2. Điều biên dùng phần tử tuyến tính có tham số Thay đổi:
Thực chất quá trình điều biên này là quá trình nhân tín hiệu. Ví dụ về mạch
điện loại này là điều biên dùng bộ nhân tương tự (hình 1-7). Trong mạch điện này,
quan hệ giữa điện áp ra u
db
và điện áp vào u
0
là quan hệ tuyến tính. Tuy nhiên, khi
u

biến thiên thì điểm làm việc chuyển từ đặc tuyến này sang đặc tuyến khác làm
cho biên độ tín hiệu ra thay đổi để có điều biên.
Căn cứ vào tính chất của mạch nhân, ta viết được biểu thức của điện
áp ra sau đây:
U
đb
= (E + U

2

U

U

t

cos

2

U

U

t

cos

EU

u

0

0

0








đb

t

Hình 1.6: Điều biên ở chế độ lớp C (tín hiệu vào lớn)

b) Đặc tuyến của Diode, đồ thò thời gian của tín hiệu vào và tín hiệu ra.
b) Mạch điện.
i
D
i
D
0

0

U
D
U
D
0

U



V. Các mạch điều biên cụ thể:
Để thực hiện theo nguyên tắc thứ nhất, có thể dùng mọi phần tử phi
tuyến, nhưng nếu dùng bán dẫn, đèn điện tử thì đồng thời với điều biên, còn
có thể khuyếch đại tín hiệu. Về mạch điện, người ta phân biệt các loại mạch
điều biên sau: mạch điều đơn biên, mạch điều biên cân bằng và mạch điều
biên vòng.
1. Mạch điều biên đơn:
Mạch điều biên đơn là mạch chỉ dùng một phần tử tích cực để điều
chế. Các mạch điện trên hình 1-5 và 1-6 là các mạch điều biên đơn dùng
diode. Như đã xét trong hai mạch điều biên, dòng điện ra tải ngoài các
thành phần hữu ích (các biên tần) còn có đủ mọi thành phần không mong
muốn khác (tải tần và các hài bậc cao). Đó là đặc điểm cơ bản của các
mạch điều biên đơn.
 Đặt tuyến Volt-ampe của diode, Transistor hay đèn điện tử chỉ được coi
là gần đúng là thẳng khi tín hiệu vào đủ lớn. Chính vì vậy đối với máy
phát AM quá trình điều chế thường được tiến hành ở đầu cuối, hay trước
cuối. Nếu chỉ dùng Diode ta chỉ thực hiện được điều biên. Còn nếu dùng
Transistor, FET hay đèn điện tử ta thực hiện được điều biên, lại vừa
khuyếch đại được tín hiệu. U
đb
U

E

U
0

V
3
+… (1.30)
Sự biểu diễn càng chính xác nếu ta lấy lũy thừa càng cao. Thực tế ta
chỉ xét đặc tuyến đến bậc 3, vì các bậc n > 3 có biên độ rất nhỏ.
 Gọi V
1
= V
o
và V
2
= V

, cho chúng tác dụng vào phần tử phi tuyến ta
có:
i=f(V
1
+V
2
)=a
0
+a
1
V
1
+a
1
V
2
+a

V
1
V
2
2
+a
3
V
2
3
+… (1.31)
 Để có tín hiệu điều biên ở ngõ ra, chúng ta cần lấy ra:
a
1
V
1
là thành phần tần số sóng mang (tải tin): 
0

2a
2
V
1
V
2
là thành phần hai dải biên trên (
0
+ ) và biên dưới (
0
- )

qua mạch cộng hưởng và gây ra sự méo điều chế không tuyến tính. Còn
các thành phần khác không đi qua được mạch lọc vì , 2 << 
0
, còn
2
0
, 3
0
>> 
0

 Để khử méo không tuyến tính ta có hai phương pháp:
- Đặc tuyến volt-ampe của phần tử không tuyến tính phải có dạng bậc 2
để không có các số hạng bậc 3 (hoặc a
3
rất nhỏ). Muốn vậy ta phải dùng
FET.

1uH
1k
D

L

R

V

o



t + U
0
cos
0
t
Dòng điện qua các diode được biểu diễn thành chuỗi Taylor:
i
1
= a
0
+ a
1
u
1
+ a
2
u
1
2
+ a
3
u
1
3
+…
i
2
= a
0

0
-

)t]+ D[cos(2
0
+

)+
cos(2
0
-

)t] (1.35)
Trong đó:
A = U

2a
1
+3a
3
U
0
2
+½(a
3
U

2
)
B = ½(a

Một dạng khác của mạch điều chế cân bằng là mạch điều chế vòng,
thực chất đây là hai mạch điều chế cân bằng có chung tải. Sơ đồ mạch điều
biên biểu diễn trên hình 1-10.
Gọi phần điện ra của mạch điều chế cân bằng gồm D
1
, D
2
là i
1
và
dòng điện ra của mạch điều chế cân bằng gồm D
3
, D
4
là i
II
. Theo 1.35:
I
I
= Acos


= a
0
+a
1
u
3
+a
2
u
3
2
+a
3
u
3
3
+…
i
D4
= a
0
+a
1
u
4
+a
2
u
4
2


U
đb
U

U
0
U

U
0
- U
CC

+

U
đb
a)

b)

0



3





0
+


2

0

-




u
3
=-U
0
cos
0
t-U

cos

t
u
4
=-U
0
cos


)+
cos(2
0
-

)t] (1.40)
A, B, C, D trong các biểu thức (1.37a), (1.40) được xác đònh theo biểu
thức (1.36). Từ (2.37a) và (1.40) xác đònh được dòng điện ra:
i
đb
= i
I
+i
II
= 2 C[cos(
0
+

)t+ cos(
0
-

)t] (1.41)
Vậy dùng mạch điều chế vòng còn có thể khử được các hài bậc lẻ của 


và các biên tần của 2
0
, do đó méo phi tuyến rất nhỏ. Phổ tín hiệu ra của mạch

0
Hình 1.10: Mạch điều biên vòng.
a) Mạch điện; b) Phổ tín hiệu
0
Mạch điều chế
vòng cũng có thể coi là
một mạch nhân. Nguyên
tắc nhân được minh họa
trên hình 1-11. Giả thiết
tải tin là dãy xung hình
chữ nhật. Tùy thuộc vào
sự thay đổi của tải tin,
lúc thì D
1
, D
2
mở , lúc thì
D
3
và D
4
mở, cặp diode
còn lại ngắt làm cho tín
hiệu vào u

thay đổi cực
tính theo nhòp của u
0
.
Tác dụng của mạch điều

chế.
V

:Biên độ điện áp âm tần từ bộ khuếch đại công suất âm tần.
U

U
0
U
đb
t

t

t

Hình 1
-
11: Minh họa tác dụng của
mạch điều chế vòng như một mạch
nhân

0

0

0

= P
o
(1+m)
2
/
CH
(1.44)

CH
: hiệu suất của mạch cộng hưởng.
 Trong trường hợp tổng quát, đặt tuyến điều chế I
C1
(V
CC
) là phi tuyến
như hình 2-14. Khi đó:
 I
C1
= I
C1max
(V
CC
/V
Ccmax
)
1-
(1.45)

 : hệ số biến thiên 0    0,25
V

điện áp đầu vào. Do vậy dao động cao tần trực tiếp đi qua mối nối
Collector phân cực thuận. Sự thay đổi của dòng Collector trong vùng 0-a
xuất hiện bởi điều chế quá mức khi tín hiệu lớn. Để tránh méo phi tuyến
gây ra người ta áp dụng điều chế Collector phụ được thực hiện ở Collector
của tầng trước đó. Ta có thể thực hiện điều chế cân bằng không có mạch lọc đầu ra
dùng Transistor (hình 1-14). Ưu điểm của nó là méo phi tuyến nhỏ, biên độ
điều biên ở đầu ra lớn.
VI. VÍ DỤ MINH HỌA:
1. Cho tín hiệu điều biên với hệ số điều chế m=2, tần số điều chế 
=10Khz. Tín hiệu tải tin có biên độ V
0
=5mV và tần số 
0
=1Mhz
a) Viết phương trình tín hiệu điều chế và tín hiệu đã điều chế.
b) Vẽ dạng tín hiệu đã điều chế.
Giải:
a) Ta có: V
0
(t) = 0.005 cos (2*10
6

AM
+

Hình 1-13: Đặc tuyến
điều chế Collevtor
Hình 1-14:ĐBCB
Transistor
 Tín hiệu điều chế:
V

= 0.01 cos (2*10
4
) t
 Tín hiệu đã điều chế:
V
AM
(t) = 0.005 [cos (2*10
6
) *t]*[ 1+ 2 cos(2*10
4
) *t].
b) Mô phỏng dạng tín hiệu đã điều chế:

fc=10^6;fm=10^4;
T=1/fc;
t=0:T/200:100*T;
V
AM
(t)=0.005*cos(2*pi*fc*t).*[1+2*cos(2*pi*fm*t)];
plot(t,V

TF
2

TF
1

T
1

2N39C
LF

HF

AM

Hình 1
-
15: Bộ điều biên sử dụng Transistor