Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 21 Chương II NGUYÊN LÝ GHI PHÁT ÂM

Nguyên lý ghi âm từ tính dựa vào chất từ dư của sắt từ. Khi từ hóa chất sắt từ bằng từ trường ngoài, khi lấy sắt từ ra khỏi từ trường ngoài thì chất sắt từ vẫn còn bị từ hóa và trở thàn

Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 21 Chương II NGUYÊN LÝ GHI PHÁT ÂM I NGUYÊN LÝ GHI ÂM TỪ TÍNH Ngun lý ghi âm từ tính dựa vào chất từ dư sắt từ Khi từ hóa chất sắt từ từ trường ngoài, lấy sắt từ khỏi từ trường ngồi chất sắt từ cịn bị từ hóa trở thành nam châm • Mơ tả tượng từ hóa: BF Bh Bd -B0k BF B0k B0 : Từ tính chất sắt từ B0 : từ rường ngịai -Bhd -Bh Hình 2.1 Q trình từ hóa Đặt miếng sắt từ chưa bị từ hóa vào từ trường ngồi có cường độ B0 Cho B0 tăng dần khảo sát tượng từ hóa chất sắt từ Ta thấy tăng B0 từ tính chất sắt từ tăng lên Tiếp tục tăng B0 từ tính chất sắt từ đạt trạng thái bảo hòa từ, lúc ta giảm dần B0 từ tính chất sắt từ giảm theo, trình diễn chậm hơn, đến từ trường giảm ∅ từ tính chất sắt từ cịn Tiếp theo ta đổi chiều tăng dần B0 từ tính chất sắt từ giảm nhanh ∅ Khi từ trường đạt giá trị B0k B0k gọi lực khử từ Lúc này, tiếp tục tăng từ trường ngồi chất sắt từ bị từ hóa theo hướng ngược lại đạt đến giá trị bảo hòa từ hướng Nếu ta đổi chiều từ trường tăng dần từ trường đến giá trị định từ trường chất sắt từ đạt đến trạng thái bảo hòa mới, kết khảo sát cho ta đường cong khép kín mơ tả trạng thái nhiễm từ chất sắt từ Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 22 Người ta chứng minh rằng: đới với chất sắt từ, không cần từ hóa đến trạng thái bảo hịa xuất hiện tượng từ dư Tuy nhiên, tùy theo cường độ từ trường ngồi mà ta có biên độ từ dư sắt từ tương ứng BF B0 Và thực tế, băng từ ( băng hộp cassette ) chế tạo dựa nguyên lý xuất hiện tượng từ dư chất sắt từ II.BĂNG TỪ ( Băng hộp Cassette ) Kích thước băng hộp băng qui định lần hãng Phillips sau cải tiến trở thành tiêu chuẩn quốc tế ISO Cấu tạo băng từ gồm đế polyester, lớp keo bột từ Các hạt từ có kích thước khoảng µ m Đế băng phải chịu độ uốn cong thích hợp chịu đựng lực treo ứng với trọng lượng không nhỏ 2,5 KG Mặt băng phải phẳng, có độ ổn định ghi/ phát với độ ẩm nhiệt Người ta chia băng từ làm loại: C-60, C-90, C-120 với thông số kỹ thuật sau: Chỉ tiêu Đơn vị C-60 C-90 C-120 Độ dày băng µ m 18 12 Độ dày lớp bột từ µ m Gauss 1200 1300 1300 Oersted 300 330 350 Độ từ dư Lực kháng từ Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Thời gian thu/phát 60 second 23 60 90 120 Băng từ ghi/ phát mặt A mặt B, mặt độ rộng băng từ Độ rộng toàn thể băng từ 3,81mm, chia làm phần: 0.8mm Mặt B Mặt A Hình 2.2 cấu tạo băng từ Tùy theo tín hiệu ghi mono hay stereo mà mặt lại chia thành phần khác nhau: 0.8mm Mặt B Mặt A 0.005mm 0.3mm R L R L Stereo Mono Hình 2.3 cấu tạo lọai băng từ Tốc độ di chuyển băng từ 4,76 cm/s Dựa vật liệu chế tạo bột từ mà người ta chia băng từ thành loại sau: • Băng thường ( Normal ): bột từ ôxit sắt từ ( Fe2O3), loại băng từ đời đầu tiên, có độ nhạy cao nên từ trường ghi không cần lớn, tần số tín hiệu ghi đạt đến 15KHz Tuy nhiên loại băng có độ ổn định • Băng ôxit crôm ( CrO2 ): bột từ làm ôxit Crơm, có độ nhạy trung bình nên cần từ trường ghi mạnh, có đáp tuyến tần số rộng, ghi tốt tín hiệu có tần số cao, băng Normal ghi tín hiệu ghi có tần số thấp Độ ổn định tốt, hệ số méo nhỏ • Băng Metal: lớp bột từ ion sắt thuần, so với loại băng trên, chất lượng băng Metal cao nhiều, tạp âm, độ méo thấp, độ nhạy cao dải thơng rộng, giá thành băng cao Nhược điểm : bột từ làm ion sắt nên băng cứng nhám nên mau mòn đầu đọc Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 24 III.ĐẦU TỪ Là thiết bị biến đổi điện từ, máy thực chức ghi, đầu từ đóng vai trị nam châm điện, máy thực chức phát, đầu từ đóng vai trị cuộn cảm Cấu tạo đầu từ : Là cuộn dây quấn lõi sắt từ mềm, lõi sắt từ gần khép kín, chừa khe nhỏ, nơi vùng từ tiếp xúc với băng từ gọi khe từ Khe từ cửa thoát từ ghi thu nhận đường sức cảm ứng từ vào nòng từ phát Khe từ phải thật hẹp, khoảng đến 1,6 µ m để làm việc với tín hiệu có tần số cao Tất đặt vỏ bọc kim loại Khe từ Ký hiệu Đầu thu/phát Cuộn dây Đầu xóa Lỗi sắt Hình 2.4 Cấu tạo đầu từ Trong đầu từ, cuộn dây quấn đồng hai bên lõi sắt từ cho tạo đường sức cảm ứng chiều mặt từ Để tránh dòng điện Faucault, lõi sắt từ gồm nhiều sắt mỏng ghép lại đặt vỏ bọc kim loại để ngăn nhiễu Vỏ bọc phải đảm bảo chống mài mịn, thường làm hợp kim Để tăng từ trường tiêu thụ tránh bụi, khe từ thường đóng vật liệu nghịch từ : Cu, Ag… Dựa vào chức đầu từ, ta phân làm loại sau: Đầu ghi Đầu đọc Đầu xóa : thường có khe từ rộng từ 0,1 → 1mm Trong hầu hết máy cassette, đầu ghi / đọc thường dùng chung Khi đầu từ mịn chức phát tốt, chức ghi lại chất lượng Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 25 Dựa vào số mạch từ số cuộn dây vỏ bọc kim loại ta chia đầu từ thành loại sau: Đầu từ mono: Khe từ Đầu Mặt trước Hình 2.5 Đầu tư mono Mặt sau Đầu từ Stereo, hai khe từ, dây Khe từ Đầu Mặt trước Mặt sau Hình 2.6 Đầu tư stereo Đầu Stereo đảo chiều tự động ( Auto reverse ): có khe từ dây ra, có đế quay 1800 theo chiều băng Đầu Mặt trước Mặt sau Hình 2.7 Đầu tư stereo đảo chiều tự động Kí hiệu Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 26 Sw1 Sw1 SPEAKER Sw1 Sw1 IV NGUYỆN LÝ GHI VÀ ĐỌC TỪ TÍNH Băng từ chưa ghi : Các nam châm nguyên tố lớp từ tính xếp hỗn lọan theo hướng nên từ trường tổng hợp Nguyên lý ghi : Chiều băng di chuyển Đầu từ đặt cố định, cho băng từ chạy qua với vận tốc V cho băng từ ép sát vào đầu từ vị trí khe từ Cho dòng điện âm tần chạy qua cuộn dây đầu từ, từ trường sinh lõi sắt từ biến thiên theo qui luật biến đổi dòng điện âm tần Từ trường tiêu thụ thóat từ khe từ từ hóa lớp từ tính mặt băng Mức độ mạnh yếu từ trường phát khe từ đo cường độ từ trường H H = Kµi Trong : K: hệ số, phụ thuộc vào số vòng dây đầu từ độ dài cuộn dây µ : độ từ thẩm lõi sắt từ Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 27 i: dòng điện âm tần chạy qua cuộn dây đầu từ Nếu i tín hiệu hình sin: i = I m sin 2π ft dạng tín hiệu băng sau: i B Hình 2.8 Tín hiệu ghi băng từ Các vết ghi băng từ tương đương với nam châm nhỏ xếp đảo chiều liên tục băng từ Độ dài bước sóng tín hiệu ghi băng xác định theo công thức: λ= v f v : vận tốc di chuyển băng f : tần số tín hiệu ghi Để tín hiệu ghi tốt băng độ rộng khe từ tối thiểu phải nửa bước sóng d= λ Nếu khe từ có độ rộng lớn tín hiệu ghi bị trùng lập mặt băng v f Ví dụ: f = 10 KHz → d = v.T = V Nguyên lý xóa băng từ: V.1 Xóa nam châm vĩnh cữu: V.2 Xóa đầu từ xóa: Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 28 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông VI.MẠCH TIỀN KHUẾCH ĐẠI Có nhiệm vụ chính: • Khuếch đại tín hiệu nhỏ đến mức đủ lớn để đưa vào tần điều chỉnh âm sắc tần khuếch đại cơng suất • Sửa lại đặc tuyến tần số cho đầu phát Với đầu từ, tín hiệu có biên độ nhỏ phụ thuộc vào tần số tín hiệu ghi thường khơng vượt q 150mv Do để hịan thành nhiệm vụ khó khăn, khó khăn thứ làm suy giảm tạp âm từ tầng khuếch đại đầu với hệ số khuếch đại lớn, thứ hai hiệu chỉnh độ khuếch đại đồng dải tần làm việc rộng Đồng thời yêu cầu độ méo phi tuyến phải nhỏ, cụ thể không vượt 1,5%; với hệ thống HIFI yêu cầu ≤ 0,06% Tạp âm khuếch đại nhiều tầng Khi có nhiều khuếch đại ghép nối tiếp mức tạp âm khuếch đại định chủ yếu tầng đầu SNV Kp1 SNX1 Kp2 SNX2 SNV: nguồn nhiễu từ tín hiệu ngõ vào SNX1: nguồn nhiễu từ bên thâm nhập vào tầng khuếch đại SNX2: nguồn nhiễu bên thâm nhập vào tầng khuếch đại Gọi: SN01: Tín hiệu nhiễu ngõ tầng khuếch đại SN02: Tín hiệu nhiễu ngõ tầng khuếch đại Ta có: S N 01 = ( S NV + S NX ) K p1 S N 02 = ( S N 01 + S NX ) K p Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 29 S N 02 = ( S NV + S NX ) K p1 + S NX  K p   ⇒ = ( S NV + S NX ) K p1.K p + S NX K p    Ta thấy : thành phần thứ tạp âm xuất ngõ vào tầng khuếch đại gây Thành phần thứ tạp âm xuất ngõ vào tầng gây Nếu chọn K p1 = K p = K p tạp âm tầng đầu gấp K p lần tạp âm tầng sau Như vậy: tạp âm chủ yếu tầng đầu định Tạp âm riêng cuộn dây đầu từ Do tác dụng nhiệt lên cuộn dây làm cho điện tử chuyển động gây nên tạp âm Sức điện động tạp âm đầu từ tính en = 1,3 R ∆f en : Sức điện động tạp âm hiệu dụng ( µν ) R : Trở kháng cuộn dây (KΩ) ∆f : Dải tần làm việc, tính KHz Ta thấy: tạp âm tăng theo bậc trở kháng cuộn dây dải tầng làm việc Qua nghiên cứu tạp âm, ta thấy tạp âm nhiều nguyên nhân sinh vấn đề quan trọng tầng khuếch đại nâng cao tỉ số S N Đối với nhiễu từ bên ngồi, ta bố trí tầng khuếch đại đầu vị trí thích hợp như: tránh xa nguồn điện, mạch dao động dùng vỏ bọc kim loại để chống nhiễu Đối với tạp âm nội ta chọn loại transistor với hệ số tạp âm nhỏ, chấp nhận giảm hệ số khuếch đại tầng đầu, trường hợp cần thiết ta tăng hệ số khuếch đại tầng sau Một số transistor có hệ số tạp âm nhỏ: 2CC2240 (BL), 25C2458GR, 25C1642GR, BC109, BC107, BCY51R, SE4010, 25C26314,… Tín hiệu lấy từ đầu từ: Khi băng dịch chuyển qua đầu từ, từ thông Φ vết từ tạo gửi qua khe từ: e = −n dφ dt Nếu tín hiệu hình sin sức điện động đầu cuộn dây đầu từ xác định: e = −n2π f φ Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 30 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông f : tần số tín hiệu n : số cuộn dây đầu từ φ : từ thông, phụ thuộc tiết diện lõi sắt Ngoài ra, thực tế để đặc trưng cho tiêu hao mạch từ khe từ, người ta đưa tỉ số suy giảm tín hiệu S= sin πd λ πd λ d : độ rộng khe từ λ : độ dài sóng λ = v.T = v f v : tốc độ di chuyển băng = 4,76 cm/s Như vậy: e = −n2π f φ S Ta thấy: tần số thấp trung bình λ đủ lớn, ⇒ lim S = lim X →0 sin =1 Khi tần số đủ cao: ⇒ lim S = lim πd πd →∞ λ sin ∞ =0 ∞ làm cho tín hiệu cuộn dây qua cuộn dây đầu từ suy giảm nhanh chóng Để tăng tín hiệu cuộn dây đầu từ ta tăng n , nhiên tăng n dẫn đến L tăng → tăng nhiễu ( thực tế người ta khống chế giá trị ≤ (1,6-1,6mH ), tăng φ cách tăng tiết diện lõi sắt Tuy nhiên tiết diện lõi sắt bị giới hạn độ rộng khe từ độ rộng track ghi Do để tăng e ta phải phối hợp nhiều yếu tố kỹ thuật đầu từ Mạch khuếch đại đầu từ dùng transistor Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông ⇒ AVht = AV + k p AV 34 k : hệ số hồi tiếp ta có: kp = RE R ≈ E RE + Z NF Z NF Z NF RE ⇒ AVht = Z NF = kp RE Rõ ràng độ lợi thật mạch phụ thuộc chủ yếu vào thành phần trở kháng hồi tiếp Trong thực tế, dạng mạch hồi tiếp sau : Như vậy: độ lơi mạch phụ thuộc vào tần số tín hiệu ZNF VD: cho β = 100, RE1 = 1k , R = 10k C2 Khi chưa có tải: AV = β RC = 1000 RE1 Nếu khơng tính đến tổn hao mạch từ khe từ với băng từ tiêu chuẩn có đặc tuyến đường ghi băng phẳng, biên độ từ thông gửi qua lõi sắt từ khơng thay đổi, đặc tuyến đầu đầu từ tỉ lệ với tần số Ta có Đặc tuyến đầu từ Đặc tuyến tín hiệu Đặc tuyến mạch khuếch đại 16Hz 16Kz Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 35 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Hệ số khuếch đại mạch khuếch đại tỉ lệ với Z NF , tần số thấp trở kháng Z NF nhỏ ZC Rht Khi tần số cao Z C Rht ≈ Rht ⇒ Z NF giảm dần ⇒ AV giảm tần số cao Một số dạng sơ đồ mạch thực tế 1.Mạch khuếch đại đầu từ máy SONY 7C-140: 4K7 10UF 12V 18K 3K9 47PF 10PF 10UF 1nF 1NF 3K3 2K7 3K6 10K 2K7 10K Volume 47UF 10UF 120K 47UF 22nF 150 Hình 2.13 Mạch khuếch đại đầu từ máy SONY 7C-140 Các tụ 1nF mắc cực B-E transistor để bù phần biên độ tín hiệu tần số cao Trong mạch có đường hồi tiếp âm điện trở 2k , tụ 47 µ , điện trở 150 , 120k 22nF biến trở 10K để cân đặc tuyến tần số cho mạch Các tụ 47p 10p có tác dụng chống dao động tự kích Điện trở 4k7 tụ 10 µ F hạn dòng lọc để tạo điện áp DC phẳng cung cấp cho tầng mạch tiền khuếch đại Mạch khuếch đại dùng 3BTT ( SONY TC540 ) Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 36 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 4K7 100UF 8K2 24V 150K 22K 1K 10UF 10K 82 1nF 15 10 33UF Volume 68K 10 154K 4K7 33nF Hình 2.14 Mạch khuếch đại đầu từ dùng BJT Q1, Q2 : 2SC362; β = 350 Q3 = 2SC364 ; β = 400 Tầng khuếch đại phân cực với dòng tĩnh nhỏ để giảm tạp âm Mạch tiền khuếch đại dùng IC Trong máy cassette vi mạch dùng phổ biến để thay cho linh kiện rời Trên lý thuyết IC có độ ổn định hẳn linh kiện rời, ngồi cịn có ưu điểm gọn nhẹ, cần linh kiện kèm lắp ráp mạch đơn giản Tuy nhiên nguồn cấp điện cho IC cần ổn định không vượt điện áp danh định Xem mạch điển hình dùng BA328 IC gồm op-amp mắc thành mạch khuếch đại đảo AC có độ lợi thay đổi theo tần số để sửa đáp tuyến tần số cho mạch khuếch đại đầu Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 37 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 33nF 100 4K7 100K 47UF 10UF - + 1UF 22 1nF 2SC1815 Q1 220UF 1K + 1nF - 1UF 9V 450UF 10UF 33nF 100 4K7 100K 47UF Hình 2.15 Mạch tiền khuếch đại dùng IC Q1 mạch nguồn dòng cung cấp điện áp ổn định cho IC Khi hoạt động chế độ DC, tụ 47 µ xem hở mạch, ki ≈ ∞ ⇒ Độ lợi AV = + Rf Ri ≈ giảm độ khuếch giảm tạp âm Ở chế độ AC, tụ xem ngắn mạch, Ri ≈ 100Ω, R f = 4k + 100k Z C Ở tần số thấp, Z c lớn ⇒ R f ≈ 100k ⇒ AV = + Rf Ri ≈ 1000 lần Ở tần số cao Z C nhỏ ⇒ R f giảm ≈ Z C ⇒ AV = + ZC ⇒ Độ khuếch đại Ri mạch giảm đáng kể để sửa đáp tuyến tần số VII.MẠCH KHUẾCH ĐẠI GHI Nhiệm vụ tính chất Nhiệm vụ chủ yếu tầng khuếch đại ghi sửa méo đặc tuyến đầu ghi cung cấp tín hiệu cho Để thực nhiệm vụ này, mạch cần có tính chất sau: • Ngõ mạch làm việc với phụ tải cuộn cảm ( đầu ghi ) • Có mạch sửa đặc tuyến tần số mạch khuếch đại • Trộn tín hiệu ghi với tín hiệu siêu âm để từ hóa tín hiệu ghi băng từ Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 38 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Tạp âm riêng mạch khuếch đại ghi khơng quan trọng mạch tín hiệu phát tín hiệu ghi ln có biên độ lớn Mạch thường dùng nguồn có điện áp cao sử dụng hồi tiếp sâu để sửa méo tín hiệu Tải mạch khuếch đại ghi trở kháng cuộn dây đầu từ, có ghi thay đổi theo tần số tín hiệu ghi Z = ω L Để trì dịng từ hóa mức i điện áp ( biên độ tín hiệu ) mạch khuếch đại ghi thay đổi theo tần số, ta có: V0 = Z i = ω Li Như cần phải sửa đặc tuyến cho mạch khuếch đại ghi Trở kháng Z tần số thấp gây méo phi tuyến Để ổn định trở kháng dải tần tín hiệu ghi, người ta mắc thêm điện trở hạn chế R nối tiếp với tải đầu từ, với điều kiện R phải có Lω ) phụ tải mạch khuếch đại ghi lúc xem điện trở giá trị đủ lớn ( R R Trong thực tế R chọn theo công thức: R = 2ωC L = 4π f C L f C : tần số cắt L : cảm kháng cuộn dây đầu từ Để cải thiện thêm, người ta mắc tụ C song song với điện trở R Z L Z = R.α L R α + ( k + α 2k − k ) với α = ωc , ωc = k2 +α2 ω , k = , ω = 2π f ωc LC cho ω tăng từ đến ωc chọn α = ; 1,6; 2; xác định Zv ta Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 39 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông α=3 Zv α=2 α=1.6 α=1 f Từ đặc tuyến ta thấy, α = 1, tổng trở mạch ổn định, ta L = 1, R chọn α = ωc Như ta xác định giá trị R R = ωc C= L α = ωc L 1, ωr2 L Nếu không sử dụng tụ C mắc với R để ổn định trở kháng mạch phải tăng điện trở lên khoảng 3,2 lần Tuy nhiên, sử dụng thêm R RC để ổn định trở kháng làm suy hao biên độ tín hiệu ghi đó, ta phải tăng cường biên độ tín hiệu ghi Dạng mạch khuếch đại ghi: VCC R1 C R3 R5 L1 Mạch khuếch đại ghi OSC sieu âm C2 R2 C3 R4 Hình 2.16 Mạch khuếch đại ghi Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 40 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông R5 C2 ổn định trở kháng cho tải đầu ra, L1 C3 khung cộng hưởng LC để trộn tín hiệu ghi với tín hiệu siêu âm Sơ đồ chi tiết mạch khuếch đại ghi: 100 VCC 100UF 470K 4.7UF 15K Q2 5n 18K 4.7UF Q1 Line in 3K9 15K 330p 560 500 10n 82 82 10n 15n Q2 150K 10K Q2 VCC Normal 47UF 10n 10K Cro2 56K 10n Q2 4.7n 47 3.4mH 15n Hình 2.17 Sơ đồ chi tiết mạch ghi VIII MẠCH KHUẾCH ĐẠI MICRO Micro thường dùng micro điện động, có biên độ tín hiệu khoảng 1mv → 5mv , lớn biên độ tín hiệu đầu từ, có đặc tuyến tần số gần giống với tín hiệu đầu từ, nên mạch khuếch đại micro có chức làm phẳng đặc tuyến tần số Trong máy cassette thông dụng, để đơn giản tiết kiệm người ta thường dùng mạch khuếch đại tín hiệu đầu từ làm mạch khuếch đại micro cần dùng thêm switch để thay đổi tín hiệu vào thay đổi hồi tiếp âm thích hợp Mạch khuếch đại micro dùng transistor Mạch 1: Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 41 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 1K 12V 1K5 10UF 680K 1K5 Out 4,7UF 0.47UF 20nF 4K7 220pF 2K2 22 Hình 2.18 Mạch khuếch đại Micro 01 - Tụ 220p hồi tiếp dương để nâng biên độ cho tín hiệu có tần số cao - 680k hồi tiếp âm, có tác dụng khử nhiễu tăng độ rộng băng tần - Tụ 02 phối hợp tổng trở tải để sửa đáp tuyến tần số Mạch 2: 12V 220K AUX 220K 4K7 100UF 270K 6K5 0 1UF MIC 10K 4K7 18K 100 Hình 2.19 Mạch khuếch đại micro 02 - Micro cho tín hiệu 1,8mv, trở kháng 50k - Ngã AUX có mức tín hiệu 120mv, trở kháng 200k - Transistor phân cực kiểu CE - Điện trở 100 để ổn định nhiệt u cầu SV tính tốn thơng số mạch ( tính phân cực tính AV) Mạch khếch đại dùng transistor Mạch : Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 42 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 680 180K 2M2 2K2 MIC 100UF 470 2U2F 22UF 100UF 22K VCC 2U2F Q2 Out Q2 47K 15K 270 Hình 2.20 Mạch khuếch đại Micro dùng transistor, mạch Điện áp ngõ vào 100mV, trở kháng khỏang 50K → tính điện áp ngõ Tầng đầu làm việc chế độ khuếch đại tín hiệu nhỏ, Vcc ≈ 1.9V Để giảm méo tín hiệu người ta dùng đường hồi tiếp : 2M2 270 tầng có độ khuếch đại lớn hơn, VCEQ ≈ 6, điện trở hồi tiếp 470Ω Để ổn định điện áp cho tòan mạch, người ta dùng thêm đường hồi tiếp từ ngõ tầng cực E tầng R = 15K Mạch : máy Toshiba, model KT43D 3K3 47UF 180K 50p VCC 6K8 OUt 33UF MIC 5K6 10UF 100p 22K 1K 220 680 3K3 33n 330K Hình 2.21 Mạch khuếch đại Micro trasistor, mach IX MẠCH ĐIỀU CHỈNH ÂM SẮC Âm sắc sắc thái âm phát từ nhiều nguồn khác nhau, định số lượng công suất họa âm, việc hiệu chỉnh âm sắc thực chất Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 43 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông hiệu chỉnh tần số Trong thực tế, nguồn âm phát nằm dải tần số sau: • Giọng nói: 70 Hz → KHZ • Tiếng trống: 16 Hz → 300 Hz • Tiếng đàn, sáo,… KHz Tín hiệu sau khỏi mạch tiền khuếch đại, thay đưa thẳng đến tầng khuếch đại công suất loa người ta thường đưa qua tầng trung gian tầng điều chỉnh âm sắc trước đưa đến mạch khuếch đại công suất Volumn Tien KD Dieu chinh am sac KDCS SPEAKER Hình 2.22 vị trí mạch điều chỉnh âm sắc cassette Tầng điều chỉnh âm sắc có nhiệm vụ cho qua thành phần tín hiệu có tần số mong muốn giảm thiểu thành phần tín hiệu có tần số khác tùy theo ý thích người nghe Mạch điều chỉnh âm sắc đơn giản: Xuất máy cassette chất lượng thấp Tác dụng mạch chủ yếu ảnh hưởng lên tín hiệu có tần số cao Dạng mạch lọc hạ thông : C2 f = ≤ fc 2π RC Volumn Hình 2.23 Mạch chỉnh âm sắc đơn giản Mạch Baxandal: Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 44 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông Đây mạch điều chỉnh âm sắc thơng dụng Sự giải thích định tính vào phụ thuộc dung kháng vào tần số tín hiệu tương quan dung kháng với điện trở xung quanh Sơ đồ mạch chỉnh bass: Av Vi 10R Boostrap C/10 Vo 100R C Cut off f R Hình 2.24 Mạch chỉnh Bass Tần số cắt mạch xác định bởi: fL = 2π RC Ở tần số cao f = 10 f L Các tụ C mạch xem nối tắt, ta có: V0 = R.Vi ≈ Vi R + 10 R 10 ⇒ Biên độ tín hiệu có tần số cao giảm đáng kể Đối với tín hiệu có tần số thấp f ≤ f L VR vị trí Boostrap: Vob = 101R.Vi 101 = Vi ≈ Vi 10 R + 101R 111 Khi VR vị trí cut off: Voc = R Vi = Vi 111R 111 Như vậy: tín hiệu có tần số thấp biến trở VR đóng vai trị thay đổi biên độ ngõ tín hiệu: Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 45 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thơng • Mạch chỉnh treb: V0 Vi C/10 10R Boostrap Vo 100R f R Cut off C Hình 2.25 Mạch chỉnh treb Tần số cắt mạch: f L = tần số thấp f = 0,1 f L , trở kháng tụ 2π RC giá trị điện trở R ⇒ V0 = Vi giảm đáng kể ngõ 10 Ở tần số cao f ≥ f L , tụ điện xem nối tắt, đó: chỉnh VR hết Boost ta có: Vob = Vi Nếu chỉnh VR hết phía cut off : Voc = Vi 10 Mạch Treb-Bass kết hợp lại sau : Vi 10K 10nF 33nF 100K 10K Volumn 100K 1K 330nF 1K 100nF 4K7 Hình 2.26 Mạch chỉnh Bass-Treb • Mạch điều chỉnh âm sắc dùng OP-Amp: Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 46 X MẠCH GIẢM TẠP ÂM DOLBY Ray Dolby ( Bác sĩ người Mỹ ) trình nghiên cứu điện sinh học đề lý thuyết lọc tạp âm áp dụng ngành y Các nhà điện tử ứng dụng lý thuyết vào lĩnh vực âm đặt tên DOLBY Nguyên lý lọc tạp âm DOLBY: ghi tín hiệu người ta nâng biên độ tín hiệu yếu lên, vùng tần số cao Khi phát người ta giảm tạp âm cách Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 47 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông giảm độ khuếch đại mạch ( chủ yếu tần số cao ) để lấy lại dạng đặc tuyến ban đầu Hệ thống giảm nhiễu DOLBY – NR ( Noise reduction ) Mạch Dolby thực chất mạch nén dẫn dải động dựa nguyên tắc khống chế mức tín hiệu Hệ số nén chọn nâng mức tín hiệu / nhiễu (S/N) khoảng 10 → 15dB Hệ thống gồm loại: Dolby A Dolby B Hệ thống Dolby A chất lượng cao, phức tạp đắt tiền, nên dùng máy chuyên dụng Hệ Dolby B có tác dụng tần số cao ( vài KHz ) dùng máy ghi âm thơng thường Hiện có thêm hệ thống Dolby C, kết hợp Dolby A Dolby B a Hệ thống Dolby A : Kênh điều khiển In Kênh Kênh điều khiển Out In a) ghi Kênh Out b) phát Hình 2.24 Hệ thống Dolby A Trong q trình ghi, tín hiệu kênh cộng với tín hiệu kênh điều khiển Kênh điều khiển có phạm vi điều khiển rộng, có nhiệm vụ nâng biên độ tín hiệu có biên độ nhỏ giảm biên độ tín hiệu có tần số cao Ở trình phát lại, trình dãn dải động thực để giảm biên tín hiệu nâng biên độ tăng biên tín hiệu giảm Trong điều khiển này, thường sử dụng lọc, dải tần số để tạo tác dụng điều khiển rộng Các lọc phân thành dải tần sau: < 80 Hz 80 Hz → 3KHz 3KHz → KHz ≥ KHz Đối với thành phần tín hiệu vào lớn đến mức cho phép cho qua mạch lọc cách dễ dàng Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng 48 Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông dB dB 20 10 20 10 -10 -20 -30 -40 -10 -20 -30 -40 -50 -60 -70 -80 -50 -60 -70 -80 IN OUT Ta nhận thấy : Ở mức xung quanh odB, hệ thống Dolby không hoạt động Th.S Trần Viết Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng ... giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 24 III.ĐẦU TỪ Là thiết bị biến đổi điện từ, máy thực chức ghi, đầu từ đóng vai trị nam châm điện, máy thực chức phát, đầu từ đóng vai trị cuộn cảm Cấu tạo đầu. .. Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 25 Dựa vào số mạch từ số cuộn dây vỏ bọc kim loại ta chia đầu từ thành loại sau: Đầu từ mono: Khe từ Đầu Mặt trước Hình 2.5 Đầu tư mono Mặt sau Đầu. .. Thắng, chủ biên; Ths Võ Đình Tùng Bài giảng thiết bị đầu cuối viễn thông 26 Sw1 Sw1 SPEAKER Sw1 Sw1 IV NGUYỆN LÝ GHI VÀ ĐỌC TỪ TÍNH Băng từ chưa ghi : Các nam châm nguyên tố lớp từ tính xếp hỗn lọan