thí nghiệm tách sóng trong chương trình điện tử đại cương của khoa vật lý

Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
PHẦN MỞ ĐẦU

I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI
Ngày nay, điện tử là một trong những ngành khoa học mũi nhọn của tất cả các
nước trên thế giới. Điện tử có ứng dụng rất rộng rãi trong công nghiệp, khoa học
kỹ thuật và trong đời sống của con người. Các thiết bị điện tử dần dần đã thay thế
các thiết bị cơ học như trước đây với độ chính xác rất cao. Sự phát triển của điện tử
sẽ góp phần rất lớn thúc đẩy sự phát triển của các ngành khoa học kỹ thuật khác.
Để thực hiện thành công công cuộc công nghiệp húa hiện đại húa đất nước đòi hỏi
nước ta phải đầu tư phát triển nghành điện tử để nú có được bước tiến nhanh hơn
nữa.
Một lĩnh vực quan trọng hàng đầu của kỹ thuật điện tử là kỹ thuật truyền tín
hiệu đi xa (truyền thanh, truyền hình). Ngày nay kỹ thuật truyền tín hiệu đi xa đã
đạt đến trình độ rất cao (truyền hình số), để đạt được đến trình độ đó thì các nhà kỹ
thuật hiện nay cũng phải bắt đầu nghiên cứu từ những nguyên lý cơ bản của kỹ
thuật truyền tín hiệu đi xa (kỹ thuật truyền tín hiệu tương tự).
Để sinh viên khoa Vật Lý dễ dàng hiểu được nguyên lý tách sóng, là một
nguyên lý cơ bản của kỹ thuật truyền tín hiệu đi xa đề tài đã tập trung xây dựng
bài thí nghiệm tách sóng trong chương trình điện tử đại cương của khoa Vật Lý.
II. MỤC TIấU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI
1. Mục tiêu
Nghiên cứu, thiết kế và xây dựng bài thí nghiệm tách sóng, viết tài liệu hướng
dẫn thực hành nội dung này để phục vụ cho học phần thực hành điện tử đại cương.
2. Nhiệm vụ
• Nghiên cứu lý thuyết về tách sóng.
• Thiết kế bài thí nghiệm tách sóng.
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa

luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
• Viết tài liệu hướng dẫn thực hành bài tách sóng.
I. PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU
Nghiên cứu các tài liệu liên quan về tách sóng, điều chế, mạch lọc, khung cộng
hưởng, các tài liệu hướng dẫn thực hành điện tử đại cương…
Tiến hành thực nghiệm.
II. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI
Ngoài phần mở đầu và kết luận, đề tài gồm hai phần:
Phần A: Tổng quan về lý thuyết
Chương 1: Mạch lọc
Chương 2: Đại cương về điều chế
Chương 3: Lý thuyết tách sóng
Phần B: Thực hành
I. Tiến trình thiết kế và lắp ráp mạch
II. Tài liệu hướng dẫn thực hành





A. TỔNG QUAN VỀ MẶT Lí THUYẾT
Chương 1: MẠCH LỌC
I. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH LỌC
Mạch lọc là những mạch điện căn cứ theo yêu cầu của sự lọc lựa và tính năng
của các phần tử cơ bản của mạch điện mà bố trí chúng nhằm lấy ra những dao
động điện cần thiết.
Mạch lọc thụ động là mạch lọc chứa các phần tử thụ động R, L, C mà không có
các phần tử tích cực như BJT hay KĐTT.
Có nhiều loại mạch lọc khác nhau căn cứ theo các cách khác nhau:
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường

ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
- Căn cứ theo công dụng của bộ lọc chia thành bộ lọc tần số thấp, bộ lọc tần số
cao, bộ lọc tần số cao, bộ lọc dải tần, bộ lọc bỏ dải tần.
- Căn cứ theo hình dạng của bộ lọc chia thành bộ lọc chữ L ngược, bộ lọc chữ
T, bộ lọc chữ Π.
- Căn cứ theo các linh kiện tham gia lọc chia thành bộ lọc RC, bộ lọc LC, bộ lọc
RL.
Để đánh giá tính năng của bộ lọc người ta dùng khái niệm hệ số truyền đạt k
hay hệ số suy giảm β:
U1: Điện áp vào của bộ lọc
U2: Điện áp ra của bộ lọc
Đồ thị biểu diễn sự phụ thuộc của k hay β theo tần số gọi là đặc tuyến tần số
của bộ lọc.
Các mạch lọc thụ động có hệ số truyền đạt k < 1, mạch lọc lí tưởng có hệ số
truyền đạt k = 1
II. CÁC MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG
2.1. Mạch lọc tần số thấp
Mạch lọc tần số thấp là mạch lọc chỉ cho qua các tần số thấp và dòng một chiều,
còn các tần số cao thì không cho qua
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Ở vùng tần số thấp tụ C có trở kháng rất lớn nên nú không thoát qua tụ được,
khi đó U2 ≈ U1. Ở vùng tần số cao, trở kháng của tụ C đủ nhỏ nên nú thoát qua tụ,
khi đó U2 ≈ 0. Do đó ở đầu ra ta chỉ thu được thành phần tần số thấp.
2.2. Mạch lọc tần số cao
Là bộ lọc cho qua các dòng điện tần số cao và không cho qua các dòng một
chiều và tần số thấp.
Khóa

luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Điều chế là quá trình điều khiển dao động cao tần không tắt theo một qui luật
nào đó của dao động tín hiệu cần truyền đi.
Dao động cao tần được gọi là sóng mang, dao động tín hiệu cần truyền đi gọi là
sóng làm điều chế, dao động cao tần đã bị điều chế gọi là sóng điều chế.
1.2. Phân loại điều chế
Do một dao động điện được đặc trưng bởi biên độ, tần số và pha xác định u =
U
m
cos(ωt+φ)
Nên theo định nghĩa trên có thể làm dao động cao tần điều chế bằng cách tác
dụng lên một trong ba đại lượng trên, để đại lượng đó biến đổi theo một qui luật
nào đó của tín hiệu cần truyền đi F(t).
Vậy có ba loại điều chế cơ bản:
• Điều chế biên độ (gọi tắt là điều biên) là loại điều chế mà biên độ của sóng
mang biến đổi theo qui luật F(t) của tín hiệu cần truyền đi. Tức là U
m
biến đổi theo
F(t): U
m
~ F(t), còn ω = const, φ = const (hình 2.1).
• Điều chế tần số (gọi tắt là điều tần) là loại điều chế mà tần số của sóng
mang biến đổi theo qui luật F(t) của tín hiệu cần truyền đi: ω ~ F(t), còn U
m
=
const, φ = const (hình 2.2).

Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Hình 2. 1:a) Dao động cao tần ; b) Dao động âm tần ; c) Dao động điều biên

Hình 2.2: a) Dao động cao tần ; b) Dao động âm tần ; c) Dao động điều tần
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Ta thấy dòng điện i gồm các thành phần:
• Thành phần không đổi:
• Thành phần tần số Ω với biên độ aU
m
• Thành phần tần số 2Ω với biên độ
• Thành phần cao tần 2ω với biên độ
• Thành phần cao tần ω có biên độ
Ta thấy thành phần cao tần ω này là dao động có biên độ biến đổi thao thời gian
theo qui luật của tín hiệu làm điều chế . Chính thành phần này là tín hiệu của dao
động điều chế biên độ thỏa mãn yêu cầu đặt ra:
(2. 5)
Theo quan điểm kỹ thuật, sau khi điều chế không nhất thiết phải truyền cả dao
động mang đi, mà có thể chỉ truyền đi một dải sóng biên nào đó có chứa tín hiệu
cần truyền đi là được. Vì vậy người ta dùng khung cộng hưởng LC điều chỉnh về
tần số cộng hưởng với ω để tách riêng thành phần được điều chế ra khỏi các dao
động phức tạp khác. Trên mạch cộng hưởng ta có điện áp điều chế:
(2. 6)
ở đó U
0
= aU

M
. Z
ch
là biên độ cức đại của sóng điều chế. Điện áp này cho cảm
ứng sang ăng ten phát, ta có thể truyền dao động điều chế biên độ vào không gian
có dạng (3. 6) trong đó có chứa tín hiệu âm tần Ω.
Vậy ở nơi phát người ta chỉ truyền đi thành phần điện áp có biên độ biến đổi
theo qui luật của tín hiệu gọi là sóng điều biên (AM)
Ta đặt và viết biểu thức 5 dưới dạng:
(2. 7)
M - gọi là hệ số điều chế (hay độ sâu điều chế). Như thế M phụ thuộc vào biên
độ của sóng làm điều chế U
m
. Còn biên độ của sóng điều chế thay đổi theo cosΩt.
Vì cosΩt có giá trị cực tiểu là - 1 và cực đại là +1, nên biên độ của sóng điều chế
có giá trị cực tiểu và cực đại là:
U
min
= U
0
(1 - M) ; U
max
= U
0
(1 + M)
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Hình 2.6: Phổ của tín hiệu điều chế

Như vậy muốn để khung cộng hưởng có thể chọn hết cả ba thành phần của phổ,
để cho dao động điều chế lấy ra không bị méo thì dải thông của khung không thể
bé hơn 2Ω. Khoảng tần số 2Ω gọi là độ rộng của dải sóng.
Độ rộng của dải sóng sẽ hạn chế số đài phát có thể hoạt động đồng thời mà
không làm nhiễu loạn lên nhau. Vì thế việc mở rộng mạng lưới các đài truyền
thanh truyền hình đòi hỏi phải dùng những dải tần ngày càng cao.
2.1.2. Nguyên lí điều biên cân bằng
Hình 2.7: Sơ đồ điều biên cân bằng: A) dùng điốt; B) dùng Tranzito
Hình 2. 7 là sơ đồ điều biên cân bằng dùng hai điốt (hoặc hai BJT). Có thể coi đây
là hai sơ đồ điều biên một điốt (một Tranzito) ghép chung trên một tải. Điện áp
sóng mang đặt lên hai điốt là đồng pha, điện áp tín hiệu sơ cấp dặt lên chúng là
ngược pha, nên ta có:
u
D1
(t) = u
1ω
(t) + u
2Ω
(t) = U
1m
cosωt + U
2m
cosΩt
u
D2
(t) = u
1ω
(t) - u
2Ω
(t) = U

1m
cosωt - U
2m
cosΩt
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Chú ý: Trong điều tần có xảy ra điều biên kèm theo, nhưng người ta tìm cách
khử nú đi chỉ để lại điều tần. Mạch khử được điều biên đó được gọi là bộ hạn biên.
3.4.2. Điều tần dùng Tranzito điện kháng
Phần tử điện kháng (dung tính hoặc cảm tính) có trị số biến thiên theo điện áp điều
chế đặt trên nú được mắc song song với hệ dao động cảu bộ dao động, làm cho tần
số dao động thay đổi theo tín hiệu làm điều chế. Phần tử điện kháng được thực
hiện nhờ một mạch di pha trong mạch hồi tiếp của BJT. Có bốn cách mắc phần tử
điện kháng như hình vẽ:
Với mạch phân áp RC ta tính được:
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Trong khai triển của công thức (3.12) có thành phần âm tần tần số Ω
mà không còn thành phần 2Ω nữa. Kết quả này làm cho tín hiệu không
còn bị méo phi tuyến. Đây là ưu điểm của phép tách sóng bậc nhất.
1.1.3. Tách sóng kép (tách sóng bội áp)
Tương tự chỉnh lưu hai nửa chu kỳ ta có thể có sự tách sóng kép
(tách sóng bội áp).
Trong trường hợp này dòng điện ra có dạng:
(3.13)

Ta
có:
Trong biểu thức (14) xuất hiện số hạng hữu ích là
thành phần hữu íchcó biên độ gấp hai lần tách sóng thường và không
xuất hiện thành phần 2Ω. Vậy mục đích tách sóng đã đạt được.
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Có thể hiểu bộ lọc theo nhiều cách:
• Bộ lọc tạo thành mạch rẽ: Ta phải chọn R và C sao cho dung kháng của tụ điện
C đối với thành phần cao tần rất nhỏ so với R ( ) thì thành phần cao tần chỉ
đi qua tụ điện mà không đi qua R. Mặt khác dung kháng của tụ C đối với thành
phần tần thấp rất lớn so với R , thì thành phần chỉ đi qua R mà không
đi qua C. Do đó trên diện trở R ta thu được thành phần hữu ích.
Vậy ta cần chọn RC thỏa mãn điều kiện:

• Cả hai nhánh R và C tương đương với một mạch rẽ có tổng trở Z, có thể tìm
theo công thức:

Từ đó ta tính được:

Nếu chọn RC sao cho >> 1 tức là:

thì sẽ rất bé và thành phần cao tần đi qua tải không gây nên độ sụt áp đáng kể,
tức là thành phần cao tần bị khử đi.
Còn đối với thành phần hữu ích tần số Ω:

Nếu chọn R và C sao cho << 1, tức là:

Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
số 2Δω nằm trọn trên phần thẳng của đường cong cộng hưởng thì ta có thể
chuyển tín hiệu điều tần thành tín hiệu điều biên.
Hình 3. 13: Nguyên lý tách sóng điều tần

Từ hình vẽ ta thấy nếu chọn tần số trung tâm ω
1
của tín hiệu điều tần ứng với
điểm A là đoạn giữa của đoạn thẳng trên sườn phải của đặc tuyến cộng hưởng sẽ
có một điện áp tương ứng là U
k
.
Bây giờ nếu ta đưa vào mạch cộng hưởng một tín hiệu điều tần được biểu diễn
bằng biểu thức:
ω
1
= ω
0
+ ΔωcosΩt
có độ di tần lớn nhất là Δω thì khi tần số là ω
1
+ Δω tần số càng lệch xa tần số cộng
hưởng tự nhiên của mạch, lúc này điện áp trên hai đầu mạch cộng hưởng sẽ giảm
nhỏ nhất, từ điểm A tụt xuống điểm B và có biên độ là U
k
– ΔU
1

. Khi tần số dịch về
tần số ω
0
hơn (ω = ω
1
- Δω) lúc này điện áp trên hai đầu cảu mạch cộng hưởng tăng
lên từ điểm A đến điểm C và có biên độ là U
k
+ ΔU
2
. Như vậy mạch điện sẽ chuyển
từ tín hiệu điều tần sang tín hiệu điều biên và dao động điều tần chuyển thành dao
động điều biên.
Tín hiệu này được bộ tách sóng điều biên tách lấy thành phần âm tần ra và mục
đích tách sóng đạt được.
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
Hai điot D
1
, D
2
mắc ngược đầu nhau (thực ra là mắc nối tiếp) và chỉ làm việc trong
nửa chu kỳ của tín hiệu bên sơ cấp L
1
C
1
. Bộ R
1

C
3
là tải tách sóng của điot D
1
,R
2
C
4
là
tải tách sóng của D
2
. Tụ C
o
có trị số khá lớn ( cỡ 10 ) nên có tác dụng là tụ thoát cho
các điện trở gánh của hai Điot. Vì vậy trên hai điện trở R
1
, R
2
chỉ có điện áp một
chiều, điện áp một chiều này biến đổi chậm vì hang số thời gian của mạch gánh điot
khá lớn (tới 0,2s). Nhờ đó bộ tách sóng tỷ lệ này có ưu điểm là nú làm triệt tiêu được
sự điều biên (hạn biên). Đồng thời cũng do C’
o
có trị số lớn nên điểm ở giữa R
1
, R
2-
không có điện áp âm tần (nối mát được). Còn điện áp trên hai đầu R
1
, R

2
bằng tổng
điện áp trên R
1
và R
2
vì hai điot mắc nối tiếp dòng điện chạy qua R
1
và R
2
là cùng
chiều mà không triệt tiêu nhau như ở các sơ đồ trước. Điện áp trên hai đầu R
1
, R
2
luôn
được giữ ổn định mặc dù điện áp vào trên L
1
C
1
có sự thay đổi.
Nguyên lý tách sóng tỷ số cũng tương tự như mạch cộng hưởng kép. Thật vậy:
Điện áp nắn ra bởi mỗi điot thay đổi theo quy luật âm tần xuất hiện trên hai tụ
C
3
và C
4
. Điện áp trên C
3
tăng bao nhiêu thì điện áp trên C

4
lại giảm bấy nhiêu và
ngược lại, vì tổng điện áp trên C
3
và C
4
không đổi cho nên ở điểm E (ở giữa C
3
và
C
4
) có điện áp âm tần.
Mặt khác xét dòng điện nạp qua các tụ C
3
và C
4
ta thấy: dòng nắn ra của điot
D
1
nạp tụ C
3
dòng nắn ra của D
2
nạp tụ C
4
. Hai dòng đó ngược chiều nhau - Khi tần
số của tín hiệu điều chế bằng tần số cộng hưởng thì hai điện áp trên D
1
và
D

2
bằng nhau I
1
= I
2
và ở điểm E không có điện áp âm tần, điện áp ra U
r
bằng không.
- Khi thì I
1
> I
2
ở điểm E có điện áp dương, nếu càng lớn hơn thì
điện áp dương có biên độ càng lớn.
- Khi thì điện áp trên D
1
nhỏ hơn điện áp trên D
2
và I
1
< I
2
ở điểm E có
điện áp âm, nếu càng nhỏ hơn thì điện áp âm có biên độ càng lớn.
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
1.5.2. Các kết quả đã khảo sát ở tần số âm tần 1kHz
• Khảo sát dạng tín hiệu điều biên sau khi qua điốt tách sóng

Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
- Thang đo thế 0. 5V và đo thời gian 1ms
• Đưa tín hiệu điều biên vào dao động kí để qua sát dạng tín
hiệu.
4.1.1. Thí nghiệm tách sóng điốt thông thường
a. Khảo sát dạng tín hiệu điều biên sau khi cho qua bộ tách
sóng điốt theo tần số cao tần, với giá trị bộ lọc không đổi C1
= C2 = 56pF, R = 10kΩ, biên độ vào 1V.
Hình 6.8: Sơ đồ mạch tách sóng điốt
Nối mạch theo sơ đồ (hình vẽ)
+ Nối J1 và J3
-Đưa tín hiệu điều biên từ máy phát tín hiệu điều chế vào đầu
vào của sơ đồ TS - 1.
- Thay đổi tần số cao tần lần lượt với các giá trị 100kHz,
1MHz, 10MHz, 100MHz.
- Dùng dao động kí quan sát và ghi lại dạng tín hiệu tại đầu
ra.
- Đo biên độ tín hiệu ra.
- Ghi lại kết quả vào bảng 1 và nhận xét
Bảng 1:
Trạng thái nối
Tần số
cao tần
Tín hiệu
vào
Tín hiệu ra
Biên độ tín
hiệu ra
J1, J3 100kHz

nt 1MHz
nt 10MHz
nt 100MHz

Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
b. Khảo sát dạng tín hiệu điều biên sau khi cho qua bộ tách
sóng điốt theo giá trị điện dung của tụ lọc, với điện trở của
bộ lọc không đổi R = 97kΩ, tần số cao tần không đổi ω =
1MHz, biên độ vào 1V.
+ Nối J1 và J3(theo hình 6.8)
- Chỉnh tần số cao tần về 1MHz.
- Đưa tín hiệu điều biên từ máy phát tín hiệu điều chế vào
đầu vào của sơ đồ TS-1.
- Dùng dao động kí quan sát và ghi lại dạng tín hiệu tại đầu
ra.
- Đo biên độ tín hiệu ra.
- Ghi lại kết quả vào bảng 2 và nhận xét
Bảng 2:
Trạng thái nối

Tần số
cao tần
Tín hiệu
vào
Tín hiệu ra Biên độ tín
hiệu ra
J1, J3 1MHz

J2, J4 1MHz

+ Nối J2 và J4(theo hình 6.8)
Làm lại các bước như trên.
4.2.2. Thí nghiệm tách sóng bội áp
+ Khảo sát biên độ tách sóng bội áp so với biên độ tách
sóng điốt thông thường.
- Đưa tín hiệu điều biên từ máy phát tín hiệu điều chế vào
đầu vào của sơ đồ TS - 2:
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
- Dùng dao động kí quan sát và ghi lại dạng tín hiệu tại đầu
ra.
- Đo biên độ tín hiệu ra và so sánh nú với biên độ tín hiệu ra
đo được ở bước 4. 1. 1-a khi cùng các giá trị đầu vào.
- Ghi lại kết quả vào bảng 3 và nhận xét
Bảng 3:
Sơ đồ mạch Tần số
cao tần
Tín hiệu
vào
Tín hiệu ra Biên độ tín
hiệu ra
TS - 1 100kHz
TS - 2 100kHz
TS - 1 1MHz
TS - 2 1MHz

4. 2. 3. Thí nghiệm tách sóng điều tần
+ Máy phát tín hiệu điều chế vẫn đặt ở chế độ cũ chỉ thay đổi
chế độ phát tín hiệu AM bằng FM.
a. Khảo sát dạng tín hiệu điều tần sau khi qua khung cộng
hưởng LC và qua bộ tách sóng điều tần theo tần số cao tần,
với khung cộng hưởng LC không đổi L = 1000H, C = 56pF,
độ di tần không đổi Δω = 100kHz, biên độ vào 1V, âm tần
400Hz:
- Nối J5 trên sơ đồ TS-3.
- Đưa tín hiệu điều tần từ máy phát tín hiệu điều chế vào đầu
vào của sơ đồTS-3.
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
- Thay đổi tần số cao tần lần lượt với các giá trị 200kHz,
500kHz, 800kHz.
- Dùng dao động kí quan sát và ghi lại dạng tín hiệu tại đầu
ra.
- Đo biên độ tín hiệu ra.
- Ghi lại kết quả vào bảng 4 và nhận xét
Bảng 4:
Trạng thái
nối
Tần số
cao tần
Tín hiệu
vào
Tín hiệu ra
trên khung

LC
Dạng tín
hiệu ra
Biên độ
tín hiệu
ra
J5 200kHz
nt 500kHz
nt 800kHz
b. Khảo sát dạng tín hiệu âm tần nhận được sau khi qua bộ
tách sóng điều tần theo tần số cộng hưởng của khung LC
(bằng cách thay đổi điện dung của tụ) với các đại lượng đầu
vào không đổi (độ di tần Δω = 100kHz, cao tần ω = 500kHz)
+ Nối J5 trên sơ đồ TS-3.
- Đưa tín hiệu điều tần từ máy phát tín hiệu điều chế vào đầu
vào của sơ đồTS-3.
- Dùng dao động kí quan sát và ghi lại dạng tín hiệu tại đầu
ra.
- Đo biên độ tín hiệu ra.
+ Nối J6 trên sơ đồ TS - 3
- Làm lại các bước như trên
- Ghi lại kết quả vào bảng 5 và nhận xét
Bảng 5:
Trạng thái nối
Tần số
cao tần
Tín hiệu
vào
Tín hiệu ra
Biên độ tín

hiệu ra
J5 500kHz
J6 500kHz

Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
V. CÂU HỎI
1. Giải thích các kết quả thí nghiệm thu được trong bài thực hành?
2. Tại sao khi đo tín hiệu âm tần sau khi tách sóng ta phải đặt dao động kí ở chế độ
DC?
3. Tại sao trong bài thực hành ta lại sử dụng bộ lọc RC hình chữ Π?
4. Tại sao trong tách sóng điều tần ta phải chuyển từ tách tín hiệu điều tần sang tín
hiệu điều biên rồi tách sóng điều biên bình thường, nhưng trong truyền thanh,
truyền hình người ta vẫn thường truyền sóng FM?



KẾT LUẬN CHUNG
1. Kết quả
Đề tài đã nghiờn cứu và xây dựng thành công bài thí nghiệm tách sóng và có
thể sử dụng trong chương trình điện tử đại cương.
2. Ưu nhược điểm của đề tài
2.1. Ưu điểm:
- Đề tài xây dựng bộ thí nghiệm tách sóng với cấu trúc mạch đơn giản để sinh
viên có thể dễ dàng nghiên cứu nguyên lý của nú.
- Đưa ra tài liệu hướng dẫn thực hành để sinh viên có thể dễ dàng tiến hành thí
nghiệm.
2.2. Nhược điểm

Do thời gian có hạn nên đề tài vẫn chưa làm được những mạch tách sóng điều
tần phức tạp có chất lượng tốt hơn (mạch tách sóng điều tần lệch cộng hưởng kép,
cộng hưởng kép, tỉ số).
3. Ứng dụng
Bộ thí nghiệm có thể bổ sung vào các bài thí nghiệm trong học phần điện tử đại
cương.
Khóa
luận tốt nghiệp Nguyễn Thị Thúy
MỤC LỤC
Trang
PHẦN MỞ ĐẦU 1
I. LÍ DO CHỌN ĐỀ TÀI 1
II. MỤC TIấU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI 1
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIấN CỨU 2
IV. CẤU TRÚC CỦA ĐỀ TÀI 2
A. TỔNG QUAN VỀ MẶT Lí THUYẾT 2
Chương 1: MẠCH LỌC 2
I. KHÁI NIỆM VỀ MẠCH LỌC 2
II. CÁC MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG 3
2.1. Mạch lọc tần số thấp 3
2.2. Mạch lọc tần số cao 4
2.3. Mạch lọc dải tần 4
2.4. Mạch lọc bỏ dải tần (mạch lọc chặn dải tần) 5
Chương 2: ĐẠI CƯƠNG VỀ ĐIỀU CHẾ 6
I. KHÁI NIỆM VỀ ĐIỀU CHẾ 6
1.1. Khái niệm điều chế 6
1.2. Phân loại điều chế 7
II. ĐIỀU CHẾ BIấN ĐỘ 8
2.1.Nguyên tắc tạo nên dao động điều biên 8
2.1.1. Nguyên lý điều biên thường một điốt hay Trandito 8

2.1.2. Nguyên lí điều biên cân bằng 12
2.1.3. Nguyên lí điều biên vòng 13
2.2.Các sơ đồ thực hiện điều biên dùng Tranzito 14
2.2.1. Điều chế cực gốc 14
2.2.2. Điều chế cực phát 14
2.2.3. Điều chế cực góp 15
III. ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ VÀ ĐIỀU CHẾ PHA 15
3.1. Nguyên tắc điều chế tần số 16
3.2. Quan hệ giữa điều tần và điều pha 16
3.3. Phổ của dao động đã điều tần và điều pha 18
3.4. Mạch điều tần và điều pha 19
3.4.1. Sơ đồ điều tần dùng VARICAP. 19
3.4.2. Điều tần dùng Tranzito điện kháng 20
3.4.3. Mạch điều pha theo Amstrong 21
3.5. Bộ hạn biên 22
CHƯƠNG 4: Lí THUYẾT TÁCH SểNG 23
I. TÁCH SểNG ĐIỀU BIấN 23
1.1. Lý thuyết tách sóng điều biên 23
1.1.1. Tách sóng phi tuyến 23
1.1.2. Tách sóng tuyến tính 25
1.1.3. Tách sóng kép (tách sóng bội áp) 27
1.1.4. Bộ lọc 28
1.2. Các sơ đồ tách sóng điều biên 31
1.2.1. Tách sóng điốt 31
1.2.2. Tách sóng bội áp (tách súng kép) 32
1.2.3. Tách sóng bằng Tranzito 32
II. TÁCH SểNG PHA 33
III. TÁCH SểNG ĐIỀU TẦN 35
2.1. Tách sóng điều tần lệch cộng hưởng 35
2.2. Tách sóng điều tần dùng mạch lệch cộng hưởng

kép 37
2.3. Tách sóng điều tần dùng mạch cộng hưởng kép 38
2.4. Mạch tách sóng tỉ số 39
B. THỰC HÀNH 41
I. TIẾN TRèNH THIẾT KẾ VÀ LẮP RÁP MẠCH 41
1.1. Tìm hiểu các thiết bị sử dụng cho bài thực hành 41
1.1.1. Tìm hiểu máy phát tín hiệu điều chế 41
1.1.2. Tìm hiểu dao động kí 42
1.2. Nghiên cứu lý thuyết 43
1.3. Thử mạch trên board mạch thử 43
1.4. Vẽ mạch in và lắp ráp linh kiện 43
1.5. Kết quả 43
1.5.1.Thiết kế thành công bộ thí nghiệm tách sóng(hình
vẽ): 43
1.5.2. Các kết quả đã khảo sát ở tần số âm tần 1kHz 44
II. TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THỰC HÀNH 48
KẾT LUẬN CHUNG 58
TÀI LIỆU THAM KHẢO 59
Lớp: CLC - K55 - Khoa Vật lý Trường
ĐHSP Hà Nội