6. Khối khuyếch đại trung tần (Hình 5.2)
2.6.4. Mạch tín hiệu ra các bộkhuyếch đại và giám sát
U10, U14, U15 tạo nên một bộ khuyếch đại khuyếch đại có hệ số khuyếch đại điều chỉnh đợc, nó đợc sử dụng để điều chỉnh hệ số khuyếch đại của bộ IF Converter.
Hệ số khuyếch đại của bộ khuyếch đại có thể thiết đặt ở mức 0dB đến 24 dB với mỗi bớc nhảy là 2 dB.
U14,U15 là 2 chuyển mạch điện trở, sự lựa chọn điện trở làm chức năng hồi tiếp trên U10B và U10C
U16 là một bộ giải mã các bit điều khiển hệ số khuyếch đại thông qua giao diện 4, 5, 6 ... tới chuyển mạch tơng tự.
* U10Avà U10D là các bộ đệm ra cho các tín hiệu trung tần 9.6 KHz và tín hiệu giám sát.
Cả 2 bộ đệm đợc bảo vệ bởi dòng DC và các tụ điện nối tiếp. U10D là 1 mạch điện nhỏ (ngắn) đợc bảo vệ chặt chẽ.
U11 và U12 là mạch giám sát Công suất đầu ra sử dụng để điều khiển các đèn hiển thị mức trung tần (IF) trên Panel của bộ IF Converter.
U11A và U11B đợc sử dụng trong mạch chỉnh lu.
Các Diode chỉnh lu sẽ loại bỏ các vấn đề lệch tần (lệch đài) và các thông số chịu đựng.
Điện áp 1 chiều ở TP18 là cân bằng với điện áp RMS của tín hiệu ra và chúng bằng 5. Điện áp ở TP18 này đa tới cửa sổ mạch so sánh và cổng OR (U12)
- Bớc đầu bộ so sánh lựa chọn mức công suất "LOW" và “Hight” để bật các đèn LEDs, khi công suất đầu ra nhỏ hơn 8 dB hoặc lớn hơn 8 dB so với mức Công suất đầu ra là -7 dBm ở trở kháng 600Ω.
Để phân tích đợc hoạt động của mạch vòng khóa pha thứ nhất này trớc hết ta hãy tìm hiểu tổng quan về hoạt động của PLL.
- Sơ đồ tổng quan:
Hoạt động: PLL hoạt động theo nguyên tắc và điều khiển trong PLL đại lợng vào ra đại lợng ra là tần số và chúng đợc so sánh với nhau về pha, vòng điều khiển pha có nhiệm vụ phát điện và điều chỉnh những sai số nhỏ về tần số giữa tín hiệu vào và tín hiệu ra.
Một PLL gồm có các phần tử cơ bản sau: - Bộ tách sóng pha
- Bộ lọc thông thấp - Một VCO hoặc CCO
Giả thiết tín hiệu vào và tín hiệu so sánh đều là hình sin, với giả thiết này ta thấy khi không có tín hiệu vào thì tín hiệu chính Ud = 0
Và tín hiệu ra bộ tách sóng pha là tích Uv, U'r một mạch VCO dao động tại tần số dao động riêng ω0
- Khi có tín hiệu vào, bộ tách sóng pha sẽ so pha và tần số của tín hiệu vào với tín hiệu so sánh, đầu ra bộ tách sóng pha xuất hiện tín hiệu Ud mà trị số tức thời của nó tỷ lệ với hiệu pha của 2 tín hiệu vào tại thời điểm đó.
Vì Ud = KUv. U'r k: Hệ số truyền đạt mạch PLL Uv : Tín hiệu vào
U'r: là tín hiệu qua mạch chia tần
Nên trong bộ tách sóng tín hiệu có các thành phần ωv - ω'n và ωv + ω'r tần số tổng đợc loại bỏ nhờ mạch lọc thông thấp, còn tần số tín hiệu đợc khuyếch đại lên và đợc dùng làm tín hiệu để điều khiển tần số dao động VCO. Tần số của VCO thay đổi sao cho lim(ωv - ω'r) = 0
Nghĩa là f'r = fv hoặc fr = Nfv với N là hệ số chia tần với nguyên lý hoạt động trên: chúng ta đi sâu vào phân tích sơ đồ chi tiết của 1st PLL.
* Mạch 1st PLL cho ra tín hiệu 1st LO có dải tần trong khoảng 181.25 ữ 220 MHz đa tới bộ trộn thứ nhất (1st Mixer). U17 là bộ dao động điều khiển bằng điện áp (VCO) với tín hiệu ra có mức suy giảm +9 dBm.
Tín hiệu này đợc chia bởi bộ chia có hạn chế Công suất gồm R89, R21, R90. + Tín hiệu đầu ra bộ chia đợc đa tới đầu vào Q3.
Q3 là một Transitor khuyếch đại mắc kiểu OB có tác dụng nh một mạch khuyếch đại đệm mục đích đa ra mức sai lệch hàm điều hòa là thấp nhất. T2 là một biến áp đợc dùng để phối hợp trở kháng nó có tác dụng biến đổi điện trở nội 50Ω thành trở kháng cao hơn là 200Ω từ Colector của Q3 và để cách ly giữa tầng trớc và tầng sau của Q3.
* Tín hiệu 1st LO đợc đa tới cổng vào của bộ trộn thứ nhất thông qua bộ lọc thông thấp thứ 7th để một lần nữa giữ lại các tín hiệu có hàm điều hòa nằm trong tín hiệu đầu ra của Q3, tín hiệu đa vào Q4 đợc lấy ở đầu ra thứ 2 của bộ hạn chế (chia) Công suất và tín hiệu chính (gốc) đợc đa tới đầu vào của U18 (đây là 1 IC PLL)
Lọc TT + KHUYế CH đạI VCO Mạch chia tần (wv) (Uv) U d = k d Uv U'r _wv - w'r Ur (wr) Tín hiệu so sánh
Cũng giống nh Q3, Q4 có tác dụng khuyếch đại đệm để nâng cao chất lợng tín hiệu đa vào bộ VCOvà tránh các rủi ro sai lệch không đáng có.
U18 là 1 PLL IC bao gồm bộ chia chính, bộ chia chuẩn. Bộ tách sóng pha cùng các đầu ra khác, mạch tách chốt và các bộ chia chính, bộ chia chuẩn đợc lập trình để lựa chọn 1 tỷ lệ chia trong PLL IC với từng mức 250 KHz trên toàn bộ giải tần từ 181.25 ữ 220 MHz.
* Bộ tách sóng pha/tần số trong U18: thực hiện so sánh pha của các tín hiệu tỷ lệ với tín hiệu chuẩn và kích hoạt vòng PLL thay đổi tùy theo sự lệch pha đó.
* U20 A là mạch biến đổi dòng điện từ đầu ra PLL thành điện áp.
U20 B đợc sử dụng nh một bộ đệm để điều chỉnh điện áp cung cấp cho mạch biến đổi ADC U41
* Điện áp điều chỉnh đợc lấy mẫu bởi FEP CPU (Front - End - Prossing CPU) cũng nh để ổn định thông tin trên màn hình phần cứng.
U19 A và U22 A/B lấy tín hiệu từ đầu ra mạch tách chốt để giải mã chốt và các trạng thái không chốt.
* U22 là mạch tách chốt trạng thái đa tới FEP CPU qua mạch I/O