Ở Modul thu ta phải thiết kế các phần sau: mạch phối ghép với lưới điện, mạch khuếch đại thu, mạch giải điều chế FSK, mạch giải điều chế FM, mạch điều khiển thu.
3.3.2.1. Mạch phối ghép với lưới điện
Hình 3-20: Mạch phối ghép Modul thu với lƣới điện
Mạch bao gồm hai tầng lọc thông cao RC; C1, C2 là tụ lọc đồng thời là tụ cao áp để chống điện áp lưới điện. R3, R4 chính là trở thiên áp cho tầng khuếch đại Q1 và đồng thời cũng là một phần của mạch phối ghép với lưới điện.
Ta có:
Vì tần số sóng mang là ~ 1100 kHz do đó ta chọn: R1 = R2 = 22 k Ω R3 = 100k R4 = 10k
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
=2*1/2πfC = 2.9 MΩ (f=50Hz) = 66 Ω (f=1100kHz) Zc3 = 1450 Ω
Chú ý rằng tụ C1 và C2 phải là loại chịu được điện áp 1 kV
Do đối với tần số 50Hz thì R = 11kΩ << Zc ---> Điện áp đặt lên R cũng chính là điện áp ra chỉ vào khoảng 2V (đỉnh - đỉnh) nên không ảnh hưởng đến mạch điện. Còn đối với tín hiệu sóng mang 1100kHz thì Zc = 66Ω lại << R và Zc3 = 1405 Ω cũng là nhỏ nên sự suy hao qua mạch phối ghép là không đáng kể.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3-21: Mạch khuếch đại thu
Các tầng khuếch đại đều mắc theo kiểu EC và làm việc ở chế độ A và ghép tâng bằng điện dung C. Transistor được sử dụng là C828 có tần số giới hạn tới 220MHZ và dòng Ic max tới 150 mA.
Tầng khuếch đại Q1 làm nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu từ mạch phối ghép với lưới điện rồi đưa đến mạch cộng hưởng LC. Hệ số khuếch đại áp của tầng Q1 vào khoảng Ku1~20.
Cch, Lch tạo thành mạch cộng hưởng LC đóng vai trò là bộ lọc thông dải. Tần số cộng hưởng là LC f 2 1 0 ~ 1100 kHz (với C là tụ xoay 100 pF để có thể điều chỉnh được và C được chỉnh tới giá trị khoảng 60 pF, L là cuộn cảm lõi Ferrit 80 vòng dây dài 44 mm).
C2, C3: làm nhiệm vụ ghép mạch cộng hưởng với các tầng trước và sau, giá trị của C2, C3 rất quan trọng vì nếu lớn (Zc nhỏ) thì sẽ làm ảnh hưởng tới mạch cộng hưởng như thay đổi tần số cộng hưởng và làm giảm sự cộng hưởng nhọn. Nếu C2, C3 nhỏ thì lại gây cản trở sự truyền dẫn tín hiệu. Vì vậy, với tần số sóng mang là khoảng 1 MHz thì ta chọn C2=C3= 10 pF.
C4, C5, C6: đóng vai trò là tụ dẫn nối các tầng khuếch đại với nhau, có giá trị được chọn sao cho dẫn tín hiệu cao tần thật tốt (C phải đủ lớn để Zc nhỏ) nhưng đồng thời lại không gây trễ khi tín hiệu chuyển trạng thái như từ mức cao sang mức thấp hay từ tần số cao về tần số thấp và ngược lại (Zc phải đủ nhỏ). Với điều kiện như trên và với tần số sóng mang là khoảng 1 MHz thì ta chọn giá trị tụ dẫn 10 nF là
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Ku~300 - 400.
3.3.2.3. Mạch giải điều chế FSK
Hình 3-22: Mạch giải điều chế FSK
Vi mạch vòng khoá pha 4046 được sử dụng để giải điều chế FSK. Tín hiệu vào được đưa vào bộ so pha (chân 14) ngõ vào điều khiển mạch VCO được nối với ngõ ra của bộ so pha 2 (chân 13) qua bộ lọc thông thấp Rp5, Cp1. Tần số trung tâm f0 của mạch VCO (dao động tự do khi ngõ vào hở mạch) được điều chỉnh vào khoảng 1140 Khz bằng Cp0 và Rp1,Rp2. Giá trị cực đại cho phép của tần số mạch dao động là 1180 kHz, còn giá trị cực tiểu cho phép là 1100 kHz. Hai giá trị này được quyết định là do phụ thuộc vào tần số ở máy phát.
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3-23: Mạch giải điều chế FM
Để giải điều chế FM ta dùng vòng khoá pha 4046, cũng hoạt động tương tự như sơ đồ giải điều chế FSK, nhưng mạch giải điều chế FM cho phép dải tần số biến thiên lớn hơn từ 0 kHz đến 1500 kHz. Và dùng bộ so pha 1 (chân 2). Tín hiệu ra sau giải điều chế được đưa đến mạch khuếch đại âm tần dùng LM386. Chất lượng tín hiệu sau điều chế được chỉnh bằng điện trở điều chỉnh tần số dao động của mạch VCO RP7. LM386 là IC khuếch đại thuật toán khá thông dụng có thể dùng để khuếch đại trực tiếp ra loa nhỏ. Mạch khuếch đại âm tần được mắc theo kiểu mạch khuêch đại đảo, để chỉnh sự méo tiếng ở ngõ ra ta chỉnh RP15, RP16, để chỉnh hệ số khuếch đại của mạch ta có thể thay đổi gia trị điện trở hồi tiếp là RP17.
Mạch giải điều chế FM sẽ được điều khiển bằng tín hiệu Data/Voice đưa vào chân INH của 4046, Data/Voice = 1: mạch ngừng hoạt động và ngược lại.
3.3.2.5. Mạch điều khiển thu
Cũng như ở Modul phát, ta sử dụng vi điều khiển 8951 cho Modul điều khiển thu. ở sơ đồ trên, Q1 có chức năng đưa dữ liệu nhận được từ mạch giải điều chế về mức điện áp chuẩn 5V rồi gửi vào 8951. Q2 đóng vai trò là khoá điện tử đóng - ngắt Rơle (đóng ngắt thiết bị điện). Port 2 và Port 0 để trống.
Hoạt động của Modul thu như sau: khi bật máy lên, 8951 sẽ thực hiện đọc tín hiệu từ đường truyền gửi tới (qua tầng Q1) rồi kiểm tra điều kiện về mã, địa chỉ:
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
Hình 3-24: Mạch điều khiển Modul thu (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 1: đọc byte nhận được và kiểm tra nó với Header, nếu sai thì kiểm tra lại, nếu đúng thì thực hiện tiếp.
Bước 2: lưu byte nhận được vào bộ đệm 1.
Bước 3: so sánh byte nhận được với Địa chỉ được thiết đặt, nếu sai thì clear bộ đệm 1 và trở lại bước 1, nếu đúng thì thực hiện tiếp.
Bước 4: lưu byte nhận được vào bộ đệm 2.
Bước 5: so sánh byte nhận được với Footer, nếu sai thì clear bộ đệm 1 và 2 rồi trở lại bước 1, nếu đúng thì thực hiện tiếp.
Bước 6: kiểm tra bộ đệm 2 với các lệnh được nạp, nếu đúng thì sẽ thực hiện lệnh, còn nếu không thì clear cả hai bộ đệm sau khi thực hiện hai việc trên sẽ trở lại bước 1.
Nếu thoả mãn hai điều kiện trên (24 bit) thì sẽ đọc dữ liệu là byte thứ 4 của khung truyền dẫn vào bộ đệm, sau đó lại tiếp tục kiểm tra về lệnh nhận được và thi hành lệnh đó. Nếu một trong các điều kiện trên không được thoả mãn thì quá trình
Số hóa bởi Trung tâm Học liệu – Đại học Thái Nguyên http://www.lrc-tnu.edu.vn
sẽ quay lại ban đầu.