Giáo trình VÔ TUYẾN ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG

PHAN VĂN ĐƯỜNG VÔ TUYẾN ĐIỆN ĐẠI CƯƠNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM - ĐẠI HỌC HUẾ HUẾ, THÁNG 12 NĂM 201 Giáo trình viết Phan Văn Đường, giảng viên Khoa Vật lý, Trường ĐHSP - Đại học Huế Giáo trình dùng để giảng dạy học tập học phần Vô tuyến điện đại cương mã số: VALY 3413 LỜI NÓI ĐẦU Từ ngàn xưa, người tìm cách để truyền thơng tin với nhau, truyền thơng tin để trao đổi tình cảm, để trao đổi kinh ngiệm sống, để hiểu biết làm cho người gần Nhu cầu trao nhận thông tin trở nên quan trọng sống phát triển Từ phương tiện thô sơ ban đầu tiếng hú rừng sâu, khói lửa, ngựa trạm truyền thơng tin hữu tuyến người làm nhiều cách mạng thông tin liên lạc Vào cuối thập niên 90 kỷ 19 Một phương pháp truyền nhận thơng tin nhanh chóng, tiện lợi vượt trội đời thơng tin liên lạc vơ tuyến điện Thông tin không cần truyền dẫn dây mà sóng điện từ Nhờ khơng dùng dây dẫn vậy, nên từ đến vơ tuyến điện phát triển không ngừng chinh phục khoảng cách rộng lớn, khỏi bó buộc bầu khí để mang thơng tin đến vũ trụ bao la, đến hành tinh xa xôi Vô tuyến điện phát triển vượt bậc đến độ người ta tìm cách liên hệ với văn minh khác ngồi đất vơ tuyến điện Kỹ thuật vô tuyến điện ngày đại phức tạp, có thay đổi nhờ áp dụng xử lý số hóa tín hiệu Việc số hóa q trình truyền dẫn phát sóng đưa kỹ thuật vơ tuyến điện lên nấc thang thông tin liên lạc, tăng độ xác, giảm giá thành sản xuất Trong chương trình học phổ thơng trung học có dành số chương thích đáng đề cập đến kỹ thuật vơ tuyến điện Chương trình cơng nghệ 12 đưa thêm phần kỹ thuật vơ tuyến truyền hình màu Các trường đại học cao đẳng chuyên ngành kỹ thuật có giáo trình, tài liệu tham khảo kỹ thuật vô tuyến điện Nhưng để dành cho sinh viên Đại học sư phạm khoa Vật lý, khoa sư phạm kỹ thuật tài liệu phù hợp trường giảng dạy phần có liên quan đến vơ tuyến điện cịn Chúng tơi biên soạn giáo trình để làm tài liệu học tập cho sinh viên Khoa Vật lý trường Đại học sư phạm, trước mắt sinh viên khoa vật lý trường Đại học sư phạm Huế học học phần Vô tuyến điện đại cương Khi soạn bám sát đề cương chi tiết học phần vô tuyến điện đại cương duyệt Ngồi giáo trình cịn làm tài liêu học tập cho sinh viên Khoa Sư pham kỹ thuật học kỹ thuật tương tự điện tử dân dụng Giáo trình gồm hai phần: Phần kỹ thuật tương tự từ chương đến chương 6: Trình bày kiến thức kỹ thuật vơ tuyến điện khuếch đại, tạo sóng, tạo xung, điều chế, tách sóng Phần kỹ thuật vơ tuyến điện từ chương đến chương 9: Trình bày cụ thể kỹ thuật truyền thơng tin sóng điện từ kỹ thuật thu phát thanh, kỹ thuật thu phát hình mà sở kỹ thuật truyền hình đen trắng, sau kỹ thuật truyền hình màu, đề cập rõ hệ truyền hình khai thác NTSC, SECAM PAL Do trình độ thời gian hạn chế, giáo trình chắn có sai sót, chúng tơi mong thầy, giáo, bạn đọc góp ý, chúng tơi mong cần góp ý để sửa chửa, bổ sung hoàn chỉnh giáo trinh MỤC LỤC LỜI NÓI ĐẦU MỤC LỤC CHƯƠNG CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN 1.Lịch sử vô tuyến điện Nguyên tắc liên lạc Vô tuyến điện 17 2.1 Phát sóng điện từ 17 2.2.Thu sóng điện từ 17 Yếu tố tuyến tính yếu tố phi tuyến tính 18 3.1.Khái niệm 18 3.2.Yếu tố tuyến tính 20 3.3.Yếu tố phi tuyến 20 Dao động điều hòa khơng điều hịa 20 4.1 Dao động điều hòa 20 4.2 Dao động khơng điều hịa 21 CHƯƠNG HỆ DAO ĐỘNG 27 A/ HỆ DAO ĐỘNG CÓ THƠNG SỐ TẬP TRUNG - HỆ DAO ĐỘNG KÍN27 Khung dao động có thơng số tập trung 28 Dao động tự khung dao động - Công thức Thomson 28 2.1 Dao động tụ khung dao động: 28 2.2.Tần số chu kỳ dao động riêng - Công thức Thomson 30 2.3 Các tham số khung dao động: 32 Dao động cưỡng - Sự cộng hưởng: 33 3.1.Mạch nối tiếp - Cộng hưởng điện áp (series resonance circuit) 34 3.2.Mạch song song - Cộng hưởng dòng điện (parallel resonant circuit) 37 Đường cong cộng hưởng - Dải thông tần 2f mạch: 40 4.1 Đường cong cộng hưởng mạch cộng hưởng nối tiếp: 40 4.2 Đường cong cộng hưởng mạch cộng hưởng song song: 42 Phương pháp vẽ đường cong cộng hưởng thực nghiệm: 43 5.1.Đo tần số dao động riêng f0 khung cộng hưởng: 43 5.2 Tìm dải thơng tần 2f: 44 5.3.Tính hệ số phẩm chất Q 44 Ảnh hưởng điện trở nội Ri nguồn cưỡng bức: 44 6.1 Trường hợp mạch nối tiếp: 45 6.2 Trường hợp mạch song song: 45 Mạch liên kết: 45 7.1 Hệ số liên kết k 46 7.2 Tần số cộng hưởng ghép 48 7.3 Đường cong cộng hưởng mạch liên kết 48 7.4 Bọc kim 49 B/ HỆ DAO ĐỘNG CĨ THƠNG SỐ PHÂN BỐ - HỆ DAO ĐỘNG HỞ 50 Khung dao động có thơng số phân bố 50 1.1 Dao động riêng hệ dao động có thơng số phân bố 51 1.2 Sự phụ thuộc điện áp vào dịng điện vào vị trí 51 1.3.Sự biến đổi dòng điện điện áp theo thời gian 51 1.4 Dao động tử không đối xứng 52 Dao động cưỡng hệ có thơng số phân bố 53 CHƯƠNG ANTEN VÀ SỰ TRUYỀN LAN SÓNG ĐIỆN TỪ 61 1.Anten: 62 1.1 Tính chất: 62 1.2.Một số anten thường dùng 63 2.Bức xạ sóng điện từ anten 65 2.1.Dao động cưỡng anten 65 2.2.Trường miền sóng 67 Anten thu 68 4.Sự truyền lan sóng điện từ: 69 4.1 Đặc điểm cấu tạo khí quyển: 69 4.2 Sự truyền lan sóng điện từ khí 70 CHƯƠNG 4: KHUẾCH ĐẠI TÍN HIỆU XOAY CHIỀU 80 Những định nghĩa bản: 81 Phân loại tầng khuếch đại: 82 2.1 Phân loại theo nhiệm vụ: 82 2.2 Phân loại theo dải tần hoạt động: 82 2.3 Phân loại theo chế độ hoạt động: 83 Các tiêu kỹ thuật khuếch đại: 84 3.1 Hệ số khuếch đại K: 84 3.2.Độ méo tín hiệu 85 Khuếch đại điện áp âm tần: 87 4.1 Khuếch đại điện áp âm tần liên lạc điện dung: 88 4.2/ Khuếch đại điện áp âm tần liên lạc trực tiếp 92 Khuếch đại điện áp cao tần 93 5.1 Khuếch đại dải hẹp 94 5.2 Khuếch đại dải rộng 96 Khuếch đại công suất 97 6.1 Khuếch đại công suất đẩy kéo dùng biến áp 98 6.2 Khuếch đại công suất đẩy kéo không dùng biến áp xuất âm 100 6.3 Khuếch đại công suất đẩy kéo không dùng biến áp 102 Hồi tiếp mạch khuếch đại 104 7.1 Định nghĩa 104 7.2 Tác dụng hồi tiếp 105 CHƯƠNG BỘ TẠO SÓNG ĐIỆN 117 A/ Bộ tạo sóng điện hình sin 118 1.1 Nguyên lý hoạt động 118 1.2.Điều kiện tạo dao động 119 1.3 Các sơ đồ nguyên lý 120 Bộ tạo sóng âm tần kiểu RC 124 2.1.Bộ tạo sóng âm tần dùng cầu xoay pha 124 2.2 Bộ tạo sóng âm tần kiểu RC dùng cầu Wien 127 B/ Bộ tạo sóng điện phi sin - Bộ tạo xung điện 130 3.Nguyên lý tạo xung 130 Bộ dao dộng đa hài 131 4.1 Bộ dao động đa hài tự dao động 131 4.2 Bộ dao động đa hài chế độ đợi 135 CHƯƠNG BIẾN ĐIỆU VÀ TÁCH SÓNG 151 A/ Biến điệu dao động 152 Định nghĩa 152 Điều chế biên độ (AM - Amplitute Modulation) 153 2.1Nguyên lý diều biên 153 2.2.Hệ số điều chế 156 2.3.Phổ dao động biến điệu 157 2.4 Độ rộng dải sóng 158 2.5 Công suất dao động biến điệu 158 2.6 Sơ đồ nguyên lý 159 Điều chế tần số (FM - Frequency Modulation) 159 3.1 Nguyên lý 160 3.2.Phương pháp điều chế tần số 161 B/ Tách sóng 164 Định nghĩa 164 Tách sóng điều biên 164 5.1 Chỉnh lưu 164 5.2 Lọc cao tần 166 Tách sóng điều tần 167 6.1Nguyên lý tách sóng điều tần 167 6.2 Sơ đồ nguyên lý mạch tách sóng điều tần 169 CHƯƠNG MÁY THU THANH 179 Các tiêu kỹ thuật máy thu 180 Máy thu khuếch đại thẳng 181 2.1 Sơ đồ khối 181 2.2 Sơ đồ nguyên lý 181 Máy thu đổi tần số (super heterodyne) 182 3.1 Nguyên lý đổi tần số 182 3.2 Các sơ đồ đổi tần số 184 3.3 Sơ đồ khối máy thu đổi tần số 186 3.4.Ưu điểm máy thu đổi tần số 187 3.5.Sơ đồ nguyên lý 187 CHƯƠNG CƠ SỞ KỸ THUẬT VÔ TUYẾN 196 TRUYỀN HÌNH - MÁY THU HÌNH ĐEN TRẮNG 196 Định nghĩa khái niệm 197 2.Phân ảnh vô tuyến truyền hình 199 2.1: Phân ảnh 199 2.2.Các tiêu chuẩn truyền hình 200 2.3.Số điểm ảnh khung hình 201 Phân ảnh tia điện tử 202 3.1.Quét liên tục (Progressive) 202 3.2.Quét xen dòng (interlate) 202 4.Tín hiệu hỗn hợp truyền hình 204 4.1 Tín hiệu hình ảnh 204 4.2.Tín hiệu âm 204 4.3 Tín hiệu đồng 204 4.4.Tín hiệu xóa dấu đường hồi 205 4.5.Tín hiệu âm 206 Hệ số điều chế 206 Sơ đồ khối hoạt động sơ đồ khối 206 6.1 Sơ đồ khối 206 6.2 Hoạt động sơ đồ khối 207 CHƯƠNG CƠ SỞ VƠ TUYẾN TRUYỀN HÌNH MÀU 218 Cơ sở lý thuyết màu sắc 220 1.1 Ánh sáng 220 1.2 Màu sắc cảm thụ màu sắc 220 1.3 Lý thuyết màu (trichromatic colour vision theory) 222 Đặc điểm chung hệ truyền hình màu 224 2.1.Yêu cầu chung hệ Vô tuyến truyền hình màu 225 2.2.Tín hiệu ánh sáng Y 225 2.3.Tín hiệu hiệu số màu 227 2.4.Tạo ba tín hiệu màu 228 2.5 Sóng mamg màu phụ (sub carrier): 230 Hệ truyền hình màu NTSC 231 3.1 Đặc điểm 231 3.2.Tín hiệu độ chói Y tín hiệu hiệu số màu I, Q 231 3.3./Điều chế hai tín hiệu màu EI EQ vào sóng mang màu phụ 234 3.4.Sơ đồ khối mã hóa hệ NTSC 237 Hệ truyền hình màu PAL 239 4.1 Đặc điểm 239 4.2 Tín hiệu độ chói (Y) tín hiệu hiệu số màu U,V 240 4.3.Phương pháp sửa sai pha hệ truyền hình màu PAL 242 4.4.Điều chế hai tín hiệu màu EU EV vào sóng mang màu phụ 243 4.5.Sơ đồ khối mã hóa hệ truyền hình màu PAL 245 4.6.Sơ đồ khối giải mã màu hệ PAL 246 5.Hệ truyền hình màu SECAM 248 5.1.Đặc điểm 248 5.2.Tín hiệu độ chói Y tín hiệu hiệu số màu DR DB 249 5.3.Sóng mang màu phụ hệ SECAM 251 5.3.1.Tần số sóng mang màu phụ 251 5.4.Sơ đồ khối mã hóa hệ SECAM 253 5.5.Sơ đồ khối giải mã hệ SECAM 256 Tài liệu tham khảo 269 PHỤ LỤC 270 CHƯƠNG CÁC ĐỊNH NGHĨA VÀ KHÁI NIỆM CƠ BẢN Mở đầu: Môn học vô tuyến điện nghiên cứu chủ yếu kỹ thuật vô tuyến điện: Nghiên cứu kỹ thuật khuếch đại tín hiệu, việc tạo dao động hình sin khơng phải hình sin, việc phát thu lượng điện từ không dùng dây dẫn khoảng cách xa, với mục đích thơng tin liên lạc Như kỹ thuật vô tuyến điện, nghiên cứu việc tạo sử dụng tần số từ thấp (vài trăm Hz) đến tần số cao (GHz) Nghiên cứu ứng dụng Vô tuyến điện việc thu phát thu phát hình Mục tiêu: Mục tiêu chương tạo điều kiện cho sinh viên: - Nắm khái niệm kỹ thuật vơ tuyến điện tín hiệu, thơng số, tham số - Nắm lịch sử hình thành kỹ thuật vô tuyến điện - Hiểu phương pháp thu phát sóng điện từ Sau học xong chương này, sinh viên có khả năng: - Sử dụng sơ đồ khối vô tuyến điện - Nắm vững khái niệm vô tuyến điện dao động hình sin, xung điện, tín hiệu điện sóng mang, sóng tín hiệu Đây chương mở đầu, xem nhập mơn để sinh viên thâm nhập vào kỹ thuật vô tuyến điện Từ kiến thức chương này, sinh viên nắm vấn đề trọng yếu kỹ thuật vô tuyến điện chương sau 1.Lịch sử vô tuyến điện Kỹ thuật vô tuyến điện kết trình nghiên cứu lâu dài nhiều nhà nghiên cứu giới.Từ có ý tưởng việc thông tin liên lạc khơng dùng dây dẫn mà dùng sóng điện từ, máy thu hoàn thiện đời trình kéo dài trăm năm Năm 1820 Hans Christian Oersted (1777 - 1851) nhà vật lý hoá học người Đan mạch thiết lập mối liên hệ tượng điện từ Năm 1831 Michael Faraday (1791 - 1867) nhà vật lý hóa học người Anh khám phá tượng cảm ứng điện từ Năm 1833 Lenx nhà vật lý người Nga phát quy luật chiều sức điện động cảm ứng Như màu cảm giác ta quan sát lúc bước sóng khác Sự trộn màu áp dụng việc truyền hình màu Nghĩa màu sắc ta cảm thụ từ ảnh màu đài truyền hình mắt ta trộn lại quan sát màu có bước sóng khác lúc Nhóm đỏ R, nhóm xanh lục G nhóm xanh dương B, nhóm nhạy cảm bước sóng tương ứng Trong nhóm trên, người nhạy cảm với màu xanh lục G, nhạy với màu xanh dương B Để truyền hình ảnh màu đi, tất hệ truyền hình màu NTSC, SECAM, PAL truyền thơng tin truyền hình đen trắng đồng thời phải truyền thêm thông tin có liên quan màu: Hai thơng tin màu thông tin đồng màu Các hệ vơ tuyến truyền hình màu phải đáp ứng yêu cầu chung sau: * Hình ảnh màu thu máy thu hình màu phải sinh động, trung thực màu sắc * Bảo đảm tinh tương thích ửa *Đài phát hình màu sữ dụng kênh sóng có vơ tuyến truyền hình đen trắng VHF UHF để thực việc truyền hình màu Như thế, đài truyền hình màu ngồi việc truyền tín hiệu đen trắng gọi tín hiệu độ chói Y, cịn truyền tín hiệu màu R, G, B kênh sóng mà truyền hình đen trắng chiếm chổ Tín hiệu ánh sáng Y tổng cộng tín hiệu màu RGB theo tỷ lệ định sẵn Máy thu hình đen trắng thu tín hiệu đài truyền hình màu thu tín hiệu Do độ nhạy mắt xạ có bước sóng khác khác Mắt cảm thụ mạnh màu xanh lục, màu xanh dương Do để tín hiệu Y có biên độ điện áp biến thiên giống cảm nhận độ sáng mắt người, tín hiệu Y đài truyền hình truyền theo tỷ lệ: UY = 0,3 UR + 0,59 UG + 0,11 UB Để khỏi nặng tải tin, khỏi chiếm thêm kênh sóng, người ta không truyền màu RGB mà truyền tín hiệu hiệu số màu R-Y, B-Y G-Y Trong thực tế hệ truyền hình màu truyền hai tín hiệu hiệu số màu R-Y B-Y, G-Y máy thu hình màu tạo Người ta khơng truyền G - Y chứa thơng tin độ màu hai tín hiệu hiệu số màu 259 Để máy thu tạo tín hiệu hiệu số màu G - Y, hai tín hiệu hiệu số màu R - Y B - Y đưa vào mạch điện gọi ma trận có máy thu hình, ngõ ma trận ta có tín hiệu hiệu số màu Tuy đài truyền hình gửi tín hiệu hiệu số màu để tái tạo lại hình ảnh, máy thu hình màu cần phải có tín hiệu màu RGB theo hai phương pháp sau: Dùng ma trận, dùng transistor khuếch đại sắc Ba tín hiệu màu RGB thu đưa vào súng điện tử R,G,B để tái tạo lại ảnh màu máy thu hình màu Do mắt người cảm nhận màu sắc nhiều so với hình ảnh đen trắng, nên dải thơng tần màu 1,5MHz Sóng mang màu phụ trực tiếp mang hai tín hiệu hiệu số màu đến máy thu Hai tín hiệu hiệu số màu điều chế vào sóng mang màu phụ nhiều phương pháp khác Mỗi hệ truyền hình màu chọn cho hai sóng mang màu phụ, Điều khác biệt quan trọng làm cho hệ truyền hình màu NTSC, SECAM, PAL khơng thu tín hiệu màu Riêng tín hiệu độ chói Y, hệ truyền hình màu dùng sóng cực ngắn VHF UHF làm sóng mang, dùng phương pháp điều chế biên độ AM để điều chế tín hiệu độ chói Y vào sóng mang, nên hệ truyền hình màu thu tín hiệu đen trắng Người ta đem phổ tín hiệu màu lồng vào tín hiệu đen trắng Để máy thu hình đen trắng thu tín hiệu đài phát màu ngược lại Hệ truyền hình màu NTSC Hoa kỳ thiết kế năm 1953 Đây hệ truyền hình màu giới, làm sở cho hệ truyền hình màu khác.Chính thức phát sóng vào năm 1954 kênh sóng hệ FCC Hệ truyền hình màu NTSC truyền đồng thời hai tín hiệu hiệu số màu R-Y B-Y ký hiệu I Q, cách điều biên nén SAM sóng mang màu phụ Trong I Q lệch pha 90o Hệ NTSC sử dụng hệ FCC nên Y có dải thơng tần từ 30Hz đến 4,2 MHz Trước chèn vào tín hiệu chói Y, hai tín hiệu hiệu số màu EI EQ điều biên nén vào sóng mang màu phụ có tần số 3,58MHz Để chúng không bị lẫn lộn vào nhau, người ta cho sóng mang màu phụ biến điệu theo EI sớm pha 90O so với sóng mang màu phụ biến điệu theo EQ Nghĩa sóng mang màu phụ có tần số 3,58 MHz lệch pha 90O 260 Tần số tải màu chọn bội số lẻ tần số quét ngang: tần số sóng mang màu phụ hệ NTSC là: f SC  455 x fH 15734,265 = 455 x = 3,579545 MHz  3,58 MHz 2 Châu Âu phát hệ NTSC sóng hệ OIRT (6,5MHz) CCIR (5,5 MHz), nên tần số sóng mang màu phụ: fSC = 567 x 15625 = 4,4296875  4,43 MHz gọi hệ NTSC sửa đổi NTSC 4,43MHz Do điều biên nén, sóng mang màu phụ khơng đến máy thu Vì máy thu hình NTSC phải tạo dao động hình sin có tần số pha giống tần số pha sóng mang màu phụ đài phát, đài phát hình phải truyền thêm thơng tin gọi tín hiệu đồng màu Sơ đồ khối mã hóa hệ truyền hình màu NTSC vẽ hình sau: Sơ đồ khối giải mã hệ truyền hình màu NTSC vẽ hình sau: Hệ truyền hình màu PAL nhà khoa học người Đức ông Walter Bruch phát minh năm 1962 Ý tưởng cốt lõi nhà phát minh hệ PAL đảo ngược trục (R-Y) 180O cách dòng Hệ truyền hình màu PAL có đặc điểm chính: 261 Truyền đồng thời hai tín hiệu hiệu số màu R-Y B-Y ký hiệu U V cách điều biên nén SAM sóng mang màu phụ Trong U V lệch pha 90o tín hiệu V đảo pha xen dịng Tín hiệu dộ chói phát theo hệ OIRT có dải thơng tần 06MHz Hai tín hiệu màu định nghĩa là: u = 0,493 (EB - EY ) v = 0,877 (ER - EY ) Tất máy thu hình hệ PAL có dùng dây trễ Mục đích dây trễ sửa sai pha cho hệ PAL Việc sửa sai pha có hai bước, phối hợp đài phát hình máy thu hình Bước thứ nhất: Ở phía đài phát hình hệ PAL thay đổi cực tính tín hiệu v theo dịng (pha tải màu thay đổi 180O sau dòng) Bước thứ hai: Ở máy thu hình, chuyển mạch điện tử đảo pha cực tính tải màu Chuyển mạch điện tử máy thu phải hoạt động đồng pha với phía đài truyền hình Hệ PAL chọn tần số tải màu bội số lẻ tần số quét ngang: f SC  (567  0,5) 15725Hz  25Hz  4,433618MHz  4,43 MHz Sóng mang màu phụ 4,43 MHz bị suy giảm đài phát Muốn thực việc tách sóng, máy thu phải tạo dao động hình sin có tần số pha giống tần số pha sóng mang màu phụ đài phát Ngòai ra, chuyển mạch điện tử mạch lập mã màu để đảo pha cách dịng tín hiệu v Giải mã màu để chọn pha 135O +135O tách sóng điều biên nén, phải hoạt động đồng pha Sơ đồ khối mã hóa hệ truyền hình màu PAL Sơ đồ khối giải mã màu hệ PAL 262 Hệ truyền hình màu SECAM kỹ sư Georges Henri de France phát minh vào năm 1957, thức phát sóng năm 1965 kênh sóng CCIR OIRT Hệ truyền hình màu SECAM có đặc điểm chính: Truyền hai tín hiệu hiệu số màu R-Y B-Y ký hiệu DR DB cách điều tần FM (Frequency Modulation) hai sóng mang màu phụ Tín hiệu độ chói hệ SECAM phát theo tiêu chuẩn hệ CCIR có dải thơng  MHz Hai tín hiệu hiệu số màu định nghĩa là: DR = -1,9 (ER - EY ) DB = +1,5 (EB - EY ) Sóng mang màu phụ điều tần DR chọn: fSCR = 282 fH = 282 x 15625 Hz = 4,40625 MHz Sóng mang màu phụ điều tần DB chọn: fSCB = 272 fH = 272 x 15625 Hz = 4,25000 MHz Tín hiệu đồng màu hệ SECAM gọi tín hiệu nhận dạng màu Có nhiệm vụ bảo đảm hoạt động đồng pha chuyển mạch điện tử khối mã hóa với chuyển mạch điện tử khối giải mã có chuyển mạch điện tử để đưa sóng điều tần thu vào tách sóng dành riêng cho Sơ đồ khối mã hóa hệ SECAM 263 Sơ đồ khối giải mã hệ SECAM Bài tập ơn tập 1/Trình bày đặc trưng màu sắc 2/ Trình bày lý thuyết ba màu 3/ Màu định nghĩa nào? 4/ Trình bày yêu cầu chung hệ truyền hình màu 5/ Tại máy thu hình màu khác hệ khơng thu tín hiệu màu 6/ Nhiệm vụ sóng mang màu phụ 7/ Tại máy thu hình thu hình ảnh đen trắng 8/Trình bày đặc điểm hệ truyền hình màu NTSC 9/Trình bày đặc điểm hệ truyền hình màu PAL 10/Trình bày đặc điểm hệ truyền hình màu SECAM 11/ Trình bày phương pháp sửa sai pha hệ truyền hình màu PAL 264 12/ Hệ SECAM dùng biện pháp để có đủ hai tín hiệu hiệu số màu cho dịng 13/ Vẽ trình bày nguyên lý hoạt động sơ đồ khối lập mã màu hệ NTSC 14/ Vẽ trình bày nguyên lý hoạt động sơ đồ khối giải mã màu hệ NTSC 15/ Vẽ trình bày nguyên lý hoạt động sơ đồ khối lập mã màu hệ PAL 16/ Vẽ trình bày nguyên lý hoạt động sơ đồ khối giải mã màu hệ PAL 17/ Vẽ trình bày nguyên lý hoạt động sơ đồ khối lập mã màu hệ SECAM 18/ Vẽ trình bày nguyên lý hoạt động sơ đồ khối giải mã màu hệ SECAM Các nhiệm vụ học tập *Sinh viên tìm kiếm máy thu hình màu hệ (thường máy thu hình màu nội địa Nhật hệ NTSC) tập xác định vị trí khối máy Vẽ lại thành sơ đồ nguyên lý số khối dễ vẽ như: khuếch đại trung tần hình ảnh, nguồn cung cấp, quét dọc, quét ngang, giải mã màu *Sinh viên tìm kiếm tài liệu thư viện khai thác internet để tìm hiểu thêm sơ đồ nguyên lý máy thu hình màu hệ đa hệ Tìm hiểu nguyên lý chuyển hệ màu tự động sơ đồ nguyên lý Đề tài sinh viên: Đề tài 1: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế soạn thí nghiệm: “Máy thu hình màu” Đề tài 2: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế thi cơng chuyển đổi hệ truyền hình màu NTSC thành PAL Yêu cầu giữ nguyên hệ NTSC cũ Đề tài 3: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế thi cơng chuyển đổi máy thu hình hệ NTSC thành máy thu hình hai hệ NTSC PAL Yêu cầu loại bỏ hệ NTSC cũ Đề tài 4: Nghiên cứu, tính tốn, thiết kế thi cơng chuyển đổi máy thu hình hệ NTSC thành máy thu hình hệ PAL Bài tập đánh giá 1/Hệ truyền hình màu dùng phương pháp truyền đồng thời hai tín hiệu hiệu số màu? a/ NTSC b/ PAL c/ SECAM d/ NTSC PAL 265 2/Trung tần âm thứ hai hệ truyền hình màu PAL: a/ 3,58 MHz b/ 4,43 MHz c/ 6,5 MHz d/ 4,5 MHz 3/Hệ truyền hình màu dùng phương pháp điều tần FM để điều chế hai tín hiệu hiệu số màu vào sóng mang? a/ NTSC b/ PAL c/ SECAM d/ Khơng có hệ nào, hệ thường dùng phương pháp điều chế tần số FM cho âm 4/Xét việc truyền âm thanh, hệ truyền hình màu NTSC, SECAM, PAL có điểm chung: a/ Dùng phương pháp điều tần FM để điều chế âm vào sóng mang b/ Dùng phương pháp điều biên AM để điều chế âm vào sóng mang c/ Dùng phương pháp điều biên nén SAM để điều chế âm vào sóng mang d/ Có thể thu âm 5/Tín hiệu hiệu số màu máy thu hình tạo ra? a/ B-Y b/ R-Y c/ G-Y d/Khơng có tín hiệu hiệu số màu tất tín hiệu phải đài phát hình truyền 6/ Các hệ truyền hình màu NTSC, PAL, SECAM khơng thể thu hình ảnh màu vi: a/ Sử dụng trung tần hình ảnh khác (NTSC: 45,75MHz, PAL: 38 MHz) b/ Đã thu hình ảnh đen trắng c/ Sử dụng tần số khác làm sóng mang màu phụ (NTSC: 3,58 MHz, PAL: 4,43MHz) d/ Tần số hình ảnh khác (NTSC: 30Hz 4,2 MHz, PAL: 30 Hz 6MHz) 7/ Hệ truyền hình màu PAL sửa sai pha cách: a/ Dùng mạch sửa chửa sai pha nằm máy phát hình b/Đảo pha xen dòng c/ Dùng mạch sửa chửa sai pha nằm máy thu hình 266 d/ Truyền đồng thời hai tín hiệu hiệu số màu 8/Để sửa chửa việc sai pha đưa đến sai sắc màu, hệ NTSC có thêm núm điều chỉnh có tên là: a/ Phase b/Tone Color c/Tint d/ Automatic Phase Cotroll 9/ Tín hiệu chói Y hệ truyền hình màu PAL truyền sóng điện: a/ VHF UHF b/ 4,43MHz c/ 3,58 MHz d/ 6,5 MHz 10/ Hệ truyền hình màu PAL thực việc sửa sai pha phương pháp sau đây? a/ Dùng thêm núm điều chỉnh sai pha b/ Đảo pha trục R-Y xen dòng c/ Dùng mạch AFC d/ Truyền lần lược hai tín hiệu hiệu số màu R-Y B-Y 11/Theo lý thuyết ba màu Young, Maxwell Helmholr tất màu sắc tự nhiên tạo ba màu là: a/ Đỏ, Xanh dương, Vàng b/ Đỏ, Xanh lục, Xanh dương c/ Đỏ, Vàng, Cam d/ Vàng, Xanh lục, Đỏ 12/Hệ truyền hình màu dùng phương pháp điều biên AM để điều chế tín hiệu hiệu số màu vào sóng mang màu phụ? a/ NTSC b/ PAL c/ SECAM d/ Khơng có 13/Hai hệ truyền hình màu thu tín hiệu màu nhau? c/ NTSC 3,58 MHz NTSC 4,43 MHz b/ PAL NTSC 3,58 MHz c/ PAL NTSC 4,43 MHz d/ NTSC SECAM 14/ Hệ truyền hình màu PAL thực việc sửa sai pha phương pháp sau đây? a/ Dùng thêm núm điều chỉnh sai pha b/ Đảo pha trục R-Y xen dòng 267 c/ Dùng mạch AFC d/ Truyền lần lược hai tín hiệu hiệu số màu R-Y B-Y 15/Theo lý thuyết ba màu Young, Maxwell Helmholr tất màu sắc tự nhiên tạo ba màu là: a/ Đỏ, Xanh dương, Vàng b/ Đỏ, Xanh lục, Xanh dương c/ Đỏ, Vàng, Cam d/ Vàng, Xanh lục, Đỏ 16/ Việt Nam dùng hệ truyền hình màu để truyền hình? a/ Hệ PAL M b/Hệ PAL D/K c/ Hệ PAL B/G d/ Hệ PAL N 17/ Tín hiệu hiệu số màu G – Y tạo dựa theo công thức sau đây? a/ (G  Y )   0,3 0,11 (B  Y )  (R  Y ) 0,59 0,59 b/ (G  Y )   0,59 0,59 (R  Y )  (B  Y ) 0,3 0,11 c/ (G  Y )   0,3 0,11 (R  Y )  (B  Y ) 0,59 0,59 d/ (G  Y )   0,59 0,59 (B  Y )  (R  Y ) 0,3 0,11 18/Trong Vơ tuyến truyền hình màu, tín hiệu chói Y tổng hợp màu RGB theo tỷ lệ: a/ UY = 0,59 UR + 0,3 UG + 0,11 UB b/ UY = 0,3 UR + 0,59 UG + 0,11 UB c/ UY = 0,3 UR + 0,11 UG + 0,59 UB d/ UY = 0,33 UR + 0,33 UG + 0,33 UB 19/Ba màu RGB trộn theo tỷ lệ: 0,3R + 0,59G + 0,11B cho ta: a/ Màu trắng b/ Màu đen c/Tất màu sắc tự nhiên d/ Màu đỏ tía 268 Tài liệu tham khảo 1/Vương Cộng: Kỹ thuật xung NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp 1975 2/ Phạm văn Đương: Khuếch đại điện tử, bán dẫn, Vi điện tử NXB Khoa học kỹ thuật 1985 3/ Phan văn Đường: Thí nghiệm Vô tuyến điện 1997 4/ Phan văn Đường: Giáo trình Vơ tuyến điện đại cương 2000 5/ Phan văn Hồng: Vơ tuyến truyền hình màu NXB Trẻ TP Hồ Chí Minh 1992 6/ Nguyễn thúc Huy: Giáo trình Vơ tuyến điện tử NXB Giáo dục 1985 7/ Nguyễn kim Sách: Kỹ thuật truyền hình màu NXB Khoa học kỹ thuật 1985 8/ Nguyễn bỉnh Thành: Lý thuyết trường điện từ NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp 1979 9/ Đỗ xuân Thụ: Dụng cụ bán dẫn NXB Đại học Trung học chuyên nghiệp 1987 10/ Nguyễn Tiên: Bài giảng Vơ tuyến truyền hình màu 1989 lớp Cao học Điện tử Tin học: ĐHBK Hà Nội 11/ Nhiều tác giả: Sách tra cứu kỹ thuật truyền hình: 1992 Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nôị 12/ Aisberg: Vơ tuyến truyền hình màu đơn giản (tài liệu dịch) 1995 Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 13/ Palinezki Antal: Cơ sở lý thuyết truyền hình đen trắng màu (tài liệu dịch) 14/ V Dulin: Electron devices Mir Moscow 1980 15/ VT Frolkin and LN Popov: Pulse Circuit Mir Puplishers Moscow 1982 16/ J Wobst: Colour Television: 1990 Mir Puplishers Moscow 17/Malvino: Electronic Principles download từ internet 18/ Analog Television download từ internet 269 PHỤ LỤC BẢNG TỔNG QUAN VỀ BA HỆ TRUYỀN HÌNH MÀU Phương thức truyền Hệ NTSC Hệ SECAM Hệ PAL Truyền đồng thời hai tín hiệu hiệu số màu I Q sóng mang màu phụ Truyền hai tín hiệu màu DR DQ hai sóng mang màu phụ Truyền đồng thời hai tín hiẹu màu U V sóng mang màu phụ Trong tín hiệu màu V đảo pha cách dịng Điều tần FM Điều biên nén SAM vng pha Phương pháp điều Điều biên nén SAM vuông pha chế sóng mang màu phụ Năm người phát minh Tần số sóng mang màu phụ Tín hiệu độ chói Y 1953 ủy ban hệ thống truyền hình quốc gia Mỹ 3,58 MHz 1957 Kỹ sư Georges Henri de France Pháp fSCR : 4,40625 MHz fSCB : 4,42500 MHz 3R + 59G + 11B 3R + 59G + 11B 1962 Giáo sư Walter Bruch hãng Telefunken Đức 4,43 MHz 3R + 59G + 11B 270 BẢNG CÁC TIÊU CHUẨN TRUYỀN HÌNH THẾ GIỚI Tiêu chuẩn truyền hình A Số dịng Dải thơng tín hiệu hình (MHz) Trung tần âm thứ hai (MHz) 3,5 Điều chế tín hiệu hình 405 Dải thơng kênh (MHz) +AM Điều chế tín hiệu âm AM B 625 5,5 -AM FM C 625 5,5 +AM AM D 625 6,5 -AM FM E 819 14 10 11,15 +AM AM G 625 8 5,5 -AM FM H 625 8 5,5 -AM FM I 625 8 -AM FM K 625 8 6,5 -AM FM K1 625 8 6,5 -AM FM L 625 8 6,5 +AM AM M 525 6 4,5 -AM FM N 625 6 4,5 -AM FM PHÂN BỐ KÊNH SÓNG VHF CỦA HỆ OIRT Kênh số Tải tần hình ảnh MHz Tải tần âm MHz Dải 49,25 56,75 VHFL 59,25 65,75 77,25 83,75 85,25 91,75 93,25 99,75 175,25 181,75 183,25 189,75 191,25 197,75 199,25 205,75 VHFH 271 10 207,25 213,75 11 215,25 221,75 12 223,25 229,75 Dải thông kênh theo hệ OIRT MHz khoảng cách tải tần âm hình ảnh 6,5 MHz PHÂN BỐ KÊNH SÓNG VHF CỦA HỆ FCC Kênh số Tải tần hình ảnh MHz Tải tần âm MHz Dải 55,25 59,75 VHFL 65,75 61,25 67,25 77,25 81,75 83,25 87,75 175,25 179,75 181,25 185,75 187,25 191,75 10 193,25 197,75 11 199,25 203,75 12 205,25 209,75 13 211,25 215,75 71,75 VHFH Dải thông kênh theo hệ FCC MHz khoảng cách tải tần âm hình ảnh 4,5 MHz PHÂN BỐ KÊNH SĨNG UHF HỆ OIRT Kênh số Tải tần hình Tải tần tiếng Kênh số (MHz) (MHz) Tải tần hình Tải tần tiếng (MHz) (MHz) 21 471,25 477,75 52 719,25 725,75 22 479,25 485,75 53 727,25 733,75 23 489,25 493,75 54 735,25 741,75 24 495,25 501,75 55 743,25 749,75 25 503,25 509,75 56 751,25 757,75 272 26 511,25 517,75 57 759,25 765,75 27 519,25 525,75 58 767,25 773,75 28 527,25 533,75 59 773,25 781,75 29 535,25 541,75 60 783,25 789,75 30 543,25 549,75 61 791,25 797,75 31 551,25 557,75 62 799,25 805,75 32 559,25 565,75 63 807,25 813,75 33 567,25 573,75 64 815,25 821,75 34 575,25 581,75 65 823,25 829,75 35 583,25 589,75 66 831,25 837,75 36 591,25 597,75 67 839,25 845,75 37 599,25 605,75 68 847,25 853,75 38 607,25 613,75 69 855,25 861,75 39 615,25 621,75 70 863,25 869,75 40 623,25 629,75 71 871,25 877,75 41 631,25 637,75 72 879,25 885,75 42 639,25 645,75 73 887,25 893,75 43 647,25 653,75 74 895,25 901,75 44 655,25 661,75 75 903,25 909,75 45 663,25 669,75 76 911,25 917,75 46 671,25 677,75 77 919,25 925,75 47 679,25 685,75 78 927,25 933,75 48 687,25 693,75 79 935,25 941,75 49 695,25 701,75 80 943,25 949,75 50 703,25 709,75 81 951,25 957,75 51 711,25 717,75 273 ... khoa vật lý trường Đại học sư phạm Huế học học phần Vô tuyến điện đại cương Khi soạn bám sát đề cương chi tiết học phần vô tuyến điện đại cương duyệt Ngồi giáo trình cịn làm tài liêu học tập... BẢN 1.Lịch sử vô tuyến điện Nguyên tắc liên lạc Vô tuyến điện 17 2.1 Phát sóng điện từ 17 2.2.Thu sóng điện từ 17 Yếu tố tuyến tính yếu tố phi tuyến tính ... vô tuyến điện - Nắm vững khái niệm vô tuyến điện dao động hình sin, xung điện, tín hiệu điện sóng mang, sóng tín hiệu Đây chương mở đầu, xem nhập mơn để sinh viên thâm nhập vào kỹ thuật vô tuyến