ĐỒ án môn học kỹ THUẬT THU PHÁT vô TUYẾN điện đề tài phân tích chi tiết tầng tiền khuếch đại âm tần và tầng khuếch đại công suất âm tần

HỌC VIỆN KỸ THUẬT QUÂN SỰ
KHOA VÔ TUYẾN ĐIỆN TỬ

ĐỒ ÁN MÔN HỌC
KỸ THUẬT THU PHÁT VÔ TUYẾN ĐIỆN

Đề tài: Phân tích chi tiết tầng tiền khuếch đại âm tần và tầng khuếch đại công
suất âm tần

Sinh viên thực hiện: Nguyễn Việt Anh
Lớp: ĐTVT16A
Mã sinh viên: 17150277
Giáo viên hướng dẫn: Nguyễn Thùy Linh


Máy thu AM đổi tần
I.

Nhiệm vụ và các chỉ tiêu kỹ thuật của máy thu vô tuyến
1. Các nhiệm vụ của máy thu vô tuyến
Từ tập hợp các dao động điện trên anten thu do các trường điện
từ bên ngoài khơng gian cảm ứng vào, thực hiện tách lấy tín hiệu cao
tần cần thu nhận từ máy phát truyền tới
Khuếch đại tín hiệu cao tần thu nhận được
Thực hiện giải điều chế (tách sóng) để tách lấy tín hiệu tin
tức (tín hiệu điều chế) từ tín hiệu cao tần thu nhận được
Khuếch đại tín hiệu tin tức sau tách sóng
Tái tạo lại tin tức
2. Các chỉ tiêu kĩ
thuật A. Độ nhạy
• Độ nhạy của máy thu được xác định bằng giá trị nhỏ nhất của sức

điện động EA hay công suất PA của tín hiệu cần thu trên anten để thiết
bị cuối làm việc bình thường (với độ tin cậy và sai số cho phép). EAmin
hay PAmin có giá trị càng nhỏ thì máy thu có độ nhạy càng cao.
• Độ nhạy của máy thu phụ thuộc vào hệ số khuếch đại của máy thu,
hệ số khuếch đại máy thu càng lớn thì độ nhạy càng cao. Ngồi ra độ
nhạy máy thu còn phụ thuộc vào nhiễu tác động. Khi mức nhiễu nhỏ
hơn mức tín hiệu thì việc thu tín hiệu rất dễ dàng, nhưng khi mức
nhiễu so sánh được với mức tín hiệu thì có thể khơng thu nhận được
tín hiệu. Do điều kiện tác động của nhiễu ở bên ngồi máy thu có mức


độ rất khác nhau (phụ thuộc vào thời gian và dải tần công tác), nên
khi xác định độ nhạy máy thu người ta chỉ xác định ảnh hưởng do tạp
âm nội bộ gây ra (thơng qua tỉ số tín/tạp). Máy thu có tạp âm càng
nhỏ thì độ nhạy sẽ càng cao.
B.
Dải tần cơng tác fmin - fmax
• Dải tần cơng tác của máy thu cũng giống như máy phát. Nó là dải
tần số làm việc của máy thu mà các chỉ tiêu chất lượng chỉ thay đổi
trong giới hạn cho phép. Đôi khi trong một số điện đài, dải tần công
tác của máy thu khác với dải tần công tác của máy phát. Trong các
fmax
máy thu chuyên dụng, khi hệ số bao tần kb =
fmin lớn, thì dải tần
cơng tác cũng được phân chia thành các băng tần con để đảm bảo chỉ
tiêu kĩ thuật được đồng đều trong toàn bộ dải tần cơng tác.
C.
Độ chọn lọc
• Độ chọn lọc đánh giá khả năng máy thu làm suy giảm tín hiệu ở tần
số khác với tần số công tác (tần số tín hiệu cần thu). Khó khăn nhất

là làm suy giảm các nhiễu có tần số gần với tần số tín hiệu cần nhận
(nhiễu lân cận). Vì vậy để đánh giá độ chọn lọc của máy thu bao giờ
cũng đưa ra độ chọn lọc nhiễu lân cận. Để thực hiện chọn lọc theo
nhiễu lân cận, người ta cũng sử dụng các hệ thống chọn lọc phức tạp
và đánh giá đặc tuyến cộng hưởng của máy thu. Đối với máy thu đổi
tần thì ngồi độ chọn lọc nhiễu lân cận cịn có độ chọn lọc nhiễu ảnh
và độ chọn lọc nhiễu trung gian.
D.
Các chỉ tiêu chất lượng tin tức thu được
• Các chỉ tiêu chất lượng tin tức thu được gồm có dải âm tần (với tín
hiệu âm thanh), tốc độ truyền tin (cho truyền tin tức điện báo), độ méo
ảnh và sai mẫu (với tín hiệu hình). Tùy thuộc vào thiết bị cuối, sẽ yêu
cầu chỉ tiêu đầu ra khác nhau (điện áp, cơng suất). Độ méo tín hiệu ở
đầu ra máy thu thường được đánh giá theo hệ số méo phí tuyến.
E.
Cơng suất ra Pra
•
Cơng suất ra Pra là cơng suất của tín hiệu được đưa tới thiết bị cuối
II. Sơ đồ khối cơ bản và nguyên lý làm việc của máy thu điều chế biên độ
1. Sơ đồ khối cơ bản của máy thu vô tuyến


2. Chức năng và nhiệm vụ các khối
Anten: Thực hiện biến đổi các sóng điện từ tác động thành
các dao động điện cảm ứng.
Mạch vào: Thực hiện ghép anten với máy thu và sơ bộ chọn
lọc lấy tín hiệu có tần số cần thu nhận. Mạch vào gồm các hệ thống
mạch lọc cộng hưởng được điều chỉnh ở tần số cần thu nhận hoặc bộ
lọc dải tần xác định.
Tầng khuếch đại cao tần: dùng để khuếch đại tín hiệu trong dải

tần công tác của máy thu. Các bộ khuếch đại cao tần đa số là các bộ
khuếch đại cộng hưởng hoặc bộ khuếch đại dải. Nhờ hệ thống cộng
hưởng được sử dụng trong các bộ khuếch đại cao tần và trong mạch
vào đảm bảo cho máy thu thực hiện được nhiệm vụ suy giảm các loại
nhiễu ngoài dải tần số tín hiệu. Mạch vào và tầng khuếch đại cao tần
gọi là tuyến tần số tín hiệu (hay tuyến cao tần) của máy thu
Bộ tách sóng biên độ: Có nhiệm vụ tách lấy tín hiệu điều chế
biên độ (tin tức) từ tín hiệu cao tần thu nhận được. Tùy theo dạng điều
chế của tín hiệu cao tần, ta phải dùng bộ tách sóng tương ứng để thực
hiện tách sóng.


Bộ khuếch đại tín hiệu điều chế: Thực hiện khuếch đại tin tức
sau tách sóng (tín hiệu điều chế) đến mức đủ lớn để đưa tới thiết bị
cuối của máy thu.
Thiết bị cuối: làm nhiệm vụ tái tạo lại tin tức. Tùy thuộc vào
dạng tin
tức cần tái tạo, thiết bị cuối có dạng khác nhau: loa, máy fax, màn
hình.
Nguồn ni: có nhiệm vụ cung cấp nguồn cho máy làm việc.
III. Phân tích sơ đồ máy thu AM đổi tần
2. Sơ đồ nguyên lý
3. Sơ đồ khối máy thu AM đổi tần một lần

3. Phân tích chi tiết
A. Phân tích chi tiết tầng tiền khuếch đại âm tần
• Sơ đồ mạch điện


• Tác dụng linh kiện

+) C1: Tụ ghép tầng, ghép giữa tầng tách sóng biên độ và tầng tiền
khuếch đại âm tần, điện áp trôi từ tầng trước sẽ không được đưa
đến tầng sau.
+) R1, R2: mạch phân áp tạo thiên áp cho cực bazơ của transistor Q4
+) Q4: Transistor pnp là phần tử tích cực → khuếch đại tín hiệu
+) CE: nối tín hiệu xoay chiều từ cực E xuống đất → chỉ còn hồi tiếp
âm dòng điện 1 chiều.
+) RE: phần tử hồi tiếp → ổn định điểm làm việc tĩnh cho mạch
+) T1: cấp nguồn cho cực Colector của transistor Q4 thông qua cuộn
dây biến áp (cấp 0V về mặt một chiều).
+) R3, C3: hình thành khâu lọc thơng thấp có tác dụng khử ghép kí
sinh giữa các tầng.
• Đặc điểm:
+) Đây là sơ đồ emitơ chung hồi tiếp âm dịng 1 chiều.
+) Tín hiệu Ura ngược pha so với tín hiệu Uvào
• Ưu điểm:
+) Mạch có hệ số khuếch đại điện áp lớn Ku = S.R
+) Mạch có hệ số khuếch đại dịng điện lớn: Ki = β
+) Trở kháng vào trung bình: Zv bằng vài trăm đến hàng 1000Ω


+) Trở kháng ra khá cao: Zra bằng 5KΩ đến 50KΩ
• Nhược điểm
+) Làm việc ở tần số cao kém ổn định
→ Sơ đồ emitơ chung được sử dụng rất rộng rãi khi tần số làm
việc khơng q cao
B.
Phân tích tầng khuếch đại cơng suất âm tần
• Sơ đồ mạch điện

• Tác dụng linh kiện:
+) T1: Cung cấp hai điện áp ngược pha cho 2 transistor
+) Q5, Q6 : 2 tran cùng loại (pnp) luôn phiên làm việc trong từng
nửa chu kỳ âm và dương của tín hiệu vào
+) R4: tạo thiên áp cho cực bazơ của 2 transistor Q5 và Q6
+) R5, R6 : cấp nguồn cho emito của 2 transistor để 2 transistor
làm việc ở chế độ A, B
+) C2: tụ lọc nguồn
+) C5: kết hợp với cuộn dây của biến áp T 2 hình thành khung cộng
hưởng LC → cho tín hiệu âm tần (tin tức) cần khuếch đại đi qua cịn
tín hiệu khác (hài bậc cao) loại bỏ


+) T2: biến áp đóng vai trị tải chung kết hợp với hai tín hiệu của
tầng khuếch đại đẩy kéo → tạo ra tín hiệu hồn chỉnh để đưa ra loa.
• Đặc điểm:
+) Đây là sơ đồ đẩy kéo song song làm việc ở chế độ AB
• Ưu điểm:
+) Có hiệu suất cao
+) Nguồn cung cấp 1 chiều yêu cầu nhỏ
+) Tải được cách điện về mặt một chiều
• Nhược điểm:
+) Biến áp có kích thước lớn
+) Dải tần làm việc hẹp
+) Không thực hiện được dưới dạng mạch tổ hợp
IC IV. Kết luận
1.
Ưu, nhược điểm của sơ đồ phân tích:
Ưu điểm:
• Do ftg < fth nên các bộ khuếch đại trung gian (KĐTG) là các bộ

khuếch đại ở tần số thấp có thể thực hiện với hệ số khuếch đại với hệ
số cao mà vẫn làm việc ổn định. Vì vậy hệ số khuếch đại của máy thu
đổi tần một lần cao, nên độ nhạy máy thu cao.
Nhược điểm:
• Do sử dụng bộ trộn tần nên máy thu ảnh hưởng của nhiễu trung gian
(có tần số bằng ftg), nhiễu ảnh và nhiễu hài bậc 2. Nhiễu trung gian (tần
số thấp) và nhiễu hài bậc 2 (tần số cao) có thể loại bỏ dễ dàng bởi các bộ
lọc ở mạch vào và ở các bộ khuếch đại cao tần, còn nhiễu ảnh do
khoảng cách với tần số tín hiệu là nhỏ (bằng 2 f tg) nên rất khó loại bỏ.
Để loại bỏ nhiễu ảnh có thể chọn ftg lớn, nhưng khi đó tầng KĐTG lại
làm việc ở tần số cao, do đó rất khó đạt được hệ số khuếch đại cao.
2.
Ứng dụng của sơ đồ phân tích
Máy thu Radio
3.
Đề xuất biện pháp nâng cao chất lượng
Để khắc phục nhược điểm của sơ đồ phân tích, người ta sử
dụng sơ đồ máy thu đổi tần 2 lần


V.

Ở trộn tần thứ nhất chọn ftg1 = fns1 + fth > fth (ở đây bộ dao
động ngoại sai 1 là bộ dao động tần số cố định fns1 = const). Do ftg1
lớn nên việc loại bỏ nhiễu ảnh rất dễ dàng bằng các bộ lọc ở mạch
vào và KĐCT
Ở lần trộn thứ 2 chọn ftg2 = fns2 – ftg1 = fns2 – fns1 – fth = const (ở đây
bộ tạo dao động ngoại sai 2 là bộ dao động được điều chỉnh tần số thay
đổi theo tần số tín hiệu để đảm bảo ftg2 = const). Do ftg2 nhỏ và cố định
nên đảm bảo được khả năng loại bỏ nhiễu lân cận và đảm bảo bộ

KĐTG2 có hệ số khuếch đại cao, do đó độ nhạy máy thu cao. Đối với
một số máy thu chất lượng cao mà người ta có thể thực hiện đổi tần 3
lần. Máy thu đổi tần hai lần có tất cả ưu điểm máy thu đổi tần một lần.
Thu hoạch
Sau khi hoàn thành học phần đồ án Kỹ thuật thu phát vô tuyến
điện, em đã có thêm kiến thức đầy đủ hơn về các loại máy thu AM,
đặc biệt là mấy thu AM đổi tần. Từ đó có thêm kiến thức về thiết kế
các mạch tương tự về các lọai máy thu phát tín hiệu. Thêm vào đó em
cũng được luyện tập và có thêm kỹ năng làm báo cáo đồ án bằng phần
mềm word.
---LỜI CẢM ƠN---


Sau cùng, em xin gửi lời cảm ơn tới giảng viên bộ môn cô – Nguyễn Thùy Linh đã
giảng dạy, cung cấp tài liệu và hướng dẫn tận tình, chi tiết để em có đủ kiến thức
liên quan để vận dụng vào học phần đồ án Kỹ thuật thu phát vơ tuyến điện. Do
trình độ cịn hạn chế nên bài báo cáo khơng tránh khỏi thiếu sót kính mong cơ bỏ
qua. Em rất mong nhận được ý kiến nhận xét của cô.
Em chúc cô luôn khỏe mạnh và công tác tốt trong công việc.