TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG
KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ
BỘ MÔN ĐIỆN TỬ VIỄN THÔNG
ĐỒ ÁN II
THIẾT KẾ MÁY THU FM
GVHD : PGS-TS Phạm Hồng Liên
SVTH :
MSSV :
Lớp : 08DD2N
Thiết kế máy thu FM
Lời cám ơn
Trước hết em xin cảm ơn cô Phạm Hồng Liên đã tận tình hướng dẫn
cũng như giúp đỡ em hoàn thành đồ án này . Giúp em củng cố lại những
kiến thức đã học và nâng cao hơn kiến thức của mình . Qua đồ án này
em hiểu rõ hơn về máy thu và nguyên lý hoạt động của từng khối mach
trong máy thu FM mà em đã được học ở trong môn điện tử thông tin
Em cảm ơn cô đã tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ em hoàn thành tốt
đề tài này ,có đươc những kiến thức quan trọng trong thực tiễn giúp
chúng chúng em cảm thầy vững vàng hơn cho mục tiêu theo đuổi của
mình
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 2
Thiết kế máy thu FM
LÝ THUYẾT
I. Định nghĩa máy thu:
Máy thu là thiết bị đầu cuối trong hệ thống thông tin vô tuyến điện. Máy thu có
nhiệm vụ tiếp nhận và lặp lại tin tức có chứa trong tín hiệu chuyển đi từ máy phát
dưới dạng song điện từ. Máy thu phải loại bỏ các nhiễu không mong muốn, khuếch
đại tín hiệu mong muốn và sau đó giải điều chế để nhận được thông tin ban đầu.
Máy thu có rất nhiều tham số, nhưng chúng ta chúng ta chủ yếu xét các chỉ tiêu kỹ
thuật cơ bản của máy thu như sau:
 Độ nhạy: biểu thị khả năng thu tín hiệu yếu của máy thu. Độ nhạy đươc xác

Vì vậy càng nhỏ càng tốt
Máy thu lý tưởng có đặc tuyến hình chữ nhật
Trong dãi thông D thì A=conts
Ngoài dãi thông D thì A=0
 Chất lượng lặp lại tin tức: được đánh giá bằng độ méo của tín hiệu (méo phi
tuyến, méo tần số, méo pha), chủ yếu là xét độ méo ở tần khuếch đại công
suất âm tần để sao cho tín hiệu ra loa ít bị méo dạng so với tín hiệu đưa tới
bộ điều chế của máy phát.
II.Sơ đồ khối tổng quát của mày thu:
1. Sơ đồ khối may thu khuếch đại trực tiếp:
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 4
Thiết kế máy thu FM
Việc nâng cao độ nhạy và độ chọn lọc của máy thu bị hạn chế bởi những lý do:
 Số tầng khuếch đại không thể tăng lên tùy ý vì:
- Số tầng càng tăng thì tính ổn định của bộ khuếch đại cao tần RF càng
giảm (tụ kí sinh C
cb
có thể gây tự kích)
- Số tầng tăng thì số mạch cộng hưởng cũng tăng, hệ thống điều chỉnh
cộng hưởng phức tạp, cồng kềnh.
 Tần số cao khó đạt hệ số khuếch đại lớn
 Tần số càng cao thì dải thông càng rộng, làm giảm độ chọn lọc của máy thu
(D= ). Muốn có dải thông hẹp phải dùng mạch cộng hưởng có hệ số phẩm
chất cao, có khi vượt qua khả năng chế tạo
2. Sơ đồ khối tổng quát của máy thu đổi tân (FM):
Tín hiệu cao tần được điều chế (AM, FM, PM) nhận được từ anten qua mạch vào qua
bộ khuếch đại cao tần RF được đưa vào bộ đổi tần để biến thaanhf tầng số tín hiệu
khác gọi là tần số trung gian, nhưng quy luật điều chế vẫn không thay đổi.
NHIỆM VỤ CÁC KHỐI:
 Mạch vào: là mạch nối liền anten với đầu vào của tầng đầu tiên của máy thu,

2
L 1
1
2
L 2
1
2
C 3
0
E 1
A N T E N N A
C 2
Loại mạch này rất đơn giản nhưng ít được sử dụng do còn mang một số khuyết điểm
Ap và Av thấp phụ thuộc nhiều vào tần số. Để khắc phục ta thường chọn cách ghép
với tụ C có giá trị 0 ÷ 10 pF.
b) Mạch cộng hưởng ghép điện dung trong với anten:
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 6
Thiết kế máy thu FM
31
2
C 3
0
1
21
2
E 1
A N T E N N A
C 2
Mạch này có hệ số truyền đạt Av=const, nhưng Av và Ap thấp, hệ số mắc mạch phụ
thuộc vào tần số, dó đó thường thì C

Thiết kế máy thu FM
trong mạch khuếch đại cao tần. Các mạch ghép với tải của mạch vào cũng gồm ghép
biến áp.
2. Mạch khuếch đại cao tần:
Bộ này có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu điều chế cao tần đến một giá trị nhất định
rồi đưa xuống khối phía sau.
a) Các dạng mạch:
Khối khuếch đại cao tần trong máy thu có cấu tạo như các mạch cơ bản trên, tải của
khuếch đại cao tần có thể là biến trở, cuộn cảm hoặc mạch cộng hưởng.
V c c
0
0
31
2
Nếu tải là điện trở thì hệ số khuếch đại của tầng sẽ tương đối đồng đều đối với mọi
tần số. Tần số càng cao thì hệ số khuếch đại càng giảm nhưng không nhiều. Nếu
tiến tới tần số cắt thì hệ số khuếch đại sẽ giảm nhanh.
V c c
0
0
31
2
1
2
Khi tải là cuộn cảm thì khi tần số càng cao, hệ số khuếch đại của tầng càng tăng. Tất
nhiên tần số đó cũng không thể vượt quá tần số cắt, bên cạnh đó còn bị hạn chế bởi
điện dung của cuộn cảm.
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 8
Thiết kế máy thu FM
V c c

Bộ trộn tần: là quá trình tác động lên hai tín hiệu sao cho trên đầu ra bộ trộn tần
nhận được các thành phần tần số tổng và hiệu của hai tín hiệu đó. Mạch trộn tần
dùng Transistor có thể mắc theo sơ đồ EC hoặc BC. Sơ đồ BC thường được dùng
trong phạm vi tần số cao và siêu cao, vì tần số giới hạn của nó cao.
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 9
Thiết kế máy thu FM
Các mạch trộn tần được mắc theo sơ đồ đẩy kéo có nhiều ưu điểm hơn so với sơ đồ
đơn:
- Méo phi tuyến nhỏ do hài bậc chẵn bị triệt tiêu.
- Phổ tín hiệu ra hẹp.
- Liên hệ giữa mạch tín hiệu và mạch ngoại sai ít.
- Khả năng xuất hiện điều chế giao thoa thấp.
4. Mạch trung tần và tách song:
Nhiệm vụ chủ yếu của bộ tách sóng là dời phổ từ miền tần số cao về miền tần số
thấp đồng thời làm biến đổi cơ cấu của phổ tín hiệu. Để thực hiện việc này ta phải
dùng các phần tử phi tuyến (diode, transtor…) và các phần tử tuyến tính có tham số
biến đổi tuần hoàn theo thời gian. Nói tóm lại là mạch tách tín hiệu âm tần ra khỏi
tín hiệu điều chế và khôi phục lại tín hiệu âm tần ban đầu. Phụ thuộc vào phương
thức điều chế ta có hai loại mạch tách song: tách sóng tín hiệu điều biên (tách sóng
biên độ), tách sóng tín hiệu điều tần (tách sóng tần số).
Các yêu cầu của khối tách sóng:
- Hệ số truyền đạt phải cao.
- Trở khán vào của bộ tách sóng phải nhỏ.
- Độ méo của tín hiệu phải nhỏ.
- Hệ số chọn lọc cao tần phải nhỏ.
Sơ đồ IC mạch trung tần và tách sóng MC 3361B:
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 10
Thiết kế máy thu FM
Chân 1: Làm việc với tần số f=10.245 MHz
Chân 2: Crystal OSC: dao động nội dùng thạch anh làm việc với tần số f=10.245 MHz

.
- Chân 2 và chân 7 có các tụ dẫn tín hiệu hội tiếp nghịch xuống mass để tăng
độ lợi
- Chân 3 và 6 nhạ tín hiệu vào ở 2 kênh.
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 12
Thiết kế máy thu FM
- Chân 11 và 13 là 2 đường dẫn tín hiệu ra loa qua tụ, tại đây có mạch lọc Cz
và Rz.
- Chân 4 là chân ổn áp nguồn cho các tầng bên trong của IC.
- Chân 12 là chân cấp nguồn.
- Chân 5, 10 và 14 là chân nối mass.
- Chân 1 và 8 là các ngõ bù pha cho tín hiệu.
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 13
Thiết kế máy thu FM
Yêu cầu đề bài:
Tần số tín hiệu thu 10MHz Điện áp nguồn 10(V)
Hệ số ghép mạch
vào
0.4 Tần số trung
tần
10.7MHz
Sức điện động E
A
100µV Công suất ra
trên tải
10W/10Ω
Loại mạch dao động Clapp Kiểu mắc mạch
dao động
BC
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 14

.L= 2πx10x10
6
x100x56.10
-9
= 352 (Ω).
Ta có :
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 15
Thiết kế máy thu FM
f
0
= => =
Ta có : m= =>
=>Chọn: C
1
=12(nF)
C
td
=
=>Chọn: C
2
=7.5(nF)
Ở chế độ 1 chiều R
lọc
đóng vai trò lọc nguồn và thường có giá trị vài trăm ohm
=>chọn R
lọc
=1(kΩ)
Ta có :
=> C
lọc

V
max
= 20V.
I
max
= 0,03A
P
cmax
= 0.6W
hfe = 90
f
T
= 50 MHz.
Chọn : =1 mA
= (0,1 ÷ 0,3) V
’
CC

V
’
CC
= V
CC
- I
CQ1
.R
Loc
= 10 – 1.10
-3
.10

=R
b1
x
⇒ Chọn R
2
= 56(kΩ)
Ở chế độ xoay chiều :
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 17
Thiết kế máy thu FM
Ta có :
f
β
=
f
RF
= 10MHz < 3 x f
β
=1.65 MHz
Vậy mạch hoạt đông ở tần số trung bình.
Vì hoạt động ở chế độ lớp A nên góc cắt θ = 180
0
.
Chọn ξ
A
=( 0,4 ÷ 0,45) = 0,4
V
cm1
= ξ
A
V

I
CO
= I
CO1
= 1 (mA)
Dòng hài bậc nhất trên collector:
mAIQI
COcm
1
)(
)(
)(
0
1
11
==
θγ
θγ
.
Điện trở cộng hường tương đương của khung cộng ra:
R
td1
=
Công suất ra trên tải :
P
L1
=
L
1
=

= 9k//3.15k=2.3(kΩ)
Tụ C
3
là tụ liên lạc dùng để ghép mạch đầu vào với tầng khuếch đại
⇒ C
3
⇒ Chọn C
3
=68(pF)
Tụ C
4
là tụ bypass để ổn định nhiệt và tăng độ lợi cho transistor Q1:
Chọn Z
C4

R
3
⇒ C
4
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 19
Thiết kế máy thu FM
⇒ Chọn C
4
=150(pH)
Từ sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ ta có :
C
5
= C
C
– (C

M
=+=
−
Và
)(1
3846.10.3000.2
9,76
6
2'
2'
pF
rw
hfef
C
ebT
eb
===
π
C
5
= C
C
– (C
M2
+C
b’e2
).a
2
=18-(67+1)x
2

Pc
max
= 0,15 W
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 20
Thiết kế máy thu FM
hf
e
= 80
f
t
= 3000 MHz
Ở chế độ 1 chiều:
Chọn
2
CQ
I
= 5 mA
V
R7
= 0,1 x Vcc = 0,1 x 10= 1 (V)
Suy ra: R
6
=
2
7
CQ
R
I
V
=

-3
. 220 =1.8(V)
Vậy R
4
=
R
5
=
Chọn R
4
=2.2(kΩ) và R
5
=10(kΩ)
Ta có : hie
2
=1.4xhfe2x =1.4 x 80 x 0.025 x =560(Ω)
R
in
=R
b2
//hie
2
=1760 // 560 = 424.8(Ω)
Z
C6

)(350
48,42.10.7,10.2
1
2

pF
Zf
C
CIF
==≥⇒
π
π
Chọn C
8
= 680 (pF)
Ở chế độ xoay chiều :
Sơ đồ tương đương tín hiệu nhỏ :
f
β

=
e
T
hf
f
=
80
3000MHz
= 37,5 MHz
suy ra: f
IF
= 10,7 MHz < 0,3. f
β
= 11,25 MHz
Vậy mạch hoạt động ở tần số thấp ở chế độ A góc cắt θ = 180

ππ−π
cos.sin
= 1
I
CO
= I
CO2
= 5 (mA)
Dòng hài bậc nhất trên collector:
)(5
)(
)(
)(
0
1
22
mAIQI
COcm
==
θγ
θγ
.
Điện trở cộng hưởng tương đương của khung cộng hưởng :
)(800
5
4
)(
)(
22
22

.a
2
r
b’e
a
2
Thiết kế máy thu FM
P
L2
=
2
1
Vcm
2
(Q
2
). I
cm2
(Q
2
) =
2
1
. 4V. 5mA = 10mW
L
2
=
0
2
2 Qf

7
=1 (nF)
Công suất nguồn cung cấp:
Pcc = Ico. Vcc = 5 x 10
-3
x 10= 50(mW)
Hiệu suất :
η =
CC
L
P
P
2
=
mW
mW
50
10
= 0.2=20%
4.Mạch dao động CLAPP mắc BC
C 1 1 C 0
0
C 9
V 2
1 0 V d c
R 7
R 0
R 8
C 1 0
C 1 2

Chọn L
2
=20 (mH) ,R
0
=100 (Ω) ,V
0
=0.5(V)
Chọn I
CQ3
=5mA
V’
CC
= V
CC
–V
0
= 10 – 0.5 = 9.5 (V)
V
R7
=0.1 x V
’
CC
=0.1 x 9.5=0.95 (V)
Vậy : R
7
=
Chọn R
7
=220(Ω)
V

=
k
VV
V
RR
BBCC
CC
b
)(45.10
8.1
5.9
1980
'
9
Ω===
k
V
RR
BB
CC
b
V
Chọn R
8
= 2.2 (kΩ).
R
9
= 12(kΩ).
Trở kháng vào:
hie

Β
f
0
= 20.7 MHz > 3f
β
= 9.9 MHz.
Vậy mạch hoạt động ở tần số cao. Ta không thể tính các L
kí sinh
vì vậy phải dung
sơ đồ mắc B chung
f
α
= f
t
= 300MHz ⇒ f
0
= 20.7 < 0,3.f
α
=90 MHz.
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 24
Thiết kế máy thu FM
Vì đây là sơ đồ B.C nên chọn n =0.1
β=
Chọn L = 1µH
C
td
=
( )
)(59
10.1.10.7.20.2

8
24
12
0
0
01110
1110
1110
10.4.22
10.4012
10.9
.
11
.
11
==
−
=−=
+
=+
−
−
ttd
ttd
td
CC
CC
CCCC
CC
CC

⇒ C
10
= 0.495nF.
Chọn C
10
=0.56 nF và C
11
=4.7 nF
Hệ số khuếch đại của sơ đồ mắc B.C:






==
2
b11
K
2
b11
b21
C
n
h
//Rp
h
h
SZA
h

LQ
0
= 130.10
6
.10
-6
.100 = 13(kΩ)
GVHD:PGS-TS Phạm Hồng Liên Page 25