Giáo trình kỹ thuật mạch điện tử 3

1 TRƯỜNG CAO ĐẲNG NGHỀ CƠNG NGHIỆP HÀ NỘI KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ Chủ biên: HÀ THANH SƠN ­­­­­­­***­­­­­­­­­ GIÁO TRÌNH  KỸ THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ III  ( Lưu hành nội bộ) HÀ NỘI 2012 LỜI NĨI ĐẦU  Trong chương  trình đào tạo của các trường  trung cấp nghề, cao  đẳng  nghề Điện tử dân dụng thực hành nghề  giữ một vị trí rất quan trọng: rèn luyện  tay nghề cho học sinh. Việc dạy thực hành địi hỏi nhiều yếu tố: vật tư thiết bị  đầy đủ đồng thời cần một giáo trình nội bộ, mang tính khoa học và đáp ứng với  u cầu thực tế Nội dung của giáo trình “KỸ  THUẬT MẠCH ĐIỆN TỬ III” đã được xây   dựng trên cơ sở kế thừa những nội dung giảng dạy của các trường, kết hợp với   những nội dung mới nhằm đáp ứng u cầu nâng cao chất lượng đào tạo phục  vụ sự nghiệp cơng nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước,.  Giáo trình được biên soạn ngắn gọn, dễ  hiểu, bổ  sung nhiều kiến thức   mới và biên soạn theo quan điểm mở, nghĩa là, đề  cập những nội dung cơ bản,  cốt yếu để tùy theo tính chất của các ngành nghề đào tạo mà nhà trường tự điều  chỉnh cho thích hợp và khơng trái với quy định của chương trình khung đào tạo  cao đẳng nghề Tuy các tác giả đã có nhiều cố gắng khi biên soạn, nhưng giáo trình chắc  chắn khơng tránh khỏi những thiếu sót, rất mong nhận được sự  tham gia đóng  góp ý kiến của các bạn đồng nghiệp và các chun gia kỹ thuật đầu ngành Xin trân trọng cảm ơn! Tun bố bản quyền Tài liệu này là loại giáo trình nội bộ dùng trong nhà trường với mục đích làm tài liệu  giảng dạy cho giáo viên và học sinh, sinh viên nên các nguồn thơng tin có thể được tham  khảo Tài liệu phải do trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà Nội in ấn và phát hành.  Việc sử dụng tài liệu này với mục đích thương mại hoặc khác với mục đích trên đều  bị nghiêm cấm và bị coi là vi phạm bản quyền Trường Cao đẳng nghề Cơng nghiệp Hà Nội xin chân thành cảm ơn các thơng tin giúp  cho nhà trường bảo vệ bản quyền của mình BÀI 1 : BỘ KHUẾCH ĐẠI Giới thiệu: Mạch khuếch đại rất quan trọng trong bất kỳ một thiết bị điện tử nào, nó  cho phép chúng ta khuếch đại các tín hiệu rất nhỏ đến một mức cần thiết để có  thể xử lý và tính tốn Mục tiêu : Học xong bài này học viên có khả năng: Kiến thức: Nắm được khái niệm của các mạch khuếch đại.  Phân loại và tính tốn được các kiểu mạch khuếch đại khác nhau.  Kỹ năng:  Có thể nhận dạng và hiểu ngun lý của các loại mạch khuếch đại Biết phân tích , tính tốn mạch khuếch đại đảo và khơng đảo.  Thái độ: Có ý thức tự giác học tập Có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau Tn thủ nội quy và giờ giấc học tập Nội dung chính: KháiNiệm Chung Về Bộ Khuếch Đại 1.1 Khái niệm chung Mạch khuyếch đại được sử  dụng trong hầu hết các thiết bị điện tử, như  mạch khuyếch đại âm tần trong máy chơi nhạc, Âmply, khuyếch đại tín hiệu   video trong Ti vi, LCD hay các mạch khuếch đại tín hiệu vơ tuyến trong các bộ  thu Radio, thu truyền hình v.v … ­ Mạch khuếch đại thuật tốn (tiếng Anh: operational amplifier), thường được  gọi tắt là op­amp là một mạch khuếch đại một chiều nối tầng trực tiếp với hệ  số khuếch đại rất cao, có đầu vào vi sai, và thơng thường có đầu ra đơn. Trong   những  ứng dụng thơng thường, đầu ra được điều khiển bằng một mạch  hồi  tiếp âmsao cho có thể xác định độ lợi đầu ra, tổng trở  đầu vào và tổng trở đầu  ­ Các mạch khuếch đại thuật tốn có những ứng dụng trải rộng trong rất nhiều  các thiết bị  điện tử  thời nay từ  các thiết bị  điện tử  dân dụng, cơng nghiệp và  khoa học. Các mạch khuếch đại thuật tốn thơng dụng hiện nay có giá bán rất   rẻ. Các thiết kế hiện đại đã được điện tử  hóa chặt chẽ  hơn trước đây, và một   số  thiết kế  cho phép mạch điện chịu đựng được tình trạng ngắn mạch đầu ra   mà khơng làm hư hỏng 1.2 Chức năng của các bộ khuếch đại ­  Chức năng chính của bộ  khuếch đại tất nhiên là khả  năng khuếch đại, tuy  nhiên vì cấu tạo đặc biệt, nên chúng có thể tạo ra nhiều chức năng khác nhau từ  khuếch đại cho tới mạch cộng, trừ, vi tích phân ­ Trong bài này ta sẽ  khảo sát các mạch khuếch đại sử  dụng mạch khuếch đại  thuật tốn 2. Phân Loại ­ Bằng cách ghép nối các thành phần xung quanh một bộ KĐTT, ta có thể thiết   lập hai mạch khuếch đại cơ  bản là khuếch đại đảo và khuếch đại khơng đảo  (khuếch đại đệm) ­ Trong  bài  này, ta khảo sát op­amp   trạng thái lý tưởng. Sau đây là các đặc   tính của một op­amp lý tưởng:                         ­ Ðộ lợi vịng hở  A (open loop gain) bằng vơ cực.                          ­ Băng tần rộng từ 0Hz đến vơ cực.                          ­ Tổng trở vào bằng vơ cực.                          ­ Tổng trở ra bằng 0.                          ­ Các hệ số l bằng vơ cực                         ­ Khi ngõ vào ở 0 volt, ngõ ra ln ở 0 volt ­ Ðương nhiên một op­amp thực tế khơng thể đạt được các trạng thái lý tưởng  như  Hình 1.1Ký hiệu và mạch tương đương của opamp ­ Từ các đặc tính trên ta thấy: A =   → ∞  nên khi V0 xác định và chưa bảo hịa thì V1 = V2.    ­  Zi →∞ nên khơng có dịng điện chạy vào op­amp từ các ngõ vào.    ­  Z0 →0Ω nên ngõ ra v0 khơng bị ảnh hưởng khi mắc tải.    ­  Vì A rất lớn nên phải dùng op­amp với hồi tiếp âm. Với hồi tiếp âm, ta có  hai  dạng mạch khuếch đại căn bản sau: 2.1 Mạch khuếch đại đảo Mạch khuếch đại đảo là mạch khuếch đại tín hiệu vào thành tín hiệu ra có  điện áp lớn hơn, nhưng bị đảo chiều so với tín hiệu vào 2.1.1 Sơ đồ và ngun lý mạch Hình 1.2 Sơ đồ mạch khuếch đại đảo 2.1.2 Chức năng và nhiệm vụ mạch Chức năng của mạch là khuếch đại tín hiệu vào thành tín hiệu ra có điện áp  lớn hơn , và đảo chiều cực tính của tín hiệu vào 2.1.3 Tính tốn thơng số mạch ­ Mạch khuếch đại đảo đảo ngược và khuếch đại tín hiệu ngõ vào.  Hệ số  khuếch đại được xác định dựa vào hai điện trở ngồi (điện trở hồi tiếp âm Rf,  và điện trở vào Rin) Hình 1.3Mạch khuếch đại đảo + Zi, Zf có thể có bất cứ dang nào + Tín hiệu đưa vào ngõ vào (­) vi có thể xoay chiều hoặc một chiều ­ Do Op_amp lý tưởng nên: V1 = V2 = 0V ⇨ nên độ lợi áp của mạch:  Nhận xét:        ­ Khi Zf  và Zi  là điện  trở  thuần  thì v0 và vi  sẽ lệch pha 180 0  (nên được  gọi là mạch khuếch đại đảo và ngõ vào ( ­ )  được gọi là ngõ vào đảo).      ­ Zf  đóng vai trị mạch hồi tiếp âm. Zf  càng lớn (hồi tiếp âm càng nhỏ) độ  khuếch  đại của mạch càng lớn.        ­ Khi Zf  và Zi  là điện  trở  thuần  thì op­amp có  tính khuếch đại cả điện   thế một chiều 2.1.4 Bài tập tính tốn mạch ­ Tính hệ số khuếch đại của mạch sau với Rf=10K,Ri=5K Nếu cho một tín hiệu một chiều có đầu vào là 10mV, thì đầu ra sẽ bằng bao  nhiêu ? 2.2 Mạch khuếch đại khơng đảo 2.2.1 Sơ đồ và ngun lý mạch Hình 1.4Mạch khuếch đại khơng đảo 2.2.2 Chức năng và nhiệm vụ mạch ­ Chức năng của mạch là khuếch đại tín hiệu vào thành tín hiệu ra có điện áp  lớn hơn , và cùng chiều so với tín hiệu vào 2.2.3 Tính tốn thơng số mạch Hình 1.5Tính tốn mạch khuếch đại khơng đảo Ta có:       Và          10 ⇨ ­ Suy ra: + Nhận xét:               ­ Zf , Zi  có thể có bất kỳ dạng nào.               ­ v0 và vi cũng có thể có bất kỳ dạng nào.               ­ Khi Zf , Zi là điện  trở  thuần  thì ngõ  ra v0 sẽ có cùng pha với ngõ vào  vi  (nên mạch được gọi là mạch khuếch đại khơng đảo và ngõ vào ( + ) được   gọi là ngõ vào khơng đảo).               ­ Zf cũng đóng vai trị hồi tiếp âm. Ðể tăng độ khuếch đại AV, ta có thể  tăng Zf hoặc giảm Zi.                ­ Mạch khuếch đại cả   tín hiệu một chiều khi Zf và Zi là điện  trở  thuần. Mạch cũng giữ  ngun  tính chất khơng đảo và có cùng cơng  thức với   trường hợp của  tín hiệu xoay chiều.               ­ Khi Zf =0,  ta  có: AV=1 ⇨ v0=vi  hoặc Zi =∞  ta cũng có AV=1 và   v0=vi.   Lúc này mạch được gọi   là mạch   “voltage   follower”   thường   được  dùng   làm mạch   đệm (buffer) vì có tổng trở  vào lớn và tổng trở  ra nhỏ  như  mạch cực thu chung ở BJT 2.2.4 Bài tập tính tốn mạch ­ Tính hệ số khuếch đại của mạch sau với Zf=10K , Zi=5K 96 Hình  trên là sơđồ mạch nén chọn lọc dùng mạch lọc T kép Tại tần số cao và  thấp, tính chất truyền đạt của mạch T kép khơng có gì thay đổi, do đó, điện áp  ra: Tại tần số cộng hưởng  ru = 0, lúc này coi như một đầu của R/2 nối đất, do đó  tần số cộng hưởng fO vẫn xác định theo biểu thức : Hàm truyền đạt phức của mạch điện : Do đó,  KO= k và: Khi k=1 thì Q = 0,6;  Khi k=2 thì Q = ∞ 2.6 Bài tập 1) Tính các giá trị R1,R2,R3,C1,C2,C3 để mạch nén chọn lọc T kép thụ động  sau có tần số f0=1.5Khz 97 2) Tính tần số fo của mạch nén chọn lọc thụ động sau 98 BÀI 14: MẠCH VỊNG KHỐ PHA (PLL) Giới thiệu Mạch PLL dùng rất nhiều trong các hệ thống vơ tuyến hoặc các bộ tạo xung  clock trong các mạch điện tử Mục tiêu : Học xong bài này học viên có khả năng: Kiến thức: Nắm được khái niệm của mạch vịng khóa pha.  Tính tốn và thiết kế được mạch vịng khóa pha.  Kỹ năng:  Có thể nhận dạng và hiểu ngun lý của mạch vịng khóa pha Biết thiết kế , tính tốn mạch vịng khóa pha.  Thái độ: Có ý thức tự giác học tập Có tinh thần hợp tác giúp đỡ lẫn nhau Tn thủ nội quy và giờ giấc học tập Nội dung chính Sơ đồ khối vịng khóa pha Vịng khóa pha (Phase_locked_loop)PLL là hệ  thống vịng kín hồi tiếp,  trong đó tín hiệu hồi tiếp dùng để khóa tần số và pha của tín hiệu ra theo tần số  và pha của tín hiệu vào. Tín hiệu vào có thể có thể có dạng  tương tự  hình sine   hoặc dạng số Kỹ thuật PLL được ứng dụng rộng rãi trong các mạch lọc, tổng hợp tần   số, điều chế và giãi điều chế, điều khiển tự động …  99 Hình 14.57Sơ đồ khối của PLL 1.1 Ngun lý hoạt động Vịng khóa phahoạt động theo ngun tắc vịng điều khiển mà đại lượng  vào và ra là tần số  Và các đại lượng này được so sánh với nhau về  pha. Vịng   điều khiển pha có nhiệm vụ  phát hiện và điều chỉnh  những sai số nhỏ về tần  số giữa tín hiệu vào ra PLL hoạt động theo ngun tắc vịng điều khiển, đại lượng vào và ra là   các tần số, chúng được so sánh với nhau về pha. Vịng điều khiển pha có nhiệm   vụ phát hiện vàđiều chỉnh những sai số nhỏ về tầnn số giữa tín hiệu vào và tín  hiệu ra: làm cho tần số ω`r của tín hiệu so sánh bám theo tần số ωv của tín hiệu  vào, tần số tín hiệu so sánh bằng tần số tín hiệu ra(ω`r =ωr), hoặc tỉ lệ với tần   số tín hiệu ra (ω`r =ωr/N).  Xét trường hợp tín hiệu vào là sin, mạch tách sóng pha là mạch nhân  tương tự.  Khi khơng có tín hiệu vào, thì tín hiệu điều chỉnh ud=K. uv.u`r = 0, mạch   VCO dao động với tần số bằng tần số dao động riêng ω0(tần số dao động  tự do – chếđộ chờ)  Khi có tín hiệu vào, bộ tách sóng pha sẽ so pha và tần số của tín hiệu vào   và tín hiệu so sánh, đầu ra bộ  tách sóng pha có ud=K. uv u`r (# 0), chứa   thành phần tổng và hiệu các tần số: ωv ± ω`r, thành phần tổng ωv + ω`r bị  loại bỏ nhờ mạch lọc thơng thấp, chỉ  cịn thành phần hiệu:  ωv ­  ω`r, sau   khi khuếch đại được dùng làm tín hiệu điều khiển bộ dao động VCO, tần   100 số  VCO thay đổi sao cho: tạo được tần số  hồi tiếp  ω`r có giá trị làm cho   (ωv ­ ω`r) ­­> 0.  Nếu tần số ωv và  ω`r lệch nhau q lớn làm cho tần sốtổng và hiệu nằm  ngồi dải thơng của mạch lọc, thì sẽ  khơng có tín hiệu điều khiển VCO, VCO  dao động với tần số   ω0, khi  ω`r  tiến dần đến  ωv sao cho thành phần hiệu rơi   vào dải thơng của bộ lọc, VCO bắt đầu nhận tín hiệu điều khiển, khi đó ta gọi  PLL làm việc   trong “dải bắt” tín hiệu, vậy “dải bắt” là dải PLL thiết lập  chếđộđồng bộ. “Dải giữ” là dải PLL có thể  giữđược chếđộđồng bộ  khi thay  đổi tần số  tín hiệu vào(phụ  thuộc biên độđiện áp điều khiển ud và khả  năng   biến đổi tần số của VCO).  Trong dải giữ PLL là một mạch điều khiển tuyến tính, theo các giả thiết   trên và chọn hệ số chia tần N=1, ta có: ­ Như bộ lọc thơng thấp, tín hiệu đưa đến VCO cịn: ­ Trong đó Kd;  ⎢G⎢là hệ số và module truyền đạt của mạch lọc thơng thấp  Tại xung quanh điểm làm việc tĩnh, tần số VCO tỉ lệ với giá trị trung bình  Của ud, do vậy có thể viết 101 và dãy bắt chính là: 2  ­ Khi ωv là hằng số thì PLL đã chuyển sang q trình giữ,  hiệu pha giữa 2  tín hiệu u’r và uv khơng đổi (ωv = ω`r), từ phương trình trên =>   là giá trị một chiều  ­ Do vậy tần số thay đổi một lượng:  2∆ωGmax  chính là dải giữ của PLL 1.2 Chức năng nhiệm vụ của từng khối Bộ tách sóng pha Tạo ra tín hiệu phụ thuộc vào hiệu pha của 2 tín hiệu vào, tín hiệu  vào thường là hình sin hoặc xung vng, cho nên có 2 loại chính là tách  sóng pha tuyến tính(tín hiệu vào là sin), tách sóng pha số(tín hiệu vào là  xung vng).  Bộ tách sóng pha tuyến tính: là mạch nhân tương tự, tín hiệu ra tỉ lệ  với biên độ tín hiệu vào.  hợp Bộ  tách sóng pha sẽ: thực hiện bởi các mạch số, thuộc loại mạch tổ  102 Bộ lọc thơng thấp Thực hiện các chức năng:   Cho qua tín hiệu tần số thấp ωv ­ ω`r, nén tần số cao ωv + ω`r  Đảm bảo cho vong khố pha PLL bắt nhanh và bám được tín hiệu vào  khi tần số thay đổi, nghĩa là nã phải có tốc độđáp ứng thoả mãn.  Dải thơng của bộ lọc phải đủ lớn đểđảm bảo dải bắt cần thiết. Thơng  thường trong PLL dùng bộ  lọc thơng thấp bậc nhất, vì có tính  ổn định cao  hơn bộ  lọc bậc cao, và dùng lọc tích cực để  tăng độ  khuếch đại cho hệ  thống Bộ dao động có tần số điều khiển được  u cầu chung là quan hệ giữa điện áp điều khiển và tần số dãy  xung phải tuyến tính, ngồi ra cịn phải cóđộổn định cao,dải biến đổi của  tần số lớn, dễđiều chỉnh, và dễ chế tạo thành vi mạch.   Về ngun tắc có thể dùng mọi mạch tạo dao động, mà tần số dao  động của nó biến thiên được trong phạm vi: (±10% ÷ ±50%), xung quanh  giá trị dao động tự do ω0.   Trong phạm vi tần số : 1Mhz ­ 100 Mhz, thường dùng các bộ dao  động tạo xung chữ nhật; trong phạm vi tần số : 1Mhz ­ 50 Mhz, thường  dùng các bộ daođộng đa hài (tích thốt, mạch đa hài ghép Emitter ).  Các bộ dao động được điều khiển bởi dịng điện (CCO), ưu việt hơn các  dao động bởi điện áp (VCO), vì có phạm vi tuyến tính của đặc tuyến truyền đạt  rộng hơn Các tính chất của PLL tuyến tính 2.1 VCO Khi khơng có tín hiệu Vi  ở ngõ vào, thì điện áp ngõ ra Vdc(t) = 0V, bộ dao  động VCO hoạt động   tần số  fn được cài đặt bởi điện trở  và tụ  điện ngồi.  103 Khi có tín hiệu vào Vi, bộ tách sóng  pha so sánh pha và tần số của tín hiệu vào  với tín hiệu ra của VCO. Ngõ ra của bộ tách sóng pha là điện áp sai lệch Vd(t) ,  Chỉ sự sai biệt về pha và tần số của hai tín hiệu. Điện áp áp sai lệch Vd(t)  được  lọc lấy thành phần biến đổi chậm Vdc(t)   Nhờ  bộ  lọc thơng thấp LPF, Khuếch  đại để  thành tín hiệu  Vdk(t)  đưa đến ngõ vào của  VCO, để  điều khiển tần số  VCO bám theo tần số  tín hiệu vào. Đến khi tần số   focủa VCO bằng tần số  fi  của tín hiệu vào, ta nói bộ VCO đã bắt kịp tín hiệu vào. Lúc bấy giờ sự sai lệch   giữa hai tín hiệu này chỉ  cịn lại sự  sai lệch về  pha mà thơi. Bộ  tách sóng pha   tiếp tục so sánh pha giữa hai tín hiệu để điều khiển VCO hoạt động sao cho sự  sai lệch pha giữa chúng giảm đến mức nhỏ nhất Dải bắt BC (Capture range). Ký hiệu BC  =  f2   f1 là dãi tần số tín hiệu vào  thay đổi nhưng PLL vẫn đạt được sự  khóa pha, Nghĩa là bộ  VCO vẫn bắt kịp  tín hiệu vào. Như   vậy để  PLL hoạt động  được thì tần số  của  Vi phải nằm  trong BC BC phụ thuộc vào băng thơng LPF. Để PLL đạt đươc sự khóa pha thì  độ  sai lệch tần số  (fifn) phải nằm trong băng thơng LPF. Nếu nó nằm ngồi băng  thơng thì PLL sẽ  khơng đạt đươc khóa   pha vì biên độ  điện áp sau LPF giảm   nhanh Hình sau là mạch VCO thực hiện bằng Mạch khuếch đại thuật tốn 104 Hình 14.58 Mạch VCO 2.2 Tính chất PLL  Giả sử mạch PLL  đã đạt đươc chế độ khóa pha, VCO đã đồng bộ với tín   hiệu vào. Bây giờ  ta thay đổi tần số  tín hiệu vào theo hướng lớn hơn tần số  VCO thì VCO sẽ bám theo. Tuy nhiên khi tăng đến một giá trị nào đó thì VCO sẽ  khơng bám theo được nữa và quay về tần số tự nhiên ban đầu của nó. Tương tự  khi giảm tần số tín hiệu vào nhỏ hơn tần số VCO, thì giảm đến một giá trị  nào  đó thì nó cũng khơng thể bám theo được và cũng trở về tần số tự nhiên của nó.  Dải giá trị tần số từ thấp đến cao nói trên gọi là dải khóa: Dải khóa BL  (Lock range): ký hiệu BL  =  fmax   ­fmin là dài tần số mà PLL đồng  nhất  được tần số fo   vàfi . Các tần số fmax,  fmin  tần số cực đại cực tiểu mà PLL  thự  hiện được khóa pha. Dải khóa phụ  thuộc vào hàm truyền đạt (độ  lợi) của    tách sóng pha, khuếch đại VCO. Nó khơng phụ  thuộc vào đáp tuyến bộ  lọc  LPF vì khi PLL khóa pha thì fi   ­fo =  0 105  Khi PLL chưa khóa pha: fi  ≠fo. Khi PLL khóa pha: fi   =fo. Ở chế độ khóa  pha, dao động  fo của VCO bam đồng bộ  theo fi trong dải tần số  khóa BL rộng  hơn dải  tần số bắt BC    Ví dụ: VCO của một bộ khóa pha PLL có tần số tự nhiên là 12MHz. Khi tần  số tín hiệu vào tăng lên từ  0Hz thì vịng PLL khóa tại giá trị 10MHz. Sau đó tiếp  tục tăng lên thì nó mât khóa pha tại 16MHz 1) Hãy tìm dải bắt và dải khóa 2) Ta lặp lại các bước trên nhưng bắt đầu với tần số tín hiệu vào có giá trị  rất cao   sau đó giảm dần. Hãy tính các thành phần mà PLL thực hiện khóa pha và mất  khóa pha 1) Dải bắt BC = f2   f1 = 2(12 ­ 10) = 4MHz Dải khóa BC = fmax   fmin = 2(16 – 12) = 8MHz.  2) Đáp  ứng của PLL có tính đối xứng, nghĩa là tần số  tự  nhiên nằm tại trung tâm  của dải hkoa1 và dải bắt. Do đó khi giảm tần số tín hiệu đến 14MHz thì PLL sẽ  thức hiện khóa pha. Tiếp tục giảm tần số tín hiệu vào đến giá trị 8MHz thì PLL  bắt đầu mất khóa pha Ứng dụng của PLL PLL đóng vai trịquan trọng trong kỹ thuật truyền số liệu, kỹ thuật vơ tuyến   điện, kỹthuậtt đo lường điện tử nóđược dùng nhằm biến đổi tần số, sau đây  là các ứng dụng cụ thể: 3.1 Tách sóng tín hiệu điều tần Khi chọn tần số dao động tự do ωo = ωt(tần số tải tần), thì ud chính là tín  hiệu cần tách sóng 106 Hình 14.59Mạch giải điều chế FM dùng PLL 3.2 Điều chế tín hiệu số FSK Dùng MODEM để truyển tín hiệu số trên đường điện thoại(tương tự), có  thể  dùng phương pháp khố dich tần FSK, hai bít 1, và 0 được khố theo 2 tần  số  khác nhau, ví dụ  950hz=0;1050hz=1, PLL được cấu tạo sao cho tần số  dao  động tự do ωo  nằm giữa 2 tần sốđiều chế, để ωo bám theo một trong 2 tần số,   điện áp ra tỉ lệ với tần số vào Ví dụ với bít 1(1050hz), điện áp Ud lớn, bit 0(950hz), tín hiệu Ud nhỏ≅0.  Như vậy Ud biểu diễn tín hiệu nhị phân, hay PLL điều chế tín hiệu nhị phân, tín  hiệu này có thể truyền trên đường tương tự 3.3 Tổng hợp tần số 3.3.1 Ngun lý hoạt động Mạch tổng hợp tần số: cấu tạo và ngun tắc giống mạch nhân tần chỉ  khác  Tần số chuẩn trước khi đưa vào bộ tách sóng pha được chia tầnn với hệ số chia  M, khi đó fc=fv/M, Như  vậy tần số ra được xác định :  khi  chương trình hố sự thay đổi các tham số N và M có thể nhận được chuỗi  tần sốcó giá trị khác nhau từ tần số ban đầu fv 107 Hình 14.60Mạch tổng hợp tần số dùng PLL 3.3.2 Sơ đồ mạch Hình 14.61Mạch nhân tần số dùng PLL Đồng bộ tần số: dùng để đồng bộ tần số ra với một tần số vào: Hình 14.62Mạch đồng bộ tần số dùng PLL 3.3.3 Tính tốn các thơng số Chúng ta sẽ thực hiện một mạch VCO dạng VFC (Voltage to Frequency  Convertor) sử dụng IC chun dụng VFC32 của hãng Texas Instruments 108 Hình 14.63 Mạch chuyển đổi điện áp thành tần số VFC Mạch được mắc như hình 14.7. Trong đó R1 sẽ set tầm của tí hiệu đầu vào theo  cơng thức R1=Vfs/0.25mA Để có Vfs10V thì R1=10/0.25=40Kohm Tầm tần số đầu ra được xác định bởi tụ C1 theo bảng sau Hình 14.64 bảng chọn C1,C2 theo tần số đầu ra 109 Để có tần số đầu ra trong khoảng từ 0­10Khz với điện áp đầu vào từ 0­10Khz  thì ta chọn C1= 3.3nF Đầu ra của bộ tạo dao động là dạng cực thu hở, nên ta cần phải gắn thêm một  điện trở kéo lên nguồn Đo, kiểm tra, cân chỉnh các thông số mạch 4.1 Chuẩn bị 4.1.1 Chuẩn bị linh kiện Chuẩn bị các linh kiện sau : 2 Tụ 104 1 tụ 10nF,1 tụ 3.3nF 1 điện trở 40K,1 điện trở 4k7 1 IC VFC32  1 Bộ nguồn +/­15VDC 4.1.2 Chuẩn bị dụng cụ, testboard Chuẩn bị các dụng cụ sau : Mỏ hàn,  chì hàn, nhựa thơng Testboard Dây nối Kìm cắt,kìm kẹp, nhíp  Bộ nguồn DC Máy phát hàm VOM 4.2 Lắp ráp mạch 4.2.1 Lắp ráp mạch trên testboard Lắp ráp mạch trên testboard theo sơ đồ ngun lý sau : 110 4.2.2 Đo ngắn mạch Dùng VOM đo giữa hai đầu CN1,CN2 và nguồn +/­15VDC xem có  chạm nguồn hay khơng.  4.3 Cấp nguồn 4.3.1 Chỉnh nguồn, áp phù hợp Chỉnh bộ nguồn +/­15VDC cung cấp cho mạch 4.3.2 Cấp tín hiệu cho mạch Sau khi đã chỉnh nguồn, cấp tín hiệu điện áp DC từ 0­10V cho mạch  thơng qua CN1 4.4 Đo đạc và cân chỉnh 4.4.1 Đo đạc tín hiệu Chỉnh tín hiệu ngõ vào là 5VDC. Quan sát và đo tín hiệu trên CN2 4.4.2 Cân chỉnh thơng số theo u cầu Thay đổi điện áp ngõ vào từ 0­10V. Vẽ dạng sóng ngõ ra trên CN2 ... 1.2 Vai trị và chức năng của? ?mạch? ?trừ Mạch? ?trừ là? ?mạch? ?lấy hiệu? ?điện? ?áp các tín hiệu ở các ngõ vào với nhau Sơ đồ? ?mạch? ?điện Hình? ?3. 1 0Mạch? ?trừ bằng phương pháp đổi dấu Hình? ?3. 11? ?Mạch? ?trừ bằng phương pháp vi sai... Hình 5.22Biến đổi nhị phân? ?điện? ?cảm ­ Mắc thêm vào? ?mạch? ?ngồi các? ?điện? ?dung song song với L1 và L2 sẽ nhận được  mạch? ?lọc dải, ghép? ?điện? ?cảm. áp dụng các phương? ?trình? ? (3. 77) ta có: Mạch? ?XIECCULATO 4.1 Sơ đồ? ?mạch? ?? ?điện. .. ,R1CN = R2CP = RC ta được: 50 Mạch? ?tích phân kép 6.1 Sơ đồ và ngun lý? ?mạch? ?? ?điện Hình 6 .3 3Mạch? ?tích phân kép 6.2 Tính tốn các thơng số của? ?mạch Viết phương? ?trình? ?dịng? ?điện? ?cho các nút 1, 2 và? ?3? ?ta có :