Tài liệu Điện đài sóng ngắn công suất nhỏ XD-d9b1 pdf

- Các tần số chuẩn đều đ-ợc hình thành từ một bộ dao động chuẩn thạch anh có ổn nhiệt kết hợp sử dụng mạch vòng khoá pha cho phép các tuyến tần số máy thu và máy phát có độ ổn định tần s

Học viện kỹ thuật quân sự

bộ môn thông tin - khoa vô tuyến điện tử

Điện đài sóng ngắn - công suất nhỏ xd-d9b1

(Tài liệu dùng cho giảng dạy kỹ s- thông tin quân sự)

Hà nội - 2004

Học viện kỹ thuật quân sự

bộ môn thông tin - khoa vô tuyến điện tử

Đinh thế C-ờng - Đỗ Quốc Trinh Trần Văn Khẩn - vũ thanh hải

Điện đài sóng ngắn - công suất nhỏ xd-d9b1

(Tài liệu dùng cho giảng dạy kỹ s- thông tin quân sự)

Hà nội – 2004

Ch-ơng 2: phân tích nguyên lý Hoạt động

trên sơ đồ khối của điện đài

15

3.4.2 Tuyến tạo tần số dao động tại chỗ thứ 2 57

3.6.1 Cấu tạo và nhiệm vụ của các phần tử trong khối vi xử lý 66

Ch-ơng 4: khai thác sử dụng điện đài 73

4.3.3 Một số ví dụ đặt các chế độ làm việc cho điện đài 81

Ch-ơng 5: Đo l-ờng các chỉ tiêu kỹ thuật 87

5.3.3 KiÓm tra d¹ng sãng ph¸t 91

Lời nói đầu

XD-D9B1 là loại điện đài sóng ngắn công suất nhỏ do Trung Quốc sản xuất, có kích th-ớc gọn, trọng l-ợng nhẹ, phù hợp cho liên lạc cơ động cấp chiến thuật cả trong t- thế mang vác và trong tr-ờng hợp lắp đặt trên xe Hiện nay, XD-D9B1 đang đ-ợc từng b-ớc trang bị và sử dụng rộng rãi cho các đơn vị trong toàn quân thay thế cho các loại điện đài sóng ngắn mang vác loại cũ không còn thích ứng phục vụ thông tin sẵn sàng chiến đấu

Để đáp ứng yêu cầu khai thác, huấn luyện sử dụng, sửa chữa và bảo quản trang thiết bị thông tin mới, nhóm tác giả thuộc Bộ môn Thông tin - Khoa Vô

tuyến Điện tử biên soạn giáo trình ''Điện đài sóng ngắn - công suất nhỏ D9B1'' Tài liệu là giáo trình học tập phục vụ cho ch-ơng trình đào tạo kỹ s-

XD-thông tin quân sự, đồng thời cũng là tài liệu tham khảo tốt cho các cấp đào tạo khác về lĩnh vực thông tin vố tuyến, Điện tử viễn thông trong Học viện

Tài liệu biên soạn lần đầu, chúng tôi mong nhận đ-ợc ý kiến đóng góp của các đồng nghiệp để tài liệu đ-ợc hoàn chỉnh, đáp ứng yêu cầu nghiên cứu, học tập

và huấn luyện ngày càng đ-ợc tốt hơn

Nhóm tác giả

Ch-ơng 1

Giới thiệu Tính năng, thành phần

điện đài XD-D9B1

1.1 Đặc điểm chung

- XD-D9B1 là điện đài sóng ngắn đơn biên loại mang vác dùng trong quân sự

Nó cho phép sử dụng liên lạc vô tuyến không phải tìm kiếm và vi chỉnh trong dải tần từ 3,0000MHz 15,9999MHz với giãn cách tần số nhỏ 100Hz

- Các tần số chuẩn đều đ-ợc hình thành từ một bộ dao động chuẩn thạch anh

có ổn nhiệt kết hợp sử dụng mạch vòng khoá pha cho phép các tuyến tần số máy thu và máy phát có độ ổn định tần số cao, thời gian thiết lập tần số nhanh, điều chỉnh đơn giản…

- Nhờ sử dụng bộ vi xử lý, điện đài có khả năng nhớ tần số công tác, hiển thị

- Điện đài sử dụng nguồn pin nạp đ-ợc Li 12VDC, có thể dùng acc-qui, máy phát điện quay tay ragônô và có trang bị nguồn điện nạp nhanh loại mới nhất để nạp điện cho acc-qui

- Các loại anten có thể sử dụng: Anten cần 2,4m; Anten chếch 12m, 15m, 20m và Anten hai cực 44m

- Điện đài cho phép liên lạc đ-ợc ở các chế độ:

+ Chế độ thoại đơn biên biên d-ới: LSB

+ Chế độ thoại đơn biên biên trên : USB

+ Chế độ báo: CW hoặc báo hẹp NCW

- Điện đài đảm bảo làm việc bình th-ờng trong điều kiện nhiệt độ và môi tr-ờng xung quanh:

* Chế độ công suất thấp:  2,5A

* Chế độ công suất cao:  4,5A

- Thời gian điều h-ởng:  3 giây

1.2.3 Các chỉ tiêu kỹ thuật máy thu

- Độ nhạy máy thu:

40dB/2,5kHz + Chế độ NCW: 6dB/60Hz

1.3 Thành phần của điện đài

Một điện đài XD-D9B1 đầy đủ gồm có các thành phần sau:

Đánh giá, nhận xét:

XD-D9B1 là loại điện đài đ-ợc thiết kế, chế tạo nhằm mục đích chính sử

dụng trong quân sự ở cấp chiến thuật, so với các điện đài cùng loại đã và đang

đ-ợc quân đội ta sử dụng, chúng có nhiều tính năng nổi trội nh-:

- Kết cấu gọn nhẹ, vững chắc phù hợp cho mang vác, cơ động

- Dải tần công tác t-ơng đối rộng, độ ổn định tần số cao, giãn cách tần số nhỏ

- Các chỉ tiêu kỹ thuật của máy đạt tiêu chuẩn quân sự Máy phát có công suất phát t-ơng đối cao và cho phép lựa chọn mức công suất phát theo yêu cầu thực tế sử dụng Máy thu có chức năng triệt rào cho phép ng-ời sử dụng lựa chọn khi cần thiết

- Máy có khả năng tự động điều chỉnh phối hợp anten, sử dụng máy đơn giản…

Điểm hạn chế của máy so với yêu cầu sử dụng trong quân sự là: chế độ công tác còn ít (mới chỉ có SSB và CW) ch-a có chế độ truyền dữ liệu (DATA),

tự động thiết lập đ-ờng truyền (ALE), nhảy tần (FH), điều khiển xa… Tuy nhiên, với các tính năng và chỉ tiêu kỹ thuật nêu trên, cùng với giá thành hợp lý thì việc trang bị sử dụng XD-D9B1 trong tình hình thực tế hiện nay là phù hợp Để khai thác thiết bị hiệu quả, trong các ch-ơng tiếp theo của giáo trình sẽ lần l-ợt nghiên cứu phân tích giải pháp xây dựng sơ đồ khối và nguyên lý làm việc của chúng, các mạch điện nguyên lý, các ph-ơng pháp đo đạc hiệu chỉnh…

Ch-ơng 2

Phân tích nguyên lý Hoạt động

trên sơ đồ khối của điện đài

Để làm chủ đ-ợc thiết bị, việc nghiên cứu phân tích nguyên lý hoạt động trên sơ đồ khối của chúng là rất cần thiết Các thiết bị có những ph-ơng pháp giải quyết cùng một vấn đề đặt ra có thể là giống và cũng có thể là khác nhau Đối với

điện đài XD-D9B1 ngoài nguyên lý chung cũng đã đ-a ra một số giải pháp xử lý tín hiệu có tính đặc thù riêng của mình Ch-ơng 2 của giáo trình sẽ giới thiệu thành phần và chức năng cấu trúc của sơ đồ khối, trên cơ sở đó sẽ đi sâu phân tích nguyên lý xây dựng và làm việc của chúng Sơ đồ khối của điện đài - xem phần Phụ lục

2.1 Thành phần Cấu trúc sơ đồ khối của điện đài

Điện đài đ-ợc cấu tạo gồm nhiều khối riêng rẽ, tháo lắp dễ dàng rất thuận tiện cho sửa chữa và thay thế

Nhiệm vụ và thành phần các khối chính nh- sau:

2.1.1 Khối cao tần RF

Tất cả các linh kiện trong khối này đều đ-ợc bắt đầu từ số 1 Ví dụ: điện trở 1R22, bán dẫn 1V11

- Khối RF có nhiệm vụ:

+ Tuyến thu thực hiện biến đổi tín hiệu cao tần thu đ-ợc từ an ten thành tín hiệu trung tần 10,24MHz

+ Tuyến phát thực hiện biến đổi tín hiệu trung tần 10,24MHz thành tín hiệu cao tần có tần số bằng tần số làm việc của máy phát

+ Mạch trộn tần thứ hai của tuyến thu và trộn tần thứ nhất của tuyến phát 1V12  1V15

+ Mạch trộn tần lần 2 của tuyến phát 1V7 và 1V8

+ Mạch khuếch đại trung tần thu 1V3

+ Mạch khuếch đại cao tần phát 1V9 và 1V10

+ Mạch khuếch đại tần số ngoại sai 1V11

2.1.2 Khối trung tần IF

Tất cả các linh kiện trong khối này đều đ-ợc bắt đầu từ số 2

- Khối IF có nhiệm vụ:

+ Tuyến thu biến đổi tín hiệu trung tần thành tín hiệu âm tần, sau đó khuếch đại tín hiệu âm tần đủ lớn để đ-a đến loa và tai nghe

+ Tuyến phát biến đổi tín hiệu âm tần từ micrô (trong chế độ thoại) hoặc 1kHz (trong chế độ báo) thành tín hiệu trung tần 10,24MHz để đ-a sang khối RF

+ Tạo điện áp AGC để điều khiển chế độ khuếch đại cho các tầng khuếch

đại trung tần trong tuyến thu

- Khối IF gồm các mạch sau:

+ Mạch lọc thạch anh cho tuyến thu 2Z1

+ Mạch khuếch đại trung tần tuyến thu 2V3, 2V7 và 2V8

+ Các mạch lọc chế độ công tác 2Z2 (chế độ CW), 2Z3 (chế độ SSB) + Mạch tách sóng và khuếch đại điện áp AGC 2V10

+ Mạch giải điều chế tín hiệu thu 2N3

+ Mạch tiền khuếch đại âm tần 2V13 và 2V16

+ Mạch khuếch đại công suất tín hiệu âm tần thu 2N8

+ Mạch lọc tích cực trong chế độ NCW 2D3; 2N10

+ Mạch khuếch đại tín hiệu âm tần từ micrô trong tuyến phát 2N7; 2V26 + Mạch điều chế đ-ờng tín hiệu phát 2N9

+ Mạch khuếch đại trung tần đ-ờng tín hiệu phát 2N1; 2N2

+ Mạch điều khiển chọn mạch lọc chế độ CW hoặc SSB: 2V74 (SSB) và 2V84 (CW)

+ Mạch điều khiển nguồn 8V cung cấp cho tuyến thu 2D1; 2V47; 2V48;

Tất cả các linh kiện trong khối này đều đ-ợc bắt đầu từ số 3

- Khối vi xử lý có nhiệm vụ:

+ Cung cấp dữ liệu thay đổi hệ số chia của các mạch chia trong khối PLL, chọn mạch lọc thu và giải mã bàn phím

+ Cung cấp dữ liệu điều khiển cho khối ATU

+ Hiển thị tần số, chế độ làm việc và kênh nhớ của điện đài

+ Nhớ 24 kênh tần số làm việc

- Khối vi xử lý gồm các mạch sau:

+ CPU: 3D1

+ Mạch giao tiếp giữa CPU với mạch ATU là 3D2

+ Mạch giao tiếp CPU với bàn phím và mạch lọc thu là 3D3

2.1.4 Khối tổ hợp tần số (Mạch vòng khoá pha - PLL)

Các linh kiện trong khối đều đ-ợc bắt đầu từ số 4

- Khối tổ hợp tần số có nhiệm vụ:

+ Tạo ra dao động tại chỗ thứ nhất: f LO1 = 74,68  87,6799MHz, cấp cho

mạch trộn tần ba của tuyến phát và trộn tần một của tuyến thu

+ Tạo ra tần số dao động tại chỗ thứ 2: fLO2U và f LO2L

f LO2U = 61,44MHz dùng riêng trong chế độ USB

f LO2L = 81,92MHz dùng riêng trong chế độ LSB

cấp cho trộn tần lần hai của tuyến thu và trộn tần lần hai của tuyến phát

+ Tạo ra tần số dao động tại chỗ thứ 3: f LO3 = 10,24MHz, cấp cho mạch

giải điều chế của tuyến thu và điều chế cân bằng của tuyến phát

+ Tạo tần số dao động tại chỗ thứ 4: f LO4 = 1kHz cấp cho khối IF/LF dùng

riêng trong chế độ CW

- Thành phần của khối tổ hợp tần số gồm các mạch sau:

Các linh kiện trong khối đều đ-ợc bắt đầu từ số 7

- Nhiệm vụ của khối mạch lọc thu phát là lọc và cho qua các tần số tín hiệu thu nằm trong dải tần làm việc của điện đài để nâng cao độ chọn lọc tín hiệu cho tuyến thu và giảm phát xạ hài cho tuyến phát

- Khối mạch lọc thu phát gồm các phần mạch sau:

+ Mạch tự động điều h-ởng an ten ATU

+ Mạch lọc dải tần số từ 3  5MHz BPF1

+ Mạch lọc dải tần số từ 5  8MHz BPF2

+ Mạch lọc dải tần số từ 8  16MHz BPF3

2.1.6 Khối khuếch đại công suất PA

Các linh kiện trong khối đều đ-ợc bắt đầu từ số 6

- Nhiệm vụ của khối khuếch đại công suất là khuếch đại tín hiệu cao tần thuộc dải 3MHz  16.0000MHz tới công suất cần thiết để đ-a ra anten

- Khối khuếch đại công suất gồm các mạch sau:

+ Tầng tiền khuếch đại công suất 6V1

+ Hai tầng kích thích 6V2 và 6V3

+ Tầng khuếch đại công suất 6V4 và 6V5

+ Mạch cung cấp thiên áp cho tầng khuếch đại công suất và tầng tiền khuếch đại công suất 6V6 và 6V7

2.1.7 Khối công tắc, chuyển mạch và giắc cắm

2.1.8 Khối tự động điều h-ởng anten ATU

Các linh kiện trong khối đều đ-ợc bắt đầu từ số 8

- Nhiệm vụ của khối tự động điều h-ởng anten ATU là chọn điểm phối hợp tốt nhất cho các tần số công tác của máy với các loại anten khác nhau

- Khối tự động điều h-ởng ATU gồm các mạch sau:

+ Màn tinh thể lỏng và các phím chức năng điều khiển hoạt động của máy

2.2 phân tích nguyên lý hoạt động trên sơ đồ khối

2.2.1 Sơ đồ khối tuyến thu

2.2.1.1 Đ-ờng tín hiệu thu

Tín hiệu thu nhận đ-ợc có dải tần từ 3  15,9999MHz cảm ứng trên an ten qua mạch điều h-ởng, qua khối mạch lọc vào chuyển mạch thu phát (đang ở chế

độ thu) Sau khi qua ATU, tín hiệu có tần số t-ơng ứng sẽ qua một trong ba mạch lọc dải 3 5MHz hoặc 5  8MHz hoặc 8  16MHz Việc mở các mạch lọc dải t-ơng ứng với tần số làm việc đ-ợc thực hiện nhờ các tín hiệu điều khiển từ khối

vi xử lí đ-a đến các Rơ le 7K1,2; 7K3,4 và 7K5,6 Sau khi qua mạch lọc dải, tín hiệu cao tần đ-ợc đ-a đến khối RF để thực hiện đổi tần

Đầu vào của khối RF là mạch lọc thông thấp LPF Sau khi qua mạch lọc thông thấp, tín hiệu đ-ợc đ-a đến mạch trộn tần thu lần thứ nhất 1V1 và 1V2 Tại

đây tín hiệu cao tần có tần số fth = 3 15,9999MHz đ-ợc trộn với tần số dao động tại chỗ thứ nhất fLO1 = 74,68  87,6799MHz từ khối PLL đ-a đến Sau tầng trộn tần thu lần một, đ-ợc tín hiệu trung tần 1 (ftt1) nh- sau:

ftt1 = fLO1 - fth = (74,68  87,6799)MHz - (3 15,9999)MHz

Tín hiệu ftt1 = 71,68MHz sẽ lần l-ợt qua mạch lọc thạch anh 1Z1, qua mạch khuếch đại 1V3, qua mạch lọc thạch anh 1Z2 sau đó đến mạch trộn tần cân bằng kép (dùng chung cho cả tuyến thu và phát) gồm 4 đi ốt 1V12  1V15 để trộn với 1 trong 2 tín hiệu dao động tại chỗ thứ 2 (fLO2U và fLO2L) từ khối PLL đ-a

đến, tạo ra tín hiệu trung tần 2 (ftt2):

- Chế độ USB, CW sử dụng tần số fLO2U = 61,44MHz Khi đó ta có trung tần 2 sau trộn sẽ là:

CW Việc mở một trong hai mạch lọc này đ-ợc thực hiện nhờ 2V74, 2V75 và 2V84 t-ơng ứng Sau lọc tín hiệu trung tần thu đ-ợc khuếch đại bằng hai tầng 2V7 và 2V8

Đầu ra của 2V8 đ-ợc chia làm hai đ-ờng Một đ-ờng tín hiệu sẽ qua mạch giải điều chế 2N3 Tại 2N3 sẽ đ-ợc cấp một tín hiệu dao động tại chỗ thứ ba fLO3

= 10,24MHz từ khối PLL đ-a đến Sau mạch giải điều chế tín hiệu âm tần sẽ qua hai tầng khuếch đại âm tần 2V13 và 2V16, qua khối mạch lọc tích cực 2D3 và 2N10, qua chiết áp âm l-ợng, qua mạch SQL, qua mạch khuếch đại công suất âm tần 2N8 và ra loa Trong khối mạch lọc tích cực, khi máy thu làm việc ở chế độ SSB và CW tín hiệu âm tần sẽ đi thẳng qua các cực của vi mạch 4066 đến chiết

áp âm l-ợng Còn trong chế độ NCW tín hiệu âm tần sẽ thông qua vi mạch 4066

đến vi mạch 2N10 rồi quay trở lại vi mạch 4066 để đến chiết áp âm l-ợng Một đ-ờng tín hiệu ra của 2V8 sẽ đ-ợc đ-a đến tầng khuếch đại và tách sóng AGC 2V10 Tín hiệu AGC sẽ đ-ợc đ-a đến các mạch khuếch đại trung tần thu 2V8, 2V7 và 2V3

2.2.1.2 Một số giải pháp kỹ thuật sử dụng trong tuyến thu

- Để đảm bảo độ chọn lọc cao nhằm loại bỏ tác động của các loại nhiễu tần số

ảnh và nhiễu trung tần, sau mạch điều h-ởng an ten có sử dụng mạch lọc thông thấp và mạch lọc dải Các mạch lọc dải có dải thông phù hợp với các dải tần làm việc nh- sau:

bộ lọc tích cực để thu hẹp dải thông hơn nữa so với chế độ báo thông th-ờng

- Để đảm bảo độ ổn định của tín hiệu ra cho máy thu và một phần nào đó chống đ-ợc hiện t-ợng pha đinh (trong dải sóng ngắn), trong mạch điện tuyến thu

có sử dụng mạch tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại (AGC) cho các tầng khuếch đại trung tần của tuyến thu

- Các tần số trung tần 1 chọn cao hơn dải tần số tín hiệu công tác để đảm bảo

độ chọn lọc nhiễu tần số ảnh và chọn lọc nhiễu tần số trung gian

- Tần số ngoại sai 1 (dao động tại chỗ thứ nhất fLO1) chọn cao hơn dải tần công tác nhằm giảm hệ số bao tần, cho phép ổn định tần số ngoại sai dễ hơn Ngoài ra sự lựa chọn này cũng cho phép chọn lọc nhiễu ảnh tốt hơn

2.2.2 Sơ đồ khối tuyến phát

2.2.2.1 Chế độ phát thoại đơn biên

Để tạo ra tín hiệu cao tần trong chế độ phát thoại đơn biên, mạch điện của

điện đài đ-ợc thiết kế theo ph-ơng pháp trộn và lọc nhiều lần Cụ thể là thực hiện trộn tần ba lần với các tần số dao động tại chỗ một, hai và ba từ khối PLL đ-a

đến

Tín hiệu âm tần Äf (0,3 3,4kHz) từ micro vào khối IF/LF qua mạch lọc

âm tần, mạch khuếch đại micro 2N7, đến mạch hạn biên gồm hai đi ốt 2V20 và 2V21 nhằm tránh méo quá điều chế Sau đó qua tầng khuếch đại đệm emitơ 2V26 để đến mạch trộn phát 2N9 Tại 2N9 tín hiệu âm tần đ-ợc trộn với tần số

fLO3 = 10,24MHz (từ khối PLL đ-a đến) để tạo ra tín hiệu trung tần 2 có tần số trung tần 2 (ftt2):

- Chế độ USB, sử dụng tần số fLO2U = 61,44MHz Khi đó ta có trung tần 1 sau trộn sẽ là:

fth = fLO1 - ftt1 = (74,68  87,6799)MHz - (71,68MHz Äf) = (3,0000  15,9999)MHz  Äf (2-9)

ở đây: dấu (+) t-ơng ứng với tín hiệu USB

dấu (-) t-ơng ứng với tín hiệu LSB Tín hiệu cao tần này qua mạch lọc dải sau đó qua khuếch đại cao tần 1V9; 1V10, qua mạch lọc thông thấp để đến khối khuếch đại công suất

Khối khuếch đại công suất thực hiện khuếch đại tín hiệu cao tần đủ lớn để

đ-a ra an ten Tầng đầu của khối khuếch đại công suất là tầng tiền khuếch đại công suất 6V1, hai tầng kích thích 6V2 và 6V3, tiếp theo là tầng khuếch đại công suất 6V4 và 6V5, cuối cùng là phần cung cấp thiên áp cho tầng khuếch đại công suất và tầng tiền khuếch đại công suất 6V6 và 6V7

Từ khối khuếch đại công suất, tín hiệu đ-ợc đ-a qua mạch lọc dải đến khối tự động điều h-ởng ATU và cuối cùng đ-ợc đ-a ra anten

= 71,68MHz - 1kHz (2-11)

- Tần số tín hiệu đ-ợc tạo ra từ ftt1 và tần số fLO1 = 74,68  87,67 MHz:

fth = fLO1 - ftt1

= (3,0000  15,9999)MHz + 1KHz (2-12)

Nh- vậy từ (2-12), nhận thấy tín hiệu đầu ra trong chế độ CW lớn hơn tần

số mặt máy1KHz Có thể gọi đây là tín hiệu báo đơn biên biên trên - J2A

Nhận xét:

- Tín hiệu đơn biên đ-ợc tạo thành bằng ph-ơng pháp truyền thống là trộn và

nâng tần nhiều lần

- Biên d-ới và biên trên đ-ợc hình thành tại trung tần 2, có tần số khá cao Đây

là điểm khá đặc biệt so với các điện đài đơn biên khác (th-ờng tạo biên ngay lần

trộn phát đầu tiên) Sử dụng ý t-ởng này làm giảm nhẹ yêu cầu đối với các bộ lọc

biên sau trộn

2.2.3 Sơ đồ khối bộ tổ hợp tần số

Nh- đã đ-a ra ở mục 2.1.4, bộ tổ hợp tần số có nhiệm vụ tạo ra các tín

hiệu: dao động tại chỗ thứ nhất, thứ hai và thứ ba để cung cấp cho các mạch trộn

tần trong máy thu và máy phát của điện đài Trong đó:

- Tần số dao động tại chỗ thứ nhất: fLO1 = 74,68  87,6799MHz

- Tần số dao động tại chỗ thứ hai: fLO2U = 61,44MHz khi điện đài làm việc ở chế

độ USB và CW, và fLO2L = 81,92MHz khi điện đài làm việc ở chế độ LSB

- Tần số dao động tại chỗ thứ ba: fLO3 = 10,24MHz

Sau đây ta sẽ xét lần l-ợt các mạch chức năng

2.2.3.1 Mạch ổn định tần số cho dao động tại chỗ thứ nhất f LO1

Dao động dao động tại chỗ thứ nhất fLO1 tạo ra dải tần số 74,68 

87,6799MHz với b-ớc tần 100Hz Để ổn định tần số cho fLO1, do mạch đã ứng

dụng kỹ thuật DDS nên chỉ cần sử dụng một mạch vòng khoá pha Sơ đồ đ-ợc chỉ

ra trên hình 2-1

Nguyên lý hoạt động nh- sau:

Tần số dao động 74,68MHz  87,6799MHz từ mạch dao động VCO đ-ợc

đ-a tới mạch DDS lúc này có thể đ-ợc coi nh- một mạch chia có hệ số chia biến

đổi 4D4, có hệ số chia thập phân Hệ số chia đ-ợc thay đổi bằng cách thay đổi dữ

liệu lấy từ CPU đ-a vào 4D4 để lấy tần số ra luôn là 5,12MHz Tần số 20,48MHz

từ bộ dao động chuẩn qua mạch chia bốn 4D5 cũng tạo tần số 5,12 MHz chuẩn Hai tần số 5,12MHz đ-ợc qua mạch đệm 4D3, sau đó đến bộ so pha là tổ hợp của 4D2, 4D1 và 4N1 Nh- vậy mạch so pha sẽ so pha của 2 tín hiệu 5,12MHz tạo ra

từ dao động chuẩn 20,48MHz và dao động 74,68  87,6799MHz Khi mạch VCO mất ổn định, nhờ mạch vòng PLL điện áp một chiều sau mạch so pha (4D2, 4D1

và 4N1) cũng thay đổi theo, điều chỉnh mạch dao động VCO trở về dao động

đúng giá trị danh định Để hiểu rõ hơn về nguyên lý mạch DDS, xem 2.2.3.5

Mạch Unlock: Khi mạch so pha làm việc chính xác (khoá đ-ợc pha), tín

hiệu đầu ra mạch đệm 4D3 là mức thấp, ng-ợc lại sẽ là mức cao - khi đó, nó

"không khoá đ-ợc pha- Unlock " dao động tại chỗ thứ nhất sẽ bị cấm, đồng nghĩa

không cho phép thiết bị làm việc

Hình 2-1: Mạch vòng khoá pha ổn định tần số cho dao động tại chỗ thứ nhất

2.2.3.2 Mạch tạo tần dao động tại chỗ thứ hai (f LO2U và f LO2L )

Mạch tạo tần số dao động tại chỗ thứ hai có nhiệm vụ tạo ra tần số 61,44MHz cho chế độ USB và tần số 81,92MHz cho chế độ LSB

Để tạo ra tần số dao động tại chỗ thứ hai có tần số là 61,44MHz hoặc 81,92MHz, trong mạch có sử dụng các tầng nhân tần có hệ số t-ơng ứng là nhân

ba và nhân bốn từ dao động chuẩn thạch anh 20,48MHz:

DĐTA

(4V6) Chia 4 (4D5) Đệm 4D3 -TSF (4D2,1và4N1) ( 4N2, 4V6) VCO

DDS (4D4)

fLO2U = 20,48MHz x 3 = 61,44MHz (2-13)

2.2.3.3 Mạch tạo tần số dao động tại chỗ thứ ba f LO3

Mạch tạo tần số dao động tại chỗ thứ ba fLO1 dùng để tạo ra tần số 10,24MHz từ dao dộng thạch anh chuẩn 20,48MHz cấp cho các mạch trộn tần

trong tuyến thu, tuyến phát của điện đài

Tần số dao động chuẩn 20,48MHz từ mạch dao động thạch anh sau khi đã

đ-ợc khuếch đại bởi 4V6, 4V7 sẽ đ-ợc đ-a tới 4D5 để chia 2 (IC4D5 bao gồm hai mạch chia hai nối tiếp nhau, mạch tạo tần số fLO3 chỉ sử dụng một nửa IC 4D5 thực hiện chia hai):

Tần số 10,24MHz tạo ra sau mạch chia tần đ-ợc đ-a tới mạch lọc thạch anh 4Z1 có tần số cộng h-ởng trung tâm 10,24MHz Sau đó tần số này đ-ợc đ-a tới mạch trộn tần trong tuyến thu và tuyến phát của điện đài

2.2.3.4 Mạch tạo tần số 1kHz (CW)

Khi điện đài công tác ở chế độ CW, điện áp từ chân 12 của 4XS1 cấp cho 4V23; 4V22 khống chế mạch chia 4D7 Khi đó tần số 5,12MHz qua hai mạch chia 4D6, 4D7 (có hệ số chia cố định 5120) đ-ợc tần số 1kHz qua mạch lọc thông thấp LPF đ-a đến điều chế phát trong chế độ CW và qua khuếch đại âm tần

D

T F



Nh- vậy để tạo nên tín hiệu hình sin có tần số f, chỉ cần có không ít hơn 2

giá trị của nó trong chu kì T  1/ f là đủ Trên thực tế th-ờng dùng nhiều hơn 4 giá trị Ví dụ với 8 giá trị trong chu kì, nếu f D  1/T D  8MHz thì có thể tạo ra dao

động tần số f=1MHz bằng ph-ơng pháp này Việc tạo tín hiệu sin có tần số đã cho đ-ợc thực hiện nh- sau Với tần số lấy mẫu (rời rạc hóa) f D =f 0, pha hiện thời

của dao động đ-ợc xác định (tính) sau các khoảng thời gian T D Từ bộ nhớ chọn

ra một số tỉ lệ với giá trị của hình sin với pha nh- thế Nhờ bộ biến đổi số-t-ơng

tự, số đã chọn đ-ợc biến đổi thành điện áp Kết quả ở lối ra bộ biến đổi D/A điện

áp sẽ thay đổi từng nấc (xem hình 2-3a) LPF sau bộ biến đổi D/A dùng để tách lấy hài bậc 1 Nh- vậy sơ đồ cấu trúc DDS (xem hình 2-2) bao gồm: bộ tạo xung

nhịp (chuẩn), khối đặt tần số, khối tính pha hiện thời của hình sin có tần số đã cho, khối nhớ l-u giữ các số liệu về các trị của hình sin tại các pha khác nhau, bộ biến đổi D/A và LPF Thay cho khối nhớ có thể sử dụng khối tính toán, tại đây

theo ch-ơng trình xác định các giá trị hiện thời của hình sin đ-ợc tính toán trên

cơ sở các số liệu (nhập vào) về tần số cần thiết và pha hiện thời

s

Giả sử rằng khối tính toán pha cho phép tìm đợc 2N giá trị hiện thời của

nó Số này đ-ợc quyết định bởi dung l-ợng nhớ của thiết bị tính Trên tần số tổng hợp thấp nhất - fmin   f s 1/T s, toàn bộ 2N giá trị ứng với một chu kì T s, vì thế:

2

s

T T



  

Trên tần số f  p f s, cũng 2Ngiá trị pha đó lại ứng với pchu kì, và số gia

pha trên mỗi nhịp sẽ là (radian):

S S Sp s N pS

      

ở đây S là số hiệu của nhịp

Trong khối nhớ xảy ra sự l-ợng tử hóa theo pha, nghĩa là ghi các giá trị

của hình sin tại một loạt các giá trị rời rạc của pha Giả sử rằng số các trị ứng với

góc pha  bằng / 2 2k Khi đó b-ớc l-ợng tử hóa pha sẽ là:

1

2 2k

q 

Mỗi giá trị của pha l-ợng tử hóa đ-ợc gán t-ơng ứng với một số A i tỉ lệ

với trị tức thời của hình sin Để giảm dung l-ợng nhớ cần thiết, trong khối chỉ l-u

thông tin đối với góc vuông đầu tiên Thông tin này đ-ợc dùng cho 3 góc vuông còn lại với sự hiệu chỉnh pha t-ơng ứng Ví dụ nếu pha  nằm trong góc vuông

thứ 2 thì ta lấy các trị hình sin trong góc vuông 1 nh-ng cho góc   Khi đó số các giá trị A i cần l-u trong bộ nhớ sẽ bằng số các trị lợng tử hóa của pha trong phạm vi góc  tức là / 2 2k Các trị hiện thời của pha làm tròn đến giá trị l-ợng tử gần nhất iq, chính là các địa chỉ để lựa chọn A i từ khối nhớ Các số A i đ-ợc

l-ợng tử hóa trong phạm vi 0 đến 2n 1, nhận 1 trong 2n giá trị Việc l-ợng tử hóa pha và các trị tức thời A i dẫn đến sai lệch của dao động tổng hợp so với hình

sin, tức là làm xuất hiện các thành phần phụ có tính giả ngẫu nhiên trong phổ hình sin Tổng của chúng trong dải tần nào đó th-ờng gọi là tạp âm l-ợng tử

Giá trị trên của tần số nhịp bị hạn chế bởi sự tác động nhanh của bộ biến

đổi D/A Sự làm việc không lý t-ởng của nó trên các tần số cao dẫn đến sự xuất hiện các thành phần phổ phụ có thể có biên độ đáng kể

Ví dụ: Xác định các tham số bộ tổ hợp với các số liệu ban đầu sau:

6 0

Sử dụng các công thức trên ta tính đ-ợc:

Pha l-ợng tử Mã của pha

l-ợng tử

Biên độ l-ợng tử

Hình 2-3 biểu diễn đồ thị thay đổi điện áp bậc thang ở lối ra bộ biến đổi

số-t-ơng tự tùy thuộc vào số hiệu của mẫu S, xây dựng trên số liệu của bảng Sự thay đổi của pha l-ợng tử vào S biểu diễn bởi vạch thẳng đứng trên hình 2-3b Đ- -ờng gạch gạch trên hình b là sự thay đổi của pha không có l-ợng tử hóa Hình 2- 3c là các xung hình thành trong khối nhớ và là lệnh thay đổi cực tính điện áp ở lối

ra bộ D/A

DDS có -u điểm rất quan trọng là tốc độ điều chỉnh cao Thời gian điều chỉnh gồm thời gian điều chỉnh phần số của hệ thống (khoảng 2-3 chu kì xung

nhÞp) vµ thêi gian trÔ trong läc tÇn thÊp (tØ lÖ nghÞch víi d¶i th«ng, t¹i tÇn sè c¾t

S ự thay ðổi pha lýợng tử

Xung trong kh ối nhớ

H×nh 2-3

a)

b)

c)

2.2.3.6 Nhận xét chung

- Điện đài thiết kế làm việc ở chế độ đơn công, tuyến thu và tuyến phát sử dụng chung nhiều khối chức năng cho phép thiết bị có kết cấu gọn nhẹ Quá trình biến đổi dịch chuyển phổ tín hiệu tại các tuyến tần số của máy thu và máy phát là ng-ợc nhau cho phép thiết kế đơn giản, dễ dàng trong sửa chữa hiệu chỉnh

- Tuyến thu sau trộn tần lần thứ nhất đ-ợc đổi tần lên cho phép nâng cao độ chọn lọc nhiễu ảnh, nhiễu trung gian tránh đ-ợc nhiễu gây ra do những đài phát thanh quảng bá sóng trung của địa ph-ơng có công suất lớn, ngoài ra nó còn cho phép đơn giản hơn cho việc thiết kế tuyến cao tần mà ở đây chỉ cần sử dụng 3 bộ lọc giải t-ơng ứng với các băng tần mà không cần các đồng chỉnh mạch cao tần cộng h-ởng theo tần số tín hiệu

- Tuyến xử lý tín hiệu ở khối IF chỉ cần sử dụng 1 bộ lọc đơn biên biên d-ới cho phép dùng chung cho cả tín hiệu USB và LSB nhờ tuyến cao tần RF sử dụng

2 tần số riêng biệt của dao động tại chỗ thứ 2 (fLO2U và fLO2L) cho bộ trộn tần dùng chung cho thu và phát

- Tuyến PLL sử dụng 1 mạch vòng khoá pha đơn giản do ứng dụng công nghệ DDS, t-ơng đ-ơng nh- 2 mạch vòng PLL liên tiếp nhau điều chỉnh thô và tinh cho phép tạo và ổn định tần số trong 1 dải tần rộng, b-ớc tần nhỏ 100Hz

Ch-ơng 3

Phân tích sơ đồ nguyên lý

Ch-ơng 2 đã phân tích nguyên lý làm việc của điện đài trên sơ đồ khối Ch-ơng 3 này sẽ tập trung phân tích các mạch nguyên lý cụ thể ứng dụng để giải quyết các vấn đề mà ch-ơng tr-ớc đã đặt ra Các mạch nguyên lý này sẽ đ-ợc nghiên cứu theo chức năng từng khối chính đã đ-ợc xây dựng cho điện đài Ngoài sơ đồ đ-ợc trích dẫn, tham khảo thêm sơ đồ nguyên lý các khối phần Phụ lục

3.1 mạch lọc dải BPF

Trong tuyến thu khối mạch lọc dải có nhiệm vụ loại bỏ các thành phần tần

số nằm ngoài dải tần làm việc của điện đài để nâng cao độ chọn lọc tín hiệu cho máy thu, loại bỏ ảnh h-ởng của nhiễu tần số ảnh và tần số trung tần đối với tín hiệu thu Trong tuyến phát có nhiệm vụ loại bỏ các hài không mong muốn và bảo

vệ tầng khuếch đại công suất Sơ đồ nguyên lý đ-ợc chỉ ra trên hình 3-1

Khối mạch lọc dải đ-ợc phân chia thành 3 băng tần gồm các mạch sau:

- Dải tần 3  5MHz, mạch lọc BPF1 đ-ợc chọn

- Dải tần 5  8MHz, mạch lọc BPF2 đ-ợc chọn

- Dải tần 8  16MHz, mạch lọc BPF3 đ-ợc chọn

Giả sử đặt tần số làm việc cho điện đài là 4,0MHz, khi đó chân 2 của 7XS1

đ-ợc nối đất, nh- vậy sẽ có dòng chảy qua cuộn dây làm việc của 2 rơle 7K1 và

7K2 (do mức điện áp +12VDC luôn đ-ợc đặt vào một đầu của rơle) Khi rơ le làm việc, các tiếp điểm t-ơng ứng sẽ đ-ợc đóng, mạch lọc BPF1 đã đ-ợc chọn

Khi tần số làm việc của điện đài nằm trong dải tần từ 5  8MHz hoặc từ 8

7XS2:1 7XS2:2 7XS2:3 7XS2:4

2.2mH

7C1 7C2 7C3

7C4 7C5

7C6 7C7 7C8

7C9 7C10

7C11 7C12 7C13

7C14 7C15

7C16 7C17

62

820 20

220 130

100

100 7C18

5/20 7C19 220

7R1 7R2

7R3 7R4 7R5

22k

22k

60 47k

100k

7V2

7V1 2AP9 2AP9

7XP1

7XP2 Tới ATU

Kiểm tra 7W2

Từ khối KĐCS

Hình 3-1: Sơ đồ nguyên lý mạch lọc dải BPF

3.2 Khối cao tần RF

Khối cao tần RF có các nhiệm vụ sau:

- Trong tuyến thu thực hiện biến đổi tín hiệu thu từ anten có tần số nằm trong dải tần từ 3MHz 16MHz thành tín hiệu trung tần 10,24MHz, sau đó khuếch đại tín hiệu này đủ lớn để cấp cho khối IF/LF Phần mạch cao tần này đảm bảo độ nhạy cần thiết cho máy thu

- Trong tuyến phát thực hiện biến đổi tín hiệu trung tần 10,24MHz từ khối IF/LF đ-a tới thành tín hiệu cao tần có tần số nằm trong dải tần làm việc của điện

đài, sau đó khuếch đại tín hiệu này tới đủ lớn để cấp cho tầng khuếch đại công suất

Sơ đồ nguyên lý của khối cao tần RF xem phần Phụ lục Sau đây sẽ phân tích một số mạch nguyên lý nằm trong khối cao tần RF này

470

1C12 1V2

1R4 1000p

1C6 30p

0.01u

10p 1R1

470 1V1

1C13

Hình 3-2: Mạch lọc thông thấp và trộn tần 1 thu

Mạch trộn tần là loại trộn tần cân bằng sử dụng hai bán dẫn tr-ờng 1V1, 1V2 loại 2SK125 Điện áp +8V từ giắc 1XS3 qua mắt lọc dùng 1C2; 1L1; tụ lọc nguồn 1C13, 1R4 và cuộn sơ cấp của biến áp 1T2 tới định thiên cho bán dẫn Tín hiệu thu ghép từ biến áp 1T1 đ-ợc đ-a vào mạch trộn để trộn với tần số dao động tại chỗ thứ nhất fLO1 = 74,68  87,6799MHz từ khối PLL qua mạch khuếch đại 1V11 đ-a tới

Trong sơ đồ nguyên lý của mạch trộn tần ta thấy: Điện áp tín hiệu đ-a vào cực nguồn S của hai bán dẫn là ng-ợc pha, điện áp dao động ngoại sai đ-a vào cực cửa G của hai bán dẫn là đồng pha Do đó tại đầu ra của mạch trộn tần không còn dao dộng ngoại sai và thành phần hài bậc chẵn của tín hiệu Vì vậy sẽ dễ dàng lọc đ-ợc thành phần tần số mong muốn Ngoài ra với mạch trộn tần này có thể tăng đ-ợc dải động tín hiệu vào, tăng dòng ra và giảm đ-ợc hiện t-ợng điều chế giao thoa Tín hiệu ra sau mạch trộn sẽ đ-ợc lọc bằng mạch lọc thạch anh 1Z1 có tần số cộng h-ởng 71,68MHz để lấy tín hiệu trung tần một và loại bỏ các thành phần nhiễu kênh lân cận

3.2.2 Mạch khuếch đại trung tần 1 thu 71,68MHz

Mạch khuếch đại trung tần một sử dụng bán dẫn tr-ờng 1V3 (3SK131) mắc theo sơ đồ cực nguồn chung Điện áp Rx AGC (từ chân 6 của 10XP7) qua mắt lọc 1C67; 1R5 cấp thiên áp động cho 1V3 Điện áp Rx8V (từ chân 5 của 10XP7) cấp cho cực máng của 1V3, đồng thời đ-ợc đ-a qua một cuộn của biến

áp 1T5 để mở điốt 1V4 nối đ-ờng tín hiệu thu (1V5 lúc này đ-ợc đóng nhằm ngăn cách với mạch tuyến phát) Điện trở 1R6 làm nhiệm vụ hồi tiếp âm dòng

điện một chiều để ổn định chế độ công tác cho bán dẫn tránh ảnh h-ởng của nhiệt

độ và sự thay đổi nguồn cung cấp tới hệ số khuếch đại của tầng, tụ C120 nối cao tần Tải ra của mạch khuếch đại trung tần một là khung cộng h-ởng tạo bởi 1C22

và cuộn sơ cấp của biến áp 1T5 có tần số cộng h-ởng trung tâm là 71,68MHz Khung cộng h-ởng này có nhiệm vụ loại bỏ các hài không mong muốn do mạch khuếch đại sinh ra

3.2.3 Mạch trộn tần dùng chung cho thu và phát

Mạch trộn tần này có nhiệm vụ:

- Đối với tuyến thu, mạch biến đổi tín hiệu trung tần một có tần số 71,68MHz thành tín hiệu trung tần hai có tần số 10,24MHz để cấp cho khối trung tần IF

- Đối với tuyến phát, mạch biến đổi tín hiệu trung tần hai có tần số 10,24MHz từ khối trung tần IF đ-a đến thành tín hiệu có tần số cao hơn 71,68MHz để cấp cho trộn tần 2 tuyến phát

Mạch nguyên lý đ-ợc chỉ ra trên hình 3-3

Về kết cấu, đây là mạch trộn tần cân bằng kép dùng 4 điốt 1V12  1V15, gồm hai mạch trộn tần cân bằng mắc nối tiếp với nhau Trong chế độ thu, tín hiệu qua biến áp 1T8 để vào mạch trộn Trong chế độ phát, tín hiệu qua biến áp 1T9 vào mạch trộn Với mạch trộn tần này tại đầu ra chỉ có thành phần tần số f = fNS

ft/h còn các thành phần khác đều bị triệt tiêu, vì vậy có thể dễ dàng tách đ-ợc thành phần tần số mong muốn Điện áp ngoại sai hai qua phân áp 1R2, 1R11 cũng đ-ợc đ-a tới mạch trộn Khi điện đài làm việc ở chế độ LSB, tần số dao

động ngoại sai đ-a vào mạch trộn là 81,92MHz Khi điện đài làm việc ở một trong ba chế độ USB; CW hoặc NCW, tần số dao động ngoại sai là 61,44MHz

Mạch trộn tần này đ-ợc sử dụng chung cho tuyến thu và tuyến phát do đó ng-ời ta sử dụng các khoá điện tử 1V4, 1V5 để ngăn ảnh h-ởng của các mạch trong máy thu tới máy phát và ng-ợc lại

0

0

1V12 ISS86

ISS86

ISS86 ISS86

1V13 1V14 1V15 1XS2

4p

1R13 2.2k

1C69 4p

*

1R10 8.2k 8.2k

1R12 1R11 150

*

1L5 0.03uH

71.68MHz

Tx Rx

10.24MHz

Tx Rx

Từ PLL

61.44MHz/USB

81.92MHz/LSB

Hình 3-3: Mạch trộn tần dùng chung cho thu và phát

3.2.4 Mạch khuếch đại dao động tại chỗ thứ nhất

Mạch khuếch đại sử dụng bán dẫn 1V11 mắc theo sơ đồ emittơ chung dùng khuếch đại điện áp tín hiệu dao động tại chỗ thứ nhất fLO1 từ tuyến PLL có dải tần từ 74,68  87,6799MHz đủ lớn để cấp cho mạch trộn tần một của tuyến

thu và mạch trộn tần hai của tuyến phát Mạch điện nguyên lý đ-ợc chỉ ra ở hình 3-4

Phần tử tích cực của mạch là bán dẫn 1V11(2SC2053) mắc theo sơ đồ emittơ chung Điện áp +8V qua 1R15; 1R16 định thiên áp bagiơ cho bán dẫn, cuộn 1L7 là cuộn chặn cao tần Tín hiệu dao động sau khuếch đại qua mạch lọc tạo bởi 1L8; 1L9; 1C36  1C39 đ-ợc đ-a tới cực G của mạch trộn tần tuyến thu thứ nhất và qua biến áp 1T11 đến mạch trộn tần tuyến phát

0

HI

0

1L6 6.3uH

1L7 100uH

1V11 2SC2053 1XS1

1C36 3p

1C37 5p 1C391.5p

1R17 33

1C38 15p 1C403p 1R19680

8V

2R18 220

số nằm trong dải tần 3MHz 16MHz qua

3.2.6 Mạch khuếch đại phát 1V9, 1V10

Mạch khuếch đại phát 1V9 và 1V10 có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu sau trộn tần phát lần cuối đủ lớn để cấp cho mạch khuếch đại công suất làm việc

- Tầng khuếch đại thứ nhất dùng bán dẫn tr-ờng 1V9 (3SK131) mắc theo sơ

đồ cực nguồn chung Điện trở 1R35; 1R37 cấp thiên áp cho cực cửa G1 của bán dẫn Tụ 1C57 ngắn mạch tín hiệu xoay chiều tránh hồi tiếp dòng xoay chiều gây

tự kích cho mạch Nguồn TX8V qua 1R49; 1R38 cấp thiên áp cho cực D của bán dẫn Điện áp chống quá dòng cho khối khuếch đại công suất từ chân 7 của giắc cắm 1XS3 qua 1R40 đ-ợc đ-a vào cực G2 của bán dẫn để thay đổi hệ số khuếch

đại của mạch nhằm giảm mức tín hiệu đ-a vào khối khuếch đại công suất khi dòng tiêu thụ của khối khuếch đại công suất lớn hơn giá trị danh định

- Tầng khuếch đại thứ hai sử dụng bán dẫn 1V10 (2SC2053) mắc theo sơ đồ emittơ chung có sử dụng hồi tiếp âm dòng điện nhờ điện trở 1R41 Điện trở 1R39; 1R40 định áp bagiơ cho bán dẫn Điện áp TX8V qua 1R43; 1R42 cấp thiên áp colectơ cho 1V10 Tín hiệu sau khi đã đ-ợc khuếch đại từ colectơ của 1V10 qua biến áp dải rộng 1T12, qua mạch lọc thông cao 1L3; 1C62  1C66 đến giắc cắm 1X3 đến khối khuếch đại công suất

0

0 0

1L12

1V7 3SK131

8.2 1R23

1C53

1R32

1R28 100k 1R20

4p 1R27

390

150

1C52 228

1R31 1R26 1R21

2.2uH 228

100uH

1T11

3.3uH 1R25

0.01

68

3 -15.

9M Hz

1.5p

1R29

1C50 0.1

1C47 1000

71.68MHZ

22p 1C45

100

1C44 100

ĐếnKĐCT

1C51 0.1

1T10

1R34

330

1C49 1000

10k

Hình 3-5: Mạch trộn tần phát và lọc dải

3.3 Khối trung tần IF

Khối trung tần IF có các nhiệm vụ sau:

- Điều chế, giải điều chế tín hiệu thoại đơn biên (USB và LSB) và tín hiệu báo

CW

- Tạo điện áp AGC cấp cho các mạch khuếch đại trung tần trong máy thu để

ổn định mức âm tần ra tai nghe

- Tạo điện áp ALC cấp cho các mạch khuếch đại trung tần trong máy phát để

ổn định công suất phát cao tần của điện đài

- Tạo điện áp điều chỉnh chống quá dòng cho khối khuếch đại công suất

- Tạo điện áp 8V cho các mạch chung trong toàn máy, điện áp Tx8V trong chế độ phát và điện áp Rx8V trong chế độ thu

Sơ đồ nguyên lý của khối trung tần IF xem phần phụ lục D-ới đây sẽ phân tích một số mạch nguyên lý nằm trong tuyến thu và tuyến phát thuộc khối trung tần IF của điện đài XD-D9B1

3.3.1 Tuyến thu

3.3.1.1 Tuyến trung tần 10,24MHz

Tuyến trung tần 10,24MHz trong khối IF/LF quyết định tới độ chọn lọc cũng nh- độ nhạy của máy thu vì ở tần số thấp ta dễ thiết kế đ-ợc các mạch khuếch đại có hệ số khuếch đại cao, ổn định và các mạch lọc có hệ số chữ nhật (KCN) cao

đại của mạch khi tín hiệu thu thay đổi, điều này giúp chống đ-ợc hiện t-ợng pha

đinh trong quá trình truyền lan sóng ngắn, không làm ảnh h-ởng tới mức tín hiệu

âm tần đầu ra 2RP7 dùng để điều chỉnh độ khuếch đại của tầng khuếch đại trung

2Z2 10.239MHz

4.7k

2R200

4700

100 10k

TR 8V

2R16

2R159 2C4

2R163 2R15

4700 2R210

2R81

2R85 100

2R162 2R160

2R14

4700 2V70

47k

100uH

Từ trộn tần phát 1 IN4148

1.5k

2C115

2.2k 0.01

2R 61

Tx 8

V

10k

2R155 2.2k

2V69

ISS53

2V78

2R153 IN4148

1k

2.2k 0.01

IN4148

Hình 3-6: Mạch chọn bộ lọc SSB và CW

Tần số cộng h-ởng của mạch lọc CW là 10,239MHz, tần số cộng h-ởng của mạch lọc SSB là 10,2385MHz (Lọc biên tần d-ới - Xem lại ch-ơng 2, phân tích nguyên lý hoạt động trên sơ đồ khối) Một trong hai mạch lọc sẽ đ-ợc chọn tuỳ theo chế độ làm việc của điện đài, việc chọn bộ lọc đ-ợc thực hiện nh- sau:

- Khi điện đài làm việc ở chế độ CW, chân 7 của giắc 2XS8 có điện áp thấp

Điện áp này qua 2R200 đặt vào bagiơ của bán dẫn 2V84 làm bán dẫn này thông,

do đó điện áp 8V từ emittơ qua mặt ghép E-C của 2V84; qua điốt 2V78 và các

điện trở 2R159; 2R160; 2R167; 2R207 đặt vào anốt của hai điốt 2V69; 2V72 làm hai điốt này thông và mạch lọc chế độ CW sẽ đ-ợc chọn Đồng thời điện áp 8V qua điốt 2V79; 2R208 đặt vào Bagiơ của 2V75 làm bán dẫn này thông, bagiơ của 2V74 coi nh- chập đất (do điện trở RCE của mặt ghép của 2V74 rất nhỏ), bán dẫn

2V74 đóng, nguồn +8V từ colectơ của 2V74 không đ-ợc đ-a tới để mở cho hai

điốt 2V67 và 2V74 do đó mạch lọc SSB không đ-ợc chọn

- Khi điện đài làm việc ở chế độ USB hoặc LSB, chân 7 của 2XS8 có nguồn +8V qua 2R200 đặt vào bagiơ của 2V84 làm bán dẫn này đóng Khi bán dẫn 2V84 đóng dẫn tới bán dẫn 2V75 cũng đóng làm điện áp tại bagiơ của 2V74 có mức cao do đó bán dẫn này thông Điện áp +8V từ colectơ của 2V74 qua mặt ghép C-E và các điện trở 2R154; 2R156; 2R162; 2R163 đặt vào anốt của hai điốt 2V67; 2V74 làm hai điốt này thông do đó mạch lọc 2Z3 đ-ợc chọn

Mạch lọc chế độ CW, SSB đ-ợc dùng chung cho cả máy thu và máy phát,

do đó ng-ời ta phải sử dụng các khoá điện tử là các điốt 2V4; 2V5; 2V6; 2V27 để ngăn cách ảnh h-ởng của một số mạch trong máy thu tới máy phát Trong chế độ thu điện áp Rx8V sẽ mở hai điốt 2V4; 2V6 và đóng hai điốt 2V5; 2V7 Trong chế

độ phát sẽ ng-ợc lại

3.3.1.2 Mạch tách sóng đơn biên (IC 2N3)

Mạch tách sóng có nhiệm vụ tách lấy tín hiệu âm tần (0,3  3,4kHz) hoặc tín hiệu báo 1kHz từ tín hiệu trung tần hai ftt2 = 10,24MHz để cấp cho tuyến khuếch đại âm tần Sơ đồ nguyên lý đ-ợc chỉ ra trên hình 3-7

0

H I

2N3

1 3 6 4 7

IN41482V51 2C620.01

Tới KĐÂT

2R100

Từ

KĐTT

22 2C41

2R103

TR 8V 2R127

4700

100

NS 10.24MHz

3.3k 2C36

100 0.01

Mạch tách sóng sử dụng IC 2N3 loại PC1037 Tín hiệu trung tần hai từ mạch khuếch đại trung tần 2V8 đ-a vào chân 5 của IC, tín hiệu dao động tại chỗ thứ fLO3 = 10,24MHz từ khối PLL đ-ợc đ-a vào chân 7 của IC Điện áp Rx8V qua 2R102, qua tụ lọc 2C42; 2C43 đ-a vào chân 1 cấp nguồn cho IC Tín hiệu âm tần

ra sau mạch tách sóng đ-ợc đ-a tới mạch khuếch đại đệm emittơ lặp lại 2V13 Nhiệm vụ chính của mạch lặp này là phối hợp trở kháng giữa mạch tách sóng với mạch tiền khuếch đại công suất âm tần

3.3.1.3 Tuyến khuếch đại âm tần 2V16, 2N8

Tuyến khuếch đại âm tần của máy thu trong khối IF có nhiệm vụ khuếch

đại tín hiệu âm tần, tín hiệu báo 1kHz đủ lớn để đ-a ra tai nghe

Tuyến khuếch đại âm tần gồm:

- Mạch tiền khuếch đại công suất âm tần sử dụng bán dẫn 2V16 loại 3DG111 mắc theo sơ đồ emittơ chung Điện trở 2R149 hồi tiếp âm dòng điện một chiều để

ổn định chế độ công tác cho bán dẫn, tụ 2C50 ngắn mạch thành phần xoay chiều

Điện trở 2R144; 2R147 định áp bagiơ cho cho bán dẫn Nguồn Tx8V qua điện trở 2R148 cấp thiên áp cho colectơ của 2V16 Chiết áp 2RP10 để thay đổi mức công suất âm tần ra của mạch Tín hiệu âm tần đã đ-ợc khuếch đại từ colectơ của 2V16 sau khi qua mạch lọc tích cực; mạch triệt tiếng rào; chiết áp điều chỉnh âm l-ợng ngoài mặt máy đ-ợc đ-a tới mạch khuếch đại công suất âm tần

0

0

HI

1 2

3 4

56

8 2N8

+

2T8 2XS8:4

2C55 12V

6

51

2C54

2C51 1mH

4.7k

Hình 3-8: Mạch khuếch đại công suất âm tần

- Mạch khuếch đại công suất âm tần 2N8 dùng vi mạch (LM386-4) để khuếch

đại tín hiệu âm tần đạt công suất từ 10mW  100mW cấp cho tai nghe Nguồn 12V từ chân 14 của 2XS8 qua 2L8 qua tụ lọc 2C57 vào chân 6 để cấp cho IC Tín hiệu âm tần đ-ợc đ-a vào chân 3 và sau khi đã đ-ợc khuếch đại đ-ợc đ-a ra chân

5 của IC, qua biến áp âm tần 2T8 để tới tai nghe Mạch điện nguyên lý đ-ợc chỉ

ra trên hình 3-8

3.3.1.4 Khối mạch lọc tích cực (IC2D3, 2N10)

Khối mạch lọc tích cực có nhiệm vụ thu hẹp giải thông của máy thu trong chế độ NCW để làm tăng độ nhạy và độ chọn lọc cho máy thu Mạch điện nguyên lý đ-ợc chỉ ra trên hình 3-9

0 0

3.94k

36k 2R

7

10u

47

36k 100

1

2C126

2R19

2R168 7

+ 2C117

2C124

2C128 2k 2k

Hình 3-9: Sơ đồ nguyên lý mạch lọc tích cực