Đồ án thông tin trong cự li ngắn đảm bảo và bí mật qua việc thiết kế máy thông tin nội bộ truyền trong điện lưới

Đồ án tốt nghiệp Nh đà biết, năm gần phát triển công nghệ viễn thông, tin học dẫn đến bùng nổ thông tin cha lúc có nhu cầu thông tin lại lớn nh Nhu cầu thông tin có nơi, lúc, xuất phát từ nhu cầu tự nhiên ngời muốn giao tiếp hoà nhập với môi trờng xung quanh Thông tin ngày trở lên đa dạng phong phú nh : lời nói, hình ảnh, số liệu Trong loại thông tin thông tin lời nói thông tin thiếu đời sống ngời Với việc giải nhu cầu thông tin, nguời ta đa nhiều kĩ thuật,công nghệ khác khác để thoả mÃn nhu cầu Đợc động viên khuyến khích thầy Đinh Hữu Thanh, để nắm vững khẳng định kiến thức mà thầy đà truyền đạt cho em kì đầu chuyên ngành, phạm vi đồ án em đề cập đến vấn đề thông tin khía cạnh nhỏ thông tin cự li ngắn đảm bảo bí mật qua việc thiết kế máy thông tin nội truyền điện lới Đợc bảo tận tình thầy cộng với giúp đỡ bạn bè nhng thời gian trình độ có hạn Hơn nữa, em phải tập trung vào việc lắp ráp mạch thực tế nên tránh khỏi thiếu sót Em mong nhận đợc ý kiến nhận xét thầy cô bạn bè để đồ án em đợc hoàn thiện Em xin chân thành cảm ơn! Đồ án tốt nghiệp Mục lục Phần 1: Lí thuyết chung Trang Chương Các hệ thông tin nội 1.1.Kh¸i niƯm chung 1.2.HƯ thèng th«ng tin truyền tín hiệu âm tần 1.3.HƯ th«ng th«ng tin néi bé sử dụng tổng đài 1.4.HƯ thèng th«ng tin néi bé ghÐp kênh theo tần 13 số 16 Chương Các phương pháp điều chế giải ®iÒu 16 chÕ 22 2.1.Kh¸i 27 niƯm 27 27 2.2.§iỊu tÇn 29 (FM) 30 2.2.1.§iỊu chÕ 36 40 2.2.2.Giải điều 41 chế 43 2.3.Điều biên (AM) 44 46 2.3.1.§iỊu chÕ 49 51 2.3.2.Giải điều 52 chế 52 4.§iỊu chÕ xung 52 (PCM) 53 2.4.1.Kh¸i 53 niƯm 54 2.4.2.Nguyªn lÝ 54 54 2.4.2.1.LÊy 55 mÉu 57 2.4.2.2L­ìng 59 tư 60 2.4.2.3.M· 62 ho¸ 62 2.4.2.4.TruyÒn 62 dÉn 64 2.4.2.5.Gi¶i ®iÒu 65 chÕ 67 Chưong Các phương pháp ghép 68 kªnh 68 Ghép kênh theo tần số gian 3 GhÐp kªnh theo m· Ch­¬ng Vòng khoá 71 pha 7.1 Đồ ánKhối khuếch đại c«ng tèt nghiƯp (PLL) 71 suÊt 71 1.Nguyên lí tác 71 7.1 Khèi vµo dơng 71 71 2.Các khối vòng 72khoá 7.1 Khối h¹n pha 75 chÕ 71 4.2.1.Bé t¸ch sãng 75 7.1.10 Khèi pha nguån 72 75 4.2.2.Bộ lọc thông 76 7.2 Nguyên lí hoạt ®éng cña thÊp 80 m¸y 75 4.2.3.Bé dao ®éng cã ®iỊu 84 Các chế độ khiển 89 ph¸t 75 PhÇn 2: Thiết máy thông Chế tin nội 90 2.kế độbộ 91 thu 75 Chương Thiết kế tính toán chi 94 tiÕt 94 Mạch khuếch đại 95 Micro 76 95 Mạch vào .80 Chương 5.Yêu cầu thiết kế xây dựng phương án97thực 97 3.Mạch khuyếch công 97 suÊt 84 5.1 Các yêu cầu thiết 98 4.Mach chọn kÕ 99 án tần 89 5.2.Các phương 99 Mạch điều chế giải điều thựchiện chÕ 90 Chương 6.Xây dựng sơ đồ Mạch khuếch đại âm khối tÇn 91 6.1.Lưa chọn sơ đồ Phần 3: Thực nghiệm kết khối Ch­¬ng 6.2.Chøc 9.ThiÕt kế hoạt động lắp rápcác khối m¹ch lí hoạt dựa sơ 6.3.Nguyên Thiếtđộng kế mạchđồ IN khối 94 Chươ9 ng mạch nguyên 2.7.Thực Lắp ráp vËn lÝ hµnh 95 chọn mạch nguyên lí Nhậncác 7.1.Lựa khèi xÐt 7.1 Khối tạo dao 95 động Chương 10.Những đề xuất cải 7.1 Khối khuếch đại tiÕn thu 10.1.Các 7.1 Khối khuếch đại âm tiêu 97 tÇn 10.2.Các phương án cải 7.1 Khối khuếch tiÕn 97 Micro 10.3.Nâng số lượng kênh thông 7.1 Khối lùa chän tÇn sè tÇn tin 98 sè 10.3.1.Phương án thực 7.1 Khối điều chế giải điều .99 chÕ 10.3.2.Tính toán chi tiết mạch vào .99 §å án tốt nghiệp PhầnI: Lí thuyết chung Chơng Các hệ thống thông tin nội I.1 khái niệm hệ thống Thông tin nội Và việc ghép kênh Để đáp ứng nhu cầu thông tin ngời từ xa xa đà ngời đà tìm cách trao đổi thông tin với nhng mức độ đơn giản Ngày với phát triển ngành khoa học khác đà tạo điều kiện đời hệ thống thông tin nhằm phục vụ cho nhu cầu khác ngời Các nội dung thông tin cần trao đổi ngày phong phú đa dạng nh: tiếng nói, hình ảnh, truyền số liệu, Để truyền đợc thông tin ngời ta phải xây dựng hệ thống thông tin khác để truyền thông tin đó.Trong hệ thống thông tin ngời ta xây dựng loạt cách Đồ án tốt nghiệp thức, qui tắc, để xử lí truyền tín hiệu đối tợng hệ thống th«ng tin cho HiƯn ë níc ta viƯc trao đổi thông tin chủ yếu diễn mạng thông tin công cộng nhà nớc hay công ty lớn quản lí Đặc điểm hệ thống cho phép trao đổi với số lợng lớn thông tin, khoảng cách khác nhau, với đa dạng loại thông tin Ta gọi hệ thống thông tin công cộng Tuy nhiên thực tế tồn nhu cầu khác thông tin khác trao đổi cự li hẹp, số lợng thông tin nhỏ hoạt động độc lập giao tiếp với mạng thông tin công cộng.Việc quản lí hệ thống ngời tham gia hệ thống định.Để đáp ứng nhu cầu ngời ta đa khái niệm hệ thống thông tin nội Cũng tơng tự nh hệ thông tin khác, hệ thống thông tin nội ngời ta xây dựng phơng pháp để xư lÝ vµ trun tÝn hiƯu, nghÜa lµ lµm thÕ để tín hiệu truyền bên thu nhận đợc với hiệu định Vì dới chơng xin trình bày lý thuyết chung phơng pháp điều chế ,tách sóng vấn đề ghép kênh tín hiệu hệ thống thông tin HƯ thèng th«ng tin néi bé truyền tín hiệu âm tần Trớc để truyền thông tin nội ngời ta thờng sử dụng phơng pháp truyền trực tiếp tín hiệu âm tần qua đờng dây dẫn tới đối tợng cần thông tin Đây mô hình hệ thống thông tin lạc hậu Trong máy thông tin làm nhiệm vụ đơn khuếch đại tín hiệu âm tần cần truyền Nh thiết bị phát thiết bị nhận phải có đờng dây dẫn riêng, bên thu có A Khuyếc h đại âm tần Dây dẫn Khuyếc h đại âm tần B Hinh 1.1a: Quá trình A truyền sang B A Khuyếc h đại âm tần Dây dẫn Khuyếc h đại âm tân Hình1.1 b: Quá trình B truyền B Đồ án tốt nghiệp thể nhận trực tiếp khuếch đại tín hiệu thu đợc Hệ thống đơn giản, dễ lắp đặt Trong hình minh hoạ trình thông tin A B Tuy nhiên hệ thống có nhiều hạn chế: - Công suất phát phải lớn - Cự li thông tin không cao, để nâng cao cự li thông tin cần phải dùng nhiều khuếch đại, cần công suất phải lớn, hệ thống trở nên cồng kềnh, phức tạp, mà cự li thông tin không cải thiện đợc bao suy hao việc truyền trực tiếp tín hiệu âm tần đờng dây dẫn lớn - Chất lợng thông tin không cao ảnh hởng nhiều nhiễu tạp âm - Hạn chế số kênh thông tin Mỗi đôi dây đợc dùng để trao đổi thông tin hai đối tợng cố định Muốn tăng kênh thông tin phải tăng số đờng đây, điều tốn Do có nhiều nhợc điểm nên hệ thống thông tin nội hầu nh không đợc sử dụng 1.3 Hệ thống thông tin sử dụng tổng đài Đây mô hình hệ thống thông tin đại Dới hình minh hoạ mô hình hệ thống này: Đồ án tốt nghiệp Tổng đài Hình 1.2: Mô hình tổng đài nội Phần hệ thống tổng đài điện thoại nội có dung lợng nhỏ hay gọi máy mẹ Các đối tợng thông tin hệ máy mẹ đợc nối với tổng đài nội đôi dây dẫn riêng Số lợng máy hệ lớn lên đến hàng trăm máy có tốc độ xử lí tơng đối cao Tổng đài nội quản lí hoạt động thông tin hệ, máy muốn liên lạc với phải thức động tác quay số, tổng đài xử lí để truy cập tới đối tợng cần thông tin Trong số trờng hợp tổng đài nội đợc nối với mạng điện thoại công cộng nh cần thiết máy liên lạc đợc với máy điện thoại bên ngợc lại máy điện thoại bên liên lạc đợc với máy hệ thống nội Tuỳ theo mô hình mức độ đại mà tổng đài nội tự động hoàn toàn bán tự động Nếu bán tự động phải có ngời trực tổng đài để thực việc trao đổi thông tin Với u điểm mô hình hệ thống thông tin nội sử dụng tổng đài nội đợc ứng dụng thực tế Đặc biệt thuận tiện sử dụng tổng đài nội quan Tuy nhiên hệ sử dụng thiết bị đại nên giá thành cao 1.4 Hệ thống thông tin nội phân đờng theo tần số Đồ án tốt nghiệp Hệ thông tin hoạt động theo nguyên lí FDM Mỗi máy thông tin phát tần số khác Nói cách khác đối tợng thông tin đợc qui định địa tần số định, muốn liên lạc đối tợng thông tin phát tần số địa đối tợng cần liên lạc Để tăng chất lợng cự li thông tin nơi phát ngời ta thực việc điều chế tín hiệu âm tần tần số phát Bên thu muốn nhận đợc phải có tần số thu trùng với tần số phát (tơng ứng với việc đà xác định đợc địa chỉ) tín hiệu đợc giải điều chế để lấy tín hiệu âm tần ban đầu Hệ thống sử dụng đờng truyền dây dẫn riêng nối máy phát sóng vô tuyến nhng phơng pháp tốt lợi dụng đờng dây điện lới để làm ®êng trun dÉn tÝn hiƯu Do sư dơng kÜ tht FDM nên số đờng thông tin bị hạn chế dải điều tần dẫn tới số lợng đối tợng thông tin lớn đợc Tuy nhiên hệ sử dụng thiết bị đơn giản gọn nhẹ, giá thành rẻ thích hợp với điều kiện nớc ta A, B, C, D A, B, C, D A, B, C, D FA FB FC A, B, C, D FD Hình 1.3: Sơ dồ hệ thống thông tin nội phân đường theo tần số Đồ án tốt nghiệp Chơng Các Phơng Pháp điều chế giải điều chế (Modulation And Demodulation) 2.1.Khái niệm Điều chế trình ghi tin tức vào tín hiệu dao động cao tần nhờ biến đổi số thông số (ví dụ nh: biên độ, pha, tần số, độ rộng xung, ) dao động cao tần theo tin tức Nh thông qua trình điều chế, tin tức miền tần số thấp đợc chuyển lên miền tần số cao để truyền xa, miền tần số cao tránh đợc nhiễu mà tránh suy hao lợng Trong trình tin tức gọi tín hiệu điều chế, dao động cao tần gọi tải tin, dao động cao tần mang tin tức gọi dao động cao tần đà điều chế Thông thờng tải tin điều hoà Dới ta xét với loại tải tin này, ta có điều pha, điều tần điều biên, điều tần điều pha đợc gọi điều góc Giải điều chế gọi tách sóng trình tìm lại tín hiệu điều chế Tín hiệu sau tách sóng phải giống tín hiệu ®iỊu chÕ ban ®Çu Thùc tÕ tÝn hiƯu ®iỊu chÕ u s sau qua điều chế qua kênh truyền dẫn đa đến tách sóng đà bị méo dạng thành us Do méo phi tuyến tách sóng, nên sau tách sóng ta nhận đợc us khác dạng với us Nh tín hiệu sau tách sóng thờng khác với dạng tín hiệu nguyên thuỷ (tin tức) u s Vì yêu cầu trình tách sóng méo phi tuyến Tơng ứng với loại điều chế: tần số, pha, Đồ án tốt nghiệp biên độ, ngời ta phân biệt loại tách sóng tần số, pha, biên độ 2.2 Điều tần -FM (Frequency modulation): 2.2.1 Điều chế : Điều tần trình ghi tin vào tải tin, làm cho tần số tức thời tải tin biến thiên theo dạng tín hiệu điều chế Để xem xét trình điều tần, để đơn giản ta giả thiết tải tin tin tức dao động điều hoà Trong tải tin: u (t) =Ut cos (t t+0) =Ut cos (t) (2 1) Giả thiết tín hiệu điều chế tín hiệu đơn âm: us=Us cosst (2 2) Ta biết góc pha tần số có quan hệ = nên : (2.3) Khi điều chế tần số tần số dao động cao tần biến thiên tỉ lệ với tín hiệu điều chế đợc xác định: (t) =t+kđtUs cos (s t) (2.4) Trong kđf Us lợng di pha cực đại=m Thay (2.4) vào (2.3) sau thay vào (2.1) với góc pha ban đầu tín hiệu không đổi (t) =0, biến đổi ta nhận đợc: 10 Đồ án tốt nghiệp điện áp nguồn cung cấp từ 8V xuống khoảng 5V Để thực ta mắc nối tiếp điện trở từ chân IC lên nguồn 8V Với dòng IC khoảng 10mA sụt áp điện trở là: UR = I R = 10 (mA) 220 () =2, 2V 706 Điện áp chân IC lµ: U4 = Ucc - UR = - 2, = 5, 8V Nh điện áp U4 nằm dải mà ta đà nêu 8.6 Tính toán chi tiết mạch khuyếch đại âm tần Mạch khuyếch đại âm tần phần thiết kế sơ đồ ta đà chọn dùng IC LM 386 để thực với cách m¾c nh Uc R203 C203 + - C207 C205 sau: TÝn hiÖu loa Hình 8.11 Mạch khuếch đại âm tần Mạch có kỹ thuật nh sau: + Mạch dùng ngn cung cÊp 8V + LÊy tÝn hiƯu tõ cưa 2IC LM 567 với mức 0, 6v + Phần tử tích cực khuyếch đại thuật toán thực b»ng IC LM 386 + MÐo d¹ng tÝn hiƯu nhá + Công suất âm tần lớn 400mW 106 Đồ án tốt nghiệp Ta nhận xét đầu vào mạch (cửa 3) đợc nối với chiết áp VOLUME có giá trị 5k đợc nối cửa IC LM qua mạch phân áp điện trở nh sau: R202 Tín hiệu âm tần VR Chiết áp VOLUME Đi tới mạch khuếch đại âm tần R203 Đối với tín hiệu âm tần ta coi nh bỏ qua tụ Nếu đầu vào mạch phân áp cửa IC LM 567 có mức điện áp khoảng 0, 6V đầu qua mạch phân áp (lấy chiết áp mức trung bình) có mức điện áp là: Ura = ta bỏ qua điện trở nhỏ 220 chúng nhỏ với điện trở phân áp Tính hệ số khuyếch đại áp mạch Với C = 10 F mắc chân & có mức khuyếch đại áp 46dB Với C = mắc chân & có mức khuyếh đại 26 dB TÝnh trung b×nh C = 0, 47 F: KU = KU + C = 0, 47 F C=0 = 26 + 0, 47 =26, 9dB KU =10 (26, 93 /20) = 22, (lần) 107 Đồ án tốt nghiệp Với Uvào =0, 18 V tính đợc Ura lµ: Ura = Uvµo KU =0, 18.22, = 4V Với tải loa trở kháng 16 công suất âm tần là; : Pra = Nh công suất mạch đà thoả mÃn yêu cầu thiết kế Méo dạng mạch tính theo đặc tuyến Pra = 0, 10% Đối với yêu cầu tín hiệu thoại méo dạng nằm khoảng cho phép Phần 3: Thực NgHiệm kết Chơng Thiết kế lắp ráp mạch Thiết kế mạch IN Để thiết kế mạch IN dùng nhiều cách khác Trớc ngời ta thờng sử dụng phơng pháp thủ công để làm mạch IN Hiện đà có nhiều phân mềm hỗ trợ công việc này, thiết kế tự động hay bán tự động Tuy nhiên điều quan trọng việc thiết kế đặt vị trí linh kiện cho thích hợp nhất, mạch có tối u hay không bớc định, muốn phải biết đợc kích thớc chân linh kiện Các khoảng cách linh kiện, dự phòng cho trờng hợp phải thay Các biến trở nên bố trí phía để tiện cho việc điều chỉnh, cần có khoảng trống để bố trí thiết bị toả nhiệt linh kiện nh transitor công suất, ổn áp 108 Đồ án tốt nghiệp nguồn Các công tắc chuyển mạch nên đợc thiết kế vỉ mạch riêng tiện cho việc sử dụng phải đợc gắn chặt với mạch Dới em sử dụng phần mềm Protel để thiết kế mạch IN, Mạch IN gồm hai phần: - Phần mạch chính: Đây phần thực chức mạch - Phần chuyển mạch: mạch hoạt động đợc sở chuyển mạch vị trí thích hợp Vì ta phải thiết kế để bố trí chuyển mạch cho thuận lợi cho việc điều khiển, đèn LED nên bố trí song song với chuyển mạch, để tiện cho việc báo hiệu chuyển mạch tơng ứng Yêu cầu mạch in: Mạch in đợc thiết kế cho tất đờng nối đất đợc nối chung nối với mạch Do đờng nối đất đợc bố trí đờng đợc tiếp đất qua vỏ hộp Các chân linh kiện đợc bố trí cho phù hợp với chân linh kiện có sẵn Ví dụ khoảng cách chân IC 2, 1mm Chú ý vị trí biến đặt lên góc có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho toàn mạch có khoan lỗ để bắt vít Mạch đợc bố trí hình chữ nhật kích thớc (18, 5mm x11, 5mm) Và có khoảng trống dành cho việc bố trí loa Trên mạch in có phần bố trí khoảng trống để lắp đặt loa, micro Các linh kiện nên bố trí theo chiều đê tiện lợi cho việc đọc gái trị Các đờng không nên bố trí sát, đặc biệt đờng âm dơng nguồn, dễ gây đoản mạch độ ẩm cao Dới sơ đồ mạch IN phần 109 Đồ án tốt nghiệp Lắp ráp vận hành 9.2.1 Lắp ráp Bớc thực việc hàn linh kiện: phần phải tuân thủ quy tắc hàn đà đợc học trình thực tập Bớc điều chỉnh linh kiện, trình điều chỉnh đặc biệt ý đến giá trị biến trở Điều chỉnh linh kiện cho tần số hoạt động, Các transitor làm việc chế độ Cần phải thực bớc điều chỉnh đo đạc thông số trớc vận trớc cắm nguồn, để tránh trờng hợp IC transitor làm việc sai chế độ dẫn đến cháy 9.2.2 Vận hành 110 Đồ án tốt nghiệp Để sử dụng máy cho việc thông tin cần hai máy trở lên Để trao đổi đợc tín hiệu máy tham gia phải hoạt động tần số Nh máy có tần số nên máy phát để nhiều máy thu lúc Với tần số khác ta có bốn kênh thông tin sử dụng tối đa cho máy thông tin độc lập Nếu phát chế độ quảng bá số lợng máy không giới hạn Nhận xét Nh em đà hoàn thành xong việc bớc thiết kế mạch cụ thể: Bộ đàm vô tuyến điều tần kênh Mạch đà thiết kế hoạt động tốt với u điểm sau: -Mạch hoạt động bốn kênh -Mặc dù sử dụng kĩ thuật mạch tơng tự nhng mạch gọn nhẹ bao gồm chức phát thu máy việc sử dụng linh hoạt IC Mạch sử dụng IC số để thực số chức mạch tơng tự nh tạo tín hiệu chuông, khuếch đại làm cho mạch trở nên tối u -Các linh kiện mạch sẵn có thị trờng nớc ta Giá thành để làm rẻ so với việc nhập nguyên từ nớc -Mạch tiện lợi sử dụng nơi có mạng điện lới Mạch sử dụng nguồn điện lới để cung cấp cho mạch -Mạch tiêu thụ công suất nhỏ Tuy nhiên, máy có số nhợc điểm sau: -Tín hiệu bị nhiễu ảnh hởng thiết bị điện dân dụng -Mạch hoạt động cự li ngắn thích hợp với việc thông tin nội bộ: phạm vi nhà, quan, trờng học -Số kênh thông tin bị hạn chế cụ thể máy kênh ứng với tần số khác Có thể cải tiến lên 8, 12 kênh nhng lại hạn chế dải làm việc IC Đặc điểm cần lu ý: 111 Đồ án tốt nghiệp +Khi tần số trung tâm không ổn định, chất lợng hệ thống thông tin Độ ổn định tần số trung tâm phụ thuộc lớn vào độ xác linh kiện độ ổn định nguồn nuôi +Khi làm việc tần số cao phải ý ngăn ảnh hởng phần tử phần tử khác, tránh ghép không mong muốn phần tử +Điện áp cung cấp cho IC567 phải từ 4,75V đến 6,75V mạch ổn định chế độ đóng mở chân hoạt động bình thờng +Các mạch phân áp phải làm việc xác để làm việc chế độ khuyếch đại 112 Đồ án tốt nghiệp Chơng 10 Những đề xuất cải tiến 10.1 Các tiêu Để cải tiến chất lợng thông tin ta ý đến tiêu hệ thống thông tin sau: -Cự li thông tin -Chất lợng tín hiệu -Số lợng kênh thông tin Với tiêu đặt trên, để cải thiện đợc máy ta có phơng án sau: Nâng cao công suất khuyếch đại, giảm nhiễu đờng truyến, tăng số lợng tần số sử dụng Các tiêu có quan hệ với nhaunên cải tiến ta phải phối hợp thực chúng 10.2.Các phơng án Phơng án thứ Nâng công suất khuyếch đại: Trớc hết để cải tiến chất lợng tín hiệu ta phải cải tiến từ tầng đầu vào thông tin Trong máy ta đà sử dụng hai transitor cã håi tiÕp ®Ĩ thùc hiƯn nhiƯm vơ Để tăng chất lợng ta tăng số tầng khuyếch đại, nhiên phần phải ý đến việc hồi tiếp để ổn định Ngoài ta phải nâng cao chất lợng tầng công suất Nh đà trình bày phần thiết kế ta sử dụng mạch đẩy kéo để thực nhiệm tăng công suất phát lên đờng truyền, trớc đa loa Trong mạch ta thiết kế ta đà sử dụng mạch khuyếch đại thuật toán, nên công suất loa không lớn ta dùng mạch khuyếch đại đẩy kéo Phơng án thứ hai Cải thiện đờng truyền: nớc ta việc sử dụng thiết bị điện lộn xộn, không tuân theo qui chuẩn Trong phần giao tiếp thiết bị với mạng điện hầu nh chặn để loại bỏ xung gây nhiễu mạng 113 Đồ án tốt nghiệp điện lới thiết bị vận hành Vì có nhiều loại nhiẽu khác mạng điện lới Để giảm nhiễu mạng điện lới thiết bị điện tham gia mạng điện lới cần phải có lọc nhiễu Tuy để làm đợc điều khó khăn, loại bỏ đợc hoàn toàn loại nhiễu không mong muốn Để có mét m«i trêng trun sãng lÝ tëng ta cã thĨ xây dựng môi trờng truyền dẫn riêng có tốn nhng vừa đáp ứng đợc yêu cầu đảm bảo bí mật thông tin, vừa loại trừ đợc loaị nhiễu thiết bị điện khác gây Đờng truyền cáp đồng, trí cáp quang Về lâu dài việc sử dụng mạng cáp đồng độc lập quan có lợi cả, đặc biệt nơi mạng điện lới Khi đó, nguồn lấy từ mạng điện lới, lấy từ nguồn chiều đó, pin, ắc quy , có điện áp 8V mà không cần qua biến chỉnh lu Nh kích thớc máy trờng hợp giảm đáng kể, đồng thời nâng cao chất lợng, cự li thông tin Nếu cáp quang ta thêm khâu biên đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang thực việc ghép kênh theo bớc sóng Ưu điểm lớn cáp quang nhiễu đờng truyền nhỏ, chủ yếu suy hao tán sắc Với phơng pháp cự li thông tin vô lớn, cho phép ghép nhiều kênh truyền Tuy nhiên phơng pháp không thích hợp với phơng thức thông tin nội việc lắp đặt khó khăn tốn kém, hiệu thông tin không cao Ngoài ta cã thĨ sư dơng mét m«i trêng trun dẫn khác, môi trờng vô tuyến: sử dụng sóng ngắn, hồng ngoại Trong máy thu phát phải có anten làm nhiệm vụ thu phát tín hiệu Phơng án thứ ba Ta biết với hệ thông tin nội số bốn đờng thông tin dẫn tới quy mô hoạt động hệ nhỏ vấn đề đặt cải tiến đợc máy cho số kênh truyền máy tăng lên tới hàng trục đờng số lợng yêu cầu tăng, với máy sẵn có ta cải tiến 114 Đồ án tốt nghiệp lên tới 8, 12 kênh.Tuy nhiên số lợng kênh giới hạn dải tần làm việc linh kiện bị hạn chế.Các IC điều chế, giải điều chế phạm tần số làm việc nó.Dới em mục (9.3) xin trình bày phơng án khả thi thực đợc để cải tiến máy sắn có lên số lợng cụ thể kênh truyền 10.3.Nâng số lợng kênh thông tin 10.3.1.Phơng án thực Dựa vào yêu cầu cụ thể phải tăng lên tới đờng thông tin cấu trúc máy đà đợc thiết kế ta thấy máy tồn nhiều điểm cần khắc phục nh sau: -Dải tần máy nhỏ (200Khz - 290Khz) không đủ cho đờng thông tin cần phải mở rộng dải tần hoạt động máy Tuy nhiên mở rộng dải tần máy ta lại gặp phải vấn đề phức tạp hệ số phẩm chất mạch cộng hởng vào nhỏ, muốn mở rộng dải tần phải giảm hệ số phẩm chất mạch xuống nữa, việc không đảm bảo đợc yêu cầu truyền đạt tín hiệu Mặt khác giữ nguyên hệ số phẩm chất dải tần lại hẹp không đủ dải thông cho đờng thông tin Nh vậy mạch cộng hởng vào truyền đạt đợc đờng thông tin Để khắc phục tình trạng em đề phơng án giải nh sau: Hiện với mạch cộng hởng vào ta đảm bảo dải thông hệ số phẩm chầt truyền đạt tốt thông tin cho đờng thông tin Nh ta cần thiết kế thêm mạch cộng hởng cho đờng thông tin lại Tuy nhiên ta phải giải vấn đề mạch cộng hởng vào hoạt động hai mạch phải bị khoá để tránh trờng hợp mạch phát tần số lúc phát hai tần số hay phát tần số lại thu tần số dao động Nh mạch cộng hởng vào đợc thực theo sơ đồ sau: Khi cha bấm nút chọn dao động bazơ transistor công bị nối đất dẫn tới không phân cực làm cho đèn không hoạt động Chỉ bấm nút chọn tần số 115 Đồ án tốt nghiệp cực bazơ đèn đợc ngắt khỏi đất có phân áp hoạt động 10.3.2 Tính toán chi tiết mạch vào 10.3.2.1 Phân chia tần số Khối điều chế giải điều chế máy sử dụng IC LM 567 có dải thông tin đến 500 kHz, vìvậy ta chọn dải thông toàn máy từ 465 kHz đến 105 kHz Trong tần số đờng thông tin đợc phân cấp lần lỵt nh sau: 410kHz, 380kHz, 350 kHz, 320 kHz, 290kHz, 260 kHz, 230kHz, 200 kHz đờng thông tin đợc chia làm nhóm gồm tần số liên tiếp nhau, nhóm mạch cộng hởng vào đảm nhiệm Nh Nhóm gồm tần sè 410 kHz, 380 kHz, 350 kHz vµ 320kHz mạch cộng hởng vào thứ đảm nhiệm Nhóm gồm tần số 290 kHz, 260 kHz, 230 kHz 200 kHz mạch cộng hởng thứ hai đảm nhiệm.Mạch đà tính mạch kênh 9.3.2.2 Tính toán mạch: Trong phần ta cần tính toán mạch cộng hởng vào có nhiệm vụ đảm bảo dải thông cho tần số 410 kHz, 390 kHz, 350 kHz, 320 kHz Sơ đồ mạch cộng hởng tơng tự cộng hởng có sơ đồ nh (hình 6.13) Giả thiết độ rộng phổ cực đại đờng thông tin 30KHz (gồm hai biên tần hai bên) Nh dải thông mạch phải có là: B = (410 +15) - (320 -15) = 120 kHz Để truyền đạt đủ đờng thông tin tần số cộng hởng mạch phải nằm dải thông đờng nh tần số cộng hởng là: fch = * Mạch công hởng 116 Đồ án tốt nghiệp Đây mạch cộng hởng LC song song cộng hëng ë tÇn sã 405 KHz nh vËy ta cã: fch= = 365 kHz Nh vËy ta ph¶i chän mét hai linh kiện L C ta chän C11 = 680 PF Ta cã: L11 = = L11 = 0, 280mH Do m¹ch céng hëng ghÐp biÕn áp nên ta cần phải tính số vòng dây biến áp Ta có công thức điện cảm ống dây lõi không khí là: L () = Trong đó: - N: số vòng quấn - D: đờng kính lõi (cm) - L: chiều dài dây (cm) Đối với biến áp có lõi Ferit ta cần phải giảm trị số điện cảm có trớc đến 20% tuỳ thuộc vào độ từ thẩm vật liệu làm lõi Trong trờng hợp ta lấy giá trị trung bình lµ 12, 5% L11 12.5% =  N21 = N2 = N1 = 106 vòng * Mạch chặn 220v 50 Hz 117 Đồ án tốt nghiệp Đây mạch cộng hởng LC nối tiếp dùng để chặn tần số 50Hz mà cho thông tần số thông tin Nh mạch phải cộng hởng ë tÇn sè 405 KHz Ta cã: fch= =365 kHz Chọn tụ C tụ chịu đợc điện áp cao: 100nF 250v Nh vËy ta cã: L01 = = L01=1, 903 H Tài liệu tham khảo: 118 Đồ án tốt nghiệp Kĩ thuật mạch Phạm Minh Hà Bài giảng Kĩ thuật Mạch Thầy Đinh Hữu Thanh Bài giảng Kĩ thuật Xung Thầy Vơng Cộng Tra cứu linh kiện Dơng Minh Trí Thiết kế mạch IN Protel 119 Đồ ¸n tèt nghiƯp Nh vËy em ®· thùc hiƯn song bớc việc thiết kết máy thông tin nội Để trở thành sản phẩm hoàn chỉnh, đem bày bán thị trờng cần phải thực bớc thiết kế vỏ hộp bố trí phím chức hợp lí Tuy nhiên, phần đòi hỏi kiến thức thiết kế gia công khí nên em không tiện trình bày phạm vi đồ án Qua việc tìm hiểu thiết kế lắp đặt máy giúp em củng cố lại kiến thức ®· häc, ®ång thêi häc hái thªm nhiỊu nhng kiÕn thức từ thực tế Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn thầy Đinh Hữu Thanh đà nhiệt tình suốt trình làm đồ án Hà nội, ngày 15 tháng năm 2002 Sinh viên thực hiÖn: 120 ... nói, hình ảnh, truyền số li? ??u, Để truyền đợc thông tin ngời ta phải xây dựng hệ thống thông tin khác để truyền thông tin đó .Trong hệ thống thông tin ngời ta xây dựng loạt cách Đồ án tốt nghiệp... chi tiết mạch vào .99 Đồ án tốt nghiệp PhầnI: Lí thuyết chung Chơng Các hệ thống thông tin nội I.1 khái niệm hệ thống Thông tin nội Và việc ghép kênh Để đáp ứng nhu cầu thông tin cđa ngêi... th«ng tin HƯ thèng thông tin nội truyền tín hiệu âm tần Trớc để truyền thông tin nội ngời ta thờng sử dụng phơng pháp truyền trực tiếp tín hiệu âm tần qua đờng dây dẫn tới đối tợng cần thông tin