Tải bản đầy đủ (.docx) (13 trang)

Thực hành điện tử tương tự tuần 10

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (646.7 KB, 13 trang )

VIET NAM NATIONAL UNIVERSITY
UNIVERSITY OF ENGINEERING AND TECHNOLOGY
********

Báo cáo thực tập điện tử tương tự tuần 10
CÁC MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ

Họ và tên: Cấn Quang Trường
MSV: 19021527


1. Bộ điều biên với diode có mạch cộng hưởng lối ra

-Tần số cộng hưởng của mạch LC1 là:
-Cố định Vin = 500Hz, Vcarrier = 10kHz, thay đổi biên độ các máy phát ta có dạng sóng sau:
+Với Vin = 1V và Vcarrier = 1V  hệ số điều chế = Vin/Vcarrier = 1

+Với Vin = 1V, Vcarrier = 4V  Hệ số điều chế = Vin/Vcarrier = 0.25


+Với Vin = 1V, Vcarrier =10V  hệ số điều chế = Vin/Vout = 0.1

Nhận xét: Hệ số điều chế càng nhỏ thì dạng sóng phần dương và phân âm càng rõ ràng hơn là
cho biên thu dễ tách sóng đường bao hơn.

-Cố định Vin = 1V, Vcarrier = 10V, thay đổi tần số các máy phát ta được


+Fin = 200Hz, Fcarrier = 10kHz

+Fin = 1kHz, Fcarrier = 10kHz



+Fin = 10kHz, Fcarrier = 10kHz


+Khi Fin = 2kHz và Fcarrier = Fresonant

Nhận xét: Khi Fcarrier tiến tới tần số cộng hưởng của LC1 thì tín hiệu điều chế càng trở nên rõ
ràng hơn (vẫn với điều kiện Fcarrrier lớn hơn rất nhiều so với Fmessage) và kèm điều kiện hệ số
điều chế đủ nhỏ.

Nguyên lý hoạt động:
+ Tín hiệu sóng mang Carrier và tín hiệu sóng điều chế Tone được đặt vào đầu anot của
điốt ⇒ vD = Vc cos(wct) + Vm cos(wmt) ⇒ dòng iD sẽ chứa rất nhiều thành phần tần số có
thể được khai triển theo chuỗi Taylor:
iD = a1 * (Vc cos(wct) + Vm cos(wmt)) + a2 * (Vc cos(wct) + Vm cos(wmt))2 + …
+ Do đó bộ LC1 ở lối ra được thiết kế cộng hưởng ở tần số f chính là tần số sóng AM
mong muốn ⇒ tín hiệu sau khi đi qua bộ LC1 chỉ còn lại ở tần số f.


Khi hiện tượng cộng hưởng xảy ra tức fcarrier = fresonant thì dịng điện chứ tần số fcarrier
sẽ cực đại qua bộ LC1 tức là chỉ có dịng iD = a2 * (Vc cos(wct) + Vm cos(wmt))2 và khi
phân tích ra ta được
iD = a2(Vc2.cos2(wct) + Vm2cos2(wmt) + 2Vc.Vm.cos(wc.t)cos(wm.t))
thành phần cos bình phương sẽ có tần số là 2Wc và 2Wm nên sẽ khơng cộng hưởng chỉ
cịn thành phần 2Vc.Vm.cos(wc.t)cos(wm.t)  Đây chính là điều chế biên độ AM.

2. Bộ điều biên dùng transistor

-Tần số cộng hưởng lối ra của LC1 là:


-Với Fcarrier = 100KHz, Vcarrier = 200mV, Fin = 1KHz, Vin = 20mV. Thứ tự bản tin, sóng điều
chế:


+Với Fcarrier = 10KHz, Vcarrier = 200mV, Fin = 1KHz, Vin = 200mV ta có bản tin và sóng điều
chế:

+Với Fcarrier = 100KHz, Vcarrier = 200mV, Fin = 100K, Vin = 20mV ta có:


+Tín hiệu tại Base của Transistor, tại Collector và sau khi qua bộ LC1

Nhận xét: Khi dùng transistor để tạo bộ phát AM thì cũng hoạt động như diode nhưng có thêm
sự khuyếch đại tín hiệu.


Nguyên tắc hoạt động:
+Khi cấp sóng mang Carrier vào transistor T1 khuếch đại VC và tín hiệu ra thu được VS = AVC
+Khi cho tín hiệu sóng điều chế Tone và thay đổi ta thấy hệ số A thay đổi tuyến tính
theo Vm ⇒ A = kVm do chuyển từ đường đặc tuyến này sang đặc tuyến khác.
⇒ vS(t) = kVCVm. Do có thêm nguồn E0 thiên áp nên lối ra mạch nhận được là
vS(t) = k(E0 + Vm cos(wmt)) * VC cos(wct)
Khai triển: vS(t) = E0VC cos(wct)+VCVm / 2 cos(wct+wmt)+VCVm / 2cos(wct - wmt)
+Tụ C1 dùng để ngăn tín hiệu 1 chiều về phía tín hiệu điều chế; trở R2+C2 giúp ổn định
hskđ A; R1 trở phản hồi âm; bộ C3 và máy biến áp L3+L4 là bộ lọc thông dải để lấy tin
hiệu Am mong muốn để tiến hành tách sóng (như đã giải thích trong phần diode).

3. Mạch giải điều chế biên độ (mạch tách sóng)



Ta thu được kết quả: Dạng sóng bản tin, dạng sóng điều chế và dạng sóng sau khi giải điều chế

Nhận xét: Sau khi dử dụng kỹ thuật tách sóng đường bảo ta thu được dạng sóng đầu ra của bộ
LF có dạng sóng gần giống như dạng sóng bản tin nhưng bị ngược pha do qua bộ khuyếch đại tại
bên phát.

4. Sơ đồ điều tần dùng transistor


-Với tần số Vin là 100Hz, biên độ là 400mV ta có dạng sóng ra tại OUT B

Nhận xét: Dạng sóng điều tần tại B có dạng xung tam giác do q trình phóng nạp của các tụ.
Dạng sóng giải điều tần tại C khác với dạng sóng vào. Nguyên nhân là do mạch thiết kế chưa
được chuẩn và có thể do lỗi phần mềm.

5. Sơ đồ điều tần dùng vi mạch IC-555


Ta thu được dạng sóng Vin và Vout như sau:

Nhận xét: Dạng sóng điều tần sử dụng 2 tần số thể hiện cho nửa chu kỳ dương và nửa chu kỳ âm
của dạng tín hiệu vào.
Nguyên tắc hoạt động:
- Dưới đây là sơ đồ IC555


Sơ đồ khối của bộ định thời 555 được hiển thị trong hình trên. Một bộ định thời 555 có hai bộ so
sánh (về cơ bản là 2 op-amps), một flip-flop R-S, hai trasistor và một mạng điện trở.
-Mạng điện trở bao gồm ba điện trở bằng nhau (mỗi điện trở 5K Ohms) và hoạt động như một bộ
chia điện áp.

-Bộ so sánh 1 - so sánh điện áp ngưỡng (ở chân 6) với điện áp tham chiếu + 2/3 volt VCC.
-Bộ so sánh 2 - so sánh điện áp kích hoạt (ở chân 2) với điện áp tham chiếu + 1/3 volt VCC.
Trong mạch điều tần, chân số 5 được nối với Vin làm thay đổi điện áp tham chiếu của chân 6.
Giả sử ban đầu lối ra Q THẤP, transistor nối với chân 7 tắt làm tụ C2 được sạc từ Vcc qua R1 và
R2, khi tụ sạc đến mức vượt ngưỡng 2/3Vcc + Vin bộ so sánh 1 sẽ có lối ra S = 1  FF set Q = 1
(CAO)  chân 3 OUT ở mức cao. Lúc này cực Base của transistor chân 7 bật làm tụ C2 phóng
điện qua R2 tới chân 7 rồi xuống đất, khi xả tới mức thấp hơn 1/3Vcc chân ra của bộ so sánh 2 là
R=1  FF set Q = 0 (THẤP)  lối ra 3 THẤP. Quá trình Q THẤP lại tiếp tục lặp lại. Do tín hiệu
Vin có hai chu kỳ dương và âm nên độ rộng xung cũng thay đổi dấn tới ta có hai tần số mang
thơng tin tín hiệu.

---Kết thúc---



×