Bài giảng Điều chế xung

44

CHƯƠNG 3
ĐIỀU CHẾ
3.1. Định nghĩa
Điều chế là quá trình ghi tin tức vào 1 dao động cao tần để chuyển đi xa nhờ biến đổi
một thông số nào đó (ví dụ : biên độ, tần số, góc pha, độ rộng xung...)
Tin tức gọi là tín hiệu điều chế, dao động cao tần gọi là tải tin. Dao động cao tần mang
tin tức gọi là dao động cao tần đã điều chế.
Có 2 loại điều chế; điều biên và điều tần (gồm điều tần và điều pha).
3.2. Điều biên
•

Điều biên là quá trình làm cho biên độ tải tin biến đổi theo tin tức.

Giả sử tin tức vs và tải tin vt đều là dao động điều hòa:
v S = VS cos ω S t

và

vt = Vt cos ω t t

với ωt >> ωS

Do đó tín hiệu điều biên:
Vdb = (Vt + VS cos ω S t ) cos ω t t

= Vt ( 1 +

VS
cos ω S t ) cos ωt t

Vt

= Vt ( 1 + m cos ω S t ) cos ωt t

(1)

Trong đó: m là hệ số điều chế. Để tín hiệu không bị méo trầm trọng hoặc quá điều chế thì
m ≤1
→ vdb = Vt cos ωt t +

m
m
Vt cos( ωt − ωs )t + Vt cos( ωt + ωs )t
2
2

Vđb

t

vdb

Hình 3.1. Đồ thị thời gian tín hiệu điều biên
Vt
1/2 mVt

1/2 mVt

ωt - ωs

ωt

ωt + ωs

Hình 3.2 Phổ tín hiệu điều biên

ω


45

Phổ của tín hiệu điều biên có dạng như hình 3.2.

ω S min ÷ ω S max thì phổ của tín hiệu điều biên có

Khi tín hiệu điều chế có phổ biến thiên từ
dạng như hình 3.3

Vđb

Vt

ωt-ωsmax ωt-ωsmin

ωt

ωt+ωsmin ωt+ωsmax

ω

Hình 3.3 Phổ của tín hiệu điều biên
•

Quan hệ năng lượng trong điều biên:

Công suất tải tin là công suất bình quân trong 1 chu kỳ của tải tin:
P~t = I hd2 R =

Tương tự:

P~bt ∼

Vhd2
1 1
=
R
RT

∫

=> P~t ~

Vt 2
2

T

0

Vt 2 sin 2 ωdt =

Vt 2
2R

1 mVt 2 1 2 Vt 2 m 2
(
) = m
=
P∼t
2 2
4
2
4

Công suất của tín hiệu đã điều chế biên là công suất bình quân trong một chu kỳ của tín hiệu
điều chế:

P~ db = P~ t + 2 P~ bt

m2
= P~ t ( 1 +
)
2

m càng lớn thì P~đb càng lớn
Khi m = 1 → P~ db =

3P~ t
1
và → P~ bt = P~ t

2
4

Từ biểu thức (1) suy ra:
Vđbmax = Vt (1+m)
Do đó
•

P~ max ∼

1
(1 + m) 2 Vt 2
2

Các chỉ tiêu cơ bản của dao động đã điều biên

3.2.1 Hệ số méo phi tuyến


46

K=

I 2 (ω t ± 2ω s ) + I 2 (ω t ± 3ω s ) + ...
I (ω t ± ω s )

I (ω t ± nω S ) (n ≥ 2 ): Biên độ dòng điện ứng với
hài bậc cao của tín hiệu điều chế.

It

I (ω t ± ω S ) : Biên độ các thành phần biên tần

A

Trong đó: It : biên độ tín hiệu ra
VS : giá trị tức thời của tín hiệu vào
A : giá trị cực đại

B

B : tải tin chưa điều chế

V
Hình 3.4. Đặc tính điều chế tĩnh
Đường đặc tuyến thực không thẳng tạo ra các hài bậc cao không mong muốn. Trong đó
đáng lưu ý nhất là các hài (ω t ± 2ω S ) có thể lọt vào các biên tần mà không thể lọc được. Để
giảm K thì phải hạn chế phạm vi làm việc của bộ điều chế trong địa thẳng của đặc tuyến. Lúc
đó buộc phải giảm hệ số điều chế m.
3.2.2 Hệ số méo tần số
Gọi : mo : hệ số điều chế lớn nhất

m

m : Hệ số điều chế tại tần số đang xét.
Hệ số méo tần số được xác định theo biểu thức :

M =

mo

Hoặc MdB = 20lgM
m

m0

m

Để đánh giá độ méo tần số này, người ta căn
cứ vào đặc tuyến biên độ và tần số:
m = f(Fs)
Vs = cte
•

Fs

Hình 3.5. Đặc tính biên độ tần số

Phương pháp tính toán mạch điều biên :

Hai nguyên tắc xây dựng mạch điều biên :
- Dùng phần tử phi tuyến công tải tin và tín hiệu điều chế trên đặc tuyến của phần tử
phi tuyến đó.
- Dùng phân tử tuyến tính có tham số điều khiển được. Nhân tải tin và tín hiệu điều
chế nhờ phân tử tuyến tính đó.


47

3.2.3 Điều biên dùng phân tử phi tuyến
Phần tử phi tuyến được dùng để điều biên có thể là đèn điện tử, bán dẫn, các đèn có

khí, cuộn cảm có lõi sắt hoặc điện trở có trị số biến đổi theo điện áp đặt vào. Tùy thuộc vào
điểm làm việc được chọn trên đặc tuyến phi tuyến, hàm số đặc trưng của phần tử phi tuyến có
thể biểu diễn gần đúng theo chuỗi Taylo khi chế độ làm việc của mạch là chế độ A (θ =
180o) hoặc phân tích theo chuỗi Fourrier khi chế độ làm việc của mạch có góc cắt θ< 180o (
chế độ AB, B, C)
D

♠ Trường hợp 1: ĐIỀU BIÊN Ở CHẾ ĐỘ A
θ = 180o
Vt

Mạch làm việc ở chế độ A nếu thỏa mãn điều kiện:

Vt + Vs < E o

(*)

Khai triển dòng iD theo chuỗi Taylor:

i D = a0 + a1v D + a 2 v D2 + a3 v D3

+

(1 )

Với vD : điện áp trên Diode D và trên tải Rt
Với:

Rt

CS

EO

Vs

vD = Eo + Vtcosωt t+ Vscosωst

Hình 3.6. Mạch điều chế dùng diode

iD

ωS
2ωS
3ωS

iD

vD
E0

vD

t

ωt - 3ωS
ωt - 2ωS
ωt - ωS
ωt
ωt + ωS

ωt + 2ωS
ωt + 3ωS

2ωt - 2ωS
2ωt - ωS
2ωt
2ωt + ωS
2ωt + 2ωS

t

Hình 3.7. Đặc tuyến của diode và đồ thị
thời gian của tín hiệu vào ra

Hình 3.8. Phổ tín hiệu điều biên
khi làm việc ở chế độ A


48

Thay vD vào biểu thức (1) ta nhận được :
iD = a1(E0 + Vtcosωtt + Vscosωst) + a2 (E0 + Vtcosωtt + Vscosωst)2 +
+ a3( E0 + Vtcosωtt + Vscosωst )3 +.....

(2)

Khai triển (2) và bỏ qua các số hạng bậc cao n ≥ 4 sẽ có kết quả mà phổ của nó được biểu
diễn như hình 3.8.
Khi a3 = a4 = a5 =.....a2n+1 = 0 (n = 1,2,3) nghĩa là đường đặc tính của phần tử phi tuyến là
1 đường cong bậc 2 thì tín hiệu điều biên không bị méo phi tuyến.

Để thỏa mãn điều kiện (*) mạch làm việc chế độ A thì m phải nhỏ và hạn chế công suất
ra. Chính vì vậy mà người ta rất ít khi dùng điều biên chế độ A.
♠ Trường hợp 2: ĐIỀU BIÊN CHẾ ĐỘ AB, B hoặc C

θ < 180o

Khi θ < 180o, nếu biên độ điện áp đặc vào diode đủ lớn thì có thể coi đặc tuyến của nó là
một đường gấp khúc.
Phương trình biểu diễn đặc tuyến của diode lúc đó :
iD =

0

= SvD

khi vD ≤ 0
khi vD > 0

S : Hỗ dẫn của đặc tuyến

Chọn điểm làm việc ban đầu trong khu tắt của Diode (chế độ C).

iD

iD

vD

Eo

ωt
vD

D
Vt

Rt

CS

- +
EO
ωt
Hình 3.10. Đặc tuyến của diode và đồ thị
của tín hiệu vào ra khi làm việc ở chế độ C

Vs

Hình 3.9. Mạch điều chế dùng Diode


49

Dòng qua diode là 1 dãy xung hình sine, nên có thể biểu diễn iD theo chuỗi Fourier
như sau :
iD = I0 + i1 + i2 + in +
= Io + I1cosωtt + I2cos2ωtt + I3cos3ωtt + .......+ Incosnωtt

(3)

I0 : thành phần dòng điện một chiều.
I1: biên độ thành phần dòng điện cơ bản đối với tải tin
I2, I3.....In : biên độ thành phần dòng điện bậc cao đối với tải tin
I0, I1 I3.....In : được tính toán theo biểu thức của chuỗi Fourrier :
I0 =
I1 =

1

θ

π∫

i D . dω t t

2

i D . cos ω t t.dω t t

c

θ

π∫

c

(4)

.....................

2 θ
I n = ∫ i D cos nω t t.dω t t

π

c

Theo biểu thức (*) ta có thể viết :
iD = S.vD = S( -E0 + VScosωst + Vtcosωtt )

(5)

Khi ωtt = θ thì iD = 0 :
0 = S.vD = S( -E0 + VScosωst + Vtcosθ )

(6)

Lấy (5) - (6) =>
i D = SVt ( cos ωt t − cos θ )
2 θ
SVt ( cos ωt t − cos θ ). cos ωt t . dωt t
π ∫o
θ
2
⎡1 + cos 2ωt t
⎤
= ∫ SVt .⎢
− cos θ. cos ωt t ⎥ dωt t
2
π0

⎣
⎦
I1 =

θ
⎞
⎛1
⎜ θ + sin 2ωt t − cos θ. sin ωt t θ ⎟
0 ⎟
⎜2
4
0
⎠
⎝
SV
2 SVt 1
1
1
=
( θ − sin 2θ ) = t ( θ − sin 2θ )
4
2
π 2
π
SV
1
i1 = t ( θ − sin 2θ ) cos ωt t
π
2

2 SVt
=
π

Vậy

i1 =

SVt
π

1
( θ − sin 2θ ) cos ωt t
2

Ở đây θ được xác định từ biểu thức (6) : cos θ =

− E o + Vs . cos ω s t E o − Vs . cos ω s t
=
Vt
Vt

(7)
(8)

Từ biểu thức (7) và (8) biên độ của thành phần dòng điện cơ bản biến thiên theo tín hiệu điều
chế (Vs).


50

3.2.4 Điều biên dùng phân tử tuyến tính có tham số thay đổi
Đây là quá trình nhân tín hiệu dùng bộ nhân tương tự
E0

vS(t)

~

=

vđb

K=1

~
vt(t)

Hình 3.11. Mạch điều biên dung phần tử tuyến tính
vđb = (Eo + VS.cosωst) . Vt.cosωtt
vđb = EoVt.cosωtt +
•

Vt .Vs
V .V
cos (ωt + ωS) t + t s cos (ωt - ωs) t
2
2

Các mạch điều biên cụ thể :

a. Điều biên cân bằng dùng diode
D1

i1
i = i1 - i2

Cb
vS

vdB
Cb

D2

i2

EO
vt
Hình 3.12. Mạch điều chế cân bằng dùng diode
Điện áp đặt lên D1, D2 :

⎧v1 = VS cos ω s t + Vt . cos ωt t
⎨
⎩v2 = −VS cos ω s t + Vt . cos ωt t

(1)

Dòng điện qua diode được biểu diễn theo chuỗi Taylo :

⎧⎪i1 = ao + a1v1 + a2 v12 + a3 v13 + ...
⎨
⎪⎩i2 = ao + a1v2 + a2 v22 + a3 v23 + ...
Dòng điện ra : i = i1 - i2

(2)
(3)

Thay (1), (2) vào (3) và chỉ lấy 4 vế đầu ta nhận được biểu thức dòng điện ra :
i = A cos ωst + B cos 3ωst + C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]
+ D [cos (2ωt + ωs) t + cos (2ωt - ωs) t]

(4)


51

⎧
⎛
VS2 ⎞
2
⎟
⎪ A = VS ⎜⎜ 2a1 + 3a3Vt + a3
2 ⎟⎠
⎪
⎝
Trong đó : ⎨
a3VS2
Vt
⎪

⎪⎩ B = 2 , C = 2a 2VS Vt , D = 3a3VS 2

ωs

ωt-ωs ωt ωt+ωs

3ωs

2ωt-ωs 2ωt 2ωt+ωs

Hình 3.13. Phổ tín hiệu điều biên cân bằng
b. Mạch điều biên cân bằng dùng 2BJT

VCC

vt

VS

vdb

Hình 3.14. Mạch điều biên cân bằng dùng 2 BJT
Kết quả cũng tương tự như trường hợp trên.
c. Mạch điều chế vòng

D1
D3

Cb
vS

vdb

D4
D2

Cb

D
4

~
Vt

Hình 3.15. Mạch điều chế vòng
Gọi : iI là dòng điện ra của mạch điều chế cân bằng gồm D1, D2
iII là dòng điện ra của mạch điều chế cân bằng gồm D3, D4
ωt - ωs

ωt + ωs

ωt


52

Theo công thức (4) ở mục trên (điều biên cân bằng dùng diode) ta có được biểu thức tính iI :
iI = A cosωst + B cos 3ωst + C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]
+ D [cos (2ωt + ωs) t + cos (2ωt - ωs)
Ta có :

iII = iD3 - iD4

(*)
(1)

Trong đó :

i D3 = a o + a 1 v 3 + a 2 v 32 + a 3 v 33 + ...
i D4 = a o + a 1 v 4 + a 2 v 42 + a 3 v 43 + ...

(2)

Với v3, v4 là điện áp đặt lên D3, D4 và được xác định như sau :
v 3 = −V t cos ω t t − V s cos ω s t
v 4 = −V t cos ω t t + V s cos ω s t

(3)

Thay (3) vào (2) và sau đó thay vào (1), đồng thời lấy 4 vế đầu ta được kết quả :
iII = - A cosωst - B cos 3ωst + C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]
- D [cos (2ωt + ωs) t + cos (2ωt - ωs) t]

⇒

idB = iI + iII = 2C [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]

(4)

Vậy : mạch điều chế vòng có thể khử được các hàm bậc lẻ của ωs và các biên tần của

2ωst, do đó méo phi tuyến rất nhỏ.
3.3. Điều chế đơn biên
3.3.1. Khái niệm

Phổ tín hiệu đã điều biên gồm tải tần và hai dải biên tần, trong đó chỉ có các biên tần
mang tin tức. Vì hai dải biên tần mang tin tức như nhau (về biên độ và tần số) nên chỉ cần
truyền đi một biên tần là đủ thông tin về tin tức, còn tải tần thì được nén trước khi truyền đi.
Quá trình đó gọi là điều chế đơn biên.
Ưu điểm của điều chế dơn biên so với điều chế hai biên :
- Độ rộng dải tần giảm đi một nửa.
- Công suất phát xạ yêu cầu thấp hơn với cùng một cự ly thông tin.
- Tạp âm đầu thu giảm do dải tần của tín hiệu hẹp hơn,
Biểu thức của điều chế đơn biên :Vđb (t) = Vt .
m : hệ số nén tải tin,

m=

m
. cos (ωt + ωs) t
2

VS
, m có thể nhận giá trị từ 0 → ∞
Vt


53

3.3.2. Các phương pháp điều chế đơn biên

3.3.2.1. Điều chế theo phương pháp lọc
ft2 ± (ft1 + fS)
vS(t)

ĐCCB1

ft1 ± fS

LỌC1

ft1 + fS

LỌC2

ĐCCB1

ft1

ft2 + ft1 + fS

ft2

Dao động

Dao động

Hình 3.17. Sơ đồ khối mạch điều chế theo phương pháp lọc
V1

0

V2

fsmin

fsmax

f

ft1

2fmin
0
f1-fmax

f1-fmin

f1+fmin

f1+fma

f1+fmin

f1+fmax

f

V3

0

f

V4
2∆ = 2f1 + 2fmin
f

0
f2 - f1-fmax

f2 - f1-fmin

f2

f2 +f1+fmin

f2 + f1+ fmax

V5

f

0
f2 +f1+fmin

Phổ tín hiệu theo phương pháp lọc

f2 + f1+ fmax


54

∆fs = fsmax - fsmin

Đặt :

ft1 : tần số của tải tần thứ nhất
x=

ft2 : tần số của tải tần thứ hai

f
− f S min
∆f S
: hệ số lọc của bộ lọc.
= S max
ft
ft

Trong sơ đồ khối trên đây, trước tiên ta dùng một tần số dao động ft1 khá nhỏ so với dải
tần yêu cầu ft2 để tiến hành điều chế cân bằng tín hiệu vào vs(t). Lúc đó hệ số lọc tăng lên để
có thể lọc bỏ được một biên tần dễ dàng. Trên đầu ra bộ lọc thứ nhất sẽ nhận được một tín
hiệu có dải phổ bằng dải phổ của tín hiệu vào ∆fs = f smax -f smin, nhưng dịch một lượng bằng
ft1 trên thang tần số, sau đó đưa đến bộ điều chế cân bằng thứ hai mà trên đầu ra của nó là tín
hiệu phổ gồm hai biên tần cách nhau một khoảng ∆f ’ = 2(ft1 + fs min) sao cho việc lọc lấy một
dải biên tần nhờ bộ lọc thứ hai thực hiện một cách dễ dàng.
3.3.2.2. Điều chế đơn biên theo phương pháp quay pha

Tín hiệu ra của 2 bộ điều chế cân bằng:
VCB1 = VCB cosωst cosωtt =

1
VCB [cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]
2

VCB2 = VCB sinωst sinωtt =

1
VCB [- cos (ωt + ωs) t + cos (ωt - ωs) t]
2
vCB1

vS

00

900

Cầu Diode
ĐCCB1

vCB2

00

vt

900

Cầu Diode
ĐCCB2

MẠCH
ĐIỆN
TỔNG
HOẶC
HIỆU

VDB

Hình 3.18. Sơ đồ mạch điều chế đơn biên theo phương pháp pha
Hiệu hai điện áp ta sẽ có biên tần trên :
⇒

VDB = VCB1 - VCB2 = VCB cos (ωt + ωs) t

Tổng hai điện áp ta sẽ có biên tần dưới :
⇒

VDB = VCB1 + VCB2 = VCB cos (ωt - ωs) t

3.4 Điều tần và điều pha


55

3.4.1. Quan hệ giữa điều tần và điều pha
dφ
dt

(1)

v(t) = Vt . cos (ωtt + ϕo) = Vt . cos φ( t )

(2)

ω=
Với tải tin là dao động điều hòa :
Từ (1) rút ra :
t

φ( t ) = ∫ ω( t ).dt + ϕ( t )

(3)

o

Thay (3) vào (2), ta được :
t

v(t) = Vt cos [ ∫ ω (t ).dt + ϕ (t ) ]

(4)

o

Giả thiết tín hiệu điều chế là tín hiệu đơn âm :
vs = Vs cosωst

(5)

Khi điều tần và điều pha thì ω(t) và ϕ (t) được xác định theo các biểu thức :

ω (t) = ωt + Kđt Vs cosωst

(6)

ϕ (t) = ϕo + Kđf Vs cosωst

(7)

ωt : tần số trung tâm của tín hiệu điều tần.
Kđt.Vs = ∆ωm : lượng di tần cực đại
Kđf.Vs = ∆ϕm : lượng di pha cực đại

ω(t) = ωt + ∆ωm cosωst

(8)

ϕ (t) = ϕo + ∆ϕm cosωst

(9)

Khi điều tần thì góc pha đầu không đổi, do đó ϕ(t) = ϕo.
Thay (8), (9) vào (4) và tích phân lên, ta nhận được :

⎛
⎞
∆ωm
vdt ( t ) = Vt cos⎜⎜ ωt t +
sin ωs t + ϕo ⎟⎟

ωS
⎝
⎠

(10)

Tương tự thay ϕ(t) trong (9) vào (4) và cho ω=ω(t) = cte ta có :
vđf(t) = Vt.cos (ωtt + ∆ϕm cos ωst+ϕo)

(11)

Lượng di pha đạt được khi điều pha : ∆ϕ = ∆ϕm cos ωst
Tương tự với lượng di tần :

∆ω =

d∆ϕ
= ∆ϕm ωs.sin ωst
dt

Lượng di tần cực đại đạt được khi điều pha:

∆ω =ωs∆ϕm = ωs.Kđf Vs
Lượng di tần cực đại đạt được khi điều tần:

(12)


56

∆ω =Kđt Vs

(13)

Từ (12) và (13) ta thấy rằng: điểm khác nhau cơ bản giữa điều tần và điều pha là:
- Lượng di tần khi điều pha tỉ lệ với Vs và ωs
- Lượng di tần khi điều tần tỉ lệ với Vs mà thôi.
Từ đó ta có thể lập được hai sơ đồ khối minh họa quá trình điều tần và điều pha:

Tích phân

Điều pha

T/h điều tần

Đạo hàm

Điều tần

T/h điều pha

vS
vS

Hình 3.19. Sơ đồ khối quá trình điều pha và điều tần
3.4.2. Phổ của dao động đã điều tần và điều pha

Trong biểu thức (10), cho ϕo = 0, đặt

∆ϕ m

= M f gọi là hệ số điều tần, ta sẽ có biểu

ωS
vđt = Vt cos [ωtt+ Mf.sin ωtt]

thức điều tần :

(14)

Tương tự, ta có biểu thức của dao động đã điều pha :
vđf = Vt cos [ωtt + M. cos ωtt]

(15)

Trong đó : M = ∆ϕm
Thông thường tín hiệu điều chế là tín hiệu bất kỳ gồm nhiều thành phần tần số. Lúc đó
tín hiệu điều chế tần số và điều chế pha có thể biểu diễn tổng quát theo biểu thức :
Vdt = Vt cos [ωtt +

m

∑ ∆M
i =1

i

cos(ωSit + ϕ i ) ]

Phổ của tín hiệu điều tần gồm có tất cả các thành phần tần số tổ hợp : ωtt +

m

∑µω
i =1

i

Si

Với µi là một số nguyên hữu tỉ; -∞≤ µi ≤ ∞
3.4.3 Mạch điều tần và điều pha

3.4.3.1 Điều tần dùng diode biến dung
CV
C1
RFC

L
Cv

R1

Rv

+

V

C2

VV

Hình 3.20. Mạch điều tần dung Diode biến dung và đặc tuyến của CV


57

L, Cv tạo thành khung cộng hưởng dao động của một mạch dao động
C1 : tụ ngăn DC
C2 : tụ thoát cao tần để ổn định phân cực cho Cv
RFC : cuộn cản cao tần
R1 : trở ngăn cách giữa mạch cộng hưởng và nguồn cung cấp khi Rv thay đổi ( VPC thay đổi (
1
của khung cộng hưởng
CV thay đổi theo làm cho tần số cộng hưởng riêng f =
2π LCV
LCV thay đổi, dẫn đến quá trình điều tần.
3.4.3.2 Điều pha theo Amstrong
vđb1
ĐB1

vđb1

vS

Vt2

Tổng

mVt2

→
v

Vđb2

Di
pha 900

ĐB2
mVt1
Vt1

Vđb2

Hình 3.21. Mạch điều pha theo Amstrong và đồ thị vector của tín hiệu
Tải tin từ thạch anh đưa đến bộ điều biên 1 (ĐB1) và điều biên 2 (ĐB2) lệch pha 90o,
còn tín hiệu điều chế vs đưa đến hai mạch điều biên ngược pha. Điện áp ra trên hai bộ điều
pha :
vđb1 = Vt1 (1 + m cos ωst) cos ωtt
=

Vt1 cos ωt t − mVt1[cos(ωt + ω s )t + cos(ωt + ω s )t ]
2

vđb1 = Vt1 (1 - m cos ωst) sin ωtt
=

Vt 2 sin ωt t − mVt 2 [sin(ωt + ω s )t + sin(ωt + ω s )t ]
2

→

→

→

→

→

Đồ thị véc tơ của tín hiệu V db1 và V db 2 và véc tơ tổng của chúng V = V db1 + V db 2 là
một dao động được điều chế pha và biên độ. Điều biên ở đây là điều biên ký sinh.
Để hạn chế điều biên ký sinh →chọn ∆ϕ nhỏ (∆ϕ< 0,35)
3.4.3.3 Điều tần dùng Transistor điện kháng

Phần tử điện kháng : dung tích hoặc cảm tính có trị số biến thiên theo điện áp điều chế đặt
trên nó được mắc song song với hệ dao động của bộ dao động làm cho tần số dao động thay
đổi theo tín hiệu điều chế. Phân tử điện kháng được thực hiện nhờ một mạch di pha trong
mạch hồi tiếp của BJT. Có 4 cách mắc phân tử điện kháng như hình vẽ.


58

Cách mắc
mạch

Sơ đồ nguyên lý

Đồ thị véc tơ

Tham số tương
đương

_

_
Mạch phân
áp RC

Trị số điện kháng

I

R

_

_

V

I

_

_

VR

_

_

V

RC
S

Ltd =

RC
S

R
ωLS

Ctd =

LS
R

VC

Z = jω

_

Z=-j

C

_
I

R

Mạch phân
áp RL

V

_

I

V

_

L

VR

_

_
I

C

Mạch phân
áp CR

_

_

VL

_
I

VR

_

VC

V

V

Z=-j

R

1
ω `RCS

Ctd = RCS

_
I

Mạch phân
áp LR

L

_

V
R

_

VL

_

V

_
_

I

Z = jω

L

RS

VR
Với mạch phân áp RC ta tính được :
Z=

V
V
(IC = S.VBE ⇒ IC luôn luôn cùng pha với VBE)
=
I S .VBE

Ltd =

L
RS


59

V

Z=

1
S .V .

Nếu chọn
⇒

R+
=

j.ωC
1
R+
j.ωC

1

j.ωC
1
j.ωC

1
1
tương ứng với VBE; R tương ứng với VCB)
<< R (hợp lý vì
jωC
jωC
≅

jωCR
= jXL = jωLtd
S

Với

Ltd =

RC
S

Tham số của điện kháng tương đương phụ thuộc vào độ hỗ dẫn S của BJT.
Điều tần dùng phân tử điện kháng có thể đạt được lượng di tần tương đối là

∆f
khoảng
ft

2%
•

Sơ đồ bộ tạo dao động điều tần bằng phần tử điện kháng phân áp RC :
Cb1
Lc

R

T1

T2
Lk

C

Lgh
Cb3

Cb2

R1

R2

ck

R3

Cb4
VC
C

Hình 3.22. Sơ đồ mạch tạo dao động điều tần phần tử điện kháng phân áp RC
T1 : BJT điện kháng;

T2 : BJT dao động