2. NỘI DUNG
3.2.1Điều chế dịch biên độ (ASK )
1.Mục Tiêu.
- Giải điều chế nhị phân ASK
- Sự hình thành của dạng triệt sóng mang ASK (SC ASK)
- Giải điều chế triệt ASK sóng mang
2. Cơ sở lý thuyết.
a.Phương trình sóng biểu hiện dưới dạng sau:
V(t) = Vcos(t + ∅)
Trong đó :
- V(t) là điện áp tức thời của hình dạng sóng.
- V là biên độ của hình dạng sóng.
- là tần số góc của hình dạng sóng.
- ∅ là độ lệch pha so với pha chuẩn.
Biểu thúc tổng quát cho 1 biên độ sóng mang hình Sin được điềuu chế bởi sóng điều chế hình sin là:
V(t) = (Vc + Vmcosm t).cosc t Tong đó:
- C biểu thị sóng mang
- M sóng điều chế
- (Vc + Vmcosm t) là biên độ đã được điều chế của sóng mang.
- cosc t là phần biểu thị tần số hình sin sóng mang.
Sau khi phân tích, ta được phương trình của sóng
V(t) = Vc cosc t + ½ Vmcos(c - m).t + ½ Vmcost(c + m).t
b. Điều chế dịch biên (ASK)
Trong hệ thống truyền thong số, tín hiệu truyền đi thường có dạng sóng vuông hay là một chuỗi xung.
Ask là 1 dạng điều chế biên độ, ở đó sóng được điều chế bởi các sóng vuông và các chuỗi xung
Sự điều chế này dựa trên sự thay đổi biên độ của sóng mang giũa 2 trạng thái bật và tắt. Nó được gọi là on off AK hay khóa on off.
c. Giải điều chế ASK
Tại điểm đến tín hiệu ASK phải được điều chế. Đây là tiên trình ngược lại với tiến trình điều chế và được thược hiện bởi máy tách sóng, làm nhiệm vụ loại bỏ sóng mang và tái tạo tín hiệu đầu ra theo mã nhị phân ban đầu.
Những tín hiệu này sẽ được đưa vào mạch tái tạo xung để duy trì tín hiệu nguồn và tín hiêu đã đuôc khôi phục.
3.Bài thực hành.
a.Bài 1: Tạo tín hiệu ASK
- Trong bài thực hành này ta sẽ tỉm hiểu việc đóng ngắt để tạo ASK on offđiều chế định biên cung cấp dạng tín hiệu điều chế trực tiếp của tín hiệu số
yếu tố cơ bản nhất của sóng là khóa. Đó là sự đóng ngắt theo chu kỳ ứng với dâng nhị phân của tín hiệu. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- ASK có 3 thành phần: sóng mang, dải biên trên và dải biên dưới mổi một dải biên chiếm 1 tần số liền kề với tần số sóng mangTrong Ask tần số sóng mang không thay đổi, thành phần của sóng mang có biên độ không đổ tong chu kỳ “đóng”.
- Quan sát thực nghiệm.
- Các bước tiến hành quan sát thực nghiệm: Trong bài thực tập này, ta có 2 nút điều chỉnh ở phía giữa, bên phải mạch điều khiển.Chỉnh nút điều khiển điện áp về chính giữa.Đặt MS bits switch (7) ở giá trị 0 và LS bits swich (8) ở giá trị 1. Kéo que dò tới mỗi điểm đặt và quan sát tín hiệu trên máy dao động.
- Nhận xét. Dạng sóng ở điểm số 1 là điện áp 1 chiều
2 nút data swith (7) và (8) MS bits (7) & LS bits (8)điều chỉnh nguồn tín hiệu đầu vào là các số trong hệ thập lục phân, sau đó chuyển tín hiệu nhị phân để điều chế tín hiệu Khi ta thay đổi giá trị tại 2 nút này, hình dạng tín hiệu tạu điểm 1 cũng thay đổi tới trạng tháy on hoàn toàn khi thiết 2 nút ổ giá trị FF.
b. Bài 2: Dải điều chế dùng diot
- Bài thưc hành này ta tìm hiểu khái niệm giải điều chế tín hiệu ASK sử dụng bộ diode tách sóng
- Quá trình này có thể xem là ngược của quá trình điều chế thực hiện bởi mạch tách sóng loại bỏ sóng cao tần và tạo 1 tín hiệu đầu ra tương ứng với tín hiệu nhị phân ở đầu vào.
- Tín hiệu nhận được sẽ qua mạch được chấp nhận khoảng giới hạn những tần số gần với tần số sóng mang để tránh nhửng ảnh hưởng từ những tín hiệu bên ngoài khác
- Về độ cơ bản bộ tách sóng diode là 1 chỉnh lưu và bộ lọc thong thấp - Các bước tiến hành thực nghiệm, phân tích thực nghiệm. Quan sát hình dạng sóng khi qua bộ tách sóng diode ở các mức khác nhau
- Nhận xét
Hình dạng sóng có dạng tương tự như đường bao quanh tại điểm số 2 tương tự như điểm quan sát số 1. Khi thay đổi giá trị đầu vào dạng sóng đầu ra cũng thay đổi Sóng ở đầu ra cũng được làm trơn do tác dụng của bộ lọc trong bô tách sóng diode.
c. Bài3: ASK triệt sóng mang
- Các bước tiến hành thực nghiệm, phân tích thực nghiệm: Hệ thống này cũng tương tự như hệ thống tạo thành ASK mà ta đã thực hiện ở bài trước, ngoại trừ dạng sóng dữ liệu đầu vào là dạng lưỡng cực, ta cùng làm tương tự như bài thực hành số một và tiến hành quan sát.
- Nhận xét: Ở tại điểm một dạng só dữ liệu nhận được là dạng lưỡng cực, tại điểm số 8 dạng của sóng mang cũng tương tự như dạng sóng ở bài trước. Điều chỉnh balance control đến10 để nhận được sóng đầu ra có biên độ đồng nhất, khi dữ liệu điều chế thay đổi trạng thái tín hiệu đầu ra sẽ dịch pha một góc 180 độ. Đặt MS bits witch số 7 và LS bits số 8 tại giá trị bằng 0 dạng sóng mang tại điểm 2 không đổi.
c. Bài 4: Giải điều chế của ASK triệt sóng mang:
- Các bước tiến hành thực nghiệm, phân tích thực nghiệm: Ngoài bộ tách sóng diode hệ thống này còn có thêm phát hiệu đồng bộ. Đặt các nút điều khiển về chính giữa. Đặt MS bits swich về 0 và LS bits swich về 1, quan sát tín hiệu đặt với máy giao động.
-Nhận xét.Tại các điểm 1,2,và 8 dạng sóng tại đây cũng tương tự như dạng sóng tại bải thực hảnh thứ 3 với ASK triệt sóng mang. Quan sát tại điểm số 2 và điều chỉnh balance control cho đến khi nhận được biên độ đồng nhất, ta thấy tín hiệu của bộ tách sóng diedo không going vời dạng sóng dữ liệu điều chế.
Đặt MS swich 7 tại giá trị 0 va LS bits swich 8 giá trị tại 1điều chỉnh level control ở trên mức thấp nhất mà tại đó sóng đầu ra xuất hiện không bị giới hạn những đỉnh của nó khi đó:
o đầu ra của bộ phát hiện đồng bộ không tương ứng với dữ liệu đầu vào
hay đầu nghịch của nó
o Có nhiễu cao tầng ở đầu ra bộ phát hiện đồng bộ
3.2.2. Điều chế tần số FSK
1.Mục tiêu:
Chúng ta tìm hiểu về:
- Quá trình hoạt động và đặc tính của bộ giao động được điểu khiển bởi
điện áp
- Sự hình thành khóa dịch tần
- Giải điều chế FSK sử dụng vòng lặp pha.
2.Thực hành: (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
a.Bài 1: Quá trình hoạt động của VCO
- các bước tiến hành thực nghiệm, phân tích thực nghiệm: Bộ dao động được điều khiển bởi điện áp VCO trêm có 3 biến trở điều khiển
Tần số, độ lệch pha, pham vi. Các nút điều khiển này ở chính giữa, phái trên của điều khiển. Chỉnh tất cả nút này về vị trí nhỏ nhất.
- Nhận xét: Đặt Frequency, offset range control tại các giá trị nhỏ nhất. Chỉnh requency control lên giá trị lớn nhất thay đổi điện áp tại điểm quan sát và tần số của bộ giao động cũng thay đổi theo. Đưa frequency control về giá
trị min va range control tại giá trị lơn nhất. Chỉnh frequency control lên giá trị max ta thấy range control không ảnh hưởng tới đến miền biến thiên dải tần số VCO hoạt động.
Frequency ctrl và range ctrl min value . đặt offset ctrl max value điều chỉnh frequency ctrl tới giá trị lớn nhất ta thấy:
- Không có sự thay đổi nào đáng kể
- Tần số giao động ứng với mổi điện áp điều khiển không đi với tần số
thiết lập nhở nhất của offset ctrl
- Offset ctrl có tác dụng làm dịch chuyển tần số
Nếu điện áp VCO thay đổi giữa 2 mức thì dạng sóng đầu ra tại dao động có đầu ra di chuyển giữa 2 giá trị.
b. Bài 2: Sự tạo thành của FSK
- Các bước tiến hành thực nghiệm, phân tích thực nghiệm: Hệ thống tương tư trong bài điều chế theo biên độ tín hiệu ASK, ngoại trừ bộ điều chế tần số được thay bằng bộ điều chế biên độ. Đặt tất cả những nút điều khiển ở giữa. Đặt MS bits Swich tai vị trí 0 và LS bits swich tại 1 quan sát các điểm trên mạch máy điện động.
- Nhận xét: Khi quan sát điểm số 2 với kích thước rộng của máy dao động ta thấy điều chế tần số của tín hiệu
Khi đặt MS bits swich va LS bits Switch tai 0 thì điện áp xuất hiện tại điểm quan sát số 1
Khi đặt MS bits switch va LS bits tai giá trị F thì điện xuất hiện tại điểm quan sát số 1
Thay đổi cả 2 giá trị data word switch thành C và quan sát quang phổ của dạng sóng tín hiệu FSK trên kích thước của quang phổ máy ta thấy;
c. Bài 3: Giải điều chế FSK sử dụng vòng khóa pha PLL
- Các bước tiến hành thực nghiệm, phân tích thực nghiệm: Hệ thống sau sử dụng bộ tách sóng vòng khóa pha để giải điều chế FSk. Đặt các nút điều khiển về vị trí giữa .đặt MS bit tại giá trị 7 và LS bit tai giá trị 0, LS bits swich 8 tại giá trị bằng 0. Quan sát tín hiệu các điểm đặt với máy hiện dao động.
- Nhận xét: Quan sát trên kích thước diện rộng của máy giaoo diện tại điểm số 1, ta nhận thấy dạng sóng tai điểm này dạng điện áp 1 chiều, điện áp của dạng sóng là 0 V.
Khi ta thấy đổi MS bit 7 và LS 8 sang giá trị F. - Dạng sóng vẫn là 1 chiều
- Điện áp của sóng dạng này là 5v
Quan sát điểm số 2 với kích thước rộng của máy quang phổ. Thay đổi cả MS bits 7 và LS bits 8 sang giá trị 0, tần số của dạng sóng này là xấp xỉ 500kHz. Thay đổi cả MS bits 7 và LS bits 8 sang giá trị F, tần số của dạng sóng này là xấp xỉ 160kHz. Bộ giải điều chế vòng khóa pha tạo ra tần số ra khác với tần sô đầu vào vả những tần số VCO. Quan sát 12 với máy tạo dao động . Đặt range ctrl tại gái trị lơn nhất và điều chỉnh frequency ctrl để được giá trị nhỏ nhất. Khi đó, tần số VCO đo được là 570 khz. Đặt giá trị MS bits 7 và LS bits 8 sang giá trị 0 điều chỉnh frequency ctrl để được giá trị nhỏ nhất. Khi đó, tần số VCO đo được là 470khz.
Chọn automatic VCO ctrl. Chỉnh PLL filter ctrl để khóa, nghĩa là, khi tần số VCO tương ứng với giá trị cho phách 0 ở chế độ điều khiển bằng tay. Khi tat hay đổi MS bit sang F, tần số VCO cũng thay đổi sang trạng thái tương ứng 576khz
Thay đổi cả MS bits 7 và LS bits 8 sang giá trị A , dạng tín hiệu ra bộ điều chế PLL ra luồng tín hiệu.Thay đổi thiết lập chuyển mạch của MS bits 7 và LS bits 8 ta nhận thấy tín hiệu giải điều chế PLL ở đầu ra cũng thay đổi theo luỗng dữ liệu đầu vào.