Tải bản đầy đủ (.pdf) (15 trang)

báo cáo về nhập môn điện tử viễn thông

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (1.16 MB, 15 trang )




Báo Cáo Nhập Môn
Điện Tử Viễn Thông.




Họ Và Tên : Dương Văn Anh Đạt
SHSV : 20101338
Lớp : Điện Tử Viễn Thông 3
Khóa : 55








1. Ngành Điện Tử Viễn Thông.

Nếu rừng cây được ví như lá phổi của Trái Đất thì ngành điện tử viễn thông được xem là hệ
thần kinh của Trái Đất. Từ chiếc máy đầu tiên mang tên Con vịt xấu xí của Morse, đến nay,
ngành điện tử Viễn thông đã tạo nên một mạng lưới thông tin liên lạc bao phủ toàn thế giới.
Và nếu bạn bước chân vào ngành này thì cơ hội dành cho bạn là rất lớn. Vì sao ư? Đơn giản
thôi. Học ngành này bạn có thể trở thành nhà nghiên cứu , rất bác học đấy chứ? Hay bạn có
thể tự mình tìm tòi, sáng tạo ra các công nghệ mới, thiết bị Điện tử Viễn thông mới với trí
tưởng tượng và tư duy tuyệt vời của bạn. Và nếu muốn, bạn sẽ làm việc trong lĩnh vực
mạng, viễn thông, lĩnh vực định vị dẫn đường, điện tử y sinh, và rất nhiều điều thú vị khác


mà bạn có thể khám phá khi học ngành này.
Ra trường, bạn có thể công tác tại các Viện, Trung tâm; Các cục, Vụ; Các phòng chức
năng hay giảng dạy tại các trường đại học, cao đẳng, trung cấp có đào tạo ngành Điện
tử viễn thông.

Điện tử Viễn thông là ngành sử dụng những công nghệ tiên tiến để tạo nên các thiết bị
giúp cho việc truy suất thông tin mà cá nhân hoặc tổ chức muốn có.
Kỹ sư Điện tử Viễn thông làm việc tại các công ty sản xuất, nghiên cứu và phát triển
các sản phẩm điện tử, các nhà cung cấp dịch vụ Internet, các công ty viễn thông truyền
số liệu, các công ty điện thoại di động, các công ty truyền tin qua hệ thống vệ tinh, các
công ty tư vấn giải pháp và kinh doanh các dịch vụ Điện tử Viễn thông v.v Công việc
của họ gắn liền với những phòng thí nghiệm, phòng kỹ thuật và máy móc hiện đại.
Làm việc trong ngành này bạn có thể lựa chọn lĩnh vực mà mình ưa thích trong 1 số lĩnh
vực như:
- Nghiên cứu sáng tạo các thiết bị điện tử - máy tính - viễn thông mới.
- Mạng máy tính và mạng viễn thông.
- Định vị dẫn đường (trong ngành hàng không và hàng hải).

Ngành Điện tử Viễn thông đưa tri thức của loài người đến mỗi người và ngược lại, tạo
ra một thế giới thân thiện và con người gần gũi nhau hơn. Ở Việt Nam, ngành Điện tử
viễn thông đóng vai trò quan trọng, tích cực đối với sự phát triển kinh tế xã hội. Nhu
cầu về nhân lực trong ngành là rất lớn. Chính vì thế, cơ hội làm việc dành cho sinh viên
học ngành này có thể nói là không nhỏ.



Lịch sử phát triển.
- Lịch sử viễn thông
Viễn thông là một thuật ngữ liên quan tới việc truyền tin và tín hiệu. Ngay từ thời xa
xưa, những người tiền sử đã biết dùng khói để báo hiệu, những người thổ dân ở những

hòn đảo xa xôi dùng các cột khói để liên lạc, báo hiệu và truyền tin. Mai An Tiêm dùng
dưa hấu để truyền tin về đất liền, Như vậy, có thể nói rằng thuật ngữ viễn thông đã có
từ thời rất xa xưa.
Tuy nhiên, khái niệm viễn thông chính thức được sử dụng khi cha đẻ của máy điện báo
Samuel Finley Breese Morse sau bao ngày đêm nghiên cứu vất vả, ông đã chế tạo ra
chiếc máy điện báo đầu tiên. Bức điện báo đầu tiên dùng mã Morse được truyền đi trên
trái đất từ nhà Quốc Hội Mỹ tới Baltimore cách đó 64 km đã đánh dấu kỷ nguyên mới
của viễn thông. Trong bức thông điệp đầu tiên này, Morse đã viết “Thượng Đế sáng tạo
nên những kỳ tích”.

Nói đến lịch sử của Viễn thông, không thể không nhắc đến Alexader Graham Bell, ông
là người đầu tiên sáng chế ra điện thoại. Để tưởng nhớ ông, ngày 7 tháng 8 năm 1922
mọi máy điện thoại trên nước Mỹ đều ngừng hoạt động để tưởng nhớ và bày tỏ lòng biết
ơn nhà khoa học xuất sắc A.G Bell (1847 - 1922).

Trên quy mô xã hội, nếu điện tín (1884), điện thoại (1876), radio (1895) và vô tuyến
truyền hình (1925) đã làm thay đổi cách giao tiếp trong quan hệ con người thì sự xuất
hiện của vệ tinh viễn thông (1960) sợi quang học (1977), công nghệ không dây đã làm
nên một hệ thần kinh thông minh nhạy bén trên trái đất. Có thể nói lĩnh vực viễn thông
đã làm thay đổi bộ mặt, tính cách của trái đất, đã hiện thực hóa khả năng liên kết của
mỗi người của mỗi quốc gia, gắn kết mọi người với nhau nhờ một mạng lưới viễn thông
vô hình và hữu hình trên khắp trái đất và vũ trụ. Sự hội tụ trong lĩnh vực viễn thông.
Cùng với sự phát triển của xã hội, nhu cầu sử dụng và truyền dữ liệu của con người
cũng tăng lên theo hàm số mũ.

Ngành Viễn Thông đóng góp vai trò lớn lao trong việc vận chuyển đưa tri thức của loài
người đến mỗi người, thúc đẩy quá trình sáng tạo đưa thông tin khắp nơi về các ngành
lĩnh vực khoa học, các thông tin giải trí cũng như thời sự khác. Viễn thông đem lại sự
hội tụ, hay sự thống nhất về các loại hình dịch vụ truyền dữ liệu dịch vụ như thoại,
video (truyền hình quảng bá và truyền hình theo yêu cầu), và dữ liệu Internet băng rộng



thúc đẩy ngành công nghệ thông tin phát triển lên một mức cao hơn với đa dạng các loại
hình dịch vụ và chi phí rẻ hơn. Mạng viễn thông giúp người sử dụng có thể gọi điện
thoại qua mạng Internet, có thể xem hình ảnh của bạn bè trên khắp thế giới, có thể chia
sẻ nguồn dữ liệu, có thể thực hiện những giao dịch mua bán tới mọi nơi trên thế giới
một cách đơn giản. Viễn thông ngày càng tạo nên một thế giới gần hơn hội tụ cho tất cả
mọi người.

- Lịch sử điện tử và linh kiện bán dẫn.
64 năm sau khi transistor được phát minh, linh kiện nhỏ bé tương ứng với trạng thái bật
- tắt này đã thay đổi cả thế giới bằng cách tăng cường sức mạnh cho hàng loạt thiết bị số
như ĐTDĐ, máy tính, máy nghe nhạc
Những máy tính khổng lồ đầu tiên như ENIAC dùng các ống chân không, tương tự như
bóng đèn, để tính toán. Máy tính này cần một nhóm nhân viên vận hành. Ống chân
không sau đó được thay bằng bóng bán dẫn - một loại công tắc điện tử - do William
Shockley, John Bardeen và Walter Brattain tại phòng thí nghiệm Bell phát minh năm
1947.
Ngay trước lễ Giáng sinh năm 1947, Transistor hoạt động đầu tiên đã được giới thiệu.
Tuy nhiên, 6 tháng sau đó mới được công bố rộng rãi cho thế giới biết.
Sản phẩm thương mại đầu tiên chứa một bóng bán dẫn là máy trợ thính Sonotone 1010
được phát hành 5 năm sau phát minh về linh kiện này.
Phát minh bóng bán dẫn mở ra thời kỳ phát triển cho mạch điện tích hợp tiền thân của
chip silicon ngày nay.

Năm 1965, đồng sáng lập Gordon Moore của hãng chip Intel dự đoán số bóng bán dẫn
trên một chip sẽ tăng gấp đôi trong 18 tháng đến 2 năm. Định luật Moore đến nay vẫn
đúng dù trong tương lai (10-15 năm nữa) sẽ chạm đến giới hạn.
Sự tăng trưởng đều đặn trong sức mạnh của chip đã mở ra một kỷ nguyên điện toán cá
nhân mới. Bóng bán dẫn ngày càng nhỏ hơn và xếp gần nhau hơn ở mức nanomét khiến

cho khả năng hoạt động của chip tăng lên gấp bội và thúc đẩy sự phát triển của các thiết
bị di động nhỏ gọn.

Ngày nay chip chứa hàng triệu bóng bán dẫn và được dùng trong nhiều thiết bị, từ điện
thoại di động đến máy tính, từ trong xe hơi đến máy bay





-Lịch sử máy tính.

Các máy tính cơ học
• Abacus: Bàn tính gẩy, là công cụ tính toán ra đời sớm nhất. Theo nhiều tài liệu thì nó
được ra đời ở Trung Quốc.
• Năm 1642: Pascal đã chế tạo ra chiếc máy tính cơ học đầu tiên, thực hiện được phép
cộng và phép trừ bằng cách nhấp phím số.
• Năm 1822: Babbage – GS ĐH Cambridge – Anh công bố công trình "máy tính sai
phân", sau đó ông phát triển thành máy tính đa năng, tiền thân của máy tính số hiện đại
ngày nay, máy có thể đọc được lệnh từ bìa đục lỗ và thi hành chúng (Ada là người trợ lý
giúp ông thực hiện lệnh này).

Các máy tính đèn điện tử
• Năm 1946: Eckert, Mauchli và các cộng sự - trường KT điện tử-ĐH Pennylvania - Mỹ
cho ra đời chiếc máy tính điện tử cỡ lớn đầu tiên (ENIAC-Electronic Nummerical
Intgrator and Calculator). Chiếc máy tính có 18000 bóng ĐT, chiếm DT: 167 m2, tiêu
thụ điện 140 KW/h.

Các máy tính hiện đại
• Thứ 4 ngày 12 tháng 08, 1981, IBM cho công bố chiếc máy tính cá nhân IBM PC đầu

tiên, và công nghệ sản xuất máy tính cá nhân không ngừng phát triển liên tục cho đến
hiện nay. Các thế hệ IBM PC thường gắn với thế hệ CPU của Intel.











Các hướng chuyên môn của điện tử viễn thông
- Hướng Điện tử (Electronics): Vi điện tử, công nghệ và thiết kế vi mạch, vi cơ điện tử,
giới thiệu điện tử nano.
- Hướng Máy tính và Hệ Thống Nhúng (Computer and Embedded Systems): Kiến trúc
bộ xử lý và máy tính, hệ điều hành, giao tiếp và thu nhận dữ liệu, hệ thống nhúng.
- Hướng Viễn thông và Mạng (Telecommunications and Network): Mạng dữ liệu và
truyền thông, truyền thông không dây và di động, truyền thông quang, thiết kế cao tần
và không dây, an ninh mạng và CSDL.
- Hướng Điện tử y sinh (Biomedical Electronics): Đo đạc và xử lý tín hiệu, phần mềm,
thiết bị.
Các tố chất, kỹ năng cần thiết để theo nghiệp
- Có mục tiêu và đam mê.
- Năng khiếu về toán học, logic, khả năng tư duy và suy luận.
- Kiến thức vật lý, nhất là về vật lý điện tử
- Sự yêu thích với các thiết bị điện tử
- Thông minh và năng động
- Kiên trì, nhẫn nại

- Luôn tìm tòi, học hỏi, phấn đấu bắt kịp với các xu hướng kỹ thuật công nghệ mới
- Khả năng ngoại ngữ tốt, nhất là tiếng Anh và tiếng Nhật
- Khả năng sử dụng máy vi tính và tìm kiếm thông tin từ mạng Internet
- Khả năng làm việc chung theo nhóm cũng như nghiên cứu một cách độc lập
- Cùng một số kỹ năng mềm trong giao tiếp khác

Nhìn chung thì điện tử viễn thông là một ngành khoa học kỹ thuật hấp dẫn và đầy thử
thách, phạm vi làm việc rộng giúp cho SV tốt nghiệp có được khả năng thích nghi với
nhiều loại môi trường khác nhau. Bước chân vào ngành này là bạn đã mở ra cánh cửa
công nghệ để bước vào kỷ nguyên kỹ thuật số của thế kỷ 21.







Lĩnh vực Truyền Thông Không Dây trong ngành Điện Tử Viễn Thông.

- Thời cổ là : khói thuốc, bồ câu đưa thư,
- Sóng vô tuyến được phát minh 1880 bởi Marconi.
- Nhiều hệ thống không dây được phát triển công phu trong và sau chiến tranh thế giới
thứ 2.
- Điện thoại tế bào được phát triển từ năm 1988, đến nay khoảng 3 tỷ thuê bao.
Thiết bị không dây ngày càng phát triển.
Tiếng nói, dữ liệu, truyền thông đa phương tiện có mặt ở khắp nơi.
- Sự thành công và phát triển mạnh của Wifi.
Các mạng rộng khắp (ví dụ: Wimax) và các mạng ở khoảng cách ngắn như Bluetooth,
UWB ít thành công hơn.
Thông tin có mặt ở khắp nơi giữa người và thiết bị: Truy cập Internet không dây, Các

mạng không dây Ad Hoc, Thiết bị giải trí không dây, Ngôi nhà thông minh,
Khó khăn thường gặp phải: hạn chế về thời gian trễ, hạn chế năng lượng.
Những thử thách khi thiết kế.
- Hạn chế dung lượng kênh truyền.
- Mô hình lưu thông, định vị user, điều kiện mạng luôn thay đổi.
- Các ứng dụng không đồng nhất.
- Giới hạn về năng lượng và độ trễ của thiết kế khi đi qua các lớp của hệ thống.
Sự phát triển của các hệ thống hiện tại.
- Các hệ thống Wireless hiện tại.
3G Cellular: ~ 200-300Kbps.
WLANs: ~450 Mbps ( và đang phát triển)
- Đang thực hiện mạng thế hệ sau.
4G Celluar : Khả năng OFDM/MIMO.
4G WLANs, 3G vừa hoàn thành.
- Các kỹ thuật quan tâm.
Hardware: Better betteries. Better cercuits/processors.
Link : Antennas, modulation, coding, adaptivity, DSP, BW.
Network: không nhiều more efficient algorithms
Application: soft and adaptive QoS
Yêu cầu cho truyền thông đa phương tiện.
Voice Data Video
Delay < 100ms - < 100ms
Packet loss < 1% 0 1%


BER 10-3 10-6 10-6
Data rate 8-32 Kbps 1-100Mbps 1-20Mbps
Traffic continuous bursty continuous
Tất cả các yêu cầu trên phải thỏa mãn.
- Các hệ thống hiện tại.

• Celluar systems
• Wireless LANs
• WIMAX
• Satellite Systems
• Bluetooth
• Ultrawideband radios
• Zigbee radios

Truyền thông không dây là một bộ phận quan trọng không thể thiếu của thế giới, nó là
sự văn minh của nhân loại nó tạo ra những bước đột phá trong khoa học công nghệ, tạo
ra những bước tiến mới đầy ngoại mục giúp xã hội loài người ngày một phát triển. với
nước ta thì truyền thông không dây đã và đang phát triển hết sức mạnh mẽ để có thể dần
bắt kịp với các nước khác trên thế giới.













2. Cơ sở của ngành
Transistor
– Cấu tạo của Transistor.
Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với nhau hình thành hai mối tiếp giáp P-N , nếu

ghép theo thứ tự PNP ta được Transistor thuận , nếu ghép theo thứ tự NPN ta được
Transistor ngược. Về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu
ngược chiều nhau .



Cấu tạo Transistor
Ba lớp bán dẫn được nối ra thành ba cực , lớp giữa gọi là cực gốc ký hiệu là B ( Lase ),
lớp bán dẫn B rất mỏng và có nồng độ tạp chất thấp.
Hai lớp bán dẫn bên ngoài được nối ra thành cực phát (Emitter ) viết tắt là E, và cực thu
hay cực góp ( Collector ) viết tắt là C, vùng bán dẫn E và C có cùng loại bán dẫn (loại N
hay P ) nhưng có kích thước và nồng độ tạp chất khác nhau nên không hoán vị cho nhau
được.


- Nguyên lý hoạt động của Transistor.
Xét hoạt động của Transistor NPN .

Mạch khảo sát về nguyên tắc hoạt động của transistor NPN
Ta cấp một nguồn một chiều UCE vào hai cực C và E trong đó (+) nguồn vào cực C và
(-) nguồn vào cực E.
Cấp nguồn một chiều UBE đi qua công tắc và trở hạn dòng vào hai cực B và E, trong đó
cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E.
Khi công tắc mở , ta thấy rằng, mặc dù hai cực C và E đã được cấp điện nhưng vẫn
không có dòng điện chạy qua mối C E ( lúc này dòng IC = 0 )
Khi công tắc đóng, mối P-N được phân cực thuận do đó có một dòng điện chạy từ (+)
nguồn UBE qua công tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE về cực (-) tạo thành dòng
IB
Ngay khi dòng IB xuất hiện => lập tức cũng có dòng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn
phát sáng, và dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB. Như vậy rõ ràng dòng IC hoàn toàn

phụ thuộc vào dòng IB và phụ thuộc theo một công thức .
IC = β.IB
Trong đó IC là dòng chạy qua mối CE
IB là dòng chạy qua mối BE
β là hệ số khuyếch đại của Transistor



- Các đặc tính của Transistor
+ Mạch chung Base (BC)

Họ đường đặc tuyến vào
IE=f(UEB) khi điện áp ra UCB =const

Họ đường đặc tuyến ra và truyền đạt
Đặc tuyến ra:IC= f(UCB) khi giữ dòng vào IE=const
Đặc tuyến truyền đạt: IC=f(IE) khi khi UCB =
const


+ Mạch chung Collector (CC)

Họ đường đặc tuyến vào

Đặc tuyến ra của sơ đồ CC



+ Mạch chung Emitter (EC)


Họ đường đặc tuyến vào
IB = f(UBE) khi UCE = const

Đặc tuyến truyền đạt và đặc tuyến ra của sơ đồ EC
Họ đường đặc tuyến ra: IC = f(UCE ) khi IB=const
Họ đường đặc tuyến truyền đạt: IC = f(IBE) khi UCE = const




Nhận xét:
Đặc tính và IB phụ thuộc và UBE, UBE càng lớn thì IB càng lớn.
Đặc tính ra xét trên một đặc tuyến
IC phụ thuộc tuyến tình vào UCE khi UCe nhỏ.
IC không phụ thuộc vào UCE khi UCE lớn.
UCE nhỏ nhỏ IC không phụ thuộc vào IB
UCE lờn IC phụ thuộc tuyến tình vàoIB
Kết Luận
UCE Bão hòa
UCE bão hòa=0 IC= β.IB
 Tính chất khuếch đại.

- Các chế độ làm việc.

Chế độ khuếch đại tín hiệu vùng 3
IC,UCE khác 0
Chế độ khóa
ON Ik khác 0, Uk=0 vùng 1
OFF Ik=0, Uk khác 0 vùng 2






3. Bài tập.
Mạch Khuếch Đại Âm Thanh Dùng BJT

Yêu cầu mạch khuếch đại âm thanh:

- Âm thanh được khuếch đại lên rõ ràng.
- Âm thanh đầu ra không bị méo.
- Hạn chế được tối đa các âm thanh không mong muốn.

Thiết kế
Mạch nguyên lý

linh kiện:
Điện trở: 27k(ôm)*2, 100k(ôm), 15(ôm), 1k(ôm), 22k(ôm), 470(ôm), 330(ôm) ,
1(ôm)*2.
Transistor: Q1(BC109); Q2(2N3906); Q3(A564); Q4(c828).
Loa: RL 8(ôm).
Chiết áp: PR1 470(ôm).Diod(1N4148)*2
Nguồn 1 chiều: DC 15V.

Kết quả:
Qua bài này chúng em cảm thấy rất thú vị và rút ra đươc nhiều kinh nghiệm bổ ích,
trong quá trình từ lý thuyết, tới thực tế, khi làm ra một sản phẩm mạch điện tử. Đồng
thời hiểu rõ hơn, về nguyên lý hoạt động của mạch điện tử, và một số linh kiện điện tử
cơ bản.
Nó cũng rèn luyện cho chúng em cách tổ, chức làm việc theo nhóm.

×