Thiết bị viễn thông - Bài 4 docx

PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 25 BÀI 4: MÁY FAX Mục đích : Qua bài giảng này,học sinh có khả năng: - Giải thích được các hoạt động cơ bản của máy FAX. - Mơ tả được các khối cơ bản, ngun lý vận hành và sơ sở để giải quyết các hỏng hóc khi có sự cố xảy ra. I Nguyên lý hoạt động: 1 Sơ lược lòch sử phát triển:  Từ năm 1842, người ta đã phát hiện ra phương thức truyền và nhận fax. Sau đó, lãng quên cho đến vào giữa những năm thế kỷ 20 được sử dụng rộng rãi trên toàn thế giới, chia làm 4 nhóm: + GI: truyền dẫn tương tự, FM, tín hiệu mức trắng là 1300 Hz, mức đen 2100 Hz, độ phân giải 96 dòng/1 inch, tốc độ truyền 1 trang A4 mất 6 phút. + GII: giống GI nhưng tốc độ truyền 3 phút 1 tờ giấy A4. + GIII: truyền dẫn số PCM, đen/trắng với 32 cấp độ sáng. Dùng kó thuật PSK, QAM đạt đến tốc độ 9600 baud. Độ phân giải 200 dòng/inch, tốc độ 1 phút/1trang A4. + GIV: được thiết kế cho mạng truyền ISDN truyền dẫn số 56 Kbps, độ phân giải 400 dòng/inch, tốc độ 5giây/1 trang A4. 2 Đònh nghóa:  Fax là một dòch vụ sao chép từ xa với tốc độ cao nhờ tín hiệu điện truyền dẫn qua mạng điện thoại.  Nguyên lý: bức ảnh gốc cần truyền đi sẽ được phân thành những ngun tố ảnh, những ngun tố ảnh này tập hợp thành những dòng ảnh, tập hợp của những dòng ảnh tạo thành mành ảnh giống như trong tivi, khi phát, bên phát sẽ thực hiện sự biến đổi lần lượt độ sáng trung bình của các phần tử ảnh gốc thành mức tương ứng tỷ lệ của tín hiệu điện. Sự lần lượt với quy luật xác đònh của các phần tử ảnh được gọi làvệt quét( quét dòng, quét mành). Một hệ thống quang học đặc biệt sẽ tạo ra 1 vệt sáng quét. Lúc đó, tín hiệu ảnh gốc từ máy phát sẽ chuyển thành tín hiệu điện truyền dẫn đến máy thu. Bên thu sẽ có tiến trình ngược lại, đi nhận lại ảnh ban đầu. Do đặc tính của nguyên lý thò giác chúng ta chấp nhận bức ảnh bên thu có cùng cảm giác thò giác như bức ảnh bên phát. Sự phân bố bậc sáng trên bức ảnh thu phải tỷ lệ với sự phân bố bậc sáng của ảnh gốc. Đối với loại văn bản chỉ cần truyền nét như vậy chỉ cần 1 cấp độ sáng so với cấp độ của nền, các thiết bò truyền ảnh tónh dùng cho việc truyền nét là đơn giản nhất. Phức tạp hơn là loại cần yêu cầu truyền nhiều cấp độ sáng khác nhau. So với truyền ảnh động của tivi, truyền ảnh tónh có tốc độ thấp hơn nhiều cho nên có thể sử dụng kênh điện thoại làm đường truyền. Fax không những truyền nội dung của văn bản mà còn truyền cấu trúc không gian của văn bản đó.  Ứng dụng: quan trọng truyền trang báo từ đòa điểm chính đến nơi phát hành. Vì khuôn khổ tờ báo lớn, độ nét yêu cầu cao, nhiều cấp độ sáng nên fax truyền trang báo là phức tạp nhất. PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 26 II Sơ đồ khối của máy fax:  FCE: đây là board điều khiển toàn bộ hoạt động của máy và chứa ROM của hệ thống.  FDU: chứa nguồn và chứa bộ phận công suất điều khiển các loại motor.  IJC: board điều khiển việc in mực.  SBU: board quét dữ liệu.  OPU: chứa bàn phím và những led chỉ thò.  Tx motor: motor kéo bộ phận scan.  Rx motor: điều khiển bộ phận kéo giấy khi in.  KFCP: là 1 IC chip , là IC xử lý trung tâm toàn bộ board. PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 27 III Đường đi của dữ liệu tín hiệu: IV So sánh phần phát của máy cơ điện và phần phát của máy fax hiện đại: 1/Phần phát cơ điện:  Tấm ảnh gốc được cố đònh trên mặt trống hình trụ, trống được motor ổn tốc quay nhanh. Qua bộ phận giảm tốc nhờ những mặt vít, motor làm cho bộ biến đổi quang điện chuyển động thẳng đều và chậm.  Bộ biến đổi quang điện gồm 1 nguồn sáng ổn đònh với phổ ánh sáng xác đònh. nh sáng được hệ thấu kính hội tụ thành vệt sáng có hình dạng và kích thước nhỏ nhất theo tiêu chuẩn , rọi vào phần tử ảnh trên trống. Độ sáng của phần tử ảnh xác đònh độ phản xạ của nó. Do đó, thông lượng ánh sáng phản xạ mà phần tử quang điện nhận được cũng xác đònh.  Từ ảnh đến tín hiệu điện là 1 quá trình biến đổi phụ thuộc vào nhiều nhân tố và chòu tác động của nhiều loại nhiễu.  Bằng cách quét như trên ta thấy mạch quét nhanh theo chiều quay và dòch chuyển chậm theo đường sinh của trống. Kết quả ta thu được 1 đường quét xoắn ốc với bước xít kín của mặt trống. Kết quả ta quét dọc theo chiều rộng và quét mành dọc theo chiều dài. PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 28  Quy luật: bức ảnh là 1 không gian 2 chiều do đó nguồn quét 1 tấm ảnh phải dùng 2 tọa độ , 1 tọa độ quét nhanh gọi là quét dòng, 1 tọa độ quét chậm là quét mành, phối hợp 2 loại quét này ta quét được 1 bức ảnh. 2/Phần quét laser:  Cách quét điện tử của máy fax hiện đại cũng dựa vào cách quét của máy fax cơ điện. Hệ quang học chiếu ảnh của 1 dòng( 0.13x216 mm) lên dãy diode quang CCD( charge coupled devices) có 1728 diode quang xếp đều liền nhau tạo thành độ phân giải 8 pixel/mm. Xung clock được đưa đến dãy CCD theo thứ tự từ trước đến sau cho các diode quang sao cho các diode sáng từ đầu dòng cho đến cuối dòng như vậy tạo ra sự quét dòng và mỗi diode quang nhận 1 pixel. Trục cuốn giấy tạo ra quét mành tương ứng bên máy thu cũng có 1728 kim ghi nhiệt lên giấy fax( là loại giấy nhạy với nhiệt). Khi có dòng tín hiệu( tương ứng với 1 pixel ảnh thì kim sẽ nóng lên tạo ra hình ảnh thu được của 1 pixel, qúa độ nhiệt của 1 kim là vài mm). Hiện nay, trong máy fax người ta dùng các dãy CCD thay cho diode quang là 1 dãy các tụ điện MOS. Những tụ điện này là các phần tử nhớ mà sự có hay không các điện tích được hiển thị bởi bit 0 và 1. Điện tích nạp vào có thể di chuyển từ tụ này sang tụ kia, tương tự như sự chuyển dịch mức logic trong thanh ghi dịch.  Hình ảnh của mỗi pixel được nhập điện tích vào các CCD tương ứng nhờ điện tử kích quang. Sau đó, tín hiệu điện được dịch từ 1->1278.  Quá trình tổng hợp ảnh bên máy thu là quá trình biến đổi ngược lại của máy phát, có tọa độ xác định trên nguyên tắc đồng bộ của vật mang ảnh. Trước khi thực hiện việc PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 29 phát và thu ảnh, 2 đối tác phải thực hiện nguyên tắc bắt tay( handshake) quay số, thiết lập đồng bộ, chọn mode,… V Những vật mang ảnh có trên thò trường hiện nay:  Giấy ảnh: chất lượng cao nhưng phải cách ly với ánh sáng.  Loại giấy có lớp bột than( giấy sáp): khi kim ghi dẫn điện qua lớp bột than, dòng điện tín hiệu sẽ làm cháy lớp bột than với mức độ khác nhau làm biến màu lớp than với mức độ khác nhau, tạo ra hình ảnh cần thu.  Giấy có tẩm hóa chất: dòng điện tín hiệu của kim gây ra phản ứng hóa học biến màu tờ giấy tùy theo sự khác nhau của cường độ dòng điện.  Dùng đầu từ để ghi tín hiệu lên vật mang từ: sau khi đem bột sắt rắc lên vật mang từ bằng cách này chúng ta sẽ thu được ảnh mong muốn.  Giấy thường và giấy than của máy chữ: tín hiệu cung cấp cho nam châm điện tạo ra lực nén vào đầu bút đè lên giấy than.  Vật mang tónh điện: tín hiệu điện biến thành độ sáng vết quét tạo ra ảnh cần tìm, đem bột màu mang điện trái dấu rải lên vật mang tónh điện để hiện hình ảnh. VI Chỉ tiệu đặc trưng kó thuật của fax: 1 Kích thước hình dạng của vệät sáng quét:  Yêu cầu của vệät sáng quét là hội tụ tốt, khả năng phân giải cao, độ chói lớn, không nhòe có kích thước và hình dạng chính xác.  Để thực hiện được các yêu cầu này, máy phát dùng các hệ thấu kính và tấm chắn tinh vi: nguồn sáng là loại đèn đặc biệt được cung cấp dòng 1 chiều, ổn dòng , ổn áp hoặc dòng cao tần, ổn áp thường giới hạn của độ nét theo yêu cầu sử dụng. Vídụ: kích thước của vệt sáng không cần phải nhỏ hơn nét mảnh nhất của vật cần truyền và không cần phải nhỏ hơn độ phân giải của mắt ( 1’->1,15’ hay 0.05->0.07 mm) ở cự ly 250 mm.  Nhìn hình vẽ ta thấy vệt sáng quét hình tròn đơn giản hơn vệt sáng quét hình chữ nhật . Vệt sáng quét hình chữ nhật có độ nét tốt hơn.  d n = (0.92->1) d min d min : độ phân giải yêu cầu  -b=d n , a<b: hình chữ nhật VD: Fax truyền nét: d n =0.3 mm Fax truyền ảnh: d n =0.1 mm Fax truyền trang báo: d n =0.06 mm  Độ chính xác trên trang báo yêu cầu 0.5  m( vệt sáng quét). Do đó, cường độ sáng ổn đònh  5%, với biên đô rung động cơ khí Vow-Flutter  0.03 mm. PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 30 2 Cự ly hàng quét  :   thì tốc độ quét lớn nhưng hình nhận có sọc,  thì tốc độ quét chậm nhưng hình nhận mòn, đều. Thường thì chọn  =d min . 3 Kích thước ảnh:  nh hình chữ nhật có nhiều khổ tiêu chuẩn. VD: A4: 210x335 mm Trang báo: 420x610 mm 4 Tốc độ quét: N  N là số dòng quét trong 1 phút. Trong trường hợp tấm ảnh gốc được cố đònh trên trống quay. N là tốc độ quay của trống N vòng/phút. VD: 1 số máy cũ và mới thường có N=60, 120, 250 dòng/phút, truyền trang báo có N=3000 dòng/phút. 5 Thời gian phát 1 ảnh:  1 phút quét N dòng  1s quét 60 N s  Thời gian quét 1 dòng là 60 N s  Vậy tốc độ quét dòng V x = N l / 60 = 60 .Nl  Số dòng quét của 1 ảnh:  L  Thời gian phát 1 ảnh:  L . N 1 (phút) =  L . N 1 x60 (giây)  Vậy tốc độ quét mành V Y = 60 .N  PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 31 6 Chỉ số tác dụng tương hổ( hệ số hợp tác): M  Máy phát và máy thu có cùng hệ số hợp tác thì ảnh thu được đồng dạng với ảnh phát: lp lt = Lp Lt => Vxp Vxt = Vyp Vyt =  1 =M  Thường thường truyền fax cho tờ A4, M=264 Trang báo, M=3100 VD: truyền 1 trang A4: 210x335 mm.Tính V X , số dòng quét 1 ảnh, thời gian fax 1 ảnh, V Y , N=120 dòng/phút. 7 Đồng bộ:  Bên phát và bên thu có tốc độ quét khác nhau( không đồng bộ hoặc không đồng thời bắt đầu mỗi dòng quét, mỗi mành quét không đồng pha với nhau tạo ra sự nghiêng ảnh).  Để tránh được hiện tượng này người ta thường cho phát tín hiệu đồng bộ từ máy phát bằng 1 mép băng trắng phản xạ 100% ánh sáng ở mép hình nhờ vậy máy thu nhận được tín hiệu đồng bộ dòng và đồng bộ mành. 8 Dải tần của tín hiệu fax:  Xung tín hiệu: f= 60 N  Rất nhiều dòng fax có dòng quét cùng mức tín hiệu f min =0. Dải tần của tín hiệu fax PTHCN&DN TTBG TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 32 F max tương ứng với 2 sọc đứng =2 ô T min = Vx  2 f max = min 1 T =  2 Vx =  . 120 .Nl truyền fax thường f max =1465 Hz trang báo=180000 Hz  Dải tần số tín hiệu fax hẹp, lệch ra khỏi băng tần của tín hiệu thoại. Vì thế người ta phải dùng modem để truyền fax qua mạng điện thoại. CCD: Charge Coupled Devices( dụng cụ tích điện) ADC: tương tự sang số DDC: Digital Data Compression( nén tín hiệu số) MO: Modulation( điều chế) DEM: Demodulation( giải điều chế) DE: Data Expansion( giải nén số liệu)  Nhờ kó thuật VXL máy fax có thể làm việc với modem tự động, tự động phát, tự động thu. Tự động fax trên 50 trang văn bản chuẩn bò sẵn hoặc cài chương trình tự động fax đến nhiều đòa chỉ khác nhau. Hoặc fax nhiều văn bản đến 1 đòa chỉ nào đó. Chế độ polling( hỏi vòng) dùng để nhận tín hiệu từ nhiều đòa chỉ đã chỉ đònh. Máy fax hiện nay có kỹ thuật mã hóa có thể bảo mật văn bản. Máy còn thống kê các thông tin về phát và thu để sẵn sàng báo cáo công tác. Các văn bản phát và thu đều được chèn vào phần mở đầu ghi các thông tin giới thiệu: đòa chỉ, số fax, tên cơ quan fax đi, thời gian,… 1 máy fax hiện đại thường có sẵn modem kết hợp với máy điện thoại có thể tự động trả lời điện thoại, có màn hình hướng dẫn sử dụng và bảo dưỡng máy. VII Lắp ráp cài đặt máy fax: theo các cataloge có trên thò trường (SHARP, PANASONIC) PTHCN&DN TTBG TBVT ÑTVT Nguyeãn Kieàu Tam 33 Câu hỏi ôn tập câu 1: Fax là một dịch vụ : a/ sao chép từ xa b/ copy văn bản c/ truyền dữ liệu qua mạng điện thoại d/ cả 3 đều đúng câu 2/ Pixel là: a/ nguyên tố ảnh b/ đơn vị đo ánh sáng c/ đơn vị đo máy chụp hình d/ đơn vị đo máy quay phim câu 3/ Cấp độ sáng trong một máy fax là : a/ 8 b/ 16 c/ 32 d/ 48 câu 4/ fax truyền trang báo là: a/ bình thường b/ phức tạp c/ đơn giản d/ tự nhiên câu 5/ Dãy diode quang trong phần phát của máy fax có số diode là : a/ 256 b/ 1728 c/ 512 d/ 1024 câu 6/ CCD là tên viết tắt cuả : a/ bộ phận nạp,xả được điện tích b/trống từ c/ đầu quang d/ vệt quang caâu 7: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ change drum soon “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ không có gì Caâu 8: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ check paper “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 9 Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ check paper size“ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ giấy dùng không đúng cỡ c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 10: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ cover open “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ chưa đậy máy c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 11: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ check drum unit “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ chua đưa drum vào d/ máy hết giấy Caâu 12Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ diconnected “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/tín hiệu đường dây có vấn đề d/ máy hết giấy Caâu 13: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ PLS cover open “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 14: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ tone empty “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 15 Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ out of memmory “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ dữ liệu có vấn đề c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy PTHCN&DN TTBG TBVT ÑTVT Nguyeãn Kieàu Tam 34 Caâu 16: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ paper jam “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 17: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ machine error “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản d/ máy bị trục trặc Caâu 18: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ comm. error “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ tín hiệu đừơng dây có vấn đề Caâu 19: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ cooling down “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ drum bị nóng c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 20: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ check document “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 21: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ change toner “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ máy hết giấy Caâu 22 : Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ no respone “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ không có gì d/ máy hết giấy Caâu23: Màn hình máy FAX hiện ra chữ “ not assigned “ có nghĩa là báo lỗi : a/ hết mực b/ thay drum c/ kẹt văn bản gốc d/ bộ nhớ chưa lưu . TBVT ĐTVT Nguyễn Kiều Tam 25 BÀI 4: MÁY FAX Mục đích : Qua bài giảng này,học sinh có khả năng: - Giải thích được các hoạt động cơ bản của máy FAX. - Mơ tả được các khối cơ bản, ngun. 200 dòng/inch, tốc độ 1 phút/1trang A4. + GIV: được thiết kế cho mạng truyền ISDN truyền dẫn số 56 Kbps, độ phân giải 40 0 dòng/inch, tốc độ 5giây/1 trang A4. 2 Đònh nghóa:  Fax là một dòch.  =d min . 3 Kích thước ảnh:  nh hình chữ nhật có nhiều khổ tiêu chuẩn. VD: A4: 210x335 mm Trang báo: 42 0x610 mm 4 Tốc độ quét: N  N là số dòng quét trong 1 phút. Trong trường hợp tấm ảnh