máy điện thoại kéo dai (cordless phone), về sơ đồ các khối chức năng của máy chủ cũng như máy cầm tay và các mạch cụ thể trong một máy điện thoại kéo dài

Đặc điểm của một số dải tần Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần số tần số vô tuyến từ 43 MHZ – 50 MHZ Điện thoại kéo dài cơ bản là một bộ thu phát tần số vô tuyến vì vậy kh

Phần A: Về máy điện thoại kéo dài

I Giới thiệu chung

Điện thoại kéo dài (cordless phone) bao gồm một máy điện thoại chủ (baseunit) và máy kéo dài (handset) Ngoài chức năng nghe gọi của máy chủ giốngnhư một máy điện thoại thông thường trong mạng điện thoại công cộng thìđiện thoại kéo dài có những đặc điểm khác như: Máy kéo dài có thể mangtheo bên mình như một điện thoại di động mà khi có ai gọi đến hoặc cần gọiđến một thuê bao nào đó thì máy kéo dài có khả năng làm việc này mà người

sử dụng không cần đến bên máy chủ Bên cạnh đó thì máy chủ và máy kéodài có thể liên lạc trực tiếp với nhau mà không cần thông qua tổng đài.Khoảng cách liên lạc giữa máy chủ và máy phụ hoặc giữa các máy con từ vàichục mét đến vài chục Km

Máy chủ được nối với giắc điện thoại thông qua mạch nối dây điện thoạichuẩn về phía hệ thống điện thoại thì giống như một điện thoại thông thường,nhưng khi máy chủ nhận cuộc gọi tới từ một thuê bao điện thoại trong mạngđiện thoại rồi qua quá trình điều chế thành tín hiệu vô tuyến FM và phát nó Máy kéo dài nhận tín hiệu vô tuyến và chuyển đổi thành tín hiệu điện rồiđưa tín hiệu này tới loa thành âm thanh mà ta có thể nghe được Khi ta nói thìmáy kéo dài phát tín hiệu thoại của chúng ta thông qua một tín hiệu vô tuyến

FM thứ hai trở lại máy chủ Máy chủ nhận tín hiệu này, chuyển thành tín hiệuđiện và gửi tín hiệu điện này thông qua đường dây điện thoại đến các các thuêbao khác qua tổng đài

Máy chủ và máy kéo dài hoạt động trên một cặp tần số cho phép chúng ta

có thể nói và nghe ở cùng một thời điểm, được gọi là tần số song công

II Phân loại các loại điện thoại kéo dài.

2.1.Phân loại theo dải tần sử dụng:

2.1.1 Một số dải tần ở các nước

Ở các dải tần số sử dụng ở nước ta là:

2.1.2 Đặc điểm của một số dải tần

 Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần số tần số vô tuyến từ

43 MHZ – 50 MHZ

Điện thoại kéo dài cơ bản là một bộ thu phát tần số vô tuyến vì vậy khiliên lạc giữa máy chủ và máy phụ phải đặt trong một miền tần số vô tuyến.Tuy nhiên ngày nay thì loại điện thoại này không còn được sử dụng nhiều nữa

vì nó có những vấn đề sau:

Chúng gây ra nhiễu đến các máy móc dùng điện trong nhà, hơn nữa tínhbảo mật của nó không được cao Ví dụ như những người hàng xóm xungquanh chúng ta cũng có một chiếc điện thoại cùng loại như vậy thì rất có thểchúng sẽ nghe được một cuộc hội thoại riêng của gia đình hàng xóm trên điệnthoại của chúng ta và họ cũng có thể có điều tương tự với chúng ta Điểu này

thật phức tạp với những nơi mà mật độ dân cư đông đúc Để khắc phục điềunày người ta có thể cải tiến dung lượng nhiều đường, truyền nhiều kênh, mãhóa số…

 Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần số 900 MHZ

Khi loại điện thoại kéo dài sử dụng tần số 900 MHZ ra đời đã tránh đượcnhững thiếu sót mà loại điện thoại kéo dài sử dụng tần số trong khoảng 43MHZ – 50 MHZ gây ra Tuy nhiên có một điều mới nảy sinh là các mạngđiện thoại di động của phần lớn các quốc gia trên thế giới đều sử dụng ở phạm

vi tần số này, dẫn đến phạm vi tần số này đã rất đông đúc nay lại càng đôngđúc hơn Điều này chính là nguyên nhân lý giải tại sao điện thoại kéo dài sửdụng tần số khoảng 2.4 GHZ ra đời

 Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần 2.4 GHZ

Được dùng phổ biến ở các nước phát triển hiện nay, các công ty sản xuấtloại điện thoại này là Sony, Panasonic, AT&T và Uniden Loại điện thoại sửdụng dải tần số này được tăng cường tính bảo mật và khoảng cách liên lạcgiữa máy mẹ và máy con so với các loại máy trước đó

 Đặc điểm của điện thoại kéo dài sử dụng dải tần 5.8 GHZ

Loại điện thoại này đặc biệt có khả năng chống nhiễu cao nhất, nó có thểhoạt động tốt ở những vùng có nhiều sự hoạt động của các máy tính PC sửdụng công nghệ Wi-fi, dưới các đường điện cao thế,…

2.2 Phân loại dựa vào công nghệ sử dụng trong điện thoại.

 Loại điện thoại kéo dài sử dụng công nghệ tương tự

 Loại điện thoại kéo dài sử dụng công nghệ tương tự và số

2.3 Phân loại theo khoảng cách liên lạc giữa phần di động và phần

cố định hay giữa các phần di động với nhau.

 Loại dùng trong các hộ gia đình: Loại này só khả năng liên lạc trongkhoảng 100m, hoặc thấp hơn.

 Loại dùng trong một khu vực dân cư nhỏ: Loại này có thể liên lạc giữamáy mẹ và máy con hoặc giữa các máy con trong khoảng cách từ 1Kmđến vài 4Km hoặc có thể xa hơn tùy thuộc vào điều kiện địa hình vàthời tiết

 Loại dùng trong phạm vi thành phố: Loại điện thoại này có khoảngcách liên lạc đến 50 Km, có thể lắp trên các phương tiện giao thôngnhư các ô tô con, hoặc được mang theo bên người như một điện thoại

di động bình thường

2.4 Một số tham số của máy điện thoại kéo dài của hãng Panasonic

- Bộ suy giảm tiếng dội :

Tiếng dội là kết quả của sự phản xạ tín hiệu trên đường truyền, kết quảcủa tiếng dội gây nhiễu cho cả hai bên khi đàm thoại hay nói cách khác làmsuy giảm chất lượng của thông tin liên lạc giữa hai bên, đối với các máy điệnthoại thì đây là một tham số quan trọng và cần thiết do đó trong các máyđiện thoại luôn có một mạch làm suy giảm tín hiệu khi nó bị dội trở về.Vớimáy điện thoại KX - T3000 thì tín hiệu thoại từ người nói được bộ suy haonhận biết và lam suy giảm 40dB trên đường trở về

- Tần số tín hiệu nhận của máy chủ: Một kênh với 49.6 - 49.9 MHz

- Tần số tín hiệu nhận của máy phụ: Một kênh với 46.6 - 46.9MHz

- Tần số tín hiệu truyền của máy chủ: Một kênh với 46.6 - 46.9MHz

- Tần số tín hiệu truyền của máy phụ: Một kênh với 49.6 - 49.9MHz

- Độ nhạy của máy điện thoại:

Độ nhạy là một thông số quan trọng quyết định khả năng thu sóng củamáy điện thoại từ đó quyết định khả năng, chất lượng của thông tin liên lạc

cũng như cho phép máy điện thoại có thể liên lạc trong nhiều điều kiện thờitiết khác nhau Độ nhạy ở đây là mức tín hiệu nhỏ nhất tại đầu vào ăng ten

mà máy vẫn có thể thu được tín hiệu tốt Đối với máy điện thoại kéo dài KX T3000 trên thì độ nhạy cụ thể như sau:

Với máy chủ: 1 µv khi tỉ số tín hiệu trên tạp âm (S∕N) là 20 dB

Với máy phụ: 2 µv khi dB tỉ số tín hiệu trên tạp âm (S∕N) là 20 dB

Phần B: Phân tích sơ đồ khối máy điện thoại kéo dài

I Sơ đồ khối chi tiết của máy chủ và chức năng các khối (Base unit)

Pre Amp

Line Amp

MicAmp

Tel

down

8V Regulor

5V Regulor

Reset

Charge DET

TX DATA

1.1 Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter):

Đây là tầng đầu tiên của máy thu, được nối trược tiếp với anten, nó cónhiệm vụ chuyển tín hiệu cao tần từ anten đến các phần tiếp theo của máy thu,đồng thời làm nhiệm vụ tiền khuếch đại tín hiệu trước khi xử lý tiếp Các yêucầu của mạch này là:

 Cần có hệ số truyền đạt lớn, đồng thời hệ số truyền đạt ít biến đổi thong

cả băng sóng

 Bảo đảm yêu cầu về độ chọn lọc, đối với máy thu đổi tần chủ yếu là độsuy giảm tần số ảnh và tần số trung tần

 Đảm bảo các chỉ tiêu về giải thông và méo tần số

 Bảo đảm tần số cộng hueỏeng ít bị biến đổi theo các yếu tố bên ngoài

ví dụ như biến đổi trở kháng tương của anten, sự biến đổi trởi khángvào của tầng đầu máy thu

1.2 Bộ trộn tần (Mixer):

Nhiệm vụ của tầng này là biến đổi tần số cao tần từ tầng trước đó về tần sốtrung tần Bộ biến đổi tần trong máy này là biến đổi tần 2 lần để tạo ra 2 lầntần số trung tần Tần số trung tần được tạo ra ở tầng thứ nhất là 10.695 MHz,

và tần số trung tần do bộ trộn tần thứ hai tạo ra là 455 KHz Hoạt động củakhối này hoạt động theo hình vẽ sau (trộn tần 1 lần):

1.3 Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp):

Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần được tạo ra từ bộ trộn tầnthức hai

1.4 Bộ tách sóng (DET):

Bộ này có tác dụng tách tín hiệu thu được ở dạng trung tần thành hai thànhphần tín hiệu là tín hiệu âm tần và dữ liệu để đưa đến vi xử lý (CPU) để xử lý

1.5 Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp):

Bộ này dùng để khuếch đại dữ liệu trước khi đưa đến CPU để xử lý Dữliệu sau khi qua bộ dò sóng được đưa qua bộ lọc dữ liệu để loại bỏ các thànhphần nhiễu rồi đưa tới bộ khuếch đại dữ liệu nhằm tăng cường độ tính hiệu vàgiảm thiểu nhiễu để đưa đến CPU xử lý được chính xác

1.6 Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp):

Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần trước khi xử lý tiếp Tínhiệu sau khi được bộ dò sóng tách ra được khuếch đại tiếp để xử lý đưa ra loa

1.7 Bộ giãn (EXP):

Bộ này có tác dụng giải nén dữ liệu để quá trình xử lý được dễ dàng.Nguyên nhân để có bộ này là do tín hiệu trong quá trình truyền nhằm làmgiảm dung lượng và băng thông nên tín hiệu đã được nén lại Vì vậy sau khithu được tín hiệu thì tín hiệu này chính là tín hiệu đã nén chứ không phải tínhiệu thực, muốn xử lý tiếp đòi hỏi phải giải nén tín hiệu hay nói cách khác làgiãn tín hiệu

1.8 Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp):

Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu tín hiệu lần cuối cùng trước khiđưa ra loa hoặc đưa vào mã hóa để truyền vào đường điện thoại

1.9 Bộ nén dữ liệu (Comp):

Bộ này có tác dụng nén dữ liệu lại nhằm múc đích giảm thiểu kích thước

dữ liệu và giảm những thành phần không cần thiết, giảm băng thông truyền vàđặc biệt là ít làm cho tín hiệu bị nhiễu trong quá trình truyền trong khônggian

Có tác dụng giảm nhiễu, khi tín hiệu mới từ Mic ra là tín hiệu rất nhỏ, saukhi khuếch đại tín hiệu thực thì cũng đồng thời khuếch đại cả thành phầnnhiễu Vì tín hiệu thực rất nhỏ nên qua bộ khuếch đại có hệ số lớn thì tín hiệunhiễu cũng tăng lên, vì vậy cần thiết phải có bộ hạn chê.

1.11 Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp):

Bộ này khuếch đại tín hiệu từ micro ra, do tín hiệu từ Mic ra là rất nhỏnên việc đầu tiên là khuếch đại tín hiệu rồi mới tiếp tục xử lý tiếp

1.12 Bộ giao tiếp với đường dây điện thoại:

Bộ này có tác dụng có tác dụng chuyển tín hiệu 4 dây thành 2 dây, và

cùng với một số khối khác giúp phát hiệu tín hiệu chuông

1.13 Khối xử lý trung tâm (CPU):

Khối này có tác dụng xử lý các dữ liệu nhận được, các dữ liệu cấn phát đi,các chức năng chuyển mạch

III Sơ đồ khối máy cầm tay (Handset)

Rx signal

MicBAT

Charge DET

Reset

Ctrl Data

X1023.991MHz

X90132.76 MHz

CPU

(IC 901)

MODKB

Tx VCO

Tx Amp

Tx F

BAT Low DET/

TX DATA

2.1 Bộ lọc đầu vào thu (RX Filter):

Bộ này có tác dụng lọc tín hiệu, phối hợp trở kháng và khuếch đại sơ bộ

2.2 Bộ trộn tần (Mixer):

Bộ phận trộn tần trong máy này gồm 2 bộ trộn tần để tạo ra 2 lần tần sốtrung tần Tần số trung tần được tạo ra ở tầng thứ nhất là 10.695 MHz, và tần

số trung tần do bộ trộn tần thứ hai tạo ra là 455 KHz

2.3 Bộ khuếch đại tín hiệu trung tần (IF Amp):

Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần được tạo ra từ bộ trộn tầnthức hai

2.4 Bộ tác dò sóng (DET):

Bộ này có tác dụng tách sóng thu được thành hai thành phần tín hiệu là tínhiệu âm tần và dữ liệu để đưa đến vi xử lý (CPU) để xử lý

2.5 Bộ khuếch đại dữ liệu (DAmp):

Bộ này dùng để khuếch đại dữ liệu trước khi đưa đến CPU để xử lý

2.6 Bộ tiền khuếch đại (Pre Amp):

Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu trung tần trước khi xử lý tiếp

2.7 Bộ giãn (EXP):

Bộ này có tác dụng giải nén dữ liệu để quá trình xử lý được dễ dàng

2.8 Bộ khuếch đại đường dây (Line Amp):

Bộ này có tác dụng khuếch đại tín hiệu tín hiệu lần cuối cùng trước khiđưa ra loa hoặc đưa vào mã hóa để truyền vào đường điện thoại

2.9 Bộ nén dữ liệu (Comp):

Bộ này có tác dụng nén dữ liệu lại nhằm múc đích giảm thiểu kích thước

dữ liệu và giảm những thành phần không cần thiết

2.10 Bộ hạn chế (Lim):

Có tác dụng giảm nhiễu

2.11 Bộ khuếch đại từ micro (Mic Amp):

Bộ này khuếch đại tín hiệu từ micro ra

2.12 Khối xử lý trung tâm (CPU):

Khối này có tác dụng xử lý các dữ liệu nhận được, các dữ liệu cấn phát đi,các chức năng chuyển mạch Khối này có 2 bộ dao động thạch anh (X102 cótần số 3.991 MHz và X901 có tần số là 32.76 KHz) để tạo dao động cho CPUhoạt động.

2.13 Khối điều chế (Modulation):

Khối này có tác dụng điều chế dữ liệu để nhằm mục đích bảo mật dữ liệu

và phát dữ liệu

2.14 Khối phát hiện pin yếu (BATT Low DET/Power):

Khối này có tác dụng phát hiện ra pin của máy cầm tay sắp bị hết và sẽ cóhiển thị để cảnh báo người dùng

2.15 Khối phát hiện đang sạc pin (Charge DET):

Khối này có tác dụng báo hiệu cho người sử dụng biết khi nào máy cầmtay đang để trên máy chủ và máy chủ đang thực hiện nạp điện cho pin củamáy cầm tay

2.16 Các khối khuếch đại và lọc trước khi phát tín hiệu qua ăng ten.

III Cơ sở lý thuyết các khối trong máy thu phát.

3.1 Mạch vào

 Chức năng:

Mạch vào là mạch nối Anten với tầng đầu vào đầu tiên của máy thu Nó cónhiệm vụ chuyển tín hiệu cao tần từ Anten đến tầng đầu của máy thu, đồngthời nó đảm nhận một phần độ chọn lọc của máy thu Do vậy mạch vào gồm

hệ thống cộng hưởng làm nhiệm vụ chọn lọc và các mạch ghép giữa mạchvào với Anten thu và với tầng đầu của máy thu

 Các yêu cầu kỹ thuật:

 Mạch cần có hệ số truyền đạt lớn, và hề số truyền đạt phải ít bị biến đổitrong toàn bộ băng sóng thu

 Đảm bảo yêu cầu về độ chọn lọc Đối với máy thu đổi tần chủ yếu là

độ suy giảm tần số ảnh và tần số bằng trung tần, còn đối với máy thukhuyếch đại thẳng là độ chọn lọc tần số lân cận

 Đảm bảo các chỉ tiêu về dải thông, méo tần số.

 Bảo dảm tần số cộng hưởng ít bị biến đổi theo các yếu tố bên ngoài(như sự thay đổi trở kháng tương đương của Anten, sự biến đổi trởkháng vào của tầng đầu máy thu…)

 Nhận xét:

Các yêu cầu trên thường mâu thuẫn nhau (Thí dụ đẻ giảm nhỏ ảnh hưởngcủa Anten đến tần số cộng hưởng và độ chọn lọc của mạch vào ta thườngdùng cách ghép lỏng giữa Anten với mạch vào nhưng như thế hệ số truyền đạtlại nhỏ)… Vì vậy khi chọn các tham số của mạch vào ta xét một cách toàndiện không nên lệch về phía nào, dung hoà được các mặt trên theo một yêucầu nhất định của kỹ thuật và người sử dụng

 Sơ đồ và nguyên lý hoạt động của mạch:

Thanh Ferit

Mạch vào ta dùng có cấu tạo như hình vẽ Nó chính là một mạch cộnghưởng song song bao gồm tụ xoay C1 và cuộn cảm L1 hợp thành để chọn lọctín hiệu đài cần thu Năng lượng sóng điện từ của tín hiệu cần thu được Antencảm ứng sẽ được dẫn vào mạch cộng hưởng Tụ xoay có đặc điểm là khi taxoay núm tụ thì điện dung sẽ thay đổi Nếu xoay đến một vị trí nào đó mà giátrị điện dung làm cho tần số cộng hưởng của mạch đúng bằng tần số của tín

Hình b4: Mạch vào

hiệu thu thì lúc này ta đã thu được tín hiẹu của đài đó Với tần số cộng hưởngcủa mạch là:

7 Đối với trường hợp này nếu ta cuốn dây se càng nhiều sợi và đường kínhdây càng to thì hệ số phẩm chất Q của nó càng cao Nhìn vào (1) ta thấy rằngnên chọn C1 có dải trị số lớn để có L1 nhỏ dễ chế tạo cuộn dây

Để đạt được độ nhạy cao và có tính chọn lọc tốt ta cần phải chọn tỉ số vòngdây giữa cuộn cảm L1 và L2 cho thích hợp Nếu ta muốn có được độ nhạycao ( hệ số truyền đạt lớn ) thì cần phải thực hiện việc phối hợp trở khánggiữa trở kháng cộng hưởng (Zch ) của mạch vào khoảng vài trăm KΏ với trởkháng vào Zv của Transistor khoảng vài KΏ , tức là ta phải có:

N2 ∕ N1 = √L(Zv ∕Zch)

Trong đó: N1, N2 là số vòng của cuộn L1, L2

Như vậy thì hệ số phẩm chất Q của mạch vào sẽ giảm nhỏ làm tính chọnlọc kém Để có tính chọn lọc cao thì số vòng dây của L2 càng ít càng tốt Ởbăng sóng trung, số vòng của L1 khoảng từ 60 đến 80 vòng và cuộn L2thường cuốn ≤ 1/10 số vòng cuộn L1

Trị số điện cảm và hệ số phẩm chất Q của cuộn dây còn phụ thuộc vào vịtrí của nó trên thanh Ferit Nếu càng dịch vào giữa thanh Ferit thì điện cảmcàng lớn nhưng Q lại giảm , và ngược lại khi ta dịch cuộn dây ra 2 đầu thanh Như vậy muốn nâng cao Q, độ nhạy và tính chọn lọc cho máy thu ta chiacuộn dây làm 2 nửa cuốn ở 2 đầu thanh, khi cần điều chỉnh độ tự cảm ta chỉviệc xê dịch 2 nửa cuộn dây này

 Một số mạch vào khác:

Để thu được những đài ở xa có cường độ điện từ trường yếu, chúng phảidùng thêm Anten ngoài để nâng cao độ nhạy cho máy Anten ngoài khôngđược ghép trực tiếp với mạch vào mà phải thông qua mạch ghép nếu không sẽlàm ảnh hưởng đến lệch cộng hưởng của mạch vào

 Mạch vào ghép điện dung với Anten ngoài:

(Tụ C2 là tụ bù để tăng tần số cộng hưởng )

Ở đây tín hiệu thu từ Anten thong qua tụ Cgh vào mạch cộng hưởng ( Cgh

không nằm trong mạch cộng hưởng ) Mạch tuy đơn giản nhưng hệ số truỳenđạt không ổn định và các tham số Anten ảnh hưởng nhiều đến mạch cộnghưởng, nên mạch này chỉ được dùng cho máy thu 1 đài cố đinh và phạm vitần số hẹp Để giảm nhỏ ảnh hưởng của Anten với mạch vào thì Cgh cần cógiá trị đủ nhỏ ( Cgh << CA ): CA - điện dung twong đương của Anten Thôngthường Cgh khoảng vài chục pF

Hình b5: Mạch vào ghép điện dung

 Mạch vào ghép hỗ cảm với Anten ngoài:

Mạch ghép hỗ cảm

Ở mạch này, tín hiệu can tần được thu từ Anten dẫn vào cuộn Lgh Nhờ tácdụng hỗ cảm nên tín hiệu thu được ghép sang cuộn thứ cấp L1 trong mạchcộng hưởng vào MẠch này không có ưư điểm gì hơn mạch ghép điện dung.Vấn đề của mạch là chọn giá trị Lgh để có được hệ số truyền đạt đủ lớn Ởcác băng sóng khác nhau thì Lgh có những giá trị khác nhau, do đó cần phảicân chỉnh lại Lgh Ngoài ra tần số cộng hưởng tự nhiên của mạch Anten (fA)cũng ảnh hưởng đến hệ số truyền đạt của mạch vào Nếu fA nằm trong băngsong cần thu thì tại tần số fA hệ số truyền đạt (HSTĐ) sẽ lớn nhất  làm choHSTĐ trong cả băng sóng không đồng đều Do đó cần chọn fA nằm ngoàibăng sóng cần thu Nếu fA cao hơn dải tần làm việc của mạch vào thì HSTĐ

sẽ tỉ lệ thuận với bình phương tín hiệu thu Ngược lại, thì coi như HSTĐ hầunhư không có quan hệ gì với tần số tín hiệu thu

 Mạch ghép hỗn hợp:

Đó là mạch ghép kết hợp 2 mạch trên với nhau Ưu điểm của mạch này là

có thể giảm nhỏ trị số điện cảm ghép mà hệ số truyền đạt cả băng song vẫn

Hình b6: Mạch vào ghép hỗ cảm

Đầu ra

đồng đều, đó là do tác dụng lẫn nhau của 2 kiểu ghép Nhược điểm của nó làkhi có lệch cộng hưởng xa, độ chọn lọc bị giảm.

 Anten thu:

Trong thực tế thường dùng 2 loại: Anten từ & Anten điện Ở băng sóngdài và trung thường dùng Anten từ , băng sóng ngắn dùng Anten điện ( Antencần)

Với loại Anten từ thì thường dùng Anten Ferit Đó là 1 thanh Ferit có quấndây lên đó Ferit có khả năng tập trung năng lượng từ trường rất tốt từ sóngđiện từ và cảm ứng thành sức điện động trên cuộn L1 Độ dẫn từ của Feritcàng cao thì sức điện động cảm ứng càng lớn Khi dùng Anten Ferit thì hệ sốphẩm chất Q đạt được khá lớn, từ 200300, nên tính chọn lọc rất tốt Ngoài

ra Anten từ này còn có tính phương hướng rất rõ rệt Khi trục của thanh Feritvuông góc với hướng lan truyền sóng điện từ và song song với các đường sức

từ trường thì sức điện động cảm ứng sẽ lớn nhất Nhờ vậy có khả năng giảmnhiếu từ các phương khác và nâng cao tỉ số S/N

 Loại Ferit NiZn: Có tính dẫn từ kém hơn loại trên nhưng tần số làm

việc khá cao ( có thể đạt tới 26MHz )

Để có thể dùng cho cả 2 băng sóng , ta chỉ cần dùng 1 thanh Ferit nhưnggồm 2 nửa với 2 loại trên nối lại Có 2 loại hình dạng của Anten từ:

Một loại tiết diện tròn và loại kia dẹt có tiết diện hình chữ nhật Nếu chiềudài và tiết diện như nhau thì hiệu quả như nhau, chỉ là khác nhau về hình dạngkhi cần lắp ráp

Quan hệ giữa đường kính d, chiều rộng D và chiều cao H của 2 loại Antennhư sau:

Л.(d/2)bình phương = D.H

Hay d = 2.√L(D.H)/Л

Điện áp tín hiệu cao tần cảm ứng trong cuộn dây Anten Ferit còn phụ thuộcvào kích thước của thanh Ferit Tỉ số chiều dài và đường kính của thanh (l/d)càng lớn bản than đường kính càng lớn thì hiệu quả thu càng cao

3.2 Bộ trộn tần

Do lợi dụng đặc tính phi tuyến của transistor để trộn tần và dùng một khungcộng hưởng LC tại đầu ra để lọc tần số nên sơ đồ nguyên lí của mạch nàynhư sau:

fd ± ft Khung cộng hưởng LC với các giá trị L và C được chọn trước sẽ chọncác tín hiệu lân cận tần số cộng hưởng của khung:

3.3 Mạch khuếch đại.

3.3.1 Mạch khuếch đại cao tần(loại không cộng hưởng)

 Tác dụng:

Tầng khuếch đại cao tần là để nâng cao độ nhậy thực tế và độ chọn lục tần

số ảnh cho máy thu Ngoài ra tầng khuếch đại cao tần còn làm giảm ảnhhưởng giữa mạch vào và mạch ngoại sai, tạo điều kiện thuận lợi hơn cho biệcđổi tần cũng như giảm nhỏ độ ghép tín hiệu ngoại sai ra anten Tầng khuếch

Hình b9: Mạch khuếch đại

đại cao tần có thể lắp theo mạch emitơ chung, bazơ chung hoặc colectơchung Vi mạch emitơ chung có hệ số khuếch đại lớn hơn cả nên phần nhiềucác tầng khuếch đại cao tần đều dùng mạch này.

Khi đưa tín hiệu Uv tới đầu vào của tầng thì tín hiệu lấy ra trên tải của nócũng giống tín hiệu đưa vào nhưng ngược pha 1800 và đã được khuếch đạitầng khuếch đại cao tần không cộng hưởng có thể khuếch đại được tín hiệutrong một dải tần số rộng do đó còn gọi là bộ khuếch đại dải rộng Thí dụ mộttần khuếch đại tải điện trở có thể khuếch đại các tín hiệu từ vài héc cho tớihàng chục mêga héc, nó khuếch đại được các tín hiệu có tần số càng cao khitần số cắt của transistor càng cao và các điện dung, điện cảm tạp tán càng ít.Trên thực tế hệ số khuếch đại K sẽ giảm khi tần soó tín hiệu tằng, vì bị đặctính tần số của transistor hạn chế và tác dụng phân đường của trở kháng vàotầng trộn tần làm giảm điện trở tải Rt = 2,2 - 2,7 KΩ nhưng khi là việc ở băngsóng ngắn điện trở tải của tầng có thể bị giảm đến 100 – 200KΩ Để bù lạikhuyết điểm đó người ta thường lắp tầng khuếch đại cao tần không cộnghưởng như hình 2-16 Trong đó mạch colectơ ngoài điện trở tải R2 còn mắcnối tiếp thêm cuộn chặn cao tần Lk để nâng thêm hệ số khuếch đại của tầng pửphía tần số cao

3.3.2 Mạch khuếch đại trung tần

 Tác dung:

Trong máy thu transistor kiểu đổi t ần, các tầng khuếch đại trung tần chiếmmột địa vị rất quan trọng bì nó có tác dụng quyết định đối với các chỉ tiêu chấtlượng chủ yếu của máy thu như độ nhạy, độ chọn lọc, tác dụng tự động điềuchỉnh độ khuếch đại v.v…Một tầng khuếch đại trung tần khác một tầngkhuếch đại cao tần ở chỗ là nó chỉ khuếch đại ở một tần số cố định gọi là tần

số trung gian hay trung tần, do đó tất cả các điều đã giới thiệu ở phần khuếchđại cao tần đều có thể liên hệ dùng cho tầng khuếch đại trung tần

 Mạch điện nguyên lí của một tầng khuếch đại trung tần cộng hưởng.

Ưu điểm của mạch điện này là đơn giản, có hệ số khuếch đại lớn, tuy vậykhi sản xuất đòi hỏi phải chọn các transistor có tham số giống nhau hoặc phải điều chỉnh riêng mạch trung hòa cho từng máy, do đó tốn công hơn và giá thành sản xuất cao Sở dĩ mạch cộng hưởng trung tần thường là một mạch cộng hưởng đơn và thực hiện dưới dạng một biến áp trung tần là để mong đạt được hệ số khuếch đại lớn nhất bằng cách phối hợp trở kháng tốt giữa đầu ra của tầng đổi tần có trở kháng cao (khoảng 20Ω - 100KΩ) với đầu vào của tầng trung tần có trở kháng thấp (khoảng 300Ω đến 2KΩ) cũng như đầu ra của tầng trung tần này với đầu vào của tầng trung tần sau, đồng thời mạch cộng hưởng còn có tác dụng chọn lọc để bảo đảm chỉ tiêu về độ chọn lọc tần

số lân cận cho máy Khác với máy thu dùng đèn điện tử, biến áp trung tần trong máy thu transistor phần nhiều dùng loại mạch cộng hưởng đơn, ít dùng lọa mạch cộng hưởng kép, đó là vì trở kháng vào của transistor nhỏ hơn trỏ kháng vào của đèn điện tử rất nhiều, ngoài ra tham số của transistor tuy cùng loại nhưng cũng không đồng đều, nếu dùng mạch cộng hưởng kép sẽ phức tạphơn nhiều Tụ điện CN trong mạch là tụ trung hòa Việc mắc mạch trung hòa

-Ec

Hình b10: Mạch khuếch đại trung tần cộng hưởng

trong các tầng khuếch đại trung tần của máy thu transistor là rất cần thiết Bởi

vì điện dung tạp tán giữa các cực của transistor lớn, nhất là điện dung Ccb giữacolectơ và bazơ thường vào khoảng vài pF đến mười mấy pF, điện dung Ccb

đưa điện áp trung tần sau khi đã được khuếch đại từ mạch colectơ trở về bazơ hình thành hồi tiếp dương gây ra dao động kí sinh, phá vỡ điều kiện làm việc bình thường của tầng khuếch đại trung tần, làm máy thu bị rú rít và độ khuếchđại giảm Để khử tác dụng hồi tiếp dương do tụ tạp tán Ccb sinh ra, người ta thường dùng mạch trung hòa Cách mắc tụ trung hòa CN vào mạch khuếch đạitrung tần, Trung hòa chính là phương pháp dùng dòng điện hồi tiếp ngoài iN

để triệt tiêu dòng điện hồi tiếp trong do tụ tạp tán Ccb gây ra Hai dòng điện này phải có cùng trị số tuyệt đối nhừng ngược pha nhau Điều đó thực hiện bằng cách, điều chỉnh tụ CN mắc trong các mạch điện, trị số tụ CN thường vào khoảng từ mấy đến mười mấy pF

3.3.3 Mạch khuếch đại âm tần

Hình b11: Mạch khuếch đại âm tần ghép điện trở điện dung

Hình trên là sơ đồ nguyên lí một tầng khuếch đại âm tần ghép điện trởđiện dung Trong đó R1, R2 là các điện trở định thiên dùng đẻ xác định diểmlàm việc cho transistor T1 Trên thực tế khi lắp ráp điều chỉnh người ta thườngdùng R2 là một trị số cố định trong khoảng 5 – 10 KΩ sau đó điểu chỉnh trị số

R1 để xác định điểm làm việc cho Transistor, R3 là điện trở tải, trị số thườngdùng trong khoảng từ 1 KΩ đến 10 KΩ Nếu điện trở tải quá nhỏ, hệ sốkhuếch đại sẽ nhỏ Nếu điện trở tải của lớn, điện áp một chiểu sụt trên điệntrở tải sẽ nhiều, làm điện áp đưa vào colectơ sẽ quá nhỏ, làm hiệu suấ thấp vàtín hiệu ra bị méo Hơn nữa, dù điện trở tải có lớn thì hệ số khuếch đại củatầng cũng khong thể tăng lên quá vì tải thực tế của tầng gồm R3 mắc songsong với trở kháng vào của tầng sau; trở kháng vào của transistor của tầng sauchỉ vào khoảng 1 KΩ nên có tăng R3 lên bao nhiêu thì tải của tầng cũngkhông thể lớn quá 1 KΩ R4, C3 là điện trở mắc trong mạch emitơ và tụ phânđường âm tần dùng để ổn định điểm làm việc cho transistor R4 khoảng từ vàitrăm ôm tới 1 KΩ, C3 khoảng 30 – 50 µF trở lên C1, C2 đều là các tụ nối tầng,

nó có nhiệm vụ ngăn cách dòng một chiều giữa colectơ của tầng này bới bazơcủa tầng sau, đồng thời đưa tín hiệu âm tần sang bazơ tầng sau Vì trở khángvào của transistor nhỏ, để cho tín hiệu âm tần ít bị sụt áp trên C1, C2 thì dungkháng của chúng yêu cầu phải nhỏ hơn nhiều so với trở kháng vào củatransistor, do đó C1, C2 thường dùng từ 3 - 10µF Tùy theo mạch điện dùngtransistor loại PNP hoặc NPN, vần chú ý mắc đúng cực tụ hóa nối tầng

Ưu điểm:

Mạch điện đơn giản, rẻ tiền, thể tích nhỏ, trọng lượng nhẹ, độ tin cậy cao,đặc tuyến tần số tương đối tốt, có thể dễ dàng thực hiện được hệ số ổn địnhcao

Nhược điểm:

Hệ số khuếch đại nhỏ vì không phối hợp được trở kháng giữa các tầng, vàhiệu suất của mạch điện thấp

3.3.4 Mạch khuếch đại công suất

Là tầng cuối của máy thu có nhiệm vụ khuếch đại công suất âm tần đưa raloa do đó yêu cầu cần phải đưa ra cống suất lớn và không méo

Mạch khuếch đại cống suất dùng 1 transistor làm việc ở chế độ A

 Đặc điểm:

Bộ khuếch đại công suất loại A là kết cấu mạch điện đơn giản, dạng sóng

ít méo, công suất nhỏ, hiệu suất thấp, tiêu hao nguồn điện nhiều do đó nóichung mạch này chỉ thích hợp dùng trong các máy thu đơn giản 3, 4transistor

Bộ khuếch đại làm việc ở chế độ A, khi có tín hiệu hoặc không có tín hiệu,cống suất tiêu thụ do nguồn một chiều cung cấp vẫn không thay đổi Khikhông có tín hiệu vì không có công suất xoay chiều đưa ra trên toàn bộ côngsuất tiêu thụ đều tổn hao trên tiếp giáp colectơ của transistor là transistor nónglên Dó đó đối với bộ khuếch đại làm việc ở chế độ A, công suất một chiều(tích số giữa điện áp colectơ và dòng điện colectơ của transistor khi không cótín hiệu) phải nhỏ hơn công suất tổn hao lớn nhất cho phép Công suất tổn haolớn nhất cho phép của transistor lại phụ thuộc vào nhiệt độ môi trường xungquanh Nếu nhiệt độ môi trường xung quanh cao, việc tỏa nhiệt khío thì côngsuất tổn hao cho phép lại giảm đi Ơ mỗi nhiệt độ môi trường nhất định, nóichung có thể căn cứ vào công thứ sau đây để tính ra công suất tổn hao lớnnhất cho phép

Loa

Hình b12: Mạch khuếch đại công suất

Hình c1: Sơ đồ mạch máy phát

PhầnC: Phân tích sơ đồ mạch của máy điện thoại kéo dài

I Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong

sơ đồ khối của máy chủ.

biến dung D851, diode biến dung này được sử dụng để thay đổi mức tín hiệunhư thế sẽ làm thay đổi mức điều chế Tín hiệu được tạo dao động ở Tx VCOđược IC802 khuếch đại, tín hiệu này thu được này có thể điều chỉnh thôngqua VR852, tín hiệu sẽ đi qua bộ chuyển đổi thu phát đi đến ăng ten phát rakhông gian.

Hình c2: Sơ đồ mạch giao tiếp với mạng điện thoại

1.2 Giao diện với đường điện thoại.

 Trạng thái rỗi của máy điện thoại

Ở trạng thái rỗi thì transito Q101 ở trạng thái mở để ngăn dòng điệnvòng một chiều và làm giảm dòng tải của chuông Khi hiệu điện ápchuông xuất hiện ở Tip (T) và Ring (R) Điện áp chuông xoay chiềutruyền trong mạch theo đường đi như sau: Bắt đầu từ T – PO101 –L101 – R121 – C116 – Q106 – IC701 (chân 64)

Khi CPU (DSP) phát hiện ra tín hiệu chuông thì Q101 mở, lúc nàychuyển mạch Hook ở trạng thái off làm dòng một chiều chạy trongmạch và tín hiệu thoại truyền trong mạch theo chiều từ T qua PO101– D101 – Q101 – Q105 – R105 – D101 – R

Khi chuyển mạch Hook ở trạng thái “on” thì Q101 mở, Q101 đượcnối để ngăn điện vòng một chiều và để ngăn tín hiệu thoại, vì thế điềunày làm chuyển mạch Hook ở trạng thái “on”

 Chi tiết hoạt động của mạch

Khi trạng thái chuyển mạch Hook bật (trạng thái rỗi) thì dòng điện thì dòngđiện chày giữa đường điện thoại và phần mạch này như sau: Bắt đầu từ T –PO101 – L101 – R121 – C116 – R122 – C115 – R120 – L102 – R

Các thành phần một chiều bị khóa bởi C115 và C116 do đó làm cho trạng tháicủa chuyển mạch Hook là “on” Trở kháng xoay chiều vào khoảng trên 47

KΩ điều này thỏa mãn yêu cầu mà nhà sản xuất đưa ra

1.3 Hoạt động của máy chủ khi nối với đường điện thoại.

 Khi tín hiệu chuông được đưa vào từ đường điện thoại:

Mạch phát hiện chuông (Q106) bắt đầu hoạt động, transito Q106 ởtrạng thái hoạt động nên đưa mức độ đưa vào chân chuông của IC

701 (BELL pin 64) là mức thấp

 Để đưa tín hiệu chuông này đến máy cầm tay (Handset) thì chân 25của IC701 đưa vào dạng phát trở lên cao và dữ liệu chuông này cómột mã mà có thể thay đổi bởi chân 97 của IC701 được gửi tới máycầm tay như là một tín hiệu ra đã được điều chê

 Lúc nhận dữ liệu chuông, và máy cầm tay được chuyển từ trạng tháisãn sàng sang trạng thái nói Máy chủ nhận sóng mang đã được điềuchế bởi dữ liệu chỉ ra chuyển mạch từ trạng thái sẵn sàng sang trạngthái nói (từ STANDBY sang TALK) Dữ liệu này sau đó được giảiđiều chế ở máy chủ và qua bộ khuếch đại tín hiệu dữ liệu của IC701.tín hiệu sau khi vào chân 59 của IC 701, nó làm cho Q101 và Q102giải phóng câm và chuyển thành dạng “talk” nghĩa là nằm ở trạngthái liên lạc

1.4 Hoạt động đáp ứng lại của máy cầm tay.

 Khi máy cầm tay được nhấn nút Talk thì dữ liệu được truyền đếmáy chủ, và dữ liệu này được giải điều chế ở máy chủ, đi qua bộkhuếch đại tín hiệu dữ liệu của IC801 sau đó vào chân 59 của IC

701 (CPU)

Hình c3: Mạch phát tín hiệu

 Khi mã trùng nhau thì chân 99 của IC701 trở thành điện áp mứccao, cùng thời điểm đó khả năng phát được cho phép và transitoQ102 được bật

 Chân 65 của IC701 trở thành thấp (điện áp mức thấp) thì đèn tínhiệu báo cho biết máy đang hoạt động sáng lên

1.5 Mạch phát tín hiệu.

Hoạt động của mạch: Tín hiệu vào từ đường điện thoại qua chân 38 củaIC701 – chân 35 – C501 – 828 – R817 và vào bộ khuếch đại chân 9 củaIC801 Bộ khuếch đại này bao gồm mạch hạn chê, tín hiệu qua bộ nén và qua

bộ lọc lộp bộp, rồi ra chân 3 cua IC801 sau đó đi ra mạch điều chế

Hình c4: Mạch thu tín hiệu

1.6 Mạch thu RF và IF.

Tín hiệu của dải sóng 49 MHz (từ 48.76 – 49.99 MHz) vào từ ăng ten đượclọc qua bộ lọc của DUP801, qua bộ khuếch đại lọc của dải sóng 49 MHz đivào chân 41 của IC801 RX VCO tạo dao động ở T801 và chân 44 và 45 củaIC801 vào điều khiển chương trình bên trong IC 801, tần số cục bộ đầu tiênđược điều khiển để ấn định kênh bởi dữ liệu chuỗi từ đầu ra của chân 21, 22

và 23 của IC701 (DSP), làm vòng với bộ dò pha ra và RX VCO, và khóa tần

số cục bộ thứ nhất này

Tín hiệu vào chân 41 của IC801 và tần số ra cục bộ từ RX VCO được trộnbên trong IC801 sau đó đi qua CF801 và tần số trung tần được tạo ra là10.695 MHz

Tiếp theo tần số 10.240 MHz được phát ra do X801 và chân 52, 53 củaIC801 được trộng trong IC801 và lọc bởi CF802 cho ra tần số trung tần thứhai là 455 Hz

Tín hiệu được phát hiện ra đi qua R806 đến C815 qua R807 và và bộ tiềnkhuếch đại của IC801, qua bộ giãn đi ra chân 21 của IC801.

Tín hiệu đi qua C822 – VR801 – R813 và vào bộ khuếch đại thu chân 17của IC801

Tín hiệu ra từ bộ khuếch đại trên chân 16 của IC801 và đi qua J884 đếnPCB chính

1.7 Mạch khởi động.

một bộ chỉnh lưu xoay chiều

Hình c5: RF IC

Hoạt động của mạch này: Sơ đồ mạch.

Khi bộ tương thích xoay chiều được chèn vào phần này thỉ điện áp thayđổi bởi D303 và công suất được cấp cho CPU Bộ này có thể hoạt động ở xađiểm A trong mạch trên

Hình c6: Mạch khởi động

1.8 Khi máy cầm tay để trên máy chủ.

 Sơ đồ như sau:

 Trạng thái sạc điện cho máy cầm tay: Khi sạc máy cầm tay trênmáy chủ thì mã nhận dạng được gửi từ thiết bị đầu cuối CONT đếmáy cầm tay và dòng điện sạc sẽ đưa và máy cầm tay từ công tácnạp pin thông qua R314, R315 trên máy chủ Khi công tắc trênmáy chủ đưa vào chân 60 của IC701 (DSP) qua Q313 Khi điểm Atrên máy cầm tay ở mức cao, Q502 trên máy cầm tay đi vào chân

24 của IC901 trở lên thấp có nghĩa là máy cầm tay biết được rằngpin đang được sặc

 Transito Q312 chuyển mạch do ảnh hưởng của chân 97 của IC701trên máy chủ, dữ liệu được gửi là dữ liệu CH, mã nhận dạng, dữliệu dạng âm, xung Tín hiệu dữ liệu được gửi tới chân 23 của

Hình c7: Máy cầm tay đặt trên máy chủ

Hình c9: Sơ đồ chân của IC701

IC901 (CPU) thông qua Q501 trên máy cầm tay, trong quá trìnhsạc thì dữ liệu sẽ tiếp tục gửi đến CPU của máy cầm tay

Nguồn từ bộ chỉnh lưu xoay chiều đi qua khối biến đổi là IC301 IC301 là một nguồn cung cấp được biến đổi, điện áp ở điểm A được biến đổi đến 8V bởi IC301 Điện áp tại điểm C rơi trên D710, D303 ~ 305, D701 đến 4.2V

1.10 Cấu tạo và hoạt động của CPU (IC701)

Hình c8: Mạch cấp nguồn

 Trạng thái chức năng của từng chân trong IC701:

Bảng c1: Trạng thái chân IC701

 Các trạng thái của máy điện thoại ứng với các trạng thái của các chân IC:

 Cách thức định thời của cổng ra trong định vị giữa máy chủ và máy cầmtay

Khi nhấn chuyển mạch nói của

máy cầm tay (Handset)

Khi nhấn chuyển mạch nói của máy cầm tay trở về tắt (Handset)

Hình c10: Mạch triệt tiếng vang

 Mạch triệt tiếng vang:

Tỷ lệ giữa High/Low ở trên tín hiệu chuông: 50%:50%

Hình c11: Mạch nhận dữ liệu của máy chủ

Vì vậy nếu tỷ lệ Low/High lớn hơn 45% ở IC701 – 64 (DSP) thì nó sẽbiết được đó là tín hiệu chuông

 Giải thích mạch nhận dữ liệu của máy chủ:

Mạch này được sử dụng khi vùng có công suất phát của máy cầm tay làcực kỳ yếu trong khi đó mức độ nhiễu lại đặt lên trên dữ liệu và khi đó thì khi

đó khả năng có lỗi đối với dữ liệu nhận được là cực kỳ lớn, khi đó nhờ mạchnhận tín hiệu này mà điều đó được khắc phục

II Sơ đồ chi tiết, chức năng cụ thể, hoạt động của từng phần trong

sơ đồ khối của máy cầm tay.

2.1 Mạch máy thu thu RF và IF.

 Hoạt động của mạch: tín hiệu của băng sóng 46 MHz (43.72 MHz ~46.97 MHz) đi vào từ ANT được DUP101 lọc, sau đó vào chân 42của IC101 Bộ dao động điều khiển điện áp điều khiển bởi T201 vàIC101 được khóa tới tần số cục bộ thứ nhất bởi PLL bên trongIC101 (PLL được điều khiển bởidữ liệu ra nối tiếp từ chân 28, 29 và

Hình c12: Mạch máy thu RF và IF

30 của IC901) Tín hiệu vào từ chân 42 của IC101 và tần số cục bộthứ nhất từ bộ điều khiển điện áp thu được trộn tần bên trong IC101sau đó qua CF1, và tần số trung tần thứ nhất được tạo ra là 10.695MHz và 10.240 NHz thì tạo ra từ X101, rồi qua bộ trộn tần bêntrong IC101 và được lọc ở CF2 sẽ cho ra tần số trung tần là 455KHz.

 Mạch xử lý tín hiệu trung tần IF (455KHz)

Sau khi tạo ra được tín hiệu có tần số 455KHz tín hiệu này đưa vàochân 33 của IC101 và đi qua bộ khuếch đại trung tần rồi mạch dò vàđầu ra là chân 26 Tín hiệu âm tần được tạo ra sẽ tiếp tục qua R123,C124 Các mức độ được điều khiển bởi bộ khuếch đại điều khiển âm

Hình c13: Mạch xử lý tín hiệu trung tần IF