ệ ử

ệ

Đi n t

cho Công ngh  thông tin

ờ ượ

ng : 60

Th i l tế ti Giáo viên : Tr n ầ

ấ

Tu n Vinh

Email:

vinhtt@dce.hut.edu.vn

Mobile:

0982961084

ộ

N i dung

Ch

ươ ệ ổ ng 1: Ph  tín hi u

Ch

ươ ạ ầ ố ế ộ ng 2: Các b  khu ch đ i t n s  sóng Radio

Ch

ươ ạ ạ ộ ng 3: Các m ch t o dao đ ng

Ch

ươ ề ế ề ế ộ ệ ố ng 4: Đi u ch  và h  th ng đi u ch  biên đ

Ch

ươ ế ầ ố ề ng 5: Đi u ch  t n s  và pha.

ươ

ệ

Ch

ổ ng 1. Ph  tín hi u

Gi

ớ ệ i thi u chung

Chu i Fourier và phân tích tín hi u ệ

ỗ

Phép bi n đ i Fourier

ế ổ

 nh h Ả

Méo hài và méo pha

ưở ủ ộ ọ ệ ng c a b  l c lên tín hi u

Các tín hiêu b t đ nh

ấ ị

ớ

ệ

Gi

i thi u chung

ấ ạ ề ệ

ộ ố ệ ệ ể

ư ệ ộ

ể ấ ệ

Trong cu c s ng có r t nhi u lo i tin hi u khác nhau  nh  tín hi u song radio, tín hi u song truy n hình,  ế ị ặ t b   đi n tho i di đ ng… m c dù khi dung các thi ệ ị thu và hi n th  tín hi u ta có th  th y các tín hi u này  ấ r t phúc t p và khó phân tích.

ạ ể ạ

Tuy nhiên v  b n ch t các tín hi u này đ u có th   ể ề i d ng các hàm toán

ề ả ể ệ ấ ễ ạ ướ ạ i d

ọ phân tích và bi u di n l ạ h c không quá phúc t p.

ệ ấ ế ế ạ t k  m ch, thi

ử ụ ụ ố ệ

Phân tích tín hi u r t quan tr ng trong lý thuy t  ọ ế ế ế ệ ố ằ t k  h  th ng. Nh m  thông tin, thi ủ ệ ả ứ ể m c đích phán đoán và tìm hi u ph n  ng c a h   ả ủ ạ th ng và m ch đi n, chúng ta s  d ng k t qu  c a  ượ ệ t, chúng ta c n n m đ phân tích toán h c. Đ c bi

ế ầ ắ ặ ọ c

ề ầ ố ả ượ ủ ệ v  t n s , d i thông, năng l ng c a tín hi u

ớ

ệ

Gi

i thi u chung

Đ u ra c a m t ngu n hình sin có th  vi

ầ ủ ồ

ể ế ớ ư ộ t nh  m t  (cid:0) fot, V i A là biên đ ,  ộ

ờ ủ ầ ố ế ờ ộ hàm c a th i gian: v(t)=A sin2 fo là t n s , t là bi n th i gian.

Khi có méo, các hài b c cao c a t n s  c  b n f0  i. Cùng v i thành ph n m t chi u, tín  ờ ủ

ủ ầ ố ơ ả ộ ậ ớ ầ

ề ị ứ

ị ầ ỗ ồ ạ (nf0) t n t ổ ể ệ hi u có th  xác đ nh là t ng c a các giá tr  t c th i  ủ c a m i thành ph n:

ớ

ệ

Gi

i thi u chung

v(t)= Vdc +V1 sin2(cid:0) fot +V2 sin2(cid:0) (2fo )t +…

+Vn sin2(cid:0) nfot

(1­1)

ủ ầ ố ơ ả

ầ ố ứ

ậ ủ

 n là b c c a sóng hài và nfo là t n s  th  n c a t n s  c  b n.

Công th c này có th  vi

ể ế ứ ơ ọ ắ ư

(cid:0)

V

n

tnf 0

(cid:0) t ng n g n h n nh  sau: 2sin (cid:0)

n

1

(cid:0)

ủ

ệ

ị

ễ ự ế

ổ ủ

ệ

ể

ớ

ị

Vo  là giá tr  trung bình c a tín hi u,  Vn sin2(cid:0) nfot bi u di n s  bi n đ i c a tín hi u so v i giá tr  trung

bình.

v(t)= Vo +                              (1­2)

ỗ

Chu i Fourier

Cho tín hi u xung vuông qua b  l c thông gi

ộ ọ ệ ả ẹ i h p

ệ ạ ầ và đo đi n áp t ằ i đ u ra b ng Volmet.

B  l c thông gi

ả ẹ ưở ng) ch  cho các tín

ỉ ủ ộ ọ ầ ố ằ

ầ ộ ọ i h p ( g n lý t ị ệ hi u có t n s  b ng giá tr  trung tâm c a b  l c đi  qua

ỗ

Chu i Fourier

T i f=0, ta nh n đ

ớ ỉ

ủ

ị

Giá tr  trung bình c a xung vuông vào v i đ nh là A.

ồ ạ

ề

ộ

ộ

T n t

ầ i m t thành ph n m t chi u DC

ầ ừ

N u t n s  trung tâm c a b  l c tăng d n t

ệ

ỉ

ậ ượ ạ ệ ế ệ ộ c m t hi u đi n th  A/2.

ầ ố ơ ả ủ ấ ằ

ậ

ị ủ ộ ọ ế ầ ố  giá tr  0 cho  ộ ế đ n fo là t n s  c  b n c a tín hi u, Volmet ch  biên đ   hài b c nh t b ng 2A/

ị ầ ố

ứ

ớ

0  ng v i các giá tr  t n s  là

ầ ủ

ị (cid:0) Volmet s  ch  các giá tr   ẽ ỉ ộ ố b i s  nguyên l n c a fo

ớ

V i xung vuông đang xét ch  t n t

i các hài b c l ể

ậ ẻ ọ

ề . Đi u  ỗ

ẽ ượ

ằ

ỉ ồ ạ c phân tích b ng khai tri n toán h c chu i

này s  đ Fourier

(cid:0)

ỗ

Chu i Fourier

Chu i Fourier vi ầ

ỗ ủ ộ t cho m t hàm v(t), là m t hàm c a

ộ ớ ờ ế th i gian và tu n hoàn v i chu kì T

+

(cid:0)

nf

nf

+ v(t) =V

(a  cos2

b  sin2

t

o

o

n

n

0

t)  (1-3)

n

= 1

V iớ

P P (cid:0)

Ví d  1.1ụ

ầ

ỳ

ượ ị

ư

Hàm tu n hoàn có chu k  T đ

c đ nh nghĩa nh  sau

Ta có :

:

Ví d  1.1ụ

Ví d  1.1ụ

Ví d  1.1ụ

ủ

ể

ể ượ

ế

c vi

ộ t m t

Khai tri n Fourier c a hàm v(t) có th  đ ư

cách chính xác nh  sau:

ế

ẻ

và các hàm ch n s  r t

Chú ý: N u tín hi u là các hàm l ệ

ẵ ẽ ấ ủ

ệ

ờ

ư

ớ

ệ ế ợ i trong vi c ti có l t ki m th i gian tính toán. Hàm c a  ọ ụ ẻ ụ Ví d  1­1 là hàm l , và nh  trong ví d  1­1, an=0 v i m i  ẻ ầ  tu n hoàn. hàm l

ổ

ệ Ph  tín hi u

ễ

ệ

ề

ể

ờ

a) Tín hi u xung vuông bi u di n trong mi n th i gian.

ề ầ ố

ệ

ổ

b) Ph  tín hi u ( trong mi n t n s ).

ổ

ệ Ph  tín hi u

ệ

ể

ệ ế ự ế

ủ

ụ

ệ

Ph  tín hi u là cách bi u di n tín hi u trong mi n t n s ,  ề ầ ố ễ ộ ộ t s  bi n thiên c a biên đ  tín hi u ph  thu c vào

ổ cho bi ầ ố t n s .

ồ ị ờ

ủ

ệ

ầ

Đ  th  th i gian các thành ph n riêng c a tín hi u xung vuông

ổ

ệ Ph  tín hi u

ằ

ầ

ầ

ổ

T ng các thành ph n hài ( hình sin ) g n b ng sóng

vuông

ế

ậ K t lu n

Có th  k t lu n là: các xung vuông có th  đ

ể ượ ạ ậ c t o

ể ế ạ ệ ở b i các m ch phát tín hi u sin.

Đi u c n chú ý là ph i tính t ng chúng l

ề ầ ổ ồ i và đ ng

ộ ủ ặ ạ ầ ố

ả ệ ủ ầ ố ơ ả b  pha c a các tín hi u phát. đ t các t n s  này thành  các sóng hài c a t n s  c  b n f0

ằ ỗ

Đ t các biên đ  c a m i sóng hài này b ng các giá tr   ị ạ ỗ i

ượ ố chu i Fourier, n i các đ u ra l ộ ủ ừ c tính toán t

ư ặ đã đ ớ v i nhau đ a vào oscilloscope và ầ xem k tế  quả.

ấ ề ể ẽ ắ

ậ

ề ộ ầ ắ

Đi u ta có th  nhìn th y là xung vuông s  càng s c  nét khi có càng nhi u sóng hài b c cao. Nói cách  ộ ể khác, đ  truy n m t xung vuông s c nét, c n m t  băng thông r ng.

ề ộ

ế

ậ K t lu n

ộ ế ạ ộ

N u đ a m t xung vuông qua  m t m ch đi n tuy n  tính, v i băng thông nh  thì ch  thành ph n c  b n có  ở ầ

ế ư ớ ệ ầ ơ ả ỏ ỉ

đ u ra.

ả ộ

ố ộ ể ờ

ạ ệ ụ ơ ượ ả ộ

T c đ  tăng (rise time)c a m ch đã gi m m t cách  ủ ể ạ đáng k . Th i gian tăng hi u d ng c a m ch có th   ố ủ ườ n d c c a  đ tín hi u trong 150 đ  đ u tiên.

ủ c hình dung m t cách đ n gi n là s ộ ầ ệ

N u d i thông tăng g p b y l n cho đ n hài b c b y

ả ế ậ ả ả ầ ế

ầ ầ ờ ấ ệ ụ thì th i gian tăng hi u d ng tăng g n 4 l n.

ể

ẻ

trong khai tri n

ế ẵ ộ

ẵ Hàm ch n,  hàm l Fourier Hàm y = f(t) là m t hàm ch n n u:

f(t) = f(­t) v i t∀ớ (1­7)

Hàm y = f(t) là hàm l

ẻ ế n u:

f(t) = ­ f(­t) v i t∀ớ (1­8)

ω ụ

Ví d  xét hàm y=cos( ỗ

ể ẵ ấ ự

ế

ầ ẵ

ấ t) là hàm ch n ta th y khi khai  ủ tri n chu i Fourier do tính ch t tr c giao c a hàm sin  ươ và hàm cos nên khi tính tích phân theo ph ng trình  ả ằ 1­6  cho ta k t qu  b ng không do đó khi tính thành  ph n bn mà hàm v(t) là hàm ch n thì bn= 0 mà không  ầ c n tính toán

T

ươ

ự ư ậ ng t ế ứ công th c 1­5 n u v(t) là hàm l ầ  nh  v y khi tính toán thành ph n an theo  ẻ  thì an=0 mà không

ầ c n tính toán.

Ví d  1­2ụ

Khai tri n Fourier sin­cos cho tín hi u xung vuông

ệ

ể trong hình

ố ứ ụ ỳ Tín hiêu xung vuông đ i x ng qua tr c tung chu k  T0

Ví d  1­2ụ

Gi i :ả

Thành ph n m t chi u ề ầ

ộ

Ví d  1­2ụ

ề

Thành ph n xoay chi u: ầ

Ví d  1­2ụ

ỗ

ạ

ứ Chu i Fourier d ng e mũ ph c

ơ ượ ả ỗ c

ứ ộ ạ ủ ế ằ t b ng cách thay th  các hàm e mũ ph c cho các

M t d ng đ n gi n  khác c a chu i Fourier đ ế vi thành ph n hình sin/cos.

ầ

 Theo ph ươ ầ

ể ng trình Euler,bi u di n e mũ có các

ụ ế

ng và tr c âm. k t  ả ạ ẽ ả ổ ỗ

ễ ả ụ ầ ố ươ thành ph n trên c  tr c t n s  d qu  là chu i Fourier s  là t ng vô h n trên c  ­  và  + .

ỗ

ứ ạ Chu i Fourier d ng e mũ ph c

ứ

ể

ạ

Khai tri n Fourier d ng e mũ ph c có d ng ạ

Ví d  1­3ụ

Khai tri n Fourier d ng exp ph c c a hàm ch n xung

ứ ủ ẵ ạ

ể ữ ậ ch  nh t trong hình sau:

Ví d  1­3ụ

ạ

ượ ặ

ủ ỗ Chu i Fourier c a các d ng sóng  khác Các d ng tín hi u th ạ

ng g p khác đã đ c phân

ả ệ ế ườ ả tích Fourier và k t qu  cho trong b ng

ạ

ủ ỗ Chu i Fourier c a các d ng sóng  khác

ạ

ủ ỗ Chu i Fourier c a các d ng sóng  khác

ủ

ệ Duty cycle c a xung tín hi u

M t tín hi u quan tr ng trong h  th ng truy n thông

ộ ệ ố

đây là các xung ch  nh t

ọ ế ở c xét đ n  ổ ệ

ồ ẻ ủ ầ ố ơ ả ệ ố ượ ả ẵ xung s  đ trong b ng 1­1g có ph  tín hi u bao g m c  sóng hài  hàm ch n và hàm l ề ữ ậ ả  c a t n s  c  b n f0 .

Biên đ  c a m i sóng hài t  l sin(n(cid:0) d)/ n(cid:0) d v i d=ớ

ộ ủ ỗ v i

ỉ ệ ớ (cid:0) /T

đ

ượ ọ ỷ ọ c g i là t tr ng ( ủ duty cycle) c a các xung.

ủ

ệ Duty cycle c a xung tín hi u

Minh ho  trong hình cho t

ạ ỷ ọ tr ng 25% ,

Ph  tín hi u đi qua đi m không t

ể ạ ố ầ i s  nguyên l n

ổ ủ c a f=1/ ệ (cid:0) .

Ph  tín hi u b ng không t

(cid:0) ổ ằ ạ ở (cid:0)  b i vì sin n (cid:0) /T

(cid:0) ế ầ ệ d n đ n không khi i f=n/ (cid:0) /T là m t s  nguyên ộ ố

ủ

ệ Duty cycle c a xung tín hi u

Trong tr

ườ ệ ặ ợ (cid:0) , n/4 là m t s   ộ ố

t, T=4 ủ ỗ ng h p đ c bi nguyên qua m i 4 sóng hài c a f0.

Ph  c a các sóng hài cho đ n giá tr  không đ u tiên  ầ

ị

ượ ọ ầ ầ ế ầ c g i là biên t n đ u tiên hay biên t n

ổ ủ f=1/(cid:0)  đ chính.

Biên t n chính bao g m các thành ph n t n s  cho

ầ ầ ố ầ ồ

(cid:0) ế đ n f=1/

ủ

ệ Duty cycle c a xung tín hi u

ậ Nh n xét

Xung càng h p, băng thông c a đ

ủ ườ ề ng truy n sóng

(cid:0)

ả ộ

i xung Điract.

ẹ càng ph i r ng (cid:0) 0 và xung vuông đã g n t ầ ớ Khi (cid:0) =0, f=1/(cid:0) =(cid:0) .

Ph  tín hi u c a biên t n đ u tiên đã kéo dài t

ệ ủ ầ ầ ớ i vô

ổ cùng.

ưở ộ

Đi u này có nghĩa là, đ  t o m t xung lý t ả

ề ộ ộ ỏ ầ

ượ ớ ể ạ ng( có  ổ đ  r ng vô cùng nh ) c n băng thông( d i ph ) vô  cùng l n và năng l ớ ng vô cùng l n

ủ

ệ Duty cycle c a xung tín hi u

ữ

ầ ố ủ

Gi

ộ ộ ư ể

nguyên đ  r ng c a xung và gi m t n s  c a các  ế

ủ ễ

ả ừ

(a) đ n (b) và đ n

ế ầ ầ ố

ấ ằ

ổ ầ ố

ố

xung này,  nh  bi u di n trên hình t ậ ộ ủ (c). Ta th y r ng, m t đ  c a  các thành ph n t n s  trên  ả ph  t n s  tăng lên,do f0 gi m xu ng.

ệ ẽ ầ

Khi T tăng đ n vô cùng, ph  t n s  c a tín hi u s  d n

ộ

ụ ượ

ư

ể

ớ

ế i  m t hàm liên t c đ

ổ ầ ố ủ ễ c bi u di n nh  sau:

t

ậ Nh n xét

Bài t pậ

Xác đ nh giá tr  trung bình và ba thành ph n sin khác

ầ ị ị

ệ ầ không đ u tiên cho các tín hi u sau:

ư ử ỳ ả ớ ỉ a.Tín hi u sau ch nh l u n a chu k (b ng 1­1c) v i

ỉ ệ ộ đ nh biên đ  là 6V

ỳ ớ ỉ ệ ỉ ư ả b.Tín hi u sau ch nh l u c  chu k  v i đ nh 6V

ộ ỉ ệ ả ớ c.Tín hi u tam giác ( b ng 1­1i) v i biên đ  đ nh­

ỉ đ nh là 6V

ộ ỉ ư ệ ỉ d.Tín hi u răng c a , biên đ  đ nh­đ nh 6V

ố ứ ả ớ e.Tín hi u xung vuông đ i x ng (b ng 1­1f)v i

ộ ỉ ệ ỉ ệ bi n đ  đ nh­đ nh 6V

ế ổ Phép bi n đ i Fourier

Nh  chúng ta đã th y trong các ph n tr ấ ễ

ư ướ ầ c, chu i

ể

ộ ỹ ờ ề ả ỗ ậ ể Fourier là m t k  thu t đ  ta bi u di n các hàm  ề ầ ố trong c  mi n th i gian và mi n t n s .

Thông th

ư ầ

ụ ề ầ ễ ể ị

ườ ng hàm này là tu n hoàn nh ng m c đích  ả ủ c a ta là ph i xác đ nh hàm bi u di n trong mi n t n  ệ ố ủ s  c a tín hi u.

Phép bi n đ i Fourier thu n đ ề

ổ ậ ượ ể ế ổ

ể ừ c dùng đ  bi n đ i  ề ầ ố  mi n th i gian sang mi n t n s  và phép  ể c dùng đ  chuy n t

ế ờ ệ ừ tín hi u t ượ ượ ổ ế c đ bi n đ i Fourier ng ờ ề ề ầ ố ề mi n t n s  v  mi n th i gian.

V n đ  quan tâm đ u tiên c a chúng ta  ầ ổ ầ ố ủ

ấ ề ủ ở

đây là phân  ầ ộ tích biên đ  ph  t n s  c a hàm không tu n hoàn.

ế ổ Phép bi n đ i Fourier

Phép bi n đ i Fourier c a hàm th i gian v(t) đ

ủ ế ờ ổ ượ c

ị đ nh nghĩa :

Và phép bi n đ i Fourier ng

ế ổ ượ c

ế ổ

Các phép bi n đ i Fourier

ế ổ

Các phép bi n đ i Fourier

ế ổ

Các phép bi n đ i Fourier

ế ổ

ấ

ị

Tính ch t, đ nh lý phép bi n đ i Fourier

ế ổ

ấ

ị

Tính ch t, đ nh lý phép bi n đ i Fourier

ấ

ế ổ

ị

Tính ch t, đ nh lý phép bi n đ i  Fourier

Ví d  1­4ụ

Tính hàm ph  b ng chuy n đ i Fourier c a xung

ổ ằ ủ

ộ ộ ơ ộ đ n biên đ  A, đ  r ng ể ổ (cid:0)  trong hình

Ví d  1­4ụ

ư

ạ

Hàm v(t) có d ng nh  sau :

Ví d  1­4ụ

Sa(x) là hàm l y m u.Chú ý r ng k t qu  trong

ả ấ ằ ẫ

ươ ế ả ư ng trình 1­11 cũng nh  trong b ng 1­2, ph ng

ươ ph trình 1 là:

ể ộ

Chính là chuy n đ i Fourier cho m t xung ch  nh t  ữ ậ (cid:0)  trong mi n th i gian và biên đ  A. ờ

ổ ề ộ ộ ộ đ  r ng

ủ ộ ọ

ưở

ng c a b  l c lên tín

nh h

ầ ố ủ

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

Ả hi uệ Đáp  ng t n s  c a m t  ứ ộ ễ ể ộ ọ ượ b  l c đ c bi u di n trên  ế ỷ ố  s    t t hình bên, cho bi ầ ệ ộ ữ biên đ  gi a tín hi u đ u  ầ vào và đ u ra.

ệ

ầ ố ả

Tín hi u sin t n s  1kHz  ị đi qua ko b  suy gi m

ệ

ầ ố

ả ươ

Tín hi u sin t n s  2kHz  đi qua gi m đi m t n a  ươ t

ng

ộ ử ớ ng v i 6dB

đ

ệ

Tín hi u sin t n s  >=  ầ ố ẳ ả 3kHz gi m b ng 0

ề

ệ

Tín hi u 1 chi u (f=0) đi

qua mà ko suy gi mả

Ả

ưở

ủ ộ ọ

ệ

nh h

ng c a b  l c lên tín hi u

ầ ố

Gi

t có m t sóng vuông t n s  1kHz  đ

ượ c cho qua  ữ ấ ẽ ng. Oscilloscope s  cho ta th y nh ng

ả  thi ộ ộ ọ ở ầ

ộ ế ưở m t b  l c lý t  đ u ra ? gì

ệ

ộ

ượ ư

ộ ọ

Tín hi u xung vuông biên đ  4V đ

c đ a vào b  l c

ấ thông th p (LPF)

ưở

ủ ộ ọ

nh h

ng c a b  l c lên tín

ệ

ộ

ọ

Ả hi uệ V  toán h c ta phân tích tín hi u vào biên đ  4V thành  ề

ư

ầ các thành ph n nh  sau:

ườ

ầ ố

ệ ố

ứ

ề

ấ

Đ ng cong đáp  ng t n s  cho th y h  s  truy n đ t  ạ ặ

ầ ầ ố ầ

ấ

ổ ớ ố

ế

ả

thay đ i v i các thành ph n t n s  đ u vào. Ta th y đ c  ạ tuy n u n cong (suy gi m) t

ầ ố i các t n s  cao.

ệ

ệ

ỉ

ổ ầ ầ ố ơ ả ộ ọ

ộ

ị ệ

Tín hi u ra có ph  t n s  nh  hình (c). Trên ph  t n tín  ổ ầ ố ư ệ ầ ạ i thành ph n tín hi u có t n s  c  b n  hi u ra ch  còn l ề ệ ố ầ 1kHz và thành ph n m t chi u (có h  s  qua b  l c là 1),  ạ ề ầ ầ ố i đ u đã b  tri các thành ph n t n s  còn l

t tiêu.

ưở

ủ ộ ọ

ng c a b  l c lên tín

nh h

Ả hi uệ

ụ Ví d  1­5:

ư ỉ

ệ

ạ

Cho tín hi u có d ng nh  h nh

v :ẽ

ạ

ầ

ầ

ủ

ể

ệ

ấ

ẽ 1. V  các sóng hài và d ng sóng  ổ t ng đ u ra cho 3 thành ph n  ầ khác không đ u tiên c a sóng  ễ vuông bi u di n trên hình 3­ 10.b . Đây là tín hi u ra sau  ầ ố ộ ọ b  l c thông th p có t n s   ắ c t là  f

5f0.

ễ

ể

ả ủ

ệ

ạ

ế 2. Bi u di n k t qu  c a méo  ị ọ pha trên sóng vuông đã b  l c  ấ ầ ố ư t n s  nh  đã quan sát th y  trên oscilloscope. Cho hài đ u ầ tiên l ch pha 300 trên m ch

ủ

ộ

vào c a m t oscilloscope.

(cid:0)

ụ Ví d  1­5:

ủ

ỗ

ườ

ợ

ớ

Chu i Fourier c a v(t), trong tr

ộ ng h p này v i biên đ

ằ b ng 4,71 V là: v(t)=[4(4.71)/(cid:0) ][sin((cid:0) )+(1/3)sin3(cid:0)

+ (1/5)sin5(cid:0) +…]

ư ậ

ở (cid:0) c thay b i

ầ

, nh  v y ta có th  v  v(t)  c

ướ

ề ặ

ượ  khác nhau. Các thành ph n riêng l ệ ượ ọ i. V  m t toán h c, tín hi u đ

ể ẽ ẻ ượ  đ ế t  c vi

Trong đó 2(cid:0) f0t đ ề cho nhi u pha  ẽ v  trên hình d ư nh  sau:

(cid:0)

ụ Ví d  1­5:

ợ ừ

ổ

ầ

ầ

Sóng vuông sau khi t ng h p t

các thành ph n có t n

ố ớ

s  t

i 5f0.

ụ Ví d  1­5:

ờ

ữ

ứ

ứ

ị

Bây gi

, gi

ồ ị ổ

nguyên các sóng hài th  hai và th  ba, d ch  ẽ ầ ơ ả ầ ố pha thành ph n c  b n t n s  f0 sang ph i 300 sau đó v   ượ ẽ ồ ị ổ đ  th  t ng. Đ  th  t ng đ

ả c v  trên hình

Méo hài và méo pha

ả

ụ

 K t  qu   trong  ví  d   1­5  cho  ta  ế ủ ấ th y ý nghĩa c a méo hài và méo  pha.

ộ

ả

 Gi

ố

ượ ầ

ạ

ế t m t máy phát sóng hình   thi ầ ố ộ c n i vào b   sin t n s  1kHz đ ư ế khu ch    đ i  hai  t ng  nh   trên  hình.

ế ượ

ế ệ

ẽ

ư

ộ ạ

ạ ỳ

 N u đi n áp đ u ra c a máy phát  ủ ầ ệ ặ ở ứ đ   m c  cao  đ n  2V  thì  c  đ t  trên  collector    Q1  tín  hi u  s   có  ộ ầ d ng  g n  nh   m t  sóng  vuông  ế ứ ộ tu   thu c  vào  m c  đ   h n  ch   biên đ . ộ

ộ

ế

ế

ạ ượ

ế

ệ

 N u b  khu ch đ i đ ạ ế ư ậ

ị

c dùng là  khu ch đ i tuy n tính thì tín hi u  ầ đ u  ra  nh   v y  đã  b   méo  biên  đ .ộ

Méo hài và méo pha

ộ

ế

đ u

ấ

ả ầ ệ

ư ậ

ủ

K t qu  đ u vào b  khu ch đ i là m t sóng sin mà  ạ ộ ở ầ ế ọ ệ ượ ng nh  v y g i là  ộ ư ậ

ệ

ấ

ra xu t hi n các hài c a nó. Hi n t méo hài (harmonic distortion). Nh  v y, méo biên đ  làm  xu t hi n méo hài.

ệ

ủ ộ

Tín hi u vào cho t ng th  hai c a b  khu ch đ i là xung

ứ ệ

ủ ụ

ế  ghép

ầ ầ ố ơ ả

ư

ề

ộ

ị

ị

ả ệ ố

ư

ệ

ả

ẽ ị ế ễ

ị

ệ ượ

ư ậ

ạ ầ ở ầ ố ế vuông. Tuy nhiên, n u đi n kháng c a t  t n s   1kHz là Xc (Rc+RL), thì thành ph n t n s  c  b n 1kHz  không b  suy gi m biên đ  nhi u nh ng s  b  d ch pha  ế nh  đi qua h  th ng pha tuy n tính, và k t qu  là tín hi u  ra V0 b  nghiêng và s t đ nh nh  bi u di n trên hình.  Hi n t

ư ể ụ ỉ ọ ng nh  v y g i là  méo pha

Méo hài và méo pha

ế

ứ ượ

M t h  pha tuy n tính là m t h  trong đó đáp  ng pha  ộ ệ ớ ầ ố ỉ ệ ự ế c minh   tr c ti p v i  t n s . Đi u này đ ộ ọ

ấ

ộ ệ ề ủ c a nó t  l ạ ằ ho  b ng b  l c thông th p trên hình

ệ

ệ

ế

ọ

V  m t toán h c, h  pha tuy n tính là h  trong đó

(cid:0) /(cid:0)

f

ề ặ ố ằ là h ng s .

(cid:0)

ổ

ộ ổ Méo hài t ng c ng   Méo hài t ng c ng(THD) đ ượ ộ ế ế

ậ ủ ầ

ố ỹ c cho trong thông s  k   ế

ạ

ộ thu t c a h u h t các b  khu ch đ i tuy n tính.

ộ ộ

Nó có th  d  dàng đo đ ể ễ

c v i m t b   phân tích sóng

ư

ượ ớ ộ ộ

ổ nh  trong hình 1­1 hay m t b  phân tích ph .

ượ ư

c coi nh  lý t

ng) đ

ưở ộ ủ

ạ

ớ ầ ố ơ ả

ể

ầ

Tín hi u sin  (đ ượ ầ ư ệ c đ a vào đ u  ượ ế ủ ộ vào c a b  khu ch đ i, biên đ  c a các sóng hài đo đ c  ị ượ ầ c so sánh v i t n s  c  b n đ  xác đ nh  trên đ u ra đ ạ ph n trăm méo t

ỗ ầ ố i m i t n s .

ờ

ạ

ộ ủ

ể

ậ

T i m t th i đi m, n u biên đ  c a hài b c hai là 2V,

ứ

ế ộ ầ ầ ố ơ ả ộ ủ biên đ  c a thành ph n t n s  c  b n là 10V, thì  méo hài  th  hai là:

D2=2/10=0.2 hay 20%

ộ

ổ Méo hài t ng c ng

THD đ

2

2

2

ượ ứ ư c tính theo công th c nh  sau:

(

)

(

)

..

(

)

nD

D 2

D 3

(cid:0) (cid:0) (cid:0)

TDH=

ệ ố ủ ỗ ớ V i Dn là h  s  méo c a m i sóng hài.

ấ ị

ệ Các tín hi u b t đ nh

Ph n tr ầ

ứ

ệ ị

ướ ệ ộ ạ ệ ủ

ổ ầ ố ủ c chúng ta đã nghiên c u ph  t n s  c a  ế ướ c  các tín hi u xác đ nh: đó là các tín hi u bi t tr ầ ố biên đ , d ng sóng, quan h  c a pha và t n s  tín  hi u.ệ

ằ ạ

ả ề

ộ ỗ ệ ấ ị ượ ạ c t

ể c x  lý b ng m ch đi n, chúng ta  ứ ệ i quy t v n đ  tín hi u b t đ nh. T c là,  i m i m t  c xem xét trên quan

N u thông tin đ ượ ử ế ế ấ ả ẽ s  ph i gi ể ự ệ tín hi u không th  d  đoán (tính) đ ệ th i đi m. tín hi u nh  v y đ đi m th ng kê và trung bình th i gian.

ư ậ ượ ờ ờ ể ố

ế ặ

ấ ị ễ

Các tín hi u b t đ nh th ườ ệ ng g p là âm thanh, ti ng  ẫ ả nói, hình  nh, nhi u ng u nhiên..... Do h u h t các  ệ ầ ử ấ ị tín hi u c n x  lý là b t đ nh, chúng ta c n s  d ng  ươ các ph

ử ế ầ ầ ử ụ ệ ng pháp sao cho khi x  lý tín hi u không

ề ậ ầ ấ ọ c n quá t p chung vào v n đ  toán h c.

ấ ị

ệ ừ

ệ

ệ Các tín hi u b t đ nh  Các tín hi u đi n t

ng

ổ

ờ

ố ủ

ờ

ư ế

ườ

ượ

ầ

ớ ng th p h n trong vùng t n

ệ

ổ

ữ ệ ả ươ  âm thanh, hình  nh, d  li u ch ị ộ ụ trình… thay đ i liên t c m t cách không xác đ nh theo  ị ườ ng là tr   th i gian. Do đó, các thông s  c a chúng th ộ ụ ố ầ ố ươ trung bình th i gian, biên đ  và t n s  t ng đ i.Ví d   ượ ng có năng l ng l n trong  nh  ti ng nói, thông th ơ ấ ầ ố ấ vùng t n s  th p, và năng l ượ ẽ ạ ố s  cao. D ng sóng và ph  tín hi u  đ c v  trên hình

ấ ị

ệ Các tín hi u b t đ nh

Các thành ph n t n s  s  thay đ i khi âm nh c thay đ i,

ị

ượ

ế

ầ ầ ố ẽ ủ ể

ạ

ủ ẽ ượ

ươ

ổ ạ ổ ư ẽ ả nh ng giá tr  trung bình c a năng l ng s  gi m  đ n  ộ ị ư m t giá tr  không đáng k  tai fmax, nh  minh ho  trên hai  ổ ấ ị ệ ưở ph  lý t ng c a hình. Các tín hi u b t đ nh khác, đ c  ứ ễ ệ c nghiên c u trong ch t là nhi u, s  đ bi

ặ ng sau.