BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN - Pdf 12

BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
MỤC LỤC
LỜI MỞ ĐẦU 01
PHẦN І : TỔNG QUAN VỀ THIẾT BỊ THU PHÁT 02
I. Tổng quan về máy phát vô tuyến điện. 02
1. Khái niệm: 02
2. Sơ đồ khối 03
3. Phân loại máy phát: 04
4. Các chỉ tiêu kĩ thuật của máy phát 05
II. Máy thu 07
1.Các tham số kĩ thuật 07
2.Phân loại máy thu 07
3. Máy thu khuếch đại thẳng: 08
4. Máy thu đổi tần ……….08
PHẦN II. PHÂN TÍCH SƠ ĐỒ KHỐI,SƠ ĐÒ TẦNG PHỐI HỢP TRỞ KHÁNG
ANTEN CỦA MÁY THU PHÁT VTĐ JSS-720 10
I. Phân tích phần phát 10
1. Khối phát của JSS 720 bao gồm các khối: 10
2. Nhiệm vụ các khối: 10
3. Phân tích 10
II. Phân tích phần thu 14
1. Phần thu gồm các khối: 14
2. Nhiệm vụ các khối: 14
3.Phân tích 14
III. Đi sâu phân tích bộ phối hợp trở kháng anten JSS-720. 17
1.Khái quát: 17
2.Sơ đồ khối của bộ điều hưởng: 19
IV. KẾT LUẬN. 26
trang:1
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
LỜI MỞ ĐẦU

yêu cầu.
+> Khuếch đại tin tức: Khuếch đại biên độ tin tức đủ lớn để đưa tới khối điều chế.
+> Điều chế: Trộn hai tần số từ khối dao động tới và từ nguồn tin tới cho ra tần số phát.
+> Khuếch đại ra anten: Có nhiệm vụ: - Đảm bảo công suất bức xạ ra không gian.
- Lọc hài bậc cao.
- Phối hợp trở kháng.
Để tăng hiệu quả của việc phát sóng vô tuyến điện người ta đưa ra sơ đồ khối phức tạp
hơn như sau:
trang:3
Dao động Điều chế
KĐ tin
tức
KĐ ra
anten
Nguồn tin
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
+> Khối tổng hợp tần số và tạo tần số phát: Có nhiệm vụ tạo ra nhiều tần số phát theo
yêu cầu từ tần số chuẩn của bộ dao động thạch anh.
+> Tiền khuếch đại công suất: Có nhiệm vụ khuếch đại biên độ tín hiệu từ khối điều
chế tới để có biên độ đủ lớn trước khi bức xạ ra không gian.
+> Khuếch đại công suất: Có nhiệm vụ lọc hài, phối hợp trở kháng với mạch ra Anten.
3. Phân loại máy phát:
Có nhiều cách phân loại khác nhau tuỳ theo mục đích sử dụng
a.Phân loại theo nhóm công tác có các loại sau:
- Máy phát liên tục: Các sóng siêu cao tần luôn luôn bức xạ ra không gian.
- Máy phát không liên tục: Chỉ bức xạ ra không gian khi có tin tức.
b.Phân loại theo tần số phát:
Trong dải tần vô tuyến điện người ta chia ra các dải tần:
-sóng dài: 30KHz
÷

anh
Nguồn tin
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
c.Phân loại theo công suất phát bao gồm:
-Công suất thấp.
-Công suất trung bình.
-Công suất lớn.
d.Phân loại theo phương pháp điều chế gồm:
- Điều biên
- Điều tần
- Điều fa
- Kết hợp
- Xung
4. Các chỉ tiêu kĩ thuật của máy phát
a. Chỉ tiêu về điện:
+ Công suất phát của máy phát: là công để đưa ra anten để bức xạ ra không gian. Công
suất này quyết định cự li thông tin của thiết bị gọi là công suất có ích P
t
. Công suất tổn
hao P
a
, công suất tiêu thụ P
0
(tiêu thụ năng lượng của nguồn ).
+ Hiệu suất của máy phát:
0
t
P
P
η

khác nhau.
b. Các chỉ tiêu kĩ thuật về kết cấu:
Phụ thuộc vào điều kiện, mục đích sử dụng thiết bị để người ta xét đến chỉ tiêu:
+/ Trọng lượng thể tích
+/ Khả năng chịu va đập
+/ Khả năng chịu nhiệt độ, độ ẩm
+/ Thuận lợi cho việc thao tác sử dụng
+/ Hệ số an toàn cơ khí của thiết bị
+/ Giá thành của thiểt bị
trang:6
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
II. Máy thu
1.Các tham số kĩ thuật
a. Độ nhạy trong máy thu:
Độ nhạy là khả năng thu được tín hiệu nhỏ nhất ở đầu vào mà máy thu cho ra được mức
tín hiệu tin tức ở bộ chỉ thị bình thường. Đây là chỉ tiêu quan trọng nhất để đánh giá
chất lượng của máy thu. Độ nhạy phụ thuộc rất lớn vào các tầng đầu vào và phụ thuộc
vào hệ số phẩm chất của các linh kiện. Đơn vị để đánh giá độ nhạy là mv hoặc μv
b. Độ ổn định tần số:
Độ ổn định tần số của máy thu được đánh giá bằng độ di tần ∆f của máy thu, ∆f càng
nhỏ thì độ ổn định tần số càng cao.
c. Độ chính xác của tần số:
Được đánh giá bằng độ sai lệch tần số giữa tần số trên bộ chỉ thị của máy thu và tần số
cộng hưởng ở đầu vào của máy thu đó.
d. Dải tần công tác:
Dải tần công tác là thông số đánh giá khả năng làm việc của máy thu trong một đoạn
tần số công tác nhất định.
e. Chế độ công tác:
Chế độ công tác là khả năng máy thu có thể thu được các loại tín hiệu ở các chế độ điều
chế khác nhau.

nhiễu.
Ưu điểm: Đơn giản, rẻ tiền, không đòi hỏi công nghệ.
4. Máy thu đổi tần:
trang:8
Tách
sóng
Mạch
vào
K/Đ
công
suất
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
+ Mạch vào: Có nhiệm vụ chọn lọc tần số cần thu. Tín hiệu được chọn đưa vào khối
K/Đ cao tần, ở đây không quan trọng hệ số khuếch đại mà điều quan trọng là tỉ số S/N.
+ Khối đổi tần: Trộn tần số từ khối khuếch đại cao tần với tần số ở khối dao động nội
OSC để đưa ra tần số không đổi F
tt
tần số này được đưa qua khối khuếch đại nữa, tầng
khuếch đại này quyết định độ nhạy của máy thu.
+ Khối tách sóng: Phục hồi lại tin tức đưa vào bộ khuếch đại công suất để đưa ra loa,
tách một phần tín hiệu đưa vào bộ tự điều chỉnh khuếch đại.
+ Mạch tự điều chỉnh khuếch đại có nhiệm vụ bảo đảm tín hiệu đến bộ tách sóng là đủ
lớn và ở trong giới hạn để bộ tách sóng có hiệu quả. Bộ tự điều chỉnh khuếch đại thực
hiện điều này bằng cách cảm nhận mức tín hiệu ở đầu vào tới bộ khuếch đại cao tần,
cũng như tín hiệu vào bộ khuếch đại tin tức và điều chỉnh hệ số khuếch đại của bộ
khuếch đại để duy trì nó ở mức ổn định.
trang:9
K/Đ
cao tần
Đổi

trở kháng với tầng khuếch đại công suất.
3. Phân tích
a, Khối tạo tín hiệu đơn biên SSB
Dao động thạch anh tạo ra tần số 20MHz sau đó đựơc đưa qua bộ chia 4 và đưa vào
mạch vòng khoá pha PLL tạo ra tần số 455kHz.
+ Nguyên lý tạo tần số 455kHz bằng mạch vòng khoá pha PLL.
Sơ đồ khối mạch vòng khoá pha:
trang:10
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
Khi không có tín hiệu vào thì tín hiệu hiệu chỉnh U’
d
=0 vì tín hiệu ra của bộ tách sóng
pha là tích (U
v
x U’
d
). Mạch VCO dao động tại tần số dao động riêng f = 455kHz. Khi
có tín hiệu vào bộ tách sóng pha sẽ so pha tần số tín hiệu vào với tín hiệu so sánh. Đầu
ra của bộ tách sóng pha xuất hiện tín hiệu U
d
mà trị số tức thời của nó tỉ lệ với hiệu pha
(hiệu tần số) của hai tín hiệu vào thời điểm đó đồng thời có các thành phần tần số f
v
– f’
r
v à f
v
+ f’
r
. Tần số tổng bị loại bỏ nhờ mạch lọc thông thấp còn tần số thấp được

Chia tần
VCO (f
0
)
f
v
– f’
r

tín hiệu sai số
U’
d
f
r

U
d
f’
r

f
SSB
U
v
, f
v

BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
Tín hiệu dữ liệu từ bộ điều khiển qua cổng COM được khuếch đại đảm bảo biên
độ tín hiệu đủ lớn sau đó đưa vào bộ chuyển mạch âm tần (AF SW). CPU sẽ điều khiển

để tạo tần
số phát f
0
. Tần số f
L2
biến đổi trong một khoảng từ 70.055MHz đến 97.955MHz làm
cho f
0
biến đổi trong dải tần từ 1.6MHz đến 27.5MHz. Đây chính là dải tần làm việc
của máy phát. Tần số f
L2
phụ thuộc vào các hệ số chia M,N của các bộ vòng khoá pha
(PLL).
trang:12
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
Tần số f
0
sau khi qua bộ lọc được đưa tới khối khuếch đại công suất để tạo công
suất đủ lớn đưa ra Anten
c,Bộ khuếch đại công suất gồm: 4 khối chức năng:
+ Tiền khuếch đại (DRIVE AMP): Không yêu cầu về hệ số khuếch đại mà chỉ làm tăng
tỉ số tín hiệu trên tạp âm (S/N).
+ Bộ chia tín hiệu (POWER SPLITTER): Chia tín hiệu từ bộ tiền khuếch đại thành ba
đường tín hiệu riêng biệt tới 3 bộ khuếch đại công suất.
+ Các bộ khuếch đại công suất: Thực hiện khuếch đại công suất. Các mạch này đảm
bảo hệ số khuếch đại để đưa ra công suất đủ lớn.
+ Bộ tổng hợp công suất(POWER COMBINER): Tổng hợp công suất từ 3 bộ khuếch
đại công suất.
Mục đích của việc sử dụng ba bộ khuếch đại công suất riêng rẽ trong khối khuếch đại
công suất là để giảm bớt yêu cầu về hệ số khuếch đại, khả năng chịu tải, độ phẩm chất

đưa ra tần số không đổi F
tt
tần số này được đưa qua khối khuếch đại nữa, tầng khuếch
đại này quyết định độ nhạy của máy thu.
+ Mạch K/Đ trung tần: Khuếch đại tín hiệu đủ lớn.
+ Khối tách sóng: Tách tín hiệu cần thu ra khỏi sóng mang cao tần.
+ Khối khuếch đại công suất: Khuếch đại công suất tín hiệu đủ lớn đưa ra loa.
3.Phân tích
Tín hiệu từ anten đi vào máy thu, trước tiên nó đi qua mạch TEST để thử xem máy
đã sẵn sàng làm việc chưa, sau đó được đưa qua mạch bảo vệ ARRESTER và
BKRELAY mạch này có tác dụng bảo vệ máy thu khi mà tín hiệu từ máy phát lớn được
đưa tới anten nhưng không vào máy thu do lúc này rơle được ngắt ra khỏi anten. Vì
máy thu làm việc ở dải tần rất rộng do đó để đảm bảo độ nhạy máy thu ở mạch vào của
máy thu người ta chia thành 8 mạch vào dải rộng, khi đó cần thu đoạn tần số nào mạch
điều khiển sẽ đóng mạch vào tương ứng với đoạn tần số đó, để đóng mở các mạch vào
ta sử dụng chuyển mạch bầng diot.
trang:14
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
- Sơ đồ chuyển mạch sử dụng diot:
Bình thường ta cấp cho catôt của hai diot một điện áp âm hoặc là 0V do đó các
diot không thông nên mạch vào đóng, khi cấp điện áp dương cho catot hai diot thông
nên mạch vào mở cho tín hiệu đi qua ( người ta tính toán sao cho biên độ điện áp cuẩ
tín hiệu vào phải nhỏ hơn biên độ điện áp một chiều cấp cho catot của diot). Tín hiệu từ
chuyển mạch diot được đưa vào bộ lọc thông thấp 35MHz mạch lọc này chỉ cho qua tần
số nhỏ hơn hoặc bằng tần số 35MHz, sau đó được đưa tới mạch khuếch đại cao tần
mạch này chỉ có tác dụng nâng cao tỉ số S/N.
Tín hiệu ra của bộ khuếch đại cao tần được trộn lần thứ nhất với tần số dao động
nội(70.455 ~ 100.454999MHz) từ bộ dao động LOOP1 tín hiệu sau bộ trộn được đưa
vào mạch lọc để được tần số 70.455MHz, việc chọn lọc tín hiệu cần thu do dao động
nội từ LOOP1 tần số này qua bộ khuếch đại trung tần để loại bỏ tần số ảnh đồng thời

455KHz
12Khz
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
III. Đi sâu phân tích bộ phối hợp trở kháng anten JSS-720.
1. Khái quát:
một trong những yếu tố quyết định đến chất lượng của máy phát đó là việc phối
hợp trở kháng giữa tầng KĐCS và anten để anten có thể bức xạ tốt nhất sóng điện từ
ra không gian. khi đó anten làm việc ở chế độ cộng hưởng.
nếu máy phát sử dụng một tần số thì chỉ cần sử dụng một antenđể phát. do đó nếu
máy phát sử dụng nhiều tần số để phát thì máy phát sẽ phải sử dụng nhiều anten để
phát nên sẽ gây lãng phí và cồng kềnh.
Vấn đề đắt ra là sử dụng máy phát nhiều tần số chỉ sử dụng một anten phát để khắc
phục nhược điểm trên đó chính là phương pháp mở rộng dải tần làm việc của anten
phát hay điều hưởng anten phát.
Để khắc phục nhược điểm trên người ta sử dụng một mạch ghép anten mạch này
ghép giữa tầng khuyếch đại công suất và anten.
sơ đồ khối:
trang:17
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
Sơ đồ tương đương của anten:
Từ sơ đồ tương đương của anten ta nhận thấy rằng anten gồm có ba thành phần:
phần cảm L
A
, thành phần điện dung C
A
, và thành phần tổn hao R
A
trong ba thành phần trên thì thành phần R
A
không phụ thuộc vào tần số chỉ có hai thành

Khi anten cộng hưởng ở tần số
0
ω
thì ta có:

LC
XX
AA
CL
1
0
==
=
ωω
Khi cộng hưởng thì anten bức xạ công suất ra không gian là lớn nhất
khi lệch tần số cộng hưởng riêng của anten
0
ωω

thì khi đó anten có thể mang tính
dung hoặc tính cảm khi đó anten bức xạ công suất ra không gian thấp. trong trương hợp
này mạch ghép sẽ có tác dụng bù thành phần cảm nếu anten mang tính dung và bù
trang:18
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
thành phần dung nếu anten mang tính cảm để anten có thể cộng hưởng với bất kỳ thành
phần nào của tần số phát.
mạch ghép anten gọi là tâng ra của máy phát.
Mạch ra yêu cầu phải đảm bảo cong suất ra và hiêu suất ra cao. hiệu suất ra của mạch ra
sẽ quyết định hiệu suất của toàn máy phát vì công suất của tầng ra chiếm 90% công suất
toàn máy phát.

cuộn thứ cấp của cảm biến dòng ta mắc một điện trở R1 để lấy tín hiệu điện áp đưa vào
chân 4 và 5 của IC1 nếu dòng trên đường tín hiệu càng lớn thì điện áp đưa vào IC1
cũng tăng theo( ngoại trừ trường hợp chập tải khi đó sẽ không có dòng ở cuộn thứ cấp
của biến áp dòng) IC1 có tác dụng so sánh điện áp cảm biến được từ cảm biến dòng với
một mức điện áp ngưỡng nhất định. khi điện áp vào lớn hơn mức ngưỡng thì điện áp ra
ở chân 15 của IC1 sẽ ở mức thấp ngược lại thì cho ra mức cao.
Để lấy pha của điện áp người ta trích một phần điện áp từ đương tín hiệu qua mạch
phân áp với các thành phần R10
,
R11, R12, R18

và tụ C23 và đưa vào chân 4 và 5 của
IC4. IC4 hoạt động cũng tương tự như IC1.
trang:21
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
Ở đầu vào của IC1 và IC4 có mắc thêm các tụ C1 và tụ C24 để ngắn mạch thành phần
cao tần. Các diốt CD2 và CD4 có tác dụng như một mạch ghim ở mức 0v, các điốt CD3
và CD1 để bảo vệ quá tải cho IC1và IC4 tức là khi điện áp cảm biến lớn hơn 5v thì điốt
CD1 và CD3 thông và sẽ hạn dòng vào IC.
Việc so pha được thực hiện nhờ D plipplop:
tức là đầu ra của IC1(chân 15 ) đưa vào chân D của plipplop còn đầu ra của IC10 đưa
vào chân
CE
(Chip Enable ) của plipplop.
mức điện áp đầu ra của IC3 sẽ cho biết trở kháng của mạch ra anten mang tính cảm hay
tính dung.
Nếu điện áp đầu ra IC3 ở mức cao thì sẽ mang tính cảm.
nếu điện áp dầu ra của IC3 ở mức thấp thì trở kháng sẽ mang tính dung.
Điện áp này sẽ được biến đổi A/D rồi đưa về vi xử lý.
Ngoài tín hiệu so pha thì vi điều khiển còn đưa ra tín hiệu tắt bộ so pha (phase sensor

Sơ đồ mạch:
trang:24
BÀI TẬP LỚN MÔN THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN
Mạch bao gồm cảm biến dòng T3,diode CD7 ,CD8; điện trở R26~R31; tụ điện
C16~C20; cuộn cảm L7~L9.
Bộ cảm biến này sẽ cảm biến và cho ta biết về trở kháng của anten (tải)
nguyên lý của bộ cảm biến này là nó so sánh về độ lớn của dòng và áp ra anten.
hoạt động của mạch như sau:
đầu ra của cuộn thứ cấp của biến áp dòng sẽ được mắc với điện trở R27,
R26 để lấy áp điện áp này sẽ được nắn để lấy điện áp 1 chiều đưa vao bộ so sánh IC3.
Trên đường dây tín hiệu người ta trích ra điện áp và qua diốt nắn để lấy điện áp một
chiều đưa vao chân đảo của bộ so sánh.
Đầu ra của bộ so sánh sẽ cho biết trở kháng của anten lớn hơn 50

hay nhỏ hơn 50

.
Nếu chân load ở mức cao thì trở kháng của anten nhỏ hơn 50

.
Nếu chân load ở mức thấp thì trở kháng của anten lớn hơn 50

.
trang:25


Nhờ tải bản gốc

Tài liệu, ebook tham khảo khác

Music ♫

Copyright: Tài liệu đại học © DMCA.com Protection Status