4.2.1Cầu vào I và cầu vào II.
Các nhánh của cầu vào I và cầu vào II đợc thiết kế bằng các ống đồng trục có trở kháng sóng là 60Ω. Các nhánh cầu có độ dài về điện 900, tức λ/4 (λ là bớc sóng của tải tần hình). Nhánh 1-2-3 có độ dàivề điện 2700 tức 3λ
/4
- Các đoạn nối các cầu với nhau là 3 -7 và 5- 11.
- Các hốc cộng hởng A,B,C,D,A',B', C',D' là mạch thụ động, giống nhau từng đôi một. Các mạch A', B', C' và D' đợc thiết kế lệch phổ 900so với A,B,C và D. dB Độ Suy giảm +/- 0.25 _ _ _ _ _ _ _ _ _ -20 26 f f1 f2 f3 0 fth fth MHZ
Hình 2.14. Mmạch Filter - Diplexer
Các mạch cộng hởng AA', BB' CC' đợc điều chỉnh cộng hởng nối tiếp tại 3 tần số: F1, F2 và F3 nằm ở biên tần dới của phổ tải tần hình và cộng hởng song song tại 3 tần số khác nằm ở biên tần trên của phổ dải tần hình.
4.2.2. Mạch cộng hởng nối tiếp và cộng hởng song song. 4.2.2.1. Mạch cộng hởng nối tiếp. { 0, 0} 2 1 0 1= −> u −> F Z LC π F1 = 1 2 1 LC V π Z↑0
4.2.2.2. Mạch cộng hởng song song.
Hình 2.15: Mạch cộng hởng nối tiếp, song song.
Vì Ctd luôn < C1 nên F'1 luôn >F1
Lợi dụng đặc điểm của mạch cộng hởng nối tiếp và song song. Nên với thành phần tần số nào ta muốn lọc bỏ ta cho chúng qua mạch cộng hởng nối tiếp tại tần số đó -> với thành phần tần số nào ta muốn giữ lại ta cho chúng qua mạch cộng hởng song song tại đó Z là↑ ∞ do đó qua mạch cộng hởng song song với các phần cần giữ lại đợc đi qua gần nh hoàn toàn.
Trong sơ đồ cấu tạo I. Các mạch AA',BB ',CC ' là mạch cộng hởng nối tiếp tại tần số F1, F2, F3 (ở biên tần dới của phổ tải tần hình).
Sơ đồ tơng đơng của chúng đợc mô tả nh sau:
Hình 2.16. Sơ đồ tơng đơng của mạch cộng hởng nối tiếp và song song
Còn đối với các tần số thuộc biên tần trên thì nhánh C1,L có tính cảm vì vậy nó có cùng với C2 cộng hởng song song với một tần số nào đó ở bên tần trên.
Mạch cộng hởng DD' có mạch tơng đơng nh sau: C,L1 đợc điều chỉnh song song ở tải tần tiếng Ftt. Đối với các tần số thuộc phổ tải tần hình (có tần số < Ftt), nhánh C,L1 có tính chất chung. Muốn mạch này thành mạch cộng hởng song song đối với một tần số phải có tính chất cảm (L2).
Tóm lại: Các mạch cộng hởng AA',BB', CC' đợc điều chỉnh cộng hởng nối tiếp taịo 3 tần số F1,F2,F3 nằm ở bên tần dới của phổ tải tần hình mục đích làm cho 3 tần số này bị suy hao hết giá trị của các tần số F1,F2,F3 đợc quy định nh sau: F1 = - 4,43Mhz , AA' = F1 = -4,43MHz. F2 = -2,35MHz , BB' = F2 = -2,35MHz. F3 = -1,35 MHz , CC' = F3 = -1,35 MHz. 4.2.2.3. Kênh 9 hệ OIRT Fth = 215,25 MHz , Ftt = 221.75 MHz. Thì F1 = 215,25 MHz - 4,43 MHz = 210,82 MHz. F2 = 215.25 MHz - 2,35 MHz = 212,90 MHz. C1 C2 L1 C L1 L2
F3 = 215.25 MHz - 1,35 MHz = 213,90 MHz. F4 = 215.25 MHz - 6,5 MHz = 221,75 MHz.
Để giữ nguyên thành phần ở biên tần trên của phổ tải tần hình ta cho mạch cộng hởng song song tại ba đầu số nào đó thuộc biên tần trên của phổ tải tần hình.
4.2.3. Nguyên lý làm việc của Mạch FILTER- DIPLEXER
Năng lợng tù máy phát hình có tải tần số Fth vào cầu I tại điểm 1 đợc chia làm 2 đờng:
- Một đờng theo nhánh cầu 1-2-2-3 có độ dài về điện là 2700 tứcλ/4. - Một đờng theo nhánh cầu1-5 có độ dài về điện 900 tứcλ/4.
Do chênh lệch về đờng đi là 1800 nên điện áp tại 2 điểm 3 và 5 ngợc nhau. Vì vậy năng lợng sóng tốn không đi vào điện trở tải hấp thụ mà đi thẳng hai nhánh nối cầu I và cầu II. Qua các mạch cộng hởng AA', BB' ,CC', chúng có trở kháng sóng 60Ω (ở bên tần trên) nên năng lợng thuộc biên tần trên khi đi qua chúng không bị suy giảm. Đối với biên tàn dới, chúng có trở kháng rất nhỏ ( = 0 đối với F1,F2,F3) nên năng lợng thuộc biên tần dới bị suy hao xuống đất. Còn ,ột ít sẽ bị phản xạ trở về và bị tiêu hao tại tải hấp thụ R và năng lợng phản xạ này không về đợc máy phát hình do đờng đi về điện lệch pha 1800. Tơng tự khi đến các mạch cộng hởng BB' và CC' cũng nh vậy.
Hai mạch cộng hởng DD' đợc cộng hởng song song (nhánh L,C) ở tải tần tiếng và cộng hởng song song ở tải tần hình ( có thể trên một ít). Đối với tải tần hình và biên tần trên mạch cộng hởng có trở kháng rất lớn so với 60
Ω, do đó năng lợng ở biên tần trên của tải tần hình đi qua và không tổn hao tại 2 điểm 7 và 11 của cầu II, hiệu pha tơng đối của tải tần hình là 1800, còn các nhánh của máy phát tiếng 7 -6 ; 11- 6 có độ dài điện bằng nhau và bằng 900. Vì vậy năng lợng của máy phát truyền hình không truyền về máy phát tiếng đợc. Các nhánh ra anten có độ dài điện lệch nhau 1800, cho nên năng lợng trên anten cùng pha , và do đó truyền ra anten đợc.
Năng lợng của máy phát tiếng đa vào điểm 6 của cầu II và đợc hia ra làm 2 đờng đến điểm 7 và 11. Tại đó, tín hiệu tần tải tiếng cùng pha. Hiệu đ- ờng đi từ 2 điểm đó ra anten là 1800 , nên năng lợng không ra anten ngay mà phải đi về phía cầu I. Khi tín hiệu tải tần tiếng đén 2 mạch cộng hởng DD' nối tiếp với tải tần tiếng thì năng lợng phản xạ trở lsị 7 và 11 có pha ngợc nhau, vì hiệu đờng đi lúc đó (cả đi và phản xạ trở về) là 1800. Tiếp tục từ 2 điểm trên, đờng đi của 2 nhánh ra anten 7-8 có đờng đi là 900 và 11-10-9-8 là 2700, nên tại điểm 8, năng lợng của máy phát tiếng đồng pha và ra đợc anten.
Trên đây là cấu tạo và nguyên lý làm việc của mạch Filer - Diplexer hoàn chỉnh. Tuỳ theo từng loại máy phát và cấu tạo của mạch này có thể đơn giản hơn. Nh ở các loại máy phát điều chế ở mức trung tần38MHz đã tiến hành lọc biên dới của tải tần hình rồi.
4.2.4 Sơ qua về bộ COMBINER (cộng công suất).
Combiner (bộ cộng công suất) hay bộ phối hợp thờng hay gặp ở các máy phát của Hãng Harris. Nguyên lý làm việc cũng dựa trên cơ sở của mạch Diplexer. Nghĩa là cũng phải đảm bảo sao cho công suất của các khối công suất đợc tập chung tàon bộ ở đầu ra, các khối công suất làm việc không ảnh hởng đến nhau và tải hấp thụ tiêu hao năng lợng thấp nhất. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Các bộ phối hợp cho máy phát đợc mô tả dễ hiểu nhất nh là những bộ phối hợp đơn giản N đờng có tải nối đất. Nó gồm có N bộ những đoạn đờng dây truyền 1/4 bớc sóng đầu song song với nhau, mỗi bộ đợc đấu với lối ra phức hợp các điện trở tải đợc đấu với mỗi nhánh để cách ly.
Những bộ phối hợp đơn giản N thờng lại mô tả nh những bộ phối hợp hai đờng.
Bộ phối hợp N đờng Bộ phối hợp 2 đờng
Hình 2.17. Sơ qua về bộ COMBINER (cộng công suất).
Nguyên lý của bộ phối hợp có thể hiều một cách dễ dàng theo sơ đồ của bộ hai đờng ( nh hình trên). Mỗi đoạn dây truyền sóng có độ dài là 900. Khi những điện áp bằng nhau đợc đặt vào cả 2 lối vào (cả 2 khối cùng làm việc) thì toàn bộ tín hiệu dồn hết đến lối ra. Đó là gì:
a. Cự ly điện từ mỗi lối vào đến lối ra đều bằng nhau dù tín hiệu đi theo
đờng ngắn nhất Z2 (-900) hay đờng dài hơn (-4500).
b. Tín hiệu từ khối đến một tải thì đợc pha với tín hiệu từ khối kia đến. c. Tín hiệu từ khối 1 đến lối vào của khối 2 theo đờng bên phảivà bên
trái thì ngợc pha nhau (và ngợc lại). Nh vậy với những điều kiện bình thờng và lý tởng thi toàn bộ công suất xuất hiện ở lối ra, tải không tiêu hao công suất nào và các khối hoàn toàn cách ly với nhau.
Với nhiều khối làm việc ta coi nh cộng 2 khối một sau đó lại cộng 2 khối cứ thế tuy nhiên có sự suy giảm.
Chơng 3: phân tích khối khuyếch đại công suất hình và tiếng trong may phát hình thomson-csf
Đ 1.Giới thiệu chung:
1.1. Các họ máy phát hình trên thế giới và đặc điểm.
Các họ máy phát hình trên thế giới có thể chia thành 5 thế hệ: Thế hệ 1: Sản xuất vào những thập kỷ 50
Thế hệ 2: Sản xuất vào những thập kỷ 60 Thế hệ 3: Sản xuất vào những thập kỷ 70 Thế hệ 4: Sản xuất vào những thập kỷ 80 Thế hệ 5: Sản xuất vào những thập kỷ 90
Nhìn chung hớng phát triển và hoàn thiện công nghệ chế tạo các máy phát hình của thế giới đều nhằm đáp ứng những yêu cầu cơ bản sau:
1. Giảm bức xạ ngoài kênh, triệt các tín hiệu phụ. 2. Giảm tối thiểu các loại nhiễu.
3. Tăng độ chính xác và ổn định của các tải tần (dùng bộ tổng hợp tần số theo kiểu số).
4. Tăng độ ổn định các tham số kỹ thuật của máy phát. 5. Tăng kha năng dự phòng cho máy phát.
6. Tăng các tính năng bảo vệ an toàn cho máy phát.
7. Tăng khả năng thoát nhiệt cho máy phát (dùng hệ thống làm mát cho kết cấu theo kiểu modul).
8 . Giảm trọng lợng kích thớc cho máy phát.
9. Dễ dàng sử dụng và sửa chữa (dùng kết cấu bằng các modul kết hợp). 10. ứng dụng công nghệ cao, tăng mức độ bán dẫn và vi mạch hoá, tự động hoá.
11. Dùng kỹ thuật vi sử lý cho các mạch điều khiển và khống chế của máy phát hình.
12. Dùng phơng thức bằng màn hiển thị và bộ nhớ để ghép tách các t/h điều khiển và thông tin, cũng nh kiểm tra các thông số kỹ thuật của máy phát.
1.2. Các mạch khuyếch đại công xuất hình và tiếng:
1.2.1. Những yêu cầu kỹ thuật đối với các mạch khuyếch đại công suất cuối của đờng hình và đờng tiếng. suất cuối của đờng hình và đờng tiếng.
1.2.1.1. Phần hình:
- Khuyếch đại cao tần RFh đã đợc điều chế AM (kiểu A3F). - Khuyếch đại RFh tới mức công suất danh định theo thiết kế.
- Đảm bảo dải thông tín hiệu hình là 6 MHz. Muốn vậydải thông của tầng K1 đ công suất phải đạt 7 MHữ9 MHz. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
- Đảm bảo độ sâu của điều chế AM cần thiết.
- Khuyếch đại tuyến tính cao. Méo khuyếch đại vi sai và pha vi sai nhỏ nhất.
- Đảm bảo phối hợp trở kháng đầu vào và đầu ra. - Giảm tối đa tạp âm nội tại của đèn khuyếch đại.
- Đảm bảo các điện dung, điện cảm kính sinh nhỏ tránh tự kích cũng nh ảnh hởng tới hệ số khuyếch đại của đèn.
- Có các mạch bảo vệ an toàn cho mạch, cho ngời khai thác. - Thuận tiện co việc điều chỉnh, kiểm tra khai thác và bảo dỡng. - Lọc các hài cao của sóng mang hình.
1.2.1.2. Phần tiếng:
- Khuyếch đại cao tần RFt đã đợc điều chế tần (kiều F3E) - Kguyếch đại RFt tới mứ công suất danh định.
- Đảm bảo dải thông của tín hiệu âm thanh từ 30 Hzữ 15 KHz. Muốn vậy, dải thông của tầng K1đ phải đạt cỡ 250 KHz.
Đảm bảo độ di tần danh định. Méo phí tuyến và méo hài nhỏ nhất.
- Đảm bảo tỷ lệ
N S
1.2.2. Tầng khuyếch đại công suất cuối cùng dùng đèn bán dẫn - Transistor.
* Về cấu trúc thì các tầng khuyếch đại cao tần hình và tiếng giống nhau. Do tần số sóng mang có khác, và dải thông của phần tiếng hẹp (2∆f = 250 Khz) nên cá linh kiện của các mạch cộng hởng có khác so với phần hình.
* Hiện nay hầu hết các máy phát hình đợc thiết kế nhiều đèn mắc song song. Tuy theo loại bán dẫn sử dụng và công suất cần thiết, mà sử dụng số Modul khuyếch đại cần thiết.
* Đặc điểm nổi bật của tầng khuyếch đại công suất cuối cùng Transistor là:Phải cần các bộ chia và bộ cộng công suất. Các bộ chia công này phải đảm bảo phối hợp trở kháng ở đầu vào và đầu ra.
* Các Transistor công suất làm việc ở chế độ B,AB và phải chọn cân nhau các thông số kỹ thuật.
1.3. Cấu trúc và sơ đồ khối khuyếch đại công suất máy Thomson - CSF:
Chủng loại máy phát hình của hãng Thomson (Pháp) sản xuất có đủ các dải băng VHF - UHF, có nhiều mức công suất phát khác nhau. Máy từ 2kw trở xuống, cấu tạo hoàn toàn bằng bán dẫn và IC.
Đây là chủng loại máy thờng dùng nhiều ở các tỉnh, thành phố ở nớc ta. Máy có cấu trúc theo kiểu modul và có nhiều tính năng u Việt.
1. Đặc điểm:
- Máy đợc thiết kế theo kiểu mođul, đáp ứng các chỉ tiêu kỹ thuật theo tiêu chuẩn Quốc tế.
- Máy đợc chia thành nhiều ngăn, mỗi ngăn có công suất 50w. Mỗi nhăn 50 w lại gồm 2 ngăn 25w giống hệt nhau.
- Dùng các bộ chia ở đầu vào và bộ công suất ở đầu ra để lấy ra công suất cần thiết (hình 3.1).
Trong đó:
- (*) là các tầng khuyếch đại công suất 50w.
Hình 3.1 - Cấu trúc khối khuyếch đại công suất máy Thomson.
Thay đổi công suất giữa các máy đợc quyết định bởi số ngăn khuyếch đại công suất.
- Tầng khuyếch đại công súât hình và tiếng có cấu trúc giống nhau, chỉ khác nhau về tần số (đợc quyết định bởi các cuộn cảm L và tụ C).
2. Sơ đồ cấu trúc khối khuyếch đại công suất VHF - 500s.
Sơ đồ khối 50. * * * * Bộ cộng CS Tín hiệu ra Tín hiệu vào Bộ chia CS (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Khối khuyếch đại công suất gồm 12 ngăn, có công suất tổng: 50 w x 12 = 600w.
Đợc chia làm 2 dãy song song (mỗi dãy 6 ngăn).
Đầu vào và đầu ra của mỗi dãy dùng các bộ chia và cộng công suất. - Trớc các bộ chia của mỗi dãy lại dùng các ngăn khuyếch đại công suất (2 ngăn) để kích (đóng vai trò tiền khuyếch đại cho tín hiệu vào các ngăn).
1.4. Đặc tính khuyếch đại của mạch khuyếch đại công suất VHF - 500s: 500s:
Cấu trúc của mỗi ngăn 50w lại chia làm 2 ngăn 20w giống hệt nhau mắc song song (VA và VB) nh hình 3.3.
Hình 3.3. Cấu trúc ngăn khuyếch đại công suất 50w.
Trong đó:
(1) là bộ chia đầu vào
(2) là bộ cộng công suất đầu ra.
1. Thông số kỹ thuật của mạch khuyếch đại công suất VHF (ngăn 25w).
Các thông số kỹ thuật (trang 6).
2. Đặc tuyến V/A của tầng khuyếch đại công suất VHF:
Đặc tuyến của mạch khuyếch đại công suất - 25w theo đồ thị sau (hình 3.4). Đồ thị: Hình 3.4. Đặc tính Ampli VHF 1 25W 25W 2 Tín hiệu ra Tín hiệu vào VA VB d8 13 12 11 10 9 8 150 200 250 MHZ
1.5. Phân tích mạch Ampli VHF 25w:1. Đặc điểm: 1. Đặc điểm:
- Gồm 2 vế đối xứng, đầu vào và đầu ra đều có tải 50Ω.
- Sử dụng mạch tự điều chỉnh phân cực, tự động để ổn định chế độ hoạt động.
- Tín hiệu cao tần đầu ra đợc trích một phần và tách sóng để kiểm tra. - Mỗi vế khuyếch đại công suất lại gồm 2 Transitor giáp CE, mắc song song và hoạt động ở chế độ B. Để đảm bảo các thông số của 2 Transitor nh nhau (tránh méo tín hiệu ra và tạo hài) sử dụng Transitor kép - chung cực C.
2. Cấu trúc mạch khuyếch đại công suất 25w:
Mạch khuyếch đại công suất 25w: Gồm 8 khối theo cấu trúc nh hình 3.5.
Hình 3.5. Sơ đồ cấu trúc mạch khuyếch đại công suất 25w.
Trong đó:
R1, R2: Là các tải đầu vào và ra (R = 50Ω)