- Mạch vào LC: dùng khung cộng hưởng LC, tần số cộng hưởng f0 được hiệu chỉnh qua trị số của tụ điện biến đổi: 𝑓0 = 1
151 dải tần hẹp, độ chọn lọc cao song dải tần điều chỉnh phụ thuộc vào giá trị điều chỉnh C
- Mạch vào RLC: kết hợp giữa cơ cấu LC và điện trở R làm tăng dải tần công tác nhưng lại làm giảm độ chọn lọc. Đặc tính biên độ tần số của mạch giảm, điện trở R tham gia giải pháp mở rộng dải tần cộng tác của mạch.
- Mạch vào dùng diode biến dung kết hợp với khung LC: là sự kết hợp của 2 thành phần trên. Mạch vào này có kích thước nhỏ, dải tần công tác lớn. Để tăng dải điều chỉnh công tác người ta mắc thêm các mắt lọc LC kết hợp thơng qua điều khiển đóng ngắt các mắt lọc LC qua việc điều khiển các rơle. Mặt khác khi sử dụng loại diode biến dung, giá trị dung kháng có thể điều khiển thơng qua điện áp nên mạch có thể điều khiển có nhớ thơng qua bộ xử lý CPU và chip nhớ. Chính vì thế mạch thường được sử dụng trong các máy thu dải rộng, tự động điều chỉnh tần số thu.
- Mạch vào dùng RC: kích thước khá nhỏ gọn, dải tần cơng tác khá rộng nhưng độ chọn lọc và ổn định tần số rất kém.
- Mạch vào dùng tinh thể thạch anh: Để tăng độ chọn lọc ổn định tần số người ta có thể sử dụng tinh thể thạch anh để xây dựng mạch vào có tần số cộng hưởng chính xác. Thường ít sử dụng, nếu có chỉ sử dụng cho loại máy chuyên dụng thu một tần số, nhỏ gọn và chất lượng cao.
7.3.4. Các tham số mạch vào máy thu
Hệ số truyền đạt: là thông số quan trọng của mạch vào 𝐾 = 𝑈𝑟0
𝐸𝑎 Với Ea là suất điện động cảm ứng trên anten;
Ur0 là điện áp ra của mạch vào tại tần số cộng hưởng.
Nếu anten và mạch vào ghép biến áp th́ì hệ số truyền đạt được xác định như sau: 𝐾 = 𝑈𝑟0
152 Độ chọn lọc δ: Độ chọn lọc của mạch vào được xác định bởi tỉ số giữa hệ số truyền đạt tại tần số cộng hưởng với một tần số f1 nào đó: 𝛿 =𝐾(𝑓0)
𝐾(𝑓1) = . Do đó đặc tuyến cộng hưởng ở mạch vào luôn yêu cầu độ nhọn lớn nên δ càng lớn càng tốt. Độ chọn lọc: δ phụ thuộc vào hệ số phẩm chất Q của các linh kiện trong mạch vào. Do đó để tăng cường độ chọn lọc thì các linh kiện của khung cộng hưởng cũng phải có độ phẩm chất cao phù hợp với dải tần công tác.
Dải tần công tác của mạch vào: Thông số này xác định khả năng làm việc với một đoạn tần số hay cả dải tần công tác của máy thu. Độ rộng dải thông D của mạch vào và độ chọn lọc δ luôn mâu thuẫn nhau. Tùy thuộc vào mục đích sử dụng để lựa chọn các tham số D và δ cho phù hợp.
Trong máy thu đổi tần có 2 loại mạch vào: Mạch vào dải hẹp và mạch vào dải rộng.
- Mạch vào cộng hưởng dải hẹp: Có cấu trúc đơn giản, khả năng lọc bỏ nhiễu tần số lân cận lớn song dải tần làm việc bị hạn chế do dải động của tín hiệu vào bị hạn chế. Mạch vào dải hẹp sẽ thực hiện cộng hưởng với tần số cần thu. Loại mạch vào này bao gồm mạch vào đơn và mạch vào kép.
Với các mạch vào dải hẹp dùng một khung cộng hưởng thì việc mở rộng dải tần bằng cách ghép điện trở vào khung hoặc ghép lỏng khung cộng hưởng với anten sẽ cho hiệu quả khơng cao. Chính vì vậy người ta thường ghép nhiều khung LC cộng hưởng ở các tần số lân cận nhau và giữa các khung thực hiện ghép điện dung hoặc biến áp. Tần số cộng hưởng của khung LC được xác định:
𝑓0 = 1
2𝜋√𝐿𝐶
- Mạch vào dải rộng: Là một mạch vào cộng hưởng nhưng không cộng hưởng tại một tần số cố định mà cộng hưởng ở cả một đoạn tần số cơng tác lớn. Do đó tín hiệu đưa tới tầng KĐCT cũng nằm trong một đoạn tần số làm việc. Quá tŕnh xác định tần số cần thu sẽ được thực hiện tại bộ đổi tần. Điều này khác với mạch vào dải hẹp là tần số tín hiệu thu xác định ngay tại mạch vào. Do đó tín
153 hiệu vào là cả một dải tần nên các mạch vào dải rộng phải được ghép lỏng với anten và với tầng khuếch đại công suất cao tần.
7.3.5. Các mạch ghép anten với mạch cộng hưởng vào
Ở f 30MHz CA =50 250 F r; A =20 60 .
Ở f 30MHzCA = 10 20pF r; A = 10 .
7.4. Đổi tần
Có nhiệm vụ tạo ra tần số trung gian sau khi tổng hợp hai thành phần. Khi đưa tín hiệu dao động nội và tín hiệu cao tần cộng hưởng vào cùng một phần tử trộn tần (diode, transistor, FET, IC, ...), nhờ đặc tuyến phi tuyến của nó mà tín hiệu đầu vào sẽ được đổi tần. Dao động phách sinh ra tạo nên tần số mới.
Thực chất là một tầng khuếch đại cao tầng PF có hai tần số khác nhau và đầu
ra bộ đổi tần có vơ số tần số mfns nfth. Vì đầu ra bộ đổi tần ta đặt một mạch
cộng hưởng tại tần số trung gian ftg = fns − fth, trong đó, fns là tần số giao
động nội, fth là tần số tín hiệu thu vào, dao động nội bên trong phải lớn hơn giá trị tín hiệu cần thu vào.
Các chỉ số đặc trưng cơ bản của bộ trộn tần.
- Dải tần làm việc: phụ thuộc vào dải tần làm việc của bộ dao động nội.
- Hệ số khuếch đại công suất: Kp = Ptt/Ps.
- Hệ số khuếch đại điện áp: KU= Utt/Us.
- Độ chọn lọc: Bộ trộn tần không chọn lọc nhiễu các tần số ảnh, hệ số này phải được nâng cao ngay từ các tầng trước trộn tần.
7.5. Khuếch đại trung tần IF và các bộ lọc 7.5.1. Định nghĩa 7.5.1. Định nghĩa
154 Khuếch đại trung tần có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu trung tần đến một giá trị nhất định trước khi đưa vào mạch tách sóng, việc này quyết định độ chọn lọc và độ nhạy máy thu.
Có độ chọn lọc cao nhờ các bộ lọc IF
Nằm ở sau bộ đổi tần có nhiệm vụ: khuếch đại lớn tín hiệu nhỏ sau bộ đổi tần (R.) đến mức cần thiết giải điều chế, có độ chọn lọc cao (nhờ các bộ lọc IF) tín hiệu mong muốn và loại nhiễu ngồi băng thơng, có AGC (Automatic gain Control) tránh quá tải cho giải điều chế, giảm méo giải điều chế trong hệ thống FM (Frequency Modulation). Mức tín hiệu sau đổi tần khoảng < 1mV, trong khi hầu hết các bộ giải điều chế AM, FM, PM yêu cầu mức tín hiệu khoảng 1 V, Độ lợi khuếch đại điện áp trung tần (60√100)dB. Hai hoặc 3 tầng khuếch đại IF dùng BJT, FET, MOSFET cho phép đạt giá trị này. Công nghệ vi mạch hiện đại hầu như đã chuẩn hóa vi mạch sau đổi tần.
7.5.2. Các dạng mạch trung tần
Hình 7.5.2.1: Vi mạch AN7224 khuếch đại IF, giải điều chế FM, AN7116 khuếch đại âm tần
155
Hình 7.5.2.2: IC khuếch đại IF MFC4010 khuếch đại hạn biên 60dB, điện áp ra 200mW, IC MC1357 khuếch đại hạn biên-
giải điều chế FM