1. 2: SƠ ĐỒ KHỐI MÁY PHÁT
2.2.1. Nguyên lý hoạt động của khối tạo tín hiệu đơn biê n( SSB )
2.2.1.1. Mạch tạo tín hiệu SSB( CME – 252A)
Mạch này có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu đơn biên SSB với sóng mang có tần số sóng mang 455KHz . Mạch này bao gồm các mạch sau :
Mạch khuếch đại tín hiệu âm tần đã được điều chế:
Đây là mạch khuếch đại biên độ, nó thường xuyên giữ mức tín hiệu lớn nhất ngay khi đầu vào giảm so với mức quy định. Nó bao gồm các linh kiện cơ bản sau:
IC1; IC2; TR1. Tín hiệu sau khi ra chân số 7 của IC1 sẽ được đưa vào IC2 và đưa ra CD3, CD4 để nắn thành dòng một chiều để đưa vào điều khiển cực cổng của TR1, TR1 có nhiệm vụ ổn định điện áp đầu vào của tầng khuếch đại âm tần . Sao đó tín hiệu sẽ được đưa tới RV1, RV1 có nhiệm vụ điều chỉnh điện áp đưa tới tầng sau.
Chuyển mạch tín hiệu đã được điều chế âm tần :
Bộ phận này có nhiệm vụ lựa chọn 1 trong 4 tín hiệu : MIX., LINE, ALARM, TONE tùy theo chế độ phát xạ.
Mạch bao gồm IC3 (1/2), IC2 (2/2) và IC4. IC3(1/2) là bộ kết hợp tín hiệu tương tự . IC3(2/2) là bộ đếm nhị phân 2 bít. Lệnh điều khiển sẽ được lấy từ IC201 đưa tới IC3(2/2) để lấy ra lệnh đưa tới IC3(1/2) nhằm lựa chọn tín hiệu theo yêu cầu. Trong mỗi chuyển mạch tương tự IC3(1/2) và IC3(2/2) sẽ lựa chọn một trong 4 tín hiệu MIC, LINE, ALARM, TONE để đưa tới bộ khuếch đại âm tần IC4.
mạch điều chế tín hiệu SSB.
Các phần cơ bản của mạch IC5 và FL11. Mạch có nhiệm vụ tạo tín hiệu SSB với tần số sóng mang 455KHz. Tín hiệu từ IC3(1/2) và IC3(2/2) đưa ra được khuếch đại và đưa tới bộ điều chế IC5. Tín hiệu sau điều chế sẽ được khuếch đại đệm TR3 và sau đó sẽ được lọc một biên tần nhờ mạch lọc FL11.
Mạch cộng sóng mang .
Mạch này cộng tín hiệu sóng mang với tín hiệu đầu ra của mạch điều chế tín hiệu SSB tùy theo chế độ phát. Mạch bao gồm bộ điều khiển mức tín hiệu sóng
mang tạo thành từ IC7 và TR5. Tín hiệu SSB đã được lọc bỏ một bên biên tần sẽ được giữ từ mạch điều chế SSB tới IC7(1/2) thông qua R54 ÷ R46.
Với mạch thay đổi mức tín hiệu sóng mang 455KHz, tín hiệu sóng mang từ chân số 13 sẽ được đưa vào chân số 12 của IC7 thông qua cổng IC105. Sau đó nó sẽ được đưa tới mạch suy giảm gồm R64, R65 và R68. Mạch lọc thông thấp bao gồm C38 ÷ C42, L4, L5 sẽ loại bỏ thành phần hài bậc cao ra khỏi tín hiệu sóng mang dạng xung vuông để tạo thành sóng hình sin. Sóng mang 455KHz được đưa qua mạch suy giảm gồm R69, R70, R71 và đưa tới IC7(2/2). Tại đây tín hiệu được chuyển mạch tùy theo chế độ phát xạ. Việc điều khiển thông qua ATT1 và ATT2. Đầu ra của IC7(1/2) và IC7(2/2) sẽ được khuếch đại bởi TR4, TR5 sau đó sẽ được kết hợp lại. Mức biên độ của tíin hiệu đã kết hợp này được duy trì không đổi mặc dù chế độ phát xạ thay đổi .
Mạch điều khiển mức tín hiệu RF đầu ra
Mạch này có nhiệm vụ điều khiển tín hiệu RF ra khỏi khối kích thích cho mục đích đặt công suất phát đầu ra một cách độc lập đối với mỗi tần số. Mạch bao gồm một mạch khuếch đại RF điều khiển vào tạo bởi IC101, TR101, TR102. Mạch thay đổi mức điện áp DC gồm IC103, IC102.
Tín hiệu điều chế được đưa vào chân số 9 của IC101 để điều khiển mức tín hiệu RF ra của IC101. Đầu ra của IC101 được khuếch đại bởi mạch khuếch đại tín hiệu RF bao gồm TR101 và TR102. Sau đó tín hiệu được đưa ra chân J1.
Mức tín hiệu DC được đưa vào chân số 4 của IC208 đưa tới chân số 5 của IC103 để thay đổi chế độ phát xạ FULL/MED/LOW. IC103 sẽ lựa chọn tín hiệu theo mức phát xạ như sau:
+ Nếu chế độ phát xạ là FULL nó sẽ được quyết định bởi một đường tín hiệu ATT1,ATT2 từ IC201 tới TR6 thông qua TD10. Tại đây tín hiệu sẽ được khuếch đại ổn định và đưa tới chân số 4 của IC102.
+ Nếu chế độ phát là MED/LOW thì nó sẽ được điều khiển bởi đường tín hiệu ATT1, ATT2 từ IC201 tới RT7 thông qua TD11. Tín hiệu này sẽ được đưa tới chân số 5 của IC102.
Tín hiệu đầu ra của IC102 sẽ được khuếch đại bởi IC103. tín hiệu này sẽ được gữi tới bộ lọc tần thấp IC104 và đưa tới chân số 9 của IC101 để điều khiển mức phát xạ. Việc lựa chọn sẽ được điều khiển thông qua tín hiệu KEY.
g. Mạch xác định mức tín hiệu RF đầu ra
Mạch này bao gồm TR103, TR104, và CD102. Mạch có nhiệm vụ giám sát mức tín hiệu RF ra khỏi bộ tạo tín hiệu SSB.
2.2.1.2. Bộ tổng hợp tần số CNC – 251A .
Nguyên lý tổng hợp tần số trong máy phát.
- Bộ đổi tần số bao gồm : Mạch biến đổi tần số và mạch dao động nội.
- Việc biến đổi tần số phát được thể hiện bằng bộ dao động nội bằng bộ tổng hợp tần số. Tần số phát có thể được đặt ở mức nhảy 100Hz giữa 1,6MHz với 27,5MHz.
Hình 2.2 Sơ đồ bộ tổng hợp tần số CNC – 251A
- Mạch trộn thứ nhất trộn tín hiệu SSB 455KHz và tín hiệu 70MHz của bộ dao động nội thứ nhất.
Từ các đầu ra kết hợp, bộ khuếch đại trung tần lựa chọn một tín hiệu SSB với sóng mang 70,455MHz là tổng của các tín hiệu dùng FL1.
- Tín hiệu ra của bộ khuếch đại IF được trộn bởi mạch trộn thứ 2 với tín hiệu của bộ dao động nội thứ 2 có tần số 72,055MHz ÷ 97,955MHz. Yếu tố đầu ra từ bộ trộn thứ hai bao gồm thành phần tín hiệu SSB 70,455MHz thành phần tần số dao động nội thứ 2, thành phần tần số chung và các thành phần tần số khác. Tuy nhiên thành phần tần số khác được lựa chọn để dùng các đặc tính tần số của bộ này trở thành yếu tố đầu vào từ bộ đổi tần.
- Mạch dao động nội tạo các tín hiệu tần số từ bộ dao động nội thứ nhất hoặc thứ 2 cần cho việc biến đổi tần số và sóng mang 455KHz cần cho mạch tạo tín hiệu SSB.
- Sóng mang 455KHz có được bằng cách phân tích tín hiệu 72,08MHz từ vòng khóa pha (PLL) gồm VCO1 và IC101 theo tỉ lệ 1:160.
- Tần số chuẩn của PLL là 20MHz có được từ bộ dao động tinh thể có độ ổn định cao (OSC1). Do đó tần số 455KHz có được độ ổn định.
1st MIX IF AM B.P.F 2nd MIX L.P.F 455kHz 70Mhz 70,45KHz 72.055- 97,955Mhz Exeiter Out put 1,6 -27,5Mhz To RF Detecter circuit
- Tần số 70MHz của bộ dao động nội thứ nhất có được từ PLL gồm VCO và IC201. Tần số chuẩn của PLL cũng dùng tín hiệu ra của OSC1 và tần số ra 70MHz.
- Tần số của bộ dao động nội thứ 2 nhờ dùng vòng khóa pha (PLL). Mạch điện bao gồm PLL thứ nhất tạo bởi VCO3 và IC301, PLL thứ hai tạo bởi VCO4 và IC401. PLL thứ nhất quyết định 3 tân số thấp ( 100Hz, 1Kz và 10KHz). PLL thứ 2 quyết định 3 tần số cao ( 100KHz, 1MHz và 10MHz) của tần số phát.
- IC301 là một phần của PLL thứ nhất gồm hai bộ chia biến thiên để chia tần số chuẩn và tần số dao động VCO, và 1 bộ so pha tỷ lệ chia của bộ chia lập trình được xác định bởi chuổi dữ liệu đầu vào D3 tới chần DA. Bộ chia đối với tân số chuẩn được đặt ở tỷ lệ 1 : 250. Bộ này được dùng để chia tần số 50MHz ổn định cao đưa đến từ OSC1 để có được tần số 20KHz cung cấp cho bộ so pha trong IC301. Bộ chia đối với tân số dao động của VCO có thể đạt được giữa 1/5550 và 1/6549. Tần số dao động ở đầu ra VCO3 được chia và đưa tới bộ so pha mẫu số 5550 tương ứng với 3 tần số thấp của tần số phát. Mẫu số 6549 tương ứng với 99,9KHz. Khi PLL ở trạng thái khóa pha tần số dao động của VCO3 bằng mẫu thức tỷ lệ chia của VCO nhân với tần số chuẩn 20KHz hay là ( 5550 ÷ 6549 )x 20KHz = 111000 ÷ 130980KHz.
- Tần số dao động của PLL thứ nhất được chia dùng bộ chia biến đổi IC304. Tỷ lệ chia của IC304 được xác định bởi chuổi dữ liệu D4 đưa đến chân DA. Chuỗi dữ liệu D4 giống như tỷ lệ chia đưa đến PLL thứ 2. Đầu ra của IC304 được chia với tỷ lệ 1/4 bởi IC. Sau đó thành phần đa hài bị khử bởi LPF gồm C362, C363 và L361 đến L364. Sau đó được dùng cho bộ trộn IC306, IC306 trộn tần số ra đã được chia với tần số 50MHz từ OSC1. Do đó D4 điều khiển việc phân chia giữa 715 và 998, nó được chia một lần nữa theo tỷ lệ 1/4 để có được tần số ra ở khoảng 27,8KHz÷ 5,8KHz . Đầu ra IC306 được dùng cho BPF FL301 và do đó nó có thể đưa ra tần số từ 5027.8KHz ÷ 5045,8 KHz là tần số 5MHz đã được kết hợp với yếu tố đầu ra của FL 301 được khuếch đại bởi TR351 và TR352 và được dùng cho IC401 như là tần số chuẩn của PLL thứ 2.
- PLL thứ 2 gồm có IC401, chia tần số chuẩn ở trên theo tỷ lệ 1: 50. Do đó tần số chuẩn của PLL thứ 2 ở khoảng 100KHz khi PLL ở trạng thái khóa pha, tần số dao động của VCO4 thu được bằng cách nhân tần số chuẩn với tỷ lệ chia từ 715 ÷ 998. Nếu chúng ta có tỷ lệ chia khác nhau của PLL thứ nhất là 1/M, của PLL thứ hai là 1/N, tần số ra của PLL thứ 2 ( là tần số của bộ dao động nội thứ 2 ). Có thể được biểu diễn theo công thức sau :
Tần số ra của BFP và FL301 : F2 = 5MHz + 5 x M/N KHz Fsef 4 = F 2/50 = ( 100 + 0,1 x M/N ) ( KHz )
Tần số dao động của PLL thứ hai :
F 2 ND LOCAL = Fref x N = ( 100 + 0,1 M ) ( KHz )
Nếu ta lấy M = 5550 ÷ 6549 và N = 715 ÷ 999 khi đó:
F 2 ND LOCAL = ( 71500 ÷ 98900 ) + ( 555 ÷ 654,9 ) = ( 72,055 ÷ 97,955 ) ( KHz )
IC303 trong mạch PLL thứ nhất mở thiên áp của Diode biến dung CD311 trong VCO3 để mở rộng dải biến thiên của tần số dao động mà nó được điều khiển bởi Diole biến dung CD 312 trong vòng khóa pha. Tương tự IC403 trong mạch PLL thứ hai mở thiên áp của Diole biến dung CD411 trong VCO4. Nhưng thiên áp này được cấp dùng chuỗi mà vào từ D1 đến D4. Bốn hệ thống PLL dùng trong mạch dao động nội mỗi mạch có các mạch phát hiện “Unlock” tương ứng với đèn của mỗi PLL để hiện thị trạng thái không khóa. Cùng lúc đó thông tin “Unlock” là yếu tố ra từ chân 12 và J31.
Phân tích sơ đồ chi tiết của bộ tổng hợp tần số CNC – 125 A
- CNC – 125A : Là khối tạo sóng mang cao tần để điều chế với tín hiệu cần phát . Tín hiệu dao động chuẩn 20MHz được tạo ra bởi khối tạo dao động chuẩn OSC1, bộ tạo dao động chuẩn OSC1 sử dụng thạch anh để tạo dao động chuẩn nên có độ ổn định rất cao và dao động chuẩn này được sử dụng chung cho toàn máy giúp cho việc đồng bộ thu phát dễ dàng. Tín hiệu dao động chuẩn 20MHz này được chia làm hai đường:
Đường thứ nhất: Đưa qua tụ C171 đưa vào cực cửa của TR171, tín hiệu được khuếch đại và lấy ra từ nguồn S của TR171. Khi được khuếch đại tín hiệu được đưa qua khâu lọc với mắt lọc LC để lấy ra tần số mong muốn là 20MHz được đưa tới khối tạo tín hiệu SSB
Đường thứ 2: Tín hiệu dao động chuẩn 20MHz được đưa vào đầu vào xung kích của IC171, IC171 có nhiệm vụ chia tần với hệ số chia N = 4. Tín hiệu đầu vào được chia chia xuống thành tín hiệu 5MHz và được chia làm 4 đường:
+ Đường 1 : Tín hiệu 5MHz được đưa tới chân 1 ( REF) của IC101. Tín hiệu thứ 2 đưa vào chân 8 ( FIN ) của IC 101 là tín hiệu có tần số 72,8 MHz tạo ra từ khối VCO1. IC101 có nhiệm vụ chia tấn số so pha hai tín hiệu này rồi đưa tín hiệu một chiều điều khiển ra chân số 12 ( XIN ). Tín hiệu một chiều điều khiển này được khuếch đại bởi IC202 sau đó đưa vào điều khiển mức điện áp đặt trên CD112 trong khung tạo dao động của khối VCO1. CD112 là Diole biến dung và khi điện áp đặt
trên nó thay đổi thì điện dung của nó cũng thay đổi làm điện dung của khung dao động thay đổi dẩn đến tần số cộng hưởng trên khung dao động thay đổi theo. Mặt khác một điện áp một chiều +12V từ nguồn đưa tới được ổn áp nhờ IC108 sau đó qua RV101 đưa vào điều khiển CD111, CD111 cũng là một Diole biến dung có tác dụng như CD112. Tín hiệu tạo ra trong khung dao động được đưa vào cửa G của TR10 và kích thông TR101 tín hiệu được lấy ra trên cực nguồn S của TR101 một phân được hồi tiếp trở lại đầu vào qua C116, phần tín hiệu còn lại qua tụ dẫn C117 đưa vào cực G của TR102, TR102 sẽ khuếch đại và ổn định tín hiệu. Tín hiệu lấy ra trên cực nguồn S của TR102 được chia làm hai đường. Đường thứ nhất tín hiệu đưa qua TR104 để khuếch đại và ổn định sau đó đưa vào chân số 8 (FIN) của IC101. Đường thứ hai, tín hiệu được ổn định và khuếch đại nhờ TR103 sau đó tín hiệu được lấy ra trên cực máng D của TR103 ( dạng tín hiệu vào và ra ngược pha nhau ) qua tụ dẫn C125 đưa đến đầu vào xung kích ( chân 3 ) của IC103. Tín hiệu ra trên chân 9 của IC103 được đưa đến đầu vào xung kích ( chân 3 ) của IC104. Tín hiệu ra trên chân 9 của IC104 được đưa đên chân số 4 của IC105 và đưa tới khối CME – 252A để điều chế với tín hiệu cần phát.
+ Đường 2 : Tín hiệu 5MHz đưa vào chân số 1 ( XIN) của IC201, một tín hiệu khác có tần số 70MHz tạo ra từ khối VCO2 dùng làm tần số thứ 2 đưa vào chân số 8 ( FIN ) của IC201. Hai tín hiệu này sẽ được IC201 chia tần và so pha, và đưa tín hiệu một chiều điều khiển ra chân số 12 của IC201. Tín hiệu một chiều điều khiển đầu ra được khuếch đại nhờ IC202 sau đó đưa đến điều khiển mức điện áp đặt trên CD212. Măt khác điện áp một chiều +12V đưa đến từ nguồn được ổn áp nhờ IC203 sau đó qua RV201 đưa vào điều khiển mức điện áp đặt trên CD211. CD211 và CD212 là Diole biến dung, điện dung của chúng sẽ thay đổi khi mức điện áp đặt trên chúng thay đổi làm dung kháng toàn mạch trong khung dao động thay đổi dần đến tần số cộng hưởng tạo ra trong khung thay đổi theo. Tín hiệu tạo ra trong khung dao động này được đưa vào cức G của TR201 và kích thông TR201, tín hiệu được lấy ra từ cực nguồn S của TR201 một phần được nối tiếp trở lại đầu vào qua tụ C216, phần còn lại tín hiệu qua tụ dẫn C217 đưa vào cực cữa G của TR202. TR202 là một bộ lặp cực nguồn S có tác dụng khuếch đại và ổn định tín hiệu, tín hiệu lấy ra từ cực nguồn S của TR202 được chia làm hai đường. Đường thứ nhất tín hiệu được khuếch đại và ổn định nhờ TR204 sau đó đưa đến chân số 8 ( FIN ) của IC201 như đã nói ở trên để tạo thành một mạch vòng pha PLL. Đường thứ hai, tín hiệu được khuếch đại và ổn định nhờ TR203, tín hiệu lấy ra từ cực nguồn S của TR203 dùng
làm tín hiệu dao động nội thứ nhất. Tín hiệu dao động nội thứ nhất này có tần số 70MHz sữ dụng cho bộ đổi tần lần thứ nhất trong phần phát.
+ Đường thứ ba : Tín hiệu 5MHz được đưa đến chân số 1 ( XIN ) của IC301. Tín hiệu thứ 2 đưa đến chân số 8 ( FIN ) của IC301 là tín hiệu có tần số thay đổi từ 111.0MHz ÷ 130.98MHz tạo ra từ khối VCO3. IC301 có nhiệm vụ chia tần và so