- 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).. - Điều biên. - Điều biên là quá trình làm cho biên độ tải tin biến đổi theo tin tức.. - ω S Do đó tín hiệu điều biên:. - Đồ thị thời gian tín hiệu điều biên V đb. - ω t - ω s ω t ω t + ω s Hình 3.2 Phổ tín hiệu điều biên. - Phổ của tín hiệu điều biên có dạng như hình 3.2.. - Khi tín hiệu điều chế có phổ biến thiên từ ω S min ÷ ω S max thì phổ của tín hiệu điều biên có dạng như hình 3.3. - Quan hệ năng lượng trong điều biên:. - Công suất của tín hiệu đã điều chế biên là công suất bình quân trong một chu kỳ của tín hiệu điều chế:. - Các chỉ tiêu cơ bản của dao động đã điều biên 3.2.1 Hệ số méo phi tuyến. - ω t - ω smax ω t ω t + ω smin ω t + ω smax Hình 3.3 Phổ tín hiệu điều biên. - Biên độ dòng điện ứng với hài bậc cao của tín hiệu điều chế.. - Trong đó: I t : biên độ tín hiệu ra. - V S : giá trị tức thời của tín hiệu vào A : giá trị cực đại. - B : tải tin chưa điều chế. - Để giảm K thì phải hạn chế phạm vi làm việc của bộ điều chế trong địa thẳng của đặc tuyến. - Lúc đó luộc phải giảm hệ số điều chế m.. - Gọi : m o : hệ số điều chế lớn nhất. - m : Hệ số điều chế tại tần số đang xét.. - 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.. - Nhân tải tin và tín hiệu điều chế nhờ phân tử tuyến tính đó.. - 3.2.3 Điều biên dùng phân tử phi tuyến A. - Đặc tính điều chế tĩnh. - Phần tử phi tuyến được dùng để điều biên có thể là đèn điện tử, bán dẫn, các đèn có khí, cuộc cảm có lõi sắt hoặc điện trở có trị số biến đổi theo điện áp đặt vào.. - Phổ tín hiệu điều biên khi làm việc ở chế độ A. - Đặc tuyến của diode và đồ thị thời gian của tín hiệu vào ra. - Mạch điều chế dùng Diode. - Khi a 3 = a 4 = a 5 =...a 2n+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.. - Chính vì vậy mà người ta rất ít khi dùng điều biên chế độ A.. - Hình 3.10. - Đặc tuyến của diode và đồ thị của tín hiệu vào ra khi làm việc ở chế độ C. - Từ biểu thức (6) và (7) biên độ của thành phần dòng điện cơ bản biến thiên theo tín hiệu điều chế (V s. - 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. - v đb = (E o + V S .cosω s t. - V t .cosω t t v đb = E o V t .cosω t t. - Các mạch điều biên cụ thể : a. - Điều biên cân bằng dùng diode. - Hình 3.11. - Mạch điều biên dùng phần tử tuyến tính. - Hình 3.12. - Mạch điều chế cân bằng dùng diode v t. - Mạch điều biên cân bằng dùng 2BJT. - Mạch điều chế vòng. - Hình 3.13. - Phổ tín hiệu điều biên cân bằng. - Hình 3.14. - Mạch điều biên cân bằng dùng 2 BJT v t V CC. - Hình 3.15. - Mạch điều chế vòng D 4. - Gọi : i I là dòng điện ra của mạch điều chế cân bằng gồm D 1 , D 2 i II là dòng điện ra của mạch điều chế cân bằng gồm D 3 , D 4. - i dB = i I + i II = 2C [cos (ω t + ω s ) t + cos (ω t - ω s ) t] (4) Vậy : mạch điều chế vòng có thể khử được các hàm bậc lẻ của ω s và các biên tần của 2ω s t, do đó méo phi tuyến rất nhỏ.. - Điều chế đơn biên 3.3.1. - Phổ tín hiệu đã điều biên gồm tải tần và hai dải biên tần, trong đó chỉ có các biên tần mang tin tức. - Quá trình đó gọi là điều chế đơn biên.. - Ưu điểm của điều chế dơn biên so với điều chế hai biên. - Hình 3.16. - Phổ tín hiệu điều chế cân vòng. - Tạp âm đầu thu giảm do dải tần của tín hiệu hẹp hơn, Biểu thức của điều chế đơn biên :V đb (t. - Các phương pháp điều chế đơn biên. - Điều chế theo phương pháp lọc. - Trong sơ đồ khối trên đây, trước tiên ta dùng một tần số dao động f t1 khá nhỏ so với dải tần yêu cầu f t2 để tiến hành điều chế cân bằng tín hiệu vào V s (t). - Trên đầu ra bộ lọc thứ nhất sẽ nhận được một tín hiệu ccó dải phổ bằng dải phổ của tín hiệu vào.. - ∆f s = f s max - f s min , nhưng dịch một lượng bằng f t1 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. - Điều chế đơn biên theo phương pháp quay pha Tín hiệu ra của 2 bộ điều chế cân bằng:. - Hình 3.17. - Sơ đồ khối mạch điều chế theo phương pháp lọc. - V DB = V CB1 + V CB2 = V CB cos (ω t - ω s ) t 3.4 Điều tần và điều pha. - Quan hệ giữa điều tần và điều pha ω = dt. - Giả thiết tín hiệu điều chế là tín hiệu đơn âm. - Hình 3.18. - Sơ đồ mạch điều chế đơn biên theo phương pháp pha. - ϕ o + K đf V s cos ω t t (7) ω t : tần số trung tâm của tín hiệu điều tần.. - Điều tần. - T/h điều tần. - Hình 3.19. - Phổ của dao động đã điều tần và điều pha Trong biểu thức (10), cho ϕ o = 0, đặt. - M f gọi là hệ số điều tần, ta sẽ có biểu thức điều tần : v đt = V t cos [ω t t + M f .sin ω t t] (14). - 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 : V dt = V t cos [ω t t. - Phổ của tín hiệu điều tần gồm có tất cả các thành phần tần số tổ hợp : ω t. - 3.4.3 Mạch điều tần và điều pha. - Hình 3.20. - Mạch điều tần dùng Diode biến dung và đặc tuyến của C V. - Tải tin từ thạch anh đưa đến bộ điều biên 1 (ĐB1) và điều biên 2 (ĐB2) lệch pha 90 o , còn tín hiệu điều chế v s đưa đến hai mạch điều biên ngược pha. - Đồ thị véc tơ của tín hiệu V db 1. - 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 <. - 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. - Hình 3.21. - Mạch điều pha theo Amstrong và đồ thị vectơ của tín hiệu. - T 2 : BJT dao động. - Hình 3.22
Xem thử không khả dụng, vui lòng xem tại trang nguồn hoặc xem
Tóm tắt