32
Trưng đại học Bách Khoa – Đại học quốc gia TP HCM Chương trình kĩ sư chất lượng cao Việt Pháp -------------- BO CO PROJECT MÔN: ĐIN T HC TN S VÔ TUYN & TỔNG HỢP TN S GVHD: PGS.TS Hong Đnh Chin Sinh viên: Lê Quang Long 41001755 Lê Khánh Hưng 51001377 Nguyễn Hoàng Vũ 51004076 Nhóm : 01 BK TP. HCM P.F.I.E.V MCH PHT FM VÀ GÂY NHIỄU

Report_le quang long .docx

Embed Size (px)

Citation preview

Page 1: Report_le quang long .docx

Trương đại học Bách Khoa – Đại học quốc gia TP HCMChương trình kĩ sư chất lượng cao Việt Pháp

--------------

BAO CAO PROJECTMÔN: ĐIÊN TƯ HOC TÂN SÔ VÔ TUYÊN &

TỔNG HỢP TÂN SÔ

GVHD: PGS.TS Hoang Đinh ChiênSinh viên: Lê Quang Long 41001755

Lê Khánh Hưng 51001377

Nguyễn Hoàng Vũ 51004076

Nhóm : 01

Lớp : VP10VTTP HCM – tháng 12/2014

BKTP. HCM

P. F. I . E. V

MACH PHAT FM VÀ GÂY NHIỄU

Page 2: Report_le quang long .docx

Nội dungI. YÊU CÂU:.........................................................................................................................................5

II. NGUYÊN LÝ PHÁT THANH TRÊN SÓNG FM..........................................................................5

a) Khái niệm về tín hiệu âm tần........................................................................................................5

b) Khái niệm về tín hiệu cao tần và sóng điện từ..............................................................................5

c) Ưu và nhược điểm của sóng FM...................................................................................................5

e) Điều chế FM..................................................................................................................................7

Tín hiệu sau điều chế FM.............................................................................................................7

Băng thông của tín hiệu điều chế FM...........................................................................................8

f ) Giải điều chế FM..........................................................................................................................9

Dùng mạch tách sóng cổ điển...................................................................................................9

Dùng vòng khóa pha (PLL)...................................................................................................9

III.THƯC HIÊN MACH FM..............................................................................................................11

a) Sơ đồ khối phát FM stereo:.....................................................................................................11

b) Cấu trúc & chức năng IC BA1404..........................................................................................11

c) Nguyên lý hoạt động mạch phát fm stereo dùng BA1404......................................................13

Sơ đồ mạch..................................................................................................................................13

Mô tả hoạt động của mạch..........................................................................................................13

d) Thực hiện - thi công mạch và đo đạc......................................................................................15

IV. MACH KHUẾCH ĐAI SIÊU CAO TÂN....................................................................................20

a) Cấu trúc & chức năng..............................................................................................................20

b) Các khối chức năng chính của một MKĐ...............................................................................20

Khối công suất nguồn..........................................................................................................20

Tầng ngõ vào.......................................................................................................................20

Tầng ngõ ra..........................................................................................................................20

Các lớp khuếch đại..............................................................................................................20

c) Thực hiện – thi công mạch......................................................................................................22

V. Mạch FM jammer:......................................................................................................................25

VI. TÀI LIÊU THAM KHẢO.............................................................................................................27

Nhân xet và Kết luân

M ch ĐTTT & THTSa Trang 2

Page 3: Report_le quang long .docx

Danh sách hinh

Hình 1. Sơ đồ khối tổng quát của máy phát điều tần (FM)..................................................................5Hình 2. Điều chế FM..........................................................................................................................6Hình 3. Sóng mang chưa điều chế.......................................................................................................6Hình 4. Sóng mang sau điều chế.........................................................................................................7Hình 5. Hàm Bessel Jn(1).................................................................................................................7Hình 6. Hàm Bessel............................................................................................................................8Hình 7. Mạch tách sóng......................................................................................................................8Hình 8. Bộ giải điều chế FM dùng PLL..............................................................................................8Hình 9. Sơ đồ khối phát FM stereo...................................................................................................10Hình 10. Phổ tín hiệu băng gốc của FM stereo..................................................................................10Hình 11. Sơ đồ khối IC BA1404.......................................................................................................11Hình 12. Sơ đồ mạch phát FM stereo với BA1404...........................................................................12Hình 13. Sơ đồ mạch ghep kênh FM stereo......................................................................................13Hình 14. Phổ tín hiệu dải nền ghep kênh FM....................................................................................13Hình 15. Mạch điều chế FM (dao động Cotpitt)...............................................................................14Hình 16. FM hai cuộn dây.................................................................................................................15Hình 17. BA1404 với 2 cuộn dây......................................................................................................18Hình 18. Mạch khuếch đại................................................................................................................23

M ch ĐTTT & THTSa Trang 3

Page 4: Report_le quang long .docx

I. YÊU CÂU:Thiết kế mạch phát FM stereo hai cuộn dây .Thiết kế mạch khuếch đại 2 tầng nhằm tăng khả năng truyền xaThiết kế mạch tổng hợp tần số (Jammer)

II. NGUYÊN LÝ PHAT THANH TRÊN SÓNG FMFM là viết tắt của ( Frequency Moducation : Điều chế tần số ) là điều chế theo

phương thức làm thay đổi tần số của tín hiệu cao tần theo biên độ của tín hiệu âm tần, khoảng tần số biến đổi là 150KHz.

Sóng FM  là sóng cực ngắn đối với tín hiệu Radio, sóng FM thương phát ở dải tần từ 88MHz đến 108MHz.

a) Khái niệm về tín hiệu âm tần.

Tín hiệu âm tần là tín hiệu của sóng âm thanh sau khi được đổi thành tín hiệu điện thông qua Micro.

Sóng âm thanh là một dạng sóng cơ học truyền trong không gian, khi sóng âm thanh va chạm vào màng Micro làm cho màng Micro rung lên, làm cho cuộn dây gắn với màng Micro được đặt trong từ trương của nam châm dao động, hai đầu cuộn dây ta thu được một điện áp cảm ứng => đó chính là tín hiệu âm tần.

Tín hiệu âm tần có giải tần từ 20Hz đến 20KHz và không có khả năng bức xạ thành sóng điện từ để truyền trong không gian, do đó để truyền tín hiệu âm tần đi xa hàng trăm, hàng ngàn Km. Ngươi ta phải giử tín hiệu âm tần cần truyền vào sóng cao tần gọi là sóng mang, sau đó cho sóng mang bức xạ thành sóng điện từ truyền đi xa với vân tốc ánh sáng.

b) Khái niệm về tín hiệu cao tần va sóng điện từ. 

Tín hiệu cao tần là các tín hiệu điện có tần số trên 30kHz, tín hiệu cao tần có tính chất bức xạ thành sóng điện từ. Thí dụ trên một dây dẫn có tín hiệu cao tần chạy qua, thì dây dẫn có một sóng gây can nhiễu ra xung quanh, đó chính là sóng điện từ do dòng điện cao tần bức xạ ra không gian.

Sóng điện từ: Là sóng truyền dẫn trong không gian với vân tốc bằng vân tốc ánh sáng, có tần số từ 30KHz đến hàng ngàn MHz, cong ngươi đã sử dụng sóng điện từ trong các lĩnh vực thông tin, vô tuyến điện, truyền thanh, truyền hình, trong đó Radio là lĩnh vực truyền thanh chiếm giải tần từ 30KHz đến khoảng 16MHz với các sóng điều chế AM, và từ 76MHz đến 130MHz với các sóng điều chế FM.

c) Ưu va nhược điểm của sóng FM.

Sóng FM có nhiều ưu điểm về mặt tần số, dải tần âm thanh sau khi tách sóng điều tần có chất lượng rất tốt, cho âm thanh trung thực và có thể truyền âm thanh stereo, sóng FM ít bị can nhiễu hơn só với sóng AM.

Nhược điểm của sóng FM là cự ly truyền sóng ngắn, chỉ truyền được cự ly từ vài chục đến vài trăm km, do đó sóng FM thương được sử dụng làm sóng phát thanh trên các địa phương.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 4

Page 5: Report_le quang long .docx

d) Máy phát FM cơ bản:

Hinh 1. Sơ đồ khối tổng quát của máy phát điều tần (FM)

+ Khối chủ sóng có nhiệm vụ tạo ra dao động cao tần (sóng mang) có biên độ và tần số ổn định, có tầm biến đổi tần số rộng. Muốn vây ta phải dùng mạch dao động LC kết hợp với mạch tự động điều chỉnh tần số (AFC).

+ Khối tiền khuếch đại có thể dùng để nhân tần hoặc khuếch đại dao động cao tần đến mức cần thiết đểkích thích tầng công suất làm việc. Nó còn có nhiệm vụ đệm, làm giảm ảnh hưởng của các tầng sau đến độ ổn định tần số của khối chủ sóng. Vì vây mà khối tiền khuếch đại có thểcó nhiều tầng: tầng đệm; tầng nhân tần và tầng tiền khuếch đại cao tần.

+ Khối khuếch đại công suất cao tần có nhiệm vụ tạo ra công suất cần thiết theo yêu cầu công suất ra Pra của máy phát. Công suất ra yêu cầu càng lớn thì số tầng khuếch đại trong khối khuếch đại công suất cao tần càng nhiều.

+ Mạch ra để phối hợp trở kháng giữa tầng khuếch đại công suất cao tần cuối cùng và anten để có công suất ra tối ưu nhất (Pra tối ưu).

+ Anten để bức xạ năng lượng cao tần (biến đổi năng lượng dao động cao tần của máy phát thành sóng điện từ truyền đi trong không gian).

Đối với máy phát điều tần thì yêu cầu điện áp âm tần không lớn lắm, nên tín hiệu âm tần từ micro chỉ cần qua một bộ tiền khuếch đại âm tần rồi đưa tới bộ chủ sóng. Mặt khác do tín hiệu điều tần có tần sốlàm việc cao hơn nhiều so với tín hiệu điều biên nên số tầng nhân tần trong bộ tiền khuếch đại công suất nhiều hơn. Đồng thơi dùng nhiều tầng nhân tần thì độ di tần lớn hơn (∆f = ±75 KHz). Độ ổn định tần số của máy phát điều tần cũng yêu cầu cao hơn (10-5÷ 10-7), nên hệ thống AFC thương có cấu tạo phức tạp.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 5

Page 6: Report_le quang long .docx

e) Điều chê FM

Hinh 2. Điều chê FM

Với mạch điều chế tần số thì sóng mang có biên độ không đổi, nhưng tần số thay đổi theo biên độ của tín hiệu âm tần, khi biên độ tín hiệu âm tần tăng thì tần số cao tần tăng, khi biên độ âm tần giảm thì tần số cao tần giảm.  Như vây sóng mang FM có tần số tăng giảm theo tín hiệu âm tần và giới hạn tăng giảm này là +150KHz và -150KHz , như vây tần số sóng mang điều tần có dải thông là 300KHZ.

Thí dụ nếu đài tiếng nói việt nam phát trên sóng FM 100MHz thì nó truyền đi một dải tần từ 99,85 MHz đến 100,15 MHz.

Tín hiệu sau điều chê FMxc(t) = Accos(2fct + (t))

Với: fc là tần số của sóng mang.

Ac là biên độ của sóng mang.

(t) là góc pha thay đổi theo tín hiệu.

Đối với FM: (t) = 2f∫ x ( y )dy

Tần số của tín hiệu sau điều chế: f(t) = fc + fx(t) trong đó f là độ dịch tần đảm bảo

f(t) > 0 (thông thương f < fc).

0 1 2 3 4 5 6 7

x 10-3

-4

-2

0

2

4

thoi gian

bien

do

Hinh 3. Sóng mang chưa điều chê

M ch ĐTTT & THTSa Trang 6

Page 7: Report_le quang long .docx

0 1 2 3 4 5 6 7

x 10-3

-4

-2

0

2

4

thoi gian

bien

do

Hinh 4. Sóng mang sau điều chê

Băng thông của tín hiệu điều chê FMXet tín hiệu x(t) có dạng x(t) = Amcos(mt) suy ra (t) = sin(mt) với = fAm / fm

xc(t) = Ac[ cos((t))cos(2fct) - sin((t))sin(2fct)]

= Ac[cos(sin(mt))cos(2fct) - sin(sin(mt))sin(2fct)]

Áp dụng phep khai triển:

cos(sin(mt)) = J0()+2Jn()cos(nmt) với n chẵn.

sin(sin(mt)) = 2Jn()sin(nmt) với n lẻ.

Jn() là hàm Bessel bâc n với đối số .

Các giá trị của Jn(1) cho bởi hình sau:

-10 -8 -6 -4 -2 0 2 4 6 8 10-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

Hinh 5. Ham Bessel Jn(1)

Ta thấy phổ tần của tín hiệu fm là vô hạn (không thể truyền như vây). Tuy nhiên biên độ của các hài bâc cao rất be, ta có thể loại bỏ. Như vây băng thông có thể được giới hạn tuy nhiên sẽ gây meo tín hiệu do mất hài bâc cao.Vì vây cần lựa chọn để tín hiệu meo dạng có thể chấp nhân được.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 7

Page 8: Report_le quang long .docx

0 5 10 15-1

-0.8

-0.6

-0.4

-0.2

0

0.2

0.4

0.6

0.8

1

beta

ham

Bes

sel b

ac n

,doi

so

beta

n=0n=1n=2n=3n=10

Hinh 6. Ham Bessel

Thông thương ta sẽ loại bỏ các vạch phổ có | Jn() | < với chọn từ 0,01 đến 0,1. Băng thông của tín hiệu: BW = 2(+2)fm(max).

f ) Giải điều chê FM

Dùng mạch tách sóng cổ điểnHình 1 mô tả sơ đồ khối của mạch tách sóng phân biệt.Mạch dịch pha tuyến tính có chức năng tạo độ trễ pha t1, đồng thơi tạo độ lệch pha

900 trên sóng mang.

Hinh 7. Mạch tách sóng

Tín hiệu ra từ bộ nhân đi qua mạch lọc thông thấp sẽ loại bỏ thành phần tần số cao, ta nhân được tín hiệu yD(t) tỷ lệ với x(t).

Dùng vòng khóa pha (PLL)Hình 2 mô tả sơ đồ khối của mạch giải điều chế FM dùng PLL.

Hinh 8. Bộ giải điều chê FM dùng PLL

M ch ĐTTT & THTSa Trang 8

Page 9: Report_le quang long .docx

Bộ so sánh pha (Phase comparator) hay bộ phát hiện pha (Phase detector) là một thiết bị so sánh các tần số ở lối vào, tín hiệu lối ra phản ánh sự khác nhau về pha giữa chúng (ví dụ, nếu như chúng khác nhau về tần số, nó sẽ tạo ra ở lối ra một dao động tuần hoàn có tần số bằng hiệu hai tần số). Nếu tần số tín hiệu vào f0 không bằng tần số dao động của bộ VCO thì tín hiệu sai pha từ ngõ ra bộ so sánh pha, sau khi được lọc và khuếch đại, lại được đưa đến VCO. Điều khiển tần số của VCO hướng tới f0 . Cứ thế, bộ VCO sẽ nhanh chóng “khoá” vào f0 và duy trì một mối liên hệ vững chắc với tín hiệu lối vào.

Bằng các phep biến đổi toán học, ngươi ta chứng minh được sai số pha tức thơi ở ngõ ra bộ so sánh là tỷ lệ với tín hiệu điều chế x(t).

Ưu va nhược điểm của vòng khoá pha (PLL) : Sử dụng vòng khóa pha PLL như một hệ thống lọc so với bộ lọc tích cực RC dùng

kỹ thuât hồi tiếp hay những mạch cộng hưởng LC có những ưu điểm sau: Khả năng hoạt động ở tần số cao:

Vòng khóa pha PLL đơn khối có thể hoạt động ở phạm vi tần số cao (2÷ 160MHz) trong khi phần nhiều kỹ thuât hồi tiếp RC tích cực bị giới hạn ở dải tần số dưới 100Hz.

Sự độc lâp về khả năng chọn lọc và điều hưởng tần số trung tâm: Tần số trung tâm thì được “tần số chạy tự do” của VCO (Vottage Controlled

Oscillator), còn tính chọn lọc của PLL được xác định bằng bộ lọc thông thấp của vòng này. Điều này loại trừ được vấn đề đồng chỉnh phức tạp khi dùng nhiều tầng lọc điều hưởng LC nối kết với nhau. Mặt khác việc thay đổi tần số của PLL không làm thay đổi phẩm chất Q như mạch cộng hưởng LC.

Dễ dàng trong việc điều hưởng: PLL có thể được điều hưởng theo1 tần số yêu cầu nào đấy, bởi sự chọn lọc riêng

của“tần số chạy tự do VCO”. Tần sốnày thông thương được quyết định bởi phần tử đơn bên ngoài (tụ điện C) và có thể được điều chỉnh liên tục từ 1Hz đến phạm vi lệch tần số mong muốn là 50MHz.

Tuy có nhiều ưu điểm nhưtrên, PLL vẫn không thểthay thế hoàn toàn cho những bộ lọc cộng hưởng LC hay bộ lọc tích cực RC trong tất cả các ứng dụng vì:

Sự thiếu thông tin về biên độ tín hiệu: PLL chỉ đáp ứng với tần số của tín hiệu vào, mà không đáp ứng với biên độ, miễn là biên độ vào cao đủ để duy từ khóa. Như vây, PLL chỉ lọc được những tần số mong muốn. Trong khi dùng mạch cộng hưởng LC (hay dùng mạch lọc tích cực RC có hồi tiếp) thì không những lọc được tần sốmong muốn mà tại tần số đó biên độtín hiệu là cực đại.

Sự khó khăn trong vấn đề tự động điều chỉnh hiệu số khuếch đại (AGC): Mặc dù 1 số khuyết đểm như vây, nhưng PLL dưới dạng vi mạch đơn khối có khả

năng thực hiện nhiều chức năng nhất trong các thiết bị điện tử viễn thông tương tự, công tác ở nhiều lĩnh vực khác nhau.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 9

Page 10: Report_le quang long .docx

III.THƯC HIÊN MACH FM

a) Sơ đồ khối phát FM stereo:

Hinh 9. Sơ đồ khối phát FM stereo

Tín hiệu từ kênh trái và phải sẽ được đưa qua 2 bộ cộng và trừ tạo ra 2 tín hiệu L+R và L-R.Tín hiệu L-R được điều chế DSB tại tần số 38KHz.Tín hiệu DSB này cùng tín hiệu L+R và pilot 19KHz cộng lại với nhau tạo thành tín hiệu cuối.Tín hiệu này sẽ được điều chế FM phát đi.

Hinh 10. Phổ tín hiệu băng gốc của FM stereo

b) Cấu trúc & chức năng IC BA1404IC BA1404 là một IC phát FM stereo, mỗi IC gồm 3 khối chức năng chính:

Khối điều chế stereo: Tạo tín hiệu stereo tổng hợp từ tín hiệu MAIN (L+R), SUB (L-R) và tín hiệu pilot từ bộ dao động thạch anh 38kHz.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 10

Page 11: Report_le quang long .docx

Khối điều chế FM: Tạo sóng FM có tần số sóng mang nằm trong dải tần 75- 108MHz.

Khối khuếch đại RF: Phát đi tín hiệu FM đã mã hóa và cũng là bộ đệm cho khối điều chế FM.

IC BA1404 gồm 18 chân với sơ đồ kết nối và chức năng cụ thể như sau:

Hinh 11. Sơ đồ khối IC BA1404

Chân số Tên Chức năng1 Ngõ vào tín hiệu audio kênh R Kết nối đến mạch tiền nhấn2 Ngõ vào bộ khuếch đại Kết nối đến tụ bypass3 Nối đất Nối đất tần số thấp4 Bộ dao động 38 kHz Kết nối đến tụ bypass5 Bộ dao động 38 kHz Kết nối với bộ tạo dao động thạch

anh 38kHz6 Bộ dao động 38 kHz Kết nối đến tụ tải của bộ tạo dao

động thạch anh7 Ngõ ra RF Kết nối đến mạch cộng hưởng

LC8 Đất Nối đất tần số cao9 Bộ dao động RF Kết nối đến tụ bypass10 Bộ dao động RF Kết nối đến tụ và mạch cộng

hưởng LC11 Nguồn áp Kết nối đến varicap12 Ngõ vào tín hiệu điều chế Kết nối đến tụ bypass và nguồn

tín hiệu đã điều chế13 Ngõ ra tín hiệu pilot Kết nối đến mạch trộn RC

M ch ĐTTT & THTSa Trang 11

Page 12: Report_le quang long .docx

14 Ngõ ra tín hiệu ghep kênh Kết nối đến mạch trộn RC15 Vcc Nguồn áp16 Bộ ghep kênh điều chế cân bằng Kết nối đến trở trimport (?)17 Bộ ghep kênh điều chế cân bằng Kết nối đến trở trimport (?)18 Ngõ vào tín hiệu audio kênh L Kết nối đến mạch tiền nhấn

Trong viễn thông, tín hiệu pilot là một tín hiệu, thương có tần số duy nhất, được truyền qua một hệ thống thông tin liên lạc để giám sát, kiểm soát, cân bằng, đồng bộ hóa, hoặc các mục đích tham khảo.

Trong máy phát FM stereo : một tone pilot là 19kHz chỉ ra rằng thông tin FM là tại 38kHz (19x2 , là các hài bâc hai của pilot).Các máy thu FM lấy gấp đôi tần số pilot và sử dụng nó trong giải điều chế FM stereo.

c) Nguyên lý hoạt động mạch phát fm stereo dùng BA1404

Sơ đồ mạch

Hinh 12. Sơ đồ mạch phát FM stereo với BA1404

Mô tả hoạt động của mạch

Khối điều chế StereoĐầu vào là tín hiệu âm tần kênh R tại chân số 1 và chân L tại chân số 18. Mỗi tín

hiệu âm tần được khuếch đại 37dB rồi đưa đến bộ ghep kênh.Thạch anh 38kHz nối vào chân 5&6 tạo sóng mang 19kHz và sóng mang con 38kHz.Tín hiệu âm tần và sóng mang con được cân bằng và điều chế tại bộ ghep kênh FM stereo

Sơ đồ khối bộ ghep kênh stereo được vẽ như hình 3, bộ này tạo tín hiệu dải nền FM stereo trước khi được dùng để điều chế FM sóng mang fc. Tín hiệu âm thanh đầu vào ở

M ch ĐTTT & THTSa Trang 12

Page 13: Report_le quang long .docx

dạng lâp thể (stereo) gồm micro trái L và micro phải R. Hai tín hiệu này được lọc tiền nhấn bởi các bộ lọc Hpe sau dó qua ma trân cộng trừ để tạo tín hiệu L+R và L-R.

Tín hiệu L+R được điều chế FM bình thương để máy thu FM mono vẫn thu nhân được.Tín hiệu L-R dùng để điều chế DSB, một sóng mang 38kHz được tạo ra do nhân đôi tần số từ dao động chuẩn 38kHz.

Hinh 13. Sơ đồ mạch ghép kênh FM stereo

Hinh 14. Phổ tín hiệu dải nền ghép kênh FM

Như vây, 3 thành phần tín hiệu L+R, L-R và pilot 19kHz được ghep chung thành tín hiệu dải nền xb(t) có phổ như hình 14, xuất ra ở chân 14.

Khối điều chế FMMạch dao động cao tần loại Colpitts, tín hiệu vào ở chân 12 nối đến chân B của

transistor. Bằng cách cộng tín hiệu âm tần vào cực nền, điện kháng transistor thay đổi. Điều chỉnh thơi hằng trên mạch dao động, tần số được điều chế.

Tần số cộng hưởng được xác định từ mạch cộng hưởng RC nối giữa nguồn Vcc và chân số 10.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 13

Page 14: Report_le quang long .docx

Hinh 15. Mạch điều chê FM (dao động Cotpitt)

Khối khuếch đại cao tầnLà mạch đơn tần cực emitter nối đất (hình 15).

Ngõ ra RF ở chân số 7 kết nối tới mạch cộng hưởng song song ghep một phần điện dung để chọn lọc tần số ngõ ra.

d) Thực hiện - thi công mạch va đo đạcSơ đồ nguyên lý mạch FM.a) Mạch hai cuộn dây

M ch ĐTTT & THTSa Trang 14

Page 15: Report_le quang long .docx

Hinh 16. FM hai cuộn dây

M ch ĐTTT & THTSa Trang 15

Page 16: Report_le quang long .docx

Sơ đồ mạch in.a) Mạch hai cuộn dây

Hình 17. Mạch in 2 cuộn dây

M ch ĐTTT & THTSa Trang 16

Page 17: Report_le quang long .docx

Kêt quả mạch thực:

a) Mạch hai cuộn dây

M ch ĐTTT & THTSa Trang 17

Page 18: Report_le quang long .docx

Hinh 17. BA1404 với 2 cuộn dây

b) Kêt quả đo đạc bằng máy phân tính phổ cho mạch 2 cuộn dây.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 18

Page 19: Report_le quang long .docx

IV. MACH KHUÊCH ĐAI SIÊU CAO TÂN

a) Cấu trúc & chức năngMạch khuếch đại công suất siêu cao tần được sử dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực

như Thông tin vô tuyến, Truyền hình, Radar…Các kỹ thuât cơ bản dùng trong khuếch đại công suất cao tần có thể sử dụng các lớp

như A, B, AB, C, D,… cho dãy tần số từ VHF đến siêu cao tần ( từ 30Mhz trở đi)Công suất ngõ ra từ vài mW đến hàng MW, tùy ứng dụng.Chức năng chính của 1 mạch khuếch đại (MKĐ) là nhân tín hiệu vào và làm cho

biên độ của nó lớn hơn. Có nhiều loại MKĐ tùy theo mục đích sử dụng. Ví dụ mạch phát sóng vô tuyến dùng MKĐ tần số vô tuyến (RF) để khuếch đại tín hiệu trước khi đưa đến anten phát.

Các thông số quan trọng nhất cần quan tâm đối với một MKĐ công suất siêu cao tần là:

Công suất ngõ ra Độ lợi Tính tuyến tính Độ ổn định Nguồn áp cấp DC Hiệu suất Tính bền vững

b) Các khối chức năng chính của một MKĐ

Khối công suất nguồn: Chức năng đầu tiên của khối này là nhân công suất xoay chiều từ ổ cắm và chuyển đổi nó thành điện áp một chiều. Quá trình chuyển đổi này là cần thiết vì các thiết bị bán dẫn bên trong MKĐ (transistors, FETs, MOSFETs, v.v...) chỉ hoạt động với dạng áp này.

Tầng ngõ vao: Thu nhân tín hiệu chuẩn bị cho việc khuếch đại ở tầng ngõ ra. Tầng ngõ ra: Chuyển đổi tín hiệu vào biên độ thấp thành một bản sao có năng

lượng lớn hơn nhiều lần có khả năng truyền tải công suất lớn đến anten. Khối này thương sử dụng các transistor công suất hoặc MOSFETs và tỏa nhiệt nhiều nhất trong MKĐ.

Các lớp khuêch đại:Lớp trong MKĐ liên quan đến việc thiết kế mạch, thương là ở Tầng ngõ ra. Trong

thực tế có nhiều lớp được sử dụng trong 1 MKĐ, các lớp phổ biến bao gồm:Lớp A: Các mạch khuếch đại lớp A có sự meo dạng rất thấp, tuy nhiên chúng có

hiệu suất kem (khoảng 50%) và hiếm khi được dùng cho các thiết kế công suất lớn. Sự meo

M ch ĐTTT & THTSa Trang 19

Page 20: Report_le quang long .docx

dạng thấp là do transistor trong mạch được phân cực ON khi mạch chạy không tải. MKĐ

lớp A thương được sử dụng cho các mạch công suất thấp.

Lớp A có tính tuyến tính cao nhất trong các lớp.Góc dẫn: 3600: Transistor dẫn trong toàn chu kỳ của tín hiệu vào.

Hinh 21. Đồ thị biểu diễn tín hiệu vao vi(t) va dòng Ic(t) của MKĐ lớp A

Lớp B: MKĐ lớp B được dùng trong các thiết kế giá thành thấp. Nó có hiệu suất

đáng kể hơn so với lớp A (khoảng 78.5%), tuy nhiên chúng chịu sự meo dạng lớn (tính

tuyến tính thấp) khi tín hiệu nhỏ. Trước sự xuất hiện của các MKĐ IC, MKĐ lớp B khá phổ

biến trong các mạch vô tuyến hoặc các ứng dụng mà chất lượng âm thanh không quan

trọng.

Góc dẫn: 1800: Transistor dẫn trong ½ chu kỳ của tín hiệu vào.

Hinh 22. Ví dụ về MKĐ lớp B

M ch ĐTTT & THTSa Trang 20

Page 21: Report_le quang long .docx

Hinh 23. Đồ thị biểu diễn tín hiệu vao vi(t) va dòng Ic(t) của MKĐ lớp B

Lớp AB: đây là lớp khuếch đại được dùng nhiều nhất hiện nay trong các MKĐ stereo và tương tự. Nó là sự kết hợp những ưu điểm của lớp A và lớp B: hiệu suất cao của lớp B và tính ít meo dạng của lớp A. Sự meo dạng lớn nhất khi tín hiệu nhỏ và nhỏ nhất khi tín hiệu qua điểm cắt.Góc dẫn: giữa 1800 và 3600 : Transistor dẫn trong hơn ½ chu kỳ của tín hiệu vào.

Hinh 24. Đồ thị biểu diễn tín hiệu vao vi(t) va dòng Ic(t) của MKĐ lớp AB

c) Thực hiện – thi công mạch.Sơ đồ nguyên lý mạch khuếch đại:

M ch ĐTTT & THTSa Trang 21

Page 22: Report_le quang long .docx

Hinh 25. Shematic mạch khuêch đại RF

Sơ đồ mạch in của mạch khuêch đại:

Thi công thực tê:

M ch ĐTTT & THTSa Trang 22

Page 23: Report_le quang long .docx

Hinh 18. Mạch khuêch đại

M ch ĐTTT & THTSa Trang 23

Page 24: Report_le quang long .docx

V. Mạch FM jammer:

Sơ đồ nguyên lý:

Layout:

M ch ĐTTT & THTSa Trang 24

Page 25: Report_le quang long .docx

Mạch thi công thực tế:

Kết quả đo bằng Spectrum Analyser:

.

M ch ĐTTT & THTSa Trang 25

Page 26: Report_le quang long .docx

NHÂN XET VÀ KÊT LUÂN :

Do quá trình thi công mạch chưa tốt nên mạch hoạt động không như mong muốn.

Các giá trị của các linh kiện như điện trở, tụ điện, cuộn dây là không thể chính xác như trong sơ đồ mạch đã nêu, có thể được thay thế bằng các giá trị khác lân cân.

VI. TÀI LIÊU THAM KHẢO “ Mạch điện tử thông tin” tác giả: PGS-TS Hoàng Đình Chiến Datasheet BA1404

M ch ĐTTT & THTSa Trang 26