Chương 17 HỆ THỐNG TRUYỀN THÔNG FM
HAI CHIỀU
1. Máy phát radio FM hai chiều:
Hình 5-23 :Sơ đồ khối của máy phát FM hai chiều.
Sơ đồ khối của máy phát FM trực tiếp sử dụng vi mạch tổ hợp
được vẽ trên hình (5-23). Máy phát FM gián tiếp được sử dụng rộng rãi
hơn máy phát FM trực tiếp, vì máy phát FM trực tiếp không có tính ổn
đònh cao. Theo quy đònh của FCC là không sử dụng vòng AFC.
Máy phát có sơ đồ khối như hình (5-23) hoạt động trên băng tần từ
150Khz đến 174Mhz. Bộ chuyển mạch chọn kênh cấp nguồn cho một
Antena
Xtal
f1
Xtal
f2
Xtal
f3
Xtal
f4
Mạch
điều pha
Mạch
nhân x12
Mạch
khuếch đại
Mạch bù
nhiệt độ
Mạch
KĐCS
BPF
Mạch KĐ
âm thanh
Mạch
giới hạn
Mạch
VOX
Electric
PTT
Chuyển
mạch
chọn
kênh
Sóng mang RF
đã điều biến
Sóng mang IF
đã điều biến
Sóng mang chưa
điều biến
Tín hiệu
audio
Microphone
0Mhz
-
3Mhz
150Mhz
-
174Mhz
12,5Mhz
-
14,5Mhz
trong bốn mạch dao động thạch anh hoạt động tại tần số từ 12,5 Mhz đến
14,5Mhz phụ thuộc vào tần số sóng mang phát ra tại ngõ ra cuối cùng của
máy phát.
Mạch điều biến pha sử dụng diode varactor được điều biến với tín
hiệu audio tại ngõ ra của mạch giới hạn. Biên độ của tín hiệu audio được
giới hạn lại sao cho máy phát không vượt quá mức kích thích sóng mang
IF đã được điều biến sẽ được khuếch đại lên và nhân lên 12 lần để tạo ra
tần số sóng mang RF phù hợp. Tín hiệu RF được khuếch đại lần nữa và
được lọc trước khi truyền đi.
Hình 5-24 : Sơ đồ nguyên lý PTT.
Hoạt động của mạch như sau: Khi nhấn phím của PTT thì chuyển
mạch sẽ nối đất cực Base của Q
1
làm cho Q
2
ngưng dẫn và Q
1
sẽ dẫn. Khi
Q
2
ngưng dẫn thì nguồn cung cấp cấp cho máy phát đồng thời ngắt nguồn
cung cấp cho máy thu. Muốn cho làm việc thì công tắc PTT sẽ mở ra lúc
này Q
1
ngưng dẫn sẽ ngắt nguồn V
cc
cung cấp cho máy phát đồng thời Q
2
dẫn trở lại cấp nguồn cho máy thu, lúc đó máy thu làm việc.
Ngoài những máy phát hiện đại còn được trang bò bộ VOX (Voice
operated transmitter) VOX là một bộ phận hoạt động một cách tự động
khi có âm thanh đưa vào micro, trên mạch VOX có những phím nhấn tự
động. Khi có tín hiệu đưa vào micro thì những phím này tự động đóng lại
và mạch VOX bắt đầu họat động. Máy có trang bò mạch VOX yêu cầu
Q1
Q2
Vcc máy phát
Vcc
Vcc máy thu
PTT hoặc chuyển
mạch VOX
phải có một micro bên ngoài để nhận tín hiệu. Sơ đồ nguyên lý của VOX
tiêu biễu được vẽ trên hình (5-24).
Hoạt động của mạch như sau: nguồn tín hiệu audio đưa vào micro
nằm trong dải tần từ 400Hz đến 600Hz, nguồn tín hiệu này được lọc và
khuếch đại bởi Q
1
, Q
2
, Q
3
. Ngõ ra của Q
3
được chỉnh lưu và điều khiển
bởi Q
4
hoạt động. Khi Q
4
dẫn thì mạch PTT sẽ nối mass và cho phép
máy phát họat động, máy thu ngưng hoạt động. Khi không có tín hiệu
audio vào thì Q
4
ngưng dẫn và PTT hở mạch, không cho phép máy phát
làm việc đồng thời cho phép máy thu hoạt động.
Hình 5-25: Sơ đồ nguyên lý của mạch VOX.
2. Máy thu Radio FM hai chiều:
Sơ đồ khối của máy thu trên hình (5-26) có bốn kênh được tích hợp lại
thành một mạch đặt trong máy thu với bốn mạch dao động riêng biệt. Khi
máy thu hoạt động thì một trong bốn mạch dao động sẽ hoạt động theo
phụ thuộc vào vò trí chuyển mạch chọn kênh. Tần số dao động của mạch
được nhân lên 9 lần. Tín hiệu tại ngõ ra của bộ phận được đưa vào mạch
trộn, tại đây nó phách với tín hiệu RF vào tạo ra tần số trung tần 20Mhz.
Ngõ vào tín hiệu
âm thanh
Q3
Q1
Q2
Q4
Diode chỉnh
lưu
Đến mạch
PTT
Vcc
Loại máy thu này được sử dụng “ low side injection” và tần số dao động
được xác đònh như sau:
Tần số thạch anh =
TansoRF Mhz
20
9
Tín hiệu IF được lọc, khuếch đại, giới hạn lại biên độ và sau đó
được đưa vào mạch tách sóng biến điệu tần số để giải điều biến. Điện áp
ngõ ra mạch tách sóng biến điệu tần số được khuếch và đưa ra loa. Một
loại mạch khuếch đại, nén nhiễu tiêu biểu được vẽ trên hình (5-27).
Mạch nén sẽ bò khóa bởi tín hiệu nhiểu bên ngoài tại ngõ ra của mạch
khuếch đại audio.
Hình 5-26 :Sơ đồ khối của máy thu FM 2 chiều.
Khi máy thu không nhận được tín hiệu RF thì mạch AGC là
nguyên nhân làm tăng độ lợi của mát thu đến giá trò cực đại. Độ lợi máy
thu tăng lên làm cho tín hiệu nhiễu trong máy thu tăng theo, tín hiệu
nhiễu nằm trong dải tần từ 3Khz đến 5Khz. Khi tín hiệu nhiễu đang có
trong máy thu tăng quá mức cho phép, mạch khuếch đại audio sẽ ngưng
BFP
BFP
BFP
BFP
Khuếch
đại IF
Khuếch đại
RF
Khuếch
đại IF
Mạch
trộn
Mạch
nén
Mạch giới
hạn
Mạch nhận
dạng tần số
KĐ âm
thanh
KĐCS âm
thanh
Mạch bù
nhiệt độ
Xtal
f3
Xtal
f2
Xtal
f1
Xtal
f4
Chuyển mạch
chọn kênh
Antena
ï150Mhz
-
174Mhz
20 Mhz
IF
AGC
RF
Loa
hoạt động, máy thu sẽ ngưng hoạt động. Mạch lọc dải thông ngõ vào chỉ
cho phép tín hiệu nhiễu có tần số từ 3Khz đến 5Khz đi qua, tín hiệu nhiễu
này sẽ được khuếch đại và chỉnh lưu. Điện áp ngõ ra mạch chỉnh lưu được
xác đònh dựa theo điều kiện ngắt dẫn của chuyển mạch Q
3
. Khi Q
3
dẫn,
sẽ cấp nguồn cho mạch khuếch đại audio. Khi Q
3
ngưng dẫn sẽ ngắt
nguồn cung cấp cho khuếch đại audio, máy thu sẽ ngưng hoạt động. R
x
là
biến trở điều chỉnh độ nhạy của mạch nén.
Hình 5-27 :Mạch nén.
Ngõ vào
Vcc
Q3
Q2
Q1
Diode chỉnh
lưu
Rx
Đến
mạch
KĐ âm
thanh