Tổng quan hệ thống thu phát vô tuyến: Bài giảng Nhập môn điện tử

ườ

ọ

ạ

Tr

ệ ng Đ i H c Công Ngh

Thông Tin

KHOA MẠNG & TRUYỀN THÔNG

ƯƠ

CH

NG 11

Tổng quan THÁNG 9/2012 về hệ thống thu phát vô tuyến

Chương 11: Tổng quan về hệ thống thu phát vô tuyến

ệ

ơ ả

1. Các khái ni m c b n 2. Máy phát 3. Máy thu

ệ

ơ ả 1. Các khái ni m c b n a. HÖ THè NG THIÕT BÞ THU PH¸T

M¸y ph¸t

M¸y thu

TÝn hiÖu vµo:

TÝn hiÖu ra

M«i trê ng truyÒn

©m thanh, d liÖu, hinh ¶nh

NhiÔu

S¬ ®å khèi cña hÖ thèng thiÕt bÞ thu ph¸t

+ M¸y p h¸t: TËp hîp c¸c linh kiÖn vµ m¹ch ®iÖn tö ®îc thiÕt kÕ ®Ó biÕn ®æi tin tøc thµnh tÝn hiÖu phï hîp víi m«i trêng truyÒn. + M«i trê ng truy Òn: Ph¬ng tiÖn ®Ó truyÒn th«ng tin, cã thÓ lµ d©y dÉn (gäi lµ hữu tuyÕn nh c¸p ®ång trôc, c¸p sîi quang) hoÆc lµ kho¶ng kh«ng gian tõ n¬i ph¸t ®Õn n¬i thu (gäi lµ v« tuyÕn, nh trong th«ng tin vi ba sè, th«ng tin vÖ tinh). + M¸y thu: TËp hîp c¸c linh kiÖn vµ m¹ch ®iÖn tö ®îc thiÕt kÕ ®Ó nhËn tÝn hiÖu tõ m«i trêng truyÒn, xö lý vµ kh«i phôc l¹i tÝn hiÖu ban ®Çu. + NhiÔu: TÝn hiÖu ngÉu nhiªn kh«ng momg muèn, xen lÉn vµo tÝn hiÖu hữu Ých, lµm sai d¹ng tÝn hiÖu ban ®Çu. NhiÔu cã thÓ xuÊt hiÖn trong c¶ 3 qu¸ trình ph¸t, truyÒn dÉn vµ thu. Do ®ã viÖc triÖt nhiÔu lµ mét vÊn ®Ò quan träng cÇn ®îc quan t©m trong hÖ thèng thiÕt bÞ thu ph¸t nh»m n©ng cao chÊt lîng tÝn hiÖu truyÒn dÉn.

b. m¸y ph¸t

KĐCS

Đæ i tÇn

TÝn hiÖu vµo

ĐiÒu chÕ

cao tÇn

ĐiÒu khiÓn sè

Tæng hîp tÇn sè

S¬ ®å khèi tæng qu¸t cña m¸y ph¸t

M¸y thu thanh vµ m¸y thu hình d©n dông thêng ®îc ®æi tÇn 1 lÇn. M¸y thu th«ng tin chuyªn dông ®îc ®æi tÇn 2 lÇn nh»m t¨ng ®é chän läc vµ lo¹i bá nhiÔu tÇn sè ¶nh.

C¸c tÝn hiÖu ban ®Çu (nguyªn thuû) d¹ng t¬ng tù hay sè cha ®iÒu chÕ ®îc gäi lµ tÝn hiÖu băng gèc (Base Band Signals). TÝn hiÖu băng gèc cã thÓ ®îc truyÒn trùc tiÕp trong m«i trêng truyÒn nh ®iÖn tho¹i néi bé (Intercom), giữa c¸c m¸y tÝnh trong m¹ng LAN... hoÆc truyÒn gi¸n tiÕp b»ng kü thuËt ®iÒu chÕ.

+ ĐiÒu c hÕ: lµ qu¸ tr×nh biÕn ®æi mét trong c¸c th«ng sè cña sãng mang cao tÇn hình sine (biªn ®é, tÇn sè hoÆc pha) tØ lÖ víi tÝn hiÖu băng gèc. Cã ba lo¹i ®iÒu chÕ c¬ b¶n: ®iÒu biªn AM, ®iÒu tÇn FM, ®iÒu pha PM vµ c¸c biÕn thÓ cña chóng (d¹ng t¬ng tù) nh SSB, DSB, (d¹ng sè) nh FSK, PSK, QPSK, MPSK...

+ §æ i tÇn: (Trén tÇn-Mixer) lµ qu¸ tr×nh dÞch chuyÓn phæ cña tÝn

hiÖu ®· ®iÒu chÕ lªn cao (ë m¸y ph¸t) hoÆc xuèng thÊp (ë m¸y thu) mµ kh«ng thay ®æi cÊu tróc phæ (d¹ng tÝn hiÖu) cña nã ®Ó thuËn tiÖn cho viÖc xö lý tÝn hiÖu.

+ Tæ ng hîp tÇn s è : (Frequency Synthesizer) lµ bé t¹o nhiÒu tÇn sè

chuÈn cã ®é æn ®Þnh cao tõ mét hoÆc vµi tÇn sè chuÈn cña dao ®éng th¹ch anh.

+ KhuÕc h ®¹i c «ng s uÊt c ao tÇn: KhuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®· ®iÒu chÕ ë tÇn sè nµo ®ã ®Õn møc c«ng suÊt cÇn thiÕt, läc, phèi hîp trë kh¸ng víi anten ph¸t. 6 + Ante n p h¸t: lµ phÇn tö biÕn ®æi n¨ng lîng ®iÖn cao tÇn thµnh

sãng ®iÖn tõ bøc x¹ vµo kh«ng gian.

c . m¸y thu

KĐTT

KĐCS

KĐTT

KĐCT

Đæi tÇn

(LNA)

Gi¶i ®iÒu chÕ

AGC

Tæng hîp tÇn sè

ĐiÒu khiÓn sè

S¬ ®å khèi tæng qu¸t cña m¸y thu

+ Ante n thu: lµ phÇn tö biÕn ®æi năng lîng sãng ®iÖn tõ thµnh tÝn hiÖu cao tÇn ë ngâ vµo cña m¸y thu, anten cã tÝnh thuËn nghÞch. + Bé khuÕc h ®¹i c ao tÇn tÝn hiÖu nhá: (RFAmp) thêng lµ bé khuÕch ®¹i nhiÔu thÊp LNA (Low Noise Amplifier). Nã khuÕch ®¹i tÝn hiÖu thu ®îc tõ anten ®Õn møc cÇn thiÕt ®Ó ®æi tÇn xuèng trung tÇn. + Bé khuÕc h ®¹i trung tÇn: IF Amp (Intermediate Frequency Amplifier): Bé khuÕch ®¹i cã ®é chän läc cao, hÖ sè khuÕch ®¹i lín ®Ó tăng ®iÖn ¸p tÝn hiÖu ®Õn møc cÇn thiÕt cho viÖc gi¶i ®iÒu chÕ. ë nhiÒu m¸y thu hiÖn ®¹i, nh»m tăng chÊt lîng, viÖc ®æi tÇn ®îc thùc hiÖn 2 lÇn nh hình vÏ. + Gi¶i ®iÒu c hÕ: (Demodulation) lµ qu¸ trình kh«i phôc l¹i tÝn hiÖu ban ®Çu (tÝn hiÖu ®a vµo ®iÒu chÕ ë m¸y ph¸t) tõ tÝn hiÖu trung tÇn. + M¹c h ®iÖn tö th«ng tin liª n q uan ®Õn tÇn s è c ao : Bé tæng hîp tÇn sè, Bé ®iÒu khiÓn sè, t¶i chän läc tÇn sè kh«ng thuÇn trë, phèi hîp trë kh¸ng, anten, m¹ch xö lý tÝn hiÖu...

d. Phæ tÇn s è

Tªn d¶i tÇn

TÇn sè

Bíc sãng

TÇn sè cùc

thÊp

(ELF) Extremly Low

(30 - 300) Hz

10 (cid:0)

7 10

Frequency

TÇn sè tiÕng (VF) Voice Frequency

(300 - 3000) Hz

10 (cid:0)

6 10

TÇn sè rÊt thÊp (VLF) Very Low Frequency

(3 - 30)KHz

10 (cid:0)

5 10

TÇn sè thÊp (LF) Low Frequency

(30 - 300)KHz

10 (cid:0)

4 10

TÇn sè trung b×nh (MF) Medium Frequency

(300 - 3000)KHz

10 (cid:0)

3 10

TÇn sè cao (HF) High Frequency

(3 - 30)MHz

10 (cid:0)

2 10

TÇn sè rÊt cao (VHF) Very High Frequency

(30 - 300)MHz

10 (cid:0)

TÇn sè cùc cao (UHF) Ultra High Frequency

(300 - 3000)MHz

m110

TÇn sè siªu cao (SHF) Super High Frequency

(3 - 30)GHz

(cid:0) (cid:0)

1 10

TÇn sè siªu cùc cao (EHF) Extremly High

(30 - 300)GHz

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

Frequency

2 10

Vïng ¸nh s¸ng Hång ngo¹i (IR) Infrared

7,0 (cid:0)

m(cid:0)10

Vïng ¸nh s¸ng thÊy ®îc The Visible Spectrum

m(cid:0)8,04,0 (cid:0)

(Light)

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

D¶i tÇn Vi ba (Microwave) cã tÇn sè tõ 1GHz ®Õn

40GHz ®îc chia lµm nhiÒu d¶i nhá: (1 - 2) GHz (2 - 4) GHz (4 - 8) GHz (8 - 12) GHz

(12 - 18) GHz

(18 - 27) GHz

L Band : S Band: C Band: X Band: Ku Band : K Band: Ka Band :

(27 - 40) GHz

ViÖc ph©n lo¹i phæ tÇn sè ra nhiÒu d¶i tÇn ®Ó n©ng cao hiÖu qu¶ sö dông ë m¸y thu.

E. BĂng th«ng

Ø Băng th«ng lµ hiÖu giữa tÇn sè lín nhÊt vµ tÇn sè nhá nhÊt cña tÝn hiÖu. Đã lµ kho¶ng tÇn sè mµ phæ tÝn hiÖu chiÕm giữ hoÆc lµ kho¶ng tÇn sè tÝn hiÖu ®îc truyÒn tõ m¸y ph¸t ®Õn m¸y thu.

Ø Khi tÝn hiÖu ban ®Çu ®îc ®iÒu chÕ lªn sãng mang cao tÇn, phæ cña tÝn hiÖu cao tÇn ®· ®iÒu chÕ chiÕm giữ mét băng th«ng quanh tÇn sè sãng mang.

Ø Tuú theo kiÓu ®iÒu chÕ mµ băng th«ng cao tÇn cã ®é réng kh¸c nhau. C¸c kü thuËt viÔn th«ng h íng ®Õn viÖc gi¶m băng th«ng tÝn hiÖu truyÒn, gi¶m nhiÔu, tiÕt kiÖm phæ tÇn sè.

F. C¸c ø ng dô ng kü thuËt th«ng tin ®iÖn tö

vTh«ng tin mét chiÒu (Simplex) - Ph¸t thanh qu¶ng b¸ AM, FM - TruyÒn hình qu¶ng b¸ - TruyÒn hình c¸p - Nh¾n tin

- Đo xa, ®iÒu khiÓn xa - ĐÞnh vÞ toµn cÇu GPS... vTh«ng tin hai chiÒu (Duplex) - §iÖn tho¹i c«ng céng - §iÖn tho¹i v« tuyÕn di ®éng hoÆc cè ®Þnh - §iÖn tho¹i di ®éng tÕ bµo - Th«ng tin cña c¸c tr¹m mÆt ®Êt th«ng qua vÖ tinh - Th«ng tin hµng kh«ng, th«ng tin vi ba sè - Th«ng tin sè liÖu gi÷a c¸c m¸y vi tÝnh...

2. Máy phát a) §Þnh ng hÜa

M«i trêng

M¸yph¸t

M¸y thu

TruyÒn sãng

S ¬ ®å khè i tæ ng qu¸t cña hÖ thè ng thiÕt bÞ thu ph¸t

ợ

ớ 13

M¸y ph¸t lµ mét thiÕt bÞ ph¸t ra tÝn hiÖu díi d¹ng sãng ®iÖn tõ ®îc biÓu diÔn díi mét h×nh thøc ®iÒu chÕ thÝch hîp, chÝnh x¸c ®Ó b¶o vÖ c¸c th«ng tin ®îc ph¸t ®i, kh«ng bÞ biÕn d¹ng qu¸ møc. Ngoµi ra, c¸c tÇn sè ho¹t ®éng cña m¸y ph¸t ®îc chän ph¶i cã ®é æn ®Þnh cao (c«ng suÊt ra, tÇn sè lµm viÖc, ®é æn ®Þnh tÇn sè, d¶i tÇn sè ®iÒu chÕ), phù h p v i c¸c kªnh vµ vïng phñ sãng theo qui ®Þnh cña hiÖp héi th«ng tin quèc tÕ (ITV).

b ) Ph©n lo ¹i

 The o c «ng dô ng

M¸y ph¸t

Ph¸t Ph¸t Ph¸t

Th«ng tin øng dông Chg trình

Cè Di Ph¸t Ph¸t Ra Đo kh

Ph©n lo¹i m ¸y ph¸t the o c«ng dông

®Þnh ®éng thanh c¸ch ®a hình

• The o tÇn s è

+ Ph¸t thanh:

§ 3KHz 30KHz (100Km 10Km): ®µi ph¸t

sãng cùc dµi VLW

§ 30KHz 300KHz (10Km 1Km): ®µi ph¸t

sãng dµi LW

§ 300KHz 3000KHz (1Km 100m): ®µi

ph¸t sãng trung MW

§ 3MHz 30MHz (100m 10m): ®µi ph¸t

sãng ng¾n SW

+ Ph¸t h×nh:

§ 30MHz 300MHz (10m 1m): ®µi ph¸t

sãng mÐt

§ 300MHz 3000MHz (1m 0,1m): ®µi

ph¸t sãng dm

§ Th«ng tin Vi ba vµ Ra®a:

§ 3GHz 30GHz (0,1m 0,01m): ®µi ph¸t

sãng cm

§ 30GHz 300GHz (0,01m 0,001m): ®µi ph¸t

sãng mm

•The o ph¬ng ph¸p ®iÒu c hÕ

+ M¸y ph¸t ®iÒu biªn (AM) + M¸y ph¸t ®¬n biªn (SSB) + M¸y ph¸t ®iÒu tÇn (FM) vµ m¸y ph¸t ®iÒu tÇn ©m thanh næi (FM Stereo) + M¸y ph¸t ®iÒu xung (PM) + M¸y ph¸t kho¸ dÞch biªn ®é ASK, QAM + M¸y ph¸t kho¸ dÞch pha PSK, QPSK + M¸y ph¸t kho¸ dÞch tÇn FSK...

•The o c «ng s uÊt

+ M¸y ph¸t c«ng suÊt nhá Pra <100W + M¸y ph¸t c«ng suÊt trung bình 100W < Pra < 10KW + M¸y ph¸t c«ng suÊt lín 10KW < Pra < 1000KW + M¸y ph¸t c«ng suÊt cùc lín Pra > 1000KW Trong c¸c m¸y ph¸t c«ng suÊt nhá vµ trung b×nh s ử d ngụ : BJ T, FET, MOSFET c«ng suÊt; c«ng suÊt lín vµ cùc lín: c¸c lo¹i ®Ìn ®iÖn tö ®Æc biÖt.

Ạ C. CÁC LO I MÁY PHÁT

i. M¸y ph¸t ®iÒu biªn (AM)

M¹ch ra

KĐCS¢T

KĐCSCT

TiÒn KĐ ©m tÇn

TiÒn KĐ Cao tÇn

TBÞ an toµn &lµm nguéi

Khèi chñ sãng

Nguån Cung cÊp

S ¬ ®å khè i tæ ng qu¸t cña m ¸y ph¸t ®iÒu biªn AM

+ TiÒn khuÕch ®¹i ©m tÇn: Cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p tÝn hiÖu vµo ®Õn møc cÇn thiÕt ®Ó ®a vµo tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt ©m tÇn (K§CS¢T). V× ®èi víi m¸y ph¸t AM th× biªn ®é ®iÖn ¸p ©m tÇn yªu cÇu lín ®Ó cã ®é ®iÒu chÕ s©u (m lín) nªn tÇng nµy thêng cã tÇng khuÕch ®¹i micro vµ khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p møc cao. + KhuÕch ®¹i c«ng suÊt ©m tÇn (K§CS¢T): cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®Õn møc ®ñ lín ®Ó tiÕn hµnh ®iÒu chÕ tÝn hiÖu cao tÇn. + Khèi chñ sãng (Dao ®éng): cã nhiÖm vô t¹o ra dao ®éng cao tÇn (sãng mang) cã biªn ®é vµ tÇn sè æn ®Þnh, cã tÇm biÕn ®æi tÇn sè réng. Muèn vËy, ta cã thÓ dïng m¹ch dao ®éng LC kÕt hîp víi m¹ch tù ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè (AFC). + Khèi tiÒn khuÕch ®¹i cao tÇn (TK§CT): cã thÓ ®îc dïng ®Ó nh©n tÇn sè hoÆc khuÕch ®¹i dao ®éng cao tÇn ®Õn møc cÇn thiÕt ®Ó kÝch thÝch cho tÇn c«ng suÊt lµm viÖc. Nã cßn cã nhiÖm vô ®Öm, lµm gi¶m ¶nh hëng cña c¸c tÇng sau ®Õn ®é æn ®Þnh tÇn sè cña khèi chñ sãng. V× vËy, nã cã thÓ cã nhiÒu tÇng: tÇng ®Öm, tÇng nh©n tÇn vµ tÇng tiÒn khuÕch ®¹i c«ng suÊt cao tÇn (TK§CSCT).

+ Khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt cao tÇn (K§CSCT): cã nhiÖm vô t¹o ra c«ng suÊt cÇn thiÕt theo yªu cÇu c«ng suÊt ra cña m¸y ph¸t. C«ng suÊt ra yªu cÇu cµng lín th× sè tÇng khuÕch ®¹i trong khèi K§CSCT cµng nhiÒu. + M¹ch ra ®Ó phèi hîp trë kh¸ng gi÷a tÇng K§CSCT cuèi cïng vµ anten ®Ó cã c«ng suÊt ra tèi u. + Anten ®Ó bøc x¹ n¨ng lîng cao tÇn cña m¸y ph¸t thµnh sãng ®iÖn tõ truyÒn ®i trong kh«ng gian. + Nguån cung cÊp ®iÖn ¸p ph¶i cã c«ng suÊt lín ®Ó cung cÊp cho Transistor hoÆc ®Ìn ®iÖn tö c«ng suÈt. + Ngoµi ra, m¸y ph¸t ph¶i cã thiÕt bÞ an toµn vµ thiÕt bÞ lµm nguéi.

ii. M¸y ph¸t ®iÒu tÇn FM

TiÒn KĐ ©m tÇn Nh©n tÇn TĐKh¸ng + ĐC FM

KĐCSC T +m¹ch ra

Khèi chñ sãng (DĐ)

Nguån Cung cÊp

S ¬ ®å khè i tæ ng qu¸t cña m ¸y ph¸t ®iÒu tÇn FM

TÇng ®iÖn kh¸ng: sö dông c¸c phÇn tö ®iÖn kh¸ng ®Ó biÕn ®æi tÝn hiÖu ©m tÇn thµnh ®iÖn kh¸ng thay ®æi (dung kh¸ng hoÆc c¶m kh¸ng biÕn thiªn) ®Ó thùc hiÖn viÖc ®iÒu chÕ FM. PhÇn tö ®iÖn kh¸ng cã thÓ lµ Transistor ®iÖn kh¸ng, ®Ìn ®iÖn kh¸ng hoÆc Varicap (®iÖn dung biÕn ®æi theo ®iÖn ¸p ®Æt vµo Varicap).

TBÞ an toµn &lµm nguéi

D. Yªu c Çu c hung ®è i víi m¹c h g hÐp:

i.Phè i hîp trë kh¸ng

Đèi víi m¹ch ghÐp giữa c¸c tÇng: yªu cÇu lµ trë kh¸ng vµo cña tÇng kÕ tiÕp ph¶n ¶nh vÒ cïng víi trë kh¸ng ra cña bé céng hëng tÇng tríc ®ã t¹o thµnh trë kh¸ng sãng tèi u, ®¶m b¶o c«ng suÊt ra vµ hiÖu suÊt cña tÇng nµy lµ lín nhÊt.

Đèi víi m¹ch c«ng suÊt: viÖc phèi hîp trë kh¸ng giữa tÇng ra cña bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cao tÇn vµ anten nh»m ®¹t ®îc c«ng suÊt ra lín nhÊt. iii.Đ¶m b¶o băng th«ng (B)

M¹ch läc ®Çu ra ph¶i ®¶m b¶o sao cho ngoµi biªn biªn ®é kh«ng gi¶m qu¸ 3dB. MÆt kh¸c d¶i th«ng tØ lÖ nghÞch víi f hÖ sè phÈm chÊt cña khung céng hëng ( ). V× vËy o Q ®Ó ®¶m b¶o d¶i th«ng vµ hÖ sè phÈm chÊt ta ph¶i dïng nhiÒu bé läc ghÐp víi nhau.

(cid:0)

iii.Đ¶m b¶o hÖ s è läc hµi c ao

Đèi víi những m¸y ph¸t cã c«ng suÊt lín, yªu cÇu c¸c thµnh phÇn hµi rÊt nhá. Do ®ã, m¹ch ghÐp ph¶i b¶o ®¶m ®é suy gi¶m ®¹t yªu cÇu ë những tÇn sè hµi kh«ng mong muèn.

v. ĐiÒu c hØnh m¹c h g hÐp

Trong mét d¶i tÇn réng vµ thay ®æi ®é ghÐp víi t¶i ®Ó

cã t¶i tèi u.

Nãi chung kh«ng thÓ ®ång thêi tho¶ m·n c¸c yªu cÇu trªn mµ tuú tõng trêng hîp cô thÓ ®Ó xÐt yªu cÇu nµo lµ quan träng, yªu cÇu nµo nµo lµ thø yÕu. VÝ dô:

+ Đèi víi tÇng tiÒn khuÕch ®¹i, yªu cÇu phèi hîp trë kh¸ng lµ chÝnh, kh«ng yªu cÇu ®é chän läc cao, kh«ng cÇn hiÖu suÊt cao nªn chØ cÇn dïng m¹ch céng hëng ®¬n.

+ Đèi víi tÇng ra, yªu cÇu hiÖu suÊt cao, ®é läc hµi cao

nªn dïng m¹ch céng hëng phøc t¹p.

v.Tinh c hØnh ante n

Đèi víi tÇng tríc thì ®iÖn trë t¶i chÝnh lµ ®iÖn trë vµo cña tÇng kÕ tiÕp sau. Cßn ®èi víi tÇng cuèi thì ®iÖn trë t¶i chÝnh lµ ®iÖn trë cña phi®¬. Thùc chÊt phi®¬ cã thÓ lµ thuÇn trë rA , dung kh¸ng rA-jXA , hoÆc c¶m kh¸ng rA+ jXA . Nhng chØ khi anten thuÇn trë th× c«ng suÊt ra anten míi lín nhÊt. Muèn vËy, ph¶i chØnh anten céng h ëng ë tÇn sè lµm viÖc b»ng bé phËn tinh chØnh. NÕu lµ rA-jXA th× chØnh Lc vµ nÕu lµ rA+ jXA thì chỉnh Cc

S ö dông cué n c¶m vµ tô ®Ó tinh chØnh ante n

vi. GhÐp biÕn ¸p (g hÐp hç c ¶m)

M¹ch ghÐp t¶i ra b»ng biÕn ¸p

L 1 r

S ¬ ®å t¬ng t¬ng cña m ¹ch

®îc qui vÒ bªn s ¬ cÊp

rf a

vi. C¸c bíc thiÕt kÕ mé t m¹c h g hÐp biÕn ¸p

vµ chän Q1

Khi thiÕt kÕ, biÕt tríc c¸c ®iÒu kiÖn: PL , tÇn sè gãc (cid:0) tïy theo tÇn sè. TiÕn hµnh mét sè bíc tÝnh to¸n nh sau:

)95,09,0

(cid:0) (

(cid:0) (cid:0)

C«ng suÊt ra

HiÖu suÊt

PL < 1W

0,7 (cid:0)

0,8

1W (cid:0)

PL < 10W

0,75 (cid:0)

0,85

10W (cid:0)

PL < 100W 0,84 (cid:0)

0,93

100W (cid:0)

PL < 1KW 0,92 (cid:0)

0,96

1KW (cid:0)

PL < 10KW 0,95 (cid:0)

0,98

PL (cid:0)

10KW

0,97

1. BiÕt PL, chän tïy theo c«ng suÊt yªu cÇu theo b¶ng d íi ®©y:

P 1

(cid:0)

R td

2 V cm 2P 1

(cid:0)

R td Q 1

(cid:0)

1 (cid:0) (cid:0)

(cid:0)L 7. X¸c ®Þnh L1, C‘:

2. X¸c ®Þnh 3. Chän Vcm = (0,8 - 0,9) Vcc 4. ĐiÖn trë céng hëng khi cã t¶i 5. HÖ sè phÈm chÊt khi ®· cã t¶i: Q1 = (10 (cid:0) 50) R K (cid:0) 6. TÝnh trë kh¸ng ®Æc tÝnh cña m¹ch s¬ cÊp: Q (cid:0) (cid:0)

KSCCC CKS = CCE cña Transistor ; nÕu C1 (cid:0) 10 CCE th× C'(cid:0) C1

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

Q (cid:0)

R td (cid:0)

R 8. HÖ s è phÈm chÊt riªng cña khung cé ng hë ng s ¬ cÊp: (cid:0) 9. TÝnh ®iÖn trë tæn hao cña cuén s¬ cÊp khi kh«ng vµ cã t¶i:

(cid:0)

2 1

(cid:0) (cid:0)

2 1 KR

R td

1 Q 1

1 oQ

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

fa Rr .

1 (cid:0)

M 2 Lk 1

L (cid:0) 11. TÝnh gi¸ trÞ cuén c¶m bªn thø cÊp :

(cid:0) 10. TÝnh hç c¶m :

3.M¸y thu a) §Þnh ng hÜa :

M¸y thu lµ thiÕt bÞ ®Çu cuèi trong hÖ thèng th«ng tin v« tuyÕn ®iÖn. M¸y thu cã nhiÖm vô tiÕp nhËn vµ lÆp l¹i tin tøc chøa trong tÝn hiÖu chuyÓn ®i tõ m¸y ph¸t díi d¹ng sãng ®iÖn tõ trêng. M¸y thu ph¶i lo¹i bá ®îc c¸c lo¹i nhiÔu kh«ng mong muèn, khuÕch ®¹i tÝn hiÖu vµ sau ®ã gi¶i ®iÒu chÕ nã ®Ó nhËn ®îc th«ng tin ban ®Çu.

i.Đé nh¹y

b ) §Æc ®iÓm m ¸y thu

BiÓu thÞ kh¶ năng thu tÝn hiÖu yÕu cña m¸y thu, ®îc x¸c ®Þnh b»ng søc ®iÖn ®éng c¶m øng tèi thiÓu cña tÝn hiÖu t¹i anten ®Ó b¶o ®¶m cho m¸y thu lµm viÖc bình thêng. Đo b»ng microvolt. ĐiÒu kiÖn lµm viÖc:

- Đ¶m b¶o c«ng suÊt ra danh ®Þnh. - Đ¶m b¶o tØ sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu (S/N) Muèn n©ng cao ®é nh¹y thì hÖ sè khuÕch ®¹i cña nã ph¶i lín vµ møc t¹p ©m néi bé cña nã ph¶i thÊp (gi¶m t¹p ©m cña tÇng ®Çu). Ở siªu cao tÇn (f>30MHz) ®é nh¹y cña m¸y thu thêng ® îc x¸c ®Þnh b»ng c«ng suÊt chø kh«ng ph¶i b»ng søc ®iÖn 27 ®éng c¶m øng trªn anten.

ii. Đé c hän läc lµ kh¶ năng chÌn Ðp c¸c d¹ng nhiÔu kh«ng ph¶i lµ tÝn hiÖu cÇn thu. ie, ®é chän läc lµ kh¶ năng lùa chän tÝn hiÖu ra khái c¸c lo¹i nhiÔu tån t¹i ë ®Çu vµo m¸y thu. Đé chän läc ®îc ký hiÖu:

0 (cid:0)

A A

(cid:0)

Slog e

+ Ao: hÖ sè KĐ t¹i tÇn sè f0 , Af: hÖ sè KĐ t¹i tÇn sè f Đé chän läc thêng ®îc tÝnh b»ng ®¬n vÞ dB edB §Æc tuyÕn chän läc lý tëng cña m¸y thu cã d¹ng ch÷ nhËt, nghÜa lµ trong d¶i th«ng B biªn ®é tÝn hiÖu kh«ng ®æi.

iii.ChÊt lîng lÆp l¹i tin tø c Đîc ®¸nh gi¸ b»ng ®é mÐo cña tÝn hiÖu (mÐo phi tuyÕn, mÐo tÇn sè, mÐo pha), chñ yÕu lµ xÐt ®é mÐo ë tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt ©m tÇn ®Ó cho tÝn hiÖu ra loa kh«ng bÞ biÕn d¹ng so víi tÝn hiÖu ®a tíi bé ®iÒu chÕ cña m¸y ph¸t. Ngoµi ra ta cßn ph¶i xÐt ®Õn c¸c chØ tiªu kh¸c cña m¸y thu nh c«ng suÊt ra, d¶i tÇn sè c«ng t¸c, tÝnh æn ®Þnh cña biªn ®é vµ tÇn sè.

(cid:0)

c ) M¸y thu khuÕc h ®¹i trùc tiÕp

Kh đ¹i KĐCS

S ¬ ®å khè i ®¬n gi¶n cña m ¸y thu khuÕch ®¹i trùc tiÕp

d) M¸y thu ®æ i tÇn

Läc bằng th«ng Gi¶i ®iÒu chÕ ThiÕt bÞ cuèi Cao TÇn ¢m tÇn Tõ ante n

KĐCT KĐTT

M¹ch vµo T¸ch sãng Trén tÇn

S ¬ ®å khè i tæ ng qu¸t cña m ¸y thu ®æ i tÇn

D®én g néi Khèi ®æi kªnh

So víi m¸y thu khuÕch ®¹i trùc tiÕp th× m¸y thu ®æi tÇn cã nh÷ng u ®iÓm sau ®©y: + Cã kh¶ n¨ng lùa chän kªnh thu tuú ý b»ng c¸c thay ®æi tÇn sè dao ®éng néi. + TÇn sè tÝn hiÖu ®îc h¹ thÊp thµnh tÇn sè trung tÇn nªn cã thÓ dïng nhiÒu m¹ch khuÕch ®¹i trung tÇn ®Ó ®¹t hÖ sè khuÕch ®¹i toµn m¸y cao, mµ vÉn b¶o ®¶m tÝnh æn ®Þnh cho m¸y thu. Sè tÇng trung gian kh«ng bÞ h¹n chÕ (8-10). + Do trung tÇn kh«ng ®æi nªn m¹ch céng hëng cã kÕt cÊu ®¬n gi¶n, gän, gi¸ thµnh rÏ vµ kh«ng bÞ h¹n chÕ trong m¸y thu. Nã thêng lµ nh÷ng m¹ch céng hëng ®«i ®Ó t¨ng hÖ sè phÈm chÊt vµ t¨ng d¶i th«ng. + Do tÇn sè trung tÇn kh«ng ®æi nªn cã thÓ sö dông nh÷ng hÖ thèng céng hëng phøc t¹p (nh bé läc tËp trung) ®Ó ®¹t ®îc ®Æc tuyÕn tÇn sè lý tëng.

e ) M¸y thu ®æ i tÇn AM

§Ó gi÷ cho biªn ®é ®iÖn ¸p ra gÇn nh kh«ng ®æi díc t¸c dông cña hiÖn tîng pha ®inh vµ nhiÒu nguyªn nh©n kh¸c nhau, ta sö dông m¹ch tù ®éng ®iÒu chØnh ®é khuÕch ®¹i AGC. Khi m¸y thu AM yªu cÇu chÊt lîng cao, ta sö dông m¹ch tù ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè AFC. AGC

KĐCT KĐTT

M¹ch vµo Trén tÇn TSãng AM

D®éng néi

S ¬ ®å khè i tæ ng qu¸t cña m ¸y thu ®æ i tÇn AM

Khèi ®æi kªnh

f) M¸y thu ®æ i tÇn FM

M¹ch vµo KĐ CT Trén tÇn KĐ TT

AFC

S ¬ ®å khè i tæ ng qu¸t cña m ¸y thu ®æ i tÇn FM VÒ c¬ b¶n nã gièng s¬ ®å khèi m¸y thu AM, trong ®ã trung tÇn ftt=10,7 GHz vµ bé t¸ch sãng lµ bé t¸ch sãng tÇn sè. §Ó tr¸nh hiÖn tîng ®iÒu biªn ký sinh g©y mÐo tÝn hiÖu sau t¸ch sãng, ta ®Æt bé h¹n chÕ biªn ®é ngay tríc bé t¸ch sãng tÇn sè hoÆc sö dông bé t¸ch sãng tØ sè v× nã cã m¹ch h¹n biªn. §èi víi m¸y thu ®æi tÇn FM, ®é æn ®Þnh tÇn sè yªu cÇu rÊt cao nªn b¾t buéc ph¶i cã m¹ch AFC.

Dao®én g néi Khèi ®æi kªnh

g ) M¹c h vµo c ña m¸y thu

i.ĐÆc ®iÓm c hung M¹ch vµo lµ m¹ch ®iÖn nèi liÒn anten víi ®Çu vµo cña

m¸y thu. Nã cã ®Æc ®iÓm nh sau:

• truyÒn ®¹t tÝn hiÖu tõ anten vµo m¸y thu • lµ phÇn quan träng quyÕt ®Þnh chÊt lîng m¸y thu • B¶o ®¶m hÖ sè truyÒn ®¹t lín vµ ®ång ®Òu trong

c¶ d¶i băng sãng.

VÝ dô băng sãng MW: 550KHz-1600KHz, vo=20uv

vo=20μv

550KHz 1600KHz

HÖ s è truyÒn ®¹t ®ång ®Òu c¶ b¨ng s ãng MW

tÇn sè ¶nh ph¶i b¶o ®¶m chØ tiªu ®Ò ra.

• B¶o ®¶m thu hÕt b¨ng th«ng cho tõng ®µi ph¸t. M¹ch vµo bao gåm 3 thµnh phÇn:

+ HÖ thèng céng hëng (®¬n hoÆc kÐp) cã thÓ ®iÒu chØnh ®Õn tÇn sè cÇn thu. + M¹ch ghÐp víi nguån tÝn hiÖu tõ anten + M¹ch ghÐp víi t¶i cña m¹ch vµo (tÇng khuÕch ®¹i cao tÇn ®Çu tiªn)

ii. C¸c yªu c Çu c ña m¹c h vµo m¸y thu

1 HÖ s è truyÒn ®¹t Lµ tØ sè giữa ®iÖn ¸p ra cña m¹ch vµo ®iÒu chØnh céng hëng ë mét tÇn sè nµo ®ã vµ søc ®iÖn ®éng c¶m øng trªn anten (Ea).

V o E

AMV cµng lín th× hÖ sè khuÕch ®¹i chung cña toµn m¸y cµng lín.

(cid:0)

2. §é c hän läc

S (cid:0)

3. Băng th«ng B

4. D¶i tÇn lµm viÖc Gäi d¶i tÇn sè lµm viÖc cña m¸y thu lµ: fomin-fomax. TÇn ®o¹n lµm viÖc ®îc ®Þnh nghÜa nh sau:

max

A o A

doan

f f

min

D¶i tÇn nãi trªn cã thÓ ®îc chia thµnh nhiÒu b¨ng tÇn b»ng c¸ch chia thµnh nhiÒu cuén d©y cho c¸c b¨ng tÇn, mçi b¨ng tÇn t¬ng øng víi mét cuén d©y kh¸c nhau. TØ sè gi÷a fbmax vµ fbmin øng víi mçi b¨ng gäi lµ hÖ sè trïm b¨ng.

max

(cid:0)

bang

f f

min

(cid:0)

iii.NhiÔu tro ng hÖ thè ng th«ng tin vµ tro ng m¸y thu NhiÔu trong hÖ thèng th«ng tin xuÊt hiÖn trong kªnh th«ng tin vµ trong c¶ thiÕt bÞ. NhiÔu lµ thµnh phÇn kh«ng mong muèn, xuÊt hiÖn ngÉu nhiªn g©y nhiÔu víi tÝn hiÖu hữu Ých. Ta kh«ng thÓ lo¹i bá nhiÔu hoµn toµn nhng cã thÓ gi¶m nhiÔu b»ng c¸c biÖn ph¸p kh¸c nhau, ch¼ng h¹n gi¶m băng th«ng tÝn hiÖu, tăng c«ng suÊt m¸y ph¸t hoÆc sö dông c¸c bé khuÕch ®¹i nhiÔu thÊp.

vNhiÔu bªn ng o µi NÕu m«i trêng truyÒn dÉn lµ kh«ng gian thì nã cã nhiÒu lo¹i nhiÔu nh nhiÔu do thiÕt bÞ, tõ khÝ quyÓn vµ tõ kh«ng gian.

vNhiÔu bªn tro ng

NhiÔu bªn trong xuÊt hiÖn trong b¶n th©n thiÕt bÞ, c¶ trong thµnh phÇn thô ®éng nh ®iÖn trë, c¸p vµ tÝch cùc nh diode, transistor, ®Ìn ®iÖn tö. Chóng gåm nhiÔu nhiÖt, nhiÔu b¾n, nhiÔu thµnh phÇn, nhiÔu nhÊp nh¸y (1/f) vµ nhiÔu thêi gian chuyÓn ®æi.