2. Ñieàu bieân duøng phaàn töû tuyeán tính coù tham soá Thay ñoåi:
Thöïc chaát quaù trình ñieàu bieân naøy laø quaù trình nhaân tín hieäu. Ví duï veà maïch
ñieän loaïi naøy laø ñieàu bieân duøng boä nhaân töông töï (hình 1-7). Trong maïch ñieän naøy,
quan heä giöõa ñieän aùp ra udb vaø ñieän aùp vaøo u0 laø quan heä tuyeán tính. Tuy nhieân, khi
u bieán thieân thì ñieåm laøm vieäc chuyeån töø ñaëc tuyeán naøy sang ñaëc tuyeán khaùc laøm
cho bieân ñoä tín hieäu ra thay ñoåi ñeå coù ñieàu bieân.
Caên cöù vaøo tính chaát cuûa maïch nhaân, ta vieát ñöôïc bieåu thöùc cuûa ñieän
aùp ra sau ñaây:
Uñb = (E + Ucost)U0cos0t
Hoaëc
29
1
cos
2
U
U
t
cos
2
U
U
t
cos
EU
u
0
0
0
0
0
0
ñb
t
Hình 1.6: Ñieàu bieân ôû cheá ñoä lôùp C (tín hieäu vaøo lôùn)
b) Ñaëc tuyeán cuûa Diode, ñoà thò thôøi gian cuûa tín hieäu vaøo vaø tín hieäu ra.
b) Maïch ñieän.
D
i
D
0
0
U
D
UD
0
U
(t)
a)
U
U
0
b)
-
E
0
+
D
C
B
Theo (1-28) phoå cuûa tín hieäu ra coù taûi tin vaø hai bieân taàn mong muoán.
V. Caùc maïch ñieàu bieân cuï theå:
Ñeå thöïc hieän theo nguyeân taéc thöù nhaát, coù theå duøng moïi phaàn töû phi
tuyeán, nhöng neáu duøng baùn daãn, ñeøn ñieän töû thì ñoàng thôøi vôùi ñieàu bieân, coøn
coù theå khuyeách ñaïi tín hieäu. Veà maïch ñieän, ngöôøi ta phaân bieät caùc loaïi maïch
ñieàu bieân sau: maïch ñieàu ñôn bieân, maïch ñieàu bieân caân baèng vaø maïch ñieàu
bieân voøng.
1. Maïch ñieàu bieân ñôn:
Maïch ñieàu bieân ñôn laø maïch chæ duøng moät phaàn töû tích cöïc ñeå ñieàu
cheá. Caùc maïch ñieän treân hình 1-5 vaø 1-6 laø caùc maïch ñieàu bieân ñôn duøng
diode. Nhö ñaõ xeùt trong hai maïch ñieàu bieân, doøng ñieän ra taûi ngoaøi caùc
thaønh phaàn höõu ích (caùc bieân taàn) coøn coù ñuû moïi thaønh phaàn khoâng mong
muoán khaùc (taûi taàn vaø caùc haøi baäc cao). Ñoù laø ñaëc ñieåm cô baûn cuûa caùc
maïch ñieàu bieân ñôn.
Ñaët tuyeán Volt-ampe cuûa diode, Transistor hay ñeøn ñieän töû chæ ñöôïc coi
laø gaàn ñuùng laø thaúng khi tín hieäu vaøo ñuû lôùn. Chính vì vaäy ñoái vôùi maùy
phaùt AM quaù trình ñieàu cheá thöôøng ñöôïc tieán haønh ôû ñaàu cuoái, hay tröôùc
cuoái. Neáu chæ duøng Diode ta chæ thöïc hieän ñöôïc ñieàu bieân. Coøn neáu duøng
Transistor, FET hay ñeøn ñieän töû ta thöïc hieän ñöôïc ñieàu bieân, laïi vöøa
khuyeách ñaïi ñöôïc tín hieäu.
U
ñb
U
E
U
0
K
U
ñb
U
3
U
2
U
1
U
0
b)
a)
Hình 1-7: Ñieàu bieân duøng maïch nhaân töông töï
a) Maïch ñieän; b) Ñaëc tuyeán truyeàn ñaït
Khi tín hieäu vaøo nhoû, ñaëc tuyeán Volt-ampe cuûa diode, transistor, ñeøn
ñieän töû ñöôïc goïi gaàn ñuùng laø moät ñöôøng cong:
i = f(V) = a0 + a1V + a2V2 + a3V3 +… (1.30)
Söï bieåu dieãn caøng chính xaùc neáu ta laáy luõy thöøa caøng cao. Thöïc teá ta
chæ xeùt ñaëc tuyeán ñeán baäc 3, vì caùc baäc n > 3 coù bieân ñoä raát nhoû.
Goïi V1 = Vo vaø V2 = V, cho chuùng taùc duïng vaøo phaàn töû phi tuyeán ta
coù:
i=f(V1+V2)=a0+a1V1+a1V2+a2V12+
a2V22+2a2V1V2+a3V13+3a3V12V2+3a3V1V22+a3V23+… (1.31)
Ñeå coù tín hieäu ñieàu bieân ôû ngoõ ra, chuùng ta caàn laáy ra:
a1V1 laø thaønh phaàn taàn soá soùng mang (taûi tin): 0
2a2V1V2 laø thaønh phaàn hai daûi bieân treân (0 + ) vaø bieân döôùi (0 - )
Neáu ta duøng maïch
loïc coù taàn soá coäng
höôûng: CH = 0
nhö ôû hình 1-9 vaø daûi
thoâng coù beà roäng D
= 2, ta seõ loïc ñöôïc
hai thaønh phaàn treân
vaø coù tín hieäu ñieàu
bieân thoâng thöôøng.
Nhöng caùc soá haïng 3a3V1V22 seõ goàm hai thaønh phaàn taàn soá 0 vaø 0
2 vì cos2x = ½(1 + cos2x). Do <<0 neân caùc thaønh phaàn naøy cuõng ñi
qua maïch coäng höôûng vaø gaây ra söï meùo ñieàu cheá khoâng tuyeán tính. Coøn
caùc thaønh phaàn khaùc khoâng ñi qua ñöôïc maïch loïc vì , 2 << 0 , coøn
20, 30 >> 0
Ñeå khöû meùo khoâng tuyeán tính ta coù hai phöông phaùp:
- Ñaëc tuyeán volt-ampe cuûa phaàn töû khoâng tuyeán tính phaûi coù daïng baäc 2
ñeå khoâng coù caùc soá haïng baäc 3 (hoaëc a3 raát nhoû). Muoán vaäy ta phaûi duøng
FET.
1uH
1
D
L
R
V
o
V
o
Hình 1
-
8 Ñieàu bieân moät veá
- Khöû meùo baèng caùch caûi tieán maïch, thöïc hieän ñieàu cheá caân baèng nhö sau:
Trong hình 1-9a, ñieän aùp ñaët treân D1 vaø D2 laàn löôïc laø:
u1 = Ucost + U0cos0t
u2 = - Ucost + U0cos0t
Doøng ñieän qua caùc diode ñöôïc bieåu dieãn thaønh chuoãi Taylor:
i1 = a0 + a1u1 + a2u12 + a3u13 +…
i2 = a0 + a1u2 + a2u22 + a3u23 +…
Doøng ñieän ra: i = i1-i2 (1.34)
Thay (2-32), (2-33) vaøo (2-34) ta coù:
i = Acost+ Bcos3t+ C[cos(0+)t+ cos(0-)t]+ D[cos(20+)+
cos(20-)t] (1.35)
Trong ñoù:
A = U2a1+3a3U02+½(a3U
2)
B = ½(a3U
3)
C =2a2UU0
D=3/2(a3UU0)
Töông töï nhö vaäy cuõng chöùng minh keát quaû ñoù treân maïch ñieän hình
1-9b, Trong tröôøng hôïp caàn coù taûi tin ôû ñaàu ra, sau khi ñieàu cheá coù theå ñöa
theâm taûi tin vaøo phoå cuûa tín hieäu ra cuûa maïch ñieàu bieân ñaõ caân baèng ñöôïc
bieåu dieãn treân hình 1-9c.
(1
.32)
(1.33)
1.36
Moät daïng khaùc cuûa maïch ñieàu cheá caân baèng laø maïch ñieàu cheá voøng,
thöïc chaát ñaây laø hai maïch ñieàu cheá caân baèng coù chung taûi. Sô ñoà maïch ñieàu
bieân bieåu dieãn treân hình 1-10.
Goïi phaàn ñieän ra cuûa maïch ñieàu cheá caân baèng goàm D1, D2 laø i1 vaø
doøng ñieän ra cuûa maïch ñieàu cheá caân baèng goàm D3, D4 laø iII . Theo 1.35:
II= Acost+ Bcos3t+ C[cos(0+)t+ cos(0-)t]+ D[cos(20+)+
cos(20-)t] (1.37a)
III = iD3- iD4 (1.37b)
Trong ñoù:
iD3= a0 +a1u3+a2u32+a3u33+…
iD4= a0 +a1u4+a2u42+a3u43+…
Vôùi u3vaø u4 laø ñieän aùp ñaët leân D3vaø D4, ñöôïc xaùc ñònh nhö sau:
1
.38
C
C
D
1
D
2
i
1
2
U
ñb
U
U
0
U
U
0 - UCC
+
U
ñb
a)
b)
0
3
t
+3
0
2
0
t
-
3
Hình 1.9: Maïch ñieàu bieân caân baèng.
a) Duøng diode; b) Duøng Transistor; phoå tín hieäu ra;
0
-
0
+
2
0
+
2
0
-