Bài giảng Nhập môn điện tử - Chương 5: Trộn tần

Bài giảng Nhập môn điện tử - Chương 5: Trộn tần cung cấp cho người đọc các kiến thức: Cơ sở lý thuyết, mạch trộn tần dùng điốt, mạch trộn tần dùng tranzito, bộ trộn bằng vi mạch tích hợp, nhiễu trong mạch trộn tần. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

 Trường Đại Học Cơng Nghệ Thơng Tin KHOA MẠNG & TRUYỀN THƠNG BÀI GIẢNG  NHẬP MƠN ĐIỆN TỬ  THÁNG 9/2012 Chương 5: Trộn tần Cơ sở lý thuyết Mạch trộn tần dùng điốt Mạch trộn tần dùng tranzito Bộ trộn bằng vi mạch tích  hợp Nhiễu trong mạch trộn tần Cơ sở lý thuyết a). Định nghĩa:       Trộn tần là q trình tác dụng vào hai tín hiệu sao cho  trên đầu ra bộ trộn tần nhận được các thành phần tần số  tổng và hiệu của hai tín hiệu đó (thường lấy hiệu tần số)       Có hai tín hiệu: ­ Tín hiệu đơn âm (có một vạch phổ): tín hiệu ngoại  sai và có tần số fns.;  ­ Tín hiệu hữu ích với tần số fth cố định hoặc biến  thiên trong một phạm vi nào đó.  Tín hiệu có tần số mong muốn ở đầu ra được tách nhờ  bộ lọc, là tần số trung gian ftg       Để thực hiện trộn tần phải dùng phần tử phi tuyến (các linh  kiện bán dẫn) hoặc dùng phần tử tuyến tính tham số b). Nguyên lý trộn tần Phần tử phi tuyến được biểu diễn theo chuỗi Taylor:            i = a0+a1u+ a2u2+ a3u3+ + anun+ Điện áp đặt lên phần tử phi tuyến: u=uns+uth=Unscosωnst+  Uthcosωtht ⇒  i = a0+a1(Unscosωnst+Uthcosωtht)+  a2(Unscosωnst+Uthcosωtht)2+  + a3(Unscosωnst + Uthcosωtht)3+ + an(Unscosωnst  +Uthcosωtht)n+ Các tín hiệu ra gồm các thành phần:  + Thành phần cơ bản: ωns, ωth;   + Các thành phần tần số tổng và hiệu ωns ± ωth;  + Thành phần bậc 2: 2ωns, 2ωth;  Nếu chọn n = m = 1, đầu ra bộ trộn tần lấy tín hiệu có  tần số ω=ωns ­ ωth : trộn tần đơn giản (thường chọn)  Trường hợp lấy ω = n.ωns ­ mωth với n,m ≥ 2 : trộn  tần tổ hợp Phân loại:  + Trộn tần bằng phần tử tuyến tính tham số (mạch nhân);  + Trộn tần bằng phần tử phi tuyến (diot, transitor, )  + Trộn tần bằng chuyển phổ (về tần số thấp hoặc cao tùy  thuộc vào vị trí tương đối giữa tần số đầu vào fth với tần số trung  gian ftg đầu ra) Ứng dụng: ­ Trộn tần được dùng trong máy thu đổi tần. Nhờ bộ trộn  tần, mạch cộng hưởng của các tầng trung gian của máy thu  tần được điều chỉnh cộng hưởng ở một tần số cố định. Tần  số ngoại sai được đồng chuẩn với tần số tín hiệu vào sao cho ftg  = fns ­ fth = const - c). Hệ phương trình đặc trưng: +Dßng ®iÖn ®i ra: ir=f(uns ,uth ,utg) với: uns=Uns cosωnst uth=Uth cosωtht utg=Utg cosωtgt      thường Uth, Utg