Soạn giáo trình môn Kỹ Thuật Truyền Thanh, chương 14

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:16

0
133
lượt xem
64
download

Soạn giáo trình môn Kỹ Thuật Truyền Thanh, chương 14

Mô tả tài liệu
  Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Máy thu sử dụng điều biến góc cũng giống như máy thu được sử dụng đối với sự quy ước AM hoặc máy thu SSB; ngoại trừ phương pháp khai thác thông tin âm tần từ sóng Ì toàn phần. Trong máy thu FM điện áp tại ngõ ra của mạch tách sóng âm thanh tỷ lệ thuận với độ lệch tần số tại ngõ vào. Đối với máy thu PM, điện áp tại ngõ ra của mạch tách sóng âm thanh tỷ lệ thuận với độ lệch pha tại ngõ vào của nó. Vì cả hai dạng sóng...

Chủ đề:
Lưu

Nội dung Text: Soạn giáo trình môn Kỹ Thuật Truyền Thanh, chương 14

  1. CHÖÔNG 14 HEÄ THOÁNG MAÙY THU SOÙNG ÑIEÀU BIEÁN GOÙC I- GIÔÙI THIEÄU CHUNG: Maùy thu söû duïng ñieàu bieán goùc cuõng gioáng nhö maùy thu ñöôïc söû duïng ñoái vôùi söï quy öôùc AM hoaëc maùy thu SSB; ngoaïi tröø phöông phaùp khai thaùc thoâng tin aâm taàn töø soùng IF toaøn phaàn. Trong maùy thu FM ñieän aùp taïi ngoõ ra cuûa maïch taùch soùng aâm thanh tyû leä thuaän vôùi ñoä leäch taàn soá taïi ngoõ vaøo. Ñoái vôùi maùy thu PM, ñieän aùp taïi ngoõ ra cuûa maïch taùch soùng aâm thanh tyû leä thuaän vôùi ñoä leäch pha taïi ngoõ vaøo cuûa noù. Vì caû hai daïng soùng ñieàu bieán pha vaø taàn soá ñeàu laø moät daïng cuûa heä thoáng ñieàu bieán goùc. Nhöõng tín hieäu cuûa maùy thu FM coù theå ñöôïc giaûi ñieàu bieán bôûi maùy thu PM vaø ngöôïc laïi. Ñoái vôùi maùy thu soùng AM thöông maïi, tín hieäu ñieàu bieán ñöôïc chôû treân soùng mang laø moät daïng cuûa bieán ñieäu bieân ñoä. Tuy nhieân nhieãu xaûy ra trong heä thoáng cuõng laøm thay ñoåi bieân ñoä cuûa hình bao. Cho neân nhieãu khoâng theå bò loaïi boû töø daïng soùng toaøn phaàn trong maïch loaïi tröø ôû phaàn tröôùc cuûa tín hieäu thoâng tin. Ñoái vôùi heä thoáng ñieàu bieán goùc, tín hieäu thoâng tin ñöôïc chôû treân soùng mang laø daïng maïch bieán ñieäu taàn soá vaø pha. Vôùi maùy thu soùng ñieàu bieán goùc, söï caûi tieán tyû soá S/N ñöôïc thöïc hieän trong suoát quaù trình giaûi ñieàu bieán. Vì vaäy chaát löôïng cuûa heä thoáng ñöôïc caûi tieán raát ñaùng keå so maùy thu AM.
  2. Antena thu Maïch tieàn löïa choïn Maïch KÑ RF AGC Taàng taùch soùng aâm thanh ù1stIF ù2ndIF Maïch troän Maïch troän Maïch KÑ IF Maïch giôùi Maïch nhaän thöù nhaát thöù hai haïn daïng Maïch ñeäm Maïch ñeäm Maïch KÑ Maïch giaûi aâm thanh nhaán Maïch dao Maïch dao ñoäng noäi thöù ñoäng noäi thöù Loa nhaát hai Hình (5-1) Sô ñoà khoái cuûa maùy thu ñoåi taàn keùp. Muïc ñích cuûa chöông naøy laø giôùi thieäu nhöõng daïng maùy thu vaø nhöõng maïch ñieän cô baûn ñeå thu vaø giaûi ñieàu bieán tín hieäu FM vaø PM. Moâ taû caùch vaän haønh cuûa maùy vaø söï khaùc nhau cô baûn giöõa maùy thu FM vaø AM thöông maïi hoaëc maùy thu daûi bieân ñôn. II- MAÙY THU FM : Hình 5-1 trình baøy sô ñoà khoái giaûn löôïc cuûa maùy thu FM ñoåi taàn keùp. Noù cuõng gioáng nhö maùy thu AM thöông maïi chuyeån ñoåi keùp. Taàng RF, maïch troän vaø taàng IF haàu nhö cuõng gioáng nhö maùy thu AM, maëc duø maùy thu FM coù raát nhieàu maïch khueách ñaïi trung taàn hôn. Do ñaëc tính loaïi tröø nhieãu voán coù trong maùy thu FM neân khoâng yeâu caàu nhieàu maïch khueách ñaïi RF. Tuy nhieân, taàng taùch soùng aâm thanh trong maùy thu AM. Maïch taùch soùng hình bao maùy thu AM ñöôcï thay baèng maïch giôùi haïn, maïch giaûi ñieàu taàn vaø maïch tieàn nhaán. Maïch giôùi haïn vaø maïch tieàn nhaán ñöoïc phaân boá ñeå caûi tieán tyû soá S/N noù ñöôïc ñaët trong taàng giaûi ñieàu bieán. Trong maùy thu soùng FM, taàng IF ñaàu tieân coù taàn soá töông ñoái cao khoaûng 10,7Mhz ñeå loaïi boû taàn soá aûnh vaø taàng IF thöù hai coù taàn soá töông ñoái
  3. thaáp (thöôøng laø 455Khz) ñeå cho pheùp maïch khueách ñaïi IF laøm vieäc vôùi ñoä lôïi töông ñoái cao maø khoâng aûnh höôûng ñeán maïch dao ñoäng. 1. Maïch giaûi ñieàu taàn FM: Maïch giaûi ñieàu taàn FM coù maïch ñieän phuï thuoäc vaøo taàn soá ñeå taïo ra ñieän aùp ra tyû leä thuaän vôùi taàn soá trung taàn taïi ngoõ vaøo cuûa noù. (Vout = f K). Trong ñoù K laø haøm truyeàn cuûa maïch giaûi ñieàu taàn tính baèng Volt/Hz, f laø hieäu soá giöõa taàn soá vaøo vaø taàn soá trung taâm cuûa maïch giaûi ñieàu taàn. Maïch ñieän toång quaùt ñöôïc duøng ñeå giaûi ñieàu taàn tín hieäu FM thoâng thöôøng laø maïch taùch soùng ñoä doác, boä taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster - seeley, boä taùch soùng tyû leä. Maïch giaûi ñieàu bieán PLL, boä taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster seeley vaø boä taùch soùng tyû leä taát caû ñeàu laø moät daïng cuûa maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá ñieàu höôûng ñöôïc chuyeån ñoåi FM thaønh AM vaø sau ñoù giaûi ñieàu bieán hình bao AM theo quy ñònh cuûa boä taùch soùng ñænh. Haàu heát maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá yeâu caàu dòch pha 1800.  Maïch taùch soùng ñoä doác: Hình (5-2a) trình baøy sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch taùch soùng ñoä doác hoaøn toaøn ñieàu chænh ñöôïc. Ñaây laø daïng maïch ñôn giaûn nhaát cuûa boä taùch soùng bieán ñieäu taàn soá ñieàu höôûng ñöôïc. Boä taùch soùng ñoä doác (single - ended) coù daïng ñaëc tuyeán ñieän aùp taàn soá gaàn nhö laø khoâng tuyeán tính vaø vì theá noù ít ñöôïc söû duïng. Tuy nhieân hoaït ñoäng cuûa maïch naøy laø neàn taûng cho taát caû nhöõng maïch bieán ñieäu taàn soá khaùc. D1    Ngoõ vaøo FM La Ca C1 R1 Vout      (a) V Vout f0 f f1 f f (b)
  4. Hình 5-2 : Maïch taùch soùng ñoä doác (a) Sô ñoà nguyeân lyù (b) Ñöôøng ñaëc tuyeán ñieän aùp taàn soá. ÔÛ hình (5-2a), maïch ñieàu höôûng bao goàm La, Ca taïo ra moät ñieän aùp taïi ngoõ ra, Vout tyû leä vôùi taàn soá vaøo. Ñieän aùp ngoõ ra ñaït cöïc ñaïi taïi taàn soá coäng höôûng cuûa maïch coäng höôûng. Maïch ñieän ñöôïc tính toaùn sao cho taàn soá trung taâm cuûa IF rôi vaøo giöõa ñöôøng ñaëc tuyeán ñieän aùp - taàn soá nhö hình (5-2b). Khi ñoä leäch taàn soá trung taàn IF lôùn hôn fc, ñieän aùp ngoõ ra seõ taêng vaø ngöôïc laïi khi ñoä leäch taàn soá trung taàn nhoû hôn fc ñieän aùp ngoõ ra seõ giaûm. Cho neân maïch chuyeån ñoåi taàn soá ñieàu höôûng ñöôïc laøm thay ñoåi bieân ñoä ñieàu bieán (chuyeån töø FM sang AM). D1, C1, R1 taïo thaønh maïch taùch soùng ñænh ñôn giaûn ñeå chuyeån ñoåi bieân ñoä ñieàu bieán thaønh ñieän aùp ngoõ ra, thay ñoåi theo tyû leä baèng vôùi söï thay ñoåi taàn soá ngoõ vaøo vaø bieân ñoä tyû leä vôùi giaù trò cuûa taàn soá bò thay ñoåi. Maïch taùch soùng ñoä doác caân baèng Maïch taùch soùng ñoä doác “ single - ended” laø moät daïng cuûa maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá ñieàu höôûng ñöôïc vaø maïch taùch soùng ñoä doác caân baèng laø hai maïch taùch soùng ñoä doác “ 2 single - ended” ñôn giaûn ñöôïc keát noái song song vôùi nhau vaø leäch pha 1800. Söï ñaûo pha ñöôïc thöïc hieän baèng caùch laáy ñaàu ra ôû giöõa cuoän thöù caáp ñieàu höôûng ñöôïc cuûa bieán aùp T1. Treân hình (5-3a), maïch ñieàu höôûng goàm, La, Ca vaø Lb, Cb ñeå chuyeån ñoåi FM thaønh AM vaø boä taùch soùng ñænh caân baèng goàm D1, C1, R1 vaø D2, C2, R2 ñeå loaïi tín hieäu thoâng tin töø hình bao AM. Phaàn treân cuûa maïch ñieàu höôûng goàm La, Ca ñöôïc ñieàu chænh ñeán moät taàn soá fa maø taàn soá fa naøy lôùn hôn taàn soá trung taâm fc cuûa IF vaø gaàn baèng 1,33 x f . ( Ñoái vôùi baêng soùng FM = 1,33 x 75Khz). Maïch ñieàu höôûng phaàn döôùi goàm Lb, Cb ñöôcï ñieàu chænh ôû taàn soá fb , fb nhoû hôn taàn soá trung taâm fc cuûa IF. D1 T1    Ca C1 R1 La Ngoõ vaøo L Vout    FM Lb Cb C2 R2    D1 (a)
  5. Vout fb f fa f f fc (b) Hình 5-3: Maïch taùch soùng ñoä doác caân baèng. (a) Sô ñoà nguyeân lyù. (b) Ñaëc tuyeán ñieän aùp taàn soá. Hoaït ñoäng cuûa maïch naøy ñôn giaûn, ñieän aùp taïi ngoõ ra cuûa moãi maïch ñieàu höôûng thì tyû leä vôùi taàn soá vaøo, moãi ngoõ ra ñöôïc chænh löu bôûi maïch taùch soùng ñænh, maïch ngaét taàn soá vaøo laø maïch coäng höôûng taàn soá, ñieän aùp ngoõ ra maïch coäng höôûng lôùn hôn. Taàn soá trung taâm cuûa IF ñieän aùp ngoõ ra cuûa maïch ñieàu höôûng baèng veà bieân ñoä nhöng ngöôïc nhau veà cöïc tính. Ñieän aùp ngoõ ra ñöôïc chænh löu thoâng qua R1 vaø R2, neân khi coäng höôûng laïi seõ taïo neân söï buø tröø khi ñieän aùp taïi ngoõ ra Vout = 0V. Khi ñoä leäch taàn soá trung taâm cuûa IF lôùn hôn taàn soá coäng höôûng, maïch ñieàu höôûng phaàn treân seõ taïo ra ñieän aùp Vout lôùn hôn Vout cuûa maïch ñieàu höôûng phaàn döôùi vaø ñieän aùp ra Vout mang giaù trò döông. Ngöôïc laïi, khi ñoä leäch taàn soá trung taâm cuûa IF nhoû hôn taàn soá coäng höôûng ñieän aùp ra cuûa maïch ñieàu höôûng mang giaù trò aâm. Ñaëc tuyeán ñieän aùp taàn soá ñöôïc veõ treân hình (5-3b). Maïch taùch soùng ñoä doác caân baèng ñöôïc ñieàu chænh baèng caùch theâm vaøo moät taàn soá baèng vôùi taàn soá trung taâm fc cuûa IF vaø ñieàu chænh Ca, Cb ñaït 0V taïi ngoõ ra sau khi taàn soá baèng fa vaø fb thì Ca, Cb tieáp tuïc ñöôïc ñieàu chænh sao cho ñieän aùp ra cöïc ñaïi vaø baèng vôùi ñieän aùp cöïc ñaïi theo chieàu ngöôïc laïi.
  6.  Boä taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster - seeley: Cc D1     I1 + Ca C1 R1 Ngoõ vaøo La Cp Vp Vout FM    - Lb L3 C2 R2 Cb  I2 T1    D2 VD1 (a) Vin VD2 VD1 VD2 Vin VLa Vin VD2 VLb VLa VLb VD1 Is  Is  Is VLb Vs Vs VLa Vs (b) (c) (d) Hình 5-4 :Boä taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster - seeley: (a) Sô ñoà nguyeân lyù. (b) Sô ñoà vector fin = fo. (c) Sô ñoà vector fin > fo. (d) Sô ñoà vector fin < fo. Boä taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster - Seeley laø moät daïng maïch cuûa maïch taùch soùng ñieàu bieán taàn soá ñieàu höôûng ñöôïc maø hoaït ñoäng cuûa noù cuõng töông töï nhö maïch taùch soùng ñoä doác caân baèng. Giaù trò ñieän dung cuûa Cc, C1,C2 ñöôïc choïn sao cho chuùng ngaén maïch ñoái vôùi taàn soá trung taâm cuûa IF. Cho neân tín hieäu IF ñöa tröïc tieáp ngang qua L3. Taïi ñaàu vaøo cuûa IF ñöôïc bieán ñoåi ñaûo pha 1800 baèng bieán aùp T1 vaø chia ñeàu cho La, Lb. Taïi taàn soá coäng höôûng cuûa maïch coäng höôûng beân thöù caáp (taàn soá trung taâm IF) doøng thöù caáp Is cuøng pha vôùi ñieän aùp toång thöù caáp Vs vaø leäch pha 1800 so vôùi VL3. Do tính chaát gheùp loûng, sô caáp cuûa T1 hoaït ñoäng nhö moät cuoän caûm vaø doøng sô caáp Ip leäch pha 900 so vôùi Vin. Vì caûm öùng töø phuï thuoäc vaøo doøng sô
  7. caáp Ip neân ñieän aùp bò giaûm trong cuoän thöù caáp vaø leäch pha 900 so vôùi Vin. Cho neân VLa vaø VLb leäch pha 1800 so vôùi nhöõng thaønh phaàn khaùc hoaëc leäch pha 900 so vôùi VL3. Ñieän aùp rôi treân D1 laø toång vector cuûa VL3 vaø VLb. Ñaëc tuyeán sô ñoà vector ñöôïc veõ treân hình (5-4b), ñieän aùp cuûa D1 vaø D2 baèng nhau. Vì vaäy taïi taàn soá coäng höôûng I1 vaø I2 baèng vôùi ñieän tích cuûa C1 vaø C2 vaø giaù trò ñieän aùp rôi treân chuùng baèng nhau nhöng traùi daáu nhau. Vout = Vc1 -Vc2 = 0V. Khi taàn soá trung taâm IF lôùn hôn taàn soá coäng höôûng thì trôû khaùng cuûa maïch coäng höôûng trôû thaønh caûm khaùng vaø doøng thöù caáp treã hôn ñieän aùp thöù caáp moät goùc laø  ,  tyû leä vôùi ñoä leäch taàn soá. Ñaëc tuyeán sô ñoà pha veõ treân hình (5- 4c): cho thaáy vecter toång cuûa VD1 lôùn hôn vecter toång VD2. C1 naïp ñieän khi C2 xaû ñieän neân Vout mang giaù trò döông. Khi taàn soá trung taâm IF nhoû hôn taàn soá coäng höôûng thì doøng thöù caáp sôùm pha hôn ñieän aùp thöù caáp moät goùc  ,  cuõng tyû leä vôùi söï thay ñoåi taàn soá. Vout f1 f f2 BW  f 1  f 2 f f f0 Hình 5-5: Ñöôøng cong ñaùp öùng taàn soá ñieän aùp cuûa maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá. Ñaëc tuyeán pha veõ treân hình (5-4d) cho thaáy vector toång cuûa VD2. C1 xaû ñieän C2 naïp ñieän neân Vout mang giaù trò aâm. Maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster - Seeley ñöôïc ñieàu höôûng baèng caùch theâm vaøo moät taàn soá baèng vôùi taàn soá trung taâm IF vaø ñieàu chænh C0 sao cho ngoõ ra ñaït 0V. Qua quaù trình phaân tích treân hình (5-4) ta coù theå thaáy raèng ñieän aùp taïi ngoõ ra cuûa maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá tyû leä thuaän vaø cuøng chieàu vôùi ñoä leäch taàn soá. Hình (5-5) bieåu dieãn ñaëc tuyeán ñieän aùp - taàn soá cuûa maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster-Seeley tieâu bieåu noù ñöôïc goïi laø daïng soùng cong “S”. Ñaëc tuyeán ñieän aùp taàn soá ra tuyeán
  8. tính hôn ñaëc tuyeán cuûa maïch taùch soùng ñoä doác. Vì chæ coù moät maïch coäng höôûng neân noù deå daøng ñieàu chænh hôn. Ñeå cho quaù trình ñieàu bieán khoâng bò meùo daïng, ñoä leäch taàn soá ñöôïc giôùi haïn ñeán möùc trôû thaønh ñoaïn thaúng treân ñöôøng cong ñaùp öùng taàn soá cuûa maïch ñieàu höôûng thöù caáp. Ñoái vôùi maïch taùch soùng ñoä doác, maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster Seeley ñaùp öùng bieân ñoä caøng toát caøng laøm thay ñoåi taàn soá. Nhö vaäy tröôùc noù phaûi coù moät maïch giôùi haïn rieâng bieät.  Maïch taùch soùng tyû leä: Cc D1     + C0 C1 Rs Ngoõ vaøo La L FM  - Lb Vout C2 Cs  T1    D2 (a) Ñieän aùp döông cöïc ñaïi Ñieän aùp döông trung bình fm < f0 fm >f0 0V f f f0 (b) Hình 5-6: Maïch taùch soùng tyû leä. (a) Sô ñoà nguyeân lyù. (b) Ñöôøng cong ñaùp öùng taàn soá ñieän aùp. Maïch taùch soùng tyû leä coù moät öu ñieåm so vôùi maïch taùch soùng ñoä doác vaø maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster Seeley trong giaûi ñieàu bieán FM laø loaïi tröø ñöôïc söï thay ñoåi bieân ñoä trong tín hieäu vaøo cuûa noù.
  9. Hình (5-6a) laø sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch taùch soùng tyû leä, cuõng gioáng nhö maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá Foster Seeley, maïch taùch soùng tyû leä cuõng coù maïch ñieàu höôûng ñôn beân thöù caáp cuûa bieán aùp. Cho neân, hoaït ñoäng cuûa noù cuõng gioáng nhö maïch Foster Seeley. Tuy nhieân trong maïch taùch soùng tyû leä coù moät diode maéc ngöôïc (D2) vaø doøng Id chæ coù theå chaïy ôû voøng ngoaøi cuûa maïch. Vì theá sau nhieàu chu kì cuûa tín hieäu vaøo, tuï Cs naïp ñieän ñeán moät giaù trò gaàn baèng ñieän aùp ñænh thoâng qua cuoän thöù caáp cuûa T1. Ñieän khaùng cuûa Cs vaø Rs taïo ñöôøng daãn DC cho doøng cuûa diode. Cho neân thôøi haèng cuûa Rs vaø Cs vöøa ñuû lôùn ñeå tuï naïp nhanh choùng ñeán giaù trò gaàn baèng vôùi bieân ñoä vaøo. Nhieãu nhieät ñoä hoaëc caùc nhieãu khaùc ñöôïc noái ñaát neân khoâng aûnh höôûng ñeán ñieän aùp trung bình cuûa Cs. C1 vaø C2 naïp xaû tyû leä vôùi söï bieán thieân taàn soá tín hieäu vaøo vaø khoâng bò aûnh höôûng ñeán söï thay ñoåi bieân ñoä. Taïi taàn soá coäng höôûng ñieän aùp ra Vout ñöôïc chia ñeàu cho C1 vaø C2 ñoàng thôøi phaân phoái laïi taàn soá vaø sao cho phuø hôïp, coù theå lôùn hoaëc nhoû hôn taàn soá coäng höôûng. Cho neân Vout thay ñoåi laø do söï thay ñoåi tyû soá ñieän aùp cuûa C1 vaø C2 trong khi ñieän aùp toång ñöôïc ghim bôûi tuï Cs. Hình (5-6b) bieåu dieãn ñöôøng cong ñaùp öùng taàn soá ngoõ ra cuûa maïch taùch soùng tyû leä. Taïi taàn soá coäng höôûng Vout  0V vaø baèng 1/2 ñieän aùp treân cuoän thöù caáp cuûa T1. Bôûi vì maïch taùch soùng tyû leä khoâng aûnh höôûng ñeán söï thay ñoåi bieân ñoä, noù thöôøng ñöôïc choïn lôùn hôn maïch taùch soùng Foster Seeley. Tuy nhieân maïch taùch soùng bieán ñieäu taàn soá taïo ra ñöôøng cong ñaùp öùng taàn soá ñieän aùp tuyeán tính hôn.  Maïch giaûi ñieàu taàn FM duøng voøng khoaù pha PLL: Ngoõ vaøo FM Maïch taùch pha Maïch loïc qua Maïch khueách ñaïi Vout Vd Kd thaáp Ka f0 Maïch VCO (a)
  10. Ngoõ vaøo t/h FM XR-2212 V+ Ngoõ vaøo maïch taùch 1 Vcc Maïch taùch 16   pha pha Cpb 2 15 0,1F Pre VCO out 3 amp 14 4 13 VCO out VCO Tuï ñieän ñònh thôøi C0 5 GND 12 VCO out 6 11 Ñieän trôû ñònh thôøi C0 amp 30pF 7 10 Maïch laáy Vref   8 maãu 9 Cpb RF   0,1F Ñieän trôû - phaûn hoài Ngoõ ra maïch taùch pha  op-  R Ngoõ ra tín Ngoõ ra amp hieäu giaûi ñieàu op-amp + taàn R1   Cpb Ñieän trôû ñònh thôøi C0 R0 Rx  Hình 5-7 : (a) Sô ñoà khoái maïch giaûi ñieàu taàn duøng PLL. (b) Maïch giaûi ñieàu taàn FM PLL söû duïng voøng khoùa pha XR-2212.
  11. Töø söï phaùt trieån cuûa vi maïch toå hôïp tuyeán tính LSI, quaù trình giaûi ñieàu taàn FM ñöôïc thöïc hieän khaù ñôn giaûn vôùi maïch voøng khoaù pha PLL. Maëc duø hoaït ñoäng cuûa maïch PLL khaù phöùc taïp nhöng buø laïi hoaït ñoäng cuûa maïch giaûi ñieàu taàn FM söû duïng PLL deã hieåu vaø ñôn giaûn hôn. Maïch giaûi ñieàu taàn FM söû duïng PLL khoâng yeâu caàu maïch ñieàu höôûng vaø maïch buø töï ñoäng khi taàn soá soùng mang bieán ñoåi vì tính baát oån ôû maïch dao ñoäng phaàn phaùt. Hình (5-7a) laø sô ñoà khoái giaûn löôïc cuûa maïch giaûi ñieàu taàn FM söû duïng PLL. Maïch PLL ñöôïc ñaët sau khoùa taàn soá ñeå taïo ra maïch VCO laøm bieán thieân nhöõng khe taàn soá cuûa tín hieäu vaøo baèng caùch duy trì söï sai pha taïi ngoõ vaøo maïch so pha. Vì vaäy, neáu ngoõ vaøo PLL bò sai leäch so vôùi tín hieäu FM vaø taàn soá dao ñoäng cuûa VCO baèng vôùi taàn soá trung taâm IF thì seõ phaùt sinh moät giaù trò ñieän aùp thích hôïp taïi ngoõ ra maïch so pha vaø phaûn hoài veà ngoõ vaøo maïch VCO, ñoàng thôøi tyû leä vôùi ñoä leäch taàn soá vaø nhö vaäy tín hieäu thoâng tin ñaõ ñöôïc giaûi ñieàu bieán. Neáu bieân ñoä cuûa IF ñöôïc giôùi haïn vöøa ñuû tröôùc khi ñöa tôùi maïch PLL vaø ñöôïc buø hoaøn toaøn thì ñoä lôïi voøng PLL laø haèng soá Kv. Cho neân tín hieäu ñöôïc giaûi ñieàu bieán ñöôïc laáy tröïc tieáp töø ngoõ ra cuûa maïch ñeäm ôû beân trong. Coâng thöùc toaùn hoïc ñöôïc moâ taû nhö sau: Vout = fK D KV (5-1) Hình (5-7b) trình baøy sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch giaûi ñieàu bieán FM söû duïng XR-2212. R0 vaø C0 ñieàu chænh taàn soá laøm vieäc töï do cuûa maïch VCO. Rx duøng ñeå ñieàu chænh ñaøi, RF vaø Rc duøng ñeå caøi ñaët ñoä lôïi aùp cuûa op-amp beân trong (Ka). Ñaùp öùng taàn soá cuûa voøng khoùa pha PLL ñöôïc buø vaøo söï suy giaûm cho pheùp cuûa maïch giaûi ñieàu bieán sao cho phuø hôïp vôùi baêng thoâng cuûa tín hieäu thoâng tin. Maïch ñeäm op -amp cuûa maïch PLL cung caáp ñoä lôïi aùp vaø doøng ñieàu khieån tính oån ñònh cuûa maïch. .Maïch giaûi ñieàu taàn daïng caàu phöông : Ngoõ vaøo FM Vin  Khoái taùch soùng Rx Ngoõ ra maïch giaûi Ci  ñieàu taàn  V0 Cx  L0 C0 R0
  12. Hình 5-8 :Maïch giaûi ñieàu taàn FM daïng caàu phöông. Maïch giaûi ñieàu taàn daïng caàu phöông taùi taïo tín hieäu thoâng tin ban ñaàu töø daïng soùng IF toaøn phaàn baèng caùch nhaân hai tín hieäu caàu phöông söû duïng maïch dòch pha 900, moät maïch ñieàu höôûng ñôn vaø maïch taùch soùng thaønh phaàn ñeå giaûi ñieàu bieán tín hieäu FM. Maïch dòch pha 900 taïo moät tín hieäu baèng 4 laàn tín hieäu IF thu ñöôïc. Maïch ñieàu höôûng chuyeån ñoåi söï bieán thieân taàn soá thaønh söï bieán thieân veà pha, maïch taùch soùng thaønh phaàn nhaân tín hieäu IF thu ñöôïc baèng caùch dòch pha tín hieäu IF. Hoaït ñoäng cuûa maïch nhö sau: Ci laø tuï ñieän coù giaù trò ñieän dung lôùn ñeå khi maéc noái tieáp vôùi maïch coäng höôûng goàm R0, L0, C0 seõ taïo neân söï leäch pha 900 taïi taàn soá trung taâm IF vaø taïo ra goùc leäch pha  tyû leä vôùi ñoä leäch taàn soá. Tín hieäu vaøo IF (Vi) ñöôïc nhaân leân 4 laàn (V0) vaøo, maïch taùch soùng thaønh phaàn vaø taïo ra tín hieäu tyû leä vaø tyû leä vôùi ñoä leäch taàn soá. Taïi taàn soá coäng höôûng, toång trôû maïch coäng höôûng laø ñieän trôû. Tuy nhieân ñoä leäch taàn soá cuûa tín hieäu IF taïo ra ñoä leäch pha döông vaø aâm, vì theá ñieän aùp ra cuûa maïch taùch soùng thaønh phaàn tyû leä vôùi hieäu soá pha giöõa hai tín hieäu vaøo, ñöôïc minh hoïa baèng bieåu thöùc sau: Vout = Vi – V0 ={Vi sin(i.t +  )}{Vo cos0.t} VI VO = {sin(2i.t +  ) + sin  } 2 Haøi baäc hai(2i) ñöôïc loïc boû neân: VI VO Vout = sin  2 Trong ñoù: -1  = tan (  ) 2f  f0 Q laø heä soá phaåm chaát cuûa maïch coäng höôûng. 2. Maïch haïn bieân:   R1 Ngoõ ra maïch giôùi C2 haïn FM  Q1 Ngoõ vaøo  IF R2 R3   Vcc C1  (a)
  13. Vout Giôùi haïn Vin VNgöôõng Vmax (b) Hình 5-9: Maïch haïn bieân ñieàu höôûng ñôn taàn (a) Sô ñoà nguyeân lyù. (b) Hoaït ñoäng cuûa maïch haïn bieân. Hình (5-9a) laø sô ñoà nguyeân lyù cuûa maïch haïn bieân ñôn taàn vôùi moät maïch loïc ngoõ ra. Daïng maïch loïc naøy thöôøng ñöôïc goïi laø maïch giôùi haïn daûi thoâng hoaëc maïch khueách ñaïi BPL. Thöïc chaát BPL laø maïch khueách ñaïi ñieàu höôûng cöïc neàn loaïi A. Ñeå maïch haïn bieân vaø maïch FM tónh hoaït ñoäng yeâu caàu tín hieäu IF vaøo vöøa ñuû lôùn ñeå ñieàu khieån maïch hoaït ñoäng ôû traïng thaùi baõo hoøa vaø ngöng daãn. Maïch coäng höôûng ngoõ ra ñöôïc ñieàu khieån baèng taàn soá trong taàng IF. Maïch loïc ñeå loaïi boû soùng haøi vaø meùo bieán ñieäu bieân ñoä töông hoå hieän taïi trong xung tam giaùc. Vì “hard counting” aûnh höôûng cuûa maïch loïc ñöôïc bieåu dieån ôû hình (5-10). Neáu R2 ñöôïc choïn hôïp lyù thì maïch khueách ñaïi ñöôïc phaân cöïc hoaït ñoäng ôû cheá ñoä C. Maïch hoaït ñoäng ôû cheá ñoä C cuõng phuø hôïp vôùi loaïi maïch naøy nhöng yeâu caàu maïch loïc toát hôn. Ñoái vôùi tín hieäu nhoû maïch haïn bieân khoâng hoaït ñoäng. Khi Vin = Vngöôõng maïch giôùi haïn baét ñaàu hoaït ñoäng vaø khi Vin lôùn hôn Vmax thì Vout giaûm khi Vin taêng. Ñoù laø do möùc tín hieäu vaøo cao neân doøng ñieän xung cöïc thu quaù nhoû seõ laøm giaûm coâng suaát maïch coäng höôûng. Vaán ñeà kích thích quaù möùc maïch haïn bieân coù theå ñöôïc laøm giaûm baèng caùch phoái hôïp vôùi maïch AGC trong sô ñoà maïch ñieän. Hình 5-10: Ngoõ ra cuûa maïch loïc haïn bieân.
  14. Khi söû duïng maïch haïn bieân coù hai taàng ñöôïc goïi laø maïch haïn bieân keùp, ba taàng ñöôïc goïi laø maïch haïn bieân boäi ba. Hình (5-11a) veõ maïch haïn bieân cascade ba taàng khoâng coù maïch loïc ngoõ ra. Daïng maïch haïn bieân naøy theo sau noù phaûi laø maïch loïc goám hoaëc thaïch anh ñeå loaïi boû thaønh phaàn meùo phi tuyeán. Maïch haïn bieân ôû treân coù ba maïch RC ñeå gheùp ba taàng haïn bieân vôùi nhau, thaønh phaàn DC ñöôïc maéc noái tieáp ñeå laøm giaûm doøng cöïc maùng. Maïch khueách ñaïi Cascade coù nhöõng öu ñieåm cuûa maïch E chung vaø maïch gate chung. Maïch Cascade cuõng laøm giaûm möùc ngöôõng vaø nhö vaäy seõ caûi tieán ñöôïc ñaëc tính tónh cuûa caùc taàng. Aûnh höôûng cuûa maïch haïn bieân keùp vaø boä ba ñöôïc bieåu dieãn treân hình (5-11b) bôûi vì maùy thu FM coù ñoä lôïi ñuû lôùn ñeå maïch haïn bieân hoaït ñoäng ôû xa vuøng baõo hoøa moät khoaûng töông ñoái lôùn so vôùi möùc tín hieäu RF vaøo. Maïch AGC thöôøng khoâng caàn thieát, trong thöïc teá maïch AGC laøm aûnh höôûng chaát löôïng maùy thu. Maïch giôùi Maïch giôùi Maïch giôùi haïn 1 haïn 2 haïn 3    Ngoõ vaøo Ñeán maïch IF loïc  Q1  Q2      Q3   Vcc  (a) Vout 3 taàng giôùi haïn 2 taàng giôùi haïn 1 taàng giôùi haïn Vin (b)
  15. Hình 5-11: Maïch haïn bieân. (a) Maïch haïn bieân ba taàng (b) Ñöôøng ñaëc tuyeán maïch haïn bieân.
Đồng bộ tài khoản