e. Quy luật phân bố các sản phẩm điều chế tương hỗ
2.2.2Méo hài a Khái niệm
a. Khái niệm
Một bộ khuếch đại lý tưởng sẽ có đặc tuyến truyền đạt tuyến tính, nơi mà điện áp đầu ra sẽ là một phép nhân tuyến tính của điện áp đầu vào, điều đó là:
1( ) ( ) ( ) ( )
out in
V t =K V t (2.35)
Ở đây K1 là hệ số khuếch đại điện áp của bộ khuếch đại. Phổ đầu ra từ một máy khuếch đại như vậy sẽ giống với đầu vào và không có những thành phần tần số mới sẽ không được đưa vào bên trong mà cũng không ở bên ngoài dải thông tin máy khuếch đại như hình 2.14:
Tuy nhiên bộ khuếch đại thực tế là một thiết bị phi tuyến. Một dạng đơn giản của bộ khuếch đại phi tuyến có thể được minh hoạ bằng cách thêm vào một số hạng bậc 2 tới đặc tuyến truyền đạt được đưa ra bởi biểu thức 2.36 là: 2 1 2 ( ) ( ) ( ) out in in V t =K V t +K V t (2.36)
Hình 2.15 Đáp ứng tần số của bộ khuếch đại lý tưởng: (a) ở đầu vào, (b) ở đầu ra
Hình 2.16 Phổ tần số đầu vào và đầu ra của một bộ khuếch đại phi tuyến
Bộ khuếch đại phi tuyến này sẽ đưa vào các thành phần tần số phụ, nó sẽ xuất hiện tại gấp 2 lần tần số gốc. Điều này làm phát sinh hệ số méo hài bậc 2 thường được sử dụng để mô tả dạng của méo phi tuyến được đưa ra bằng hệ số bậc hai trong đặc tuyến truyền đạt, như trong hình 2.15. Khảo sát biên độ của thành phần hài bậc 2 ta thấy nó sẽ tăng theo tỷ lệ bình phương của tín hiệu vào (và cũng tỷ lệ với hằng số K2).
Không có bộ khuếch đại nào có thể hoàn toàn tuyến tính, vì vậy một số các hài tất yếu được tạo ra trong tất cả các bộ khuếch đại, và chúng phải được làm yếu đi cũng chừng ấy có thể nhất là trong máy phát. Biên độ của
thành phần tần số cơ bản, tuy nhiên, sẽ chỉ tăng tỷ lệ với hệ số khuếch đại điện áp K1. Kết quả là, biên độ của hài bậc 2 sẽ tăng theo một tốc độ lớn hơn so với thành phần cơ bản với việc tăng mức đầu vào và theo một mức đầu vào nào đó cả thành phần cơ bản lẫn hài bậc 2 sẽ có mức đầu ra giống nhau, mà được tham chiếu tới điểm chắn hài bậc 2. Chú ý rằng một đặc tuyến bậc 2 tạo ra méo hài nhưng nó không tạo ra méo điều chế tương hỗ trong băng. Điều này là quan trọng giữa phi tuyến bậc chẵn và bậc lẻ, phi tuyến bậc chẵn không sinh ra méo do điều chế tương hỗ trong băng.
Hình 2.17 Các hài trên miền tần số