Mục này hướng dẫn thi công mạch in mạch micro không dây. Đây là mạch phát tần số FM (tần số sóng vơ tuyến loại điều chế biên độ sóng mang cao tần – Frequency Modulation). Sử dụng micro điện dung cỡ nhỏ để tạo dữ liệu đầu vào mạch phát.
Bài tốn
Thiết kế mạch micro khơng dây sử dụng điện áp 3Vdc.
Yêu cầu:
Mạch được thiết kế chính xác, hoạt động tốt. Giải thích được nguyên lý hoạt động của mạch. Tiết kiệm chi phí thiết kếvà thi cơng.
Tổng quan
Tần số sóng FM trải dài từ 88.1MHz đến 108.1MHz do đó băng thơng rất lớn với 200KHz và khoảng 100 kênh băng tần (mỗi kênh được dự trù tần số phủ tối đa 2KHz gồm cả khoảng băng thơng an tồn cho kênh).
Loại tần số này được sử dụng cho thu phát thanh.
Để truyền và nhận dữ liệu thông qua băng tần FM cần tối thiểu một mạch phát và một mạch thu sóng FM. Dữ liệu được mã hóa, điều chế và trộn vào sóng mang cao tần để mạch phát phát đi xa, ở mạch thu điều chỉnh tần số sao cho cộng hưởng với tần số ở mạch phát nhằm bắt được kênh tần số đang được truyền đi từ mạch phát. Khi đó, dữ liệu ở mạch thu được giải điều chế và giải mã, khuếch đại để khôi phục lại dữ liệu nguyên thủy ở mạch phát. Trong một số trường hợp, kỹ thuật thu phát sóng FM cịn sử dụng quá trình kiểm tra và sửa lỗi do nhiễu gây ra làm sai khác dữ liệu truyền.
Trong mục này chỉ hướng dẫn thi cơng mạch phát sóng FM, ta sử dụng máy cassette (máy Radiocó kênh FM) đểlàm mạch thu FM.
Hình 3.15. Sơ đồ khối mạch phát sóng FM
1. Mạch nguyên lý
1.1. Mạch nguyên lý tham khảo
Hình 3.16. Sơ đồnguyên lý mạch micro không dây
1.2. Thiết kế mạch nguyên lý
Thực hành vẽ mạch nguyên lý theo các bước sau: - Tạo Project, định dạng trang vẽ
- Lấy linh kiện, sắp xếp vàhiệu chỉnh linh kiện - Nối đường mạch, tạo điểm nối và ghi nhãn - Kiểm tra sơ đồ mạch nguyên lý
Thư viện các linh kiện:
Tên linh kiện Tên thư viện
Transistor C1815 Transistor\2SC1815
Con2 Connector\CON2
Điện trở Discrete\R
Tụ phân cực Discrete\Cap
Tụ không phân cực Discrete\Cap NP Tụ thay đổi điện dung Discrete\Capacitor Var
Cuộn dây Discrete\Chock
Antenne Discrete\Antenna
Nguồn Vdc PSPice\Source\Vdc
GND Place ground\GND Capsym
Yêu cầu: Trình bày nguyên lý hoạt động của mạch.
2. Mạch in
2.1. Thiết kế mạch in
Thực hành vẽ mạch in theo các bước sau: - Liên kết footprint và tạo file Netlist - Tạo bản vẽ Layout
- Sắp xếp linh kiện - Vẽ mạch
- Hoàn thiện bo mạch
- Đo kích thước và in ấn bo mạch Lưu ý:
+ Khảo sát kích thước các linh kiện để bốtrí phù hợp, tránh hiện tượng chồng lấn linh kiện sau khi hàn: Transistor, tụ điện, connector.
+ Bố trí antenna là dây dẫn bằng đồng đặt phía cạnh bo mạch để tránh nhiễu từ các linh kiện trong mạch.
+ Không bố trí đường mạch đi bên dưới các vịng dây của cuộn dây L1, L2, L3.
+ Bố trí tụ thay đổi điện dung tại vị trí thích hợp để tiện điều chỉnh bằng vít dẹt (nếu sử dụng hộp chứa).
2.2. Thi công mạch in
Thi công bản mạch in theo các bước sau:
- Chuẩn bị nguyên phụ liệu - In bản mạch
- Gia công phay, rửa mạch
- Khoan mạch, gắn và hàn linh kiện - Kiểm tra và xửlý bề mặt mạch in
Hình 3.17. Các loại linh kiện được sử dụng trong mạch micro không dây
3. Kiểm tra, hiệu chỉnh
- Kiểm tra hoàn chỉnh bản mạch như bảo vệ bề mặt bản mạch, đấu dây, cắt chân linh kiện,…
- Kiểm tra bằng ngoại quan: quan sát các linh kiện trước và sau khi cấp điện. - Kiểm tra bằng hoạt động:
+ Cấp điện 3Vdc cho mạch micro không dây.
+ Mở máy phát FM (đài Radio, máy cassette có phát sóng FM); chọn băng tần FM.
+ Cho âm thanh từ máy hát nhạc, điện thoại hay tiếng người vào đầu micro điện dụng.
+ Dùng nút chuyển kênh (nút dò đài) để chỉnh dò lấy tần số đang phát của mạch micro khơng dây. Khi có kết quả thì loa của máy phát FM (đài Radio, máy cassette có phát sóng FM) sẽ cho ra âm thanh đã được khuếch đại từ âm thanh ở đầu micro điện dung.
+ Nếu âm thanh khơng rõ hay máy phát FM khơng dị được tần số mạch micro khơng dây thì ta dùng vít dẹt chỉnh điện dung trên tụC10, sau đó dị lại tần số.
Nếu kết quả kiểm tra không đạt thì tắt điện và đo, kiểm tra lại các linh kiện, các đường mạch và chân hàn, kiểm tra cực tính linh kiện, chủng loại và giá trị linh kiện.