Tài liệu Ch2-Tuner-IF(10-9-04) docx

1 Chơng 2 Khối đổi kênh v khối khuếch Đại trung tần hình A.Khối đổi kênh 2.1 Sơ đồ khối K Đại Cao tần Trộn tần D động nội Trộn tần D động nội Hình 2.1. Sơ đồ khối của khối đổi kênh của máy thu hình trắng đ 2.2 Mục đích yêu cầu + Thu các kênh sóng ở dải tần VHF v UHF. Sau đó biến đổi xuống thnh tần số trung tần. + Cần phải có độ khuếch đại đồng đều ở tất cả các kênh. + Có tỉ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) đủ lớn. + Có chiều rộng dải tần đúng tiêu chuẩn. + Có độ ổn định lớn, nghĩa l khả năng dao động tự kích nhỏ. + Khả năng lựa chọn tần số tốt. Tơng ứng với 1 dao động nội (dao động ngoại sai), có thể có 2 tần số, một cao, một thấp hợp với tần số dao động nội để tạo ra trung tần. Khối trộn tần phải có khả năng lựa chọn lấy một. + Cần phối hợp trở kháng giữa anten v tầng khuếch đại cao tần để tránh hiện tợng phản xạ sóng v nhiễu vo máy thu. Nếu không đợc phối hợp trở kháng 2 thì khi sóng điện từ vo máy thu năng lợng sẽ vo máy thu một phần (lớn hay bé phụ thuộc vo mức độ phối hợp trở kháng), phần còn lại sẽ bị dội lại chạy đến đầu kia dây dẫn sóng ra đến anten, đến đây sóng vo lại máy thu v cũng chỉ một phần năng lợng vo máy thu, cứ nh vậy cho đến lúc năng lợng giảm đủ nhỏ. Sự phản xạ ny tạo ra các hình phụ bên cạnh hình chính trên mn hình. Số hình phụ tỉ lệ với số chu kỳ dội lại của sóng điện từ, còn khoảng cách giữa hình chính v hình phụ tỉ lệ với chiều di dây dẫn sóng. + Vấn đề phối hợp trở kháng để lợng phản xạ nhỏ nhất phải đi đôi với vấn đề giảm mức nhiễu không lm giảm tỉ số S/N, do đó ngời ta thờng đặt các bộ lọc suy giảm nhiễu ở ngay mạch vo máy thu. + Mạch vo của các kênh sóng VHF có kết cấu khác nhau tuỳ theo nó đợc nối với anten 300 hay 75 . Có máy bố trí cả mạch vo 300 v 75 với nhiều đầu dây ra. + Mạch vo của các kênh sóng UHF có khi không dùng mạch điều hởng, chỉ có bộ lọc suy giảm nhiễu trong dải tần. 2.3 Chức năng các khối + Mạch khuếch đại cao tần: Có nhiệm vụ tăng tỉ số tín hiệu trên nhiễu (S/N), khử can nhiễu, nhất l tần số ảnh v tần số lọt thẳng bằng trung tần. Ngoi ra, do tính đơn hớng, mạch khuếch đại cao tần có tác dụng phân cách mạch dao động ngoại sai v anten, giảm khả năng dao động nội bức xạ ngợc ra anten gây nhiễu; tăng độ ổn định cho tầng dao động ngoại sai v nâng cao tác dụng của mạch tự điều chỉnh dộ khuếch đại AGC. Hệ số khuếch đại của mạch ny không cần lớn lắm ( 20dB) để tránh hiện tợng dao động tự kích. Đồng thời, nó phải u đãi cả sóng mang hình v tiếng. Thông thờng đặc tuyến khối ny có hình cánh cung, hai cạnh của đặc tuyến phải đủ dốc dể lọc bỏ đợc các tần số ảnh. Trong các kênh sóng VHF, mạch khuếch đại cao tần thờng đợc mắc theo sơ đồ E chung, có trở kháng đầu vo khoảng (0,5 - 1K ), lớn hơn so với sơ đồ B chung nên dễ phối hợp với mạch vo. Tuy nó có hệ số khuếch đại lớn nhng phải dùng tụ trung ho B-C. Một số máy mắc theo B chung, có tần số cắt cao nên khó bị dao động tự kích. Có máy lại dùng sơ đồ C chung, có trở kháng vo khá lớn ( độ vi trăm K ) nhng hệ số khuếch đại điện áp nhỏ. Trong các kênh sóng UHF, mạch khuếch đại cao tần thờng đợc mắc theo sơ đồ B chung. Nhiều máy không có mạch khuếch đại cao tần. + Mạch trộn tần: Có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu trung tần cho quá trình trộn tín hiệu từ đi phát đến anten của máy thu v tín hiệu dao động nội tại máy thu. Thông thờng trong máy thu hình ngời ta thờng dùng phơng pháp trộn kiểu tổng chứ không trộn kiểu nhân. ai f oi f VIDiRFaiVIDIF fff // = SiRFaiSIF fff // = 3 u điểm của phơng pháp ny l chỉ cần tín hiệu nội có biên độ nhỏ, vì vậy nó không bức xạ ra anten gây nhiễu. Mỗi một kênh tơng ứng với một tần số dao động nội riêng sao cho hiệu IFaioi fff = tơng ứng với kênh i muốn thu no đó phải đúng bằng tần số trung tần ổn định ( = không đổi) Thông số trung tần hình v tiếng của 3 chuẩn trắng đen khác nhau nh sau: IF f Bảng 2.1. Tần số trung tần hình v tiếng v khoảng cách giữa chúng theo các chuẩn khác nhau FCC CCIR OIRT f IF/VID 45,75MHz 38MHz 38MHz f IF/S 41,25MHz 32,5MHz 31,5MHz Khoảng cách 4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz + Mạch dao động nội: Tạo ra tín hiệu hình sine tần số để đổi tần với tín hiệu từ đi phát đến anten của máy thu theo biểu thức: oi f ai f IFaioi fff = . Đối với các máy thu hình bán dẫn, mạch dao động ngoại nội thờng đợc thiết kế theo sơ đồ dao động 3 điểm điện dung mắc B chung vì nó đảm bảo cho biên độ dao động không đổi trong ton dải tần v sự gia tăng hồi tiếp đối với tần số cao đợc bù bằng sự giảm hệ số khuếch đại ở tần số đó nên nó ổn định. Trong mạch, ngời ta còn bố trí các núm tinh chỉnh, tạo ra tần số dao động ngoại nội chính xác để có hình v tiếng rõ nhất. 2.4 Sự phân bố tần số tín hiệu hình v tiếng Việt Nam hiện nay sử dụng hệ tiêu chuẩn truyền hình hệ PAL D/K, trong đó hệ mu PAL đợc xây dựng dựa theo chuẩn trắng đen OIRT. Theo đó, kênh truyền hình đợc chia thnh 5 dải: Bảng 2.2. Sự phân bố của các dải tần số theo chuẩn OIRT Tên dải tần Kênh Tần số [MHz] Dải I 1 đến 2 48 đến 66 Dải II 3 đến 5 76 đến 100 Dải III 6 đến 12 174 đến 230 Dải IV 21 đến 60 470 đến 582 Dải V 61 đến 81 582 đến 960 Ví dụ dải tần III (kênh 6 -12): Bảng 2.3. Sự phân bố tần số của dải III theo chuẩn OIRT Kênh Cao tần hình f RF/VID [MHz] Cao tần tiếng f RF/S [MHz] 4 6 175,25 181,75 7 183,25 189,75 8 191,25 197,75 9 199,25 205,75 10 207,25 213,75 11 215,25 221,75 12 223,25 229,75 f RF/VID7 f RF/VID9 f RF/S7 f RF/S9 183 , 25MHz 189 , 75 199 , 25MH 0 , 5 0 , 75 f RF/VID8 f RF/S8 191 , 25MH 197 , 75 1 , 5MHz 0 , 5 0 , 75 6 , 5MHz 8 , 5MHz Kênh 8Kênh 7 Kênh 9 Hình 2.2. Sự phân bố các kênh theo trục tần số (chuẩn OIRT) f f RF/VID8 f RF/S8 191 , 25MH 197 , 75MH 0 , 50 , 75 6 , 5MHz đợc lọc bỏ để tiết kiện dải f Hình 2.3. Đặc tính biên tần cụt của cao tần (chuẩn OIRT). A. Khối khuếch đại trung tần hình 2.5 sơ đồ khối Bẩy sóng K Đ TTần 1 Cộng hởng 1, f1 K Đ TTần 2 Cộng hởng 2, f2 K Đ TTần 3 Cộng hởng 3, f3 5 ở tầng ny, trung tần hình v tiếng đều đợc khuếch đại nhng hình đợc khuếch đại nhiều hơn nên tầng ny đợc gọi l trung tần hình. 2.6 Mục đích yêu cầu + Tầng khuếch đại trung tần hình phảI đảm bảo phần lớn hệ số khuếch đại của ton máy thu hình. - Tín hiệu từ bộ trộn (mixer) đến có biên độ khoảng vi mV m tầng tách sóng hình cần đến vi V đối với tín hiệu nhỏ nhất (tuỳ thuộc độ nhạy của máy thu), nên khối khuếch đại trung tần hình phải có độ khuếch đại đến khoảng mấy ngn lần, do đó trong các máy thu hình sử dụng Transistor, thờng dùng 3 đến 4 transistor mắc theo mạch cực phát chung. Mỗi trung tần có thể đạt độ khuếch đại khoảng 20dB v dòng I E các trong các Transistor khoảng 4mA đến 7mA. - Các Transistors ở tần ny l loại cao tần, yêu cầu có điện dung vo v ra nhỏ để giảm ảnh hởng của các transistors đến độ ổn định tham số của các tầng khuếch đại. Tuy nhiên do các transistors thờng đợc mắc theo sơ đồ E chung nên điện dung giữa các cực lớn, ảnh hởng đến độ ổn định, ngoi ra, đầu vo đầu ra của chúng thờng có các mạch cộng hởng nên dễ xảy ra dao động tự kích. Do đó, ngời ta thờng bố trí các mạch trung ho hồi tiếp ký sinh mắc giữa 2 cực B v C của các Transistors để ổn định v chống các dao động tự kích ny. ở tầng ny sự trung ho đợc thực hiện dễ dng hơn ở khối đổi kênh vì tần số lm việc thấp hơn v trị số hồi tiếp thờng cố định. + Đặc tuyến tần số phảI chọn để có độ đồng đều cao đối với tín hiệu trung tần hình v có độ chọn lọc tần số tốt, loại trừ can nhiễu của các tần số không mong muốn. - Tầng ny phảI có độ méo pha nhỏ (rất quan trọng đối với hình ảnh ở đèn hình), đặc tuyến tần số phảI chọn sao cho đối với tần số thấp thì méo nhỏ, nghĩa l không gây ra việc nén tần số của một biên tần khi qua dảI thông. - Độ suy giảm phảI xuống đến 40-60dB đối với tín hiệu trung tấn hình v trung tần tiếng của kênh lân cận. NgoI ra, nó còn lm suy giảm trung tần tiếng so với trung tần hình của kênh đang thu xuống khoảng 26 dB để giảm ảnh hởng của tiếng vo đờng hình. -26dB -40dB -6dB f IF/S f IF/VID Tần số hình của kênh trên Tần số tiếng của kênh dới 6 - Để tạo ra đặc tuyến biên tần rộng, có độ đồng đều cao đối với tín hiệu trung tần hình thì trong các khối khuếch đại trung tần hình ngời ta thiết kế các mạch cộng hởng có các tần số cộng hởng khác nhau nhng thuộc phạm vi của băng tần. NgoI ra, trong các mạch cộng hởng còn bố trí các đIện trở song song để mở rộng băng thông. - Để triệt ảnh hởng của hình của kênh trên v tiếng của kênh dới đến kênh đang thu, đồng thời giảm biên độ tại tần số trung tần tiếng để khỏi ảnh hởng vo đờng hình, ngời ta còn bố trí các bẩy sóng ở đầu vo của khối trung tần ny.