SÁNG KIẾN KINH NGHIỆM
TÌM HIỂU VỀ MÁY THU THANH
ĐỂ BÀI GIẢNG THÊM HAY VÀ
SINH ĐỘNG
PHẦN I : ĐẶT VẤN ĐỀ
Trong những năm gần đây, với sự bùng nổ của cách mạng thông tin và sự
tién bộ nhanh chóng của kĩ thuật điện tử, các phương tiện thông tin giải trí như
máy thu thanh, thu hình đã trở thành đồ dùng không thể thiếu trong các gia đình
Việt Nam.
Các sóng vô tuyến đều lan truyền trong không gian với vận tốc bằng vận tốc
ánh sáng (300.000 km/s). Nhưng sóng truyền hình có vận tốc siêu cao chỉ lan
truyền theo đường thẳng, an ten thu và an ten phát phải “nhìn thấy nhau” nên
không đi xa được. Trái lại sóng truyền thanh có tần số thấp hơn lan truyền tốt ở
mọi địa hình, theo bề mặt trái đất, hoặc phản xạ nhiều lần bởi tầng điện ly nên có
thể đi rất xa và phủ sóng xuyên quốc gia.
Vì vậy ở những nơi địa hình phức tạp, sóng truyền hình không tới được, thì
máy thu thanh (MTT) trở thành phương tiện thông tin giải trí chủ yéu, là người
bạn gối đầu của nhiều thế hệ, từ cụ già đến các em nhỏ.
MTT đơn giản đến mức ai ai cũng sử dụng được, nhưng lại phức tạp không
kém bởi số người hiểu biết về nó vô cùng ít !
Cách đây hàng thế kỉ, những MTT đầu tiên ra đời được lắp từ các đèn điện
tử chân không vừa to vừa tốn điện. Giữa thế kỉ 20 trở đi các đèn điện tử được thay
bằng các tranzicto nhỏ gọn, bây giờ các linh kiện rời rạc được gói gọn vào vi mạch
( IC ) khiến MTT càng nhỏ gọn và đơn giản hơn.
Mặc dù cấu tạo và linh kiện MTT đã thay đổi quá nhiều, nhưng nguyên lí
làm việc của nó không thay đổi, vẫn như những máy cổ lỗ ngày xưa.
Chương trình công nghệ lớp 12 giới thiệu MTT trong một tiết học. Đây thực
sự là một công việc khó khăn, bởi vì hoạt động của MTT không đơn giản một
chút nào.
Với kinh nghiệm lắp ráp và sửa chữa MTT trong nhiều năm, chúng tôi
muốn chia sẻ với các bạn đồng nghiệp vài ý kiến, hi vọng làm giảm bớt khó khăn
và tạo hứng thú học tập cho học sinh đối với bộ môn công nghệ
PHẦN II : GIẢI QUYẾT VẤN ĐỀ
Phần này được trình bày theo 5 nội dung:
1 - Sóng và nguyên lí phát sóng vô tuyến.
2 -Nguyên lí máy phát thanh
3 - Máy thu thanh đơn giản
4 – Nhược điểm của MTT đơn giản và ưu điểm của MTT đổi tần
5 - Đồng chỉnh ở MTT
6 – Sự khác nhau và ưu nhược điểm của MTT AM & FM
7- Ap dụng vào bài giảng
………………………………..
NỘI DUNG 1: SÓNG VÀ NGUYÊN LÍ PHÁT SÓNG VÔ TUYẾN
1)-Khi ta ném một viên đất xuống mặt nước, quan sát sẽ thấy các vòng sóng
lan tỏa theo các hình tròn đồng tâm. Nếu các sóng sít nhau (tần số cao) thì vòng nọ
đẩy vào vòng kia làm sóng đi xa.
Ngược lại nếu các vòng sóng cách xa nhau (tần số thấp),chúng không có tác
dụng đẩy nhau nên sóng không đi xa được.
Nếu ném 2 viên đất xuống mặt nước các sóng từ 2 nguồn sẽ giao thoa nhau,
có chỗ sóng dày và cao hơn do hiện tượng cộng tần số và biên độ , có chỗ sóng
thưa và thấp hơn do hiện tượng trừ tần số và biên độ giữa 2 sóng.
Sóng điện từ cũng tương tự như vậy. Để sóng đi được xa thì các máy phát
sóng của đài đều phải phát ở tần số cao, từ vài ngàn đến vài chục triệu ki lô héc.
Các sóng này lan tỏa từ một cột an ten cao thẳng đứng thành các vòng tròn sát
nhau , nên có thể đi xa hàng ngàn km
Như thế trong không gian có hàng nghìn sóng điện từ phát ra từ các đài
truyền hình các tỉnh, từ các đài phát thanh của hàng trăm nước, từ các đài thu phát
thông tin, từ hàng triệu điện thoại di động vv…Các sóng vô tuyến này như lớp lớp
mạng nhện giăng kín trong không gian bao quanh trái đất, bao quanh giường nằm,
bao quanh cơ thể của mỗi chúng ta. Chỉ cần một mẩu kim loại nhỏ bất kì, ta cũng
thu được vô vàn sóng vô tuyến.
2)-Nguồn tạo sóng ở các đài phát chính là một mạch dao động, biến năng
lượng điện một chiều thành dòng điện xoay chiều. Mạch dao động đơn giản chỉ
gồm 1 tranzicto với mấy điện trở , tụ điện và một cuộn dây. Thay đổi số vòng dây,
hoặc thay trị số của tụ thì mạch có thể tạo ra dòng điện xoay chiều có tần số hàng
chục đến hàng trăm triệu héc.
Các mạch dao động kiểu này ta thấy có trong vợt muỗi, máy đánh cá dùng
điện ác qui, bộ đổi diện ác qui thành điện xoay chiều dùng khi mất điện hay bộ dao
dộng đa hài trang 44SGK đều là những bộ tạo sóng, chúng chỉ tạo ra tần số thấp để
không được gây nhiễu vô tuyến. Còn bộ dao động ở các đài phát sóng vô tuyến
phải tạo ra sóng hình sin có tần số cao hơn nhiều, để lan được đi xa.
NỘI DUNG 2 : NGUYÊN LÍ MÁY PHÁT THANH
Muốn hiểu MTT, cần phải hiểu nguyên lí phát thanh
Phát thanh viên nói gần mỉcô, không khí rung động theo nhịp tiếng nói, làm
màng giấy bóng của micô rung theo, cuộn dây đồng gắn chặt với màng giấy bóng
bị rung trong khe một nam châm. Từ trường biến thiên làm ở cuộn dây xuất hiện
suất điện động cảm ứng.
Như thế dao động âm thanh đã biến thành dao động điện. Nhưng dao động
điện này có tần số thấp (gọi là âm tần) nên không đi xa được.Muốn âm tần đi xa
người ta phải gửi nó vào sóng cao tần do một bộ tạo sóng cao tần sinh ra( như vợt
muỗi…đã nói ở trên). Sóng cao tần được đưa ra an ten rồi truyền ra không gian
thành các sóng điện từ. Sóng cao tần còn gọi là sóng mang vì khi đi xa nó phải
mang theo dòng điện âm tần.
NỘI DUNG 3 : NGUYÊN LÝ MÁY THU THANH ĐƠN GIẢN
Nếu máy phát thanh biến đổi âm thanh thành sóng điện từ rồi phát đi xa, thì
ngược lai MTT lại thu sóng điện từ rồi biến đổi thành âm thanh để nghe.Các sóng
điện từ cao tần biến thiên trong không gian làm xuất hiện ở an ten của MTT các
suất điên động và dòng điện cảm ứng ,gọi là các tín hiệu điện. Nhưng an ten thu
được vô vàn sóng trong không gian, nên phải có mạch chọn sóng để thu được
đúng đài mình cần.
Mạch chọn sóng gồm một cuộn dây vài chục vòng nối song song với một tụ
xoay, tạo thành mạch dao động LC. Khi xoay tụ , tần số dao động riêng của mạch
LC thay đổi, khi tần số của mạch LC trùng với tần số của sóng mang cao tần thu
được, hiện tượng cộng hưởng xảy ra, tín hiệu thu được sẽ mạnh nhất, ta nghe được
tiếng ở loa.Còn các đài khác không cộng hưởng nên tín hiệu thu được yếu, sẽ
không nghe được .
Tín hiệu sau chọn sóng được đưa vào mạch khuếch đại cao tần để làm tăng
biên độ và độ nhạy cho MTT. Một mạch tách sóng sẽ tách tín hiệu âm tần ra khỏi
tín hiệu cao tần, rồi đưa vào mạch khuếch đại âm tần để nâng công suất đủ lớn đưa
vào loa. Dòng điện âm tần đưa vào cuộn dây loa làm cuộn này rung động. kéo
màng loa rung theo và va đập vào không khí, truyền tới màng nhĩ, làm tai nghe
được âm thanh.
NỘI DUNG 4: NHƯỢC ĐIỂM MTT ĐƠN GIẢN VÀ ƯU ĐIỂM MTT ĐỔI TẦN
MTT chỉ có tầng khuếch đại cao tần như trên gọi là MTT khuếch đại thẳng,
thấy xuất hiện nhiều ở những năm bẩy tám mươi của thế kỉ trước, do các xí nghiệp
truyền thanh, hoặc do những người yêu thích radiô lắp ráp. Những máy này có ít
tầng khuếch đại nên độ nhạy kém, không thu được đài xa.
Muốn thu được các đài của những nước ở xa, MTT phải có độ nhay cao. Độ
nhạy phụ thuộc vào số tầng khuếch đại cao tần trước tách sóng. Nhưng tần số cao
lại rất khó khuếch đại.
Chúng ta thử cắt đứt dây an ten vào máy thu hình, cả hình và tiếng đều mất.
chỉ cần đưa các đoạn dây đứt hơi gần nhau, không cần nối , ta thấy hình và tiếng
có trở lại (tuy có yếu đi). điều này cho thấy: dòng điện cao tần rất dễ “truyền” qua
lại. Vì vậy không được khuếch đại dòng điện cao tần quá khỏe, nếu khỏe quá nó sẽ
truyền qua các linh kiện gần nhau, giữa các mạch in, giữa các mối hàn..vv..làm
nhiễu sóng hỗn loạn, gây rú rít ở loa và làm MTT không ổn định
Bởi vậy các MTT đều không dám lắp quá một tầng khuếch đại cao tần .. Muốn
thêm tầng khuếch đại người ta phải tìm cách đổi tần số cao của sóng mang thành
một tần số trung gian thấp hơn để khuếch đại cho dễ. Quá trình hạ tần số từ cao
xuống thấp gọi là “đổi tần”.
Các MTT ngày nay đều là máy đổi tần. Trong máy có lắp 1 tầng dao động
nội, biến điện một chiều thành dao động xoay chiều có tần số cao ( như vợt muỗi
đã nói trên) . Ở máy thu điều biên, tần số của mạch dao động nội luôn cao hơn tần
số của sóng mang một lượng bằng trung tần (Việt nam và các nước xã hội chủ
nghĩa cũ trung tần bằng 465 ki lô hec, các nước khác là 455kHZ).
Tín hiệu dao động nội cho trộn với tín hiệu của sóng mang từ mạch khuếch
đại cao tần đưa sang , 2 sóng giao thoa làm tần số của 2 sóng được cộng hoặc trừ
đi. Đặt mạch cộng hưởng trung tần ở đầu ra của mạch trộn tần , ta sẽ thu được tín
hiệu trung tần có tần số bằng hiệu tần của 2 sóng. Tần số hiệu này nhỏ hơn tần số
sóng mang rất nhiều nên khuếch đại dễ dàng. Các MTT thường có 2 hoặc 3 tầng
khuếch đại trung tần rồi mới tách sóng. Do có thêm nhiều tầng khuếch đại nên
MTT đổi tần có độ nhạy rất cao, ở băng sóng ngắn có thể thu được các đài cách
xa nửa vòng trái đất. Vì sóng của mọi đài dều được đổi về một tần số trung tần
bằng nhau nên các đài trong một băng sóng được khuếch đại tương đối đồng đều.
Phần tách sóng, khuếch đại âm tần và loa như hệt MTT khuếch đại thẳng đã
nói ở trên.
