Bài giảng điện tử thơng tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hồng Huy

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG THƠNG TIN ĐIỆN
TỬ VÀ CÁC KHÁI NIỆM CƠ BẢN VỀ CAO TẦN
(10 tiết)
PHẦN 1: LÝ THUYẾT (8 tiết)
1.1

Các thành phần hệ thống thơng tin điện tử
Input

Môi trường
truyền

Máy phát

Voice, Data,
Pictures

Ouput

Máy thu

v.v…
Nhiễu

Hình 1.1: Sơ đồ khối cơ bản hệ thống TTĐT


Input


IF1

Đổi
tần 2

IF2

Giải điều
chế

AGC
Tổng hợp tần
số

Đồng chỉnh

Digital control

Hình 1.3: Sơ đồ khối máy thu hiện đại
Phổ tần số:
VHF (30 – 300 MHz)
UHF (300 – 3000MHz)
C band (4 – 8GHz)
Ku band (12 – 18GHz)
Ka band (27 – 40GHz)
Trang 1

Khuyếch đại


RDC – điện trở của dây dẫn đối với dòng một chiều
SDC – diện tích mặt cắt của dây dẫn đối với dòng DC
SAC – diện tích mặt cắt của dây dẫn đối với dòng AC
1.3 Truyền công suất lớn nhất và phối hợp trở kháng
Xét mạch điện gồm nguồn E có trở kháng nội là ZS = RS + jXS cung cấp cho tải ZL =
RL + jXL như sau:
I

XS
XL
RS
RL
E

Hình 1.4
Công suất trên tải:
PRL  I 2 R L 
PRL max 

E2
4RS

E 2 RL
E 2 RL
E2


( RS  RL ) 2  ( X S  X L ) 2 ( RS  RL ) 2 4 RS
khi



Nguồn RF

a)

b)

ZL

Hình 1.5
Ở cao tần (RF) ít khi Zi và ZL là thuần trở mà bao giờ cũng có phần kháng nào đó (khi
đó mạch có phối hợp trở kháng khi ZL = Z*i ). Ở trường hợp tổng quát ZL  Z*i , cần có
mạch phối hợp trở kháng để truyền công suất tín hiệu lớn nhất ra tải.
Dạng phối hợp trở kháng đơn giản nhất hình  gồm có cuộn cảm L và tụ điện C với
các cấu hình khác nhau.

L

Zi
C
Nguồn RF

C

ZL
Nguồn RF

a)

Zi

L

R1

10

C

Hình 1.7

Trang 3

R2

75


Bài giảng điện tử thông tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hoàng Huy

Giải: Trở kháng tương đương nhìn vào mạch phối hợp

R2
R2
 0 R 22 C



j


R22 C
 L
 40.5nH

1   02 R22 C 2

1.4 Mạch lọc và cộng hưởng
1.4.1 Mạch lọc thụ động
a. Mạch lọc thông thấp RC bậc 1
R

V1(s)

C V2(s)

Hình 1.8

H (s) 

1
V2 ( s )
1
sC 

V1 ( s) R  1
1  sRC
sC

Để tìm đáp ứng tần số của mạch ta thay s = jω:
1


2

Trang 4

1
RC






Bài giảng điện tử thông tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hoàng Huy

Hình 1.9
b. Mạch lọc thông cao RC bậc 1:
C

R

V1(s)

Hình 1.10
H ( s) 

V2 ( s )
R


 20 lg 
 C


  
  20 lg 1  


 C 

 
 ( )  90 0  arctg 
 C

2





Trang 5

V2(s)


Bài giảng điện tử thông tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hoàng Huy

Hình 1.11
1.4.2 Mạch lọc tích cực


AVo
R2
1

R1 1  sR2 C1 1  sR2 C1

Thay s = jω :
H ( ) 

AVo

1  jR2 C1

AVo

1 j
C

R2
R1
1
C 
R2 C1

Trong đó: AVo  

Trang 6



R1 1  sR1C1
1  sR1C1
R1 
sC1

Thay s = jω :
H ( )  AVo

jR1C1
1  jR1C1

Trong đó: AVo  

R2
R1


C
 AVo

1 j
C
1
; C 
R1C1
j

1.4.3 Mạch cộng hưởng LC song song
Cho mach L,C song song, trong đó r là điện trở tổn hao của cuộn dây. Trở kháng
tương đương mạch cộng hưởng:



Bài giảng điện tử thơng tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hồng Huy

Z eq 

(r  jX L )( jX C )
r  j( X L  X C )

XL= L : cảm kháng cuộn dây.
XC 

1
: dung kháng của tụ điện.
C

Thơng thường r
C

Hình 1.15



Trở kháng tương đương của mạch cộng hưởng: Z eq  r  j  L 
Mạch cộng hưởng khi:

0 L 

1

0C

l
   0 
C

1 

C 

1
LC

Z eq  Req  r

Hệ số phẩm chất của mạch cộng hưởng: Q 
Băng thông 3dB: B 

vo
jC
1
Bf 


1
1
vi
3  j RC  1 RC 
R //
R
jC
jC
Mạch sẽ cộng hưởng với tần số:  o RC  1  o RC  f o  1 2RC
*

Trang 9


Bài giảng điện tử thông tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hoàng Huy

PHẦN 2: BÀI TẬP (2 tiết)
1. Tính mạch phối hợp trở kháng ở f0 = 100MHz
a.

L

Ri

50Ω

C

Ri
10Ω

L

3. Vẽ đáp ứng của các mạch lọc sau:

Trang 10

RA
50Ω


Bài giảng điện tử thông tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hoàng Huy

a.
R2

R1
Vo
R
Vi
C

b.


Trang 11


Bài giảng điện tử thông tin
Biên soạn Ths Nguyễn Hoàng Huy

6. The low-pass active filter of the figure is designed with fc = 100kHz. Rf = 5kΩ and
R1 = 10kΩ, find the gain v0/vi of the circuit at 200kHz.
Rf

R1
vo
R
vi
C

7. The high-pass active filter of the figure is designed with Rf = 5kΩ and R1 = 2kΩ, R
= 50kΩ and C = 1nF. If v1 = 0.1V, find fc and v0 at f = 0.5 fc.
Rf

R1
vo
C
vi
R

Trang 12