LỜI CẢM ƠN
Em xin gửi lời cảm ơn chân thành đến tất cả các thầy cô trong Khoa ĐiệnĐiện tử – Trường Đại học Hàng hải Việt Nam đã cùng với tri thức và tâm huyết
của mình để truyền đạt vốn kiến thức quý báu cho chúng em trong suốt khoảng
thời gian học tập tại trường.
Em đặc biệt chân thành cảm ơn giảng viên Th.S Vũ Đức Hoàn đã tận tâm
hướng dẫn em thực hiện đồ án tốt nghiệp. Nếu không có những lời hướng dẫn,
chỉ bảo tận tình của thầy thì em rất khó để có thể hoàn thiện được đồ án tốt
nghiệp của mình. Một lần nữa, em xin chân thành cảm ơn thầy!
Đồ án được thực hiện trong gần 3 tháng. Do vậy những thiếu sót là điều
chắc chắn khó có thể tránh khỏi, em rất mong nhận được những ý kiến đóng góp
quý báu từ các thầy cô và các bạn học cùng lớp để đồ án được hoàn thiện hơn.
Sau cùng, em xin kính chúc tất cả các thầy cô trong Khoa Điện-Điện tử thật
dồi dào sức khỏe, niềm tin để tiếp tục thực hiện sứ mệnh cao đẹp của mình là
truyền đạt kiến thức cho thế hệ mai sau!
Trân trọng!
TP.Hải Phòng, ngày tháng năm 2015
Sinh viên thực hiện

Vũ Thị Thúy

1


LỜI CAM ĐOAN
Em xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học độc lập của riêng
mình. Tất cả các số liệu sử dụng phân tích trong đồ án đều có nguồn gốc rõ ràng
và đã được công bố theo đúng quy định. Các kết quả nghiên cứu trong đồ án đều
do em tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp. Các
kết quả này cũng chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác!

2


Tran
g
11
12
14
15


DANH MỤC CÁC HÌNH
Hìn

Tên hình

h
1.1.

Bố trí phân bố các module của kit thực hành thí nghiệm ITF-

Trang
10

01A

1.2.

Cấu trúc ITF-011A

11


2.3.

Tín hiệu AM với các hệ số điều chế khác nhau

21

2.4.

Sơ đồ khối điều chế đơn biên bằng phương pháp lọc

23

2.5.

Sơ đồ khối nguyên lý mạch điều chế AM bằng phương pháp

24

lọc và quay pha

2.6.

Mạch điều chế cân bằng: a) dùng diode, b) dùng transistor

24

2.7.

Ch1: Chân 13 (Output) & Ch2: Chân 3 (Base)


Dạng sóng ra tại chân 42

30

2.10
.
2.11
.
2.12
.
2.13
.
2.14
.

5


2.15
.
2.16
.
2.17
.
2.18
.
2.19
.
2.20
.


Ch1: Chân 21 & Ch2: Chân 36

31

Ch1: Chân 21 & Ch2: Chân 41

31

Dạng sóng ra 100 KHz

32

Dạng sóng chân 58

33

Ch1: Chân 58 & Ch2: chân 59

33

Sự biến dạng sóng đầu ra OUTPUT khi TR41 bị kích thích

33

Tín hiệu điều chế biên độ AM

34

Mạch tách sóng đường bao

6


2.32

Dạng sóng đầu ra của trung tần (chân số 9)

41

Dạng sóng tách nửa sóng của trung tần (Không lọc)

41

Dạng sóng sau khi tách nửa sóng /lọc (sóng điều chế)

41

Dạng sóng của chân số 9

42

Dạng sóng của chân số 9 khi thay đổi mức đầu ra của SG

43

Nguyên lý của phương pháp SEPP

44

Nguyên lý của phương pháp Bù đối xứng SEPP


Kết nối mạch dao động tự kích dùng biến áp

49

3.3.

Tín hiệu tin tức từ chân số 13

49

3.4.

Kết nối mạch dao động phản hồi 3 khâu RC

50

3.5.

Tín hiệu sóng mang từ chân số 43

50

3.6

Kết nối mạch điều chế AM

51

3.7.

2.42
.
2.43
.

7


3.9.
3.10
.
3.11
.
3.12
.
3.13
.
3.14
.

Tín hiệu sóng mang từ chân số 43 (Hiện tượng quá điều chế)

52

Tín hiệu đã được điều chế tại chân số 60

52

Sơ đồ khối giải điều chế tín hiệu AM


Nội dung đồ án gồm 3 chương:
Chương 1: Kết cấu và đặc điểm kit thí nghiệm ITF-01A
Chương 2: Thực hành cơ bản trên các module của kit thí nghiệm ITF-01A
Chương 3: Xây dựng các bài thực hành thí nghiệm điều chế và giải điều chế AM
-

-

trên kit ITF-01A
Sau thời gian 3 tháng, với sự giúp đỡ của thầy giáo Th.S Vũ Đức Hoàn
cùng các thầy cô giáo trong bộ môn, em đã hoàn thành cơ bản nội dung của đồ
án. Mặc dù đã rất cố gắng nhưng do trình độ có hạn nên đồ án vẫn còn nhiều hạn
chế. Kính mong thầy cô cùng các bạn đóng góp ý kiến để đồ án có thể hoàn
thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn!
TP.Hải Phòng, ngày tháng năm 2015
Sinh viên thực hiện

Vũ Thị Thúy
9


CHƯƠNG I: KẾT CẤU VÀ ĐẶC ĐIỂM KIT THÍ NGHIỆM ITF - 01A
1.1.

Đặc điểm chung của kit thí nghiệm ITF-01A
ITF-01A là thiết bị cung cấp các bài thực hành về thu phát AM, bao gồm 4

khối: ITF-011A là bộ tạo tín hiệu dao động hình sin được cấu trúc bởi mạch dao
động tự kích dùng biến áp, mạch dao động phản hồi 3 khâu RC và một mạch

MẠCH DAO ĐỘNG TỰ KÍCH DÙNG BIẾN ÁP

MẠCH DAO ĐỘNG PHẢN HỒI 3 KHÂU RC

Hình 1.2. Cấu trúc ITF-011A
ITF-011A gồm 2 mạch dao động và 1 mạch điều chế. Với tín hiệu sóng
mang 100kHz được tạo ra từ mạch dao động tự kích dùng biến áp và tín hiệu
1kHz cho bộ điều chế được tạo ra từ mạch phản hồi 3 khâu RC. Hai tín hiệu này
chính là hai tín hiệu sẽ được đưa và mạch điều chế. Trong trường hợp cần thiết
cũng có thể sử dụng tín hiệu được tạo ra từ bộ phát tín hiệu ngoài.
Bảng 1.1 Các nút điều khiển, tác động và kết nối của ITF-011A
ST

Tên

Chức năng
11


T
Điều chỉnh dao động đầu ra (tín hiệu ra), tăng tần
số bằng cách vặn núm theo chiều kim đồng hồ
Công tắc chuyển mạch dao động tự kích dùng
2 S1, S2, S3
biến áp, mạch dao động phản hồi 3 khâu RC,
mạch điều chế AM. Chọn ON để cấp nguồn
3 100kHz INPUT
Đầu nối cấp tín hiệu sóng mang 100kHz
4 +15V
Đầu nối cấp nguồn cho tất cả các mạch trong khối

12


1.2.2.

Bộ thu tín hiệu AM- RADIO – ITF-012A
MẠCH ĐỔI TẦN

MẠCH KHUẾCH ĐẠI TRUNG TẦN
MẠCH TÁCH SÓNG

Hình 1.3. Cấu trúc ITF-012A
ITF-012A gồm mạch đổi tần, mạch khuếch đại trung tần, và mạch tách sóng,
tất cả dựa trên nền tảng hoạt động của mạch thu AM trong hệ thống máy thu đổi
tần.
Tín hiệu ra từ mạch ITF-011A đóng vai trò là tin tức được đưa tới đầu vào
của ITF-012A . Tín hiệu tin tức đi tới mạch đổi tần để hạ xuống tần số trung tần.
Tín hiệu sau đổi tẩn được khuếch đại bởi các transistor Tr2 và Tr3. Sau đó tín
hiệu được đưa tới mạch tách sóng đường bao gồm các diode D1, tụ C14 và điện
trở R13.
Bảng 1.2. Các nút điều khiển, tác động và kết nối của ITF-012A
ST
T
1
2

Tên
Input circuit
EXT ANT


Thu tách sóng đầu ra
Điều chỉnh tách sóng đầu ra. Vặn theo chiều kim
đồng hồ để tăng đầu ra
Thay đổi AGC của mạch khuếch đại trung tần.
Chuyển ON để bật AGC
13


10

IF FREQ
INPUT

Chân kết nối tín hiệu trung tần để điều chỉnh tần số
thích hợp của máy biến thế trung tần. (IF
transformer)

11

Núm quay lựa
chọn tần số cho
sóng radio

Núm quay này dùng để lựa chọn sóng radio mong
muốn

Các thông số kỹ thuật:
Module ITF-012A có dải tần số thu trong khoảng 520-1650kHz
Điều chỉnh IF: 455kHz với sai số ± 5kHz hoặc có thể hơn
Nguồn cấp: +15V DC với sai số ± 5%

Tên

Chức năng

SINAL INPUT

Chân cắm đầu vào cho mạch khuếch đại RC
Công tắc nguồn cho tầng thứ 1, 2 của mạch khuếch
đại RC & mạch khuếch đại bù SEPP OTL . Chọn ON
để cấp nguồn
Cấp nguồn cho toàn bộ mạch của hệ thống

S1, S2, S3

+15V
SIGNAL
4
Tín hiệu vào cho mạch khuếch đại bù SEPP OTL
INPUT
5 B-C-E
Ổ cắm transistor
Các thông số kỹ thuật:
- Mạch khuếch đại RC
+ Hệ số khuếch đại xấp xỉ 40 dB
+ Độ rộng băng tần có giá trị nằm trong khoảng 100Hz-100kHz
-

1.2.4.

Mạch khuếch đại nguồn OTL:

S2 (Full wave – Half
wave)
+15V
AC100V 5060Hz

Chức năng
Công tắc nguồn. Ấn ON: Đèn sáng khi được
cấp nguồn
Công tắc lựa chọn bộ chỉnh lưu
Chân cắm cho nguồn DC. Đạt +15V, 0-0.15A
Đầu nối 2P cho nguồn cấp AC

Các thông số kỹ thuật:
- Máy biến thế: 18Vrms, 0.3Arms (Cuộn thứ cấp)
- Điện áp ra: cấp nguồn +15V cho toàn bộ kit thí nghiệm với sai số ±10%
- Dòng điện ra: Cực đại 150mA
- Dòng điện giới hạn: xấp xỉ 250mA
- Nguồn cấp AC: AC100V với sai số ±10%, 50/60Hz
- Công suất tiêu thụ cực đại: 12VA

16


CHƯƠNG II: THỰC HÀNH CƠ BẢN TRÊN CÁC MODULE CỦA KIT
THÍ NGHIỆM ITF-01A
2.1. Thực hành trên module nguồn ITF-014A (Xem hình ITF-014A)
Tín hiệu điện AC100V được đưa vào mạch chỉnh lưu thông qua switch S1, sử
dụng switch Half wave – Full wave để lựa chọn mạch chỉnh lưu mong muốn:
Mạch chỉnh lưu nửa chu kì hoặc mạch chỉnh lưu cả chu kì.


Điều chế tín hiệu điều biên AM
2.2.1. Lý thuyết điều chế AM
a. Đặc điểm của điều chế
Để truyền thông tin đi xa, người ta đưa tin tức trong miền tần số thấp cần
được chuyển sang miền tần số cao (sóng vô tuyến). Điều chế là quá trình ghi tin
tức cần phát vào một dao động cao tần (sóng mang) nhờ biến đổi một hoặc vài
thông số nào đó như: biên độ, tần số, góc pha, độ rộng xung, hoặc biên độ và
pha... của dao động cao tần theo quy luật của tin tức.

18


Người ta phân biệt hai loại điều chế: điều chế biên độ và điều chế góc;
trong đó điều chế góc bao gồm điều tần và điều pha. Khi tải tin là tín hiệu xung
chúng ta có loại điều chế số.
Tín hiệu cao tần thường sử dụng một trong số các tín hiệu tuần hoàn có
dạng cơ bản. Đặc biệt, trong thực tế quá trình điều chế tương tự người ta chọn là
tín hiệu điều hoà sóng cao tần là: c(t) = A.cosa(t)

(2.1)

Trong đó: A - Biên độ.
+ - Góc pha.
- Tần số.
- Góc pha đầu.
Quy luật biến thiên của một thông số bất kỳ k theo tín hiệu âm tần s(t), sau
khi đã được chọn của tín hiệu cao tần c(t) có dạng thức như sau (Chú ý: Mỗi
thông số là 1 hệ số không thay đổi theo thời gian, nhưng khi được chọn làm
thông số điều chế nó sẽ là 1 hàm của thời gian hay gọi là tín hiệu phụ thuộc):
(2.2)

Khi đó tín hiệu điều biên có dạng: (2.5)
Hay
, trong đó: gọi là hệ số điều chế.
Hệ số điều chế m phải thỏa mãn điều kiện: m
21


Vì vậy trong phương pháp lọc để hạ thấp yêu cầu đối với bộ lọc, người
ta tiến hành điều chế 2 lần với tần số sóng mang phụ thấp hơn nhiều so với tần
số tải tin yêu cầu. Sơ đồ khối thực hiện như hình vẽ:

f1c±fs
Uc(t)

ĐCCB1

f1c+fs

f2c±(f1c+fs)

Lọc 1

ĐCCB2

f2c+f1c+fs

Lọc 2
UAM-sb(t)

f1c

f2c

OSC 1

bộ ĐCCB 2 với tín hiệu sóng mang u2c. Tín hiệu u2c cũng được quay pha đi 90o.
Kết quả thu được tại đầu ra là 2 biên tần trên lệch pha nhau 180 o, hai biên tần
dưới đồng pha nhau. Qua mạch hiệu ta thu được tín hiệu đơn biên với tải tần yêu
cầu.
ĐCCB1
U

Lọc dải

Dịch pha 90˚

ĐCCB1

Lọc 1
U1C U2C

ĐCCB2

Dịch pha 90˚

Lọc 2

Mạch trừ

UAM-SB

ĐCCB2

Hình 2.5. Sơ đồ khối nguyên lý mạch điều chế AM bằng phương pháp lọc và
quay pha.

Tần số dao động phía sơ cấp T1 đấu song song với tụ C được xác định bởi
công thức:
Khi đạt được, nó sẽ là f=100kHz với L=0.25mH và C=0.01μF của thiết bị
này.
•

Mạch dao động phản hồi 3 khâu RC:
Mạch dao động tạo các dao động qua lại nhờ vào mạch phản hồi được

hình thành từ các tụ C và điện trở R. Mặc dù có nhược điểm là hiệu quả không
lớn nhưng nó có tần số ổn định, dải biến thiên lớn vì không sử dụng cuộn cảm.
Nó có ưu điểm lớn là nhỏ gọn, sử dụng trong trường hợp tần số thấp. Vì thế mà
mạch được sử dụng rộng rãi.
Có hai loại mạch dao động RC: Mạch dao động phản hồi 3 khâu RC và
mạch dao động kiểu cầu Wien. Thiết bị này sử dụng mạch dao động phản hồi 3
khâu RC vì có các phần tử đơn giản hơn. Nó có thể chia thành loại thông cao và
loại thông thấp tùy thuộc vào cấu trúc mạch phản hồi. Loại thông cao hoạt động
ổn định hơn nếu Transistor được sử dụng như bộ khuếch đại.
•

Mạch điều chế AM:
Hai phương pháp, điều chế Collector và điều chế Base đều có thể thực

hiện điều chế biên độ sử dụng transistor. Điều chế base có ưu điểm yêu cầu công
24


suất điện tối thiểu đối với các sóng điều chế nhưng mặt khác nó có nhược điểm
như hiệu quả thấp và biến dạng lớn, do đó, nó chỉ được sử dụng cho các mục
đích giới hạn. Chính vì lí do này mà thiết bị sử dụng các3 mạch điều chế

S1 ON.
Đặt biên độ lớn dần theo chiều kim đồng hồ.
Kết nối oscilloscope với chân 13 (dạng sóng ra) và chân 3 (dạng sóng base) và
có dạng sóng tương ứng hiển thị trên màn hình. Đồng bộ hóa các dao động.

7.
a

Hình 2.7. Ch1: Chân 13 (Output) & Ch2: Chân 3 (Base)
Hoàn thành việc kiểm tra hoạt động kiểu C theo thứ tự sau:
Đặt các khớp nối tín hiệu đầu vào (AC-GND-DC) của oscilloscope là DC
25