I-Sơ đồ khối tổng quát máy thu khuếch đại trực tiếp
Giải thích các khối :
Anten thu : phần tử biến năng lượng sóng điện từ thành tín hiệu ngỏ vào máy thu
Bộ khuếch đại cao tần tín hiệu nhỏ :(RFAmp) thường là bộ khuếch đại nhiểu thấp LNA (low noise Ampe) nó khuếch đại tiền chọn lọc tín hiệu thu từ anten đến mức cần biến đổi tần xuống trung tần IF. Giải điều chế : quá trình khôi phục lại tín hiệu ban đầu (tín hiệu điều
chế tần thấp ) từ tín hiệu cao tần bị điều chế .
Khuếch đại công suất âm tần : tín hiệu sau khi thu được qua bộ giải điều chế có biên độ nhỏ vì vậy cần phải được khuếch đại nâng mức tín hiệu nhằm cung cấp đủ công suất cho tải .
Bộ lọc băng
thông KĐ cao tầnRF Giải điều chế KĐ âm tần AF Loa
Loa : bộ phận phát âm thanh ,tín hiệu âm tần sau khi được khuếch đại đủ mức công suất được đưa vào kích thít loa nhằm phát tín hiệu âm thanh tới tai người nghe .
hình 5-2 : là sơ đồ khối của máy thu khuếch đại trực tiếp việc nâng cao độ nhạy và độ chọn lọc của máy thu này bị hạn chế bởi những lí do sau :
Số tầng khuếch đại không thể tăng lên một cách tuỳ ý vì :
Số tầng càng tăng thì độ ổn định của bộ khuếch đại cao tần RF càng giảm (tụ kí sinh Cbe có thể gây tự kích ).
Số tầng càng tăng thì mạch cộng hưởng củng tăng ,hệ thống điều chỉnh cộng hưởng phức tạp ,cồng kềnh , đắc tiền .
Tần số cao khó đạt được hệ số khuếch đại lớn .
Tần số càng cao thì dải thông càng rộng càng làm giảm độ chọn lọc của máy thu (D=f0/Q) .Muốn dải thông hẹp cần có mạch cộng hưởng có hệ số phẩm chất cao ,có khi vượt quá khả năng chế tạo .Mặt khác nếu Q cao ,D hẹp có khả năng gây méo tín hiệu .
Do không dùng được các hệ thống cộng hưởng phức tạp ,nên không có khả năng đạt đặc tuyến tần số có dạng chử nhật lí tưởng .
Để khắc phục các nhược điểm trên ngày nay người ta chủ yếu chế tạo máy thu đổi tần
2 Sơ đồ tổng quát máy thu đổi tần
Tương tự như máy thu khuếch đại trực tiếp chỉ khác là ở tầng đổi tần .Tín hiệu cao tần đã điều chế (AM,FM,PM) nhận được từ anten ,qua mạch vào (bộ lọc băng thông ,qua bộ khuếch đại cao tần RF được đưa vào bộ đổi tần , để biến thành một tần số tín hiệu khác gọi là tần số trung tần ,nhưng qui luật điều chế vẩn không thay đổi .Tần số trung gian được giử cố định khi tần số tín hiệu thay đổi (thu các đài khác nhau ) và thường được chọn thấp hơn tần số tín hiệu để tăng sự ổn định tần số
Thực chất của bộ đổi tần là phép nhân tần số .Nó bao gồm một bộ dao động nội tạo ra tần số :f0 và bộ trộn tần .bộ trộn tần là một phần tử phi tuyến hay phần tử tuyến tín có tham số biến thiên tuần hoàn .Nên nếu ta đưa tín hiệu từ bộ khuếch đại cao tần RF :fRF và tín hiệu từ bộ dao động nội f0 vào bộ trộn ,thì ở
Mạch
vào KĐ cao tần RF Trộn tần KĐTrung tần IF Tách sóng Âm tầnKĐCS Loa Dao
động nội
đầu ra của nó tồn tại các dao động có tần số khác nhau ,có giá trị bằng mfRF± nf0 (m,n là những số nguyên dương ).Khi m ,n tăng càng lớn thì biên độ tín hiệu càng nhỏ nên ta chỉ sử dụng m,n nhỏ và có thể chọn một trong các tần số đó làm tần số trung gian .Ngừơi ta thường chọn hiệu tần số ứng với m,n=1 làm tần số trung gian :fIF = f0 − fRF và tách ra bằng mạch lọc cộng hưởng .
Điều quan trọng là ta phải giử cho fIF=conts .Muốn vậy khi fRF thay đổi thì f0
củng phải thay đổi theo . Đối với máy thu AM thì tần số trung tần fIF=455KHZ , đối với máy thu FM thì fIF=10.7MHZ
So với máy thu khuếch đại trực tiếp máy thu đổi tần có những ưu điểm nổi bật :
Tần số tín hiệu được hạ thấp thành tần số trung gian fIF nên có thể dùng nhiều tầng khếch đại trung gian để đạc được hệ số khuếch đại A toàn máy cao mà vẩn ổn định tín ổn định của máy thu .Số tầng khuếch đại trung gian không bị hạn chế do fIF =const nên mạch cộng hưởng có kết cấu đơn giản ,gọn nhẹ không bị hạn chế trong máy thu .
Do fIF =const nên ta có thể sử dụng các hệ thống cộng hưởng phức tạp như (bộ lọc tập trung ) để đặc tuyến tần số lí tưởng .
Tóm lại máy thu đổi tần có những ưu điểm nổi bật : Có thể đạc được hệ số khuếch đại lớn tuỳ ý .
Bộ khuếch đại trước tách sóng được thực hiện bởi hai tần số khác nhau (fIF và fRF) .Như vậy nâng cao độ ổn định của bộ khuếch đại giảm bớt khả năng tự kích
Có thể đạc được độ chọn lọc cao Acn-1
Giải quyết đồng thời về độ chọn lọc và giải thông do D=1.4f0/Q Mặt khác máy thu đổi tần cũng có một số nhược điểm :
Kết cấu phức tạp .
Mức tạp âm nội bộ tăng do có tần số đổi tần . Có thêm một số loại nhiễu .
Hiện nay ở một số đài phát sử dụng kỷ thuật FM stereo (âm thanh nổi) .Vì vậy ở phía máy thu cần phải thu được tín hiệu này.Do đó hiện nay ở một số máy thu cần phải có hệ thống giải mả để thu được tín hiệu FM stereo ,do đó âm thanh nghe được sẻ trung thực hơn .
Nếu ở máy phát phát FM stereo phát đi một tín hiệu chuẩn 19KHZ thì máy thu sẻ lọc lấy tín hiệu chuẩn 19KHZ ,rồi nhân đôi đưa vào bộ tách sóng đồng bộ cùng tín hiệu (L-R)DSB điều biên 38KHZ .Nếu máy phát FM không phát tín hiệu 19KHZ thì máy thu phải có bộ khôi phục tần số sóng mang 38KHZ để giải mã không bị méo .
Tín hiệu cao tần từ đài phát FM stereo nào đó sẻ được anten thu nhận đưa đến để khuếch đại và lựa chọn tần số thu .Tín hiệu cao tần đưa đến khối trộn sóng để được trộn với tín hiệu f0 để tạo tín hiệu trung tần fIF 10.7mhz .Tín hiệu trung tần sẽ được khuếch đại bởi khối khuếch đại trung tần sau đó tín hiệu này sẻ được đưa đến khối tách sóng FM nhằm tách tín hiệu FMMPX ra khỏi tín hiệu trung tần 10.7MHZ . Ở đây tín hiệu sẻ được đưa qua ba mạch lọc như sau :
Mạch lọc thông thấp :có tần số cắt 15KHZ để lấy tín hiệu (L+R) .Sau đó tín hiệu này sẻ được khuyếch đại và đưa đến mạch cộng và trừ .
Bộ lọc thông dải : có băng thông 23KHZ- 53KHZ .Nhằm lọc lấy tín hiệu (L-R) DSB tín hiệu này sẻ được đưa đến khối giải mả kết hợp MPX kết hợp với sóng mang phụ 38KHZ nhằm tạo nên tín hiệu (L-R) xuất hiên ở ngỏ ra .
Bộ lọc cộng hưởng :
Có tần số 19KHZ nhằm lấy tín hiệu sóng báo 19KHZ .Sau đó tín hiệu này sẻ được đưa qua mạch nhân đôi tần số đồng thời tiếp tục đưa tới khối điều khiển .khối náy điều khiển một đèn báo FM stereo sáng lên đồng thời điều khiển khối FMMPX hoạt động lúc đó mới có tín hiệu (L-R) ở ngỏ ra .
Hai tín hiệu (L-R) và (L+R ) sẻ được đưa đến khối cộng và trừ để tạo nên tín hiệu 2L và 2R sau đó sẻ được khuếch đại áp KĐCS âm tần rồi đưa ra loa .
Trong trường hợp tín hiệu là FM mono sẻ khoá bộ giải mả FMMPX lúc đó ở ngỏ ra không có tín hiệu (L-R) và như vậy ở ngỏ ra hai khối cộng và trừ có hai tín hiệu giống hệt nhau và âm thanh nghe 2 loa hoàn toàn giống hệt nhau đó là âm thanh mono (âm thanh một chiều).
CÁC MẠCH GHÉP TRONG MÁY THU