Ứng dụng kỹ thuật ASK để truyền dữ liệu thoại

Ứng dụng kỹ thuật ASK để truyền dữ liệu thoại

Trang 1 LỜI NÓI ĐẦU Trong xã hội thông tin và truyền thông hiện nay, cùng với sự phát triển mạnh mẽ của các ngành công nghệ khác và sự bùng nổ về kinh tế đó là sự phát triển không ngừng của công nghệ viễn thông.Kỹ thuật viễn thông hiện nay ứng dụng hầu hết các kết quả nghiên cứu tích cực trước đó trong lĩnh vực viễn thông và ngày càng hoàn thiện hơn, nó gần như ứng dụng hầu hết các cơ sở lý thuyết về thông tin số. Số hóa và truyền dẫn tín hiệu dạng số là một phương pháp tăng hiệu quả truyền dẫn và giảm thiểu sai sót thông tin do tác động của nhiễu so với thông tin tương tự, đồng thời phù hợp với các hệ thống xử lý ngày nay lấy cơ sở tốc độ và hiệu suất làm nền tảng nên các dữ liệu dạng số được sử dụng. Trong các phương pháp điều chế số chúng ta phải nhắc đến phương pháp điều chế “khóa dịch biên“(ASK: Amplitude shift keying), nó là một phương pháp cơ bản nhất và đơn giản nhất để tiến hành điều chế một tín hiệu. Nó là nền tảng trước tiên cần nghiên cứu để có thể nghiên cứu thêm các hệ thống khác cao hơn. Đề tài là một vấn đề cũ trong viễn thông được nhóm ứng dụng vào việc truyền dữ liệu thoại. Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng kỹ thuật ASK để truyền dữ liệu thoại”. Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước: Hiện nay công nghệ viễn thông thế giới đã đạt đến một trình độ cao với việc không những truyền nhận tín hiệu thoại mà người ta có thể truyền các tín hiệu hình ảnh, phim ảnh cũng như bất kỳ một dữ liệu nào mà người ta có thể số hóa với tốc độ cực cao lên tới hàng Mhz với công nghệ di động và lên tới hàng Ghz như các hệ thống truyền dẫn chính như viba số. Việc điều chế tín hiệu để truyền đi trong không gian không chỉ đơn thuần là điều chế biên độ cổ xưa mà là các hệ thống phức tạp kết hợp cả điều chế tần số, pha và biên độ để đạt được hiệu quả cao nhất. Tuy nhiên đó đều là thành quả nghiên cứu của các nước phát triển, còn với Việt Nam công nghệ di động vẫn chỉ dừng ở mức ứng dụng chứ chưa đạt tới trình độ có thể nghiên cứu tạo ra một cách thức, một lý thuyết mới hay xây dựng một hệ thống thông tin. Do vậy, việc nghiên cứu các cách thức điều chế cơ bản cũng nhằm làm tiền đề cho việc nghiên cứu tìm hiểu các hệ thống phức tạp hơn, đồng thời đó cũng là cách để người nghiên cứu có thể nảy sinh từ đó những ý tưởng mới. LỜI CẢM ƠN Trang 2 Nhóm thực hiện đề tài xin gửi đến toàn thể quý thầy cô trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Tp.HCM nói chung và quý thầy cô khoa Điện - Điện tử nói riêng lời cảm ơn chân thành nhất. Quý thầy cô đã truyền đạt cho nhóm những kiến thức chuyên ngành cũng như nhiều kinh nghiệm quý báu đó là những hành trang rất cần thiết cho nhóm để bước ra trường và công tác sau này sau gần 5 năm gắn bó với trường. Đặc biệt nhóm xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Võ Minh Huân đã hướng dẫn cho nhóm rất tận tình trong suốt thời gian qua cùng những lời động viên, khích lệ giúp nhóm vượt qua thời điểm khó khăn. Những tài liệu bổ ích cùng những lời góp ý quý báu giúp nhóm hoàn thành đồ án này. Cảm ơn tất cả bạn bè, những người đã đóng góp ý kiến và luôn động viên giúp đỡ nhóm hoàn thành đồ án này. Xin chân thành cảm ơn. Nhóm sinh viên thực hiện MỤC LỤC Trang 3 LIỆT KÊ HÌNH Trang 4 LIỆT KÊ TỪ VIẾT TẮT Trang 5 TÓM TẮT Nội dung nghiên cứu: Để nghiên cứu cách thức truyền tín hiệu vô tuyến, nhóm tiến hành nghiên cứu sự truyền nhận tín hiệu thoại với hình thức điều chế đơn giản nhất là điều chế biên độ ASK. Nghiên cứu cách thức một tín hiệu tiếng nói được điều chế và truyền đi trong không gian, từ đó giải điều chế để khôi phục lại tín hiệu tiếng nói đã truyền đi và đưa ra loa. Trang 6 Đồng thời với việc nghiên cứu xây dựng hệ thống truyền nhận trên, mục đích của việc nghiên cứu cũng nhằm kiểm chứng các cơ sở lý thuyết về điều chế, mã hóa, thu phát, khuếch đại tín hiệu để từ đó phát triển các hệ thống tốt hơn về sau nếu có cơ hội. Cùng với các mục đích nghiên cứu tìm hiểu kiến thức đó là việc nhóm thực hiện công trình nghiên cứu để rèn luyện kỹ năng nghiên cứu khoa học, tích góp kinh nghiệm cho bản thân. Phương pháp nghiên cứu: Để nghiên cứu một vấn đề khoa học luôn có những con đường khác nhau để tiếp cận vấn đề. Có thể tiến hành nghiên cứu từ chi tiết đến tổng thể như các công trình nghiên cứu tạo ra sản phẩm thi công, hoặc cũng có thể tiến hành nghiên cứu đi từ cái tổng quan đến từng chủ điểm riêng như với các công trình nghiên cứu lý thuyết. Ở đây, để xây dựng mạch hoàn chỉnh, nhóm tiến hành nghiên cứu hoạt động từng khối một, kiểm tra với từng khối riêng lẻ để thấy được hoạt động của mỗi khối, từ đó kết hợp các khối và điều chỉnh phù hợp để xây dựng nên mạch sản phẩm, tức là đã đi từ cái chi tiết đến cái tổng thể. Làm như vậy để chúng ta có thể dễ dàng kiểm hoạt động của mỗi khối và dễ dàng khắc phục nếu xuất hiện lỗi Cụ thể quá trình nghiên cứu: • Giai đoạn đầu nhóm tập trung nghiên cứu hoàn thành các mạch cơ bản đã được biết trong quá trình thực tâp có tính chất đơn giản dễ thực hiện. • Tiếp theo nhóm tiến hành nghiên cứu thực hiện việc điều chế và giải điều chế ASK với tín hiệu mẫu lấy từ bộ tạo xung vuông. • Sau khi kiểm tra chạy ổn định việc điều chế ASK, nhóm tiến hành nghiên cứu việc mã hóa và giải mã PCM sử dụng IC TP3057. • Cuối cùng nhóm tiến hành nghiên cứu và xây dựng hệ thống thu phát tín hiệu điều chế qua Anten. • Giai đoạn cuối cùng là hoàn thiện mạch và viết báo cáo khoa học. ABSTRACT Trang 7 CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Như đã giới thiệu ở trên, công nghệ nghiên cứu khoa học của nhóm đi vào nghiên cứu xây dựng một hệ thống truyền nhận tín hiệu dựa vào phương pháp điều chế biên độ ASK. Trước hết là thực hiện điều chế, truyền và giải điều chế một tín hiệu tự tạo, tiếp theo đó sẽ đi tiến hành điều chế tín hiệu thoại (tín hiệu giọng nói) để truyền đi, cuối cùng là sẽ thực hiện truyền và vô tuyến (không dây). Sau đây chúng ta sẽ tiến hành đi tìm hiểu sơ lược về điều chế ASK và việc truyền tín hiệu thông qua điều chế ASK và quá trình thi công mạch. 1.1. Sơ lược điều chế ASK: ASK (Ampitude Shift Keying) điều chế khoá dịch biên độ : sóng điều biên được tạo ra bằng cách thay đổi biên độ sóng mang theo biên độ tín hiệu tin tức 1.1.1.Nguyên lý điều chế: Dùng các bit 0 và 1 để thay đổi biên độ của sóng mang. Sử dụng một tần số sóng mang duy nhất. Hình 1.1: Nguyên lý điều chế CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Trang 8 Hình 1.2: Dạng sóng 1.1.2.Biểu thức toán học: Tín hiệu sóng mang: Vc (t) = cost (1.1) Tín hiệu tin tức: Vd (t) = (1.2) Tín hiệu sau khi qua bộ điều chế ASK: VASK (t) = Vc (t).Vd(t) = (1.3) Ta có: 2cosa.cosb = cos (a + b) + cos (a - b) VASK (t) = 1.2. Giải điều chế: Có 2 phương pháp: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU (1.4) Trang 9 +Kết hợp: mạch phức tạp nhưng có khả năng chống nhiễu tốt. +Không kết hợp: mạch đơn giản thường sử dụng trong mạch tách sóng hình bao. Hình 1.3: Sơ đồ và dạng song giải điều chế ASK 1.3. Ưu điểm và nhược điểm: • Ưu điềm: + Đơn giản: Dùng 2 biên độ khác nhau của sóng mang để biểu diển 0 và 1, sử dụng một tần số sóng mang duy nhất. + Phương pháp này chỉ phù hợp trong truyền dữ liệu tốc độ thấp ( 1200bps trên kênh truyền thoại ) • Nhược điểm: + Dễ bị ảnh hưởng bởi nhiễu. + Không phù hợp đối với các tín hiệu được truyền trong các kênh truyền yêu cầu tốc độ cao. 1.4. Sơ đồ khối truyền nhận tín hiệu sử dụng điều chế ASK: CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Trang 10 VASK(t) Vd(t) (tin tức) BP F LPF PSTN Vc (t) Vd(t) Vc (t) (sóng mang) Hình 1.4: Sơ đồ khối Nguyên lý: +Điều chế: Tín hiệu tin tức trước khi điều chế được đưa qua bộ lọc thông thấp để loại bỏ các nhiễu tần số cao.Sau đó tín hiệu được điều chế biên độ với một sóng mang nhờ một bộ nhân.Tín hiệu sau khi điều chế được cho qua một bộ lọc thông dải để lấy dài thông của của tín hiệu cần truyền đi, tiết kiệm băng thông. +Giải điều chế: Tín hiệu điều chế ASK được đưa qua bộ nhân đề tách lấy tín hiệu cần thu và loại bỏ tín hiệu sóng mang. Sau đó tín hiệu được cho qua bộ lọc thông thấp để loại bỏ toàn bộ thành phần nhiễu ở tần số cao. CHƯƠNG 1: GIỚI THIỆU Trang 11 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU 2.1. Sơ đồ khối của hệ thống : 2.1.1. Sơ đồ khối phát: anten Khối tạo dao động Khối điều chế PCM Khối nhận tín hiệu từ MIC Khối điều chế ASK Khối khuếch đại cao tần Khối tạo dữ liệu số Hình 2.1: Sơ đồ khối phát 2.1.2. Sơ đồ khối thu: anten Khối thu loa Khối khuếch đại trung tần Khối giải điều chế ASK Khối khuếch đại âm tần Khối giải mã PCM Hình 2.2: Sơ đồ khối thu 2.2. Thiết kế và xây dựng mạch điện: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 12 Để đảm bảo việc test mạch được dễ dàng nhóm đã làm từng khối riêng lẻ và sau khi hoàn thành nhóm sẽ ghép chúng trên cùng một board mạch. 2.2.1. Khối tạo dữ liệu số: Khối này có chức năng tạo dữ liệu tín hiệu điều chế ở dạng số để dễ dàng cho việc kiểm tra các khối phía sau trước khi thực hiện điều chế tín hiệu thoại để truyền đi. Khối sẽ sử dụng nguồn dao động từ bộ dao động bên bộ phát để đưa vào làm nguồn xung tín hiệu, sau đó tín hiệu sẽ đưa qua các thanh ghi dịch (IC 7495), để tiến hành dịch dữ liệu nhờ các Switch để đưa ra dạng dữ liệu số mong muốn.Dữ liệu ở đây là dạng số 8 bit với các bit có thể thay đổi giá trị là “0” hoặc “1” tùy thuộc vào Switch. Khối này được thiết kế gồm có 8 led đơn để mô tả giá trị bit tương ứng với mỗi Switch, led sáng tương ứng với bit có mức logic là “1” và ngược lại. Mạch dữ liệu 8 bit sử dụng 2 IC dịch 7495 mắc nối tiếp để tạo ra dữ liệu 8 bit, với dữ liệu ngõ vào song song, dữ liệu ngõ ra nối tiếp. Dữ liệu ngõ vào được xác định bằng cách thay đổi các switch từ SW1 đến SW8. IC 7414 cùng với R, C tạo ra mạch dao động cung cấp xung clock cho IC 7493 (IC đếm nhị phân) đếm, 4 ngõ ra của IC này được nối đến IC 7421 (IC cổng AND), khi IC 7493 đếm đủ 16 xung, ngõ ra của cổng AND lên 1, tác động lên chân số 6 (chân mode) của IC 7495, chân này ở mức 1 sẽ load dữ liệu ở ngõ vào, nếu ở mức 0 nó sẽ dịch dữ liệu. Ngõ ra Q A của IC 7493 được nối đến chân 8 và 9 (2 xung clock để dịch dữ liệu của IC 7495), khi chân số 6 ở mức 0 thì 2 xung clock này tác động để dịch dữ liệu ra và dữ liệu số này là dữ liệu NRZ đơn cực, nó sẽ được lấy tại NRZ data. IC 7421: là IC gồm 2 cổng And 4 ngõ vào cấu tạo như hình dưới: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 13 Hình 2.3: Sơ đồ chân của IC 7421 IC 7493: chức năng đếm thập, nhị phân Cấu tạo đơn giản gồm các Flip Flop JK bên trong mặc định JK được nối mức cao do đó FF chỉ có thể hoạt động ở trạng thái lật. Trong modul NRZ này để IC có thể đếm được thì chân 12 nối chân 1 đếm nhị phân 16 trạng thái. Hình dưới sẽ rõ hơn Bảng 2.1: Sơ đồ chân và chức năng của IC 7493 Hình 2.4: Sơ đồ mạch điện bên trong IC 7493 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 14 Bảng 2.2: Bảng trạng thái IC 7493 IC7495: Đây là thanh ghi 4 bit, IC có 3 chế độ hoạt động: • Tải song song. • Dịch phải khi cấp xung (High to Low) vào chân 9 đồng thời chân 6 (Mode Control) mức thấp. • Dịch trái khi cấp xung clock vào chân 8 đồng thời đồng thời chân 6 ở mức cao. Pin 1: SER là chân dữ liệu ngõ vào nối tiếp Pin 2,3,4,5: là 4 đường data vào D1÷D4 tương ứng với các Pin 13,12,11,10: là dữ liệu ngõ ra song song QA÷QD Pin 6: Mode chọn chế độ Pin 8, 9: 2 chân cấp xung clock Pin 7: GND nối mass Pin 14: VCC nối nguồn Bảng 2.3: Sơ đồ chân 7495 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 15 Bảng 2.4: Bảng trạng thái của IC 7495 Hình 2.5: Sơ đồ mạch điện bên trong IC 7495 Sơ đồ nguyên lý của mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 16 J 2 1 2 1 1 1 0 1 3 A B C D W O R D _ 8 B IT Q Q Q Q M O D E C L K 1 C L K 2 6 9 8 A B C D C L K 1 C L K 2 S D I 1 6 9 8 C D A B S D I 2 3 4 5 1 U 2 7 4 L S 9 5 M O D E Q Q Q Q U 1 7 4 L S 9 5 1 2 N G U O N 1 2 2 3 4 5 1 3 1 2 A B C D J 1 1 1 1 0 N R Z O U T V C C B K M O D E S W 8 S W 7 R 8 R S W S W D 8 L E D S W 6 R 7 R S W D 7 L E D M O D E S W 5 R 6 R S W 4 R 5 R S W D 6 L E D S W D 5 L E D S W 3 R 4 R S W 2 R 3 R S W D 4 L E D V C C S W D 3 L E D S W 1 R 2 R D 2 L E D S W R 1 R D 1 L E D B K C L K IN U 3 J 3 2 1 C O N 2 1 4 1 2 3 C L K A C L K B R 0 1 R 0 2 Q Q Q Q A B C D 1 2 9 8 1 1 1 4 5 2 U 4 A 6 M O D E 7 4 H C 2 1 7 4 L S 9 3 Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý khối tạo dữ liệu số Các điện trở hạn dòng có giá trị từ 330Ω - 1K, tương ứng với nguồn V CC là +5V, để đảm báo cho led sáng tốt và không bị cháy. 2.2.2. Khối nhận tín hiệu từ MIC: Sử dụng Transistor BJT, kết hợp với 1 Opamp để khuếch đại biên độ và điều chỉnh biên độ tín hiệu nếu cần. Mạch khuếch đại BJT được mắc dạng cầu phân áp với cực E chung, ngõ ra tín hiệu sẽ được khuếch đại về dòng và áp Opamp khuếch đại không đảo,hệ số khuếch đại có thể được điều chỉnh nhờ biến trở 10K,có giá trị biến đổi từ 1 đến 10 lần tùy thuộc vào giá trị của biến trở. Sơ đồ nguyên lý cùa mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 17 IN IN GN D 2 L I N EL I2 N E 1 L I NL IE N- RE - R L I N L EI N- L E - L 1 V C C -1 5 V VC C 15V M I C R O 3 ly 3 M I C R O 6 ly 2 1 3 GN D GN D J3 1 2 3 6 U 2 5 4 VC C 15V U 3 V C C 15V VC C 15V TH A Y C O N 2 = B U S 2 C H A N J2 R 2 100k R 3 1k5 1 U 1 7 1 C 3 3 2 C 1 1uF 16V IN 0 .1 u D C 6 R 6 POT 4 8 Q1 BC 548B + 2 R 1 2k7 O P -0 7 10K V C C -1 5 V R 4 33k R 5 470E C 2 10uF 16V R 7 1K Hình 2.7: Sơ đồ nguyên lý khối nhận tín hiệu từ MIC 2.2.3. Khối mã hóa PCM: Có nhiều giải pháp để thực hiện việc mã hóa PCM như là: - Thực hiện mã hóa dựa trên các IC số thông dụng với các chức năng được chia nhỏ như là lấy mẫu, lượng tử và mã hóa, từ đó gom lại thành một hệ thống điều chế PCM. Phương pháp này dễ hiểu và dễ thực hiện, dễ dàng cho việc phân tích mạch.Tuy nhiên mạch khó thi công, phức tạp tốn nhiều IC, dễ bị lỗi và hoạt động không chính xác nếu thi công không đúng. - Phương pháp thứ 2 là sử dụng VĐK dễ thực hiện công việc mã hóa. Phương pháp này sẽ đơn giản nếu việc lập trình tốt, việc đồng bộ tín hiệu cũng tốt hơn do chỉ lấy từ một nguồn xung Thạch anh duy nhất. Tuy nhiên yếu điểm của phương pháp này là VDK chỉ xử lý được tín hiệu số dạng nhị phân mà tín hiệu thoại là tín hiệu tương tự nên ta không thể trực CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 18 tiếp xử lý trên tín hiệu thoại mà phải qua khâu chuyển đổi tín hiệu từ analog sang digital trước khi mã hóa và thực hiện quá trình ngược lại khi giải mã. Từ đó nó cũng sẽ tạo ra sai số trong quá trình chuyển đổi dữ liệu dẫn đến làm sai khác tín hiệu gốc. - Phương pháp thứ 3 là sử dụng IC TP3057/ TP3054 với chức năng đặc thù là thực hiện mã hóa PCM. Với tín hiệu đầu vào là tín hiệu cần mã hóa ở dạng analog và dữ liệu đầu ra là tín hiệu đã được mã hóa PCM ở dạng số. IC này đặc thù cho việc điều chế dữ liệu sử dụng trong truyền tín hiệu thoại, rất tiện dụng. IC TP3057 được sản xuất theo chuẩn của Bắc Mỹ, sử dụng xung clock luồng 2,048Mhz để mã hóa. Còn IC TP3054 thì sản xuất theo chuẩn của Tây Âu, sử dụng xung clock luồng 1,544Mhz để mã hóa. Nhóm nghiên cứu chọn giải pháp sử dụng IC đặc thù TP3057 để thực hiện mã hóa và giải mã PCM. Sơ đồ nguyên lý mạch: KHOI PCM SU DUNG TP3057 +5V U 1 C 1 0 .1 u F 4 2 -5 V C 2 0 .1 u F +5V 1 3 6 5 +VC C V F XI+ AG N D V F XI- -V C C VFR O D R FSR G S TS FS D BC LK B C L K R /C L K S E L M C L K R /P D N M C L K 7 8 X X X X X X 16 15 IN _ A N A L O G R 1 10k 14 13 12 11 10 R 2 10k 8KH Z O U T_PC M BC L 64KH Z 9 M C L 2048M H Z J2 IN _ A N A L O G TP 3057 1 J1 IN A N A L O G J3 M C L 2048M H Z BC L 64KH Z 8KH Z 1 J4 +5V 1 2 3 1 2 3 O U T PC M -5 V J5 VC C 5V 1 H EAD ER 3 MASS Hình 2.8: Sơ đồ nguyên lý khối PCM CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU O U T_P C M Trang 19 Các tụ C1 và C2 làm nhiệm vụ lọc nguồn cho IC - Các trở R1 và R2 là trở tạo hệ số khuếch đại cho bộ khuếch đại đầu vào của IC TP3057. - Tín hiệu analog cần điều chế đưa vào chân 16. - Tín hiệu số PCM ra ở chân 11. - Chân số 9 là chân cấp xung clock master cho IC hoạt động. - Các chân FSX và FSR là chân nhận xung đồng bộ khung cho việc mã hóa và giải mã. - Chân VFRO là chân dữ liệu analog ngõ ra khi thực hiện giải mã PCM. - Chân DR là chân dữ liệu PCM ngõ vào cần giải mã để khôi phục tín hiệu gốc. - Chân số 7 BCLKR/CLKSEL có chức năng như bảng sau: TABLE Selection of Master Clock Frequencies BCLKR/CLKSEL Clocked 0 1 Master Clock Frequency Selected TP3057 TP3054 1,536Mhz 2,048Mhz or 1,544Mhz 1,536Mhz 2,048Mhz or 1,544Mhz 1,536Mhz 2,048Mhz or 1,544Mhz Bảng 2.5: Lựa chọn tần số CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 20 - Chân số 8 là chân nhận xung master clock cho việc giải điều chế khi tín hiệu vào chân này là xung, nếu có được kết nối lên mức "1" liên tục thì power down thiết bị, khi kết nối liên tục lên mức xuống mức "0" thì nó sẽ lấy xung master clock bên phát để làm master clock cho bên nhận. Một IC TP3057 có thể đồng thời thực hiện công việc mã hóa và giải mã PCM bởi vì hai khối này được thiết kế riêng lẽ trong cùng một IC, không ảnh hưởng gì đến nhau. 2.2.4. Khối tạo dao động: Để tạo ra nguồn dao động ổn định cung cấp cho các khối trong hệ thống, nhóm thực hiện chọn phương án dùng mạch dao động Thạch anh. Tinh thể thạch anh tạo ra dao động với độ ổn định cao và ít bị ảnh hưởng bởi yếu tố bên ngoài. Mạch dao động gồm một tinh thể thạch anh 4Mhz kết hợp với các cổng đảo và các tụ, điện trở tạo ra xung clock cố định có tần số 4Mhz. Nguồn xung clock này sẽ được cho qua IC chia tần CD4040 đếm lấy các tần số ngõ ra mong muốn. Ngõ ra chân số 9 là xung clock tần số 2,048Mhz để làm xung master clock cho PCM, các ngõ ra chân số 2 (64Khz) là xung bit clock và chân số 12 (8Khz) là xung FSX cung cấp cho PCM. Ngõ ra chân số 6 là xung tần số 512Khz sẽ được đưa đến mạch lọc PI để tạo ra dạng sóng sin làm sóng mang điều chế cho mạch điều chế ASK. Mạch lọc PI gồm 2 loại linh kiện thụ động là tụ và cuộn cảm nhằm hiệu chỉnh xung vuông thành dạng sóng sin để dễ dàng cho việc điều chế ASK. Sơ đồ nguyên lý mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 21 Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý khối tạo dao động 2.2.5. Khối điều chế ASK: Điều chế ASK là nhằm biến đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo dạng của tín hiệu tin tức. Điều mà ta mong muốn chính là truyền tín hiệu tin tức đi xa (có dây hoặc không dây). Tuy nhiên với các tín hiệu nằm ở dãy tần số âm thanh (tín hiệu thoại) thì có tần số thấp (300Hz - 3,4Khz) cho nên không thể thực hiện việc truyền đi xa vì tín hiệu sẽ bị ảnh hưởng bởi vô số các loại nhiễu cùng tạp âm. Do vậy chúng ta cần phải nhờ đến một sóng có tần số cao vượt ra khỏi dải tần số âm thanh để mang tin tức đi. Việc ghép tín hiệu sóng mang và tin tức được gọi là điều chế. Có nhiều loại điều chế khác nhau như điều chế biên độ, điều chế tần số, điều pha, … Tuy nhiên ở đây ta chỉ xét phương pháp điều chế đơn giản và dễ thực hiện nhất là điều biên. Có nhiều cách điều chế biên độ khác nhau như sử dụng transistor, sử dụng IC chuyên dụng. Ở đây, để dễ dàng thực hiện và đảm bảo độ ổn định, CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 22 nhóm nghiên cứu chọn giải pháp sử dụng IC điều chế chuyên dụng là IC1496. Sơ đồ chân IC1496 Hình 2.10: Sơ đồ chân của IC 1496 o o o o o Chân 1, 4: tín hiệu ngõ vào tin tức. Chân 2, 3: hiệu chỉnh độ khuếch đại. Chân 5: Bias. Chân 6, 12: ngõ ra. Chân 8, 10: ngõ vào sóng mang. Hình 2.11: Sơ đồ khối MC1496 CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 23 Sơ đồ nguyên lý mạch: J3 4K7 VC C 15v R 16 C3 101 470 J10 R 13 1 2 3 470 1K U1 R 14 8 10 330K Q5 C IN + C IN - 6 O U T+ VC C 5V -1 5 V +15V J8 1 4 R 17 10K 1 2 R9 470 2 3 +5V R8 470 R3 Q6 BC 558 12 S IG IN + O U T S IG IN VEE -1 5 V +15V BC 558 R 23 2K 2 Q3 Q4 BC 548 M C 1496 14 D A T A _ IN C1 D ATA O U TPU T 1 2 J4 0 .4 7 u F Q1 BC 548 R 28 10K -1 5 V R7 R6 R 10 C A R R IE R _ IN -1 5 V -1 5 V 1K 2K BC 548 470 R 22 470 R 20 4K7 R 11 Q2 10K 1 2 +5V +15V R5 J9 R 19 R 21 470 10K O U TPU T C A R R IE R 5K1 R4 6K8 O U TPU T R 18 5 D A TA R 15 C A R R IE R +15V GADJ GADJ 1 2 B IA S +15V -5 V +15V 0.47 uF C2 1K BC 548 R2 R 12 10K 1K R 24 R1 5K 1 10K -5 V DIEU CHE CAN BANG Hình 2.12: Sơ đồ khối điều chế ASK Mạch bao gồm một bộ khuếch đại vi sai 4 transistor ở trên dựa trên bộ khuếch đại vi sai tiêu chuẩn với nguồn dòng đôi. Cực thu ngõ ra được ghép chéo để mà dạng sóng đầy đủ được cân bằng khi phép nhân của 2 tín hiệu điện áp xảy ra. Đó là tín hiệu ngõ ra là một thời hằng của phép nhân 2 tín hiệu ngõ vào. Các transistor và điện trở, tụ điện mắc thêm bên ngoài là nhằm để điều chỉnh dạng sóng điều chế cũng như hệ số điều chế. IC 1496 được dùng như là bộ điều chế cân bằng. Tín hiệu NRZ điều chế thì được kết nối tại chân 1 qua transistor đệm BC548B. IC này có hai ngõ ra làm việc như bộ điều chế cân bằng. Ngõ ra thứ hai có thể được kết nối với chân 4 qua transistor đệm BC548B. CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 24 Tín hiệu sóng mang âm tần thì được kết nối tại chân 8 qua tụ ghép từ bộ dao động sóng mang âm tần. Những ngõ ra được điều chế có được ở chân 12 và 6 của IC này, sau đó được khuếch đại cân bằng bởi cặp transistor BC548B và BC 558B. Ngõ ra điều chế cân bằng cuối cùng được xác định tại ngõ ra. Biến trở 10K để được sóng mang cân bằng trong khi biến trở 1 K thì được tín hiệu âm tần ngõ vào cân bằng. Đặt trước ngõ ra 100K để điều chỉnh mức 0 DC ngõ ra. Biến trở ngõ ra 2K để thay đổi mức (bậc) của tín hiệu điều chế ASK. -5 đến +5V DC được xác định bởi ngõ ra thứ 2 của bộ điều chế cân bằng để đưa vào sóng mang ở ngõ ra ASK. 2.2.6. Khối khuếch đại cao tần: Tín hiệu sau khi điều chế có tần số của sóng mang có thể truyền được trên kênh truyền không dây. Tuy nhiên cường độ tín hiệu thì chưa đủ và nó sẽ bị suy hao gần như hoàn toàn nếu như khoảng cách xa và việc khôi phục là sẽ rất khó khăn. Do vậy, ta phải tiến hành khuếch đại công suất phát đi để tìn hiệu phát đi có công suất đủ lớn để truyền đi xa và bên nhận có thể thu và giải điều chế tín hiệu đó. Bộ khuếch đại đơn giản là dùng transistor khuếch đại công suất. Phải chọn loại đáp ứng tốt tần số cao và công suất đủ lớn. Các transistor mắc dạng phân cực, có 2 tầng khuếch đại: một tầng mắc dạng C chung để khuếch đại dòng, một tầng mắc dạng E chung khuếch đại cả dòng và áp. Tín hiệu sau khuếch đại đủ lớn để bù trừ suy hao qua kênh truyền. Sơ đồ nguyên lý mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 25 +15V KHOI KHUECH DAI CONG SUAT R 31 IP R 26 10k 10n D C C4 C5 R 32 100E C6 0 .1 D C Q 12 BC 547 0 .1 D C R 29 100K R 34 100E 5K6 J4 C7 1 R 28 Q 11 BC 547 100E R 33 10k R 30 R 27 18K 4k7 IP J2 0 .1 D C An ten C ON 1 R 35 1K +15V J1 1 2 2 1 CON2 Power Hình 2.13: Sơ đồ khối mạch khuếch đại cao tần 2.2.7. Khối thu, khối khuếch đại cao tần và khuếch đại trung tần: Mạch vào anten bao gồm các linh kiện thụ động là điện cảm và tụ điện hoạt động trên nguyên tắc mạch cộng hưởng tần số, mạch vào sẽ tạo ra tần số dao động nội chính là tần số của tín hiệu phát. Khi đó, ở đâu vào bộ thu, tín hiệu phát có cùng tần số với tần số dao động nội sẽ được thu vào. Trên đây là dạng giản lược của mạch thu đổi tần, tần số phát là cố định nên mạch thu sử dụng tần số cố định cho đơn giản. Mạch tiền khuếch đại: Là để khuếch đại thu được, bởi vì tín hiệu thu được có cường độ rất thấp, không thể đưa đi giải điều chế được. Vì vậy, ta sẽ tiến hành khuếch đại mức tín hiệu lên một mức đáng kể. Mạch khuếch đại trung tần: Tiếp tục khuếch đại tín hiệu thu được và điều chỉnh độ lợi của mạch. Với một số mạch ta có thể sử dụng nhiều lớp khuếch đại trung tần để khuếch đại tín hiệu, nhưng ở đây, ta thực hiện truyền nhận gần nên chỉ cần sử dụng một tầng khuếch đại để khuếch đại tín hiệu trước khi đưa đi giải điều chế. CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 26 Sơ đồ nguyên lý mạch: MACH VAO ANTEN MACH TIEN KHUECH DAI +5V +5V J1 A n te n n a MACH KHUECH DAI TRUNG TAN R2 100E J2 1 1 R3 1 3 2 4 CAP NP 150E VC 4 U2 1 C1 2 B ie n _ a p _ d o i 103 2 C5 C 182n7 st 3 B1 4 O U T TO D E M O D A2 A3 B2 5 L o i_ t r u n g _ t a n R4 1K C6 47n 2 Q 2A 3 C gh CAP NP Q 1A BC 548 C2 4 ,4 7 n A1 1 2 3 1 1 R1 390K 3 U1 +5V J3 1 2 VC C 5V Hình 2.14: Sơ đồ khối mạch thu 2.2.8. Khối giải điều chế ASK: Việc giải điều chế ở đây sử dụng mạch tách sóng hình bao sử dụng Diode, kết hợp tụ và diode thực hiện lọc bỏ tín hiệu sóng mang tần số cao, giữ lại dạng biên độ của tín hiệu chính là tín hiệu tin tức cần lấy. Sau khi lọc lấy tín hiệu tần số thấp thì ta sẽ tiến hành đưa tín hiệu đó qua mạch quyết định để lấy lại dạng sóng vuông của tín hiệu PCM. Sóng vuông này chính là tín hiệu tin tức đã được mã hóa PCM. Tín hiệu này sẽ được đưa đến mạch giải mã PCM để khôi phục tín hiệu tin tức gốc (tín hiệu thoại) Sơ đồ nguyên lý của mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 27 VC C +15V VC C R 3 2K2 D 1 8 U 1 2 3 OU T 7 1 OU T J2 2 1 IN - 7404 LM 311 4 5 C 1 102 R 1 10k 1 2 4148 IN + GN D VC C + VC C B O /B 1 U 2A 2 J1 6 IN R 2 10K VC C V C C -1 5 V J3 1 2 VC C 5V VC C +15V V C C -1 5 V VC C +15V J5 R4 10K 1 2 V C C -1 5 V VC C 15V Hình 2.15: Sơ đồ khối giải điều chế ASK 2.2.9. Khối giải mã PCM: Chỉ đơn giản sử dụng các chân ngõ ra của phần giải mã PCM của IC TP3057. Sơ đồ mạch cũng tương tự bên mạch mã hóa. Sơ đồ khối của mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 28 KHOI PCM SU DUNG TP3057 +5V U1 C1 0 .1 u F 4 2 -5 V C2 0 .1 u F O U T_AN ALO G IN _ P C M 8KH Z BC L 64KH Z 1 3 6 5 7 8 +VC C V F X I+ AGND V F XI- -V C C VFRO DR FSR GSX TS X FSX DX BC LKX B C L K R /C L K S E L M C L K R /P D N M C L K X 16 15 R1 10k 14 13 12 11 10 9 R 2 10k M C L 2048M H Z J2 TP3057 1 IN _ P C M J1 IN A N A L O G 1 J3 M C L 2048M H Z BC L 64KH Z 8KH Z 1 2 3 J4 +5V 1 2 3 O U T_A N A LO G OUT PCM -5 V J5 VC C 5V 1 HEADER 3 MASS Hình 2.16: Sơ đồ khối mạch giải mã PCM 2.2.10. Mạch khuếch đại công suất âm tần: Mạch khuếch đại tín hiệu âm tần sử dụng IC TDA2003, khuếch đại công suất của tín hiệu thoại để đưa ra loa. Mạch ứng dụng này lấy từ datasheet do nhà sản xuất cung cấp. Mạch có thể khuếch đại công suất đến 6W. Sơ đồ khối của mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 29 J3 1 2 3 VC C 12v C2 100uF C6 100nF TH A Y C O N 2 = B U S 2 C H A N 1 IN + OUT 2 J2 C4 4 1 GND 10uF 2 1000uF 5 U3 C1 1 VCC J1 IN - 3 2 TD A2003 Cx 1 / 2 p iB R 1 = 3 9 n F C5 100nF RX 20xR 2 = 39E VC C 12v J4 R1 220E R3 1 C3 1 2 470uF VC C 12V R2 2R 2 Hình 2.17: Sơ đồ khối mạch khuếch đại công suất âm tần CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 30 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Giới thiệu phần mềm: Proteus là phần mềm hỗ trợ thiết kế và mô phỏng các loại mạch điện tử. So với các phần mềm hỗ trợ mô phỏng các mạch điện khác như: • Circuitmaker 2000 ngoài việc hỗ trợ thiết kế mạch in thì phần mềm còn cho phép vẽ và mô phỏng mạch số chuẩn xác tới 95% nhưng lại bị hạn chế khi mô phỏng các loại mạch tương tự cũng như tổng hợp cả số và tương tự. • Workbench phần mềm này có thư linh kiện phong phú và có nhiều thiết bị đo kiểm tra như thực tế giúp người thiết kế dễ dàng quan sát cân chỉnh thông số của mạch điện. So với các phần mềm khác thì Workbench cho phép mô phỏng các loại mạch điện (cả số và tương tự). • Orcad, Eagle và Protel là các phần mềm hỗ trợ và vẽ sơ đồ nguyên lý và sơ đồ mạch in nhưng không hỗ trợ mô phỏng mạch nguyên lý. Proteus có thế mạnh hơn hẳn về các mặt: • Thư viện linh kiện phong phú. • Hỗ trợ nhiều thiết bị đo kiểm tra. • Cho phép thiết kế và chạy mô phỏng sơ đồ nguyên lý gồm các mạch tương tự, mạch số, mạch tổng hợp cả số và tương tự… • Cho phép chạy mô phỏng các loại vi điều khiển, EPPROM, PIC… • Hỗ trợ thiết kế mạch in. 3.2. Hướng dẫn sử dụng phần mềm Proteus: 3.2.1. Khởi động chương trình: Sau khi cài đặt Proteus, vào Start menu, khởi động isis của Proteus: 3.1. CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 31 Hình 3.1 Vào giao diện mở Proteus 3.2.2. Giao diện chính: Hình 3.2: Giao diện chính CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 32 3.2.3. Các toolbar chính: Thanh số 1: -Cụm 1: tạo nhanh một trang thiết kế, mở trang thiết kế đã tạo,lưu trang thiết kế -Cụm 2: In cả trang,chọn vùng ib tùy ý -Cụm 3: Chia lưới điểm trang thiết kế. -Cụm 4: Zoom linh kiện về giữa trang,phóng to,thu nhỏ, fix trang,zoom vùng tuỳ chọn. -Cụm 5: Cắt, coppy, paste trang. -Cụm 6: Copy, move, quay, xoá linh kiện trên trang. -Cụm 7: Chỉ vùng biểu tượng đầu,chọn linh kiện. Thanh số 2: 1. Cho phép chọn linh kiện sau khi nhấn nút P ở hộp thoại DEVICES. 2. Chấm điểm trên trang. 3. Tạo nhãn:nhấn trái chuột lên dây dẫn và đặt tên. 4. Text: nhấn trái chuột và vẽ. 5. Tạo Bus 6. Không sử dụng 7. Nhấn trái lên linh kiện để xem edit component. 8. Nguồn, đất, bus… 9. Chân linh kiện. 10. Simulation Graph. 11. Tape recorder. 12. Generator: DC, xung, sin, … 13. Voltage Probe: giống vôn kế thường nhưng chỉ có một đầu dây, hiện số trực tiếp. 14. Current Probe: giống ampe kế nhưng chỉ có một đầu. 15. Dụng cụ ảo: oscilloscope.vôn kế AC, DC, ampe kế AC, DC… 16. Vẽ đường 2D. 17. Vẽ hộp 2D. 18. Vẽ đường tròn 2D 19. Vẽ cung tròn 2D 20. Vẽ đa giác 2D CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 33 21. Text 2D: nhấn trái vào trang va type. Thanh số 3: Quay trái, phải, đối xứng chân ngang dọc linh kiện trên hộp hiển thị linh kiện. Thanh số 4: điều khiển Start, step by step, pause, stop quá trình mô phỏng. 3.2.4. Thiết kế mạch mô phỏng: Hình 3.3: Mạch mô phỏng Đầu tiên ta lấy tất cả các linh kiện cần dùng ra hộp thoại DEVICES bằng cách nhấn vào chữ P ở hộp thoại DEVICES, ta sẽ có hộp thoại Pick Devices hiện ra như sau: CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 34 Hình 3.4: Giao diện hộp thoại Pick Devices Gõ tên linh kiện cần lấy vào ô Keywords. Hình 3.5: Giao diện Keywords Hình linh kiện và sơ đồ chân mạch in sẽ hiện ra bên cạch khi ta nhấn vào chân linh kiện. Để chọn ta nhấn OK lúc này trên hộp thoại DEVICES sẽ xuất hiện tên linh kiện đã chọn. Để lấy linh kiện cần thiết kế ta nhấn vào tên linh kiện trong hộp thoại DEVICES, dùng thanh công cụ thay đổi cho phù hợp sau đó sang nhấn trái vào trang thiết kế để đặt linh kiện. CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 35 Ta lần lượt đưa các linh kiện cần dùng ra trang thiết kế. Nguồn và đất lấy ra bằng cách nhấn vào biểu tượng trên thanh công cụ số 2, ta sắp xếp các linh kiện theo mạch nguyên lý. Để đi dây ta nhấn vào chân linh kiện thứ nhất, di chuyển chuột và nhấn vào chân linh kiện thứ 2. Để sửa một linh kiện ta nhấn đúp chuột lên linh kiện đó. Như vậy ta đã mô phỏng xong mạch hoàn chỉnh. Để chạy mạch ta nhấn vào nút Start trên thanh công cụ số 4. 3.2.5. Kết quả mô phỏng được của một số mạch trên Proteus: 3.2.5.1. Mạch mô phỏng khuếch đại công suất âm tần: Hình 3.6: Mô phỏng mạch khuếch đại công suất âm tần trên Proteus CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 36 Hình 3.7: Dạng sóng tín hiệu ngõ vào và ngõ ra của mạch khuếch đại công suất âm tần Tín hiêu ngõ vào có biên độ 1V và tần số 1Hz. Tín hiệu ngõ ra đã được khuếch đại lên và có biên độ là 5V gấp 5 lần so với biên độ của tín hiệu ngõ vào. CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 37 3.2.5.2. Mô phỏng khối thu: Hình 3.8: Mô phỏng khối thu trên Proteus Hình 3.9: Dạng sóng của tín hiệu ngõ vào và ngõ ra của mạch thu CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 38 Nhờ bộ thu đã thu được tín hiệu điều chế ASK đã được khuếch đại để đưa vào bộ giải điều chế khôi phục lại tín hiệu ban đầu. 3.2.5.3. Mô phỏng mạch điều chế ASK: Do quá trình mô phỏng ASK trên Proteus gặp khó khăn nên nhóm tiến hành mô phỏng ASK trên Matlab phần mềm mô phỏng mạch đã được học trong chương trình đào tạo khối viễn thông. Tín hiệu tin tức có biểu thức: (3.1) Tín hiệu sóng mang có biểu thức: x=Asin(2πF1t) (3.2) Tín hiệu ASK: v=x.*u (3.3) Mô phỏng trên M file: clear all; clc; close all; F1=input('Enter the frequency of carrier='); F2=input('Enter the frequency of pulse='); A=3;%Amplitude t=0:0.001:1; x=A.*sin(2*pi*F1*t);%Carrier Sine wave u=A/2.*square(2*pi*F2*t)+(A/2);%Square wave message v=x.*u; subplot(3,1,1); plot(t,x); xlabel('Time'); ylabel('Amplitude'); title('Carrier'); grid on; subplot(3,1,2); plot(t,u); xlabel('Time'); ylabel('Amplitude'); title('Square Pulses'); grid on;subplot(3,1,3); plot(t,v); xlabel('Time'); ylabel('Amplitude'); title('ASK Signal'); CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 39 grid on; Hình 3.10: Dạng sóng mô phỏng tín hiệu ASK trên Matlab Tín hiệu sóng mang có biên độ 3V, tần số 30Hz. Tín hiệu tin tức có biên độ 1.5V, tần số 5Hz. Tín hiệu ASK có biên độ thay đổi theo tín hiệu tin tức. Đây là trường hợp đặc biệt của ASK gọi là OOK(on off keying). Khi V(t)=+1.5V thì V(ASK)=3V V(t)=-1.5V thì V(ASK)=0V Trong đó: V(t) là biên độ của tín hiệu tin tức. V(ASK) là biên độ của tín hiệu ASK. CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS Trang 40 CHƯƠNG 3: GIỚI THIỆU PHẦN MỀM VẼ MẠCH VÀ MÔ PHỎNG PROTEUS [...]... mong muốn .Dữ liệu ở đây là dạng số 8 bit với các bit có thể thay đổi giá trị là “0” hoặc “1” tùy thuộc vào Switch Khối này được thiết kế gồm có 8 led đơn để mô tả giá trị bit tương ứng với mỗi Switch, led sáng tương ứng với bit có mức logic là “1” và ngược lại Mạch dữ liệu 8 bit sử dụng 2 IC dịch 7495 mắc nối tiếp để tạo ra dữ liệu 8 bit, với dữ liệu ngõ vào song song, dữ liệu ngõ ra nối tiếp Dữ liệu ngõ... Khối tạo dữ liệu số: Khối này có chức năng tạo dữ liệu tín hiệu điều chế ở dạng số để dễ dàng cho việc kiểm tra các khối phía sau trước khi thực hiện điều chế tín hiệu thoại để truyền đi Khối sẽ sử dụng nguồn dao động từ bộ dao động bên bộ phát để đưa vào làm nguồn xung tín hiệu, sau đó tín hiệu sẽ đưa qua các thanh ghi dịch (IC 7495), để tiến hành dịch dữ liệu nhờ các Switch để đưa ra dạng dữ liệu số... AND lên 1, tác động lên chân số 6 (chân mode) của IC 7495, chân này ở mức 1 sẽ load dữ liệu ở ngõ vào, nếu ở mức 0 nó sẽ dịch dữ liệu Ngõ ra Q A của IC 7493 được nối đến chân 8 và 9 (2 xung clock để dịch dữ liệu của IC 7495), khi chân số 6 ở mức 0 thì 2 xung clock này tác động để dịch dữ liệu ra và dữ liệu số này là dữ liệu NRZ đơn cực, nó sẽ được lấy tại NRZ data IC 7421: là IC gồm 2 cổng And 4 ngõ... đổi dữ liệu dẫn đến làm sai khác tín hiệu gốc - Phương pháp thứ 3 là sử dụng IC TP3057/ TP3054 với chức năng đặc thù là thực hiện mã hóa PCM Với tín hiệu đầu vào là tín hiệu cần mã hóa ở dạng analog và dữ liệu đầu ra là tín hiệu đã được mã hóa PCM ở dạng số IC này đặc thù cho việc điều chế dữ liệu sử dụng trong truyền tín hiệu thoại, rất tiện dụng IC TP3057 được sản xuất theo chuẩn của Bắc Mỹ, sử dụng. .. 1 2 9 8 1 1 1 4 5 2 U 4 A 6 M O D E 7 4 H C 2 1 7 4 L S 9 3 Hình 2.6: Sơ đồ nguyên lý khối tạo dữ liệu số Các điện trở hạn dòng có giá trị từ 330Ω - 1K, tương ứng với nguồn V CC là +5V, để đảm báo cho led sáng tốt và không bị cháy 2.2.2 Khối nhận tín hiệu từ MIC: Sử dụng Transistor BJT, kết hợp với 1 Opamp để khuếch đại biên độ và điều chỉnh biên độ tín hiệu nếu cần Mạch khuếch đại BJT được mắc dạng... pháp điều chế đơn giản và dễ thực hiện nhất là điều biên Có nhiều cách điều chế biên độ khác nhau như sử dụng transistor, sử dụng IC chuyên dụng Ở đây, để dễ dàng thực hiện và đảm bảo độ ổn định, CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 22 nhóm nghiên cứu chọn giải pháp sử dụng IC điều chế chuyên dụng là IC1496 Sơ đồ chân IC1496 Hình 2.10: Sơ đồ chân của IC 1496 o o o o o Chân 1, 4: tín hiệu ngõ vào... cuối cùng được xác định tại ngõ ra Biến trở 10K để được sóng mang cân bằng trong khi biến trở 1 K thì được tín hiệu âm tần ngõ vào cân bằng Đặt trước ngõ ra 100K để điều chỉnh mức 0 DC ngõ ra Biến trở ngõ ra 2K để thay đổi mức (bậc) của tín hiệu điều chế ASK -5 đến +5V DC được xác định bởi ngõ ra thứ 2 của bộ điều chế cân bằng để đưa vào sóng mang ở ngõ ra ASK 2.2.6 Khối khuếch đại cao tần: Tín hiệu sau... trong truyền tín hiệu thoại, rất tiện dụng IC TP3057 được sản xuất theo chuẩn của Bắc Mỹ, sử dụng xung clock luồng 2,048Mhz để mã hóa Còn IC TP3054 thì sản xuất theo chuẩn của Tây Âu, sử dụng xung clock luồng 1,544Mhz để mã hóa Nhóm nghiên cứu chọn giải pháp sử dụng IC đặc thù TP3057 để thực hiện mã hóa và giải mã PCM Sơ đồ nguyên lý mạch: KHOI PCM SU DUNG TP3057 +5V U 1 C 1 0 1 u F 4 2 -5 V C 2 0 1 u... số 9 là chân cấp xung clock master cho IC hoạt động - Các chân FSX và FSR là chân nhận xung đồng bộ khung cho việc mã hóa và giải mã - Chân VFRO là chân dữ liệu analog ngõ ra khi thực hiện giải mã PCM - Chân DR là chân dữ liệu PCM ngõ vào cần giải mã để khôi phục tín hiệu gốc - Chân số 7 BCLKR/CLKSEL có chức năng như bảng sau: TABLE Selection of Master Clock Frequencies BCLKR/CLKSEL Clocked 0 1 Master... việc điều chế ASK Sơ đồ nguyên lý mạch: CHƯƠNG 2: HỆ THỐNG THU PHÁT TÍN HIỆU Trang 21 Hình 2.9: Sơ đồ nguyên lý khối tạo dao động 2.2.5 Khối điều chế ASK: Điều chế ASK là nhằm biến đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo dạng của tín hiệu tin tức Điều mà ta mong muốn chính là truyền tín hiệu tin tức đi xa (có dây hoặc không dây) Tuy nhiên với các tín hiệu nằm ở dãy tần số âm thanh (tín hiệu thoại) thì ... hiệu thoại để truyền Khối sử dụng nguồn dao động từ dao động bên phát để đưa vào làm nguồn xung tín hiệu, sau tín hiệu đưa qua ghi dịch (IC 7495), để tiến hành dịch liệu nhờ Switch để đưa dạng liệu. .. ứng với bit có mức logic “1” ngược lại Mạch liệu bit sử dụng IC dịch 7495 mắc nối tiếp để tạo liệu bit, với liệu ngõ vào song song, liệu ngõ nối tiếp Dữ liệu ngõ vào xác định cách thay đổi switch... IC 7495, chân mức load liệu ngõ vào, mức dịch liệu Ngõ Q A IC 7493 nối đến chân (2 xung clock để dịch liệu IC 7495), chân số mức xung clock tác động để dịch liệu liệu số liệu NRZ đơn cực, lấy