Hệ thống truyền thanh không dây FM tại Đài PT-TH Nghệ An

MỤC LỤC

Giải điều chế tần số FM

Đặc điểm của tín hiệu điều tần là tỉ số tín / tạp ( S/N) rất cao, nó có biên độ không đổi nên có thể dùng bộ hạn biên để gạt bỏ nhiễu. Mạch tách sóng chỉ có thể tách được đường bao tức là tách sóng biên độ cho nên tín hiệu điều tần sau khi hạn biên phải đưa qua chuyển đổi thành tín hiệu sóng mang vừa điều tần vừa điều biên cuối cùng đưa vào bộ tách sóng đường bao.

Mạch vào

Máy thu và máy phát đều có bộ khuyếch đại làm việc ở giải sóng tần số cao, nó là bộ khuyếch đại cộng hưởng mang tính chọn lọc ở đây ta xét bộ khuyếch đại cao tần cộng hưởng đơn. Mạch phân áp R1 và R2 cùng thiên áp tự cấp R3 C4 tạo ra chế độ công tác cho bộ khuyếch đại.

Hình 1.6. Mạch ghép anten ngoài với mạch váo anten từ
Hình 1.6. Mạch ghép anten ngoài với mạch váo anten từ

Bộ khuếch đại công suất phát

Chế độ này tín hiệu ra tồn tại cả hai bán chu kỳ không bị méo dạng, nó thường sử dụng cho máy điện thoại kéo dài công suất nhỏ, cự ly gần. Chế độ AB, B và C là chế độ tín hiệu ra không trọn vẹn (bị xén một phần nhỏ, xén nửa chu kỳ, hay xén một phần âm một phần dương của chu kỳ nhưng tín hiệu ra méo lớn thường sử dụng cặp công suất đẩy kéo nên công suất rất lớn hiệu suất cao thường dung cho các máy cự ly xa.

Tầng khuếch đại công suất

Các tham số của tầng khuyếch đại công suất

Chế độ công tác và định điểm làm việc cho tầng khuyếch đại công suất.

Những vấn đề chung về mạch điện tầng khuyếch đại công suất

Minh hoạ chế độ công tác của tần khuyếch đại công suất a) Đặc tuyến truyền đạt của tranzistor ; b) Đặc tuyến ra của tranzistor. c) Dạng dòng đi ện ra của tranzistor ứng với các chế độ công tác khác nhau khi điện áp vào hình sin. Khu vực đó được giới hạn bởi : hyperbol công suất, đường thẳng ứng với dòng colecto cực đại, đường thẳng ứng với điện thế colecto-emino cực đại, đường cong phân cách với khu vực bão hoà và đường thẳng phân cách với khu vực tắt của tranzistor.

Tầng khuyếch đại đơn ( bộ khuyếch đại chế độ A)

    Rừ ràng, khi tớn hiệu vào hỡnh sin thỡ trị số trung bỡnh đại số của điện ỏp colecto-emito và dòng colecto không đổi, vì vậy công suất cung cấp một chiều không phụ thuộc vào mức tín hiệu vào và ra. Để có tín hiệu ra lớn, ta lại chọn điểm làm việc tĩnh ở giữa đường tải (hình1.10). a) Tầng công suất lắp theo sơ đồ lặp emito b) Minh hoạ dạng tín hiệu trên đặc tuyến ra Ta có.

    Tầng khuếch đại đẩy kéo

    Hiệu suất của sơ đồ này rất thấp, do khôgn chọn được điểm làm việc tối ưu, đó là vì điện thế emito ở chế độ tĩnh buộc phải bằng không. Có thể tăng hiệu suất của mạch lên tới 25%, nếu thay đổi cho điện trở RE dùng một nguồn như trong sơ đồ hình 6.5a.

    Những vấn đề chung về tầng khuếch đại đẩy kéo 1. Các loại sơ đồ

      Ngày nay bộ khuếch đại kéo song song chỉ còn được dùng trong những trường hợp yêu cầu phải cách điện một chiều đối với tải hoặc yêu cầu mạch cho hiệu suất cao trong khi nguồn cung cấp nhỏ, vì sơ đồ đẩy kéo song song có một số nhược điểm rất đáng kể dó biến áp gây ra như kích thước lớn, giá thành cao, dải tần làm việc hẹp và không thể thực hiện được dưới dạng mạch tích hợp. Để khắc phục triệt để hơn loại méo này, cần phải di chuyển đặc tuyến của hai tranzistor sao cho UBEo1 = UBEo2 tương ứng với mức điện áp vào U−v= 0 (đường đứt nét trên hình 1.20). Muốn vậy phải đặt lên bazo của hai tranzistor các điện áp ban đầu thích hợp. Méo phi tuyến khi tầng khuếch đại đẩy kéo làm việc ở chế độ B Trong sơ đồ trên hình 1.19a, T1/T2 được kích thích bởi T3. Trên colecto T3 có RC. Tầng khuếch đại đẩy kéo nối tiếp và tầng kích : A) Dùng tranzistor bù ; b) Dùng tranzistor Darlington bù.

      Hình 1.15. Sơ đồ đẩy kéo song song và nối tiếp với tranzistor cùng loại và khác loại.
      Hình 1.15. Sơ đồ đẩy kéo song song và nối tiếp với tranzistor cùng loại và khác loại.

      Một số biện pháp nhằm cải thiện đặc tính của mạch

      Để tăng trở kháng vào của mạch dùng tranzistor Darlington như trên hình 6.15b, trong trường hợp này cần phải dùng bốn điot để tạo điện áp ban đầu sao cho có thể bù được điện áp Ubeocủa bốn tranzistor. Ở tần số cao hoặc khi tín hiệu vào là xung có độ dốc sườn lớn, cả hai tranzistor của tầng đẩy kéo có thể mở đồng thời, vì quá trình mở của tranzistor đang ngắt xảy ra nhanh hơn quá trình đóng của tranzistor đang mở.

      Hình 1.22 sơ đồ bộ khuếch đại đẩy kéo có mạch hạn  dòng
      Hình 1.22 sơ đồ bộ khuếch đại đẩy kéo có mạch hạn dòng

      Giới thiêu một số Hệ thống truyền thanh thông dụng

      Cần thiết phải thiết kế sao cho tổng trở kháng vào của loa lớn hơn trở kháng ra của bộ tăng âm, khi tổng trở kháng loa thấp hơn trở kháng ra của bộ tăng âm sẽ dẫn đến kết quảlà hoạt đọng không ổn định và bộ tăng âm hoạt động sai chức năng. Khối xử lý âm thanh và máy phát nh bàn trộn MIXER , máy phát FM là hệ thống phức tạp và quyết định phần lớn đến chất lợng của cả hệ thống truyền thanh, nhng nó lại không phải là linh hồn của cả hệ thống bởi nó là truyền thống, ta có thể thay thế bất kỳ máy nào, hãng sản xuất nào tốt nhất và giá thành thấp nhất.

      SƠ ĐỒ KẾT NỐI
      SƠ ĐỒ KẾT NỐI

      Sơ đồ khối tổng quát và chức năng các khối

      Hệ thống truyền thanh không dây Emico có sự nổi bật riêng là nó có thể điều khiển tắt mở từ xa từng cụm thu hoặc toàn bộ cụm thu. Là khối phát mã DTMF để điều khiển tắt, mở các cụm thu, sự điều khiển tắt mở này có thể tắt mở từng cụm thu, từng nhóm cụm thu hoặc tất cả cụm thu.

      Khối xử lý âm thanh 1. Sơ đồ khối

      - Khối đầu vào nhận tín từ các nguồn âm thanh như micro, âm thanh từ máy tính hay các đầu CD, v.v… mỗi đầu vào có trở kháng khác nhau như đàn Organ có trở kháng rất cao, các đường Line, CD … có trở kháng giống nhau. Mỗi đường vào có dãy các biến trở chỉnh âm sắc, độ lợi, cân bằng, ngoài ra còn có các nút solo hay PFL để thử trước tín hiệu đầu vào, đầu ra của khối đầu vào trở kháng ra giống nhau để các tín hiệu khác nhau từ đầu vào không tổn hao.

      Khối mã hoá

        Khi cần mở cụm thu nào đó, khối điều khiển có các phím bấm chức năng để lựa chọn cụm thu nào được mở hay tắt, lúc này IC điều khiển đưa các mức điện áp logic để điều khiển IC mã hoá phát loại mã tần số nào, mã này sau đó được đưa đến bộ chuyển mạch, bộ chuyển mạch này cũng được điều khiển bởi IC điều khiển. Khi các phím được bấm, từ các chân F1,F2…F5 để lựa chon các cụm thu được mở hay đóng.Bộ vi xử lý được lập trình để xử lý mọi hoạt động của máy, lúc này đưa tín hiệu nhóm cụm thu được mở hay đóng tại các chân cột và hàng để đưa vào IC tạo mã DTMF.

        Hình 2.3. Sơ đồ khối bộ phát mã
        Hình 2.3. Sơ đồ khối bộ phát mã

        Khối máy phát

        Theo bảng chân lý và mạch điện ta thấy đầu vào điều kiển A luôn nối đất và ngừ vào điều kiển B ở mức logic 0 thỡ đầu vào XO và YO được nối với đầu ra X và Y. Ở chế độ phỏt tớn hiệu mó thỡ ngừ vào điều khiển B ở mức logic 1 lỳc này ngừ vào X2 và Y2 được nối với đầu ra ta có tín hiệu DTMF ở đầu ra trên kênh R.

        Sơ đồ khối cụm thu FM

        Tín hiệu cao tần thu được từ anten được đưa vào khối FM TUNER xử lý, khối này được giao tiếp với IC điều khiển 98C2051. Nếu mã thu được trùng với mã của cụm thu thì điều khiển sẽ nhận được lệnh và mở hoặc đóng công suất để phát âm thanh.

        Chức năng các khối

        Bằng cách kết hợp một CPU 8-bit đa năng và linh hoạt với Flash trên chip đơn tinh thể , Atmel AT89C2051 là chip vi điều khiển mạnh cung cấp giải pháp linh động cao và mang lại hiệu quả về giá thành cho nhiều ứng dụng điều khiển nhúng (embedded control application). Không có yêu cầu nào về chu kỳ nhiệm vụ (duty cycle) của tớn hiệu xung clock bờn ngoài vỡ ngừ vào đến mạch vỡ ngừ vào đến mạch tạo xung clock bờn trong sẽ đi qua một flipflop làm nhiệm vụ chia 2 tần số, nhưng các đặc tính về điện áp tối thiểu và tối đa của mức cao và mức thấp phải được xem xét.

        Hình 2.9. AT89C2051 RAM ADDR. REGISTER: thanh ghi địa chỉ RAM . RAM: vùng nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM).
        Hình 2.9. AT89C2051 RAM ADDR. REGISTER: thanh ghi địa chỉ RAM . RAM: vùng nhớ truy cập ngẫu nhiên (RAM).

        Phòng tổng khống chế Sơ đồ hệ thống

        Phòng dựng 1 là phòng dựng chính sản xuất chơng trình và phát thanh trực tiếp, phòng dựng 2 và 3 chỉ sản xuất chơng trình. Phòng tổng khống chế hiện nay chỉ sử dụng một số bộ phận nh server, mixer 2, viba, con mixer 1, và tủ thiết bị không đợc sử dụng vì diều chỉnh tín hiệu đặt ở phòng truyền dẫn khu phát sóng.

        Trạm phát sóng Sơ đồ hệ thống

        • Chức năng và nhiệm vụ các khối 1. Khối nguồn

          Với hệ thống phát thanh hiện nay tại Đài PT – TH Nghệ An tuy có máy phát có công suất khá lớn và cũng cơ bản phủ sóng được hầu hết các xã trong tỉnh cùng một số tỉnh lân cận nhưng có vẫn có nhiều xã, bản vùng sâu, vùng xa vẫn còn trắng sóng. Cho nên chọn giải pháp sử dụng Hệ thống truyền thanh không dây là một biện pháp hữu hiệu để đưa tiếng nói của Đảng, Chính phủ, pháp luật Nhà nước cùng với các thông tin kinh tế, giải trí đến với những người dân ở các vùng này.

          3.4.1. Sơ đồ khối
          3.4.1. Sơ đồ khối