HÌNH RF:
Tín hiệu hình (Video) sau khi vào ngõ vào của máy phát được khuếch đại đến mức đủ lớn để kết hợp với sóng mang cao tần được tạo ra từ bộ dao động cao tần để điều chế (AM) tín hiệu hình. Tín hiệu âm thanh cũng từ đầu máy vào ngõ vào máy phát được qua khối điều chế tín hiệu âm tần. Trong mạch thực tế này, khối điều chế tín hiệu âm tần còn có nhiệm vụ củng cố tín hiệu âm thanh đến mức đủ lớn, sao cho điều chế FM được. Tín hiệu âm thanh điều chế được đưa lên, kết hợp với tín hiệu hình nhằm phách chung với nhau thông qua mối nối BJT. Tín hiệu hình và âm thanh sau khi được phách chung với nhau thì đi qua bộ lọc qua thấp. Các sóng hài cũng được lọc bỏ khi qua mạch lọc qua thấp. Sau đó tín hiệu hình, tiếng chung được khuếch đại bởi linh kiện chuyên dùng 2N5719 để lên tần số cao và qua bộ lọc qua cao. Tín hiệu có tần số thấp không qua được và bộ lọc qua cao bỏ hết các thành phần hài bậc cao. Thành phần hài rất có hại, nó làm méo tín hiệu trong quá trình truyền và máy thu thu không rõ hoặc thu không được tín hiệu. Tín hiệu hình và tiếng sau khi qua bộ lọc cao qua thì được đưa đến bộ tiền khuếch đại công suất cao tần, tín hiệu cao tần sẽ được sửa dạng và củng cố đúng chuẩn để đưa đến khối khuếch đại công suất cao tần cuối cùng. Sau khi được củng cố, khuếch đại công suất cao tần lần cuối thì tín hiệu điều chế được truyền đi dưới dạng bức xạ sóng điện từ bởi anten phát.
PHẦN KẾT LUẬN VAØ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
KẾT LUẬN VAØ HƯỚNG PHÁT TRIỂN
A. KẾT LUẬN:
Qua thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, người thực hiện đã hoàn thành đúng thời gian được giao.Qua đề tài, người nghiên cứu đã nắm vững những điều đã học ở trường, ở sách vở và tiếp cận được với thực tế để có kinh nghiệm hơn. Người thực hiện đề tài đã trình bày khá đầy đủ về máy phát hình cũng như các vấn đề lý thuyết có liên quan. Với sự giúp đỡ, hướng dẫn tận tình của hai ân sư: LÊ VIẾT PHÚ và NGUYỄN DUY THẢO, và sự nỗ lực bản thân, sự giúp đỡ từ các bạn đồng nghiệp, đề tài luận văn tốt nghiệp: “MÁY PHÁT HÌNH RF” đã hoàn thành.
Lĩnh vực máy phát hình nói chung là khó và khá mới mẻ đối với sinh viên, tài liệu viết về máy phát hình không nhiều và hầu như là tài liệu tiếng nước ngoài, các cách tính hay các thông số khó tính chính xác và ít gặp trong tài liệu. Do vậy mà đề tài này còn mặt hạn chế là tính toán các thông số chưa nhiều và lý thuyết chuyên môn chưa sâu. Nếu có điều kiện, người thực hiện cố gắng sẽ tìm hiểu thêm, tìm tòi tài liệu, nắm vững tri để hy vọng có được những kiến về máy phát hình chính xác hơn, viết về đề tài này hay hơn.
B. HƯỚNG PHÁT TRIỂN:
Lĩnh vực phát hình mang tính chất quốc gia, có nhiều vấn đề như quân sự, xã hội ràng buộc, không phải được sử dụng phát tùy tiện.Đề tài này chỉ tìm hiểu về kỹ thuật phát hình và thi công một máy phát hình RF có công suất phát cực nhỏ nhằm phục vụ trong xưởng trường. Hướng phát triển đề tài này là dựa vào các kiến thức đã có được, người thực hiện cần có nhiều đóng góp, nghiên cứu sâu hơn nếu như được làm ở các đài phát sóng hay đài truyền hình. Sự tìm tòi, ham học hỏi, tích lũy kinh nghiệm sẽ đóng góp đáng kể cho kỹ thuật phát hình của nước ta ngang tầm với các nước trong khu vực và trên thế giới.
MỤC LỤC
A. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:...5
I. MỤC ĐÍCH:...5
II. YÊU CẦU:...5
B. NỘI DUNG ĐỀ TAØI:...5
C. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:...6
D. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN:...6
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU MÁY PHÁT...7
I. ĐỊNH NGHĨA VAØ PHÂN LOẠI MÁY PHÁT:...7
2. Theo tần số: Cũng phân loại tương tự như máy thu...8
3. Theo phương phát điều chế:...8
4. Theo công suất:...9
II. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT MỘT SỐ LOẠI MÁY PHÁT:...9
1/. Sơ đồ khối tổng quát của máy phát điều biên (AM):...9
2/. Sơ đồ khối tổng quát của máy phát đơn biên (SSB: single sideband)...10
III. CÁC MẠCH GHÉP TRONG MÁY PHÁT:...14
1/. Phối hợp trở kháng:...14
2/. Đảm bảo dải thông (D):...14
3/. Đảm bảo hệ số lọc hài cao:...14
4/. Điều chỉnh mạch ghép:...14
IV. CÁC MẠCH LỌC CƠ BẢN TRONG MÁY PHÁT:...20
1/. Mạch lọc : Γ đơn :...20
3/. Mạch lọc Π đôi:...22
V. TRUNG HÒA VAØ CHỐNG DAO ĐỘNG KÝ SINH:...25
1/. Hiện tượng trực thông và hồi ký sinh:...25
2/. Mạch trung hòa ở tần số cao (có các L ký sinh)...26
3/. Chống dao động ký sinh:...27
VI. ĐO LƯỜNG MÁY PHÁT:...27
CHƯƠNG II : GIỚI THIỆU VỀ MÁY PHÁT HÌNH...29
I. Gíơi thiệu:...29
II. Phân loại máy phát hình:...30
1. Dựa theo công suất ra:...30
2. Theo mức điều chế:...30
3. Theo loại đèn phát tầng cuối:...30
4. Theo phương pháp làm mát đèn phát tầng cuối:...30
5. Bộ chuyển đổi (bộ phiên dịch):...30
6. Các đài phát công suất thấp:...31
IIIIII. MÔ TẢ HỆ THỐNG MÁY PHÁT:...31
A. HÌNH:...31
B. TIẾNG:...32
IV. CÁC ĐẶC TÍNH VỀ CHẾ ĐỘ LAØM VIỆC CỦA MÁY PHÁT...32
V. Các bộ phận của máy phát hình:...36
1. Bộ cân bằng trễ nhóm: (group – delay – equalizer)...36
3/ Mạch kẹp mức trắng: white – clip – circuit...37
4/. Bộ sửa sai pha: differential phase corrector...37
5/. Bộ điều chế tín hiệu hình (Video Modulator):...38
6/. Bộ tổng hợp tần số (Frequency Synthesizer):...38
7/. Bộ sửa sai tuyến tính (Linearity - Corrector):...38
8/. Bộ kích thích (Exciter):...39
9/. Bộ chuyển đổi lên (Up Converter):...39
10/. Bộ sửa sai điều chế tơi pha: (incidental phase modulation corrector)...39
11/. Bộ khuếch đại: (Power Amplifier)...39
CHƯƠNG IV: SÓNG MANG – MÔI TRƯỜNG...42
VAØ ĐƯỜNG TRUYỀN...42
I. CÁC DẢI TẦN SÓNG, ĐỊNH DANH, ĐẶC TÍNH TRUYỀN VAØ QUY ĐỊNH SỬ DỤNG:...42 1. Dải tần từ : (3 ÷ 30) KHz...42 2. Dải tần từ: (30 300) KHz...43 3. Dải tần từ: (300 ÷ 3000) KHz...43 4. Dải tần từ: (3 ÷ 30) MHz...43 5. Dải tần từ: (30 ÷ 300) MHz...43 6. Dải tần từ : (300 ÷ 3000) MHz...44 7. Dải tần từ: (3 30) GHz...44 8. Dải tần từ: (30 ÷ 300) GHz...45 9. Dải tần từ: (103 ÷ 107) GHz...45
II. MÔI TRƯỜNG TRUYỀN THÔNG TIN:...46
A). MÔI TRƯỜNG TRUYỀN TIN HỮU TUYẾN:...46
1. Đôi dây dẫn điện xoắn:...46
2. Cáp đồng trục:...46
3. Sợi quang:...47
B. MÔI TRƯỜNG TRUYỀN VÔ TUYẾN:...48
1. Sóng dài:...48
2. Sóng trung:...48
3. Sóng ngắn:...49
4. Sóng VHF, UHF:...49
5. Sóng UHF, SHF, EHF:...50
CHƯƠNG V: KỸ THUẬT ĐIỀU CHẾ...51
(MODULATION)...51
I. KỸ THUẬT ĐIỀU BIẾN: (Amplitude Modulation)...51
1/. Định nghĩa:...51
2/. Phổ tần và bề rộng dải tần:...53
3. Sự phân bố công suất trong sóng đã điều biến:...54
4. Trường hợp tín hiệu điều biến là tín hiệu phức tạp:...55
5. Các kỹõ thuật truyền sóng điều biên:...56
II. ĐIỀU CHẾ ĐƠN BIÊN (SSB: Single Side Band)...58
A. ƯU VAØ KHUYẾT ĐIỂM CỦA ĐIỀU CHẾ ĐƠN BIÊN:...58
1. Độ rộng dải tần giảm một nửa:...58
B. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ ĐƠN BIÊN:...59
1. Phương pháp lọc và phương pháp tổng hợp:...60
2. Phương pháp quay pha:...63
II. CÁC MẠCH ĐIỀU BIẾN BIÊN ĐỘ:...63
1/. Mạch điều biến mức thấp:...63
2. Mạch điều biến mức cao:...66
3. Vi mạch điều biến:...67
III. KỸ THUẬT ĐIỀU BIẾN GÓC:...67
1. Định nghĩa:...67
2. Quan hệ giữa kỹ thuật điều biến tần số với điều biến pha:...69
3. Dải thông của mạch khuếch đại sóng điều biến góc:...71
4. Công suất trung bình sóng điều biến góc:...72
A . MẠCH ĐIỀU TẦN TRỰC TIẾP:...74
2 / Điều tần bằng Diode Tunel:...78
3/ Điều tần bằng Varicap:...80
B) CÁC MẠCH ĐIỀU PHA: (PM: PHASE MODULATION)...83
1/ Điều chế pha theo Amstrong:...83
2) Mạch điều chế pha dùng mạch lọc:...85
C) ỔN ĐỊNH TẦN SỐ TRUNG TÂM CỦA TÍN HIỆU ĐIỀU TẦN:...86
1/. Đối với điều tần trực tiếp bằng thạch anh:...86
2/. Sử dụng thạch anh làm bộ tạo dao động để ω0 = Const:...86
3/. Nguồn cung cấp:...87
4/. Cách thức thực hiện:...87
5/. Sử dụng hệ thống tự động điều chỉnh tần số (AFC):...88
Hệ số điều chỉnh của AFC:...89
6/. Sử dụng hệ thống tự động điều chỉnh tần số pha (AFC - P):...90
D. VÒNG KHÓA PHA PLL: (Phase Locked Loops)...91
I/. NHỮNG ƯU VAØ NHƯỢC ĐIỂM CỦA VÒNG KHÓA PHA (PLL):...91
1. Khả năng hoạt động ở tần số cao:...91
2. Sự độc lập về khả năng chọn lọc và điều hưởng tần số trung tâm:...91
3. Dễ dàng trong việc điều hưởng:...91
II. SƠ ĐỒ KHỐI VAØ NGUYÊN LÝ HOẠT ĐỘNG CỦA PLL:...92
III/ CÁC KHỐI CƠ BẢN CỦA PLL:...94
1. Bộ tách sóng pha:...94
2. Bộ lọc thông thấp (LTT):...96
3. Bộ tạo dao động được điều khiển bằng điện áp: VCO (Voltage Controlled Oscilator)...96
CHƯƠNG VI: CÁC VẤN ĐỀ VỀ MẠCH DAO ĐỘNG...98
I/. CÁC VẤN ĐỀ CHUNG VỀ MẠCH DAO ĐỘNG:...98
1. Đặc điểm của các mạch dao động:...98
2. Điều kiện dao động: bộ tạo dao động thường gồm hai khối:...99
3. Ổn định biên độ và tần số dao động:...100
A. MẠCH DAO ĐỘNG BA ĐIỂM ĐIỆN CẢM (HARLEY):...103
B. MẠCH DAO ĐỘNG 3 ĐIỂM ĐIỆN DUNG: (COLPITS)...106
I. CÁC MODE HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN
LỚP C DÙNG TRANSISTOR:...108
A. SƠ ĐỒ TƯƠNG ĐƯƠNG CỦA TRANSISTOR Ở CÁC DẢI TẦN SỐ KHÁC NHAU:...108
1. Sơ đồ tương đương transistor ở dải tần số thấp:...108
2. Sơ đồ tương đương cua Transistor ở tần số trung bình:...110
3. Sơ đồ tương đương của transistor ở tần số cao:...111
B. CÁC MODE HOẠT ĐỘNG CỦA BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN DÙNG TRANSISTOR:...113
1/. Chế độ kém áp:...113
2/. Chế độ khóa Transistor:...113
3/. Chế độ quá áp:...113
4/. Chế độ tới hạn:...113
II. BỘ KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN DÙNG TRANSISTOR:...113
1. Bộ khuếch đại công suất cao tần dùng Transistor ở chế độ kém áp mắc Emitter chung (EC)...113
2. Các bước thiết kế:...118
CHƯƠNG VIII: LÝ THUYẾT VỀ ANTEN PHÁT HÌNH...121
I. SỰ TRUYỀN SÓNG RADIO TRONG KHÔNG GIAN:...121
1. Khái niệm về sóng Radio:...121
2. Truyền lan sóng Radio:...125
3. Truyền lan sóng cực ngắn:...129
II. CẤU TRÚC VAØ ĐẶC TÍNH CỦA ANTEN- FIĐƠ:...130
1. Các đặc tính của anten:...131
2. Aûnh hưởng của mặt đất đối với anten:...134
CHƯƠNG IX: THI CÔNG MỘT MÁY PHÁT HÌNH RF CÓ CÔNG SUẤT NHỎ...135
I. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT MÁY PHÁT HÌNH RF THỰC TẾ:...135
II. CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRÊN:...135
1. Khối đầu vào tiền khuếch đại tín hiệu hình:...135
2. Khối dao động cao tần:...135
3. Khối đều chế tín hiệu âm tần:...136
4. Khối trộn:...136
5. Mạch lọc thông thấp:...136
6. Mạch lọc thông cao:...136
7. Mạch tiền khuếch đại công suất cao tần:...136
8. Khối khuếch đại công suất cao tần cuối cùng:...136
III. TÍNH TÓAN CÁC KHỐI CHÍNH TRONG MẠCH CỦA MÁY PHÁT HÌNH RF:...136
1. Mạch khuếch đại tín hiệu hình vào: (Video in)...136
2. Mạch dao động cao tần:...138
3. Tính tóan cho mạch điều chế âm tần:...139
4. Tính toán cho mạch khuếch đại cao tần và anten phát:...141
5. Chọn chiều dài anten phát và tính công suất bức xạ:...143
IV. SƠ ĐỒ NGUYÊN LÝ CỦA MÁY PHÁT HÌNH RF THỰC TẾ:...144