1. Tỏch súng điều biên
1.1. Lý thuyết tỏch súng điều biên
Ở nơi thu ta thu được dao động cao tần điều biờn cú dạng:
u = U0 ( 1 + McosΩt)cosωt (1)
Hình 6.1: Tín hiệu điều biên
Tín hiệu điều biờn cú đặc điểm là biên độ của dao động cao tần biến đổi theo qui luật của tín hiệu âm tần.
Nhiệm vụ của ta là tách tín hiệu âm tần làm điều chế: u2 = UmcosΩt ra khỏi dao động cao tần,có dạng:
Thúy
Đặt dao động cao tần điều biên u lên yếu tố phi tuyến là điốt có đặc tuyến Vụn–Ampe:
i = f(u) = C + au + bu2 + … (2) Và được biểu diễn trên hình vẽ:
Hình 6.2: a) Đặc trưng Vụn-Ampe của điốt bán dẫn b) Mạch nguyên lý tỏch súng điều biên
Trong biểu thức (4.2) ta chỉ giới ha ̣n ở số ha ̣ng bâ ̣c 1(Để làm được điều này điê ̣n áp vào phải tương đối lớn để diờ̉m làm viê ̣c ở đoa ̣n thẳng của đường đă ̣c trưng)
i = f(u) = C + au (4.5) Thay (4.1) vào (4.5) được:
i = C + aU0(1+McosΩt)cosωt
Từ biểu thức trên ta có thể khai triển thành chuỗi Fourier và thu được kế quả:
(4.6) Trong khai triển của công thức (4.6) có thành phần âm tần tần số Ω, đây là thành phần hữu ích mà ta cần thu.
Thúy
Hỡnh 6.3: Nguyên lý tỏch súng tuyến tính
1.1.2. Tách súng kộp (tỏch súng bội áp)
Hình 6.4: Nguyên lý tỏch súng bội áp Trong trường hợp này dòng điện ra có dạng:
(4.7)
Thúy
Trong biểu thức (4.8) xuất hiện số hạng hữu ích là thành phần hữu ớchcú biên độ gấp hai lần tỏch súng thường và không xuất hiện thành phần 2Ω.
1.1.3. Bộ lọc
Sau khi qua điốt tỏch súng ngoài dao động cao tần có ích Ω còn có nhiều dao động cao tần khác. Vì vậy ta cần một bộ lọc tần thấp để lọc cao tần đi và tỏch õm tần ra.
Hình 6.5: Sơ đồ bộ lọc trong tỏch súng
Ta phải chọn R và C sao cho dung kháng của tụ điện C đối với thành phần cao tần rất nhỏ so với R ( ) thì thành phần cao tần chỉ đi qua tụ điện mà không đi qua R. Mặt khác dung kháng của tụ C đối với thành phần tần thấp rất lớn so với R , thì thành phần õm tần chỉ đi qua R mà không đi qua C. Do đó trờn điê ̣n trở R ta thu được thành phần hữu ích.
Vậy ta cần chọn RC thỏa mãn điều kiện:
1.2. Tỏch sóng điều tần
Nguyên lý của mạch tỏch súng điều tần là chuyển sự biến đổi về tần số của tín hiệu điều tần thành sự biến đổi về biên độ rồi đưa tín hiệu đến bộ tỏch súng điều biên thông thường mà ta đó xột.
Thúy
Hình 6.6: Mạch tỏch súng điều tần lệch cộng hưởng
Mạch này gồm một khung cộng hưởng LC và bộ tỏch súng điều biên thông thường. Mạch này được điều chuẩn để tần số cộng hưởng tự nhiên ω0
lệch về phía thấp hơn hoặc cao hơn so với tần số trung tâm của tín hiệu điều tần, mặt khác chọn sao cho độ biến đổi tần số 2Δω nằm trọn trên phần thẳng của đường cong cộng hưởng thì ta có thể chuyển tín hiệu điều tần thành tín hiệu điều biên.
Hình 6.7: Nguyên lý tỏch súng điều tần
Từ hình vẽ ta thấy, tần số của tín hiê ̣u điều tần thay đổi mô ̣t khoảng 2Δω từ ω1- Δω đến ω1+Δω , thì biên đô ̣ của tín hiê ̣u ra thay đổi mô ̣t lượng 2ΔU từ Uk-ΔU đến Uk-ΔU, theo qui luâ ̣t biến đổi của tín hiê ̣u đều tần. Do đó tín hiê ̣u ra là tín hiê ̣u biến điê ̣u biên đô ̣.