có sơ đồ nguyên lý và mạch in và là một báo cáo chi tiết hướng dẫn chi tiết về mạch MẠCH PHÁT FM .......................................................................................................................................
1 Mạch phát FM MẠCH PHÁT FM MỤC LỤC Lời nói đầu Chương GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích 1.2 Nội dung nhiệm vụ 1.3 Phương pháp Chương LÝ THUYẾT ĐIỀU CHẾ FM .5 2.1 Điều chế tần số FM 2.1.1 Dạng sóng điều chế FM 2.1.2 Dạng phổ điều chế FM 2.2 Chỉ số điều biến FM Chương THIẾT KẾ MÁY PHÁT FM .10 3.1 Giới thiệu linh kiện mạch phát FM 10 3.2 Sơ đồ nguyên lý 11 3.3 Chức khối theo sơ đồ nguyên lý 11 3.3.1 Khối mạch vào 11 3.3.2 Khối mạch lọc 11 Mạch phát FM 3.3.3 Khối khuếch đại âm tần .13 3.3.4 Khối dao động 14 3.3.5 Antena 16 3.4 Nguyên lý hoạt động chung 16 Chương KẾT QUẢ THIẾT KẾ VÀ THỬ NGHIỆM .18 4.1 Sơ đồ mạch in 18 4.2 Sản phẩm 19 4.3 Kết thử nghiệm .19 4.4 Ưu điểm nhược điểm 19 4.5 Cách khắc phục 20 Chương KẾT LUẬN 21 Tài liệu tham khảo 22 Mạch phát FM Chương 1: GIỚI THIỆU VỀ ĐỀ TÀI 1.1 Mục đích: Nhiều ứng dụng tiện ích trở nên thiếu sống người như: micro không dây, đàm thoại, điện thoại kéo dài, chuông cửa từ xa, đài radio… Chính em xin giới thiệu mạch phát FM (frequency modulation) Hầu hết ứng dụng kể phát triển từ nguyên lý chung mạch phát FM, tức nhận tín hiệu tương tự sau đưa vào mạch điều chế FM cuối phát tín hiệu tần số dãy FM (64 – 108 MHz) Ở đây, mạch phát FM nhận tín hiệu tương tự âm ( tiếng nói, nhạc, ), phát tín hiệu tần số dải FM sử dụng phận thu máy radio thường dùng sống 1.2 Nội dung nhiệm vụ: -Tìm hiểu kỹ thuật điều chế tần số tương tự FM (frequency modulation) -Thiết kế mạch phát tín hiệu FM với tín hiệu tin tức âm ( dải tần 20Hz – 20KHz), tần số sóng mang nằm dải tần FM (64MHz – 108MHz) -Thi công phần cứng : mạch nhỏ gọn, tiện dụng, phát tín hiệu tốt 1.3 Phương pháp: - Hình 1.1 Sơ đồ khối mạch phát FM Khối mạch vào: nhận tín hiệu âm từ micro để đưa vào mạch điều chế Khối mạch lọc: ngăn dòng chiều từ micro vào mạch cho tín hiệu xoay chiều Mạch vào Mạch lọc Antena Khuếch đại âm tần Điều chế Dao động - qua Khối khuếch đại âm tần: khuếch đại tín hiệu đưa vào từ micro Khối dao động: tạo tần số dao động riêng tần số sóng mang Antena: phát tín hiệu, tăng khả xạ sóng điện từ môi trường xung quanh 4 Mạch phát FM Mạch phát FM Chương LÝ THUYẾT ĐIỀU CHẾ FM 2.1 Điều chế tần số FM: Thông tin mà truyền đạt (âm ) phần lớn nằm khoảng tín hiệu thấp, không thông qua điều chế trước phát sóng vô tuyến , gặp phải nhiều vấn đề khó khăn khoảng cách truyền, tổn hao, nhiễu, giới hạn băng thông, khó khăn phía thu để khắc phục vấn đề , người ta sử dụng nhiều kỹ thuật khác để đưa tần số tín hiệu mang tin lên khoảng tần số cao ,phù hợp với hoàn cảnh thiết bị Người ta gọi kỹ thuật điều chế Điều chế trình ghi tin tức vào dao động cao tần nhờ biến đổi thông số ( ví dụ: biên độ, tần số, góc pha, độ rộng xung, … ) dao động cao tần theo tin tức Trong trường hợp này, tin tức gọi tín hiệu điều chế, dao động cao tần gọi tải tin, dao động cao tần mang tin tức gọi dao động cao tần điều chế Nói chung phương pháp điều chế đa dạng, bao gồm điều chế cho tín hiệu tương tự cho tín hiệu số , , phương pháp đơn giản cho tín hiệu tương tự phương pháp điều tần – frequency modulation (FM) Điều tần trình ghi tín hiệu tin tức tần số thấp vào dao động tần số cao làm biến đổi tần số theo tín hiệu tin tức Trong điều tần, tín hiệu điều tần thay đổi quanh tín hiệu tải tin Phương pháp khác với phương pháp thay đổi biên độ sóng mang hay gọi điều chế biên độ - amplitude modulation (AM) Trong kỹ thuật truyền thông tương tự , giá trị tín hiệu mang tin ảnh hưởng trực tiếp lên tần số sóng mang Mục đích điều chế chọn phổ tần thích hợp cho việc truyền thông tin, với tần số sóng mang khác người ta truyền nhiều tín hiệu có phổ tần kênh truyền khác đường truyền Xét tín hiệu tải tin : U t(t) = Umt cos ωt t Mạch phát FM Nếu ωt thay đổi tương ứng với nguồn thông tin, ta có tín hiệu điều chế tần số (FM) Một kỹ thuật điều chế tương tự điều chế pha PM (Φ(t) thay đổi) Trong phạm vi tập này, ta xét kỹ thuật điều tần Xét tín hiệu: Tin tức Us(t) = Ums cos ωs t Tải tin Ut(t) = Umt cos ωt t Khi điều chế tần số, tần số dao động cao tần biến thiên tỉ lệ với tín hiệu điều chế xác định ωdt = ωt + Kdt Ums cos ωs t Trong : ωt tần số trung tâm tín hiệu điều tần ∆fmax = Kdt Ums gọi lượng di tần cực đại 2.1.1 Dạng sóng điều chế FM: ωdt = ωt + Kdt Ums cos ωs Có ωdt = dφdt(t)/ dt dφdt(t) = ∫ ωdt(t).dt = ∫ (ωt + Kdt Ums cos ωs t).dt = ∫ ωt(t).dt + ∆fmax ∫ cos ωs t dt = ωt.t + (∆fmax / ωs) Sin ωs t Biểu thức điều tần : Udt = Umt cos (ωt.t + (∆fmax / ωs) Sin ωs t) = Umt cos (ωt.t + mf Sin ωs t) Tín hiệu âm tần Mạch phát FM Tín hiệu cao tần Tín hiệu só Hình 2.1 Sơ đồ điều chế FM Với mạch điều chế tần số sóng mang có biên độ không đổi, tần số thay đổi theo biên độ tín hiệu âm tần, biên độ tín hiệu âm tần tăng tần số cao tần tăng, biên độ âm tần giảm tần số cao tần giảm Như sóng mang FM có tần số tăng giảm theo tín hiệu âm tần 8 Amplitude Mạch phát FM Hình 1.2 Dạng sóng tín hiệu qua điều chế Time 2.1.2 Dạng phổ điều chế FM: Udt = Umt cos (ωt.t + mf Sin ωs t) biểu diễn dạng chuỗi mà hệ số hàm Bessel loại bậc K Udt = Umt cos (ωt.t + mf Sin ωs t) =Umt + J0(mf) cos ωtt + Umt ∑J2k(mf)[sin(ωt + 2kωs)t + sin (ωt- 2k ωs)t] + Umt ∑ J2k+1(mf)[cos(ωt + (2k+1)ωs)t - cos (ωt- (2k+1) ωs)t] + Tín hiệu điều tần có vô số thành phần số, diều tần dải hẹp ∆f max