầng khuếch đại emitơ chung như trên hình 9.6 a).Còn trên khuếch đại thuật toán thì có sơ đồ mắc không đảo hình 9.6b) với RN=2R’N. a) b) -Mạch hồi tiếp dùng RN RB1 RC1 R’ B1 R’ C mạch lọc chặn _ _ + dải hình T hoặc Cn R1 C1 T kép.Mạch điện T1 T2 + R’ N R1 C2 R2 R’ B2 3 cực hình 9.7a) lọc chặn dải cầu R2 C2 H åi t d­ ¬ng iÕp H åi tiÕp d ­ ¬ng T với hệ số truyền: H× 9.6 nh α 2 − 1 + j2α 1 β (−) = , α= (9.10) 2 α − 1 + j3α ωCR 236
  • 5. Mạch này mắc trong mạch hồi tiếp âm như ở hình 9.7b). Khi α=1 thì 1 β(-)=2/3 và góc quay pha bằng 0, tần số dao động tạo ra ω = . Mạch hồi tiếp RC R2 dương có hệ số truyền β (+ ) = ; β(-)=β(+)=2/3,R2=2R1. R1 + R 2 Mạch lọc chặn dải cầu T kép hình 9.7c) khi b=0,5 có hệ số truyền: α2 −1 1 β= ,α= (9.11) 2 α − 1 + j4α ωCR Với α=1 thì lượng c) π a) b) quay pha là ± và R R 2 + C C tần số của dao R _ ura R1 1 R động là ω = , lúc C C R C/b RC C C R2 đó β=0.Nếu b>0,5 1 H× 9.7 nh thì với α=1, ω = RC ,β≈0 và góc quay pha ≈0.Đây là trường hợp cầu T kép lệch cân bằng, hay dùng trong mạch tạo dao động. Mạch điều biên: ứng dụng nguyên lý biến đổi phổ để lấy ra tín hiệu điều biên.Nếu đưa vào thông số phi tuyến hai thành phần: - Sóng mang u0m cos(ω0t+ϕ0) -Thành phần sơ cấp viết dưới dạng tổng của các dao động hình sin ∑ U m Ωi cos( Ω i t + ϕ i ) ,Ωi là các tần số tính từ min đến max,trong đó ω0>>Ωmax i Với phép tiệm cận đặc tính của thông số phi tuyến là một đa thức luỹ thừa(ví dụ dòng qua diot) ta dễ dàng tính được các thành phần phổ trong phép biến đổi phi tuyến. Sau mạch biến đổi phổ là khung cộng hưởng song song, cộng hưởng ở tần số sóng mang ω0, có dải thông bao được khoảng 2 Ωmax.Như vậy có thể tính được từng thành phần phổ của điện áp điều biên trên khung cộng hưởng theo công thức U(ωo ± Ωi)m=Z(ω0 ± Ωi).I(ω0 ± Ωi)m. Mach tạo tín hiệu điều tần: Có thể đùng tranzisto điện kháng hoặc diot biến dung varicap tham gia vào thành phần tạo tần số của mạch tạo dao động hình sin để tạo ra tín hiệu điều a) b) d) c) tần. I I I I IC I IC I C C C R R R U U ZV ZV U U ZV ZV L C L R 237 H× 9.8 nh
  • 6. Tranzisro điện kháng:Có bốn phương án tạo tranzisto điện kháng: Phương án hình 9.8a) cần chọn I≈IC, R>>IZLI→ U R 1 SL ZV = ≈ = ; C td = (9.12) I SjωL jωC td R Phương án hình 9.8b) cần chọn I≈IC, R>>IZCI→ U R CR ZV = ≈ = jωL td ; L td = (9.13) I 1 S S jωC Phương án hình 9.8c) cần chọn I≈IC, IZLI >>R U jω L L →ZV = ≈ = jω L td ; L td = (9.14) I SR SR Phương án hình 9.8d) cần chọn I≈IC, IZCI >>R → U 1 1 ZV = ≈ = ; C td = CSR (9.15) . I jω CSR jω C td Trong các phương án trên, công thức cuối có sự tham gia của hỗ dẫn S của tranzisto.Hỗ dẫn này biến thiên theo tín hiệu âm tần. Diot biến dung có điện dung CD biến thiên theo điện áp âm tần. Các mạch điều tần thông dụng hường là mạch tạo dao động hình sin thuần kháng với tần số của dao động được tạo ra tính theo công thức 1 f= ; Trong đó hoặc LK họăc Ck có sự tham gia của điện cảm hoặc 2π L k C k điện dung biến thiên theo tín hiệu âm tần nên tạo ra được dao động điều tần. Quan hệ a) b) giữa pha và tần số TÝ hiÖu M¹ ch vi n M¹ ch TÝ hiÖu n TÝ hiÖu M¹ ch n M¹ ch TÝ hiÖu n là quan hệ đạo s¬ cÊp ph©n ®iÒ tÇ ® iÒu pha u n s¬ cÊp tÝ ph© ch n ®iÒ pha ® iÒu pha u hàm -tích phân H× 9.9 nh nên có thể lấy tín hiệu điều pha từ mạch điều tần và ngược lại như trên hình 9.9. Tách sóng biên độ: để tách sóng tín hiệu điều biên, cần dùng thông số phi tuyến để từ phổ ωtt, ωtt ± Ωi tạo ra phổ mới, (ωtt là tần số sóng mang trung tần) trong đó có tần số hiệu để nhận được các tần số sơ cấp Ωj rồi dùng khâu lọc RC để lọc lấy các thành phần này, loại bỏ các sản phẩm phụ như trên sơ đồ khuÕch ®¹ i tÝn hình 9.10.Như vậy điện áp tách sóng là Th«ng hiÖu s¬ cÊp u®b(t) thành phần dòng có tần số Ωi nhân với sè phi C R UTS tuyÕn tổng trở R// C tính tại tần số đó. Mạch tách sóng sẽ có chất lượng tốt nếu chọn H× 9.10 nh R và C thoả mãn điều kiện tách sóng: T0<<RC<< TΩc (9.16) 238
  • 7. Trong đó T0 là chu kỳ của dao động sóng mang ω0, TΩc là chu kỳ của thnàh phần tần số sơ cấp cao nhất. Tách sóng tần số: Có thể tách sóng bằng cách biến dổi tín hiệu điều tần thành tín hiệu vừa điều biên vàư điều tần rồi dùng tách sóng biên độ hoặc biến đổi về tín hiệu điều pha rồi dùng tách sóng pha. Để biến đổi tín hiệu điều biên về tín hiệu điều biên-điều tần có thể dùng một hoặc hai khung RLC song song lệch cộng hưởng.Khi đó tần số của tín hiệu điều tần càng tiến về phía tần số cộng hưởng của khung cộng hưởng thì điện áp trên nó càng lớn và ngược lại.Kết quả điện áp trên khung cộng hưởng là điện áp vừa điều biên vừa điều tần.Dùng mạch tách sóng biên độ để tách lấy tín hiệu sơ cấp. Tách sóng pha: Biểu thức của tín hiệu điều pha uđp(t)=U0m cos[ωttt+ϕ(t)]- trong đó ωtt là tần số trung tần trung tâm,ϕ(t) là pha biến thiên theo tín hiệu sơ cấp-tin tức chứa trong ϕ(t).Để tách sóng có thể biến đổi nó về tín hiệu điều biên bằng cách cộng thêm một dao động chuẩn uch(t)=Uch m(ωttt+ϕ0).Dao động này có tần số không đổi đứng bằng tần số trung tần và có góc pha đầu ϕ0=const,th]ờng lấy ϕ0=0.Như vậy điện áp tổng sẽ tính theo quy tắc hình bình hành: U ∑ = U 0 m + U 2 + 2U om U chm cos ϕ(t) 2 chm (917) Theo (9.17) thì biên độ của điện áp tổng biến thiên theo ϕ(t).Điện áp này đưa vào mạch tách sóng biên độ sẽ tách được tín hiệu sơ cấp. bài tập 9.1. Cho đặc tuýên của một diot đưới dạng các số liệu thực nghiệm trong bảng 9.1 Bảng 9.1 U[V] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 1,4 1,6 1,8 2,0 I[mA 0 2,8 5,1 8,1 12 23, 31 40,4 51, 65 ] 2 2 a) Hãy tiệm cận đặc tuyến của diot bằng đa thức bậc hai i=a0+a1u+a2u2 sử dụng phương pháp nội suy ở tại 3 toạ độ có chữ in đậm trong bảng 9.1 b) Theo đa thức bậc hai tiệm cận được, tìm sai số tuyệt đối ở tất cả các toạ độ trong bảng trên. c) Vẽ đồ thị đường cong thực nghiệm và đường cong tiệm cận trên cùng một hệ trục toạ độ. Giải thích tại sao tại các toạ độ nội suy vẫn có sai số. 2. 2. 239
  • 8. Cho đặc tuýên của một diot đưới dạng các số liệu thực nghiệm trong bảng 9.2 Bảng9.2 U[V] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 I[mA] 0 2,87 6,74 9,74 22,5 35, 53,5 76,4 105,2 3 8 5 6 a) Hãy tiệm cận đặc tuyến của diot bằng đa thức bậc hai i=a0+a1u+a2u2 sử dụng phương pháp nội suy ở tại 3 toạ độ in đậm trong bảng 9.2 b) Tìm sai số tuyệt đối ở các tạo độ còn lại trong bảng 9.2. c) Vẽ đồ thị đường cong thực nghiệm và đường cong tiệm cận trên một hệ trục toạ độ 9.3.Cho đặc tuýên của một diot đưới dạng các số liệu thực nghiệm trong bảng 9.3 Bảng 9.3 U[V] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 I[mA] 0 2,87 6,74 9,74 22,5 35, 53,5 76,4 105,2 3 8 5 6 a)Hãy tiệm cận đặc tuyến của diot bằng đa thức bậc ba i=a 0+a1u+a2u2 a3u3 sử dụng phương pháp nội suy ở tại 4 toạ độ có chữ in đậm trong bảng 9.3 b)Theo đa thức tiệm cận được, tìm sai số tuyệt đối ở tất cả các toạ độ trong bảng trên. c) Vẽ đồ thị đường cong thực nghiệm và đường cong tiệm cận được trên cùng một hệ trục toạ độ. 9.4. Cho đặc tuyến của một diot biến dung varicap trên hình 9.11 a)Hãy tiệm cận đặc tuyến bằng đường gấp khúc khi varicap làm việc trong đoạn AB b) Tìm sai số tuyệt đối tại 5 toạ độ nằm trong khoảng AB (trừ 2 điểm Avà B) C [pF] D 3 B 2,5 2 1,5 1 A -1,6 -1,4 -1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 U [V] 240 H× 9.11 nh
  • 9. 9.5. Cho đặc tuyến Von-Ampe của một diot trên hình 9.12. Người ta đặt lên diot điện áp định thiên U0=1V và một điện áp hình sin có biên độ 0,5 V. a) Hãy xác định biên độ các thành phần hài của dòng qua diot bằng phương pháp ba toạ độ. b) Hãy xác định biên độ các thành phần hài của dòng qua diot bằng phương pháp năm toạ độ. I[mA] 150 140 130 120 110 100 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 1,6 1,8 U [V] H× 9.12 nh 9.6. Cho đặc tuyến của một diot được biểu diễn bằng đa thức bậc 2: i=0,002 +0,02u+0,05u2. Tác động lên đi diot là điện áp u=1+ 0,5cos ωt [V] a)Hãy xác định biên độ các thành phần hài trong dòng qua diot bằng phương pháp cung bội. b) So sánh kết quả nhận được với kết quả của bài tập 9.5a) và cho kết luận về hàm giải tích của đồ thị hình 9.12. 9.7. Cho đặc tuyến của diot được tiệm cận bằng đa thức bậc 2: i=0,0002+0,0004u+0,003u2. Đặt lên đi diot điện áp tổng: u=1,5+0,8cosΩt+cosω0t=1,5+0,6cos(8.103t)+0,8cos(106t)[V] a) Xác định các thành phần tần số của dòng qua diot và biên độ các tần số đó. b) Vẽ đồ thị phổ của dòng qua diot. c) Xây dựng mạch và tính các thông số mạch để lấy ra điện áp có các thành phần tần số 992.103rad/s, 106rad/s và 1 008.103rad/s. d) Điên áp được lấy ra là điện tín hiều điều biên, điều tần hay điều pha. Tìm biểu thức tức thời của điện áp ra và vẽ dạng đồ thị thời gian của nó. 241
  • 10. 9.8. Trên hình 9.13a) là sơ đồ khối của máy thu AM biểu diễn từ anten thu đến mạch lọc trung tần. Hình 9.13b) là đồ thị dạng phổ của một đài phát thanh điều biên AM mà máy thu cần thu. Biết tần số trung tần (sóng mang trung tần) là 465 Khz. a) Bộ dao động ngoại sai phải làm việc ở tần số là bao nhiêu để thu được tín hiệu hiệu AM có phổ trên. b)Vẽ dạng phổ của tín hiệu trung tần trên thang tần số là Khz. c)Tính (chọn) các thông số của hai mạch cộng hưởng RLC song song ghép qua Cgh làm việc ở chế độ ghép tới hạn trong mạch hình 9.13a) để lọc bỏ các sản phẩm phụ. a) Cgh Tí i khuÕ ® i ch ¹ R KhuÕ ch trung tÇn utt C L R PhÇ tö trén n ® i cao ¹ M¹ ch C vµo L tÇn M¹ ch biÕ tÇ n n M¹ ch dao ® éng ngo¹ i sai b) 685 675 684,9 685,1 695 f (Khz) H× 9.13 nh Chỉ dẫn: Các công thức của mạch dao động ghép qua điện dung: ˆ T ( jω) ≈ KQ (1 + K Q − Q 2 ν 2 ) 2 + 4Q 2 ν 2 2 2 C gh C gh + C 1 ω0 K= ; Q= ; ω0 = ; ∆ω 0,7 = 2 C + C gh g L (C + C gh ) Q 242
  • 11. 9.9. Cho mạch tạo dao động hình sin 3 điểm trên hình 9.14. Biết rằng các điện dung Cn, CE và CL (cỡ hàng chục µF trở lên) có trị số khá lớn, nên tại tần số 1 1 1 dao động sụt áp trên chúng có thể bỏ qua ( tức , , coi ≈ 0 ) ωC n ωC E ωC L a) Tìm hiểu chức năng của các linh kiện trong mạch. b) Hãy vẽ sơ đồ rút gọn của mạch theo tần số dao động và xác định đây là dao động kiểu Hartley(3 điểm điện cảm) hay Colpits(3 điểm điện dung). c) Tính tần số dao động tạo ra khi C1=100nF, C2=1nF, C3=5nF, L=1mH. +E- +E- CL CL RC RC R B1 R B1 C2 C3 L2 C2 L C3 L1 C1 C1 Cn Cn R B2 R B2 RE H× 9.14 nh RE H× 9.15 nh CE CE 9.10. Cho mạch tạo dao động hình sin 3 điểm trên hình 9.15. Biết rằng các điện dung Cn, CE và CL có trị số khá lớn nên tại tần số dao động sụt áp trên chúng có thể bỏ qua ( tức 1 1 1 , , coi ≈ 0 ) ωC n ωC E ωC L a)Tìm hiểu chức năng của các linh kiện trong mạch. b)Hãy vẽ sơ đồ rút gọn của mạch theo tần số dao động và xác định đây là dao động kiểu Hartley(3 điểm điện cảm) hay Colpits(3 điểm điện dung). c)Tính tần số dao động tạo ra khi C1=50pF, C2=125pF, C3=25pF, L1=280µF mH, L2=155,2 mH a) 9.11.Trong mạch tạo dao động hình sin RN hình 9.16a) có khâu khuếch đại K và khâu _ C C C R1 hồi tiếp β làm nhiệm vụ quay pha. + K R R R a) Viết điều kiện cân bằng biên độ và cân U ra Uht β bằng pha tổng quát cho mạch. b) Chứng minh rằng hệ số truyền đạt của b) mạch quay pha là: RN _ R R R R1 + K U ra C C C Uht β 243 H× 9.16 nh
  • 12. . U ht 1 β= . = 5 1 1 U ra 1 − + [6 − ] (ωCR ) 2 jωCR (ωCR ) 2 c) Từ điều kiện cân bằng tìm biểu thức tần số dao động. d) Tính các thông số của mạch để mạch làm việc ở tần số 1 Khz khi chọn R=1 KΩ, R1=33 KΩ. 9.12. Mạch điện hình 9.16b) là mạch tạo dao động hình sin với khâu khuếch đại K và khâu hồi tiếp β làm nhiệm vụ quay pha. a)Viết điều kiện cân bằng biên độ và cân bằng pha tổng quát cho mạch. b) Chứng minh rằng hệ số truyền đạt của mạch quay pha là: R TD§ ® u iÒ ura C tÇn L L’ TÝ hiÖu s¬ n cÊp H× 9.17 nh . U ht 1 β= . = 2 2 2 2 2 2 U ra 1 − 5ω C R + jωCR (6 − ω C R ) c) Từ điều kiện cân bằng tìm biểu thức tần số dao động. d) Tính các thông số của mạch để mạch làm việc ở tần số 2 Khz khi chọn C=30nF, R1=50 KΩ. 9.13. Mạch tạo dao động điều tần của một máy phát thanh FM dùng tranzisto điện kháng mắc như hình 9.17, trong đó phần đóng khung là khung cộng hưởng, quyết định tần số dao động. Tần số dao động tạo ra tính theo công thức 1 f= , trong đó Lk và Ck là thông số tương đương của khung cộng 2π L k C k hưởng. Cho các thông số của mạch như sau: L’=0,5µH; C=5pF; L=5µH; R=20KΩ. Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của tranzisto điện kháng biến thiên trong khoảng S=5,2÷6,42mA/V. Khi không có điện áp sơ cấp tác động thì 244
  • 13. hỗ dẫn của tranzisto nhận giá trị 5,8 [mA/V]. Giả thiết bỏ qua các thông số ký sinh của mạch. a) Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở trạng thái câm (không có điện áp sơ cấp tác động). b) Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi có điện áp sơ cấp tác động. c) Xác định độ di tần cực đại của tín hiệu FM. d) Vẽ định tính dạng đồ thị thời gian của dao động được tạo ra khi có điện áp sơ cấp hình sin tác động. 9.14. Mạch tạo dao động điều tần của một L L’ máy phát thanh FM dùng tranzisto điện kháng TD§ mắc như hình 9.18.với tần số dao động tạo ra ® u iÒ ura C 1 tÇn tính theo công thức f = R .Trong đó TÝ hiÖu s¬ n 2π L k C k cÊp Lk và Ck là thông số tương đương của khung cộng hưởng(phần đóng khung trong sơ đồ). H× 9.18 nh Cho các thông số của mạch như sau: L= 1,5 µH, L’=0,5 µH;R=50 Ω, C=5 pF. Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của tranzisto điện kháng biến thiên trong khoảng 7÷8 [mA/V]. Khi không có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của tranzisto nhận giá trị trung bình cộng của các giá trị trên.Giả thiết bỏ qua các thông số ký sinh của mạch. a)Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở trạng thái câm (không có điện áp sơ cấp tác động) b)Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi có điện áp sơ cấp tác động. c)Xác định độ di tần cực đại trung bình của tín hiệu FM. 9.15. Mạch tạo dao động điều tần của một máy phát thanh FM dùng tranzisto điện kháng mắc như hình 9.19 với tần số dao động C 1 tạo ra tính theo công thức f = . TD§ 2π L k C k ® u iÒ ura Trong đó Lk và Ck là thông số tương đương C’ tÇn R L của khung cộng hưởng. Cho các thông số của TÝ hiÖu n s¬ cÊp mạch như sau: L= 0,5 µH, R=50 Ω, C=2 pF,C’=5 pF. Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn H× 9.19 nh của tranzisto điện kháng biến thiên trong khoảng 5÷7,5 [mA/V]. Khi không có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của 245
  • 14. tranzisto nhận giá trị 5,623 [mA/V]. Giả thiết bỏ qua các thông số ký sinh của mạch. a) Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở trạng thái câm (không có điện áp sơ cấp tác động) b) Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi có điện áp sơ cấp tác động. c) Xác định độ di tần cực đại của tín hiệu FM. 9.16. Mạch tạo dao động điều tần dùng tranzisto điện kháng mắc như hình 9.20 với tần số dao động tạo ra tính theo công thức 1 f= .Trong đó Lk và Ck là thông số 2π L k C k tương đương của khung cộng hưởng. Cho các R thông số của mạch như sau: TD§ ® u iÒ ura L=1µH, R=25KΩ, C=C’=5pF. C’ tÇn L Khi có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn TÝ hiÖu s¬ n C của tranzisto điện kháng biến thiên trong cÊp khoảng 13÷17,5 [mA/V]. Khi không có điện áp sơ cấp tác động thì hỗ dẫn của tranzisto H× 9.20 nh nhận giá trị 15 [mA/V]. Giả thiết bỏ qua các ký sinh của mạch. C gh a)Tính tần số của dao động tạo ra khi máy ở trạng thái câm (không có điện áp sơ cấp tác động). TD§ ura L U0 C b)Tính tần số fmax và fmin của dao động tạo ra khi uΩ có điện áp sơ cấp tác động c)Xác định độ di tần cực đại của tín hiệu FM. © tÇ m n H× 9.21 nh 9.17.Mạch điều tần dùng varicap có sơ đồ rút gọn trên hình 9.21. và đặc tuyến của varicap cho trên hình 9.22. Trong hình 9.21 phần đóng khung là khung cộng hưởng quyết định tần số của dao động tạo ra 1 tính theo công thức f ≈ .Biết L=0,5 µH, C=4 pF, điện áp sơ cấp đơn 2π L k C k âm là uΩ(t)=0,6 cos(ωt) [V], U0 =- 0,8V. a) Hãy xác định tần số của dao động tại các thời điểm điện áp âm tần có giá trị 0 V; 0,2V ; 0,4 V; 0,6 V và -0,2V ; -0,4 V; -0,6 V b) Xác định độ di tần cực đại trung bình. Cv[pF] 0,70 0,65 0,60 246 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 -1,6 -1,4 -1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 U [V] + H× 9.22 nh
  • 15. 9.18. Mạch điều tần dùng varicap có sơ đồ rút gọn trên hình 9.21( bài tập 9.17).Các thông số của mạch L=0,5 µH, C=2,5 pF;Varicap có đặc tuyến là đoạn AB đã được tiệm cận như trong BT 9.4. Điện áp một chiều đặt lên varicap là U0=-0,7 V.Tín hiệu sơ cấp (âm tần)có biên độ là 0,3V. Hãy xác định tần số của dao động tại các thời điểm điện áp sơ cấp có giá trị 0 V; 0,1V ; 0,2 V; 0,3 V và -0,1V ; -0,2 V; -0,3 V. 9.19.Người ta đưa vào mạch điện hình 9.23 điện áp điều biên đơn âm có biểu thức giải tích uđb(t)=0,5(1+ 0,5 cos 2π.1000t) cos 2π.107t [V]. Hình 9.24 là đồ thị thời gian của một đoạn tín hiệu điều biên này. a)Giải thích tác dụng của các linh kiện trong mạch tách sóng. b) Trên cơ sở đồ thị hình 9.24 hãy vẽ định tính dạng đồ thị của tín hiệu âm tần lấy ra khi thoả mãn điều kịên tách sóng. c) Kiểm tra lại điều kiện tách sóng nếu chọn C=0,01 µF, R=2 KΩ d)Tính giá trị của điện áp tách sóng lấy ra phía sau tụ ghép C gh= 100 µF nếu biết đặc tuyến của diot là hàm bậc hai i=0,002 +0,02u+0,05u2, với giả thiết là chỉ lấy ra thành phần tần số âm tần số hữu ích. u®b Cgh u®b (t) U TS 0 t C R H× 9.23 nh H× 9.24 nh 9.20.Mạch tách sóng hình 9.25 có điện áp điều biên đưa vào mạch là: uđb(t) =U0m (1+mcos Ωt)cos ω0 t. u®b (t) U TS a) Hãy sử dụng phương pháp cung bội C R phân tích(tổng quát) phổ của dòng qua điot nếu đặc tuyến của diot H× 9.25 nh được tiệm cận bằng đa thức bậc hai i=a0+a1u+a2u2. b) Với diot có đặc tuyến là hàm bậc hai i =0,002 +0,02u+0,05u2 ; Chọn tải RC là R=1KΩ,C=0,05µF để tách sóng cho tín hiệu uđb(t)=0,55[1 247
  • 16. +0,8cos 2π.1250t]cos(2π.640 000t) [V]. Hãy xác định biên độ phức điện áp các thành phần tần số ở đầu ra của mạch: -Tần số hữu ích 1250 Hz -Tần số hài bậc 2 của nó (2500 Hz- gây méo phi tuyến) -Tần số cao tần (640 Khz –gọi là lọt cao tần) lọt ra tải khi điện dung ký sinh của điot ở tần số này là 150 pF D Rng R C Ct Rt L U TS 9.21.Trong mạch tách sóng tần số hình i ®t(t) 9.26,mạch khuếch đại trung tần cuối tương đương với một nguồn dòng điện của tín hiệu M¹ ch biÕ n Nguån tÝ n điều tần có biểu thức: hiÖ ® u u iÒ ® tÝ æi n hiÖ ® u u iÒ M¹ ch t¸ ch tÇn iđt=10 cos(2π.8.106t+39,78sin 2π.1000t) [mA] tÇn thµnh tÝ hiÖ n u sãng biª n ®é ® u biª n- iÒ với nội trở là điện trở thuần Rng=15 KΩ.Mạch ® u tÇn iÒ biến đổi tín hiệu điều tần thành tín hiệu điều H× 9.26 nh biên-điều tần là khung cộng hưởng đơn có các thông số:L≈1µH; C=390pF ; R=30 KΩ. Hãy tìm biểu thức tức thời của tần số dòng tín hiệu điều tần trên. a) Vẽ định tính dạng đồ thị thời gian tín hiệu sơ cấp và tần số của tín hiệu điều tần(chương4,xem trang 120 sách này) b) Tính các tần số tức thời của tín hiệu tại các thời điểm t=0,t=0,25 mS và t=0,5 mS. c) Tính modun tổng trở của khung cộng hưởng tại các tần số vừa tính được ở mục b) d) Coi pha ban đầu của đường bao tín hiệu điều biên-điều tần bằng 0,tìm biểu thức tức thời của điện áp điều biên - điều tần ở đầu ra của mạch biến đổi. e) Tìm biểu thức của tín hiệu tách sóng cho tần số hữu ích (tần số 1000 Hz) nếu Rt=1,2KΩ, Ct=0,01µF và đặc utyến của diot được tiệm cận bằng đa thứ bậc hai: i =0,002 +0,02u+0,05u2. Bài giải-đáp số –chỉ dẫn 9.1. a0≈0,002038;a1=0,000928;a3=0,014; i=0,002038+0,000928 u+0,014u2 Bảng 9.4 U[V] 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,2 I[mA] 0 2,8 5,1 8,1 12 23,2 It.cận[mA] 2,03 2,7836 4,649 7,6348 11,740 23,31 8 2 ∆I[mA] 2,03 0,0164 0,450 0,4652 0,26 0,11 248
  • 17. 8 8 U[V] 1,4 1,6 1,8 2,0 I[mA] 31 40,4 51,2 65 It.cận[mA] 30,777 39,363 49,068 59,894 ∆I[mA] 0,2243 1,037 2,132 5,106 9.4. CD=2,73333u+3,6133 (U tính bằng von, CD tính bằng pF) 9.5. a) I0=78,25 mA,I1m=60 mA, I2m= 62,5 mA. b) I 0 ≈ 78,17 mA , I 1m ≈ 64,67 mA ; I 2 m = 6,25mA ; I 3m = 4mA ; I 4 m = 0,75 9.7. a) Thay u=U0+UΩmcosΩt+U0m cos ω0t vào công thức tổng quát i=a0+a1u+a2u2 để tìm được công thức các thành phần dòng điện, sau đó thay số vào sẽ tính được: I0 = 9,05mA;IΩm= =5,64mA;Iωo m=7,52mA;I(ω0 ± Ω)m =1,44mA;I2Ωm=0,54 mA; I2ωom= 0,95mA. b)Phổ của dòng qua diot hình 9.27. c) Tín hiệu gồm 3 tần số 992 000 rad/s,1 000 000 rad/s và 1 008 000rad/s là tín hiệu điều biên đơn âm. Để chọn nó ta xây dựng mạch trên hình 9.28. Có thể chọn các thông số mạch cộng hưởng: L= 0,1 mH, C= 10 nF thì tần số cộng hưởng là: I0=9,05 mA I ω 0m=7,52 mA I Ω m= 5,64 mA I ( ω0 − Ω )m=1,44 mA I ( ω0 + Ω )m=1,44 mA I2 Ω m=0,54 mA I 2 ωom=0,95 mA 0 8000 2 000 000 rad/s 16 000 1 0000000 Ω 2 Ω ω 2ω o 992 000 1 008 000 ω0 − Ω ω0 + Ω H× 9.27 nh 1 1 ω0= = = 1 000 000 r d /s a i LC 10 .10 −8 −4 Bề rộng phổ là 16 000 rad/s C R L uΩ(t) U ®b(t) u ω (t) 0 U0=1,5V H× 9.28 nh 249
  • 18. ω0 ω0 1 ∆ω 0,7 = = = ≥ ∆ω = 16 000 Q ω 0 CR CR Chọn R= 6,25 KΩ 1 1 R≤ = = 6 250 Ω = 6,25 K Ω 16 000.C 16 000.10 −8 d) Các thành phần điện áp ra: Z (ω0) =6250 Ω 1 Z (ω 0 + Ω) = Z (1 008 000) = 6250 + j(1 008 000.10 − 4 − )= 1 008 000.10 −8 = 6250 + j ,59 ≈ 6250 1 1 Z (ω 0 − Ω) = Z (992 000) = 6250 + j(992 00010 − 4 − )= 992 000.10 −8 ≈ 10 000 − j ,59 ≈ 6250 1 →U0m=7,52.6,25=47 V U(ωo ± Ω)m=1,44.6,25=9 uđb(t)≈ 47 cos 1 000 000t +9cos 992 000t+9 cos 1 008 000t =47(1+0,383 cos 8 000t) cos 1 000 000 t ; (mU0m/2=m47/2=9→m=18/47≈0,383) 9.8. a) fns=465+685=1150 Khz=1,15Mhz b) Lấy tần số ngoại sai trừ đi phổ trên hình 9.13b) sẽ được phổ của tín hiệu trung tần: biên dưới 455÷464,9Khz, sóng mang 465Khz, biên trên 465,1÷475Khz; ∆F=20Khz. c) Có thể chọn: ftt=465 000; ωtt= 2π.465000= 2 921 681 rad/s; bề rộng phổ: ∆F=20 Khz; Chọn ∆F0,7 =20,5 Khz ≥ ∆F; ∆ω0,7=2π. 20 600=128 805 rad/s ; Khung cộng hưởng làm việc ở chế độ ghép tới hạn KQ=1. 250
  • 19. ω0 ω0 2 921 681 ω 0 (C + C gh ) ∆ω 0,7 = 2 →Q = 2 = 2 ≈ 32 = = ω 0 (C + C gh )R Q ∆ ω 0,7 128 80 5 g 1 C gh 1 C KQ = 1 → K = = 0,03125 = = ; = 31 32 C + C gh C C gh 1+ C gh Chä C gh = 10 pF ; C = 31C gh = 310 pF ; n 1 1 L= = −12 = 3,6616.10 − 4 H ≈ 0,366mH ω 2t (C t + C gh ) 2 2 921368 .320.10 Q 32 R= = = 34,23K Ω ≈ 34K Ω ω tt (C + C gh ) 2 921368.320.10 −12 Ë Vy R = 34 K Ω , L = 0,366mH , C = 310 pF , C gh = 10pF 9.9. b) Sơ đồ rút gọn theo tần số tín hiệu có dạng trên hình 9.29. với RB=RB1//RB2.Đây là sơ đồ 3 L điểm điện dung Colpits. RC C1 c) C3 1 1 1 + + C2 C1 C 2 C 3 1,21.10 9 R ω= = −3 = 1,1.10 6 r d /s; a B L 10 f ≈ 175 070 Hz . = 175,07 Khz H× 9.29 nh 9.10. Ba điểm điện cảm Hartley. 1 1 1 + + C1 C 2 C 3 ω= = 12 ,5.10 6 r d /s; f ≈ 1,989M a hz L1 + L 2 9.11. Hình 9.30a). ω =2π.1000; C ≈ 65nF 1 R Từ đó β = − ; K= − N = −29 → R N = 29.R 1 = 957 K Ω 29 R1 a) b) RN RN _ C C C _ R R R R1 R1 + + K R R R K C C C Ura Uht Ura U ht β β H× 9.30 nh 251
  • 20. 9.12. Hình 9.30b.C=30 nF, R1=50 KΩ. R ≈ 6,5K Ω; R N = 1,45 M Ω 9.13. Hình 9.31. L’=0,5 µH; C=5pF; L=5µH; R=20KΩ. SL Tranzisto điện kháng tương đương cới điện dung C td = →CK=C+Ctd R a)Khi máy (Micro)ở trạng thái câm: S tb L 5,8.10 −3.5.10 −6 C td = = = R 20.10 3 R 1,45.10 −12 F = 1,45pF TD§ ® u iÒ ura C k 0 = 1,45 + 5 = 6,45pF ; C tÇn L L’ 1 f0 = = 2π L k C k 0 1 = 88,6248 Mhz H× 9.31 nh 2π 0,5.10 −6.6,45.10 −12 b)Khi có tín hiệu sơ cấp: SL (5,20 ÷ 6,42). 10 −3.5.10 −6 C td = = 3 = 1,3.10 −12 ÷ 1,605.10 −12 F = 1,3 ÷ 1,605pF R 20.10 Ck = 5 + (1,3 ÷ 1,6) = 6,3 ÷ 6,605pF = C k min ÷ C k max 1 1 fmax = = ≈ 89,6736 Mhz 2π L k C K min 2π 0,5.10 −6 .6,3.10 −12 1 u®t fmin = = 2π L k C K max 1 ≈ 87,5878 Mhz 2π 0,5.10 −6 6,605.10 −12 t H× 9.32 nh c) ∆F t ª n = fma r x − f0 = 89,6736 − 88,6248 = 1,0508 Mhz ∆F d ­ íi = f0 − fmin = 88,6248 − 87,5878 = 1,0370 Mhz Độ di tần cực đại trung bình: ∆FTB=(1,0508+1,0370)/2=1,0439Mhz d)Đồ thị tín hiệu có dạng hình 9.32. L 9.14. L td = ; LK=Ltd+L’ SR 9.15.Ctd=CSR; CK=Ctd+C’ 252
  • 21. 9.16. Hình 3.32. CR L td = ; S 0 = 15; L = 1µH ; S 5.10 −12 .25.10 3 L td 0 = −3 = 8,333.10 −6 H ; 15.10 5.10 −12 .25.10 3 L td max ÷min = = 9,615 ÷ 7,143; (13 ÷ 17,5)10 −3 7,53.1 L k = L / L td = 1µH / L td ; L K 0 = / / ≈ 0,893; L k max = 0,906; L k min = 0,877 8,53 1 f0 = = 75,3198M ; fmax = 76,0038; fmin = 74,7775M hz hz −6 −12 2π 0,893.10 .5.10 ∆F tr ª n = 76,0038 − 75,3198 = 0,684 M = 684Khz ; hz ∆F d ­ íi = 75,3198 − 74,7775 = 0,5423M = 542,3Khz hz a) Cv[pF] 0,70 0,65 0,60 0,55 0,50 0,45 0,40 0,35 0,30 -1,6 -1,4 -1,2 -1,0 -0,8 -0,6 -0,4 -0,2 0 U [V] + U0 -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 uΩ [V] + b) H× 9.33 nh ωt 9.17. Hình 9.33a) đặc tuyến của Varicap. Trên đó đặt lên điện áp tín hiệu sơ cấp hình 9.33b). Từ 2 đồ thị xác định được các giá trị của điện dung varicap và kết qủa tính toán tần số dao động trong bảng 9.4 Bảng 9.4 UΩ [V] -0,6 -0,4 -0,2 0 0,2 0,4 0,6 Cv. [pF] 0,34 0,375 0,420 0,47 0,52 0,585 0,67 f[Mhz] 89,390 89,1446 88,8316 88,8477 88,1478 87,7116 86,6955 3 253
  • 22. 9.18. Có thể xác định các giá trị của điện dung varicap trên đồ thị hình 9.11 (BT9.4) hoặc tính theo công thức CD=2,73333u+3,6133 (Đáp số BT9.4 trang 247) với U=-0,7+u; CK=C+CD. Từ đó tính được kết quả trong bảng 9.5 Bảng 9.5 UΩ [V] -0,3 -0,2 -0,1 0 0,1 0,2 0,3 U0+ uΩ -1,0 -0,9 -0,8 -0,7 -0,6 -0,5 -0,4 CD [pF] 0,88 1,155333 1,42666 1,69999 1,97332 2,24665 2,51998 CK[pF] 3,58 3,655333 3,92666 4,1533 4,47332 4,74665 5,01998 f[Mhz] 118,9579 117,7258 113,5856 110,4430 106,4192 103,3098 100,4579 9.19. c) T0=0,1µS << τ=RC=2.103.10-8=2.10-5=20 µS << TΩ=1 mS d) +Sử dụng phương pháp cung bội tìm phổ của dòng qua diot: Để gọn ký hiệu uđb(t)=0,5(1+ 0,5 cos 2π.1000t) cos 2π.107t [V]= =U0m(1+mcosΩt)cosω0t=U(t) cos ω0t (*) với U(t)=U0m(1+mcosΩt)=0,5(1+ 0,5 cos 2π.1000t) i=a0+a1u+a2u2(**) Thay (**) vào (*) để biến đổi rồi hạ bậc sẽ tách được thành phần tần số Ω là: iΩ(t)=m.a2U20m cos Ωt= 0,5.0,05.0,52 cosΩt=0,00625cos2π.1000t [A]= 6,25 cos 2π.1000 t mA R 2000 2000 0 + Z (Ω) RC = −8 = ≈ 2000e − j7,16 1 + jΩCR 1 + j2π.1000.10 .2000 1 + j0,12566 1 Vì trở kháng của điện dung ghép là ZCgh = ≈ − j ,6 Ω ,trở 1 j2π.1000.100.10 −6 kháng vào của tầng tiếp theo (khuếch đại âm tần) cỡ KΩ nên sụt áp trên Cgh coi gần bằng 0.Từ đó ta có: 0 0 UTS≈Z(Ω)RC.IΩ= 2000.e − j7,16 .6,25.10 −3 = 12,5e − j7,16 uTS(t)=12,5cos(2π.1000t-7,160)[V] 9.20 :Chỉ dẫn a) Thực hiện biến đổi xem bài giải 9.19 d) bên trên.(Lấy luôn kết quả trong công thức biến đổi trên). b) Đầu tiên cũng kiểm tra điều kiện tách sóng. ở đây có tín hiệu điều biên đơn âm: Tần số sóng mang là f0=465Khz(tần số trung tần máy thu AM). Tần số tín hiệu sơ cấp F=1250 Hz<<f0 Tần số hài bậc hai của tín hiệu sơ cấp là 2F=2500 Hz. m=0,8; U0m=0,55V +Từ phép biến đổi a) sẽ tính được biên độ tín hiệu hữu tích tần số F=1250 Hz và tần số méo bậc hai 2F= F=2500 Hz tương tự như ở 9.19d) 254
  • 23. + Với tần số sóng mang trung tần 465Khz thì sử dụng sơ đồ tương đương hình CD 9.26, diot đương đương với điện dung CD=150pF. Thực chất là một bộ phân áp điện u0 (t) Ura(t) C dung với điện áp tác động là u0=0,55cosω0t, phản ứng là ura(t) H× 9.25 nh 9.21. Chỉ dẫn: tín hiệu điều tần đơn âm có tần số sóng mang trung tần ftt=8Mhz hay ωtt=2π.8.106=50 265 482 rad/s, tần số tín hiệu sơ cấp là F=1000 Hz hay Ω=2π.1000=6 283 rad/S,độ sâu điều tần là 39,78 rad. Pha tức thời của tín hiệu là ϕ(t)= 2π.8.106t+39,78sin 2π.1000t Tần số tìm tức thời: d ϕ(t) ω(t)= = ωtt+∆ωmcosΩt=2π.8.106+39,78. 2π.1000cos2π.1000t dt ≈50 265 482+0,25.106cos2π.1000t [rad/S] Từ đó: Quy luật biến thiên của tín hiệu sơ cấp là hàm cos 2π.1000t,trùng với quy luật biến thiên của tần số. t = 0 → ω = 50 265 482 + 0,25.10 6 = 50 515 482 r d /S = ω max a t = 0,25mS → ω = 50 265 482 + 0,25.10 6 cos 2π.1000.0,25.10 −3 = π 50 265 482 + 0,25.10 6 cos = 50 265 482 r d /S = ω tt a 2 t = 0,5mS → ω = 50 265 482 + 0,25.10 6 cos 2π.1000.0,5.10 −3 = 50 265 482 + 0,25.10 6 cos π = 50 265 482 − 0,25.10 6 = 50 015 482 r d /S = ω min a Khung cộng hưởng có: 15.30 Rtđ=Rng//R= = 10K Ω . 15 + 30 1 Tần số cộng hưởng ω 0 = −6 − 12 = 50 636 968 r d /S a 10 .390.10 Vậy ω0>ωtt. 1 Z = 1 2 G 2d + (ωC − ) ωL t Điện áp trên khung cộng hưởng: ứng với ωmax: U max = I m Z (ω max ) =10.7,26=72,6V 255
  • 24. ứng với ωtt: U om = I m Z (ω tt ) =10.3,26=32,6V ứng với ωmin: U min = I m Z (ω min ) =10.2=20 Từ đó U0m nhận giá trị U0m=(Umax+Umin)/2= 46,3 U max − U min Chỉ số điều biên:m= = 0,568 . U max + U min Từ đó có biểu thức tín hiệu điều biên điều tần: uĐB-ĐT(t)=46,3(1+0,568cos 2π.1000t)cos(2π.8.106t+39,78sin 2π.1000t) [V]. Đến đây lại trở về tính như trong BT 9.19 Hết chương 9 256