kỹ thuật truyền thanh, chương 6

Chia sẻ: Nguyen Van Dau | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:26

Thêm vào BST

Báo xấu

242
lượt xem 64
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Các hệ thống truyền thanh và truyền tin hiện đại yêu cầu có dạng sóng sin hay không sin có tần số ổn định, có khi còn yêu cầu cả một mạng rất nhiều sóng có tần số vừa ổn định, vừa có quan hệ liên kết nhau. Quan hệ hệ tần số liên kết nhau có thể được minh hoạ bởi một hệ thống nhiều bánh răng có tốc độ quay quan hệ liên kết nhau tỷ lệ nghịch với số răng của mỗi bánh. Do vậy mạch dao động, mạch đồng bộ tần số, mạch tổng hợp tần...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: kỹ thuật truyền thanh, chương 6

Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 75 CHÖÔNG VI MAÏCH DAO ÑOÄNG, PHAÙT TÍN HIEÄU VAØ TOÅNG HÔÏP TAÀN SOÁ Caùc heä thoáng truyeàn thanh vaø truyeàn tin hieän ñaïi yeâu caàu coù daïng soùng sin hay khoâng sin coù taàn soá oån ñònh, coù khi coøn yeâu caàu caû moät maïng raát nhieàu soùng coù taàn soá vöøa oån ñònh, vöøa coù quan heä lieân keát nhau. Quan heä heä taàn soá lieân keát nhau coù theå ñöôïc minh hoïa bôûi moät heä thoáng nhieàu baùnh raêng coù toác ñoä quay quan heä lieân keát nhau tyû leä nghòch vôùi soá raêng cuûa moãi baùnh. Do vaäy maïch dao ñoäng, maïch ñoàng boä taàn soá, maïch toång hôïp taàn soá laø caùc thaønh phaàn quan troïng cuûa kyõ thuaät truyeàn thanh vaø truyeàn tin. I. Maïch dao ñoäng: 1.Nhaéc laïi nguyeân lyù maïch dao ñoäng: Nguyeân lyù maïch dao ñoäng coù ñöôøng hoài tieáp aâm ñaõ ñöôïc noùi ñeán ôû moân Ñieän töû cô baûn. Do vaäy, phaàn naøy chæ nhaéc laïi vaán ñeà moät caùch ngaén goïn. Neáu ñöa ñeán ngoõ vaøo cuûa Vaøo Ra maïch khueách ñaïi coù heä soá Av Vi Vo khueách ñaïi ñieän aùp Av moät tín hieäu ñieän aùp Vi thì laïi ngoõ ra ta  coù Vo = AvVi. Neáu muoán vaãn (H.VI-1) coù tín hieäu ra Vo maø khoâng caàn : khoái hoài tieáp ñieän aùp vaøo Vi thì phaûi laáy moät phaàn baèng tyû soá  cuûa tín hieäu ra töùc Vo, ñöa trôû laïi ngoõ vaøo thay theá cho tín hieäu Vi. Muoán coù ñieän aùp ra Vo gioáng nhö khi coù Vi vaøo maïch khueách ñaïi thì
Trang 76 Nguyeãn Xuaân Khai phaûi thoûa maõn ñieàu kieän (H.VI- 1) Vo = Vi. Neáu thay Vo = AvVi thì: Vo = AvVi = Vi. Vaäy ñieàu kieän laø: Av = 1 (Ñk Barkhausen) Ñieàu kieän naøy laø ñieàu kieän Barhausen. Neáu  vaø Av ñeáu ñaëc tröng cho quan heä bieân ñoä laãn goùc pha cuûa caùc tín hieäu ra vaø vaøo khoái hoài tieáp vaø maïch khueách ñaïi thì ñieàu kieän Barhausen: Av = 1 laø ñieàu kieän caân baèng pha vaø ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä:  arg  A v   0 (ñieàu kieän caân baèng pha)  Av  1   (ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä)   Av  1 Ñieàu kieän caân baèng pha khoâng coù ñieàu gì caàn giaûi thích theâm nhöng ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä caàn phaûi ñöôïc noùi theâm cho phuø hôïp vôùi thöïc teá. Khi caáp ñieän cho maïch dao ñoäng coù ñöôøng hoài tieáp, neáu ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä ñöôïc thoûa thì maïch khoâng bao giôø khôûi ñoäng, vì nhö vaäy veà lyù thuyeát bieân ñoä dao ñoäng cuûa maïch oån ñònh ôû möùc khôûi ñoäng laø baèng khoâng. Nhö vaäy ñeå cho maïch coù theå khôûi ñoäng thì |A| phaûi lôùn hôn moät ñeå bieân ñoä coù theå taêng töø khoâng cho ñeán khi bieân ñoä ñaït möùc caàn thieát thì heä soá khueách ñaïi voøng hôû |A| giaûm xuoáng baèng 1 ñeå coù bieân ñoä dao ñoäng oån ñònh. Ñeå hieåu roõ ñieàu kieän caân baèng pha vaø bieân ñoä ta nghieân cöùu maïch dao ñoäng caàu Wien vaø maïch dao ñoäng dòch pha. 2.Maïch dao ñoäng caàu Wien (H.VI-2): Vo Khoái Ra maï ch Maïch dao ñoäng goàm maïch khueách ñaïi coù hoài R1 khueá ch ñaïi Rf R f  Ri tieáp C1 heä soá khueách ñaïi baèng: A v  Vi Ra Ri Vaø o maï ch + Khoái hoài tieáp coù haøm truyeàn hoài tieáp khueá ch ñaïi Ri C2 R2 Z1  Z baèng:   2 Z2
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 77 Maïch khueách ñaïi H.VI-2 1 R2 1 R2 C 2 j vôùi Z 1  R1  C  j ; Z 2  ; Z2  1 1 1  R2 C 2j R2  C 2 j Thoâng thöôøng ta choïn C1 = C2 = C; R1 = R2 = R. R   Vaäy:  1  . 3R   R 2C  j  C  Vaäy ñieàu kieän Barhausen laø: R R f  Ri Av  . 1  1  Ri 3R   R 2C  j  C  Ñieàu kieän caân baèng pha laø: 1 1 Arg(Av) = 0; vaäy R 2 C  0 hay f  ; C 2  RC 1   RC Ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä laø: 1 R 1 khi R C  2 0   C 3R 3 R f  Ri |Av| = 1 hay  Av  3 Ri Ñeå |Av| > 1 töùc Av > 3, luùc khôûi ñoäng Ri ñöôïc thay baèng moät maïch ñieän trôû phuï thuoäc vaøo bieân ñoä dao ñoäng. Khi bieân ñoä dao R f  Ri ñoäng baèng khoâng luùc khôûi ñoäng thì A v   3 . Khi bieân Ri ñoä dao ñoäng taêng vaø ñaït möùc yeâu caàu thì Ri taêng ñeán möùc R f  Ri Av   3. Ri
Trang 78 Nguyeãn Xuaân Khai 3. Maïch dao ñoäng leäch pha: Vi Ri Rf Vo Maïch dao ñoäng goàm: + Ra - Maïch khueách ñaïi ñaûo pha coù heä soá khueách Rf ñaïi baèng: Av   . Ri C C C - Khoái hoài tieáp  coù haøm truyeàn hoài tieáp ñöôïc VR 2 V1R tính töø ba phöông trình Kirchoff (H.VI-3) R Nuùt coù ñieän aùp V1: Vra Vvaøo .  . . V1  . .  Vvao V1 Cj   V2 V1 Cj  0   R   H.VI-3 Nuùt coù ñieän aùp V2: .   . V2  . . .  V1  V2 Cj   Vra  V2 Cj  0 (2)   R   Nuùt coù ñieän aùp Vra :  . . . V2  V1 Cj  Vra  0 (3)   Sau khi loaïi V1 vaø V2 ta coù haøm truyeàn cuûa khoái  baèng: . V ra  C   . . 5 6 1  V vao  C  2   j R C   R R 3 C 2 2  Ñieàu kieän Barhausen laø: C  Rf   Av  .   1 . 5 6 1   Ri  C  2   3 2 2 j   R C  R R C   Ñieàu kieän caân baèng pha cho bieát taàn soá dao ñoäng: 6 1 1  3 2  0 hay f  . R R C  2 2  RC 6 Ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä cho bieát heä soá khueách ñaïi toái thieåu cuûa maïch khueách ñaïi: |Av| = 1 töùc | | = 1/29 hay Av = -29.
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 79 4. Maïch dao ñoäng ba ñieåm: Caùc maïch dao ñoäng coù khung dao ñoäng ba ñieåm theo sô ñoà toång quaùt sau ñaây: (H.VI-4a, b). khoái hoài tieáp K.Vi Ro Vi K.Vi Vo Zt Vi ngoõ ra K ngoõ vaøo K maïch b) maïch Ro khueách ñaïi Z3 khueách ñaïi Vi Z3 Vo Z1 Z2   ngoõ ra khoái ngoõ vaøo Z 1  Z 3 Z1 hoài tieáp khoái hoài tieáp Z1 Z2 Z 1  Z 3 Z 2 Zt  Z1  Z 2  Z 3 H.VI-4 . Zt . Ta coù: V o  K.V i Ro  Zt ; Ro ñaëc tröng cho toång trôû ra cuûa maïch khueách ñaïi.  Z 3 Z 2 K Z 1 K .Z t Z1  Z 3  Z 2 Av ( j )   Ro  Z t Ro  Z 1  Z 3 Z 2 Z1  Z 3  Z 2 K 1 Z  Z 3 Z 2 K Z1Z 2 Z1 Z1  Z 3  Z 2 Z1  Z 3  Z 2 Av ( j )  .  Z1  Z 3 R  Z1  Z 3 Z 2 Ro  1 Z  Z 3 Z 2 o Z1  Z 3  Z 2 Z1  Z 3  Z 2 Theo ñieàu kieän Barhausen: K .Z 1 Z 2  Av ( j  )  1 R o Z 1  Z 3  Z 2   Z 1  Z 3 Z 2 Thay Z = Xj, ta coù:  K .X 1 X 2 1 Ro  X 1  X 3  X 2    X 1  X 3 X 2
Trang 80 Nguyeãn Xuaân Khai Ñieàu kieän caân baèng pha: X1 +X2 +X3 = 0. Ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä: K .X 1 X 2 X  K 1  1  X 1  X 3 X 2 X2 X2 Vaäy: K   X 1 a. Neáu duøng maïch khueách ñaïi ñaûo, K < 0 thì: X2  0 , nhö vaäy X2 vaø X1 phaûi laø cuøng moät ñieän khaùng. X1 X1 + X2 + X3 = 0. X1 + X2 = -X3 X3 phaûi laø ñieän khaùng khaùc loaïi vôùi X1 vaø X2 neáu X3 = L3 thì X 1   1 ; X 2   1 ;  Z   j  ta coù maïch dao ñoäng Colpitts coù   C1 C 2  C  sô ñoà H.VI-5a vaø H.VI-5b: RB1 Vo K.Vi Vi Q RFC Vi -K Ro Vo L3 Vcc RB2 RE a) Ci CE Co C1 C2 L3 b) C1 C2 H.VI-5 Ñieàu kieän caân baèng pha cho: 1 1 C1  C 2    L3  0 ; 2  ; C1 C2 C 1C 2 L 3 1 f  C 1C 2 2 L3 C1  C 2 Ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä cho :
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 81 1  X C 2 C1 K   2     X 1 C2 1  C 1 Khoái khueách ñaïi K coù theå laø baát cöù maïch khueách ñaïi duøng linh kieän naøo khaùc laép thaønh maïch khueách ñaïi ñaûo nhö transistor tröôøng, maïch khueách ñaïi thuaät toaùn v.v... 1  j  Neáu X3   ;  Z3    thì X1 = L1; X2 = L2 ta coù maïch C3  C 3   RB1 Vo dao ñoäng Hartley nhö H.VI-6a, b. Vi Q RFC Vi Ro Vo -K CE RB2 RE Ci Vcc C3 Co L1 L2 a) b) H.VI-6 L1 C3 L2 Ñieàu kieän caân baèng pha cho: X1 + X2 + X3 = 0 . 1 1 1 L1  L2   0;  2  f  C3 L1  L 2 C 3 ; 2 L1  L 2 C 3 Ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä cho: X L L K  2  2  2 X1 L1 L1 Cuõng nhö maïch Colpitts, khoái K coù theå laø baát cöù linh kieän naøo laép thaønh maïch khueách ñaïi ñaûo nhö transistor tröôøng, maïch khueách ñaïi thuaät toaùn v.v... b. Neáu duøng maïch khueách ñaïi khoâng ñaûo: K > 0 thì
Trang 82 Nguyeãn Xuaân Khai X2 K  X 1 ; X2 vaø X1 phaûi khaùc daáu töùc laø khaùc loaïi ñieän khaùng, keát hôïp vôí X1 + X2 + X3 = 0, ta coù caùc maïch sau ñaây ñöôïc goïi chung laø maïch dao ñoäng ñieàu hôïp ngoõ ra ñieàu hôïp ngoõ vaøo: (H.VI-7a, b, c, d) Vi Ro Vo Vi Ro Vo +K +K L3 L3 a) b) C1 L2 L1 C2 Vi Ro Vo Vi Ro Vo +K -K C3 C3 d) c) C1 L2 L1 C2 H.VI-7 Boán sô ñoà treân khoâng phaûi taát caû ñeàu thöïc hieän ñöôïc vì khi thöïc hieän coøn phaûi nghieân cöùu ñeán vaán ñeà dung hôïp toång trôû vôùi ngoõ vaøo ngoõ ra cuûa khoái khueách ñaïi lieân quan ñeán caùc linh kieän Vcc vaø sô ñoà khueách ñaïi. + L2 RB1 Sô ñoà H.VI-7c ñaõ ñöôïc thöïc hieän Q Vo vôùi daïng H.VI-8, ñöôïc goïi laø sô ñoà C3 Vi maïch dao ñoäng Colpitts ôû moät soá taøi RB2 RE C1 lieäu. Moät soá taøi lieäu phaân loaïi taát caû caùc maïch dao ñoäng treân thaønh hai loaïi, laø loaïi ba ñieåm dung vaø loaïi ba ñieåm ñieän caûm. ÔÛ maïch H.VI-8 kieän caân baèng pha cho:
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 83 1 1 C  C3    L2  0 ;  2  1 ; C1 C3 C 1C 3 L 2 H.VI-8 1 f  C 1C 3 2 L2 C1  C 3 Ñieàu kieän caân baèng bieân ñoä cho: X L C  C3 K  2  2  L2 C1 2  1 X1 1 C3  C1 Maïch H.VI-8 laøm vieäc toát ôû taàn soá VHF, thöôøng ñöôïc thaáy ôû Micro khoâng daây. 5.Caùc maïch dao ñoäng gheùp hoã caûm: Caùc maùy thu yeâu caàu maïch dao ñoäng gheùp hoã caûm coù moät khung dao ñoäng LC coù theå ñoåi taàn soá baèng caùch duøng moät tuï ñieän bieán ñoåi coù moät ñieän cöïc noái ñaát. Sau ñaây laø caùc maïch dao ñoäng duøng trong maùy thu thanh. a. Maïch dao ñoäng ñieàu hôïp cöïc phaùt (H.VI-9): Khoái khueách ñaïi duøng transistor noái ñaát cöïc khieån, khung dao ñoäng LC ôû cöïc phaùt transistor. Taàn soá dao ñoäng cuûa maïch baèng : 1 f  . Vo 2 L 0 Q 0 C C3 Fo RB1 m Co laø ñieän dung cuûa tuï ñieän RB2 Vi bieán ñoåi CVo maéc song song vôùi tuï RE Cvo L To Lo ñieän tinh chænh To cuûa khung dao ñoäng LoCo. Khung naøy ñöôïc gheùp H.VI-9 Vcc hoã caûm vôùi cuoän L noái vaøo cöïc thu cuûa transistor. Boä bieán aùp gheùp hoã caûm laø ñöôøng hoài tieáp döông ñöa tín hieäu hoài tieáp vaøo cöïc phaùt laø ngoõ vaøo maïch khueách ñaïi transistor coù cöïc khieån noái ñaát. Tuï ñieän bieán ñoåi
Trang 84 Nguyeãn Xuaân Khai CVo, tuï ñieän tinh chænh To vaø loõi Ferit Fo duøng ñeå chænh phaïm vi thay ñoåi taàn soá dao ñoäng. (löu yù cöïc tính ñieän aùp taïi ngoõ vaøo vaø ra maïch khueách ñaïi). b. Maïch dao ñoäng ñieàu hôïp cöïc phaùt (H.VI-10): Khung dao ñoäng LC xaùc ñònh taàn soá dao ñoäng baèng: 1 f  ; Co: ñieän dung töông ñöông vôùi CVo vaø To 2 L 0 C 0 maéc song song. Tuï ñieän Cvo, To vaø loõi Ferit coù coâng duïng nhö ôû khung dao ñoäng LC (H.VI-9). Tín hieäu hoài tieáp ñöôïc gheùp töø cöïc thu (ngoõ ra maïch khueách ñaïi) qua cöïc khieån cuûa transitor Q (ngoõ vaøo) baèng hoà caûm. (Löu yù cöïc tính ñieän aùp ngoõ vaøo vaø ra maïch khueách ñaïi C noái ñaát khaùc vôùi maïch B noái ñaát ôû H.VI-9). Vi Vo Vi Q Q Vo CE CE RE Vo RE Q CB Fo m Cvo Fo RB2 RB1 CE m RE To m Fo L To RB2 Ci Cvo Lo To Cvo RB1 Lo Vcc RB2 RB1 Vcc Vcc H.VI-10 H.VI-11a H.VI-11b c. Maïch dao ñoäng ñieàu hôïp cöïc thu (H.VI-11a, b): - Coù hai maïch lieân quan ñeán maïch khueách ñaïi cöïc khieån noái ñaát vaø maïch khueách ñaïi cöïc phaùt noái ñaát. Hai sô ñoà naøy laàn löôït gioáng nhö H.VI-9 vaø H.V-10, chæ khaùc ôû vò trí cuûa khung dao
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 85 ñoäng LC ôû cöïc thu, khung LC cuõng goàm LoCvoTo vaø loõi Ferit coù cuøng coâng duïng nhö caùc sô ñoà treân. 6. Maïch dao ñoäng thaïch anh: Caáu taïo vaø ñaëc tính cuûa tinh theå thaïch anh ñaõ noùi ôû chöông IV. Maïch dao ñoäng thaïch anh laø maïch dao ñoäng coù khung dao ñoäng LC ñöôïc thay theá baèng tinh theå thaïch anh, töông ñöông vôùi khung dao ñoäng hai ñieåm. Tuy nhieân, nhö ñaõ bieát, tinh theå coù hai taàn soá coäng höôûng laø fc vaø fr: H.VI-15 ñöôïc veõ laïi ñeå noùi theâm veà hai taàn soá coäng höôûng naøy: Rc Cd Lc Cc fp 0 fc f H.VI-15 Ñeå thuaän lôïi trong vieäc tính toaùn vaø cuõng trong thöïc teá Rc raát nhoû, ta cho Rc  0 khi tính toång trôû töông ñöông vôùi tinh theå thaïch anh.  1  1  LC  j  . Z ta    C C j  C d j   LC C C  2  1 j 1 1  C C  C d  L C C C C d  LC  j   C C j C d j Töø bieåu thöùc treân ta bieát ñöôïc taàn soá coäng höôûng noái tieáp laø taàn soá töông öùng vôùi Zta = 0 vaø taàn soá coäng höôûng öùng vôùi Zta = . 1 Töø LcCd2 – 1 = 0 ta coù f C  2 LC C C
Trang 86 Nguyeãn Xuaân Khai 1 CC  Cd Töø Cc + Cd - LcCcCd2 = 0 ta coù f P  2 LC C C C d CC f P  fC 1 Cd Taàn soá coäng höôûng noái tieáp raát oån ñònh vì noù ñaëc tröng cho ñaëc tính cô khí raát oån ñònh vaø tính aùp ñieän cuûa tinh theå thaïch anh. Taàn soá coäng höôûng song song fp keùm oån ñònh hôn do ñieän dung ñieän cöïc Cd thay ñoåi theo nhieät ñoä nhieàu hôn. Ta cuõng coù theå thay ñoåi taàn soá thaïch anh trong moät phaïm vi heïp baèng caùch maéc noái tieáp vôùi moät tuï ñieän tinh chænh CT nhö sau (H.VI-16): CT XTAL Toång trôû cuûa thaïch anh coù giaù trò môùi nhö sau: 1 Z ta  Z ta  ' H.VI-16 CT j Z '  L CC 2  1 j C   1  C C  C d  LC C C C d  C T  j ta 1 C C  C d  C T   2 LC C C C d  C T  Z '  . CT  j C C  C d   2 LC C C C d ta Taàn soá coäng höôûng noái tieáp môùi baèng: CC f C'  f C 1  Cd  CT Tuï ñieän CT laøm maát tính oån ñònh do f’c phuï thuoäc vaøo Cd vaø CT keùm oån ñònh hôn Cc. Ta ñaõ bieát roõ ñaëc tính cuûa cuûa tinh theå thaïch anh vaø baây giôø coù theå toùm löôïc nhö sau: - Thaïch anh coù caûm khaùng khi taàn soá ôû trong khoaûng fc < f < fp vaø dung khaùng ôû taàn soá ngoaøi khoaûng naøy. - Taàn soá coäng höôûng noái tieáp fc oån ñònh hôn taàn soá coäng höôûng song song.
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 87 - Do thaïch anh töông ñöông vôùi khung dao ñoäng hai ñieåm neân chæ coù theå laép chung vôùi hai tuï ñieän thaønh maïch dao ñoäng ba ñieåm ñieän dung, do vaäy taàn soá dao ñoäng baét buoäc phaûi ôû trong khoaûng fc < fo < fp ñeå thaïch anh töông ñöông vôùi cuoän caûm. Thaïch anh cuõng coù theå laép thaønh maïch hoài tieáp döông noái giöõa ngoõ ra vôùi ngoõ vaøo cuûa maïch khueách ñaïi khoâng ñaûo vaø laøm vieäc ôû taàn soá coäng höôûng noái tieáp oån ñònh hôn khi ôû taàn soá laøm vieäc coù tính caûm khaùng. Sau ñaây laø moät soá maïch tieâu bieåu: a. Maïch dao ñoäng Pierce: Hình H.V-17a,b laø maïch dao ñoäng thaïch anh Pierce duøng transistor vaø IC: Vcc RC RB1 Vo Vi XTAL Q Ra Ra Vi Ro Vo Z3 RB2 -K Rf RE C2 C1 D CE Z3 XTAL maïch khueách C1 C2 a) b) i ñeäm ñaï H.VI-17  j Tinh theå thaïch anh XTAL laø Z3; Z1  C 1 j ;  j Z  C 2 j ; 2 Z3 = Ltaj. Taàn soá dao ñoäng fo cuûa maïch phaûi ôû trong khoaûng fc < fo < fp ñeå Z3 laø caûm khaùng. Diode D ôû sô ñoà a) giôùi haïn bieân ñoä dao ñoäng, Rf laø ñieän trôû oån ñònh cho LC. Tinh theå thaïch anh töông H.VI-18
Trang 88 Nguyeãn Xuaân Khai ñöông vôùi caûm khaùng L3j cuûa khung dao ñoäng ba ñieåm ñieän dung. b. Maïch dao ñoäng thaïch anh ba ñieåm ñieän caûm: Khung dao ñoäng ba ñieåm ñieän caûm laø C3 Q T2 L2 Z1 = Lcj, caûm khaùng cuûa tinh theå thaïch anh RB1 Z2 = L2j, cuoän khaùng L2 coù tuï ñieän tinh XTAL RB2 1  C4 Z1 RE chænh T2, Z 3 (H.VI-18) C 3 j CE Vcc c. Maïch dao ñoäng nöûa caàu (H.VI-19): Ñaây laø maïch dao ñoäng nöûa caàu RLC duøng thaïch anh ôû taàn soá coäng höôûng noái tieáp fc kieåu Meacham. Tín hieäu taïi cöïc phaùt E vaø cöïc thu C leäch pha nhau 1800. Vcc Khi taàn soá dao ñoäng baèng RC taàn soá coäng höôûng noái tieáp fc, RB Rth Thermistor thaïch anh töông ñöông vôùi Q ñieän trôû Rc, Thermistor Rth khi CB Vcc ôû bieân ñoä qui ñònh coù ñieän trôû R2 XTAL Lo baèng ñieän trôû cuûa thaïch anh ôû RE Co H.VI-19 taàn soá coäng höôûng noái tieáp fc, do vaäy khi bieân ñoä tín hieäu dao ñoäng taêng, Rth giaûm ñeán gaàn trò soá baèng ñieän trôû Rc cuûa thaïch anh do vaäy bieân ñoä ñöôïc giôùi haïn ôû möùc qui ñònh. Khung dao ñoäng LoCo coäng höôûng ôû taàn soá fc cuûa thaïch anh.
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 89 d. Maïch dao ñoäng coù ñöôøng hoài tieáp duøng thaïch anh (H.VI-20a, b): Sau ñaây caùc maïch ñieàu hôïp cöïc thu vaø maïch ba ñieåm ñieän dung coù ñöôøng hoài tieáp duøng tinh theå thaïch anh ôû taàn soá coäng 1 höôûng noái tieáp fc.  fC C 1C 3 2 L2 Q C1  C 3 XTAL RB2 RB1 CE RE a) m Q Lo XTAL C3 Co RB1 L2 CB fc C1 1 RB2 RE  fC 2 L o C o Vcc Vcc H.VI-20 Taàn soá dao ñoäng caùc khung dao ñoäng ñöôïc ñieàu chænh cho baèng taàn soá coäng höôûng noái tieáp fc cuûa thaïch anh do vaäy raát oån ñònh. Maïch dao ñoäng thaïch anh, nhaát laø maïch coù thaïch anh dao ñoäng ôû taàn soá coäng höôûng noái tieáp raát oån ñònh, coù theå laøm maïch dao ñoäng chuû maùy phaùt voâ tuyeán truyeàn thanh hay maïch dao ñoäng phaùt taàn soá chuaån cho caùc maïch toång hôïp taàn soá seõ noùi ñeán ôû caùc phaàn sau. II. Vi maïch dao ñoäng quy moâ lôùn phaùt daïng soùng chuaån: Trong caùc thaäp nieân môùi ñaây, caùc vi maïch dao ñoäng quy moâ lôùn ñöôïc cheá taïo goïi laø vi maïch phaùt daïng soùng, phaùt ñöôïc soùng daïng vuoâng, tam giaùc vaø sin vôùi taàn soá thay ñoåi trong phaïm vi lôùn vaø ñieàu bieán ñöôïc, coù theå söû duïng vaøo nhieàu muïc ñích nhö ñieàu
Trang 90 Nguyeãn Xuaân Khai bieán, phaùt xung chuaån, phaùt daïng soùng chuaån, v.v...Vi maïch tieâu bieåu coù sô ñoà khoái nhö H.VI-21. Ra xung vuoâng +Vcc ñoàng boä Dao ñoäng Chænh Ñieàu bieán Khueách Ra daïng soùng bieân ñoä ñaïi ñeäm Ñieän aùp ñieàu khieån ra daïng Ñieàu khieån möùc ñieän aùp soùng sin hay tam giaùc moät chieàu ra H.VI-21 Khoái dao ñoäng phaùt soùng taàn soá cô baûn, khoái chænh daïng soùng ñoåi daïng soùng, khoái dao ñoäng thaønh soùng sin, soùng vuoâng, soùng tam giaùc hay soùng daïng raêng cöa tuøy theo loaïi ñieän aùp ñieàu khieån boä chuyeån maïch. Khoái ñieàu bieán neáu ñöôïc söû duïng coù theå phaùt soùng ñieàu bieán. Khoái khueách ñaïi ñeäm caùch ly khoái dao ñoäng vôùi phuï taûi, ngoaøi ra coøn thay ñoåi ñöôïc möùc ñieän aùp moät chieàu taïi ngoõ ra. Ngoõ ra xung ñoàng boä vuoâng coù theå duøng ñeå taïo xung ñoàng boä hay ra soùng vuoâng. Tröôùc khi vi maïch vi moâ lôùn ra ñôøi ñaõ coù vi maïch dao ñoäng quy moâ trung, ta caàn bieát ñeå hieåu roõ hôn veà khoái dao ñoäng : - Maïch dao ñoäng tieâu bieåu trong vi maïch duøng hai transistor luaân phieân nhau ngaét daãn Q1Q2 cho moät tuï ñieän Co noái töø beân ngoaøi ñöôïc tuaàn töï naïp vaø phoùng ñieän vaøo hai nguoàn doøng ñieàu khieån baèng ñieän aùp töø beân ngoaøi(H.VI-22). Vcc Vo D1 D2 RC1 RC2 Vo t Q1 Q2 Co VCo I1 I1 VCo t
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 91 = K.Vdk Vdk H.VI-22 Hình H.VI-23 laø sô ñoà khoái vi maïch dao ñoäng phaùt soùng chuaån quy moâ trung XR-2206 laøm thí duï. Soùng coù theå AM vaøo 1 16 15 ñöôïc ñieàu taàn hay hoaëc 2 +1 Nhaân taàn soá vaø 14 ñieàu bieân bôûi moät nhaân fra 3 chænh 13 tín hieäu töø beân daïng sin +Vcc 4 12 GND ngoaøi. Soùng ra coù Tuï ñieän 5 11 Ñoàng boä ra daïng sin, vuoâng, ñònh thì 6 VCO tam giaùc hay doác. 10 Phaân doøng Taàn soá coù theå ñieàu Ñieän trôû 7 Khoái chuyeån ñònh thì 8 maïch 9 Vaøo FSK chænh töø 0.01 Hz ñeán 1MHz raát thích hôïp trong vieãn H.VI-23 thoâng, ño löôøng, taïo haøm, phaùt soùng ñieàu bieân hay ñieàu taàn. Vi maïch coù boán khoái: khoái dao ñoäng ñieàu taàn baèng ñieän aùp VCO, khoái nhaân taàn soá vaø chænh daïng sin vaø moät nhoùm boä chuyeån maïch. Khoái dao ñoäng goàm hai transistor gheùp tín hieäu ôû cöïc phaùt coù taàn soá dao ñoäng phuï thuoäc vaøo tuï ñieän vaø ñieän trôû noái töø beân ngoaøi vaø thay ñoåi ñöôïc baèng ñieän aùp ñieàu khieån Uñk. Ngoõ vaøo FSK (soá 9) laø ngoõ ñöa ñieän aùp ñieàu khieån vaøo cho taàn soá soùng ra
Trang 92 Nguyeãn Xuaân Khai thay ñoåi giöõa f1 vaø f2 baèng caùch ñieàu khieån chuyeån maïch giöõa hai ñieän trôû ôû hai ngoõ soá 7 vaø soá 8. Ngoõ soá 9 ra ñieän aùp daïng vuoâng hoaëc ñieän aùp taïo xung ñoàng boä. Khoái +1 laø maïch ñieän cho ra soùng sin hay tam giaùc. Taàn soá coù ñieàu bieán baèng caùch ñöa tín hieäu ñieàu bieán em(t) vaøo caàu phaân aùp RcR’ noái vaøo ngoõ soá 7 hay soá 8 nhö sau (H.VI- 24): em(t) ñieàu bieán doøng ñieän töø vi maïch vaøo ñieän trôû ñònh thì, do vaäy ñieàu bieán taàn soá. Caùc ngoõ 13, 14, 15, 16 laø ngoõ ñieàu chænh daïng soùng ra nhö heä soá chu kyø soùng, chænh ñoái xöùng v.v...Giaùo trình chæ giôùi thieäu moät soá vi maïch chöùc naêng phaùt soùng ñaëc bieät maø khoânngoõtheå soá g vaøo thay theá taøi lieäu höôùng daãn söû duïng ñöôïc. Rc 8 hoaëc 7 XR-2206 Treân ñaây laø chæ moät trong nhieàu em(t) R ñieän trôû 12 vi maïch quy moâ tích hôïp lôùn coù ñònh thì chöùc naêng ñaëc bieät duøng trong kó thuaät, vieãn thoâng, ño löôøng vaø caùc kó thuaät khaùc. III. Maïch toång hôïp taàn soá: Maïch toång hôïp taàn soá laø maïch taïo soùng coù taàn soá xaùc ñònh baèng caùch toång hôïp nhieàu soùng coù taàn soá khaùc nhau. Coù nhieàu loaïi maïch toång hôïp taàn soá: - Maïch toång hôïp taàn soá duøng nhieàu tinh theå thaïch anh. - Maïch toång hôïp taàn soá duøng moät tinh theå thaïch anh. - Maïch toång hôïp taàn soá giaùn tieáp. - Maïch toång hôïp taàn soá duøng caùc maïch coäng phi tuyeán vaø voøng khoùa pha. Do vaäy tröôùc khi noùi veà caùc maïch toång hôïp taàn soá, caàn phaûi noùi veà maïch khueách ñaïi phi tuyeán, maïch coäng phi tuyeán vaø voøng khoùa pha. * Maïch khueách ñaïi phi tuyeán:
Kyõ thuaät truyeàn thanh Trang 93 Neáu ta ñöa ñeán ngoõ vaøo cuûa maïch khueách ñaïi tuyeán tính coù heä soá khueách ñaïi A moät tín hieäu Vi = Vmsint thì taïi ngoõ ra ta coù tín hieäu coù bieân ñoä lôùn gaáp A laàn (H.VI-25a) : Vo = A.Vmsint. Tín hieäu taïo ngoõ ra chæ laø tín hieäu ñôn taàn neáu tín hieäu vaøo cuõng ñôn taàn. vaøo ra vaøo ra A Vi = Vmsint a) Vo = AVmsint Vi = Vmsint b) H.VI-25 Khaùc vôùi tröôøng hôïp treân, neáu ñöa vaøo moät tín hieäu ñôn taàn Vi = Vmsint vaø neáu maïch khueách ñaïi khoâng tuyeán tính thì taïi ngoõ ra tín hieäu baèng: Vo = aVi + bVi2 + cVi3 + ... Vo = aVmsint + bVm2sin2t + cVm3sin3t + ... Vaäy tín hieäu ra coù thaønh phaàn taàn soá cô baûn, coù caùc haøi baäc 2, 3, v.v... töùc laø caùc thaønh phaàn coù taàn soá 2, 3, v.v... Neáu ñöa vaøo maïch khueách ñaïi tuyeán tính tín hieäu nhieàu taàn soá, thí duï laø hai taàn soá khaùc nhau 1 vaø2 nhö: Vi = V1sin1t + V2 sin2t. Taïi ngoõ ra ta coù: Vo = AVi = a.V1sin1t + a.V2 sin2t. Neáu ñöa tín hieäu nhieàu taàn soá vaøo maïch khueách ñaïi phi tuyeán thì tín hieäu ra baèng: Vo = aVi + bVi2 + cVi3 + ... = a[V1sin1t + V2sin2t] + b[V1sin1t + V2sin2t]2 + c[V1sin1t + V2sin2t]3 +... = (aV1sin1t + bV12sin21t + cV13sin31t + ...) + (aV2sin2t + bV22sin22t + cV23sin32t + ...) + (2aV1V2sin1t.sin2t + 3cV12V2sin21t.sin2t + 3cV1V22sin1t.sin22t + ...) Caùc soá haïng trong daáu ngoaëc treân coù taàn soá 1, 21, 31, ...
Trang 94 Nguyeãn Xuaân Khai Caùc soá haïng trong daáu ngoaëc thöù hai coù taàn soá 2, 22, 32 ... Caùc soá haïng trong caùc ngoaëc thöù ba coù taàn soá 1 + 2, 1 – 2, 21 + 2, 21 – 2 v.v ... laø toång vaø hieäu cuûa hai taàn soá nguyeân thuûy, laø toång vaø hieäu cuûa hai taàn soá naøy vôùi caùc boäi taàn cuûa chuùng, laø toång vaø hieäu cuûa caùc boäi taàn cuûa chuùng. Neáu caùc thaønh phaàn toång vaø hieäu caùc taàn soá coù ngoaøi yù muoán cuûa chuùng ta thì hieän töôïng naøy goïi laø hieän töôïng meùo lieân ñieàu bieán. Neáu caùc thaønh phaàn naøy ñöôïc taïo ra vì caùc muïc ñích nhaát ñònh thì hieän töôïng ñöôïc goïi laø söï ñieàu bieán. Caùc taàn soá toång vaø hieäu m1 + n2 goïi laø taàn soá ñieàu bieán cheùo, m vaø n laø caùc soá nguyeân döông. Caùc ñoåi taàn soá vaø maïch toång hôïp taàn soá öùng duïng hieän töôïng naøy. * Maïch toång hôïp taàn soá nhieàu tinh theå thaïch anh: Loaïi maïch naøy choïn hai trong nhieàu taàn soá khaùc nhau ñöa vaøo maïch khueách ñaïi phi tuyeán ñeå coù caùc taàn soá toång hay hieäu theo yù muoán. H.IV-26 laø maïch toång hôïp 20 taàn soá töø 20 tinh theå thaïch anh ñeå coù 128 taàn soá khaùc nhau töø 510KHz ñeán 1790KHz vôùi ñoä phaân giaûi laø 10KHz, coù theå cho ra 106 taàn soá khaùc nhau laøm soùng mang cho caùc ñaøi phaùt thanh AM daûi soùng trung bình (töø 540KHz ñeán 1600KHz). Ñoä phaân giaûi taàn soá laø khoaûng caùch taàn soá thaáp nhaát giöõa hai taàn soá ra maïch toång hôïp. 100KHz 110KHz 120KHz 130KHz 140KHz 150KHz 160KHz 170KHz 180KHz 190KHz 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 160KHz Maïch khueách Troän, ñaïi, dao ñoäng coäng, tröø taàn taàn soá ra soá, loïc 700KHz  160KHz 700KHz Maïch khueách ñaïi, dao ñoäng 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20