Khối kích thích

3. Sơ đồ khối của máy phát JRS-501J

3.1 Khối kích thích

khối kích thích NMA-73D bao gồm các phân chính sau -Mạch tổng hợp tần số sử dụng mạch điều tần

-Mạch xử lý tín hiệu vào -Mạch đổi tần

Những mạch này tơng ứng với vị trí ở trên mảng mạch in khối kích NMA-73D có thể hoạt động ở bất kỳ chế độ nào trong các chế độ sau: A1, A2H,, A3H ,A3J và F1 mạch điều tần của khối kích NMA-73D sử dụng mạch vòng khoá pha PLL

Mạch này có thể tạo ra tần số rất chính xác trong khoảng từ 1,6ữ29,999MHz những tấn số trong khoảng từ 1,6ữ29,999MHz có thể đợc đặt bởi sự lựa chọn mã tần đa vào từ mạch ngoài việc đặt trớc mã tần này đợc chỉ ra trên bảng hiển thị đợc cung cấp trên mặt Panel của khối kích NMA-73D

CNM

Sơ đồ khối của khối kích NMA-73D

EFB Input Điều Chế 2 KHz 100 KHz 500 KHz CAS- 17B CNM 30A CNM- 18E CFF - 52B CNC- 13B CNM-10A Cristorr ocilator CHC -2 CMG-18B CMG19 CMG – 49B CMG – 20B FS Key 80MHz Output 1MHz Signal

Ta xét chức năng của các khối trong khối kích thích

3.1.1 Mạch tạo tần số tham chiếu (HC-2Reference) mạch này có khả năng tạo ra 5 loại tần số tham chiếu là 2KHz, 100KHz, 5MHz, và 80MHz. đ ợc tạo ra bởi bộ chia hoặc nhân tần từ tần số 1 MHz của bộ dao dộng nội, bộ dao động tinh thể này cho ra tần số chính xác và ổn định đ ợc trang bị với 1 lò nhiệt tĩnh với độ lệch tần đợc duy trì 1X10-8 (0,01PPM) với nhiệt độ xung quanh 100c

ữ600c do vậy các tần số rẽ nhánh 2KHz,500KHz, 5MHz 80MHz có thể thu đ ợc bởi bộ chia và nhân cũng có độ chính xác 1X 10-8

Sơ đồ khối của mạch tạo tần số tham chiếu

3.1.2 mạch dao động nội suy 1 CMG-18B

Mạch dao động nối suy 1 là một mạch tổng hợp tần số sử dụng mạch vòng khoá pha PLL mạch này xác định 3 trọng số cuả tần số phát 100KHz,10KHz,và 100Hz Sơ đồ khối 1MHz Crystal oscillator X5 X4 X2 X2 : 5 :10 : 5 : 2 5MHz 2khz 100k hz 500khz 80MHz fvco fvd Từ CH – 2 fref =2KHz fref PD LPF VCO : M VD (: N ) 10KHz 1KHz 0.1KHz fout fvco = 10002~12000KHz f out = 500.1~600.0KHz N = 500.1~600.0KHz

+Trong đó PD tách sóng pha +LPF Lọc thông thấp

+VCO bộ dao động điều khiển bằng điện áp VD : bộ chia với hệ số chia biến đổi

Xét chức năng các khối.

a) Bộ dao động điều khiển bằng điện áp VCO

Bộ dao động điều khiển bằng điện áp có thể thay đổi tần số dao động nội bởi sự thay đổi điện áp đặt vào diốt biến dung

b) Mạch chia với hệ số chia biến đổi

Mạch này chia tần số dao động nội fvco của bộ dao động điều khiển bằng điện áp với tỷ số chia là N bằng cách chọn mã tần.

c) Mạch tách sóng pha

Mạch tách sóng pha sẽ so sánh tần số tham chiếu fref với tần số fvd là tần số thu đợc bởi việc chia fvco theo tỷ số 1/N bởi bộ chia biến đổi. Nó so sánh về pha của chúng nh vậy đầu ra của bộ tách sóng pha có thể thu đợc một tín hiệu phù hợp với tần số và pha

d) Bộ lọc thông thấp

Tín hiệu từ bộ tách sóng pha đợc đa vào bộ lọc thông thấp lọc bỏ xuyên nhiễu và biến đổi thành tín hiệu 1 chiều nhằm điều khiển điện áp bias điện áp này đặt vào diốt biến dung để điều chỉnh tần số ra bộ VCO

Bộ dao động nội suy 1 là một dạng vòng lặp khép kín VCO-VD-PD-LPF-VCO

Khi hai tần số đợc cung cấp tới bộ tách sóng pha thờng gọi là tần số fref

và tần số fvd của bộ chia biến đổi trùng nhau cả về tấn số và pha. lúc này vòng lặp đợc khoá pha.

Khi vòng lặp đợc khoá pha thì tần số dao động fvco của bộ dao động điều khiển bằng điện áp có thể đợc tách theo công thức sau:

fvco =N X fref

Việc chia tỷ số N của bộ chia biến đổi đợc xác định bởi sự lựa chọn mã tần.

Trong bộ dao động nội suy 1 tần số dao động fvco của hệ dao động điều khiển bằng điện áp trở thành

fvco = 10002ữ12000KHz với N=5001ữ6000 fref = 2KHz

hơn nữa tần số fvco lại đợc cho qua bộ chia với hệ só chia cố định 1/20 nhằm thu đợc tần số theo yêu cầu. Nh vậy tần số ra của bộ dao động nội suy 1 trở thành

fout = fvco/ 20=5001ữ6000KHz

Quan hệ giữa tần số phát, sự lựa chọn mã tần, tần số ra của bộ dao động nội suy 1 và tỷ số chia Ncủa bộ chia biến đổi đợc chỉ ra theo bảng sau

3.1.3 Bộ dao động nội suy 1 (CMG-19)

bộ dao động nội 1 là một mạch để biến đổi tần số trong khoảng 500.1ữ6000KHz thu đợc bởi bộ dao động nội suy 1 CMG-18B thành 80.5001ữ80.6000 KHz sử dụng tần số chuẩn 80MHz đợc cung cấp từ mạch CHC-2. Trong mạch này vòng lặp khoá pha cũng đợc sử dụng

Sơ đồ khối CMG-19

Khi vòng lặp đợc khoá pha thì tần số ra fout của bộ dao động nội suy 1 có thể đợc đa ra theo công thức sau :

fout = 80MHz+ fa

Trong đó fa = 500.1ữ6000KHz

Nếu vòng lặp của bộ dao động nôi suy 1 CMG-18B hoặc của bộ dao động nội 1 CMG-19 là không đợc khoá pha điều kiện này đợc tách bởi việc sử dụng cổng AND và đợc hiển thị bởi việc sử dụng đèn LED.

Nếu 1 trong 4 vòng lặp của bộ dao động nội suy1 bộ dao động nội 1 bộ dao động nội suy2 bộ dao động nội 2

Là không đợc khoá. Điều kiện này đợc tách bởi việc sử dụng cổng AND. Nh trờng hợp trên nó đợc hiển thị bởi đèn LED

Do vậy không có tín hiệu ra của khối kích thích NMA-73D 3.1.4 Bộ dao dộng nội suy 2 CMG-49B

Bộ dao động nội suy 2 là một mạch tổng hợp tần số sử dụng mạch vòng khoá pha

Mạch này tạo ra 1 tần số để xác định 1 trọng số của tần số phát 100KHz f out Từ CMG-18B fa = 500.1~600.0KHz PD LPF(2) VCD AMP f ref=80MHz Từ CHC-2 MIX LPF(1) f out = 80.5001~80.600MHz

fref1=100KHz fout fref2=80MHz fout = 81.6-82.5MHz N = 16-25 8 4 2 1 100KHz

Quan hệ giữa tần số phát, sự lựa chọn mã tần, tần số ra của CMG-49B và tỷ số chia N của bộ chia biến đổi đợc chỉ ra trong bảng 6-52

3.1.5 Bộ dao động nội suy 2 CMG-20B

Bộ dao động nội 2 là mạch tổng hợp tần só sử dụng mạch vòng khoá pha mạch tổng hợp tần số này để xác định 2 trọng số của tần số phát 10MHz và 1MHz Sơ đồ khối PD LPF(2) VCO AMP MIX LPF(1) Điều Chế fout

fref =500KHz PD LPF(2) VCO AMP

MIX LPF1 VD(ữN) Mữ M=2 fa=81.6- 82.5MHz fout=87,2∼1. 155MHz N=5≈33 10MHz 1MHz

Khi vòng lặp đợc khoá pha thì tần số ra của bộ dao động nội suy 2 đợc tính nh sau:

fout = fa+ (500KHzxMxN)

Trong đó f(a)=81,6 ữ82,5 MHz M=2,N=5ữ33

Việc chia tỷ số N của bộ chia có hệ số chia biến đổi đợc xác định bởi sự lựa chọn mã tần. Quan hệ giữa tần số phát, sự lựa chọn của bộ dao động nội 2 CMG - 20B và tỷ số chia của bộ chia có hệ số chia biến đổi đ ợc chỉ ra theo bảng sau

3.1.6 Mạch điều chế tín hiệu SSB CNM-18E

Mạch điều chế tín hiệuSSB CNM-18E bao gồm các thành phần cơ bản sau. -Mạch điều chế -Mạch lọc -mạch khuyếch đại Sơ đồ khối: hoạt động của mạch -mạch điều chế

để điều chế tín hiệu SSB trong sơ đồ này ngời ta sử dụng mạch điều chế cân bằng

Tín hiệu sóng mang với tần số 5MHz đợc điều chế bởi mạch điều chế cân bằng với tín hiệu AF. Đầu ra của bộ điều chế cân bằng có 3 loại tín hiệu là: Biên tần dới, tín hiệu sóng mang biên tần trên, trong 3 loại tín hiệu thu đợc từ mạch điều chế, tín hiệu sóng mang có thể đợc nén (loại bỏ) bằng cách điều chỉnh biến trở Carrier Null

Do vậy tín hiệu ra của bộ điều chế pha gồm biên tần trên và biên tần dới -Mạch lọc:

Tín hiệu ra của bộ điều chế đợc cung cấp tới bộ lọc tinh thể. mạch lọc tinh thể này chỉ cho qua biên tần dới loại bỏ biên tần trên. Do vậy đầu ra của bộ lọc tinh thể ta thu đợc tín hiệu đơn biên (SSB) biên tần dới

Để hiểu hoạt động của mạch ta phân tích mạch tín hiệu SSB, CNM-18E Tín hiệu sóng mang với tần số 5MHz tại J38 thông qua bộ đệm TR3 đ a vào chân 8 của IC1 ,IC1 làm nhiệm vụ điều chế tín hiệu sóng mang với tín hiệu

MOD FIL AMP out

AF Singnal

Carrier Signal Carrier null CW Key and PTT

Điện áp 12VDC thông qua R23 và R24 để định thiên cho TR3 thông qua K2,R1 đến chân 7 cung cấp cho IC1

Qua L3 đến chân 8 cung cấp cho IC1

Đầu ra của I4 tại chân 6,9 đợc ghép thông qua biến áp T1 thông qua mạch lọc hình π bao gồm R11,, R12,,R13 đa đến bộ lọc thông thấp ta thu đợc tín hiệu đơn biên biên tần dới. Sau đó đa vào bộ khuyếch đại qua chân 1 của IC1. Tín hiệu ra đợc ghép thông qua biến áp T2

3.1.7 Bộ kết hợp CFF-52B Bộ kết hợp bao gồm :

-Mạch khuyếch đại tín hiệu sóng mang -Mạch khuyếch đại tín hiệu đơn biên

-Mạch tự động điều khiển mức và một mạch kết nối khuyếch đại tín hiệu sóng mang và tín hiệu đơn biên

Sơ đồ khối của bộ kết hợp nh sau:

-Mạch khuyếch đại tín hiệu sóng mang

Tín hiệu sóng mang với tần số 5MHz cung cấp từ mạch tạo tần số tham chiếu CHC- 2đợc gửi tới mạch tích hợp CA 3028A nhằm khuyếch đại tín hiệu sóng mang

Mạch khuyếch tích hợp CA308A đợc điều khiển ON-OFF bởi tín hiệu CWKEY và tổ hợp tín hiệu PTT

-Tín hiệu sóng mang tần số 5MHz đợc khuyếch đại bởi mạch tích hợp. Sau đó cho qua bộ ATT(1) bộ này sẽ xác định tín hiệu sóng mang phù hợp với chế độ phát và mức tơng ứng.

Mạch ATT bao gồm 6 mức nh sau ODB,6DB,16DB,20DB và 26DB -Mạch khuyếch đại tín hiệu đơn biên

AMP ATT(1) AMP ATT(2) AMP ALC Lựa chọn mức sóngmang Tín hiệu đơn biên Tín hiệu sóng mang CW key and PTT Lựa chọn mức tín hiệu đơn biên CW key and PTT Tín hiệu ALC

Tín hiệu này đợc cung cấp từ bộ điều chế tín hiệu SSB CNM-18E. Sau đó nó đợc cho qua bộ ATT(2). Tại đây nó đợc làm suy giảm để phù hợp với chế độ phát và mức tơng ứng

Mạch ATT2 bao gồm 4 mức sau: ODB,1DB,6DBvà 7DB -Tự động điều chỉnh mức

Khi có một tín hiệu vào quá mức cho phép theo danh nghĩa gửi tới tầng khuyếch đại công suất ,tín hiệu tự động điều khiển mức đợc cảm biến bởi bộ cảm biến trong phần khuyếch đại công suất đa về bộ kích NMA-73D do vậy mức tín hiệu vào khối kích sẽ đợc giảm xuống.

3.1.8 Bộ đổi tần CNC - 13B

Bộ đổi tần CNC-13B bao gồm bộ trộn 1, bộ trộn 2 và mạch khuyếch dại điều khiển bằng điện áp

Sơ đồ khối của bộ đổi tần

Bộ đổi tần CNC-13B bao gồm:

-Mạch trộn cân bằng 1 (Mix1)CHE 24B -Mạch trộn cân bằng 2 (Mix 2) CHE-36 -Bộ lọc thông dải

-Bộ lọc thông thấp -Bộ lọc thông cao

-Mạch khuyếch đại điều khiển bằng điện áp Hoạt động của các khối

Bộ trộn lần 1:

Tín hiệu sóng mang với tần số 5MHz đợc đa dến từ bộ kết hợp CFF-52B. Mạch trộn tần lần một sẽ trộn tín hiệu này với tần số dao động nội 1. CMG-19 với tần số BPF 1st MIX 2ndMIX LPF VCA HPF 16∼29.99MHz 5MHz từ CFFữ52B

Tín hiệu hồi tiếp đường bao Từ CMM-10A Từ CMM-20B 80.500ữ8.6000MHz 87.2-115.5MHz Out put 1.6 - 29.999MHz

80.500ữ86.600MHz. Tín hiệu đầu ra của mạch trộn đợc đa qua bộ lọc dải ta thu đợc 2 dải biên tần với biên tần dới từ 75.5001ữ75.600MHz và biên tần trên từ 85.5001ữ85.6000MHz

Hơn nữa 2 tín hiệu này đợc đa tới bộ lọc băng gồm L-C để lọc lấy tần số 85.500ữ85.600MHz. Tín hiệu này lại đợc trộn 1 lần nữa ở bộ trộn 2 (Mix2) với tần số dao động nội(2) 872ữ155.5MHz đợc đa đến từ bộ dao động nội (2) đầu ra của bộ trộn 2 thu đợc tín hiệu trộn. Tín hiệu trộn gồm thành phần cộng và thành phần trừ. Sau đó chúng đợc đa qua mạch lọc thông thấp LPF gồm L-C mạch lọc thông thấp sẽ lọc lấy thành phần hiệu với tần số 1,6ữ29,999MHz. Đó chính là tần số ra của bộ đổi tần

-Bộ điều khiển hệ số khuyếch đại bằng điện áp

Bộ điều khiển hệ số khuyếch đại có khả năng thay đổi hệ số khuyếch đại phù hợp với điện áp. Điện áp điều khiển này gồm điện áp 1 chiều xác định mức tín hiệu ra của bộ đổi tần CNC - 13B

Điện áp xoay chiều để điều khiển tín hiệu hồi tiếp đờng bao EFB

3.1.9 Mạch điều khiển tín hiệu hồi tiếp đ ờng bao CMM-10A EFB controller

Tín hiệu ra của bộ kích NMA-73D đợc khuyếch đại tuyến tính ở bộ khuyếch đại cuối cùng, hệ thống hồi tiếp đờng bao (EFB) đợc cung cấp để cải thiện tính tuyến tính của hệ thống khuyếch đại

Hoạt động:

Nó sẽ so sánh đờng bao tín hiệu ra của bộ kích NMA-73D với đờng bao tín hiệu ra của tầng khuyếch đại cuối cùng bằng việc sử dụng một bộ khuyếch đại vi sai đa ra sai lệch. Tín hiệu sai lệch đợc khuyếch đại, sau đó đợc tách nhờ bộ chia. Tín hiệu này đợc chồng lên tín hiệu một chiều (tín hiệu đặt mức cho bộ kích). Sau đó tín hiệu đầu ra đợc đa đến điều khiển bộ điều khiển hệ số khuyếch đại của mạch bằng điện áp VCA

Nh vậy tín hiệu từ bộ đổi tần đợc đa qua bộ VCA rồi đa đến bộ khuyếch đại công suất hệ số khuyếch đại của VCA phụ thuộc vào tín hiệu hồi tiếp (EFB) từ đầu ra tầng khuyếch đại công suất khuyếch đại phản hồi về kết quả là EFB sẽ bù hệ số khuyếch đại của tầng khuyếch đại công suất và triệt méo phi tuyến . Do đó nó ổn định hệ số khuyếch đại chống nhiễu xuyên điều chế

+

-Hệ thống hồi tiếp đờng bao EFB sẽ hồi tiếp biên độ tín hiệu từ đầu ra của bộ khuyếch đại công suất tới khối khích thích để giữ cho hệ khuyếch đại của tầng khuyếch đại công suất là không đổi nên tín hiệu đầu ra sẽ ổn định và có thể bù méo phi tuyến.

3.2 khối khuyếch đại công suất NAH-6j

3.2.1 Nhiệm vụ yêu cầu đối với tầng khuyêch đại công suất

Tín hiệu sau khi đã đợc sử lý đợc đa đến đầu vào của tầng khuyếch đại công suất, tầng này có nhiệm vụ khuyếch đại tín hiệu với công suất yêu cầu để đa ra tải tiêu thụ. Với nhiệm vụ này thì yêu cầu chung đối với tầng khuyếch đại công suất nh sau.

-Tín hiệu đầu ra phải có công suất lớn có thể dới dạng dòng hoặc áp. -Méo phi tuyến gây ra bởi bộ khuyếch đại công suất phải ở mức độ cho phép đảm bảo độ trung thực của tín hiệu

-Phải làm việc đợc với tín hiệu có tần số cao và biến đổi trong một dải rộng.

-Lợng hài tạo ra phải có biên độ nhỏ theo yêu cầu -Hiệu suất cao

DC signal

CMM – 10A EFB Controller 2nd MIX LPF VCA HPF LPA + - +- CNC – 13B Frequency Converter

-Có khả năng tự động điều chỉnh hệ số khuyếch đại để đảm bảo mức công suất ra ổn định.

Trong các máy phát đời cũ thì phần tử công suất đợc sử dụng trong các bộ khuyếch đại công suất lớn thờng là các đèn điện tử . Chúng có thể làm việc ở dải tàn rộng với tần số rất cao và cung cấp công suất ra lớn để tăng công suất và triệt hài ngời ta tiến hành ghép các đèn điện tử với nhau (song song hoặc nối tiếp) với việc sử dụng các đèn điện tử cho tầng khuyếch đại công suất nh trên