CHƯƠNG 2
MÁY PHÁT AM
I . GIỚI THIỆU CHUNG.
Tín hiệu thông tin được truyền từ máy phát đến máy thu, thông qua môi
trường truyền. Tuy nhiên, tín hiệu thông tin gốc ít khi phù hợp với đường
truyền. Cho nên, chúng phải được biến đổi từ dạng tín hiệu thông tin ban đầu
thành dạng tín hiệu thông tin phù hợp với đường truyền. Quá trình biến đổi tín
hiệu thông tin ở tần số thấp thành dạng tín hiệu sóng mang ở tần số cao. Quá
trình này gọi là quá trình điều biến. Giải điều biến là quá trình ngược lại với
điều biến. Tín hiệu thu được phải biến đổi trở lại thành dạng tín hiệu thông tin
ban đầu của chúng. Mục đích chính của chương này là giới thiệu những nguyên
tắc cơ bản của quá trình điều biến biên độ.
II . NHỮNG NGUYÊN TẮC CHUNG CỦA QUÁ TRÌNH ĐIỀU
BIẾN BIÊN ĐỘ.
Điều biến biên độ AM là quá trình làm thay đổi biên độ của tín hiệu
sóng mang ở tần số cao kết hộp với biên độ của tín hiệu điều biến (tín hiệu
thông tin). Đối với điều biến biên độ thì chất lượng điều biến tương đối thấp và
ít tổn hao. Điều biến biên độ AM được dùng để phát sóng thương mại cả tín
hiệu radio lẫn tín hiệu hình. Điều biến biên độ cũng được dùng trong thông tin
di động như: Citizen’s Band (CB) Radio.
Bộ điều biến biên độ AM là thiết bò được lắp ráp bởi những linh kiện phi
tuyến với 2 tín hiệu ngõ vào. Một tín hiệu sóng mang có biên độ cố đònh, tần số
cao và tín hiệu thông tin tần số thấp. Tín hiệu sóng mang phải có tần số thật
cao để được Antena bức xạ một cách có hiệu quả và truyền xuyên qua không
gian tự do, thường được gọi là tần số radio hay đơn giản là RF. Tín hiệu thông
tin có thể là tần số đơn hay dạng sóng phức hợp của nhiều tần số.
1 . Hình bao AM
Mặc dù mang những đặc điểm chung của điều biến biên độ, quá trình
truyền sóng mang hai dãy biên đủ AM (DSBFC) thường được sử dụng nhất.
DSBFC đôi khi còn được gọi là điều biến biên độ AM truyền thống hay đơn
giản hơn là AM.
m
) và hiệu tần số ( f
c
- f
m
). Tổng và hiệu tần số di
chuyển từ tần số sóng mang đến để cân bằng với tần số tín hiệu điều biến. Cho
nên, phổ tần số AM bao gồm những thành phần tần số không gian (f
m
) bên
cạnh tần số sóng mang.
Tuy nhiên, dạng sóng được điều biến không chứa các thành phần tần số,
các thành phần tần số này bằng với tần số tín hiệu điều biến. Ảnh hưởng của
Tín hiệu điều
biến f
m
Sóng
mang f
c
Sóng đã
được điều
biến
Sóng
mang f
c
Hình bao AM
DSBFC
quá trình điều biến đến tín hiệu điều biến là nó phản hồi trở về tần số sóng
mang đối với những tần số cao.
và f
c
+ f
m(max)
gọi là dải biên trên (USB) và những tần số thuộc dải này gọi là tần số
biên trên (USF). Vì vậy, băng thông BW của sóng AM DSBFC là hiệu số giữa
tần số biên trên cực đại và tần số biên dưới cực tiểu hoặc bằng 2 lần tần số tín
hiệu điều biến cực sóng vô tuyến, tần số của tất cả các dạng sóng và tần số
sóng mang đều thuộc dải biên trên và dải biên dưới. Những giá trò tần số này
phải đủ lớn để có thể truyền xuyên qua bầu khí quyển của trái đất.
3. Hệ số điều biến và phần trăm điều biến.
Hệ số điều biến là một thông số được sử dụng để miêu tả số lần biên
độ thay đổi trong dạng sóng AM. Phần trăm điều biến là một hệ số đơn giản
cuả sự điều biến được xem như là tỉ lệ phần trăm. Nói cách khác là phần trăm
điều biến cho biết sự thay đổi tỉ lệ phần trăm theo biên độ của dạng sóng ngõ
ra khi sóng mang bò tác động bởi tín hiệu điều biến.c
m
E
E
m
(2.1)
Trong đó : m là hệ số điều biến (không đơn vò).
E
m
là sự thay đổi biên độ điện áp (V).
E
c
E
m
c
(2.3)
Phần trăm điều biến (M) là :
%x
E
E
M
c
m
100
(2.4)
Hay : M = m x 100.
Quan hệ giữa m, E
m
và E
c
được biểu diển trên hình 2.3. Nếu tín hiệu
điều biến là dạng sóng Sin đơn tần thuần tuý và quá trình điều biến là đối xứng
(sự thay đổi giá trò biên dương và âm cuả hình bao là bằng nhau). Phần trăm
điều biến được xuất phát từ biểu thức sau:
E
m
= 0.5 (V
max
- V
min
) (2.5)
m
Thay đổi biên độ đỉnh cuả dạng sóng ngõ ra (E
m
) là tổng giá trò điện áp
cuả tần số biên trên và tần số biên dưới.
E
m
= E
usf
+ E
lsf
mà : E
usf
= E
lsf
Nên : E
usf
= E
lsf
= E
m
/2
= 0.5 (V
max
-V
min
)/2
= 0.25 (V
max
- V