Chuyên đề vật lí bài 4 biến điệu

Các tín hiệu chứa thơng tin cần truyền (như âm thanh, hình
ảnh, video) thường có tần số rất thấp không thể truyền đi
được một khoảng cách dài, vậy bằng cách nào người ta có

thể truyền chúng đi xa?

Để truyền tín hiệu đi xa chúng ta phải biến đổi nó thành
sóng điện từ có tần số cao bằng cách trộn tín hiệu cần
truyền với sóng điện từ có tần số cao. Q trình này được
gọi là biển điệu. Như vậy, biến điều là quá trình sử dụng
sóng điện từ có tần số cao (sóng mang) để mang (phát)
các tín hiệu có tần số thấp (sóng âm tần). Có nhiều cách
để biển điệu đó là biển điệu biển độ (Amplitude
Modulation - AM), biển điều tần số (Frequency Modulation
- FM) và biển điệu pha (Phase Modulation - PM) của một
tín hiệu sóng mang.

Chuyên đề vật lí
Bài 4: Biến điệu

Nội dung bài học I.Biến điệu biên độ (AM)

II.Biến điệu tần số (FM)

III.So sánh biến điệu AM và FM
IV.Tần số và bước sóng được sử
dụng trong các kênh truyền thống

I. Biến điệu biên độ (AM)

-- LBàộmnhộât nkĩ→thnuhậâtnđư2ợc

stửíndhụiệnug tđưểơtnrguytựền
tđhầơungvàtoin→qutạaomrộat1
stóínnghimệuatnưgơng tự ở
đầu ra.
- Biên độ của tín hiệu
s-óBnigênmđaộngcủtahatíynđổi
thhieệou bđiầêun rđaộlàcủtchsóng
âcmủatầhnaitbhion tđhộờitígnian
hiệu đầu vào.
-Tần số và pha của
sóng mang được giữ
nguyên không thay
đổi


Băng thơng của tín hiệu biến điệu AM

- Băng thông là dải tần số đo bằng hiệu của tần số cao nhất và tần số
thấp nhất.

- BAM dải tần số của tín hiệu biến
điệu AM.

- fm là tần số và cũng là băng
thơng của tín hiệu âm tần.

- fc là tần số của tín hiệu sóng
- Mỗi tín hiệu biến điệu AM chiếmmamngộ. t băng thơng nhất định,
có tần số truc ng tâm là f
- Mỗi trạm thu phát phải sử dụng các tần số sóng mang khác

nhau để tránh nhiễu chồng lấp lên nhau

PHÂN CHIA CẤP PHÁT DẢI TẦN SỐ

- Theo tiêu chuẩn băng thông của tín hiệu audio (tiếng nói hoặc âm

nhạc)

thường từ 4kHz đến 5kHz

- Theo Hình 4.3, một trạm Radio AM cần có băng thơng từ 9kHz đến

10kHz. - Châu Á: khoảng cách mỗi

kênh là 9kHz.

- Châu Mỹ: khoảng cách mỗi
kênh là 10kHz.

- Các trạm AM có các tần số sóng mang nằm bất ki đâu trong dải
này. Tần số sóng mang của mỗi trạm phải cách nhau ít nhất 9kHz
đến 10kHz để tránh nhiễu sóng.

- Trong dải tần số 526,5kHz đến 1606,5kHz ở châu
Á, với độ rộng của một kênh AM khoảng 9 kHz, số
lượng kênh AM :
(1606,5 kHz - 526,5 kHz =1080 kHz) / 9 kHz = 120
kênh
- Tại cùng một thời điểm, chỉ có một kênh AM được
phép hoạt động trên một tần số cụ thể trong dải

tần số này, do đó có thể có tối đa 120 kênh AM
hoạt động cùng một lúc trong dải tần số 526,5kHz
đến 1606,5kHz.
- Tuy nhiên, thực tế sử dụng không đạt tối đa do
vấn đề về trang bị, mật độ dân số và yêu cầu sử
dụng đa dịch vụ trên cùng một dải tần số.

II – Biến Điệu n Điệu Tần Su Tần Số.n Số..

- Bi n đi u tần số : n số : là m : là một kĩ tht kĩ thuật được t được sử dục sử dụng đ dụng để tng để truyền truyền thôngn thông tin qua
một kĩ tht sóng mang, tần số : n số : là m của tín ha tín hi u sóng mang thay đổi theo i theo biên đột kĩ th của tín ha
sónHgìnâhm4.t5ần số t: nrì,nbhiêbnàyđmột kĩ thố :đ là miỉnh và pqnuhavnàhphgaiữa tcín haủa tín thntíhni hui u sóng mang không thay đổi theo i.

âm tần số : n, tín hi u sóng mang và tín hi u FM sau
khi bi n đi u. Tín hi u âm tần số : n chứa thônga thông tin
cần số : n truyền thơngn, tín hi u sóng mang được sử dục sử dụng đ dụng để tng
để truyền mang hoặc phát c phát tín hi u âm tần số : n đi xa.

Hình 4.6 trình bày sơ đồ ngu đồ nguyên nguyên lí bi n đi u FM. Bi n đi u FM thường đượcng được sử dục thực c
hi n b ng vi c sử dụng đ dụng để tng bột kĩ th dao đột kĩ thng được sử dục điền thôngu khiể truyềnn b ng đi n áp ( VCO – Voltage
Controlled Oscillator ). Đây là bột kĩ th dao đột kĩ thng đi n tử dụng đ có tần số : n số : là m dao đột kĩ thng được sử dục điền thôngu
khiể truyềnn b ng đi n áp đần số : u vào. Tín hi u tại đầu ri đần số : u ra của tín ha bột kĩ th VCO có tần số : n số : là m thay đổi theo i theo
bi n đột kĩ th đi n áp của tín ha tín hi u đần số : u vào (tín hi u âm tần số : n trên một kĩ tht dải tần si tần số : n số : là m nhất t
định).nh).

Hình 4.7 trình bày băng thơng của tín ha tín hi u FM. Băng thông thực c t thường đượcng khó
xác định).nh chính xác, nhưng theo kinh nghi m nó có thể truyền gất p vài lần số : n băng thơng
của tín ha tín hi u âm tần số : n :

Với b là i b là h số : là m, phụng để t thuột kĩ thc vào kĩ

thuật được t bi n đi u, B là bang thơng của tín ha
tín hi u âm tần số : n.

Băng thơng của tín ha tín hi u audio phát theo kiể truyềnu âm thanh nổi theo i (stereo) có đột kĩ th rột kĩ thng khoải tần sng
15kHz. Băng tần số : n phát song FM n m trong dải tần si tần số : n số : là m rất t cao (VHF) của tín ha phổi theo radio, từ
87,5 MHz đ n 108 MHz, được sử dục chia thành các kênh, mỗi kênh i kênh cách nhau một kĩ tht khoải tần sng
100 kHz hoặc phát c 200 kHz tuỳ thuột kĩ thc vào quố : là mc gia và vùng lãnh thổi theo .

N u khoải tần sng cách kênh là 100 kHz (0,1 MHz) thì sẽ có khoải tần sng 200 kênh trong dải tần si từ
88 MHz đ n 108 MHz như hình 4.8. Các trại đầu rm FM phải tần si phát sóng có tần số : n số : là m cách nhau ít
nhất t 100 KHz để truyền chúng không chồ nguyênng lất p và giao thoa lên nhau , như vật được y sẽ chỉnh và p có 100
kênh có thể truyền hoại đầu rt đột kĩ thng tại đầu ri cùng một kĩ tht thờng đượci điể truyềnm.

III. So Sánh Biến Điệu AM và FM Biến điệu FM
Truyền âm bằng cách thay
Đặc điểm Biến Điệu AM đổi tần số
Cách thức truyền 88 đến 108 MHz
Dải tần số sử dụng Truyền âm bằng cách thay
Độ rộng kênh/băng thông đổi biên độ 100KHz

Chất lượng âm thanh 540 đến 1600 KHz Tín hiệu FM bị ảnh hưởng bởi
các rào cản vật lý. FM có
Phạm vi phát sóng 9KHz hoặc 10KHz chât lượng âm thanh tốt hơn
ảnh hưởng bởi nhiễu do băng thông cao hơn
AM có chất lượng âm thanh
kém hơn so với FM, nhưng rẻ 88 đến 108 MHz
hơn và có thể truyền qua FM ít bị nhiễu hơn vì thơng
được khoảng cách xa. Nó có tin trong FM được truyền qua
băng thơng thấp hơn nên có bởi việc thay đổi tần số chứ
thể nhiều trạm hơn bất kì không phải biên độ

tần số nào

540 đến 1600 KHz

AM dễ bị ảnh hưởng hơn vì
nhiễu ảnh hưởng đến từ biên
độ, đó là nơi thông tin được
“lưu trữ” trong tín hiệu AM

Hãy tìm hiểu trên Kênh VOV giao
internet, sách, báo và thơng phát sóng sử
cho biết kênh VOV giao dụng biến điệu FM
thơng phát sóng sử
dụng biến điệu AM hay
FM?



IV. Tần số và bước sóng sử dụng
trong các kênh truyền thơng

• Kênh truyền thơng là gì?
Kênh truyền thơng là môi trường được sử dụng để
truyền tải thông tin từ nơi phát đến nơi thu
Kênh có dây truyền tải thơng tin bằng dây dẫn hoặc
cáp
Kênh vô tuyến sử dụng không gian tự do( khơng khí)
để truyền tải thơng tin

Một số kênh truyền thông phổ

biến:

-Kênh truyền thông AM: Tần số 530KHz -> 1 700 KHz
-Kênh truyền thông FM: Tần số 88 MHz -> 108 MHz
-Kênh truyền hình tần số rất cao (VHF): Tần số từ 30 MHz -> 300 MHz
-Kênh truyền hình tần số cực cao (UHF): Tần số từ 300 MHz -> 3 000 MHz
-Kênh truyền thông tần số siêu cao ( Viba hay SHF): Tần số từ 3 GHz -> 30
GHz
-Kênh truyền thông bằng sợi quang: Tần số 176 THz -> 375 THz

Câu hỏi

Câu hỏi 1 trang 31 Chuyên đề Vật Lí 11: Hãy cho biết Đài Tiếng nói Việt
Nam VOV3 phát trên tần số nào?
Lời giải:
Đài Tiếng nói Việt Nam VOV3 phát trên tần số FM 102,7 MHz

Câu hỏi 2 trang 31 Chuyên đề Vật Lí 11: Hãy cho biết dải tần số sóng ngắn và
sóng trung mà Đài VOV1 đang sử dụng là bao nhiêu?
Lời giải:
Tần số Đài VOV1 đang sử dụng FM 100 MHz.

20XX presentation title 19

20XX presentation title 20