MÁY THU RADIO doc

CHƯƠNG I TÌM HIỂU CHUNG VỀ MÁY THU RADIO I. Lịch sử phát minh Không có người nào được gọi là nhà duy nhất phát minh ra radio. Nhiều nhà khoa học đã nối tiếp nhau nghiên cứu ra radio ngày nay. 1 | P a g e Trong số các nhà khoa học đóng góp nhiều công sức là một người Đức Heirich Hertz, người Ý Guglielmo Marconi tìm ra phương pháp gởi lời nhắn. Cách này trở nên nổi tiếng như máy điện báo không dây. Các lời nhắn được gởi bằng mã số gồm các dấu chấm và các gạch ngang. II.Khái niệm máy thu thanh • Máy thu thanh là một thiết bị điện tử thu sóng điện từ do các đài phát thanh phát ra trong không gian, sau đó chọn lọc, khuếch đại thông tin và phát ra âm thanh. Máy thu sóng phải tương thích với máy phát sóng. • Một tín hiệu thông tin âm thanh, muốn truyền thông đi xa phải được biến thành tín hiệu điện.Những tín hiệu điện này có tần số rất thấp (tín hiệu âm tần). Các tín hiệu âm tần không có khả năng bức xạ đi xa đ- ợc. Muốn truyền tín hiệu đi xa đợc cần phải có dao động điện từ tần số cao ( > 10 kHz). • Để phát đợc thông tin đi xa, cần phải điều chế thông tin tín hiệu đó. Để làm đợc việc đó, tín hiệu âm tần đợc "ghi" vào một dao động cao tần thông qua một thông số nào đó. Việc điều chế tín hiệu nhu vậy có thể thực hiện bằng nhiều cách, hiện nay có hai cách phổ biến đợc sử dụng trong thông tin và viễn thông là điều chế biên độ Amplitude modulation (AM) và điều chế tần số Frequency modulation (FM). • Trong điều chế biên độ, biên độ sóng mang biến đổi theo tín hiệu điều chế. • Trong điều chế tần số, biên độ sóng mang không thay đổi mà tần số bị thay đổi theo tín hiệu điều chế. Khi nghiên cứu về máy thu thanh, người ta thường để ý đến các thông số kỹ thuật sau:  Độ nhạy : là sức điện động nhỏ nhất trên Anten EA để máy thu làm việc bình thường. Những máy thu có chất lượng cao thường có độ nhạy EA nằm trong khoảng 0,5 µ V→10 µ V. Ngoài ra máy thu còn phải có khả năng chọn lọc và nén tạp âm, tức là đảm bảo tỷ số S/N ở mức cho phép. Thông thường thì để thu tốt thì biên độ tín hiệu phải lớn hơn tạp âm ít nhất 10 lần ( tức 20 dB).  Độ chọn lọc: là khả năng chọn lọc các tín hiệu cần thu và tín hiệu cần loại bỏ cũng như các tạp âm tác động vào Anten. Độ chọn lọc thường được thực hiện bằng những mạch cộng hưởng, phụ thuộc vào số lượng, chất lượng cũng như độ chính xác khi hiệu chỉnh.  Dải tần của máy thu: là khoảng tần số mà máy thu có thể điều chỉnh để thu được các sóng phát thanh với các chỉ tiêu kỹ thuật 2 | P a g e yêu cầu. Máy thu thanh thường có các dải sóng sau:  Sóng dài: LW 150KHz→408KHz  Sóng trung: MW: 525KHZ→1605KH  Sóng ngắn: SW: 4MHz → 24MHz Trong đó băng sóng ngắn thường được chia làm 3 loại sóng : • SW1: 3,95MHz → 7,95MHz • SW2: 8MHz →16MHz • SW3: 16MHz →24MHz  Sóng cực ngắn: FM: 65,8 → 73MHz và 087,5 → 104 Mhz  Méo tần số: là khả năng khuếch đại ở những tần số khác nhau sẽ khác nhau do trong sơ đồ máy thu có các phần tử L, C. Méo tần số có thể đánh giá bằng đặc tuyến tần số. Ở các máy thu điều biên AM thì dải tần âm thanh chỉ vào khoảng 40Hz → 6KHz; còn với máy thu điều tần FM thì dải tần âm thanh có thể từ 30Hz →15KHz. Ngoài ra người ta còn quan tâm đến các thông số khác như méo phi tuyến và công suất ra của máy thu thanh. III. Phân loại máy thu thanh Căn cứ vào cấu trúc sơ đồ mà người ta chia máy thu thanh thành 2 loại: 1) Máy thu thanh khuếch đại thẳng : tín hiệu cao tần từ Anten được khuếch đại thẳng và đưa đến mạch tách sóng, mạch khuếch đại âm tần mà không qua mạch đổi tần. • Ưu điểm: Cấu trúc sơ đồ của máy đơn giản • Nhược điểm: Chất lượng thu sóng không cao, độ chọn lọc kém, không ổn định và khả năng thu không đồng đều trên cả băng sóng. Vì vậy, hiện nay loại máy thu này gần như không còn được sử dụng. 2) Máy thu đổi tần : tín hiệu cao tần được điều chế do Anten thu được được khuếch đại lên và biến đổi về một tần số trung gian không đổi gọi là trung tần. Trung tần thường được chọn thấp hơn cao tần. Tín hiệu trung tần sau khi đi qua vài bộ khuếch đại trung tần sẽ được đưa đến mạch tách sóng, mạch khuếch đại âm tần và đưa ra loa.Sơ đồ khối máy thu như sau: 3 | P a g e Sơ đồ khối máy thu đổi tần • Mạch vào làm nhiệm vụ chọn lọc các tín hiệu cần thu và loại trừ các tín hiệu không cần thu cũng như các nhiễu khác nhờ có mạch cộng hưởng, tần số cộng hưởng được điều chỉnh đúng bằng tín hiệu cần thu f 0 . • Khuếch đại cao tần : nhằm mục đích khuếch đại bước đầu cho tín hiệu cao tần thu được từ Anten. • Bộ đổi tần: gồm mạch dao động nội và mạch trộn tần. Khi trộn 2 tần số dao động nội f n và tín hiệu cần thu f 0 ta được tần số trung gian hay còn gọi là trung tần, giữa tần số dao động nội và tần số tín hiệu cần thu f tt =f n –f 0 =const.Khi tần số tín hiệu từ đài phát thay đổi từ f 0min →f 0max thì tần số dao động nội cũng phải thay đổi từ f nmin →f nmax để đảm bảo hiệu số giữa chúng luôn là hằng số. • Đối với máy thu điều biên ( AM ): f tt = 465KHZ hay 455KHz • Đối với máy thu điều tần ( FM ): f tt = 10,7MHz • Bộ khuếch đại trung tần: có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu trung tần đến một giá trị đủ lớn để đưa vào mạch tách sóng. Đây là một tần khuếch đại chọn lọc, tải là mạch cộng hưởng có tần số cộng hưởng đúng bằng trung tần. • Tần tách sóng: có nhiệm vụ tách tín hiệu âm tần ra khỏi tín hiệu sóng mang cao tần, sau đó đưa tín hiệu vào mạch khuếch đại âm tần. 4 | P a g e Sơ đồ khối máy thu AM/FM Stereo • Trong máy thu thanh hai băng sóng AM/FM có 2 đổi tần riêng biệt,2 khối khuếch đại trung tần và âm tần được dùng chung. Dải tần của bộ khuếch đại trung tần FM rộng hơn vì tần số trung tần FM là 10,7MHz. • Đối với mạch tách sóng tần số thường sử dụng sơ đồ tách sóng tỉ lệ vì có độ nhạy cao và giảm được đầy biên ký sinh. • Khối giải mã stereo có nhiệm vụ giải mã tín hiệu tổng R+L và hiệu R-L từ ngõ ra của mạch tách sóng để phục hồi lại tín hiệu hai kênh riêng biệt R và L. CHƯƠNG II SƠ ĐỒ KHỐI VÀ HOẠT ĐỘNG CỦA MÁY THU AM/FM 5 | P a g e I. Phân tích sơ đồ khối của Radio-Cassette 1. Sơ đồ khối của Radio – Cassette. Sơ đồ khối của Radio – Cassette 1) Khối nguồn ( Power) : Khối nguồn có nhiệm vụ cung cấp nguồn một chiều từ 9 đến 12V cho tầng công xuất Audio và áp DC6V cho các tầng Graphic Equalizer, Radio và tầng khuyếch đại đầu từ (Head amply ) , mạch Regu là mạch ổn áp cố định, tạo điện áp 6V 2) Tầng khuếch đại công xuất âm tần ( Audio Amply ) : Khuếch đại tín hiệu âm tần từ khối Equalizer đưa sang cho đủ mạnh rồi đưa ra loa phát ra âm thanh, khối này sử dụng nguồn DC từ 9 đến 12V. 6 | P a g e 3) Tầng Graphic Equalizer ( chỉnh âm sắc ) : Tầng này giúp người sử dụng điều chỉnh sắc thái âm thanh như điều chỉnh tần số, điều chỉnh Bass -Treec, điều chỉnh âm lượng . 4) Tầng khuếch đại đầu từ ( Head Amply) : Tín hiệu âm tần thu được từ đầu từ rất yếu được tầng này khuếch đại lên biên độ đủ lớn trước khi đưa sang tầng Equalizer . 5) Tầng Radio : Tầng Radio thu sóng từ các đài phát sau đó tách sóng để lấy ra tín hiệu âm tần cung cấp cho tầng Equa lizer. 6) Chuyển mạch Function : Là chuyển mạch lựa chọn Radio hay Cassette, chuyển mạch bao gồm chuyển mạch tín hiệu và chuyển mạch đường cấp nguồn cho các tầng Radio và Khuyếch đại đầu từ. II. Khối cấp nguồn của Radio-Cassette a) Chức năng các linh kiện trong mạch cấp nguồn và các tầng tiêu thụ nguồn 7 | P a g e Sơ đồ mạch cấp nguồn của Radio – Cassette • Biến áp nguồn : Có nhiệm vụ đổi điện áp AC 220V 50Hz xuống điện áp AC 12V. • Cấu Diode D1 - D4 : Chỉnh lưu điện áp AC50Hz thành điện áp DC , Tụ C1 lọc phẳng điện áp DC, C1 là tụ lọc nguồn chính có giá trị khoảng 2200µF • Function : Là chuyển mạch chọn Radio hay Cassette, khi đóng sang Radio, điện áp từ nguồn cấp thẳng vào tầng công xuất, đồng thời giảm xuống 6V thông qua mạch ổn áp sau đó qua chuyển mạch đi tới cấp nguồn cho mạch Radio ; Khi đóng sang Cassette, nếu trên bộ cơ đã Stop thì nguồn dừng lại ở chuyển mạch, nếu bấm Play trên bộ cơ, điện áp nguồn sẽ đi qua công tắc SW trên bộ cơ vào cấp điện cho Mô tơ quay đồng thời cấp điện cho tầng công xuất và giảm áp xuống 6V cung cấp cho tầng khuếch đại đầu từ. • Tầng khuếch đại công xuất : Được cấp nguồn trong hai trường hợp - Chuyển mạch Function đóng sang Radio hoặc bấm nút Play trên bộ cơ. • Mạch ổn áp : Được cấp nguồn song song với tầng công xuất , mạch ổn áp cung cấp điện áp 6V cho các tầng Equalizer, Radio và khuếch đại đầu từ. • Tầng khuếch đại đầu từ : Được cấp nguồn khi chuyển mạch Function đóng sang Cassette và nút Play được bật. • Tầng Radio : Được cấp nguồn khi chuyển mạch Function đóng sang Radio. • Mô tơ : Được cấp nguồn khi các phím trên bộ có được nhấn, khi đó công tắc kép SW trên bộ cơ đóng lại 8 | P a g e b) Minh hoạ sự hoạt động của mạch cấp nguồn trong các trường hợp : Tắt máy - Mở Radio - Mở Cassette . III. Tầng khuếch đại công suất dùng Transistor a) Sơ đồ tầng khuyếch đại công suất sử dụng Transistor Nhiệm vụ của các linh kiện :  Q3 : là Transistor tiền khuếch đại và đảo pha tín hiệu.  Q4 : là Transistor công suất khuếch đại bán chu kỳ âm  Q5 : là Transistor công suất khuếch đại bán chu kỳ dương  Volume : là Triết áp điều chỉnh âm lượng  C8 : là tụ nối tầng cho tín hiệu âm tần qua, ngăn áp một chiều lại  C9 : là tụ ra loa  R9 và R10 là điện trở định thiên cho đèn Q3, đồng thời là mạch hồi tiếp âm, hồi tiếp tín hiệu đầu ra trở lại đầu vào, nhằm tăng cường tính ổn định cho mạch công suất  R8 là điện trở gánh của đèn Q3 , đồng thời định thiên cho đèn công suất Q5 9 | P a g e  C7 : là tụ lọc nguồn cho tầng công suất  C6 : là tụ lọc nguồn cho các tầng phía sau  R7 : là điện trở cấp nguồn cho các tầng phía sau  D1 và D2 được phân cực thuận để tạo ra sự sụt áp khoảng 1,2V phân cực cho hai đèn công suất Tầng khuyếch đại công suất dùng Transistor b) Phân tích nguyên lý hoạt động của tầng công suất  Tín hiệu âm tần ra khỏi mạch Equalizer được đưa vào đầu triết áp Volume, tín hiệu lấy ra ở điểm giữa triết áp có biên độ thay đổi tuỳ theo mức độ điều chỉnh của người sử dụng, tín hiệu được đưa qua tụ C8 đi vào đèn Q3 khuếch đại, Q3 là đèn khuếch đại về biên độ điện áp, Q3 được định thiên sao cho U CE của Q3 ~0,5Vcc ( để đạt được giá trị này người ta điều chỉnh R10 )  Hai đèn công suất được mắc đẩy kéo để khuếch đại cho hai nửa chu kỳ của tín hiệu, tín hiệu vào B ra E do đó hai đèn công suất khuếch đại về cường độ dòng điện  Tín hiệu lấy ra từ chân E của hai đèn công suất có cường độ đủ mạnh được ghép qua tụ C9 đưa ra loa. 10 | P a g e [...]... Nguyên lý hoạt động Radio băng AM a) Sơ đồ khối của Radio băng AM Sơ đồ khối mạch Radio băng AM Xung quanh máy thu thanh có vô số các sóng điện từ từ các đài phát khác nhau gửi tới, nhiệm vụ của máy thu là chọn lấy một tần số rồi khuyếch đại , sau đó tách sóng để lấy ra tín hiệu âm tần Mạch thu sóng Radio AM có các mạch như sau : • Mạch cộng hưởng và khuếch đại cao tần (RF Amply) thu tín hiệu từ một... phản xạ xuống trái đất rồi lại phản xạ 18 | P a g e ngược lên nhiều lần mới đến được máy thu, vì vậy tín hiệu đi tới máy thu rất yếu và sóng không ổn định • Để có thể truyền tín hiệu đi xa, các đài phát thường phát ở băng sóng ngắn có tần số sóng mang từ 4 MHz đến khoảng 23 MHz Đường truyền sóng của các Đài phát ở xa máy thu f) • • Ưu và nhược điểm của phát thanh trên sóng AM Ưu điểm : có thể truyền đi... thanh ferit tạo thành mạnh mạch dao động LC, mạch thu sóng theo nguyên lý cộng hưởng, có rất nhiều sóng mang có tần số khác nhau từ các đài phát cùng đi tới máy thu, khi tần số dao động của mạch trùng với sóng mang của một đài phát thì tín hiệu sóng mang của đài phát đó được cộng hưởng và biên độ tăng lên gấp nhiều lần, tín hiệu 21 | P a g e này được thu vào thông qua cuộn thứ cấp của cuộn dây và được... phát sóng Radio AM • • Tín hiệu sau khi điều chế thành sóng mang được khuếch đại lên công xuất hàng ngàn Wat sau đó được truyền ra Anten phát Sóng điện từ phát ra từ Anten truyền đi trong không gian bằng vận tốc của ánh sáng, sóng AM có thể truyền đi rất xa hàng ngàn Km và chúng truyền theo đường thẳng, và cũng có các tính chất phản xạ, khúc xạ như ánh sáng e) Đường truyền từ đài phát đến máy thu cách... động chỉ truyền đạt được giải tần từ 300Hz đến 3KHz, các thiết bị cho dải tần tốt là đầu đĩa CD, máy nghe nhạc kỹ thu t số Mạch điều chỉnh Bass - Treec Vùng tần số của núm chỉnh Bass - Treec • Giải tần âm thanh con người nghe được là minh hoạ bằng đường mầu tím từ 20Hz đến 20KHz • Giải tần âm thanh mà Radio - Cassette có thể đạt được minh hoạ bằng đường mầu đỏ, từ khoảng 50Hz đến khoảng 12KHz • Núm... sóng FM là cự ly truyền sóng ngắn, chỉ truyền được cự ly từ vài chục đến vài trăm Km , do đó sóng FM thường được sử dụng làm sóng phát thanh trên các địa phương 25 | P a g e X Nguyên lý thu sóng Radio băng AM/FM Mạch Radio sử dụng IC xử lý cho cả hai băng sóng AM (mầu đỏ ) và FM( mầu xanh) Băng sóng FM có mạch RF và OSC tương tự băng sóng AM , tuy nhiên tần số của băng FM cao hơn rất nhiều băng sóng... thanh sóng trung dùng phổ biến trên thế giới cũng như Việt Nam • Sóng trung truyền lan theo hai phương thức là sóng đất (ground wave)và sóng trời (sky wave) -Sóng đất: sóng được truyền từ anten phát đến máy thu dọc theo mặt đất nên chủ yếu chịu ảnh hưởng của chất đất trong suốt đường truyền -Sóng trời: chủ yếu xuất hiện vào các giờ ban đêm.Nó được hình thành nhờ sự phản sóng từ tầng điện li vì vậy vùng... nhau, đó là: • 100 kHz đối với châu Âu • 86 kHz đối với châu Phi • 200 kHz đối với Bắc Mỹ Việt Nam sử dụng khoảng cách kênh là 100 kHz 27 | P a g e Các kênh đài radio ELF 3 Hz 30 Hz ELF 30 Hz 300 Hz ULF 300 Hz 3 kHz VLF 3 kHz 30 kHz Tần số Radio LF MF HF VHF UHF SHF EHF 30 300 3 30 300 3 30 kHz kHz MHz MHz MHz GHz GHz 300 3 30 300 3 30 300 kHz MHz MHz MHz GHz GHz GHz 28 | P a g e ... Nguồn nuôi của mạch trên có thể thay đổi từ 6V đến 12V, khi thay đổi nguồn nuôi ta chỉ việc thay đổi R10 để thu được UCE của hai đèn công suất cân bằng IV Tầng khuếch đại công suất dùng IC a) Khái niệm về IC công suất IC là viết tắt của từ Intergated Circuit nghĩa là mạch tích hợp : là mạch điện tử gồm nhiều... khi ta chỉnh Bass treec, đây là vùng tần số của giọng hát ca sỹ, giọng phát âm của con người Sơ đồ mạch điều chỉnh Bass - Treec Sơ đồ nguyên lý của mạch điều chỉnh Bass - Treec •Tín hiệu âm tần từ tầng Radio hoặc tầng Khuếch đại đầu từ đưa sang đi vào tầng Equalizer theo đường Audio Input •Các tần số cao đi qua tụ 1nF đi vào triết áp Treec, các tần số thấp bị tụ cản lại, như vậy tín hiệu đi vào triết . hiệu chỉnh.  Dải tần của máy thu: là khoảng tần số mà máy thu có thể điều chỉnh để thu được các sóng phát thanh với các chỉ tiêu kỹ thu t 2 | P a g e yêu cầu. Máy thu thanh thường có các dải. méo phi tuyến và công suất ra của máy thu thanh. III. Phân loại máy thu thanh Căn cứ vào cấu trúc sơ đồ mà người ta chia máy thu thanh thành 2 loại: 1) Máy thu thanh khuếch đại thẳng : tín hiệu. nghiên cứu về máy thu thanh, người ta thường để ý đến các thông số kỹ thu t sau:  Độ nhạy : là sức điện động nhỏ nhất trên Anten EA để máy thu làm việc bình thường. Những máy thu có chất lượng