nghiên cứu về máy PHÁT HÌNH điều CHẾ TRUNG tần

Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Lời Mở Đầu

Vô tuyến truyền hình là phơng tiện thông tin đại chúng đang thịnh hành và
ngày càng phát triển do sự tiến bộ vợt bậc của kĩ thuật, công nghệ mới của
điện tử và tin học.
Kỹ thuật truyền hình phát triển không ngừng. Từ những phát minh đầu tiên
của Becquerel (1839 - hiệu ứng quang điện), thời kỳ thí nghiệm truyền hình
đen trắng của những năm 20 - 30 thế kỷ 20 với độ phân giải thấp (năm 1930 hãng BBC phát 30 dòng, 12,5 ảnh/giây), năm 1937 hệ thống Beird 25 ảnh /
giây, 240 dòng). Từ nghiên cứu, thí nghiệm truyền hình màu hệ NTSC sau
chiến tranh thế giới thứ II ở Mỹ đã phát màu đầu tiên năm 1954. Với tiến bộ
không ngừng của kỹ thuật điện tử, ngành truyền hình ngày nay đã phát triển
rất nhanh với chất lợng ngày càng cao.
ở nớc ta, truyền hình đen trắng đã đợc phát thí nghiệm năm 1970, truyền
hình màu hệ SECAM năm 1978 và từ tháng 1 năm 1991 phát theo hệ PAL D/K,
tức là phát màu hệ PAL kết hợp với hệ đen trắng OIRT. Từ khi có truyền hình
qua vệ tinh hầu hết các tỉnh thành phố đều có máy phát hình công suất lớn,
các huyện miền núi và hải đảo xa xôi có trạm phát truyền hình loại công suất
nhỏ.
Sự mong muốn hiểu biết, vận hành các thiết bị phát thanh truyền hình là
một yêu cầu bức thiết của sinh viên khoa điện tử viễn thông và là sự ham thích
của rất nhiều ngời. Việc nghiên cứu, khảo sát, thiết kế các mạch điện tử cơ
bản ứng dụng trong lĩnh vực phát thanh - truyền hình là rất thiết thực và có ý
nghĩa khoa học.
Đồ án này nghiên cứu những vấn đề liên quan tới việc truyền tín hiệu mang
thông tin về hình ảnh và tín hiệu mang thông tin về âm thanh bằng sóng cao
tần và đợc chia làm hai phần.
Phần1: Lý thuyết gồm hai chơng.

+ Chơng 1 Một số khái niệm về vô tuyến truyền hình.
+ Chơng 2 Máy phát hình và phơng pháp điều chế.
Phần 2 : Thực tế gồm hai chơng .
+ Chơng 3: Sơ đồ khối nguyên lý máy phát hình NTV-20.
+ Chơng 4: Sơ đồ khối, nguyên lý máy phát hình màu LINEAR.
Do thời gian không nhiều và kiến thức còn nhiều hạn chế nên đề tài không
tránh khỏi những sai sót, rất mong đợc sự đóng góp chỉ bảo của các thầy cô
trong khoa Điện tử Viễn thông trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội và các
bạn để đề tài này đợc hoàn thiện hơn.
Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đinh Hữu Thanh (Khoa Điện tử
Viễn thông- Đại học BK Hà Nội) ngời đã trực tiếp giúp đỡ em hoàn thành đề
tài này.
Hà Nội, tháng 5 năm 2005

1


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Phần 1: lý thuyết chung
Chơng I:
một số khái niệm về vô tuyến truyền hình
I. Khái niệm về vô tuyến truyền hình

Để hiểu về khái niệm VTTH, ta trở lại xem xét quá trình gia công tín hiệu,
truyền dẫn và phát sóng phát thanh nh thế nào.
1.1 Phát thanh
Quá trình diễn biến của kỹ thuật phát thanh đợc minh hoạ ở hình 1: Tiếng

nói, âm nhạc, các dạng âm thanh, tiếng động ở dạng cơ học (đợc biểu thị
bằng áp suất P(N) đợc thiết bị micro biến đổi thành dạng tín hiệu điện liên tục
biến điệu theo cờng độ và âm sắc của âm thanh. Tín hiệu điện thanh này đợc
gia công ở phòng trung tâm kỹ thuật để đủ chỉ tiêu kỹ thuật rồi chuyển qua
khâu truyền dẫn tín hiệu (đờng cáp hoặc viba) đa tới máy phát thanh. Tại máy
phát thanh sóng mang (cao tần RF) sẽ đợc tín hiệu tiếng (sau khi khuếch đại
đủ mức công suất) điều chế biến điệu theo biên độ (AM) hoặc theo tần số
(FM) rồi qua Anten phát lên không trung thành sóng điện cao tần. ở máy thu
thanh quá trình diễn biến ngợc lại. Máy thu bắt sóng cao tần khuếch đại, đổi
tần, tách sóng để có tín hiệu tiếng rồi khuếch đại âm tần, đa ra loa (tức là quá
trình biến đổi tín hiệu điện sang dạng áp suất cơ học).
ANT1
ANT2

TRUNG TÂM
MIC Kỹ THUậT

TRUYềN DẫN

CáC MạCH
MáY THU
THANH

MáY PHáT
THANH

SPK1

P(N) ==>u(t) ===========>f[
f[ U(t)]=>u(t) =>

Hình 1 phía phát u(t)]
phíaP(N)
thu
1. Quá trình phát và thu tín hiệu tiếng của phát thanh.
Từ hình 1 - 1 ta có:
P(N) áp suất cơ học của âm thanh.
u(t) tín hiệu điện thanh.
f [u(t)] sóng cao tần RF đã đợc điều chế bởi tín hiệu điện thanh.
1.2 Vô tuyến truyền hình
Vô tuyến truyền hình là truyền hình ảnh và tiếng nói đến ngời xem. Quá
trình gia công phát tiếng nh ở phát thanh. Quá trìnhANT1
gia công tín hiệu hình ảnh
ở phần phát và thu đợc minh hoạ ở hình 1-2 (chỉ miêu tảANT2
phần hình):
B(x,y) ==>U(t) ========>F[U(t)]... F[U(t)] ==> U(t) =>B(x,y)
cáp

camera

gia
công
tín
hiệu

TRUYềN
DẫN

phía phát

MáY

PHáT
hình

cáp
CáC MạCH
MáY THU
hình

phía thu

2


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Hình 1 - 2. Quá trình phát và thu truyền hình
B(x,y) độ chói quang học.
U(t) tín hiệu hình.
F[U(t)] sóng cao tần đã đợc điều chế bởi tín hiệu hình.
Hình ảnh quang biểu thị bằng độ chói phản xạ B(x,y) đợc thiết bị camera
điện tử biến đổi thành tín hiệu điện U(t). Tín hiệu hình U(t) biến điệu theo
sáng tối, màu sắc của hình ảnh quang (khuôn hình x,y) là tín hiệu không liên
tục do sự phân tán ảnh quang thành từng điểm (gọi là phần tử hình). Tín hiệu
hình tiếp tục tới trung tâm gia công đề đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và qua truyền
dẫn đa tới máy phát hình để điều chế, qua các mạnh khuếch đại cao tần, rồi
qua fidơ tới Anten phát vào không trung dới dạng sóng cao tần. Phía máy thu
hình, diễn biến ngợc lại. Anten thu nhập sóng của đài phát rồi khuếch đại, đổi
tần, tách sóng để phục hồi lại tín hiệu hình. Sau khi khuếch đại đủ mức điện

áp đỉnh - đỉnh (VPP), tín hiệu hình đợc đa tới đèn hình. Đèn hình sẽ biến đổi
tín hiệu điện thành hình ảnh quang tơng ứng. Giữa phía phát và phía thu có tín
hiệu đồng bộ để đồng bộ cho các mạch quét của phía phát và phía thu.
Truyền hình giống phát thanh về phơng thức, tức là đều biến đổi âm
thanh (cơ học), hình ảnh (quang) thành tín hiệu điện rồi điều chế sóng mang
thành cao tần phát lên không trung. Phần thu diễn ra ngợc lại, biến đổi tín hiệu
điện thành âm thanh (cơ) và hình (quang).
Sóng truyền hình khác với phát thanh:
- Tín hiệu âm thanh liên tục, dải tần âm thanh thấp từ 20 Hz đến 20KHz.
- Tín hiệu hình không liên tục, dải tần rộng 6 MHz.
Vậy vô tuyến truyền hình là ngành kỹ thuật vô tuyến - bằng việc áp dụng
kỹ thuât điện tử, tin học truyền hình ảnh, tiếng nói đồng bộ đến ngời xem truyền hình là phơng tiện thông tin đại chúng có sức thuyết phục cao.
II. các thông số cơ bản của tín hiệu vô tuyến truyền hình.

2.1. Tín hiệu vô tuyến truyền hình toàn phần
Tín hiệu vô tuyến truyền hình toàn phần bao gồm:
- Tín hiệu hình toàn phần.
- Tín hiệu tiếng.
Các tiêu chuẩn của tín hiệu tiếng giống nh ở phát thanh, do đó trong phần
này chủ yếu chỉ nêu các thông số của tín hiệu hình toàn phần. Nh phần I đã
nêu, ở Việt Nam hiện nay ta phát hệ màu PAL D/K (các chỉ tiêu về màu theo hệ
màu PAL kết hợp với hệ đen rắng OIRT), nên tiêu chuẩn kỹ thuật các thông số
cơ bản của tín hiệu hình toàn phần đợc khảo sát ở phần này là tín hiệu tiêu
chuẩn của hệ PALD/K.
2. 2 Tín hiệu hình đen trắng toàn phần .
Tín hiệu hình đen trắng toàn phần chứa đựng nội dung các tin tức sau đây:
3


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Xung đồng bộ dòng ký hiệu là : H.
Xung đồng bộ mành ký hiệu là : V.
Tín hiệu hình đen trắng.
Tổng hợp 3 thành phần trên ( Tín hiệu + H+V) gọi là tín hiệu đen trắng
tổng hợp Ey .
Dải tần số của nó phụ thuộc vào từng hệ:
FCC từ 0 đến 4 MHz.
CCIR từ 0 đến 5 MHZ.
OIRT từ 0 đến 6 MHz.
Tín hiệu hình đen trắng còn đợc tính thêm cả tín hiệu âm. Trong trờng hợp
này tín hiệu âm là tín hiệu điều tần (thờng là đợc điều tần tại tần số 4,5MHz ;
5,5MHz hay 6,5MHz hình1- 3a:
Tín hiệu hình + H +V

Tín hiệu âm thanh

FM

Tín hiệu vô tuyến truyền hình đen trắng

FM

4.5 MHz ; 5.5MHz; 6.5MHz
Hình1 - 3a

Ey
FM

Ey
Hình1 - 3b. Phổ của tín hiệu hình đen trắng f
2.3 Tín hiệu hình màu toàn phần PALD/K
Truyền hình màu ra đời sau truyền hình đen trắng. Vì ngời ta không muốn
bỏ đi truyền hình đen trắng...nên phải giữ nguyên toàn bộ hệ thống truyền
hình đen trắng đã sẵn có; nh vậy truyền hình màu phải truyền đi thêm hai tin
tức về màu là ER, EB và đồng bộ màu đợc mô tả nh hình vẽ :
Ey max100%

-135 độ

+135độ
Mức đen0%
Xung đồng bộ

-33% -40%

Xung đồng bộ màu

4


§å ¸n tèt nghiÖp

m¸y ph¸t h×nh ®iÒu chÕ trung tÇn

H×nh1-4a TÝn hiÖu h×nh tæng hîp

5

Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Emt

m1(E r- Ey)
m2( Eb -Ey)
Ey
f

Hình 1-4b Phổ của tín hiệu hình PAL D/K
Tín hiệu màu toàn phần đợc tạo thành bởi tín hiệu chói Ey, tín hiệu màu Em,
xung đồng bộ màu Esm, xung xoá tổng hợp Ex và xung đồng bộ tổng hợp Es.
Công thức biểu thị là:
Emt = Ey + Em + Esm + Ex + Es
(1)
Trong đó:
Emt Tín hiệu màu toàn phần.
Ey = 0,3 ER + 0,59 EG + 0,11 EB
(2) Tín hiệu chói.
ER .. tín hiệu màu đỏ cơ bản.
EG tín hiệu màu xanh (lục) cơ bản.
EB tín hiệu màu xanh (lam) cơ bản.
Em = m2(EB - Ey) sint m1(ER - Ey)cost (3) Tín hiệu màu.
m1, m2 hệ số điều chế biên độ màu.
= 2fm, fm tần số mang màu.
Esm đồng bộ màu.

Ex xoá tổng hợp, Es đồng bộ tổng hợp của kênh truyền.
Tín hiệu âm thanh đã đợc điều chế của hệ PALD/K là 6,5MHz.

6


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

2.4 Đặc điểm kỹ thuật của hệ truyền hình PAL D/K
1. Quét hình đợc thực hiện bằng quét từng dòng xen kẽ với tốc độ đều
trong thời gian thuận của dòng và mành.
2. Tổng số dòng của một mành là 625 dòng. Tần số ảnh bằng nửa tần số
mành.
3. Tần số mành: 50 Hz, tần số dòng 15625 Hz.
4. Khuôn hình (tỷ số chiều rộng và chiều cao): là 4:3.
5. Chiều quét thuận của dòng là từ trái sang phải; chiều quét thuận của
mành là từ trên xuống dới.
6. Các thông số phân tích hình ở bảng 1.1.
Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của phần tích hình
Ký
hiệu
H
A
B
C
D
E
F

V
J
K
L
M
N
R
S

Tên thông số
Thời gian quét một dòng
Thời gian xung xoá dòng
Thời gian từ bắt đầu xoá dòng đến bắt đầu
xung đồng bộ dòng
Thời gian từ bắt đầu đồng bộ dòng
tới kết thúc xoá dòng
Thời gian xung đồng bộ dòng
Thời gian độ dốc trớc của xoá dòng
Thời gian độ dốc trớc của đồng bộ dòng
Thời gian quét mành (nửa ảnh)
Thời gian xoá mành
Thời gian độ dốc xung xoá mành
Thời gian các xung cân bằng trớc
Thời gian các xung đồng bộ mành
Thời gian các xung cân bằng sau
Thời gian xung đồng bộ
Thời gian độ dốc của các xung cân bằng và
đồng bộ

Đơn vị

Trị số
64

às
às
às

11,8 ữ 12,3
1,3 ữ 1,8

às

10 ữ 11

às
às
às
às
H
às
H
H
H
às
às

4,5 ữ 4,9
0,2 ữ 0,4
0,15 ữ 0,3

20
25
0,2 ữ 0,4
2,54
2,54
2,5
2,25 ữ 2,45
4,5 ữ 4,9

7


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

2.5 Các thông số của tín hiệu hình màu toàn phần
2.5.1. Tín hiệu màu cơ bản:
Tín hiệu màu cơ bản ER, EG, EB tơng ứng với các màu của phần thu (R),
(G), (B).
2.5.2. ánh sáng trắng so sánh.
Khi truyền các tín hiệu màu cơ bản, ánh sáng trắng so sánh thu nhận đợc
có cùng giá trị giống nhau ER = EG = EB. Toạ độ của ánh sáng trắng là:
xc = 0,310; yc = 0,316
2.5.3. Tín hiệu chói.
Tín hiệu chói đợc tạo thành bởi tổng hợp tuyến tính các tín hiệu màu cơ
bản sau khi sửa phi tuyến đó là:
Ey = 0,30 ER + 0,59 EG + 0,11 EB (4)
Trong đó: Ey tín hiệu chói
ER tín hiệu màu đỏ cơ bản

EG tín hiệu màu xanh lục cơ bản
EB tín hiệu màu xanh lam cơ bản
2.5.4. Tín hiệu ở dạng hiệu:
Tín hiệu hiệu (ER - Ey), (EB - Ey) đợc tạo thành từ các tín hiệu màu cơ bản
sau khi đã tìm hiệu chói. Tín hiệu (E R - Ey) đợc truyền với hệ số điều chế m 1 =
0,877 và tín hiệu (EB - Ey) đợc truyền với hệ số điều chế m2 = 0,493.
Hai tín hiệu hiệu (ER - Ey) và (EB - Ey) đợc truyền đồng thời trên mỗi
dòng, nhng thành phần tín hiệu màu (E R - Ey) đợc truyền ngợc pha nhau 180oC
kế tiếp nhau theo dòng.
2.5.5. Lựa chọn tần số sóng mang màu
Xét phổ của tín hiệu hình (hình 1-5).
Xác định tần phổ của tín hiệu hình là xác định các thành phần xoay chiều
của tín hiệu, ứng với các chi tiết lớn của ảnh là các thành phần tần số thấp, ứng
với các chi tiết nhỏ của ảnh là các thành phần tần số cao của tần phổ tín hiệu
hình. Thành phần thấp nhất của tần phổ đợc xác định bằng tần số quét mành.
Việc xác định giới hạn trên của tần phổ đợc xác định bằng các thành
phần tần số cao của tín hiệu tơng ứng với các chi tiết nhỏ nhất cần truyền đi.
Tần số cao nhất của phổ tín hiệu hình phụ thuộc vào số dòng quét.
Để đạt đợc độ rõ càng cao thì số dòng quét càng lớn, dẫn đến độ rộng của
dải tần tín hiệu hình tăng lên. Ngời ta sử dụng phơng pháp quét xen kẽ để
giảm đợc dải tần tín hiệu.
Nếu quét liên tục với tỉ lệ khuôn hình là 4:3 và số ảnh truyền đi trong 1
giây là 25 thì số phần tử ảnh nhiều nhất là :
625 X 4/3 833 phần tử ảnh trong 1 dòng .
625 x 833 x25 13.000.000 phần tử ảnh trong một giây.

8


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Nh vậy tần số cao nhất của tín hiệu hình phải là 13 MHz. Các thiết bị làm
việc với tần số 13 MHz rất phức tạp và đắt nên chỉ đợc dùng chủ yếu vào các
mục đích quan trọng nh y tế, nghiên cứu khoa học v.v.
Để giảm đợc dải tần số của tín hiệu ngời ta dùng phơng pháp quét xen kẽ
( hai bán ảnh chẵn và lẻ), có nghĩa là đã giảm dải tần số của tín hiệu hình
xuống một nửa :
13 Mhz : 2 = 6,5 Mhz
u
fv

fH- fV
fH-2fv
fH -3fV

2fv
3fv
5fv
n fv

fH - nfV

fH

fH + fV

2fH +fV 2fH

2fH +fV

fH -3fV
fH +nfV

3fH
2fH -nfV

2fH +nfV

3fH -nfV

3fH +nfV

f

Hình1-5 Phổ của tín hiệu hình ( khi toàn bộ ảnh là màu đen).
Đặc điểm của phổ tín hiệu hình là giữa các nhóm phổ hài tần số dòng tồn
tại các khoảng trống. Có thể lợi dụng các khoảng trống này để truyền những
tín hiệu khác. Trờng hợp hai tín hiệu có cấu trúc phổ nh nhau nếu bố trí sao
cho các nhóm phổ của tín hiệu thứ hai nằm vào các khoảng trống giữa các
nhóm phổ thứ nhất thì có thể truyền cả hai tín hiệu ấy trên một kênh thông tin
và sau đó tách chúng ra đợc tại phía thu.
Căn cứ vào hình1-5 để ngời ta lựa chọn tần số mang màu: fm.
Nếu fm nằm trong dải tần của E y sẽ gây nhiễu (đỉnh dơng của sóng mang
mầu màn hình sẽ trắng ra và đỉnh âm của sóng mang mầu sẽ làm màn hình
đen lại.
Nếu fm = bất kỳ sẽ sinh ra ô đen, ô trắng chạy chéo màn ảnh.
Nếu fm = n .fH sinh ra ô đen ô trắng chạy dọc.
Nếu fm = (2n +1)fH/2 sinh ra hai ô đen hai ô trắng xen kẽ nhng cứ sau một

mành (bán ảnh) nó lại đổi ngợc lại (do sóng mang mầu đảo pha sau mỗi dòng)
và điều đó đã làm giảm tối thiểu sự gây nhiễu này.
Nh vậy chọn tần số sóng mang màu fm để điều chế với tín hiệu màu và
chính là dịch phổ của tín hiệu màu lên phía tần số cao của tín hiêu chói, đồng
thời phải đảm bảo cho các vạch phổ của hai loại tín hiệu có thể đan vào nhau
mà không trùng pha.

9


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Ey
f

fH
2f
-f
V 3f
fH-3V
V
5f
V
fHfV
V
-nf
nf V
V

f
H

f
fH +
fV
fH
+3fV
fH
+nfV

H

f
(n1)fH

um(f )

nf
H

fh/
2

f

Hình 1-6 Minh hoạ phổ của tín hiệu chói (khi tín hiệu hình là mức
m = (nđen) và tín hiệu cao tầnf1/2)f
màu.

H

Tại máy thu, ngời ta chỉ cần có một bộ lọc đặc biệt (lọc thông dải) là có
thể lọc đợc tín hiệu màu cao tần ra khỏi tín hiệu chói.
Nh vậy khi lựa chọn tần số sóng mang phụ cần phải thoả mãn:
Tần số sóng mang phụ phải ở miền tần số cao của tín hiệu chói vì tần số
sóng mang phụ càng cao, kích thớc chi tiết ảnh nhiễu do nó sinh ra trên ảnh
truyền hình đen trắng càng nhỏ, mắt càng khó phát hiện.
Phải nhỏ hơn tần số cao nhất của phổ tần tín hiệu chói.
Việc ghép phổ các tín hiệu nh vậy có thể tiết kiệm đợc dải thông của tín
hiệu truyền hình tuy nhiên không tránh khỏi sự ảnh hởng lẫn nhau giữa các
loại tín hiệu. Tín hiệu tần số sóng mang phụ fm có thể gây dạng màn lới trên
màn ảnh. Đồng thời tín hiệu chói có thể gây ra hiên tợng sai màu do các thành
phần tần số cao của tín hiệu chói không tách bỏ hoàn toàn ra khỏi tín hiệu
sóng mang mầu bằng các bộ lọc đơn giản.
Để giảm ảnh hởng này có thể:
Chọn tần số mang phụ cao đến mức giá trị cho phép, bởi vì ở miền tần số
càng cao biên độ của thành phần phổ tín hiệu chói càng nhỏ.
Tăng đến mức giá trị cho phép gía trị tín hiệu mầu.
Với cách bố trí tần số nh vậy, các thành phần phổ của tín hiệu chói và phổ
của tín hiệu màu không trùng nhau nên ở phía thu có thể tách riêng chúng.
Nếu dải tần của tín hiệu chói khoảng 6 MHz thì tần số mang phụ chọn
khoảng 4,5 MHz. Chọn tần số mang phụ cao hơn thì các lới nhiễu khó nhận
thấy hơn nhng làm cho phổ tín hiệu mang màu cao tần không nằm gọn trong
phổ của tín hiệu chói, làm mở rộng dải thông của cả hệ thống truyền hình
màu.
Sau khi phân tích kĩ lỡng ngời ta quyết định chọn :
Tần số sóng mang màu cho truyền tín hiệu hiệu màu là:
fm = 4,43361875 MHz 5 Hz
Biểu thức tần số sóng mang màu là:

fm =

f
4n 1
fH + V
4
2

(5)

Trong đó: fH tần số dòng 15625 Hz.
fV tần số mành 50 Hz.
10


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

n = 284.
Từ biểu thức (3) ta có tần số dòng:
fH =

4 fm f v
1135

2

(6)

2.5.6. Tín hiệu sóng mang màu
Tín hiệu sóng mang màu đợc cấu tạo từ hai thành phần màu hiệu (ER Ey) và (EB - Ey) đã đợc điều chế biên độ sóng mang màu có tần số :
fm = 4,43359375 MHz , trong đó thành phần điều biên (E R - Ey), kế tiếp
theo dòng đổi pha nhau 180oC. Tín hiệu mang màu đợc xác định bằng biểu
thức sau:
Em = m2(EB - Ey) sint m1(ER - Ey) cost (7)
Trong đó: = 2fm
m1, m2 là hệ số điều chế.
m1 = 0,877, m2 = 0,493.

11


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Sóng mang f = 4.4359Mhz

Tín hiệu cần gửi đi

Sóng điều biên AM
Sóng mang màu 4.433 MHz

Hình 1-7 Dạng tín hiệu điều biên nén.

Sóngđồng
điều bộ
biênmàu
nén

2.5.7. Xung

Xung đồng bộ màu tạo pha chuẩn cho tín hiệu mang màu và đồng thời
xác định sự đồng bộ của chuyển mạch điện tử thành phần tín hiệu (E R - Ey)
xung đồng bộ màu đợc xác định bằng biểu thức:
Esm = - Asmsint + Asmcost
(8)
Trong đó: Esm : xung đồng bộ màu.
Asm : biên độ của các thành phần điều chế.
Xung đồng bộ màu ở vai sau xung xoá dòng (theo hình 1- 8).

12


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Biên độ (V)
1

0.3v + 0.03

Xung đồng bộ màu
0.5
Mức đen

t (às)

0

Xung đồng bộ

Hình 1- 8 Xung đồng bộ màu
5.6às +- 0.1

2.26às

Khởi điểm bắt đầu của xung đồng bộ dòng là (5,6 0,1)às. Thời gian
kéo dài của xung đồng bộ màu là 2,26 às tơng ứng với (10 1) chu kỳ dao
động sóng mang màu. Biên độ xung đồng bộ màu 0,3 V đđ 0,03 V. Xung
đồng bộ màu không có trong xung cân bằng sau và xung đồng bộ mành. Các
hiệu của biên độ Esm ở các dòng nối tiếp nhau không vợt quá 5% biên độ tín
hiệu cao nhất.
2.5.8. Độ rộng kênh truyền - đặc tuyến tần số kênh truyền
Dải tần phục vụ cho truyền tín hiệu vô tuyến truyền hình màu toàn phần
gọi là kênh (channel). Độ rộng kênh ở các hệ khác nhau sẽ không giống nhau.
Độ rộng kênh hệ PALD/K là 8 MHz.
Đặc tuyến kênh truyền đợc biểu thị ở hình 1-9
m1(E r -Ey)
m2 ( Eb -Ey)

Biên độ

fm (sóng mang màu)

ft

205,75 Mhz

Hình 1 - 9 Đặc tuyến tần số kênh truyền hệ PALD/K kênh 9

13


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

A : Bắt đầu kênh
B : Kết thúc kênh
F = AB = 8 MHz
F = 8 MHz
c : Phần dốc lên của chặn biên dới c = 0,5 MHz
d : Phần d của giải biên dới
d = 0,75 MHz
e : Dải tần truyền tín hiệu hình
e = 6 MHz
g : Phần dốc xuống của dải tần
g = 0,5 MHz
h : Dải để truyền tiếng
h = 0,25 MHz
F = c + d + e + g + h
= 0,5 + 0,75 + 6 + 0,5 + 0,25 = 8 MHz
fmh : Tần số sóng mang hình
fmh = A + c + d = A + 1,25 MHz
ft : Tần số sóng mang tiếng
ft = B - h = B - 1,25 MHz
i Khoảng cách giữa sóng mang hình và sóng mang tiếng
i = F - (c+d+h) = 8 - (0,5 + 0,75 + 0,25)
i = 8 - 1,5 = 6,5 MHZ

fm : tần số sóng mang màu; fm = 4,43 MHZ
m1 [ Er - Ey] cost tín hiệu mang màu đỏ đã đợc điều chế.
m2 [EB - Ey] sint tín hiệu mang màu xanh lam đã đợc điều chế.
Cả hai tín hiệu này đều nằm trong phổ tần của kênh đen trắng và nh thế
đã thực hiện đợc sự kết hợp giữa truyền hình đen trắng và truyền hình màu.
Hình đen trắng
Phát hình đen trắng
(chỉ có Ey)

Hình đen trắng
TV đen trắng

TV màu
Hình màu
Phát hình màu
Ey
Hình
Er1-Ey
-10 Tính tơng thích giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng.
Eb-Ey
Hình đen trắng

14


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

III. Phân bố các kênh truyền hình:

3.1. Phân bố các kênh theo OIRT
Dải tần I: 48 . 56 MHz
Dải tần II: 58 . 66 MHz và 76 . 100 MHz.
Dải tần III: 174 . 230 MHz
Dải tần IV: 470 606 MHz
Dải tần V: 606 960 MHz
Giữa dải tần I và II của OIRT, tấn số từ 66 73 MHz đợc quy định dùng
cho các máy phát thanh UKW
Bảng 1.2 là tập hợp các tiêu chuẩn truyền hình trên thế giới.
Bảng 1.2: Các tiêu chuẩn truyền hình trên thế giới
Ký hiệu
các tiêu
chuẩn
truyền
hình

1
A
B
C
D
E
G
H
I
K
K1
L
M

N

Số
dòng

Dải thông
của mỗi
kênh
(MHz)

Dải thông
của tín hiệu
hình
(MHz)

Khoảng cách
từ tải tần hình
đến tải tần
tiếng
(MHz)

Độ rộng
của biên
tần cụt
(MHz)

Loại
điều chế
hình

Loại điều
chế tiếng

2
405
625
625
625
819
625
625
625
625
625
625
525
625

3
5
7
7
8
14
8
8
8
8
8
8

6
6

4
3
5
5
6
10
5
5
5,5
6
6
6
4,2
4,2

5
-3,5
+5,5
+5,5
+6,5
+11,15
+5,5
+5,5
+6
+6,5
+6,5
+6,5

+4,5
+4,5

6
0,75
0,75
0,75
0,75
2
0,75
0,75
1,25
0,75
1,25
1,25
0,75
0,75

7
+AM
-AM
+AM
-AM
+AM
-AM
-AM
-AM
-AM
-AM
+AM

-AM
-AM

8
AM
FM
AM
FM
AM
FM
FM
FM
FM
FM
AM
FM
FM

A: Tiêu chuẩn của Anh 405 dòng.
B: Tiêu chuẩn của các nớc Tây Âu hệ 625 dòng (CCIR)
C: Tiêu chuẩn của Bỉ 625 dòng.
D: Tiêu chuẩn của các nớc XHCN 625 dòng (OIRT).
E: Tiêu chuẩn của Pháp 819 dòng.

15


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

Bảng 1.3: Phân bố tải tần hình và tải tần tiếng theo OIRT
Kênh số
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12

Tải tần hình
(MHz)
49,75
59,25
77,25
88,25
93,25
175,25
183,25
191,25
199,25
207,25
215,25
223,25

Tải tần tiếng
(MHz)
56,25
65,75
83,75
91,75
99,75
181,75
189,75
197,75
205,75
213,75
221,75
229,75

Dải tần
I
II

III

Dải thông của mỗi kênh theo OIRT là 8 MHz và khoảng cách giữa tải tần
hình và tiếng là 6,5 MHz (tiêu chuẩn D, bảng 1.2). Các kênh tải tần hình và
tiếng ở dải tần IV, V của OIRT đợc quy định nh sau:
Bảng 1.4: Kênh và tải tần hình và tải tần tiếng dải tần IV, V của OIRT
Kênh Tải tần hình
số
(MHz)
21

471,25
22
479,25
23
489,25
24
495,25
25
503,25
26
511,25
27
519,25
28
527,25
29
535,25
30
543,25
31
551,25
32
559,25
33
567,25
34
575,25
35
583,25
36

591,25
37
599,25
38
607,25
39
615,25

Tải tần tiếng
(MHz)
477,75
485,75
493,75
501,75
509,75
517,75
525,75
533,75
541,75
549,75
557,75
565,75
573,75
581,75
589,75
597,75
605,75
613,75
621,75

Kênh
số
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70

Tải tần
Tải tần tiếng
hình (MHz)
(MHz)
719,25
725,75
727,25
733,75

735,25
741,75
743,25
749,75
751,25
757,75
759,25
765,75
767,25
773,75
774,25
781,75
782,25
789,75
790,25
797,75
798,25
805,75
807,25
813,75
815,25
821,75
823,25
829,75
831,25
837,75
839,25
845,75
847,25
853,75

855,25
861,75
863,25
869,75
16


Đồ án tốt nghiệp
Kênh Tải tần hình
số
(MHz)
40
623,25
41
631,25
42
639,25
43
647,25
44
655,25
45
663,25
46
671,25
47
679,25
48
687,25
49

695,25
50
703,25
51
711,25

máy phát hình điều chế trung tần

Tải tần tiếng
(MHz)
629,75
637,75
645,75
653,75
661,75
669,75
677,75
685,75
693,75
701,75
709,75
717,75

Kênh
số
71
72
73
74
75

76
77
78
79
80
81

Tải tần
Tải tần tiếng
hình (MHz)
(MHz)
871,25
877,75
879,25
885,75
887,25
893,75
895,25
901,75
903,25
909,75
911,25
917,75
919,25
925,75
927,25
933,75
935,25
941,75
943,25

949,75
951,25
957,75

3.2. Phân bố các kênh theo CCIR.
Các kênh, tải tần hình và tiếng theo tiêu chuẩn CCIR cho trong bảng 1.5.
Bảng 1.5: Kênh, tải tần hình và tiếng theo CCIR.
Kênh số
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11

Tải tần hình (MHz)
41,25
48,25
55,25
62,25
175,25
182,25
189,25
196,25
203,25

210,25
217,25

Tải tần tiếng (MHz)
46,75
53,75
60,75
67,75
180,75
187,75
194,75
201,75
208,75
215,75
222,75

Dải thông của mỗi kênh theo CCIR là 7 MHz và khoảng cách giữa tải tần
hình và tiếng là 5,5 MHz
3.3. Phân bố các kênh theo FCC
Bảng 1.6: Kênh, tải tần hình và tiếng theo FCC
Kênh số
2
3
4
5
6
7

Tải tần hình (MHz)
55,25

61,25
76,25
77,25
83,25
175,25

Tải tần tiếng (MHz)
59,75
65,75
71,75
81,75
87,75
179,75
17


Đồ án tốt nghiệp
8
9
10
11
12
13

máy phát hình điều chế trung tần

181,25
187,25
193,25
199,25

205,25
211,25

185,75
191,75
197,75
203,75
209,75
215,75

Dải thông của mỗi kênh theo FCC là 6MHz và khoảng cách giữa tải tần
hình và tiếng là 4,5 MHz.

18


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

chơng II:
máy phát hình và phơng pháp điều chế
i. mở đầu

Tín hiệu hình và tín hiệu tiếng sau khi đợc gia công ở trung tâm kĩ thuật và
đợc truyền dẫn bằng cáp hoặc vi ba đa tới đầu vào của máy phát hình. Hai tín
hiệu này vào máy phát hình tiếp tục đợc sửa, bù để bảo đảm chất lợng theo
đúng tiêu chuẩn, rồi đợc khuếch đại đủ mức cần thiết để điều chế sóng mang
cao tần của kênh phát (cao tần hình và cao tần tiếng). Sau đó tín hiệu cao tần
hình và cao tần tiếng cần truyền cùng đa vào bộ trung hợp và lọc thông dải

(Filterdiflexer), rồi qua fiđơ tới tới anten bức xạ vào không trung. Nh vậy máy
phát hình là thiết bị vô tuyến điện truyền hình ảnh và tiếng nói bằng phơng
pháp bức xạ sóng cao tần vào trong không gian.
ii. phân loại máy phát hình

Mỗi máy phát hình chỉ phát đợc một kênh nhất định. Máy phát hình dải tần
VHF (Very High Frequency) đợc sản xuất các loại từ kênh 1 đến kênh 12 (hệ
OIRT - PALD/K). Máy phát hình UHF (Ultra High Frequency) đợc sản xuất các
loại từ kênh 21 đến kênh 69 (hệ OIRT và CCIR). Với tiến bộ phát triển ngày
càng nhanh của kỹ thuật điện tử và tin học, máy phát hình ngày càng đợc cải
tiến để có chất lợng và độ tin cậy cao, khai thác và quản lý vận hành thuận
tiện. Máy phát hình theo các quan điểm kỹ thuật đợc chia ra các loại:
1. Máy phát hình gồm hai phần phát tiếng và phát hình riêng rẽ kể cả fiđơ,
anten chỉ chung trên một tháp anten. Các khối chức năng của máy chủ yếu đợc thiết kế bằng đèn điện tử. Điều chế sóng mang thờng ở mức lớn. Máy phát
hình loại này thuộc thế hệ đầu những năm 50.
2. Máy phát hình và phát tiếng có cùng chủ sóng gốc, sau đó phách ra tần
số mang hình, mang tiếng, điều chế sóng mang ở mức lớn. Các phần tử tích
cực của máy ở các tầng công suất nhỏ là bán dẫn, phần kích, công suất cao
tần, điều chế là đèn điện tử. Sóng mang đợc điều chế ở tại tần số kênh phát.
Máy phát hình loại này thuộc đời trung sản xuất những năm sáu mơi.
3. Máy phát hình điều chế ở mức công suất nhỏ tại tần số trung tần. Các
loại máy phát hình này thuộc thế hệ mới. Phần lớn các mạch đợc thiết kế bằng
các phần tử tích cực là vi mạch, bán dẫn, kể cả tầng công suất. Chỉ những máy
phát hình công suất lớn (từ 10 kW trở lên) tầng công suất bằng đèn điện tử.
Cao tần hình và cao tần tiếng đợc phối hợp ở mức công suất lớn tại bộ trung
hợp (Filterdiflexer). (Hình 2-1)
4. Máy phát hình phối hợp cao tần hình và tiếng ở mức công suất nhỏ (cỡ
mW), sau đó cùng chung các tầng khuếch đại cao tần cho tới công suất ra.
Loại này thuộc thế hệ mới và chỉ ở máy phát có công suất nhỏ. (Hình 2-2)
iii . sơ đồ khối máy phát hình

Nh đã nêu trong phần II về phân loại máy phát hình, trong phần này ta chỉ
khảo sát hai loại đặc trng. Máy phát công suất lớn điều chế trung tần riêng và
máy phát hình công suất nhỏ điều chế trung tần chung.

19


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

3.1 Máy phát hình công suất lớn điều chế trung tần riêng
3.1.1. Sơ đồ khối
Hình 2 - 1. Sơ đồ khối máy phát hình công suất lớn điều chế trung tần
riêng
3.1.2. Chức năng các khối
1 - Khối xử lý tín hiệu hình.
Sửa méo tuyến tính, méo vi sai biên độ, méo vi sai pha, sửa xung đồng
bộ màu khuếch đại đủ mức và đúng cực tính điều chế.
2 - Điều chỉnh biên độ từng khoảng tần số trong băng tần tín hiệu hình.
3 - Khối điều chế trung tần hình (điều chế AM).
4 - Bộ tạo dao động điều hoà chuẩn 38.9 MHz.
5 - Khối lọc thông dải trung tần hình.
6 -Khối khuếch đại trung tần hình và tự động điều chỉnh hệ số khuếch đại
AGC.
7 - Khối xử lý tín hiệu trung tần hình.
8 -Khối tạo dao động chuẩn và cài đặt tần số kênh phát (fmh + 38,9 MHz).
9 - Khối trộn tần hình.
10 - Bộ lọc thông dải cao tần hình.

11 - Các tầng khuếch đại cao tần hình (tiền khuếch đại, khuếch đại
đệm, khuếch đại công suất).
12 - Phối hợp trở kháng và điều chỉnh độ sâu điều chế tiếng.
13 - Khối lọc tần thấp tiếng.
14 - Khối sửa tín hiệu tiếng.
15 - Khối điều chế FM trung tần tiếng.
16 - Khối chia tần số.
17 - Mạch so sánh pha trong bộ (PLL) phase -lock -loop.
18 - Mạch chia tần số và cài đặt tần số điều chế FM tiếng.
19 - Khối khuếch đại trung tần tiếng.
20 - Khối trộn tần tiếng.
21 -Khối lọc cao tần tiếng.
22 -Khuếch đại cao tần tiếng.
23 - Bộ trung hợp và lọc thông dải.
24 - Trích đo công suất và trích đo phản xạ.
25 - Fidơ dẫn sóng.
26 - Anten phát.
27 Khối chỉ thị.
28 - Hệ thống làm mát .
29 - Khối khống chế bảo vệ.
30 - Khối nguồn ổn áp.

20


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

3.1.3. Một số đặc điểm của loại máy phát công suất lớn điều chế chung

tần riêng.
- Ngời ta gọi là loại máy phát công suất lớn điều chế trung tần riêng
chính là ở điều chế trung tần hình riêng, trung tần tiếng riêng, sau đó đợc trộn
tần riêng và đợc đa qua các tầng khuếch đại, khuếch đại công suất riêng biệt,
cuối cùng cao tần hình và cao tần tiếng đợc cộng với nhau qua bộ trung hợp và
lọc thông dải và đa ra ăng ten qua đờng cáp dẫn sóng (phi đơ).
- Sóng mang hình cao tần, sóng mang cao tần tiếng đợc điều chế riêng và
qua các tầng khuếch đại riêng. Do đó các tầng khuếch đại âm không cần thiết
phải có một dải thông rộng chế độ khuếch đại là tuyến tính và mạch khuếch
đại tín hiệu cao tần hình cũng không đòi hỏi băng tần rộng nh máy phát hình
điều chế trung tần chung. tuy nhiên giá thành của bộ trung hợp rất đắt và đây
chính là nhợc điểm của loại máy này.
3.2 Máy phát hình điều chế ở mức công suất nhỏ điều chế trung tần
chung.
3.2.1. Sơ đồ khối
Hình 2 - 2. Sơ đồ khối máy phát hình điều chế ở mức công suất thấp
điều chế trung tần chung.
Sơ đồ khối (hình 2 - 2) này cho các loại máy phát hình sản xuất hiện
nay thuộc thế hệ mới, sóng mang điều chế ở mức công suất thấp tại tần số
trung tần.
3.2.2. Các khối chức năng
1 - Khối xử lý tín hiệu hình làm nhiệm vụ sửa méo tuyến tính, méo vi
sai biên độ, méo vi sai pha, sửa xung đồng bộ màu khuếch đại đủ mức và
đúng cực tính điều chế.
2 - Điều chỉnh biên độ từng khoảng tần số trong băng tần tín hiệu hình.
3 - Khối điều chế trung tần hình (điều chế AM).
4 - Bộ tạo dao động điều hoà chuẩn 38.9 MHz.
5 - Khối lọc thông dải trung tần chung.
6 -Khối khuếch đại trung tần chung và tự động điều chỉnh hệ số khuếch
đại AGC.

7 - Khối xử lý hiệu trung tần.
8 -Khối tạo dao động chuẩn và cài đặt tần số kênh phát (fmh + 38,9 MHz).
9 - Khối trộn tần tạo tần số sóng mang kênh phát.
10 - Bộ lọc thông dải cao tần.
11 - Các tầng khuếch đại cao tần.
12 - Phối hợp trở kháng và điều chỉnh độ sâu điều chế tiếng.
13 - Khối lọc tần thấp tiếng.
14 - Khối sửa tín hiệu tiếng.
15 - Khối điều chế FM trung tần tiếng .
16 - Khối chia tần số.
17 - Mạch so sánh pha trong bộ (PLL) phase -lock -loop.
18 - Mạch chia tần số và cài đặt tần số điều chế FM tiếng.
19 -Bộ lọc thông dải (lọc hài).
21


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

20 - Trích đo công suất và trích đo phản xạ.
21 - Fidơ dẫn sóng.
22 - Anten phát.
23 - Khối chỉ thị .
24 - Hệ thống làm mát .
25 - Khối khống chế bảo vệ.
26 - Khối nguồn ổn áp.
3.2.3. Một số đặc điểm của loại máy phát công suất thấp điều chế trung
tần chung:
- Do tín hiệu hình và tín hiệu tiếng cùng điều chế tại tần số trung tần

nên có u điểm nổi bật giá thành hạ vì không mất các tầng khuếch đại cao tần
tiếng riêng và 1 bộ trung hợp giá thành rất cao. Các mạch khuếch đại đòi hỏi
độ tuyến tính rất cao chủ yếu là chế độ A và AB nên hiệu suất không cao
khoảng 20 - 40%.
- Độ bền vững và độ tin cậy cao.
- Nhợc điểm của loại này là các tầng khuếch đại cao tần sau AM ở mức
công suất thấp đồng thời phải thoả mãn vừa khuếch đại sóng mang RF vừa
bảo đảm dải tần tín hiệu hình 6 MHz, vừa đảm bảo dải tần tiếng 20Hz đến
15KHz. Nhiều thành phần phải hiệu chỉnh, điều chỉnh từng phần cục bộ và
tổng thể liên hoàn các tầng khuếch đại để tránh hiện tợng xuyên điều chế giữa
sóng mang mầu và sóng mang tiếng gây ra hiện tợng màn lới trên màn ảnh.
Iv. Lý thuyết điều chế

Khái niệm điều chế sóng điện từ cao tần:
Đó là việc sóng mang cao tần đợc biến điệu theo quy luật của sóng điều
chế sau đó tín hiệu đợc phát đi. Tại nơi thu qua tách sóng tín hiệu điều đợc
khôi phục giống dạng tín hiệu ban đầu.
Sóng điện từ cao tần đợc đặc trng bằng ba thông số: biên độ, tần số và pha.
Nếu thực hiện biến đổi một trong ba thông số đó theo quy luật sóng điều chế
thì ta sẽ có lần lợt là : điều chế biên độ AM, điều chế tần số FM, điều chế PM.
Nói chung, các hệ truyền hình trên thế giới hiện nay đều sử dụng điều biên
(AM) cho điều chế sóng mang hình và điều tần (FM) cho điều chế sóng mang
tiếng. Riêng hệ BBC cổ (405 dòng của Anh) và RTF (819 dòng của Pháp) là
dùng AM cho điều chế sóng mang tiếng. Do đó trong phần này ta xét hai vấn
đề điều biên ở sóng mang hình và điều tần ở sóng mang tiếng.
4.1 Điều chế biên độ AM
4.1.1. Định nghĩa
Điều biên là phơng thức biến đổi biên độ của sóng mang cao tần theo
dạng biên độ của tín hiệu cần truyền. Điều biên trong kỹ thuật vô tuyến điện
đợc ký hiệu là AM.

4.1.2. Các biểu thức AM
Để đơn giản ta giả thiết tin tức us và sóng mang ut là giao động điều hoà
và tần số tin tức biến đổi từ smin ữ smax , góc pha ban đầu của chúng bằng 0 ta
có:
Dạng sóng mang đợc biểu thị bằng công thức:
ut = Ut costt
(1)
22


§å ¸n tèt nghiÖp

tøc.

m¸y ph¸t h×nh ®iÒu chÕ trung tÇn

Trong ®ã Ut : biªn ®é sãng mang.
ωt = 2πft, tÇn sè gãc, ft tÇn sè cña sãng mang.
TÝn hiÖu cÇn truyÒn ®îc biÓu thÞ b»ng c«ng thøc:
us = Us cosωst.
(2)
Trong ®ã US : biªn ®é sãng mang.ωS = 2πfs, tÇn sè gãc, fs tÇn sè cña tin
U®b (tÝn hiÖu ®iÒu biªn) cã d¹ng :
U®b = (Ut + Uscosωst) cosωtt = Ut (1+ m cosωst) cosωtt. (3)
m = US /Ut : hÖ sè ®iÒu chÕ (hay ®é s©u ®iÒu chÕ).
Us
t

TÝn hiÖu cÇn göi ®i
Ut

t

Sãng mang cao tÇn

U®b víi m ≤ 1
Sãng ®iÒu biªn AM

U®b víi m >1
H×nh 2.3 D¹ng sãng ®iÒu biªn
HiÖn tîng qu¸ ®iÒu chÕ AM

t

t

23


Đồ án tốt nghiệp
Us

máy phát hình điều chế trung tần

Xung đồng bộ
Mức đen

Us

Mức trắng

t
Ut

t
Ut

Sóng mang cao tần

t

t
Uđb

Uđb

t

t

t

Hình 2 - 4. Dạng sóng mang hình điều chế biên độ
chếchế
cựcluôn
tính m
dơng
Hệ Điều
số điều
1 AM+
nếu m >1 xảy Điều

ra hiện
quá âm
điềuAMchế tín
chếtợng
cực tính
hiệu lối ra sẽ bị méo trầm trọng hình 2 -3.
4.1.3. Dạng sóng điều biên
Dạng sóng điều biên nh ở hình 2-3 và 2-4.
4.1.4 Điều chế sóng mang hình
Nh đã nêu ở phần trên, sóng mang hình trong máy phát hình đợc điều chế
biên độ. Sóng mang hình đợc xác định bởi:
- Biên độ sóng mang biến đổi theo biên độ tín hiệu hình.
- Tần số sóng mang hình kênh phát ổn định không đợc biến đổi trong
phạm vi cho phép fmh 10-6.
- Công suất danh định và độ sâu điều chế đạt mức tiêu chuẩn.
Điều biên sóng mang hình thực tế có hai loại ứng với từng hệ trên thế
giới:
+ Điều chế dơng - Ký hiệu AM+
+ Điều chế âm - Ký hiệu AM-

24


Đồ án tốt nghiệp

máy phát hình điều chế trung tần

a. Điều chế cực dơng: AM+
Mức cực đại của tín hiệu hình (mức trắng) tơng ứng với mức cực đại của
sóng mang, mức xung đồng bộ ứng với mức cực tiểu của sóng mang. Nh vậy

có nghĩa là tăng dần độ chói tín hiệu hình sẽ tăng dần năng lợng cao tần hình,
giảm dần độ chói của năng lợng phát hình. Năng lợng của sóng mang hình
phát ra tỷ lệ thuận với độ chói của tín hiệu hình. Dạng điều chế loại này ở hình
2-4, loại điều chế này đợc sử dụng cho hệ BBC và RTF.
b. Điều chế cực tính âm: AMMức điện áp cực đại của tín hiệu hình (mức trắng) toàn phần ứng với mức
nhỏ nhất của sóng mang hình, mức xung đồng bộ của tín hiệu hình ứng với
mức cao nhất của sóng mang. Tăng dần độ chói giảm năng lợng phát, giảm độ
chói, tăng năng lợng phát hình. Năng lợng của sóng mang hình phát ra tỷ lệ
nghịch với độ chói của tín hiệu hình toàn phần. Hay nói cách khác, tín hiệu
hình có đặc tính âm là đờng bao điều biên của sóng mang hình. Loại điều chế
này đợc sử dụng rộng rãi cho các hệ truyền hình hiện nay. Dạng điều chế âm ở
hình 2 - 4.
So sánh hai loại điều biên AM- và AM+ của sóng mang hình ta thấy, loại
điều chế biên độ cực tính âm hạn chế đợc các nhiễu (nhiễu công nghiệp của
các động cơ, nhiễu sinh ra từ các phần tử tích cực - ký sinh trong dây chuyền
gia công tín hiệu). Vì ứng với mức năng lợng lớn, biên độ lớn nhất của sóng
mang là vùng có độ chói giảm dần tới mức đen, xung xoá và xung đồng bộ
của tín hiệu hình toàn phần, nên thể hiện trên màn hình (phía thu) đen không
nhìn thấy đợc (theo nguyên lý sinh vật học rõ ràng nhìn vùng tối kém hơn
nhìn miền sáng). Trong khi đó ở điều chế dơng nhiễu sẽ thể hiện ở mức có độ
chói tăng dần của tín hiệu hình. Sóng mang cộng thêm cả nhiễu. Điều chế âm
còn có khả năng tăng thêm công suất hữu ích cho máy phát 30% và đơn giản
đợc phần AGC của máy thu hình.
4. 2 Điều chế tần số - FM
4.2.1. Định nghĩa
Điều chế (FM) là phơng thức truyền tải thông tin vô tuyến bằng cách biến
đổi tần số sóng mang của kênh truyền theo dạng của tín hiệu cần truyền.
4.2.2. Nguyên lý FM
Tín hiệu sóng mang ở dạng điều tần:
a (t) = An cos Fo(t)

(4)
Trong đó: An biên độ sóng mang ở điều tần là hằng số
Fo(t) = t +
(5)
Biến đổi theo thời gian tơng ứng với biến điệu của tín hiệu cần truyền.
Điều tần - FM
(t) = K'b(t)
(6)
K' hệ số điều chế tần số.
b(t) tín hiệu cần truyền.
a(t) = A cos t (sóng mang) = A cos 2fm t. (7)
b(t) = B cos st (tin tức).
F đt = a(t) + K B coss t .
(8)
25