KỸ THUẬT THU PHÁT vô TUYẾN điện đề tài phân tích chi tiết tầng tách sóng biên độ và tiền khuếch đại âm tần máy thu AM đổi tần

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ KHOA VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ ĐỒ ÁN MÔN HỌC KỸ THUẬT THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN Đề tài: Phân tích chi tiết tầng tách sóng biên độ tiền khuếch đại âm tần máy thu AM đổi tần Sinh viên thực hiện: Vũ Việt Lâm Lớp: ĐTVT17 Mã sinh viên: 18150198 Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Minh Giảng Máy thu AM đổi tần I Nhiệm vụ tiêu kỹ thuật máy thu vô tuyến Các nhiệm vụ máy thu vô tuyến - Từ tập hợp dao động điện anten thu trường điện từ bên khơng gian cảm ứng vào, thực tách lấy tín hiệu cao tần cần thu nhận từ máy phát truyền tới - Khuếch đại tín hiệu cao tần thu nhận - Thực giải điều chế (tách sóng) để tách lấy tín hiệu tin tức (tín hiệu điều chế) từ tín hiệu cao tần thu nhận - Khuếch đại tín hiệu tin tức sau tách sóng - Tái tạo lại tin tức Các tiêu kĩ thuật A Độ nhạy • Độ nhạy máy thu xác định giá trị nhỏ sức điện động EA hay cơng suất PA tín hiệu cần thu anten để thiết bị cuối làm việc bình thường (với độ tin cậy sai số cho phép) EAmin hay PAmin có giá trị nhỏ máy thu có độ nhạy cao • Độ nhạy máy thu phụ thuộc vào hệ số khuếch đại máy thu, hệ số khuếch đại máy thu lớn độ nhạy cao Ngồi độ nhạy máy thu phụ thuộc vào nhiễu tác động Khi mức nhiễu nhỏ mức tín hiệu việc thu tín hiệu dễ dàng, mức nhiễu so sánh với mức tín hiệu khơng thu nhận tín hiệu Do điều kiện tác động nhiễu bên ngồi máy thu có mức độ khác (phụ thuộc vào thời gian dải tần công tác), nên xác định độ nhạy máy thu người ta xác định ảnh hưởng tạp âm nội gây (thơng qua tỉ số tín/tạp) Máy thu có tạp âm nhỏ độ nhạy cao B Dải tần công tác fmin - fmax • Dải tần công tác máy thu giống máy phát Nó dải tần số làm việc máy thu mà tiêu chất lượng thay đổi giới hạn cho phép Đôi số điện đài, dải tần công tác máy thu khác với dải tần công tác máy phát Trong fmax máy thu chuyên dụng, hệ số bao tần kb = fmin lớn, dải tần cơng tác phân chia thành băng tần để đảm bảo tiêu kĩ thuật đồng tồn dải tần cơng tác C Độ chọn lọc • Độ chọn lọc đánh giá khả máy thu làm suy giảm tín hiệu tần số khác với tần số cơng tác (tần số tín hiệu cần thu) Khó khăn làm suy giảm nhiễu có tần số gần với tần số tín hiệu cần nhận (nhiễu lân cận) Vì để đánh giá độ chọn lọc máy thu đưa độ chọn lọc nhiễu lân cận Để thực chọn lọc theo nhiễu lân cận, người ta sử dụng hệ thống chọn lọc phức tạp đánh giá đặc tuyến cộng hưởng máy thu Đối với máy thu đổi tần ngồi độ chọn lọc nhiễu lân cận cịn có độ chọn lọc nhiễu ảnh độ chọn lọc nhiễu trung gian D Các tiêu chất lượng tin tức thu • Các tiêu chất lượng tin tức thu gồm có dải âm tần (với tín hiệu âm thanh), tốc độ truyền tin (cho truyền tin tức điện báo), độ méo ảnh sai mẫu (với tín hiệu hình) Tùy thuộc vào thiết bị cuối, yêu cầu tiêu đầu khác (điện áp, cơng suất) Độ méo tín hiệu đầu máy thu thường đánh giá theo hệ số méo phí tuyến E Cơng suất Pra • Cơng suất Pra cơng suất tín hiệu đưa tới thiết bị cuối II Sơ đồ khối nguyên lý làm việc máy thu điều chế biên độ Sơ đồ khối máy thu vô tuyến AM Chức nhiệm vụ khối - Anten: Thực biến đổi sóng điện từ tác động thành dao động điện cảm ứng - Mạch vào: Thực ghép anten với máy thu sơ chọn lọc lấy tín hiệu có tần số cần thu nhận Mạch vào gồm hệ thống mạch lọc cộng hưởng điều chỉnh tần số cần thu nhận lọc dải tần xác định - Tầng khuếch đại cao tần: dùng để khuếch đại tín hiệu dải tần cơng tác máy thu Các khuếch đại cao tần đa số khuếch đại cộng hưởng khuếch đại dải Nhờ hệ thống cộng hưởng sử dụng khuếch đại cao tần mạch vào đảm bảo cho máy thu thực nhiệm vụ suy giảm loại nhiễu dải tần số tín hiệu Mạch vào tầng khuếch đại cao tần gọi tuyến tần số tín hiệu (hay tuyến cao tần) máy thu - Bộ tách sóng biên độ: Có nhiệm vụ tách lấy tín hiệu điều chế biên độ (tin tức) từ tín hiệu cao tần thu nhận Tùy theo dạng điều chế tín hiệu cao tần, ta phải dùng tách sóng tương ứng để thực tách sóng - Bộ khuếch đại tín hiệu điều chế: Thực khuếch đại tin tức sau tách sóng (tín hiệu điều chế) đến mức đủ lớn để đưa tới thiết bị cuối máy thu - Thiết bị cuối: làm nhiệm vụ tái tạo lại tin tức Tùy thuộc vào dạng tin tức cần tái tạo, thiết bị cuối có dạng khác nhau: loa, máy fax, hình - Nguồn ni: có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho máy làm việc III Phân tích sơ đồ máy thu AM đổi tần Sơ đồ nguyên lý Sơ đồ khối máy thu AM đổi tần lần *Chức khối: - Mạch vào: Là mạch thu nhận tín hiệu từ khơng gian - Mạch khuếch đại cao tần: Có chức khuếch đại tín hiệu cao tần từ mạch vào để đưa đến mạch trộn tần - Mạch trộn tần: Mạch tạo tần số dao động nội, để trộn với tín hiệu cao tần tạo tần số trung gian -Mạch khuếch đại trung gian: Có chức khuếch đại tín hiệu trung gian lên đủ mạnh để đưa đến mạch tách sóng -Mạch tách sóng biên độ: Có chức tách tín hiệu âm tần khỏi sóng mang cao tần -Mạch tiền khuếch đại âm tần: Có chức tiếp nhận tín hiệu đầu vào và khuếch đại lên lượng thay đổi được (có hệ số khuyếch đại áp) để đưa tới khuếch đại chính.  - Mạch khuếch đại cơng suất âm tần: Có chức khuếch đại tín hiệu âm đủ mạnh đưa ra loa Phân tích chi tiết A.Phân tích chi tiết tầng tách sóng biên độ - Sơ đồ mạch điện: - Tác dụng linh kiện: + L3: ghép tín hiệu đầu mạch KĐTG làm đầu vào mạch tách sóng biên độ + D1: phần tử tách sóng + C6: phần tử phóng nạp điện + D1, C6: đóng vai trị mạch chỉnh lưu cao tần, có tác dụng chỉnh lưu lọc thành phần tín hiệu trung tần, giữ lại thành phần tín hiệu âm tần + R4: Biến trở làm thay đổi tín hiệu đưa đến tầng phần làm thay đổi âm lượng máy thu - Ưu điểm: Rất đơn giản thơng dụng Nhược điểm: Vì mạch sử dụng diode mà diode lại khơng khuếch đại tín hiệu nên tín hiệu tách sóng nhỏ - Đặc điểm mạch điện: + Đây mạch tách sóng biên độ sử dụng Diode Do mạch hoạt động tần số trung tần nên việc chọn loại Diode giá trị tụ C phải phù hợp + Do tác dụng chỉnh lưu Diode nên có nửa chu kỳ dương tín hiệu điều biên Diode Khi điện áp tăng tụ C nạp, điện áp giảm tụ C phóng điện qua điện trở R Do nạp phóng điện tụ C nên điện áp đầu tách sóng điện áp tụ điện C biến đổi theo đường bao điện áp cao tần đầu vào Đây tín hiệu tin tức cần tách lấy B.Phân tích chi tiết tầng tiền khuếch đại âm tần • Sơ đồ mạch điện • Tác dụng linh kiện +) C1: Tụ ghép tầng, ghép tầng tách sóng biên độ tầng tiền khuếch đại âm tần, điện áp trôi từ tầng trước không đưa đến tầng sau +) R1, R2: mạch phân áp tạo thiên áp cho cực bazơ transistor Q4 IV +) Q4: Transistor pnp phần tử tích cực → khuếch đại tín hiệu +) CE: nối tín hiệu xoay chiều từ cực E xuống đất → hồi tiếp âm dòng điện chiều +) RE: phần tử hồi tiếp → ổn định điểm làm việc tĩnh cho mạch +) T1: cấp nguồn cho cực Colector transistor Q4 thông qua cuộn dây biến áp (cấp 0V mặt chiều) +) R3, C3: hình thành khâu lọc thơng thấp có tác dụng khử ghép kí sinh tầng • Đặc điểm: +) Đây sơ đồ emitơ chung hồi tiếp âm dịng chiều +) Tín hiệu Ura ngược pha so với tín hiệu Uvào • Ưu điểm: +) Mạch có hệ số khuếch đại điện áp lớn Ku = S.R +) Mạch có hệ số khuếch đại dịng điện lớn: Ki = β +) Trở kháng vào trung bình: Zv vài trăm đến hàng 1000Ω +) Trở kháng cao: Zra 5KΩ đến 50KΩ • Nhược điểm +) Làm việc tần số cao ổn định → Sơ đồ emitơ chung sử dụng rộng rãi tần số làm việc không cao Kết luận Ưu, nhược điểm sơ đồ phân tích: - Ưu điểm: • Do ftg < fth nên khuếch đại trung gian (KĐTG) khuếch đại tần số thấp thực với hệ số khuếch đại với hệ số cao mà làm việc ổn định Vì hệ số khuếch đại máy thu đổi tần lần cao, nên độ nhạy máy thu cao - Nhược điểm: • Do sử dụng trộn tần nên máy thu ảnh hưởng nhiễu trung gian (có tần số ftg), nhiễu ảnh nhiễu hài bậc Nhiễu trung gian (tần số thấp) nhiễu hài bậc (tần số cao) loại bỏ dễ dàng lọc mạch vào khuếch đại cao tần, nhiễu ảnh khoảng cách với tần số tín hiệu nhỏ (bằng ftg) nên khó loại bỏ Để loại bỏ nhiễu ảnh chọn ftg lớn, tầng KĐTG lại làm việc tần số cao, khó đạt hệ số khuếch đại cao Ứng dụng sơ đồ phân tích - Máy thu Radio Đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng - Để khắc phục nhược điểm sơ đồ phân tích, người ta sử dụng sơ đồ máy thu đổi tần lần V - Ở trộn tần thứ chọn ftg1 = fns1 + fth > fth (ở dao động ngoại sai dao động tần số cố định fns1 = const) Do ftg1 lớn nên việc loại bỏ nhiễu ảnh dễ dàng lọc mạch vào KĐCT - Ở lần trộn thứ chọn ftg2 = fns2 – ftg1 = fns2 – fns1 – fth = const (ở tạo dao động ngoại sai dao động điều chỉnh tần số thay đổi theo tần số tín hiệu để đảm bảo ftg2 = const) Do ftg2 nhỏ cố định nên đảm bảo khả loại bỏ nhiễu lân cận đảm bảo KĐTG2 có hệ số khuếch đại cao, độ nhạy máy thu cao Đối với số máy thu chất lượng cao mà người ta thực đổi tần lần Máy thu đổi tần hai lần có tất ưu điểm máy thu đổi tần lần Thu hoạch Sau hoàn thành học phần đồ án Kỹ thuật thu phát vơ tuyến điện, em có thêm kiến thức đầy đủ loại máy thu AM, đặc biệt thu AM đổi tần Từ có thêm kiến thức thiết kế mạch tương tự lọai máy thu phát tín hiệu Thêm vào em luyện tập có thêm kỹ làm báo cáo đồ án phần mềm word -LỜI CẢM ƠN - Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới thầy Nguyễn Minh Giảng hướng dẫn em học phần Đồ án Kỹ thuật thu phát vơ tuyến điện Do trình độ cịn hạn chế nên báo cáo khơng tránh khỏi thiếu sót kính mong thầy bỏ qua Em chúc thầy ln khỏe mạnh công tác tốt công việc  ... đầu vào Đây tín hiệu tin tức cần tách lấy B .Phân tích chi tiết tầng tiền khuếch đại âm tần • Sơ đồ mạch điện • Tác dụng linh kiện +) C1: Tụ ghép tầng, ghép tầng tách sóng biên độ tầng tiền khuếch. .. khuyếch đại áp) để đưa tới khuếch đại chính.  - Mạch khuếch đại cơng suất âm tần: Có chức khuếch đại tín hiệu âm đủ mạnh đưa ra loa Phân tích chi tiết A .Phân tích chi tiết tầng tách sóng biên độ -.. .Máy thu AM đổi tần I Nhiệm vụ tiêu kỹ thu? ??t máy thu vô tuyến Các nhiệm vụ máy thu vô tuyến - Từ tập hợp dao động điện anten thu trường điện từ bên ngồi khơng gian cảm ứng vào, thực tách