Hệ đo đạo hàm bậc cao bằng phương pháp số ghép nối máy tính và xử lý tín hiệu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIỄN
ĐỂ TÀI : IIỆ ĐO ĐẠO HÀM BẬC CAO BANG PHƯƠNG PIIÁP
SỔ GHÉP NỐI MÁY TÍNH VÀ x ử LÝ TÍN HIỆU
M ã số: QT - 96 - 05
Chủ trì đề tà i: PGS. TS v o Anh Phi
Các cán bộ phôi hợp : ThS GVC Đặng Hùng
ThS GVC Ngnỵễìì Đởtìg Lởm
ThS GVC Nguyễn Văn Cương
NCS GVC Trần Quang Vinh
HÀ NỘI - 2002
MỤC LỤC
1. Xây đựng card ghép nối vạn năng và một số 8
ứng đụng card ghép nối
2. Nghiên cứu phát và khuếch đại thông số 9
3. Mã hoá tín hiệu 28
4. Nghiên cứu chức năng ICL 8038 và tìm hiểu khả năng 36
thay thế IC này trong xây dựng máy phát chức năng
5. Kết luân 38
6. Những vấn đề khác. 39
6.1 Các chữ viết tắt 39
6.2 Tài liệu tham khảo 4 I
6.3 Phụ lục A
6.4 Phụ lục B
6.5 Phụ lục c
- 5 -
LỜI MỞ ĐẦU
Vào đầu những năm 1990 nhiều cán bộ Bộ môn Vật lý Vô tuyến đã (li sAn
vào lĩnh vực xung số, số hoá truyền tin, xử lý tín hiệu số, xfty dựng các liệ
chuyển đổi tương tự - số (ADC). số - tương tự (DAC), xẾ\y dựng các liệ đo đao
hàm bậc cao trong xử lý tín hiệu, lấy mẫu và ghép nối các hệ đo với máy vi lính .

Vì vậy, về phần cứng, xfly dựng card ghép nối vạn năng là cần <1ũết vào lliời
điểm những năm 1994, 1995 , được sự hỗ trợ của (rường tổng hợp Amstecdnm
(Hàlan) hãng Leader (Nhạt), Bộ môn vạt lý Vô tuyến được trang bị một phòng
thí nghiệm kỹ thuật số, một số máy đo và một số máy tính AT - 386 có chứa
UI A card ghép nối vạn năng để phục vụ cho các phép đo (tliời gian, nhiệt độ ),
giá thành rất đắt (ƯIB - 400 $ 1 card).
Nhận thức được (ầm quan trọng của card ghép nối, cần tìm hiểu cấu trúc
UỈA (ADC 8bit) UIB (ADC 12 bit) nhằm chế tạo card ghép nối vạn năng giá
(hành rẻ, trên cơ sở nguyên vật liệu mua được tại Việl Nam ỉliànli những moduli
ghép nối được với máy tính, giúp cho sinh viên xây dựng các bọ chuyển (loi
ADC, DAC nhằm lấy mẫu các phép đo, số hoá Ihanli, hình ảnh. làm quen với
các giao diện hê điều hành, phần mềm điều khiển bằng các ngôn ngữ klníc
nhau Đây cũng là một hướng trong đề tài Thạc sĩ và luận án Tiến sĩ ('ỉm NC\S
Trần Quang Vinh trong xãy dựng thiết bị tạo từ hường xung cao 20 Testa ỉni
Itims, sử dụng UIB card ghép nối trong hệ điều liành, lấy mẫu và XIr lý fill liiCu
(kể cả sử dụng đạo hàm bâc cao để đo từ độ). Song song,lại Bộ môn VAI lý vỏ
luyến cũng đã xây dựng (hành công ƯIA card (8 bit) tiên cơ sở vỌI tư mu;> I:ii
Việt Nam (Mai Viết Biên, luận ổn tliạc sĩ klioa học 8 - 1997).
Trên cơ sở các máy đo lường chính xác do hãng Leader lài trợ C.ÍÍHÍĨ (lfí x;\v
dựng thành cồng các máy phát thông số khung dơn, killing kép Víì nghiên cứu
biện tượng klmếcli đại thông số (đơn, kép) tạp Am nliỏ trong băng sóng Irung vh
băng sóng ngắn FM . (Đăng Hìmg, luân án tliac sĩ khoa học , bảo vệ 8
Quail sát vùng trộn tắn thông số (bội 3 giữa liai khung), tíìn sồ bơm OiA|i, có llir
sỉr dụng trong liệ ba í rạng thái pha (kết quả chưa công bố). Đã xAy dựng dược hai
bài thực lập chuyên đề cho sinh viên về máy phát Ihông số killing (liín v;i niíìy
- 6 -
phát thông số khung kép - làm cơ sở cho sinh viên làm quen với hiện tượng kích
động thông số. Quan sát thấy khả năng đo, đếm được tần số đài phát điều hiên
trong chế độ thu kết hợp (£«0 ) trong tái sinh thông số (kết quả chưa công bố.
cần nghiên cứu kỹ hơn).

Đã nghiên cứu về mã hoá tín hiệu (mã khung, inã cuộn), Iighiôn cứu niííy
phát giả ngẫu nhiên từ bậc 2 -r bậc 8 (làm thành tnột thiết bị phục vụ công lác
phòng thí nghiệm). Xây dựng hai bài thực tập chuyên đề vổ truyền I ill số (mííy
phát giả ngẫu nhiên bậc m = 4, phát trộn - giải trộn). (Nguyễn Văn Cương , liiíìn
án thạc sl , bảo vệ 1997). Đã nghiên cứu ứng đụng mã giả ngầu nliiCn Irong trải
phổ dãy trực tiếp BPSK, những nghiên cứu này mới dừng lại trong điều kiện
phòng thí nghiệm (khó khăn liên quan đến việc tái (ạo lại xung nhịp lại nơi lim).
Đã xây dựng thành công một máy phát chức năng dùng vi mạcli NH 555
và các nguồn ổn dòng phóng nạp (dùng đèn bán dãn) (hay thế cho vi mncli chức
năng ICL 8038 khó tìm tại thời điểm đó. Máy phất thực hiện ba eliức Iimig (phát
sin, xung vuông, tam giác), đáp ứng yêu cầu của fuctional generator về (lọ IMMJ1
băng tần. (Trân Huy Chung , luận án thạc si , bảo vệ 8 - 1997). Nlifmg Im'Vnji
nghiên cứu của đề tài đã giúp cán bộ tham gia ngliiên cứu lìm hiểu SÍÌII ‘;;ic cir l.'ii.
nâng cao trình độ chuyên tnôn, inột số cán bộ lhíìitt gia đã bảo vệ llihnb cnnn
luận án thạc sT, tiến sĩ, có các công trình nghiên cứu khoa học , liếp lục imhi'-n
cứii, hướng dẫn sinh viên, xây dựng được hai thiết bị cho phòng thí nghiệm vít
bốn bài thực lập chuyên đề.
PHẦN NỘI DUNG CHÍNH CỦA ĐÊ TÀI
1. Xây dụtig card ghép nôi vạn năng (UIA) và một sô úng dụng card
ghép nối.
Trên cơ sở mảng mạch UIA, UIB card ghép nối vạn năng, cluing tôi dã
đựng lại sơ đồ chi tiết (xem phụ lục A, vẽ cho ƯIA card ghép nối) , tìm liiểu c;íc
chương trình điều khiển (COACH-3, COACH-4). Phần chính caul UI A (U1B)
gồm 3 khối chính :
Khối chuyển đổi tương tự - số 4 lối vào liên hệ với các senxơ đàu vào.
Khối này gồm có một ADC 8 bit loại ADC 0844, bốn cửa vào (loại
ADC này không có ngoài thị trường) , có các vi mạch LM32.4 khuếch
đại hạn chế đầu vào, bộ ghim mức dùng transistor và nguồn ổn ;Í|1 t
(lấy từ máy tính +12v).
Khối-điều khiển các cổng vào ra liên hệ với máy tính sử <hmjỉ vi m;iclỉ

8255 (PPI) và 1C đếm 16 bit loại 8254 (PIT) đều là nluìn^ vi inọcli S.ĨII
có ngoài thị trường, giá thành lẻ.
Khối giải mã địa chỉ diều khiển liên liệ với máy tính, 11VÍV pli:ìf XIIIIÍ!
vuông ] MHz để điều khiển bộ đếm và ADC (nliững vi mạch nàV
thông đụng, giá thành rẻ).
Trên cơ sở pliíìn tích mạch klii xây dựng card ghép nối, cluing lôi (In llmy
ADC 0844 bằng ADC 0809 (8 bit, 8 lối vào) kích thước lớn hơn (thông dụng. ,pj;í
thành rẻ) nên phải xây dựng lai mảng mạch in clio phù hợp, cỏ (lọ an loíin ( ,H)
Ỉ1ƠT1 , thiết kế lại mạch tạo xung clock (cilia tán từ máy phát thạch null 4 Mll7),
xíìy dựng cluĩơiig (rình điều khiển ngôn ngữ PASCAL. Các phàn lliiết kê chi liốl
đã được trình bày trong luận án tliạc sĩ Mai Viết Biên, 8 - 1997, Bộ môn vạt lý
Vô luyến . Phíìn ứng dụng UIB card ghép nối vạn năng (12 bit) (long hc (liều
hànli thiết bị tạo từ trường xung cao (20 Tesla), thu và xử lý tín hiệu được (lình
bày khấ lõ trong 3 bài bấo (xem phụ lục Bp B2, B? ) kèm í heo:
Phụ lục Bị : Trần Quang Vinh, Vũ Anh Phi. Điều khiển nạp và phóng điện
bằng thiết bị điện tử và ghép nối vi tính (Tuyển tập các công (lìnli NCKI1.
ĐHKHTN, 4- 1998, tr 210 4- 214), HN.
Phụ lục B2 : Trần Quang vinh, Vũ Anh Phi. Thiết bị ảo trong liệ lừ Mường
xung cao. (Hội nghị VT - ĐT lần thứ 7, 12 - 1998, tr 229 4- 233, HN.
Phụ lục B3 : Trần Quang vinh, Vũ Anh Phỉ, Nguyễn Phú 'Ilinỳ X;íc clịnli
từ trường dị hưóng các mẫu trong tìr trường xung cao. (Hội nghị VíỊt lý (nàn
quốc, 3 - 2001, 6 tr).
2. Nghiên CÚM phát và khuếch đại thông sô
2.1 Đôi nét về dao động thông sớ .
Hiện tượng kích động thông số đã được biết đến trong cơ học, ;1m học VM
trong vô tuyến điện. Trong những hệ này, sự thay đổi inột vài lliain số (như cliiổn
dài con lắc, độ tự cảm L(t) hoặc tụ điện C(t) có thể thực hiện dược việc linyổn
năng lượng từ nguồn bdin vào trong hệ (thường nguồn bơm In nguồn nfmg lượn^
xoay chiều, tổn số bơm lớn gấp đôi tần số cộng hưởng của liệ dao (lỌiic). Nlmnp
tính toán cho tliấy, để thoả mãn điều kiện tự kích, ngoài điều kiện plm (plm llmy

đổi (hông số phải hoà nhịp với dao động riêng ) càn :
- Điều kiện biên độ: m>m)h (2.1)
- Điều kiện tần số: Ị ?» = 1,2,3, (2.1)
G>b
111 = - — l à h ê s ố d i ề u c h ế t h ô n g s ố ( t h ô n g t h ư ờ n g m l i ê n CỊU ÍIII tit 'll b i c i t (Im
0
bơm,)mlh~— , 0 = 7tRC(/i>0 , rf>n= -pL = , mlh liên quan đến mất mi'll nnnfT
2 JLCc
lươiig trong killing (R). Thay 0 vào (2.1) và đăt R —- - , la 111 ấy sir 111,'IV (Ini
7TCÚn( \
(hổng sớ íirctiig ứiig với việc đưa vào trong hệ một điện (lử tìm R lirơnu điinnp.
Khi I R _\> R , năng lượng bơm đưa vào lớn hơn tiêu liao thì đnn tlỌng rirnn
trong hệ sẽ không tắt dàn mà còn có xu hướng tăng nhanh theo hàm mũ, hình I.
Hình 1
Trong trường hợp này, nếu trong hệ có phàn tử phi luyến dùng đổ hạn chế
biên độ thì biên độ có thể dừng lại (khi năng lượng đưa vào bằng năng lirợng tiCn
hao, lấy trung bình trong một chu kỳ của đao động). Trong trường liựp này hệ (lở
thành máy phát (hông số khung đơn. Từ điều kiện tẩn số (2.2) cluing In nliỌn
thấy hiện tượng phát thông số có thể xảy ra ở những miẻn tàn số bơm kluic nliíin
(với diều kiện (hoả mãn điều kiện biên độ và điều kiện pha), 0\ S' 2r»„ (kill n — I),
2
f0 h (klii Í1 = 2), 0)b « — O)0 (khi 11 = 3), Tiên thưc íế, do clura Ino ilirợc bọ si')
điều chế lớn (in < 1), nên phần lớn chỉ phát được ở vùng \lfứh ~ 2r/)„ (11 - I).
Đối với tiường hợp khi \ R_ |<| Rị , tuy không lỉioả mãn diềi! kiện tư kích,
nhưng sự thay đổi thông số có lliể làm giảm bớt tiêu hao trong hệ và khi có tín
liiệu (nếu tẩn số tín hiệu p&coữ ) thì tín hiệu đó có thể được kluiêch dni. Đó In
ỉrường hợp khuếch đại thông số, nguyên nhân là do có tái sinh, độ pliíim cltAt Clin
k h u n g t ă n g l ê n ( Ọ = 2 A co là d ả i lầ n c ủ a k h u n g c ô n g h ư ở n g , m n l;in s o C P U )’,
2 A ro
liưửiig). Từ hình I ta nliận thấy (rong khuếch đại thông số không có tliànli pliÀn

một chiều chạy trong mạch - đó là nguyên nliAn giảm (ìííng kể tạp nhiệt Imng C'ÍC
tíỉng khuếch đại và tránh được trồi tìiểtn không (khác transisto, dèn vn c;íc linli
kiện điện tử khác ). Các biến dung như điện dung vi pliAn cùa lớp ỉiốp xiic p - 11
khi phan cực ngược, varicab - đều là những phàn tử có điện trở ngược I'AI Intl. có
lliể làm việc dược đến tắn số tới hạn 1012 Hz. ở dải sóng siêu cao. khi lốc độ l;mi
việc của transisto, vi mạch bị hạn chế, tạp ngoại nhỏ thì ưu thế cun khuếch (Ini
thông số càng biểu hiện rõ rệt (thường dùng làm tiền khuếch đại, kliuếch đại
ăngten ). Máy phát thông số khung đơn thường là các bộ chia tần dải rộng, mỗi
trạng thái dừng tương ứng với hai trạng thái pha cách nhau n nên lất tliuộn lựi
cho việc tạo mã kênh hai trạng thái pha (0, 7t), có ứng đụng như các Irigơ hai
trạng thái dìíhg;trong các mạch đếm tốc độ cao, nhớ vòng Việc nghiên cứu
chế độ dừng và quá trình quá độ liên quan đến cách giải phương trìnli vi pliíÌTi phi
tuyến và nghiên cứu các cơ chế hạn chế biên độ (liở hoạt phi UiyC'M, (lở killing
phi tuyến, hạn chế do mạch tự thiên áp và phản ứng ngược lại vào nguồn bơm).
2.2 Các hệ hai hoặc nhiều bậc tự do ( phát và khuếch đại thông số killing kcp,
khuếch đại Uiông số sóng chạy ). Trong một số điều kiện giới liạn (không co
tiêu hao, không có tỷ lệ tần số bội) có thể sử dụng hệ thức năng lượng Men li -
Row để đánh giá . Sự phân bố năng lượng theo tẩn số trong các hộ này:
Ỷ< g mPmn _ 0
» , 0» - - . ” Ịfì + » / 2
ỈI p IU n
00 -I ro
0
(2.3)
(2.4)
« . mf\ +»fĩ
Xét trường hợp khuếch đai thông số khung kép, hình 2.
• >
ro.h
ro.

ữ * -
1
^ C(I)
1
-
-C, -
c ^
V5
- 1
1
r
ụ
Hình 2
(0 h -Tẩn số bơm.
- TÀn số cộng lurởng cỉia từng killing
co,h - Tàn số (ill hiệu
Giả sử pliAn bố tdn số theo I1Ì11I1 3
- 11 -
V
( P ,n )

< - « h
( P . , l )
> ơ)_ « (D,n
( H o , )
> COlh ~ C0lo
H ì n h 3
<° _ = { m b - °> th ) gọ ' là tầ n số h iệ u .
Coi :
rolh - 0.Củh + 1 rolh - fí)„! tương ứng công suất P0|

mh - 1 ú)h 4 0rolh = Cữì n tương ứng công suất Pl0
(0 _ = \ ,(0 h - 1 ,co,h - rọ, tương ứiig công suất p, ,
Ta thấy m = 0,1; n = 1, 0, -1. Đưa vào (2.3), (2.4) ta được:
ỉ \ 0
ì \
, ỉ \ ,
1.0 +
+ ■ = 0
/l.o
A
= 0
/ n ,
Từ phương trình tiên (loai thành phần —— vì không cỏ công suíìt IK II
/ i.i
coi công suất (bơm) đưa vào hệ pị ,0 > 0 thì công suất lấy ta p, , < 0 mơi
mãn điều kiện cân bằng năng lượng. Từ phương trình dưới suy rn pn, < 0
Như vậy, nếu tần số bơm cao:
coh ~ coìn + co?fí (2.5 )
llưatỷ lệ Menli - Row, có Ihể lấy ra công suất từ killing ỉ và killing H. HỌ số
khuếch dại cồng suất :
r = !A_lL - < 0 ; C)h = 0), + c»?
|/n,| /«,
rư,, co, là tán số lấy ra từ khung I, II.
- 12-
Hệ số khuếch đại có thể âm, hệ dễ bị tự kích. Đây là trường hợp có lái
sinh.
• Nếu tắn số bơm thấp, hình 4.
(P )
(P,.o)
< - G>b

"5* CD+ ~ CO20
<0,0
Hình 4
Chọn tỷ lệ tán số:
(ot h = ữ .m h + \.c o ,h = com , c s Poì
roh = ] . 0Jb + 0 r o lh = <yli0, c s Pw
co+ - 1 .Cữh + 1 .Cứth - <y ,, , c s P u
m = 0,1 ; n - 0,1
Trong trường hợp này, các hệ thức Menli - Row:
Nếu p, 0 > 0 (P, 0 là công suất đưa vào^bơm) thì p, ị < 0 (lấy in) Tứ Ịilnroníi
trình dưới cũng phải suy ra : P0I > 0 (công suất đưa vno ). Nfur v:Ịy muốn líìy
công suất ra đirợc từ khung II, buộc phải tốn công suất từ nguồn b(ím và Iipiinn
tín hiệu. Đây là tnrờng hợp nguồn bơm thấp :
fữb ~ «10
(2.6)
- 13 -
Hệjchuếch đại luôn luôn lớn hơn không, hệ làm việc ổn định, kbông bị tự
kích. Đây là trường hợp khuếch đại thông số khung kép biến đổi tẩn (giống tiộn
tần trong vô tuyến), nếu lấy ra ở tần số thấp hơn tần số lối vào thì Kr < 1.
• Cũng cần xem xét trường hợp 0)b thấp, nhưng (0 b «2gjio và nêu cliổu chỉnh
tyM «3»rưl0 , hình 5 là trường hợp trộn tần (liông số (bội 3).
ỉlitth 5
Trong trường hợp này tẩn số bơm (do fữh -2cow ) có tliể gfty ra hiện Urựng |>li;íl
thông số ở khung I, rồi do trộn tắn giữa cơì = — và tần số 0)h ở lối 1,1 (nồu killing
II) cộng hưởng với ịrnh + — «3rưinthì vẫn có thể lấy ra ở hai killing (In Inròiiị'
hợp nhân tổn , bội 3 giữa tẩn số hai khung, mặc dù tán sò bơm Ihny <l(ii
trong vùng phát của khung I, (hoặc tần số lấy la ở khung II luôn luôn lớn 1)011 líìn
số bơm 1,5 ỉíìn), độ ổn định tàn số ở từng khung kliấ cao và phụ thuộc \ ho (lọ (ỉn
định lổn số của nguồn bơm. Nếu lấy tín hiệu ử khung II làm pha cluiắn, Ihì (lao
dộng ở khung I sẽ có 3 trạng (hái pha cách nhau (120n, 240n, 360°) xem Itình 6

Giả sử tại thời điểm t0 hai pha Ư ,, ƯJ, trùng nhau Hù tại các thời I,. I,
pha chuẩn v.ìn kliồng thay đổi, trong khi đó pha u, bằng 120° (t,) hoặc ^ in''
(t2) . Các trạng thái đó vẫn giữ nguyên cho dù đirừng 2, 3 xê dịcli khỏi diíờns’ l.
Mô hình trộn tẩn (hông số có thể biểu diễn theo hình 7, g;ìn giống nlnr liộ võng
- 14-
bám pha (VCO) , nhưng điot trộn đồng thời là varicab liên kết giữa hai khung
(cũng có thể thực hiện chia 4, chia 8 trong khối I và trộn tần riêng).
Uv •-
Oh
Ỉlìỉih 6
u (,)
• 2
T1 ôn
■ W
Khung I
Killing II
H ìn h 7
u.
- ro.
2.3 Thục nghiệm về máy phát và khuếch ổợi thông sô khung đon.
Đã llvực hiện sơ dồ cAiì xứng hai điot để loại trừ bưm ở cuộn lối m, hình 8.
15 -
Hình s
/,, = 50 vã n g ỹỉ0,12 (65,2 /í// , r = 1,82 n )
ì , 2 - 50 võ n g ỢỈ0,12 (49,1 f !ỈỈ , r = 1,82 n )
Lị = 40 vòng flỉ0,l 2 (39,7 /í// , r = 2,1 n)
L6 =20 võng ệ0,12 (10,1 //// , r = 1,1 í 2)
J7., = 100 vâng ệ0,12 (200 //// )
I /,, - 100 vòng ^0,12 (201 //// , r = 2,18 n )
( ’, =47 pF , ('7=3,3pF , =14;;/;' , /í,. ?. Ấ

Các cuộn Lp L?, Ls, L6 dặt trong xuyến Peril (rung t;in CI3-I
L?, L4 - xuyến ferit C6-I
Dị, D? - D8I3
Ub lấy từ máy phát cao tẩn Leader 17A
Ulh lấy từ máy phát 3220, Leader.
Đã lựa chọn cặp hai điol Dị, D2 có đặc Itưng von - culong gióng III 1:111.
lự điều chế).
- 16-
Đã đo đặc trưng cộng hưởng của khung (đường 1, u v « -20 db, hình 10), tàn số
cộng hưởng fn = 749 KHz, 2Af =13,3 KHz, ọ = 56,3, fK=2f.„.
K
Uí+t
t HIV J
<ÍÍ0
3Í0
200
100
35
J0
15
10
5
\A >
,<Đ
~ ĩỉỹ v ĩị íĩ ĩ ĨV5 m n í HI ĩíl Ĩ55 151 15'» ?*>
7/ìif/f 10
Đã đo hệ số khuếch đại K khi (hay đổi làn số 1ÍI1 liiỌu. TÀn số Infill 111 f 111
luôn gift lớti gấp đổi fth (fh = 2ftl]) gitt nguyên Uh = -20<1b Víi (lặt dưới Mgirữn^ pluíi
thông số, biên độ Ulh = 8 I11V giữ nguyên (do tại hai đàu Lfi), dường 2, hình III
Nhận lliẩy liệ số khuếch dại lớn nliất khi flh - f„ . Khi fth lệch khỏi f,„ 1 lệ sò

khuếch đại giảm . Tuy nhiên, kill f(J) đặt ở sườn phải đirívng cong cộng liním;;, liệ
số khuếch dại lớn hơn làm việc ở sườn trái, (f,|, = 747 KHz, K = 16. ílh - 751
KHz, K = 33, f0 = 749 Khz. Đã đo dải tổn của bộ kbuẽch đại . Ii'mli I I
10
Um ị \
£"VJ / \
Ế«)
\
50
\
í|0
/
J
30
/
/
__
- 7.0
10
Iỉình IIịlfỊjỊ 1500 1^2 150 ĩ, \bõí 160« iiiio
-1 7 -
• r i)ì/c c u c
flh = 751,8 KHz, fb thay đổi, = 8 mv, Ub = -20 db. Ta lhAy
2Af = 1 ,8 KHz, Q = 768,5, K = 30. Dải tần của bộ khuếch đại tương đối liẹp
2Àf » (1 4- 2) KHz, có khả năng thu túi hiệu sẽ làm giảm phổ âm thanh, hệ số K
và Q tương đối lớn. Khi giảm biên độ bơm, K giảm, 2Af rộng ra do mức tííi sinli
giảm,
Đã đo dặc trưng biên độ của tầng khuếch đại, hình 12 .
k*
IV

12
10
8
Ế,
k
2

.

1

1

1

1

1

>■ — - -4

-

1

*

t

ị »-

/ử 20 30 Uữ 50 60 Ĩ0 ềỡ 100 II0 120 ư fínW
Hình 12
Cũng giống như các bộ kJiuếch đại khác, Hệ số khuếch đại giíìm, khi IÍH1 R
Uy (fth = 751,3 KHz, fh = 1502,6 KHz, Ưb = -20 db) U()1 thay đổi (không đirii
biên).
Cũng đ«ã điều chỉnh f0 gần tần số của một đài phát, thanh ở băng sóng liung
(ft)l « 674,4 KHz), do có tần số phát khá ổn định nên có thể đặt fb - 2(f„1 J íu ).
fn (phách) ~ I Uz, gàn nlur kết hợp, tín hiệu sau kluiếcli đại thu vào đài Am tlmnli
lương dối trong, có khuếch đại, ổn thấp. Trong trường hợp này có thổ qiinn Sííl
thấy dạng tín hiệu, do được chu kỳ của đài phát (tàn số sóng mang). Nhện xél
này càn kiểin tra kỹ lưỡng hơn. Khi lăng bơm hơi vượt điều kiện tự kích, m;ÍY tliu
vÃn thu được âm thanh, âm mạnh có thể lấn át phách 1 Hz, 011 ỉ ăng.
- 18 -
2.4 Thực nghiệm về máy phát thông số khung kép
Sơ đổ thí nghiệm, hình 13
Hình 13
Khi thiết kế cần đảm bảo tính chất đối xứng của sơ dồ để loại (lừ u, ờ lõi
ra I, II. Nguồn thiên áp E, Rị, R2 dùng để chọn điểm làm việc (chọn thế thiên ;ÍỊ1
giữa hai đâu cliot, chọn E = - 0,27v) . Khi nghiên cứu khuếch đại khung kcp có
thể đưa tín hiệu vào khung I hoặc khung II qua hai chốt A, B . (Khung 1 líin sò
thấp fm = 365 KHz , khung II tần số cao fn2 = 1 193 KHz). Killing I vh killing II
liên kết với nhau qua Cn của hai điot (ở mức E = - 0,27v, C0 w 420pF, hệ số liên
kết X « 0,65 )
- Đã do đặc trưng cộng hưởng của hai khung khi không liên kết (cổ I;Ị|1 |i
hoàn toàn) và khi có liên kết, hình I4a, b, c, d .
- 19-
-oz -
H‘upi I/M///
ỉ ì ình 14c,d
- 21 -

Nhận thấy khi có liên kết £ = 0,65, khung II ảnh hưởng làm xê tỉ ịch làn sô'
cộng hưởng của khung I (khung tần số thấp) về phía tần số thấp, sự xứ dịch này
nhỏ ~ 7 KHz. Ngược lại, khung tần số thấp ảnh hưởng đáng kể đến tíìn số cộng
hưởng của khung II, xê dịch phải ~ 196 KHz. Như vậy khi có liên kếl, líin sò
cộng hưởng của hai khung tách xa nhau, khung tần số cao dịch xa liơn khung (;1n
số thấp.
- Đã đo vùng phát thông số của từng khung (khi không liên kêl. khi cỏ liên
kết), hình 15a, b, c, d.
fI0 = 365 KHz , f2() = 1193 KHz
\
+ 3 ■0,92?*’
■H OJ5V
-5 0,36v
631) ảo 6H) W 110 m ĨSO m~w~ 8IÕ ịhiKH?ì
lỉùilĩ 15(1
- 2 2 -
ÍJ30 650 6Í0 690 tio ĨĨO 7Ĩ0 no ĨSO $10
-23 -
í 1,1 hlưl
ịhlhU7]
wp
IM
12.
<0
8
4,01/
6
. 0,l5v
q
~ 0,55 V

2
.OfllSv
0
- 0,tfv
-1
- <J,3V
-lị
-6
J 2360 2ỉẵớ 2m ZfZO 2VW M60 miộ 2Í00
Hình I5d
Nhận thấy khung II hổu như ít ảnh hưởng đến vùng phát fhnnp so cun
khung I (hơi bị xê địch, ngưỡng Ub * 0,16v không thay đổi, bề lộng vung pliííi
giống nhau, trừ một vùng nhỏ ở giin giá trị ngưỡng).
Nhãn thấy khung tần số thấp, do liên kết (* = 0,65). ảnh hưởng inọnlt ft(Mì
vùng phát (hồng số của khung II (ngưỡng Uh = 0,3v, cao hơn nliiền so vói
ngưỡng phát khi không liên kết Ưb = 0,08v) vìmg phát (lui hẹp lại và có thể bị
biến dạng (đứl đoạn khi tăng liên kết X ). Vùng phát nằm ử phía phải fr)I.
- Vùng phát thông số khung kép , khi coh +ro?n . Trong Inrờng liợp
này
roh
w 1560 Ả7/z, (fy|n - 365
KHz,
ry?n = 1193
KHz)
Uh > 0,22v, (-9,3 tlb) ỉà njỉir~vnn
đối với bơỉn , E= - 0,27v. Giới hạn liên dối với bơm ((lổn) ư h < l,925v. Iiình 16
Đirờng I, 3, 4 là vùng phát đối với các giá trị lliế lỉiiên áp khác nhau. Tho thiêu
áp do thay đổi giá trị C0 , sẽ làm xê dịch vùng phát thông số và thay doi ngirũnp
đối với ư b (ảnh hưởng đến hệ số điều chê thông số).
- 2 4 -

ìỉìn h 16
Trong trường hợp này tỷ lệ °— - 3,2 không phải bội và III an llico qunti hệ
r < >
10
thức Menli - Row, hình 3. Đo tÀn số phát lấy ra từ khung I (f,) và klnmg II (f7 =
f 2) cho thấy tổn số phát luôn luôn bảo đảm mối quan hệ tuyến tính giữa fh với f,
f2 :
- 2 5 -
Nếu diểu chinh ^5. «3 thì có thể thu được tẩn s« bội (do hiện lượng ,lổ„g
bộ nội giữa các mode) có thể có hiện tượng chia tắn - những hệ nỉiy coi nh„ hệ
có 3 hoặc nhiều trạng thái pha (phụ Ihuộc vào hệ số chia) , tuy nhiên , clìn ph.ii
điều chinh độ rộng vùng chia . Đường không liền nét lu độ rộng vùng khuếch dại
thông số kép ứng với các u b khác nhau. Bề rộng dài tăng khi u„ nhủ (họ srt
khuếch đại thấp). Vùng khuếch dại nằm dưới mức ngưỡng pliál u„ và hơi lệch vổ
phía tần số thíp, úilg với u b = - 13 db (0,l5v), E = - 0,27v, 2Af = 17 KM7 . Dạc
trưng biên độ phát thông số của từng khung (f,, f2), hình Ĩ7 a b.
Ạ
CVJ
0 ,ì-
Ĩỉììĩh 17
2.5 Vùng trộn tần thôĩìg số (bội 3).
Đã quan sát vùng í lộn tđn bội 3 như nhận xét trên hình 5, 6, 7. ĐA_V khòntr
phải trộn tdn llieo tỷ lệ Menli - Row, hình 4, mặc tlù quan hệ tàn số (0-n 12 là
không bội, co+ =coh +<y10 , ro+ ~co2(ì , nếu C0 7fì - 1193 KHz , fì)ìn ^ 365 KHz 111! (lien
Menli - Row fũh phải tìm ở tần số (0 h =co2ữ -cow - 1193 KHz - 365 Kìh - Kh-
- 2 6 -
Đặt bơm ở tần số đó chỉ có thể quan sát thấy hiện tượng khuếch đại chuyển đổi
tần chứ không quan sát thấy khả năng phát thông số ở khung I hoặc klnmg II.
Tuy nhiôn, klii đặt tần số bơm ở vùng ũ)h ~ 2ũữw , khung I phát thông số . hình 15b
cho ra tần số /, = — và lối ra ò khung II cho /j = — ũ)h (cao hơn tẩn sổ bơm 1,5

lần). Trộn tán kiểu này (bội 3) lý thú về mặt chia tần giữa hai kluing. (Ini rân
rộng, vùng đổng bộ rộng, độ ổn định tần số f|, f? cao. lổn số /, - ~ 1 >fic
trưng vùng trộn tần bội 3 , hình 18, đặc trưng biên độ hình I9a, b.
F - - 'V i'
(f,l HI' *
lỉìtth 18
-27 -
a.
H ìn h 19a,b
Ta thấy độ rộng vùng trộn tần thông số (tuy xê dịch) nlurng film Ỉ1ỌI' \('ũ
vùng phát thông số ở khung I (hình I5b) chứng tỏ nhận xét đánh giá ử các hình
5, 6, 7 là hợp lý.
3. Mã hoá tín hiệu
3.1 M ã giả ngẫu nhiên.
Đã nghiên cứu xung quanh vấn dề lạo mã khung, mã cuộn, cliiiyòn doi
định dạng mã ở tần số xung clock 8 KHz. Trong mục này chỉ íộp (mng xung
- 2 8 -