Lời nói đầu
Ngày nay thông tin liên lạc đã trở thành một phần không thể thiếu
trong cuộc sống của con ngời. Thực tế hiện nay các trang bị thông tin của
chỳng ta đều đã cũ, kinh phí để mua sắm các trang bị đó là tơng đối lớn.
Đáp ứng yêu cu thc t t ra thì hớng tiếp cận khoa học kỹ thuật từng bớc
ứng dụng những thành tựu của khoa học và công nghệ vào thiết kế chế tạo
các sản phẩm thông tin phù hợp với điều kiện và khả năng thực tế của nớc
ta là một hớng nghiên cứu hợp lý. Trên tinh thần đó em nhận bản đồ án
Nghiờn cu, thit k mỏy thu phỏt n biờn súng ngn (phn t hp tn
s v thi cụng . Để nghiên cứu thiết kế toàn bộ một máy thu phát đơn
biên sóng ngắn là một khối lợng công việc khá lớn nên trong khuôn khổ
thời gian làm đồ án em chỉ tập trung vào nghiên cứu thiết kế một khối tổng
hợp tần số của máy thu phát đơn biên sóng ngắn.
Toàn bộ nội dung đồ án gồm 3 chơng:
- Chơng 1: Xây dựng sơ đồ khối máy thu phát đơn biên sóng ngắn
- Chơng 2: Thiết kế sơ đồ khối bộ tổ hợp tần số của máy thu phát
đơn biên sóng ngắn
- Chơng 3: Thiết kế và thi công khối tổ hợp tần số của máy thu phát
đơn biên sóng ngắn
Qua quá trình nghiên cứu và thiết kế cho phép em đợc tỏ lòng biết ơn
tới thầy giáo hng dn, cùng các thầy cô giáo trong bộ môn thời gian qua
đã tận tình hớng dẫn em hoàn thiện bản đồ án này. Do khả năng của bản
thân và thời gian còn hạn chế nên bản đồ án không tránh khỏi còn có thiếu
sót. Vì vậy em rất mong nhận đợc những ý kiến đóng góp và chỉ đạo của
các thầy cô cùng các bn để đồ án ngày càng hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
CHƯƠNG 1
XÂY dựng sơ đồ khối
máy thu phát đơn biên sóng ngắn
1.1 Các chỉ tiêu kỹ thuật chung
1.1.1 Chọn dải tần công tác:
lên mãi đợc vì điều đó sẽ kéo theo nhiều vấn đề khác nh
kích thớc, trọng lợng của điện đài, khả năng thực hiện về mặt kỹ thuật v.v
Về mặt tần số: Hàm suy hao tỉ lệ nghịch với bớc sóng
. Nh vậy khi
tần số tăng thì hàm suy hao tăng, tần số giảm thì hàm suy hao càng bé. sử
dụng đoạn cuối của dải sóng trung (thờng chọn 2 3 Mhz)
Nh vậy dải tần công tác đợc chọn là 2 15 Mhz bao gồm đoạn cuối
dải sóng trung và đoạn đầu dải sóng ngắn để tận dụng đợc u điểm của cả
hai phơng thức truyền sóng đất và truyền sóng không gian trong điều kiện
có thể triển khai anten định hớng hoặc sử dụng các loại anten đơn giản tính
định hớng không cao
1.1.2 Công suất máy phát
Do yêu cầu kích thớc thiết bị gọn nhẹ nên công suất sẽ bị hạn chế.
Đặc điểm truyền sóng không gian độ suy hao đờng truyền ít hơn truyền
sóng đất và cự ly liên lạc không lớn nên công suất phát thờng chọn từ 10W
đến 15W.
2
1.1.3 Chế độ công tác
Chế độ báo đợc chọn là dạng công tác chính trong các máy thông tin
sóng ngắn. Chế độ báo sử dụng là báo đẳng biên vì có u điểm là đơn giản
dễ thực hiện và quan trọng là dải phổ hẹp. Báo đẳng biên yêu cầu chống
nhiễu không quá cao do khả năng nghe trên nền nhiễu tốt (tai con ngời
nghe mặc dù có nhiễu nhng vẫn phân biệt đợc). Chế độ báo điều tần không
có nhiều u điểm hơn báo điều biên nhng độ rộng phổ lớn nên thờng ít đợc
sử dụng.
Trong chế độ thoại ta có 3 dạng tín hiệu điều chế: điều biên, đơn biên
và thoại điều tần:
+ Điều biên: thực hiện nhanh, đơn giản, dải phổ tín hiệu rộng
max
1.1.4 Độ nhạy máy thu
Về mặt định tính, độ nhạy là khả năng của máy thu đảm bảo cho thiết
bị cuối cùng làm việc bình thờng khi tín hiệu đầu vào rất yếu.
Về mặt định lợng, độ nhạy của máy thu xác định bằng sức điện động
3
E
Amin
hay công suất nhỏ nhất P
Amin
của tín hiệu ở anten, cần thiết để đảm bảo
cho thiết bị cuối cùng làm việc bình thờng.
Ngời ta biểu thị độ nhạy ở dạng sức điện động
à
V, hoặc ở dạng công
suất
à
W. Độ nhạy của máy thu sóng ngắn và sóng cực ngắn thờng đợc đặc
trng bởi hệ số tạp âm với điện trở của anten tơng đơng là 75
Đảm bảo yêu cầu gọn nhẹ nên thiết bị thu cần đơn giản, do đó độ nhạy
không cần quá cao vì độ nhạy quá cao thì nhiễu sẽ càng nhiều vấn đề chống
nhiễu sẽ trở nên phức tạp. Thông thờng chọn
A
E
3 V
à
(trong chế độ báo)
với S/N=3/1 và
10
4
bộ điều chế. Thực chất là sử dụng 2 bộ điều chế 2 biên riêng biệt, một bộ
điều chế sẽ nhận tín hiệu điều chế và sóng mang trực tiếp cha quay pha còn
bộ điều chế còn lại sữ nhận tín hiệu điều chế và sóng mang đã quay pha
90
0
, sau đó tín hiệu đầu ra 2 bộ điều chế sẽ đợc cộng với nhau trong bộ
cộng tuyến tính để lấy ra dải biên mong muốn.
Hình 1.1: Sơ đồ tạo tín hiệu đơn biên bằng quay pha
Tín hiệu điều chế và sóng mang sau khi đợc quay pha 90
0
rồi đa đến 2
bộ điều chế cân bằng, do đó các biên tần trên của hai bộ điều chế cân bằng
lệch pha nhau 180
0
, còn các biên tần dới đồng pha nhau. Nếu lấy hiệu của
các điện áp ra trên 2 bộ điều chế ta nhận đợc biên tần trên, ngợc lại lấy
tổng các điện áp ra ta sẽ nhận đợc biên tần dới:
ttUU
CSCBCB
cos.cos
1
=
])cos()[cos(
2
1
ttU
SCSCCB
bộ cộng tuyến tính). Bộ lọc sau bộ cộng tuyến tính không yêu cầu chất lợng
cao lắm.
5
- Nhợc điểm: cần có mạch quay pha 90
0
trên cả dải tần số âm tần, đòi
hỏi độ chính xác quay pha rất cao (chỉ cho phép sai số từ 0,5
0
1
0
) đây là
một khó khăn rất lớn. Ngoài ra các bộ điều chế cân bằng phải giống hệt
nhau điện áp ra phải có biên độ giống nhau.
Phơng pháp này thực hiện khá phức tạp đòi hỏi kỹ thuật cao nên không
đợc sử dụng nhiều trong thông tin sóng ngắn.
Phơng pháp lọc
Phơng pháp này sử dụng nguyên lý tách bỏ biên tần không cần thiết
bằng cách sử dụng bộ lọc. Tuy nhiên một khó khăn đặt ra là bộ lọc cần có
hệ số phẩm chất rất lớn vì khoảng cách nhỏ nhất giữa biên tần và sóng
mang là
f
= 300Hz, nếu sóng mang cỡ hàng chục MHz thì ta có hệ số của
bộ lọc là
Q=
5
6
10.5,1
10.10
300
điều chế
tín hiệu
điều biên
Hình 1.3: Sơ đồ tạo tín hiệu đơn biên bằng phơng pháp trộn lọc 2 lần
liên tiếp
Các bộ lọc LC thờng có Q thấp, do đó bộ lọc hay đợc dùng là lọc
thạch anh, lọc gốm, lọc cơ khí hoặc lọc sóng âm bề mặt (SAW). Bộ lọc
thạch anh phổ biến nhất, có kích thớc nhỏ gọn, Q cao cỡ 100.000, tổn
hao qua từ 1,5
ữ
3 dB. Bộ lọc gốm Q không cao lắm, cỡ 2000, tổn hao
qua từ 2
ữ
4 dB, kích thớc nhỏ, bền với những điều kiện môi trờng. Bộ
lọc cơ khí bền vững hơn 2 loại bộ lọc trên, song có kích thớc và trọng l-
ợng lớn và nặng. Bộ lọc SAW rất bền vững và tin cậy. Không cần điều
chỉnh phức tạp, kích thớc trọng lợng nhỏ, song có tổn hao cho qua rất lớn
cỡ 25
ữ
35 dB và thời gian trễ dài. Nh vậy ta có thể lựa chọn bộ lọc thạch
anh vì có kích thớc nhỏ gọn và đáp ứng đợc các yêu cầu đặt ra
- Ưu điểm: đơn giản, dễ chế tạo và sửa chữa
- Nhợc điểm: tần số công tác bị hạn chế do khả năng chế tạo bộ lọc
Phơng pháp lọc và quay pha kết hợp
Sử dụng phơng pháp quay pha thì khi thực hiện quay pha tín hiệu điều
chế là tín hiệu có dải phổ nằm trong cả dải tín hiệu âm tần nh vậy bộ quay
pha sẽ đòi hỏi yêu cầu quay pha chính xác trong cả dải tần số. Trong phơng
pháp lọc và quay pha kết hợp cũng giống nh phơng pháp dịch pha ở chỗ là
cũng dùng dịch pha và cộng để triệt dải biên không cần thiết. Song u điểm
sơ đồ khối của các máy thu thờng khác nhau ở tuyến tần số vô tuyến, còn
bộ tách sóng và tuyến tín hiệu cơ cấp có thể coi là không không thay đổi.
Thông dụng nhất có hai loại sơ đồ: Máy thu khuếch đại thẳng và máy thu
đổi tần.
8
Sơ đồ khối máy thu khuyếch đại thẳng
Hình 1.5: Sơ đồ khối máy thu khuếch đại thẳng
Đặc điểm của sơ đồ khối này là toàn bộ các tầng trớc tách sóng đều
làm việc ở một tần số f
th
, hay nói cách khác là tín hiệu nhận đợc từ anten có
tần số f
th
đợc khuếch đại lên nhờ các tầng ở tuyến tần số vô tuyến.
Phần tử đầu tiên của máy thu là thiết bị vào, bao gồm hệ thống mạch
dao động đơn hoặc ghép, đợc điều chỉnh ở tần số tín hiệu. Nó có nhiệm vụ
chọn lọc tín hiệu và truyền tín hiệu nhận đến bộ khuếch đại cao tần.
Bộ khuếch đại cao tần dùng để khuếch đại tín hiệu vô tuyến. Nó có
thể bao gồm 1 hay vài tầng. Phụ tải của mỗi tầng là các mạch dao động đợc
điều chỉnh cộng hởng ở tín hiệu cần nhận. Nh vậy thiết bị vào và khuếch đại
cao tần thực tế chỉ khuếch đại tín hiệu có ích.
Bộ tách sóng (giải điều chế đơn biên) có nhiệm vụ lấy ra hàm điều
chế (tin tức), tín hiệu này đợc khuếch đại tần thấp khuếch đại lên, sau đó đa
đến thiết bị cuối cùng.
+ Ưu điểm của máy thu khuếch đại thẳng:
- Sơ đồ và cấu trúc đơn giản.
- Thực hiện điều chỉnh tần số cộng hởng của máy thu bằng một núm
vặn tơng đối dễ dàng.
- Tần số cộng hởng ổn định và không có đờng thu phụ do không
dùng dao động phụ để biến đổi tần số.
khác với f
th
. Nh vậy ở đầu vào bộ trộn tần có hai
dao động có tần số khác nhau.
Trong bộ trộn tần chứa phần tử phi tuyến hay phần tử có tham số biến
đổi theo thời gian, nên dòng điện đầu ra có chứa các thành phần tần số tổ
hợp:
f
mn
= | mf
th
nf
ns
|
ở đây m,n là số nguyên.
Nếu ở đầu ra bộ trộn tần mắc hệ thống mạch dao động cộng hởng ở
tần số trung gian, là hiệu của hai tần số tín hiệu và ngoại sai.
f
tg
= | f
ns
f
th
|= hằng số.
Thì trên mạch dao động ta sẽ thu đợc tần số trung gian có quy luật
điều chế hoàn toàn giống quy luật điều chế của tín hiệu đầu vào. Nh vậy bộ
10
- Xuất hiện nhiễu tần số ảnh và nhiễu trực thông (gọi là nhiễu đờng
thu phụ), nếu ở đầu vào bộ biến tần có tác dụng của nhiễu có tần số
f
a
= f
ns
+ f
tg
do biến tần cũng nhận đợc tần số trung gian, vì:
| f
ns
f
a
| = | f
ns
(f
ns
+ f
tg
) | = f
tg
Ngoài ra nếu ở đầu vào bộ biến tần có tác dụng trực tiếp nhiễu có tần
số bằng tần số trung gian của máy thu thì nhiễu này sẽ cùng truyền tới
tuyến tần số trung gian, mà hệ thống chọn lọc cộng hởng ở tần số này.
11
Hình 1.7: Nhiễu ảnh và nhiễu trung gian trong sơ đồ máy thu đổi tần
Nh vậy, đối với nhiễu tần số trung gian và nhiễu tần số ảnh, bộ
khuếch đại tần số trung gian không có tác dụng chọn lọc. Để giảm tác dụng
của các nhiễu (đờng thu phụ) này cần phải làm suy giảm nó ở phía trớc bộ
biến tần, nghĩa là các thiết bị vào và khuếch đại cao tần. Do đó bộ khuếch
trộn lần đầu thờng hình thành ở tần số không đổi và thấp, sau đó tín hiệu đ-
ợc chuyển lên dải tần công tác nhờ biến tần liên tiếp.
Trộn tần đầu tiên bao giờ cũng sử dụng trộn tần cân bằng để triệt tiêu
sóng mang. Tín hiệu âm tần f = 0,3
ữ
3,4 kHz từ micrô qua bộ khuyếch đại
micrô đa vào trộn tần với dao động sóng mang f
NS1
tạo thành tần số f
TG1
f
TG1
= f
NS1
f
Tín hiệu sau trộn tần đợc lọc qua bộ lọc biên lấy ra biên tần cần thiết.
Để loại bỏ sóng mang phẩm chất bộ lọc biên đòi hỏi rất cao vì khoảng cách
từ biên tần tín hiệu và sóng mang nhỏ
f
min
= 300Hz. Do đó ta chọn f
NS1
thấp để việc chế tạo bộ lọc đợc dễ dàng hơn đảm bảo yêu cầu lọc, chọn f
NS1
= 200kHz
Tần số ngoại sai thứ 2 ta sẽ chọn lớn nằm ngoài dải tần nhằm mục
- Phải có mạch bảo vệ tầng khuyếch đại công suất
Tín hiệu công tác là tín hiệu đơn biên nên yêu cầu khối khyếch đại
công suất phải có độ tuyến tính cao. Do đó khối khuyếch đại công suất mắc
theo sơ đồ đẩy kéo, công tác tại chế độ AB tải tầng khuyếch đại là biến áp
dải rộng. Để ổn định hệ số khuyếch đại ta sử dụng phản hồi âm qua biến áp
vì công suất ra bây giờ tơng đối lớn sử dụng biến áp để trích một phần nhỏ
năng lợng làm phản hồi âm. Tín hiệu sau khi khuyếch đại công suất sẽ đợc
qua mạch lọc thông thấp để triệt tiêu các thành phần hài không cần thiết rồi
đợc đa vào mạch phối hợp anten đa tới anten bức xạ ra không gian
Hình 1.9: Sơ đồ khối khuyếch đại công suất
Mạch bảo vệ tầng khuyếch đại khi mất phối hợp trở kháng hoặc khối
tổ hợp tần số bị hỏng, mạch sử dụng đo hệ số sóng đứng SWR để ngắt bộ
khuyếch đại công suất.
Mạch tự động điều chỉnh hệ số khuyếch đại sẽ đo mức tín hiệu ra
trên anten từ đó khống chế thay đổi hệ số khuyếch đại công của các tầng
tiền khuyếch đại công suất.
Mạch phối hợp ra anten
Khi tần số làm việc thay đổi trong cả dải tần công tác khá rộng cuat
máy thì các tham số của anten cũng thay đổi nhiều nên phải có hệ thống tự
động điều chỉnh anten. Có thể sử dụng phơng án điều chỉnh liên tục hoặc
14
điều chỉnh cố định trên phần tử rời rạc theo từng tần số. Nếu sử dụng điều
chỉnh liên tục sẽ có độ chính xác cao hơn nhng các tham số luôn luôn thay
đổi là cho công suất phát cũng biến đổi liên tục. Sử dụng điều chỉnh cố định
trên phần tử rời rạc có độ chính xác thấp hơn nhng bù lại các tham số đợc
ổn định nên công suất phát ra cũng ổn định. Do đó ta chọn mạch tự động
điều chỉnh và phối hợp trở kháng với anten sử dụng trên các linh kiện rời
rạc có ứng dụng công nghệ vi xử lý để điều khiển có khả năng nhớ và đặt
kênh công tác trớc.
Mạch vào tuyến thu
) để tạo ra tần số trung gian
f
TG2
=27,2 MHz, ở đây ta đã thực hiện đổi tần lên tần số trung gian nằm
15
ngoài dải tần công tác nhằm tăng khả năng chống nhiễu. Tín hiệu sau lọc
biên sẽ đợc khuyếch đại đủ lớn đa vào bộ trộn 2 thực hiện trộn tần xuống
trộn với f
NS2
tạo ra tần số trung gian f
TG1
=200kHz, sau đó tín hiệu đợc
khuyếch đại rồi đa tới bộ tách sóng đơn biên
Tuyến tín hiệu âm tần
Tuyến khuyếch đại âm tần sử dụng sơ đồ bazơ chung để đảm bảo
méo là nhỏ nhất, mặt khác trong sơ đồ này sự thay đổi nhiệt độ của môi
truờng và độ tản mát các tham số của tranzito cũng ít ảnh hởng nhất đến
công suất ra của tầng khuyếch đại. Tuy nhiên sơ đồ này có hệ số khuyếch
đại không lớn.
Trong tuyến thu ta thiết kế mạch triệt ồn nhằm ngắt tiếng ồn khi
không có tín hiệu thu. Mạch triệt ồn sử dụng nguyên tắc tách sóng tạp âm
để khống chế bộ khuyếch đại âm tần, khi không có tín hiệu thu tạp âm
trong máy thu sẽ lơn hơn tín hiệu ta tách sóng tap âm này khống chế bộ
khuyếch đại âm tần, khi có tín hiệu thu thì tín hiệu sẽ chèn ép tạp âm và mở
bộ khuyếch đại âm tần ra.
Hình 1.10: Sơ đồ khối tuyến tín hiệu âm tần
Mạch tự động điều chỉnh mức tín hiệu âm tần ra loa, mạch sẽ căn cứ
vào mức tín hiệu ngỡng đặt trớc so sánh với mức tín hiệu âm tần trên loa để
điều chỉnh hệ số khuyếch đại của các tầng khuyếch đại cao tần và tầng
khuyếch đại trung gian vì mức tín hiệu khi đó còn nhỏ dễ điều chỉnh.
- Đảm bảo không gây nhiễu cho các khối khác của máy
- Có khả năng tự động thiết lập tần số công tác theo các kênh
liên lạc đợc lựa chọn từ bàn phím
- Có khả năng nhớ tần số các kênh liên lạc đặt trớc
Khối vi xử lý điều khiển
Mạch điều khiển ứng dụng công nghệ vi xử lý sử dụng IC 89C51.
Mạch có nhiệm vụ căn cứ vào tần số công tác đã đặt đa ra tín hiệu chọn bộ
lọc dải tơng ứng đồng thời đa dữ liệu điều khiển để đặt tần số cho bộ tổng
hợp tần số tạo dao động chuẩn. Mạch sử dụng 3 IC 89C51, một IC có nhiệm
vụ quản lý bàn phím và hiển thị số liệu lên màn hiển thị, một IC có nhiệm
vụ tạo các tín hiệu lựa chọn bộ lọc dải đồng thời đa dữ liệu vào bộ tổ hợp
tần số, một IC có nhiệm vụ điều khiển tự động phối hợp trở kháng anten và
nhớ các kênh đặt sẵn.
Hình 1.11: Sơ đồ khối vi xử lý và điều khiển
Nh vậy sơ đồ khối tổng quát của máy thu phát đơn biên sóng ngắn đã
đợc xây dựng nh trên hình 1.12
17
IC 89C51
(quản lý
bàn phím
và hiển
thị số
liệu)
IC 89C51
(tạo tín hiệu
chọn bộ lọc
đầu vao và
đ a dữ liệu
vào bộDDS)
Bàn phím
19
kỹ thuật thông tin hiện đại, để thiết bị thu phát vô tuyến có thể làm việc tin
cậy, khi bắt đầu liên lạc không cần tìm kiếm và trong quá trình liên lạc
không phải vi chỉnh tần số thì bộ tổng hợp tần số phải đạt đợc các yêu cầu
sau
- Làm việc trong dải tần rộng thoả mãn đợc các yêu cầu đề ra với số l-
ợng thạch anh là ít nhất
- Bớc tần (độ phân giải về tần số) nhỏ đáp ứng đợc các yêu cầu đối với
từng loại thiết bị trong các dải tần khác nhau
- Đảm bảo độ ổn định và chính xác tần số cao
- Đảm bảo độ sạch dao động (độ tinh khiết phổ), loại bỏ đến mức thấp
nhất các dao động phụ sinh ra trong quá trình biến đổi tần số Thời gian thiết
lập tần số nhanh và chính xác
- Có khả năng nhớ và điều chỉnh chuyển tần số tự động
- Kích thớc, trọng lợng nhỏ, có khả năng module hoà cao
- Giá thành hạ bảo đảm tính kinh tế
2.1 Các phơng pháp tổng hợp tần số
Hiện nay có rất nhiều phơng pháp tổng hợp tần số, nhng thông dụng
hơn cả ta có thể phân các bộ tổng hợp tần số thành 3 loại nh sau:
- Tổng hợp tần số thụ động
- Tổng hợp tần số tích cực
- Tổng hợp tần số trực tiếp
2.1.1 Tổng hợp tần số thụ động.
Tổ hợp tần số thụ động là sử dụng các biện pháp nhân chia tần số của
các bộ dao động thạch anh
Tổng hợp tần số thụ động dùng linh kiện tơng tự.
Hình 2.1: sơ đồ THTS thụ động dùng linh kiện tơng tự
Bộ dao động thạch anh sẽ tạo ra tần số dao động chuẩn f
0
. Bộ tạo hài
+ Độ chính xác tần số kém, độ sai số
=n.
f
0
Với
f
0
là sai số của bộ dao động thạch anh chuẩn
+ Biên độ tín hiệu ra không đồng đều (khi hệ số hài n càng cao biên
độ càng nhỏ)
+ Đầu ra có nhiều hài, nếu bộ lọc không tốt sẽ gây ảnh hởng tới các
khối khác
+ Thiết lập bộ lọc phức tạp.
+ Số lợng tần số sông tác cha cao. Khoảng cách giữa các tần số tạo ra
là f
0
(tần số dao động thạch anh chuẩn), khoảng cách này lớn nên số kênh
trên dải tần công tác sẽ ít (đặc biệt là dải sóng ngắn).
Để tạo đợc dải tần số với khoảng cách tần số nhỏ ta có thể sử dụng
nhiều bộ dao động thạch anh chuẩn nhân với nhau f
ra
= f
n
nhiều mạch nhân kích thớc lớn và có nhiều thành phần hại phụ không mong
muốn.
Tổ hợp tần số thụ dộng dùng linh kiện số.
Hình 2.4: sơ đồ THTS thụ động dùng linh kiện số
Tổ hợp tần số thụ động trên linh kiện số vẫn là nhân chia trực tiếp các
tần số dao động chuẩn thạch anh để tạo ra dải tần mong muốn. Trong phơng
pháp này các dao động thạch anh chuẩn đợc biến đổi thành dạng xung số
sau đó thực hiện nhân chia trên các IC số tạo thành các xung dao động
chuẩn khác nhau. Tần số đầu ra sẽ là tổng của các tần số chuẩn sau khi đã
đợc chia.
0 01
ra
f f
f
N M
= +
+
Với f
0
, f
01
, là các tần số thạch anh chuẩn đợc sử dụng
- Ưu điểm:
+ Thời gian thiết lập tần số nhanh.
+ Độ ổn định tần số tơng đối cao
+ Tránh không phải dùng hệ số chia biến đổi có hệ số chia lớn trong
vòng giữ pha.
- Khuyết điểm:
+ Dải tần công tác không liên tục.
sóng tần số nên tồn tại độ di tần lớn do độ d điện áp tách sóng tần số (đặc
tuyến của bộ tách sóng tần số thực tế không đi qua gốc tọa độ nên mặc dù
không có sai lệch nhng vẫn có một điện áp d của bộ tách sóng, điện áp này
tạo ra độ sai số của dao động đầu ra). Để khặc phục nhợc điểm này ta sử
dụng thêm một bộ so pha song song với tách sóng tần số
24
Hình 2.6: Sơ đồ tổ hợp tần số tích cực kết hợp vòng so tần và so pha
Vòng so pha thực hiện nguyên tắc bám theo hoàn toàn chính xác pha
dao động chuẩn không tồn tại độ lệch tần số còn d nh trong vòng so tần số
và ngời ta còn gọi bộ này là bộ tinh chỉnh. Tuy nhiên dải kéo của vòng so
pha hẹp nên khi sai lệch về pha giữa hai dao động cần so pha lớn thì vòng
so pha có thể mất tác dụng điều chỉnh
- Ưu điểm:
+ ít hài đầu ra
+ Tạo ra đợc dải tần có khoảng cách tần số nhỏ (phụ thuộc vào số bộ
trộn giữa các mạng tổng hợp tần số thụ động)
+ Không nhất thiết tần số so sánh phải đúng ở tần số f
0
cần tạo ra nên
với tần số chuẩn thấp vẫn có thể tạo ra dải tần công tác cao với độ ổn định
theo đúng tần số chuẩn.
- Khuyết điểm:
+ Các bộ tổ hợp tần số tích cực dùng linh kiện tơng tự là phải sử dụng
mạch tạo mạng tần số chuẩn các bộ trộn và các linh kiện tơng tự có độ
chính xác không cao nên độ tin cậy của hệ thống thấp. Kích thớc và trọng l-
ợng của bộ tổ hợp tần số lớn.
+ Khi so sánh ở tần số quá thấp thì đầu ra tách sóng đi qua bộ lọc tần
thấp sẽ có độ trễ lớn làm giảm tốc độ tự động điều chỉnh tần số.
Các sơ đồ tổ hợp tần số tích cực dùng linh kiện số.
Bộ dao động LC tạo tần số f