KHỐI HOÀN điệu

KHỐI HOÀN ĐIỆU KHỐI HOÀN ĐIỆU Bởi: phạm văn KHỐI HOÀN ĐIỆU Xem dạng sóng biến điệu FM sau: Sư hoàn điệu để hồi phục lại s(t) gồm loại: - Tách sóng phân biệt ( Discriminator ), tách thành phần tần số khỏi thành phần khác chuyển thay đổi tần số thành thay đổi biên độ tách sóng giống AM - Vòng khóa pha ( Phase - Lockloop ) để phối hợp dao động nội với sóng mang biến điệu Tách sóng phân biệt (discriminator) Lấy đạo hàm Sinusoide tiến trình nhân Sinusoide với tần số tức thời nó: Hình 5.15: Đạo hàm sóng FM 1/7 KHỐI HOÀN ĐIỆU Giả sử tần số tức thời lớn nhiều so với fm (hợp lý với thực tế) Thành phần sóng mang lấp đầy vùng biên độ ảnh qua gương Thực tế, vùng diện tích đường biên đường biên bị che kín tần số cao sóng mang Như vậy, tần số sóng mang không hằng, bao hình sóng định nghĩa: 2pi ?A[fC + Kf s(t)]? (5.34) Sự thay đổi chút tần số sóng mang không đáng kể tách sóng bao hình Trong hệ thông tin thực tế, fC >> Kf s(t) Vậy lượng nằm ngoặc (5.34) dương, ta bỏ đấu trị tuyệt đối Tóm lại: Một mạch vi phân sau tách sóng bao hình dùng để hồi phục lại s(t) từ sóng FM Hình 5.16: Hoàn điệu FM Nếu biến điệu PM, output hệ hình 5.16 đạo hàm s(t) Khi cần thêm mạch tích phân ngỏ hệ Hàm hệ thống mạch vi phân: H(f) = 2pi.jf (5.35) Hình 5.17: Đặc tuyến Suất mạch vi phân 2/7 KHỐI HOÀN ĐIỆU Đặc tuyến Suất vẽ hình 5.17 Suất output mạch vi phân tỉ lệ tuyến tính với tần số input Như mạch vi phân đổi FM thành AM Khi mạch vi phân dùng thế, ta gọi discriminator Có loại Discriminator khác Bất kỳ hệ thống có suất hàm hệ thống gần Tuyến tính với tần số khoảng dãy tần sóng FM điều đổi FM thành AM Thí dụ: Một BPF làm việc Discriminator cho hoạt động khoảng giới hạn khổ băng, hình 5.18 Hình 5.18 Ta chứng minh tuyến tính BPF Discriminator theo cách thức tương tự khối biến điệu cân Xem mạch điện hình 5.19 Nửa máy biến L1 C1 điều hợp fa Nửa máy biến C2 điều hợp fb Hình 5.19: Tách sóng độ dốc 3/7 KHỐI HOÀN ĐIỆU Hình 5.20: Discriminator Mạch điện gọi tách sóng độ dốc ( Slope Detector ) dùng đoạn dốc đặc tuyến mạch lọc để tách sóng Bây ta trở lại khối vi phân gốc Ta thấy cách tiếp cận khác Ta tinch đạo hàm cách gần với tín hiệu hai trị mẫu sóng: Điều dẫn đến khối hoàn điệu hình 5.21 Vì dời thời gian tương đương với dời pha, nên khối nầy gọi hoàn điệu dời pha ( Phase Shif Demodulator ) Hình 5.21: Hoàn điệu dời pha Vòng khóa pha (phase - lockloop) Vòng khóa pha PLL mạch hồi tiếp, dùng để hoàn điệu sóng biến điệu góc Mạch hồi tiếp thường dùng để giảm thiểu error (về zero) Trong trường hợp PLL, error hiệu pha giữ tín hiệu ngỏ vào sóng FM tín hiệu chuẩn hình sin (VCO) PLL để tách sóng FM: 4/7 KHỐI HOÀN ĐIỆU Trước hết, xem mạch so pha; gồm mạch nhân lọc LPF Cho hai tín hiệu vào tần số pha θ1 θ2 Thành phần cos(a+b) có tần số 2fc nên bị lọai bỏ LPF Ngỏ Đây Error mạch so pha Error tiến đến θ1-θ2 tiến đến 90o Mạch PLL gồm mạch so pha VCO, nằm đường hồi tiếp Mạch tạo nên vòng điều chỉnh tự động Hình 5.22: Vòng khóa pha (PLL) VCO tạo sóng sin Một phần tín hiệu Vo(t) hồi tiếp để làm Error sửa sai pha cho VCO Mạch có tác dụng tự điều chỉnh cho Error tiến đến Nghĩa có khuynh hướng làm hiệu pha tiến đến 90o Khi đó, ta nói vòng bị khóa (locked) Bây giờ, ta áp dụng PLL để tách sóng FM 5/7 KHỐI HOÀN ĐIỆU Hình 5.23: Tách sóng FM VCO tạo sóng sin, biên độ B, tần số fc lệch pha với sóng FM đến góc pi/2 Sóng hình sin Error biến điệu FM nên có dạng: s2(t) ngỏ mạch nhân nên: ⇒ +Bậc cao Đaịt hai heô soâ pha: ngo cụa LPF: 6/7 KHỐI HOÀN ĐIỆU Neâu heô so pha nho: Tm ap ng transient, laây áo ham hai veâ: Cuoâi cung, phng trnh vi phađn c cho bi: ap ng thng trc la nghieôm cụa phng trnh Cho áo ham tieân ti zero => 7/7 ... khối nầy gọi hoàn điệu dời pha ( Phase Shif Demodulator ) Hình 5.21: Hoàn điệu dời pha Vòng khóa pha (phase - lockloop) Vòng khóa pha PLL mạch hồi tiếp, dùng để hoàn điệu sóng biến điệu góc Mạch... lại khối vi phân gốc Ta thấy cách tiếp cận khác Ta tinch đạo hàm cách gần với tín hiệu hai trị mẫu sóng: Điều dẫn đến khối hoàn điệu hình 5.21 Vì dời thời gian tương đương với dời pha, nên khối. .. theo cách thức tương tự khối biến điệu cân Xem mạch điện hình 5.19 Nửa máy biến L1 C1 điều hợp fa Nửa máy biến C2 điều hợp fb Hình 5.19: Tách sóng độ dốc 3/7 KHỐI HOÀN ĐIỆU Hình 5.20: Discriminator