Máy phát hình RF

Luận văn tốt nghiệp Trang 1
SVTH: Nguyễn Hòang Phương








PHẦN GIỚI THIỆU
Luận văn tốt nghiệp Trang 2
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
LỜI NÓI ĐẦU
Ngày nay, khoa học kỹ thuật trên thế giới có nhiều tiến bộ, nhiều thành
tựu đáng kể. Nhất là lónh vực kỹ thuật, công nghệ thông tin, kỹ thuật viba,
truyền hình số, tổng đài điện thoại vô tuyến, kỹ thuật phát hình… đã và đang
phát triển vượt bậc. Các thiết bò điện tử ngày càng được tinh gọn, siêu nhỏ
nhưng tính năng và hiệu quả làm việc của chúng thì rất cao và rất bền.
Trong lónh vực phát hình ở nước ta, ngày nay đã có nhiều tiến bộ đáng
kể do có nhiều nhà khoa học, những chuyên gia, những kỹ sư giỏi về khoa học
kỹ thuật, có nhiều hệ thống thiết bò mới được đưa vào để thay thế các máy cũ.
Tuy vậy, về phát hình vẫn còn nhiều lónh vực cần tiếp tục nghiên cứu, học hỏi
và phát triển nó thêm đối với người làm kỹ thuật truyền hình nói riêng và các
kỹ sư điện tử nói chung.
Trong đề tài luận văn tốt nghiệp này, người thực hiện xin trình bày về
kỹ thuật này qua đề tài: “MÁY PHÁT HÌNH RF”. Trong chừng mực thời gian
ngắn ngủi và lượng kiến thức tích luỹ còn hạn chế, tài liệu chưa nhiều, người
thực hiện chỉ khảo sát về máy phát hình và thi công mô hình một máy phát hình
có công suất rất nhỏ. Hy vọng với đề tài này, người thực hiện có thêm những
hiểu biết về kỹ thuật phát hình và để lại một kết quả thực tiễn tốt sau khi ra

trường. Tuy có nhiều cố gắng để thực hiện thành công luận văn tốt nghiệp,
nhưng cũng không tránh khỏi những hạn chế. Nếu có điều kiện, người thực hiện
sẽ nghiên cứu sâu hơn và hoàn thiện hơn.
Rất vui lòng và xin nhận tất cả các ý kiến đóng góp để xây dựng đề tài
này tốt hơn ở quý thầy, quý cô và các bạn đồng nhgiệp.

Sinh viên thực hiện
Nguyễn Hoàng Phương
Luận văn tốt nghiệp Trang 3
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
LỜI CẢM TẠ
Sau thời gian tám tuần làm luận văn tốt nghiệp, với sự nỗ lực của bản
thân, sự tận tình hướng dẫn cuả quý thầy: LÊ VIẾT PHÚ và NGUYỄN DUY
THẢO, cùng sự đóng góp ý kiến về kỹ thuật của các bạn đồng nghiệp, sự động
viên, an ủi, giúp đỡ rất nhiều của gia đình về tinh thần lẫn vật chất. Luận văn
tốt nghiệp đã hoàn thành đúng thời gian và đạt kết qủa cao.
Người thực hiện luận văn xin thành thật bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến
hai ân sư đã trực tiếp hướng dẫn: LÊ VIẾT PHÚ và NGUYỄN DUY THẢO,
xin cảm ơn quý thầy cô khác ở khoa Điện-bộ môn Điện tử của trường Đại Học
Sư Phạm Kỹ Thuật đã đóng góp ý kiến cũng như tài liệu tham khảo. Xin cảm
ơn ba mẹ, gia đình đã động viên, chia sẻ, giúp đỡ thật nhiều về tinh thần và vật
chất. Xin cảm ơn các bạn đồng nghiệp đã đóng góp, giúp đỡ cho người thực
hiện hoàn thành luận văn tốt nhiệp này. Xin thành tâm tưởng niệm thầy TRẦN
SUM – trưởng khoa Điện-bộ môn Điện tử, đã có nhiều công lao, đóng góp cho
khoa và khóa học 95KĐĐ hoàn thành đúng thời gian học qui đònh.
Sinh viên thực hiện
Nguyễn Hoàng Phương
Luận văn tốt nghiệp Trang 4
SVTH: Nguyễn Hòang Phương

PHẦN NỘI DUNG
Luận văn tốt nghiệp Trang 5
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
CHƯƠNG I: DẪN NHẬP
Nước ta hiện nay đang trong thời kỳ đổi mới từ kinh tế-xã hội, khoa học
công nghệ, đến giáo dục - đào tạo, thông tin và nhiều lãnh vực khác nữa… nhằm
đáp ứng yêu cầu phát triển nước nhà thành một nước công nghiệp tiên tiến vào
năm 2020, trong đó truyền hình đã góp phần đáng kể cho nền kinh tế nước ta.
Tuy kỹ thuật phát hình của nước ta còn non trẻ, song cũng đã có nhiều tiến bộ
với việc áp dụng nhiều kỹ thuật cao. Truyền hình được sử dụng rộng rãi trong
đời sống người dân.
Nhờ kỹ thuật truyền hình mà đời sống văn hóa, xã hội của người dân
được nâng lên, nắm bắt nhiều thông tin, cập nhật hàng ngày tin tức trên thế
giới. Các nhà doanh nhgiệp đã dựa vào truyền hình để quảng cáo sản mới của
mình, các lónh vực về khoa học, quân sự, y học, dân số… đều được đưa đến
người dân qua hệ thống truyền hình. Nói chung kỹ thuật truyền hình là rất cần
thiết và không thể thiếu được trong một nước.

Trước một thời đại đang bùng nổ về thông tin, kỹ thuật truyền hình
ngày càng phát triển hơn, là một sinh viên đang theo học nghành kỹ thuật điện
tử của trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật, và được phân công làm luận văn tốt
nghiệp, người thực hiện xin được trình bày đề tài: “MÁY PHÁT HÌNH RF”.
A. MỤC ĐÍCH YÊU CẦU:
I. MỤC ĐÍCH:
Dựa vào những kiến thức đã học kết hợp với thực tế, người thực hiện
làm luận văn tốt nghiệp với đề tài trên nhằm tìmhiểu về lónh vực phát hình,
hiểu rõ hơn về những kiến thức kỹ thuật đã học. Sau khi tìm hiểu, nghiên cứu
qua sách vở, tài liệu nước ngoài và dạng mạch thực tế, người thực hiện sẽ thi
công một mô hình máy phát hình với công suất rất nhỏ nhằm ứng dụng trong
giảng dạy của xưởng thực tập Điện tử ở trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật.
II. YÊU CẦU:
Dựa vào những điều học được kết hợp với thực tế để hoàn thành tập
luận văn tốt nghiệp và thi công mạch hoạt động tốt đúng thời gian qui đònh.
B. NỘI DUNG ĐỀ TÀI:
Gồm có các chương:
Chương I: Dẫn nhập.
Luận văn tốt nghiệp Trang 6
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
Chương II: Giới thiệu về máy phát.
Chương III: Giới thiệu về máy phát hình.
Chương IV: Sóng mang – Môi trường truyền và đường truyền.
Chương V: Kỹ thuật điều chế.
Chương VI: Các vấn đề về mạch tạo dao động.
Chương VII: Khuếch đại công suất cao tần .
Chương VIII: Anten.
Chương IX: Thi công một máy phát hình RF công suất nhỏ.
C. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU:
Đây là đề tài luận văn tốt nghiệp nên nó được thực hiện như sau:

+ Tìm hiểu về kỹ thuật phát hình.
+ Tìm hiểu, nghiên cứu để tính toán cho mạch của mô hình máy
phát.
+ Dựa vào tài liệu, tạp chí, sách nước ngoài và trong nước để tham
khảo và ứng dụng vào luận văn.
+ Sau cùng là thi công một máy phát hình RF có công suất nhỏ.
D. KẾ HOẠCH THỰC HIỆN:
Căn cứ vào nội dung đề tài, người thực hiện sẽ tiến hành theo các
chương.Trong quá trình thi công thì cố gắng tìm hiểu, đọc thêm tài liệu để tính
toán cho mạch. Mỗi chương sau khi hoàn thành sẽ trình cho giáo viên hướng
dẫn xem. Cố gắng thực hiện hòan thành đúng thời gian qui đònh.
Luận văn tốt nghiệp Trang 7
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
CHƯƠNG II: GIỚI THIỆU MÁY PHÁT
I. ĐỊNH NGHĨA VÀ PHÂN LOẠI MÁY PHÁT:




Một hệ thống thông tin bao gồm: máy phát, máy thu, và môi trường
truyền sóng. Trong đó máy phát là một thiết bò phát ra tín hiệu dưới dạng sóng
điện từ được điều chế dưới một hình thức nào đó.
Sóng điện từ còn gọi là sóng mang hay tải tin làm nhiệm vụ chuyển tải
thông tin cần phát đi đến nơi thu (máy thu). Thông tin này được lồng vào (gắn
vào) tải tin (sóng mang) bằng hình thức điều chế thích hợp.
Máy phát phải phát đi công suất đủ lớn để cung cấp tỉ số tín hiệu trên
tạp âm (S/N : signal/ noise) đủ lớn cho máy thu. Máy phát phải sử dụng sự điều
chế chính xác để bảo vệ các thông tin được phát đi, không bò biến dạng quá
mức. Ngoài ra, các tần số hoạt động của máy phát được chọn căn cứ vào các
kênh và vùng phủ sóng theo qui đònh của hiệp hội thông tin quốc tế (ITV). Các

tần số trung tâm (sóng mang) của máy phát phải có độ ổn đònh tần số cao. Do
đó cần quan tâm một số chỉ tiêu kỹ thuật của máy phát như sau:
 Công suất ra của máy phát.
 Độ ổn đònh tần số : f/f
0
= 10
-3
 10
-7

 Các chỉ số điều chế : AM (m
AM
) ; FM ( m
FM
) ...
 Dải tần số điều chế ...
* Phân loại máy phát: Người ta phân loại máy phát dựa chủ yếu theo các
điều kiện sau đây:




Máy thu Máy phát
Môi trường
truyền sóng
Anten phát Anten thu
Luận văn tốt nghiệp Trang 8
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
1. Theo công dụng: Được phân loại theo sơ đồ miêu tả sau:

2. Theo tần số: Cũng phân loại tương tự như máy thu
* Đối với phát thanh:
+ Từ (3 30) KHz  (100 km  10 km ): Đài phát sóng cực dài
(VLW).
+ Từ (30 300) KHz  ( 10km  1km): Đài phát sóng dài (LW).
+ Từ (300 3000) KHz (1 Km  100m ): Đài phát sóng trung (MW).
+ Từ (3 30) MHz  (100m  10m ): Đài phát sóng ngắn ( SW).
* Đối với phát hình:
+ Từ (30 300) MHz  (10 m  1m): Đài phát sóng mét.
+ Từ (300 3000) MHz  (1 m  0,1m): Đài phát sóng dm.
* Đối với thông tin viba và ra:
+ Từ (3 30) GHz  (0,1 m  0,01m): Đài phát sóng cm.
+ Từ (30  300) GHz  (0,01 m  0,001m): Đài phát sóng mm.
3. Theo phương phát điều chế:
+ Máy phát điều biên (AM).
+ Máy phát đơn biên (SSB).
PHÁT ỨNG
DỤNG
PHÁT
CHƯƠNG TRÌNH
PHÁT
THÔNG TIN
Đo khoản
cách

Phát hình Phát thanh Di động Cố đònh Ra đa.
MÁY PHÁT
Luận văn tốt nghiệp Trang 9
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
+ Máy phát điều tần (FM) và máy phát điều tần âm thanh nổi (FM
stereo).
+ Máy phát điều xung (PM).
Ngày nay, máy phát số đang được nghiên cứu để ứng dụng vào tất cả
các loại máy phát thông tin số, phát thanh số, phát hình số …
4. Theo công suất:
+ Máy phát công suất nhỏ: P
ra
< 100 W.
+ Máy phát công suất trung bình: 100W  P
ra
 10 KW.
+ Máy phát công suất lớn: 10 KW  P
ra
 1000 KW.
+ Máy phát công suất cực lớn: P
ra
 1000 KW.
Các máy phát có P
ra
nhỏ có thể sử dụng hoàn toàn bằng transistor; còn
lại loại khác có P
ra
vừa và lớn, cực lớn thì phải dùng các đèn điện tử đặc biệt.
II. SƠ ĐỒ KHỐI TỔNG QUÁT MỘT SỐ LOẠI MÁY PHÁT:
1/. Sơ đồ khối tổng quát của máy phát điều biên (AM):

* Sơ đồ khối tổng quát của máy phát AM.
+ Khối chủ sóng có nhiệm vụ tạo ra dao động cao tần (sóng mang) có
biên độ và tần số ổn đònh; có tầm biến đổi tần số rộng. Muốn vậy ta phải dùng
mạch dao động LC kết hợp với mạch tự động điều chỉnh tần số (AFC).
+ Khối tiền khuếch đại có thể dùng để nhân tần hoặc khuếch đại
dao động cao tần đến mức cần thiết để kích thích tầng công suất làm việc. Nó
Mạch ra KĐCSCTần
Tiền KĐ
CSCT
Chủ sóng
(DĐ)
AFC
KĐCSÂT
Thiết bò an toàn
và làm nguội
Nguồn
cung cấp
Tiền KĐÂT
Điều chế
Micro
Anten
Luận văn tốt nghiệp Trang 10
SVTH: Nguyễn Hòang Phương

còn có nhiệm vụ đệm, làm giảm ảnh hưởng của các tầng sau đến độ ổn đònh tần
số của khối chủ sóng. Vì vậy mà khối tiền khuếch đại có thể có nhiều tầng:
tầng đệm; tầng nhân tần và tầng tiền khuếch đại cao tần.
+ Khối khuếch đại công suất cao tần có nhiệm vụ tạo ra công suất
cần thiết theo yêu cầu công suất ra P
ra
của máy phát. Công suất ra yêu cầu
càng lớn thì số tầng khuếch đại trong khối khuếch đại công suất cao tần càng
nhiều.
+ Mạch ra để phối hợp trở kháng giữa tầng khuếch đại công suất cao
tần cuối cùng và anten để có công suất ra tối ưu nhất (P
ra
tối ưu).
+ Anten để bức xạ năng lượng cao tần (biến đổi năng lượng dao động
cao tần của máy phát thành sóng điện từ truyền đi trong không gian).
+ Bộ điều chế để điều chỉnh dao động cao tần. Đối với máy phát AM
thì biên độ điện áp âm tần yêu cầu lớn để có độ điều chế sâu (hệ số m lớn) nên
tín hiệu ân tần từ micro phải đưa qua bộ tiền khuếch đại âm tần và bộ khuếch
đại công suất âm tần. Tín hiệu ân tần được đưa tới Collector của tầng khuếch
đại công suất cao tần cuối cùng hoặc được đưa tới cả Collector của tầng khuếch
đại công suất cao tần trước cuối để thực hiện điều chế Collector phụ.
+ Nguồn cung cấp điện áp thường phải có công suất lớn để cung cấp
cho transistor công suất hoặc đèn điện tử.
+ Ngoài ra máy phát phải có thiết bò an toàn và thiết bò làm nguội.
Thiết bò an toàn bao gồm các thiết bò bảo vệ bảo hiểm, thiết bò đóng mở, thiết
bò kiểm tra chế độ làm việc của máy phát. Thiết bò làm nguội cho các
Transistor công suất là các phiến tỏa nhiệt cực lớn và làm nguội cho các đèn
điện tử công suất bằng phương pháp thổi không khí bằng quạt gió vào Anode,
dùng nước bơm vào Anode theo một chu trình kín, phương pháp bốc hơi ...
2/. Sơ đồ khối tổng quát của máy phát đơn biên (SSB: single sideband)

Ta biết rằng trong kỹ thuật truyền song biên có sóng mang (DSBFC,
AM) nội dung tín hiệu được chứa ở một trong hai dải biên; do vậy kỹ thuật
truyền những dải biên có thể hoàn toàn thực hiện được. Kỹ thuật này có các ưu
điểm sau đây so với kỹ thuật truyền song biên cổ điển:
+ Dải sóng có bề rộng còn một nữa so với kỹ thuật cũ, hệ quả là ta có
thể truyền được nhiều kênh trong cùng một dải sóng quy đònh.
+ Công suất truyền sóng giảm một lượng đáng kể.
Luận văn tốt nghiệp Trang 11
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
+ Dải thông thiết bò phát và thu giảm, do vậy độ lợi mỗi tầng khuếch đại
tăng, ta có thể dùng thiết bò ít tầng hơn.
+ Có thể sử dụng kỹ thuật ghép nhiều kênh truyền qua cùng một kênh.
 Ngoài các yêu cầu kỹ thuật chung của máy phát, máy phát đơn biên
(SSB) phải có thêm một số chỉ tiêu kỹ thuật sau:
+ Mức méo phi tuyến : - 35 dB.
+ Bề rộng của mỗi kênh thoại và tổng số kênh phát hình (thoại).
+ Dải tần số làm việc : 3, 5, ...., 30 MHz.
Việc xây dựng sơ đồ khối của máy phát đơn biên có một số đặc điểm
riêng so với máy phát điều biên (AM).









Các bộ điều biên cân bằng và bộ lọc dải hẹp được sử dụng để tạo nên
tín hiệu đơn biên (SSB), nhưng công suất ra bò hạn chế chỉ vài mW. Nếu sóng

mang ở dải tần số cao (sóng trung, sóng ngắn) thì không thể thực hiện được bộ
lọc với các yêu cầu cần thiết (dải thông hẹp, sườn dốc đứng ... ), như vậy sẽ có
nhiễu xuyên tâm giữa các kênh, làm giảm tỷ số tín hiệu trên nhiễu (S/N). Bởi
vậy đối với máy phát đơn biên thì tần số sóng mang cơ bản để tạo tín hiệu đơn
biên ở khoảng tần số trung gian: (100  500) KHz. Do đó sơ đồ cấu trúc của
máy phát đơn biên gồm một bộ tạo tín hiệu đơn biên ở tần số trung gian (100 
500) KHz, sau đó nhờ một hay một vài bộ đổi tần để chuyển đến phạm vi tần
số làm việc (1  30 MHz), rồi chuyển đến bộ khuếch đại tuyến tính để khuếch
đại đến công suất cần thiết.
f
2

f
1

Anten
Bộ lọc
2
Hệ thống
DĐ tầng ra
KĐDĐ
điều chế
Bộ lọc
1
Bộ
đổi tần
Suy giảm
Bộ điều chế
đơn biên
Thiết bò

đầu vào
Nguồn cung cấp
Bộ tổng hợp tần số
Thiết bò an toàn
và làm nguội
Bộ kích
thích đơn
biên
Luận văn tốt nghiệp Trang 12
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
Thiết bò đầu vào thường làm nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu âm tần, nếu
tín hiệu này còn bé hoặc hạn chế tín hiệu âm tần nếu tín hiệu âm tần quá lớn.
Bộ điều chế đơn biên trong các máy phát công suất lớn thường được xây
dựng theo phương pháp lọc tổng hợp. Trong các máy phát công suất nhỏ, do
yêu cầu kỹ thuật không cao nên đôi khi có thể xây dựng bộ điều chế đơn biên
theo phương pháp lọc - quay pha. Khi đó việc điều chế tín hiệu đơn biên được
thực hiện ngay ở tần số làm việc nên không cần có bộ đổi tần và bộ lọc 1.
Bộ tổng hợp tần số của máy phát đơn biên là một thiết bò chất lượng cao
và phức tạp. Nó phải đảm bảo tần số sóng mang gốc f
1
và các tần số khác (f
2
...)
có độ bất ổn đònh tần số rất nhỏ (10
-7
 10
-9
), vì vậy ta phải dùng thạch anh để
tạo các tần số gốc. Ở sơ đồ khối trên, bộ tổng hợp tần số phải tạo ra hai tần số
f

1
và f
2
. Trong đó f
1
là tần số sóng mang gốc, không đổi (100  500) KHz. Còn
tần số f
2
là tần số làm việc của máy phát (tần số ở đầu ra). Bộ đổi tần thực chất
là bộ khuếch đại cộng hưởng để lấy thành phần hài nf
1
( f
2
= nf
1
). Chính nhờ bộ
đổi tần mà độ ổn đònh tần số của máy phát tăng lên. Bộ lọc 1 có nhiệm vụ lọc
các sản phẩm của quá trình đổi tần.
Bộ khuếch đại dao động điều chế phụ thuộc vào công suất ra mà có số
tầng từ 2  4. Để điều chỉnh đơn giản một, hai tầng đầu là khuếch đại dải rộng
không điều hưởng. Còn một, hai tầng sau là bộ khuếch đại cộng hưởng. Hệ
thống dao động tầng ra dùng để triệt các bức xạ của các hài và cũng để phối
hợp trở kháng. Trong các máy phát đơn biên, bộ lọc đầu ra thường là 1 hay 2
mạch lọc hình , ghép với nhau và giữa chúng thường có phần tử điều chỉnh độ
ghép sẽ nhận được tải tốt nhất của máy phát. Tầng khuếch đại dao động điều
chế đơn biên sử dụng đơn giản hơn so với tầng đẩy kéo. Song sử dụng tầng
đơn thì gặp khó khăn là không phối hợp trở kháng với anten sóng đối xứng. Đối
với máy phát công suất ra P
ra
= (20  40) KW. Người ta dùng biến áp ra đối

xứng có lõi ferit. Còn đối với máy phát công suất ra P
ra
= 100 KW thì người ta
dùng biến áp đối xứng không có lõi. Các máy phát đơn biên thường có dạng
đẩy kéo ở tầng khuếch đại dao động điều chế (còn gọi là khuếch đại công suất
cao tần).
Bộ lọc hai dùng để triệt tiêu các thành phần tần số cao tần xuất hiện
trong dải tần số truyền hình, nên còn gọi là "bộ lọc tín hiệu truyền hình". Đối
với máy thu đơn biên ta phải đổi tín hiệu đơn biên thành tín hiệu điều biên
(AM) để thực hiện việc tách sóng trung thực. Muốn vậy ta phải phục hồi tần số
sóng mang. Nhưng nếu do một lý do nào đó mà tần số sóng mang của máy phát
khác với tần số sóng mang của máy thu thì tín hiệu đầu ra của máy thu sẽ bò
méo. Do vậy ở máy phát không triệt tiêu hoàn toàn tần số sóng mang, mà giữ
lại một phần tần số sóng mang có biên độ bằng (5  20)% biên độ sóng mang.
Tần số này còn được gọi là tần số lái f
lái
được phát đi cùng tín hiệu đơn biên.
Luận văn tốt nghiệp Trang 13
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
Nhờ có tần số lái nên máy thu đơn biên có thể khôi phục một cách chính xác
nhờ hệ thống AFC (tự động điều chỉnh tần số). Để tạo tần số lái thì từ tần số
sóng mang gốc (f
1
) một phần sóng mang được qua bộ suy giảm đònh trước đến
thẳng đầu ra bộ điều chế tín hiệu đơn biên.
Các máy phát đơn biên công suất trung bình và công suất lớn bao gồm
hai thiết bò độc lập:
+ Bộ kích thích đơn biên gồm hai phần: Bộ tổng hợp tần số và bộ điều
chế tín hiệu đơn biên.
+ Bộ khuếch đại tuyến tính gồmkhuếch đại dao động điều chế; hệ thống

dao động tầng ra và bộ lọc 2. Do mức tín hiệu ở đầu ra bộ kích thích đơn
biên nhỏ (7  10mv) nên bộ khuếch đại tuyến tính phải có hệ số khuếch
đại công suất rất lớn (> 50 dB) để tạo ra công suất lớn hơn 1KW.
Sơ đồ khối tổng quát của máy phát điều tần (FM):








Các khối trong sơ đồ này có nhiệm vụ giống như các khối trong sơ đồ
khối tổng quát của máy phát điều biên (AM). Nhưng đối với máy phát điều tần
thì yêu cầu điện áp âm tần không lớn lắm, nên tín hiệu âm tần từ micro chỉ cần
qua một bộ tiền khuếch đại âm tần rồi đưa tới bộ chủ sóng. Mặc khác do tín
hiệu điều tần có tần số làm việc cao hơn nhiều so với tín hiệu điều biên nên số
tầng nhân tần trong bộ tiền khuếch đại công suất nhiều hơn. Đồng thời dùng
nhiều tầng nhân tần thì độ di tần lớn hơn (f = 75 KHz). Độ ổn đònh tần số của
máy phát điều tần cũng yêu cầu cao hơn (10
-5
 10
-7
), nên hệ thống AFC thường
có cấu tạo phức tạp hơn.

AFC
Chủ sóng
(DĐ)
KĐCSCT Mạch ra

Tiền KĐ
cao tần
Pre-emphasic
Tiền khuếch
đại âm tần
Anten phát
Micro
Luận văn tốt nghiệp Trang 14
SVTH: Nguyễn Hòang Phương

III. CÁC MẠCH GHÉP TRONG MÁY PHÁT:
Mạch ghép để ghép giữa các tầng và ghép giữa tầng ra của máy phát
với anten. Yêu cầu chung đối với các mạch ghép:
1/. Phối hợp trở kháng:
Phải làm sao cho trở kháng vào cửa tầng kế tiếp phản ánh về cùng trở
kháng ra của bộ cộng hưởng tầng trước tạo thành trở kháng phát sóng tối ưu,
đảm bảo công suất ra và hiệu suất của tầng đằng trước là lớn nhất. Phối hợp trở
kháng giữa anten và tầng ra của bộ khuếch đại công suất cao tầng để đạt được
công suất theo yêu cầu.
2/. Đảm bảo dải thông (D):
Mạch lọc đầu ra phải đảm bảo sao cho ngoài biên độ không giảm quá 3
dB. Mặt khác dải thông lại tỷ lệ nghòch với hệ số phẩm chất của khung cộng
hưởng ( D = f
0
/Q). Vì vậy để đảm bảo cả dải thông và hệ số phẩm chất ta phải
dùng nhiều bộ lọc ghép với nhau.
3/. Đảm bảo hệ số lọc hài cao:
Đối với những máy phát có công suất lớn, yêu cầu các thành phần hài rất
nhỏ. Mạch ghép phải đảm bảo độ suy giảm yêu cầu ở những tần số mong
muốn.

4/. Điều chỉnh mạch ghép:
Trong một dải tần số rộng và thay đổi độ ghép với các tải để có tải tối ưu.
Nói chung không thể đồng thời thỏa mãn các yêu cầu trên mà tuỳ từng trường
hợp cụ thể để xét yêu cầu nào là quan trọng, yêu cầu nào là thứ yếu.
Ví dụ:
+ Đối với tầng tiền khuếch đại, yêu cầu phối hợp trở kháng là chính,
không yêu cầu độ chọn lọc cao, không cần hiệu suất cao nên chỉ cần dùng
mạch cộng hưởng đơn.
+ Đối với tầng ra yêu cầu hiệu suất cao, độ lọc hài cao nên dùng mạch
cộng hưởng phức tạp.
 Sau đây là một số mạch ghép chính trong máy phát:

Luận văn tốt nghiệp Trang 15
SVTH: Nguyễn Hòang Phương

1. Ghép biến áp ( ghép hỗ cảm):






Đối với các tầng trước cuối thì điện trở tải chính là điện trở vào của các
tầng kế tiếp sau. Còn đối với các tầng cuối thì điện trở tải chính là điện trở của
phi - đơ. Thực chất phi - đơ có thể là thuần trở (r
A
), dung kháng (r
A
- jX
A

) hoặc
cảm kháng(r
A
+ jX
A
). Nhưng chỉ khi anten là thuần trở thì công suất ra anten
mới lớn nhất. Muốn vậy ta phải chỉnh anten cộng hưởng ở tần số làm việc bằng
bộ phận tinh chỉnh. Nếu là (r
A
- jX
A
) thì chỉnh là L
C
, nếu là (r
A
+ jX
A
) thì chỉnh
là C
C
.






Hình minh họa tinh chỉnh của anten
Từ mạch ghép biến áp ở trên; ta đưa về sơ đồ tương đương bên sơ cấp
như sau:

(M)
2
X
2
gh
Trong đó : r
fa'
=
__________
=
__________
R
L
R
L



Luận văn tốt nghiệp Trang 16
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
* M : Hổ cảm = K L L1 2
* L
1
, L
2
: Trò số điện cảm của cuộn sơ cấp và thứ cấp.
* K : Hệ số ghép phụ thuộc kết cấu của cuộn dây.
+ Nếu :  Sóng ngắn : K = 0,01  0,1  ghép rất lỏng.
 Sóng trung : K = 0,5  0,9 (cuộn dây có lõi từ tính)  ghép rất chặt.
* Điện trở cộng hưởng riêng của mạch sơ cấp:

R
K
=
L
rC
1
=
p2
r
p =
L
C

* Điện trở cộng hưởng khi có tải:
* Xét hiệu suất của mạch ghép biến áp ta có:
P
L


BA
=
__________

P
1

Với :  P
L
: là công suất hữu ích trên tải.
 P

1
: Công suất Transistor cho (P trên cuộn sơ cấp)

(*)

Từ biểu thức (*) trên ta thấy: để hiệu suất biến áp cao (
BA
= 0,9 
0,45) thì r
fá
= (10  20 ).r
(M)
2
X
2
gh


Từ công thức: r
fa'
=
__________
=
__________
, nếu muốn r
fa'
lớn thì ta thấy
R
L
phải

R
L
R
L

P
L

1
2
I
2
BC
. r
fa'
r
fa'
+ r - r r

BA
=
____
=
__________________
=
_______________
= 1 -
__________

P
1

1
2
I
2
k
(r + r
fa'
) r + r
fa'
r + r
fa'

fa
td
rr
P
R


2
Luận văn tốt nghiệp Trang 17
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
nhỏ và biến áp phải ghép chặt để có hỗ cảm lớn (M lớn). Thường điện trở tải
cho trước R
L
= Const, nên để tăng r
fa'

ta phải tăng M. Biểu thức ở trên có thể
biến đổi lại dưới dạng sau:
p
2
/R
k
R
tđ


BA
= 1 -
__________
= 1 -
___________
p
2
/R
kt
R
k

Với : R
k
, R
tđ
là điện trở tương đương của mạch cộng hưởng kho R
L
= 
Như vậy; để hiệu suất biến áp cao thì R

k
phải lớn, mà:
R
k
= Q
0
. p
Với Q
0
: hệ số phẩm chất của riêng khung cộng hưởng  Q
0
phải lớn
(Q
0
= 50 200). Mặc khác ta thay đổi độ ghép hỗ cảm M sao cho R
tđ
= Rtđ
tớihạn

để có hiệu suất cao nhất.
2/. Mạch ghép có 2 mạch cộng hưởng:



Phần này được trình bày có sơ đồ và được tính toán với công thức sau:
Sức điện động cảm ứng bên thứ cấp:
E
12
= MI
1

= X
m
I
1

E
12
I
1
M
I
2
=
__________
=
__________

Z
2
r'
2
Với :
R
tđ

o
L
2

r'

2
=
__________
=
__________

Q
2
2
Q
2
Luận văn tốt nghiệp Trang 18
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
(R
tđ
= R
k
// R
L
với R
k
= r
2
Q
2
02
= 
0
L
2

Q
02
)
1

1 
2
M
2
1
P
2
=
____
I
2
2
. r'
2
=
_____
I
2
1

.
__________
=
_____
I

2
1
. r
fa'

2

2 r'
2
2

1
P
1
=
____
I
2
1
(r
1
+ r
fa'
)
2

P
2
r
fa'

r
1

 =
______
=
__________
= 1 -
__________

P
1
r
1
+ r
fa'
r
1
+ r
fa'
3/. Các bước thiết kế một mạch ghép biến áp:
Khi thiết kế ta thường được biết trước các điều kiện: P
L
;  và chọn Q
1

tùy theo tần số. Ta sẽ tiến hành một số bước tính toán như sau:
1. Biết P
L
, chọn 

BA
= 0,8  0,98 tùy theo công suất yêu cầu theo bảng
dưới đây:
Công suất ra Hiệu suất
P
L
< 1W 0,7  0,8
1W  P
L
< 10W 0,75  0,85
10W  P
L
< 100W 0,84  0,93
100W  P
L
< 1KW 0,92  0,96
1KW  P
L
< 10KW 0,95  0,98
P
L
 10KW 0,97



Luận văn tốt nghiệp Trang 19
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
P
L

2. Xác đònh P
1
=
_________

BA

3. Chọn V
cm
= (0,8  0,9) V
cc
V
2
cm

4. Điện trở cộng hưởng khi có tải R
tđ
=
_________
2p
1
5. Chọn hệ số phẩm chất của khung cộng hưởng sơ cấp khi đã có tải:
Q
1
= (10 5)
R
tđ

6. Tính trở kháng đặc tính của mạch sơ cấp P
1

=
_________
Q
1

7. Xác đònh L
1
, C':
P
1
1
L
1
=
_________
; C' = C
1
+ C
ks
=
_______
  P
1

C
ks
= C
CE
của Transistor ; nếu C
1

 10 C
CE
thì C'  C
1

8. Hệ số phẩm chất riêng của khung cộng hưởng sơ cấp:
R
k
R
tđ

Q
0
=
_________
; Trong đó R
k
=
___________
P
1
1 - 
BA

9. Tính điện trở tổn hao của cuộn sơ cấp khi không và có tải:
r1 =
P
Q
1
0

và r1 =
P
Q
1
1
suy ra : r
fa'
= r - r
1


Luận văn tốt nghiệp Trang 20
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
hoặc r1 =
P
Qk
1
2
và r1 =
P
R
1
2
td


10/. Tính hỗ cảm : M =
1

rf Ra L'.

M
2


11/. Tính giá trò cuộn cảm bên thứ cấp : L
2
=
_________
K
2
.L
1

(M)
2


Trong trường hợp ghép hai mạch cộng hưởng chỉ khác ở chỗ : r
fa'
=
_________
r'
2


IV. CÁC MẠCH LỌC CƠ BẢN TRONG MÁY PHÁT:
Trong máy phát thường sử dụng các mạch lọc hài hình , T,  trong đó
hay dùng nhất là mạch lọc  đơn và  đôi.

+ Mạch các mạch lọc tần giữa + Mạch lọc tầng đầu vào + Mạch lọc
tầng cuối
1/. Mạch lọc :  đơn :







f(kHz)
Q
tđ
=2
Q
tđ
=0,
12dB/0ctane
+6dB
0dB
-6dB
-
12dB
-
R
1
=1k

Luận văn tốt nghiệp Trang 21
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
Các bộ lọc chỉ có một phần tử L, hoặc C, có độ dốc suy giảm ở trên f
cắt rất chậm. Nghóa là các tín hiệu có tần số f > f
c
cũng sẽ qua bộ lọc nhưng chỉ
với một độ suy giảm nhỏ. Để tăng độ chọn lọc và để phối hợp trở kháng người
ta sử dụng các mạch lọc 2 phần tử L, C như , T,  trong các máy phát, thu. Ở
trên là một mạch cắt, hệ số truyền đạt thay đổi một cách đáng kể (12db). Độ
dốc 12dB/ octave là giá trò tiêu biểu đối với bộ lọc 2 phần tử L/C bất kỳ. Ở tần
số lớn hơn tần số cắt ta có:
X
L
= L R
i
và X
c
=
1

C
 R
L

Khi đó ta có:
H(S) =
V S
V S
L
i

( )
( )
=
X
X X
c
L C

* Tại tần số cộng hưởng nối tiếp của L,C ta có:
Q
i
=
X
R
L
i
( các thành phần nối tiếp)
và Q
0
=
R
Xc
L
( các thành phần song song)
Khi đó hệ số phẩm chất chung của toàn mạch (dạng của đường cong)
phụ thuộc vào tổ hợp của cả hai giá trò:
Q
tđ
=
Q Q

Q Q
i
i


0
0
( các thành phần nối tiếp)
 Để sự truyền đạt công suất lớn nhất và đáp tuyến tần số bằng phẳng nhất, ta
thiết kế mạch sao cho Q
i
= Q
0
, nghóa là Q
tđ
= 0,5 Q
i
./.
2/. Bộ lọc  đơn:







Luận văn tốt nghiệp Trang 22
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
Nếu 2 tụ C
1

, C
2
có chung giá trò (C) và điện trở nguồn bằng điện trở tải
(R
i
= R
L
) thì mạch lọc  có d0áp ứng tần số như trên. Đối với mạch lọc 3 phần
tử đối xứng ta có: Q
i
= Q
0
=
R
Xc
L
với 
0
=
1
2
L
C
.

 Nếu C
1
# C
2
; R

i
# R
L
thì mạch lọc đơn  đơn thỏa mãn đồng thời 3 yêu cầu:
+ Phối hợp giữa điện trở nguồn và mạch lọc:
X
2
C1
=
X R
Q
L i
td
.
(1)
+ Phối hợp mạch lọc với tải:
X
2
C2
= X
2
C1
.
R
R
L
i
(2)
+ Điều kiện cộng hưởng  X = 0 nghóa là : X
L

= - (X
C1
+ X
C2
) (3)
Giải (1), (2), (3) ta có:
X
C1
= -
R R
Q
i
td

; X
C2
= -
R R
Q
L
td


X
L
= - (X
C1
+ X
C2
) = +

R R
Q
i
td


Với R =
R Ri L

Q
tđ
= Q
i
+ Q
0

3/. Mạch lọc  đôi:
Ta xét sơ đồ mạch lọc sau:






Luận văn tốt nghiệp Trang 23
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
 Nếu C1 # C2 # C3 ; L1 # L2 ; Ri # RL thì mạch lọc  đôi phải thỏa
mãn đồng thời 5 yêu cầu sau:
+ Điều kiện phối hợp mạch lọc với điện trở nguồn và mạch lọc với tải:
X

L1
=
X Q
R
C td
i
2
1
; X
L2
=
X Q
R
C td
L
2
3

+ Điều kiện liên hệ
X
C2
= -
X X
Q
L L
td
1 2
= -
X X
R R

C C
i L
1 2


+ Điều kiện cộng hưởng
XL1 = - ( XC1 + XC2)
XL2 = - ( XC2 + XC3)
Giải 5 phương trình trên ta có:
XC1 = -
R Q R
Q
i td
td
 

2
1

XC2 = -
X X
R
C C1 3

XC3 = -
R Q R
Q
L td
td
 


2
1
với R =
R Ri L

XL1 = - ( XC1 + XC2)
XL2 = - ( XC2 + XC3)
Với Qi =
R
X
i
Ci
; Q0 =
R
X
L
C3
; Qtđ =
Q Qi  0
2

và Qtđ = Qi = Q
0
( khi mạch đối xứng)
 Trước khi tiến hành tính tóan mạch, ta phải kiểm tra xem điện trở tải
(R
anten
hay R
phiđơ

) có lớn hơn giá trò tối thiểu cho phép không:
Đối với mạch  đơn:
RLmin 
R
Q
i
td
2

Luận văn tốt nghiệp Trang 24
SVTH: Nguyễn Hòang Phương
Đối với mạch  đôi:
RLmin >
R
Q
i
td( )
2 2
1

Với Q
tđ
được xác đònh bằng công thức:
Q
tđ
=
X X
X
L L
C

1 2
2
=
R X
X
i L
C
1
2
1
=
R X
X
L L
C
2
2
3

 Ngoài ra, theo tài liệu nước ngoài thì người viết có đưa ra đònh nghóa
hệ số lọc hài:
 =
I
I
cn
c1

I
I
Ln

L1
=
I
I
cn
c1

I
I
L
Ln
1
= n .


n
n
P
P1
1


Trong đó :
+ IC1, ICn : là thành phần hài bậc 1 và bậc n của dòng điện collector.
+ IL1, ILn : là thành phần hài bậc 1 và bậc n của dòng điện trên tải.
+ i, r : là hệ số phân giải xung dòng collector bậc 1 và bậc n.
+ P 1 : Tổng công suất của các thành phần hài bậc 1.
+ P n : Tổng công suất của các thành phần hài bậc n.

Các tham số thuộc

MCH
Lọc  đơn Lọc  đôi
+ Hệ số lọc hài 
1
= n
3
Q
tđ

2
= n
5
Q
2
tđ

+ Dải thông
2f =
f
Qtd
0
2f = 1,41
t
Qtd
0

+ Hiệu suất

1
= 1 -

Q
Q
td
0

 1 - Q
1
/n
3
Q
0


2
= 1 -
Q
Q
td
2 0

 1 -
Q
Q n
2
0
5
2


Luận văn tốt nghiệp Trang 25

SVTH: Nguyễn Hòang Phương
V. TRUNG HÒA VÀ CHỐNG DAO ĐỘNG KÝ SINH:
1/. Hiện tượng trực thông và hồi ký sinh:
Hiện tượng trực thông là hiện tượng một phần công suất vào đi thẳng
đến đầu ra thông qua Transistor là hiện tượng công suất ra quay trở lại đầu vào
gọi là hiện tượng hồi tiếp ký sinh.
Ví dụ : Đối với transistor ở tần số cao xuất hiện điện dung C
KS
. Nếu tín
hiệu đầu vào xuất hiện trên L
1
, C
1
thì một phần tín hiệu sẽ qua tụ ký sinh C
KS

đến thẳng đầu ra. Đó là tín hiệu trực thông.
Mặt khác tín hiệu ra trên L
2
, C
2
một phần cũng qua C
KS
về đầu vào. Đó
là hiện tượng hồi tiếp ký sinh.
 Tác hại của hiện tượng trực thông và hồi tiếp ký sinh:
* Khi Transistor chưa hoạt động (tắt) vẫn có một phần công suất đầu
vào thông qua C
KS
đến đầu ra. Nó được coi là tạp âm và làm giảm tỷ số tín hiệu

trên nhiễu (
S
N
)
* Khi Transistor hoạt động, công suất đầu vào thông qua CKS = Cbc
đến đầu ra làm giảm công suất ra nếu Transistor mắc theo kiểu emiter chung
(EC).
* Không thực hiện được điều biên có độ sâu điều chế 100%.
 Cbc tạo nên hồi tiếp dương hoặc âm tùy thuộc vào quan hệ pha giữa
dòng điện hồi tiếp với điện áp vào và điện áp ra.







* Tại tần số cộng hưởng : f = f
0
=
1
2 1 1

L C
=
1
2 2 2

L C
cả hai mạch

cộng hưởng là thuần trở Z
tđ
= R
tđ
do X
tđ
= 0. Một phần dòng điện ra i
c
qua C
bc
về
đầu vào. Tồn tại i
bc
nhanh pha hơn V
c
một pha 90
0
. Dòng điện i
bc
qua mạch
i
bc

V
b

V
b

c)

b)
V
b

a)
V
b
V
b

V
b

a/ Tại cộng hưởng
c/ Lệch cộng hưởng
gây hồi tiếp âm
b/ Lệch cộng
hưởng gây tự kích