TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN BÀI BÁO CÁO MÔN ĐỒ ÁN 1 GVHD: Lê Việt Tiến Nhóm Sinh viên thực hiện: Ngô Minh Cương Trần Xuân Đường Trần Hồng Giang Nguyễn Duy Khôi Đồng Hữu Tuyên Trần Viết Trung Đặng Văn Sơn  Nội dung thực hiện: Thiết kế mạch thu FM MỤC LỤC Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 1 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN LỜI NÓI ĐÂU Trong xu thế xã hội hóa ngày càng phát triển công nghệ số hóa các thiết bị ngày càng đa dạng, việc sử dụng thông tin tương tự cũng rất quan trọng các thiết bị vẫn dùng công ngệ này. Và việc thu phát FM vẫn còn quan trọng rất nhiều trong đời sống. Vì vậy chúng em chọn đề tài mạch thu FM cho thấy tầm quan trong của thu Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 2 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN phát FM. Nó được ứng dụng truyền thanh truyền hinh.vv Trong phần này chúng em tìm hiểu phần thu FM. Trong thời gian qua được sự giúp đỡ của thầy LÊ VIỆT TIẾN giúp chúng em hoàn thành đồ án này. Bài làm còn nhiều thiếu sót.Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT CỦA GIẢI ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ Các thành phần của tần số âm tần. Khi ta nói, khi phát ra âm thanh tín hiệu này rất phức tạp và có nhiều biến đổi liên tục tại một thời điểm các dạng sóng có thể xuất hiện như hình 1 bên dưới Hình1. Các dạng sóng nhìn phức tạp tuy nhiên chúng ta có thể biểu diễn chúng bằng nhiều cách cộng các tín hiệu hình sin với nhau. Để ghi lại tín hiệu thông tin ta có 3 phương pháp: Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 3 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN Đầu tiên là thể hiện dạng sóng ban đầu như hình 1. Thứ 2 đó là lập danh sách của tất cả các sóng thành phần chứa trong các sóng phức tạp điều này được gọi là thành phần hoặc các tần số thành phần được thể hiện trong hình 2. Hình 2 Thứ 3 đó là biểu thị tất cả các thông tin trên cùng một sơ đồ như biểu đồ thể hiện phổ của tần số. Đó là biểu đố của biên độ và tần số. Mỗi đường thẳng đứng và độ dài của nó thể hiện cho mỗi tần số khác nhau. Biên độ của sóng sin được thể hiện ở hình 3. Gần như tất cả các thông tin. Gần như tất cả các thông tin âm lượng của tiếng nói nằm trong dải tần từ 300KHz tới 340KHz. Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 4 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN Hình 3. Mặc dù máy Oscilloscope chỉ thể hiện dạng sóng phức tạp ban đầu. Điều quan trọng là chúng ta nhớ rằng ta đang chia các tần số biên độ pha với các nhóm sóng sin khác nhau. Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 5 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN Chương II: MỘT HỆ THỐNG THÔNG TIN LIÊN LẠC ĐƠN GIẢN. Dải âm thanh phát ra của mỗi người là khác nhau. Chúng ta phải tin thông tin có khả năng vượt qua một số hệ thống thông tin liên lạc. Bất kỳ hệ thống thông tin liên lạc nào cũng bao gồm: máy phát, đường dây thông tin, máy thu. Và trong trường hợp tiếng nói điều này đạt được bởi chiều dài dây cáp với micro và một bộ khuếch đại ở đầu ra và đầu kia có loa nối với một bộ khuếch đại khác. Hình 4. Hệ thống thông tin liên lạc vô tuyến được sử dụng khi nó truyền khoảng cách dài hoặc khi gửi yêu cầu tín hiệu tới nhiều đích trong cùng một thời gian. Nột Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 6 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN trong những hệ thống khác đó là điều chế tần số trong đó các tín hiệu thông tin được sử dụng để điều khiển tần số của sóng mang. Những cách làm này hiệu quả như nhau trong một số trường hợp nó tốt hơn điều chế biên độ. Tần số sóng mang được thực hiện trong việc tăng tín hiệu điện áp trong tín hiệu thông tin cũng như việc giảm trong tần số. Biên độ của tín hiệu thông tin lớn, ngoài ra tần số của tín hiệu sóng mang được dịch chuyển từ điểm bắt đầu. Tần số của tín hiệu thông tin là yếu tố xác định sự thay đổi của tần số thứ hai là bao nhiêu lần. Hình 5. Trong hình 5 quá trình điều chế không ảnh hưởng tới biên độ. 1.Ưu nhược điểm của FM. 1.1. Ưu điểm của FM. Có 3 lợi thế của điều chế tần số trong hệ thống thông tin liên lạc. + Trong phần cuối ta nhìn đó là thông tin tín hiệu điều khiển tần số của sóng mang nhưng không ảnh hưởng tới biên độ của nó. Bây giờ khi phát thì sẽ bị ảnh hưởng bởi nhiễu điện , tín hiệu nhiễu sẽ chồng lên tín hiệu phát. Được thể hiện ở hình 6 bên dưới. Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 7 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN Nhiễu điện làm thay đổi biên độ nhưng không thay đổi tần số của tín hiệu Hình 6. Trong hệ thống AM giải điều chế được xây dựng để đáp ứng những thay đổi trong biên độ của tín hệu thu, nhưng trong thu FM giải điều chế chỉ là thay đổi tần số và bỏ qua những thay đổi của biên độ. Nhiễu điện có ít hoặc không ảnh hưởng trong hệ thống thông tin liên lạc FM. + Dải tần của tín hiệu FM rất rộng so với truyền AM. Điển hình là tần số của băng tần quảng bá là 2500KHz. Điều này cho chất lượng âm thanh tốt hơn, như vậy nhiễu tín hiệu âm thanh, âm nhạc sẽ tốt hơn nhiều nếu sử dụng việc điều chế tần số. + Khi dải điều chế FM đang nhận được 1 tín hiệu FM. Theo sự biến thiên trong tần số của tín hiệu đến và nó được khóa nhận tại cùng một thời điểm. Việc khóa nhận của hai tín hiệu mạnh hơn và bỏ qua các tín hiệu khác cái này gọi là máy phát và có nghĩa là chúng ta có thể nghe FM trên đài phát thanh mà không có sự giao thoa từ các đài khác. 1.2. Nhược điểm của FM. FM là truyền tải băng thông rộng. Với băng tần trung bình khoảng 550khz đến 1600KHz và một số ít lớn hơn 1MHz. Nếu chúng ta cố sử dụng FM bằng cách sử dụng băng tần 2500KHz cho mỗi trạm điều đó có nghĩa không nhiều hơn bốn Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 8 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN trạm có thể cung cấp. Băng thông sóng này buộc ta phải sử dụng tần số sóng mang cao hơn thường là trong băng tần VHF, băng thông của nó từ 85MHz đến 110MHz. Đây là chiều rộng của dải 25MHz và sẽ chia thành nhều trạm hơn. 1.3. Băng thông của tín hiệu FM. Quá trình điều chế tần số sinh ra một số lượng lớn các biên tần (tần số phụ). Về mặt lý thuyết, các dỉa biên rộng với mức công suất thấp và sẽ thấp hơn khi mà di chuyển ra khỏi tần số sóng mang tần số băng thồn là 250KHz được lựa chọn đảm bảo một giá trị thấp cả sự biến dạng trong tín hiệu nhận được trong khi cho phép nhiều trạm phát trong dải phát thanh VHF. Tín hiệu liên lạc cái mà không yêu cầu chất lượng cao có thể liên kết với nhiều trạm phát sóng , một băng thông hẹp để cho phép truyền nhiều hơn tần số được phân bổ. Thông tin liên lạc biến thiên dung cho các tàu để vận chuyển thông tin ví dụ như chỉ sử dụng một băng thông 25KHz nhưng việc này chỉ dung cho các đài nói và chất lượng không quan trọng. Những băng thông không có mối liện hệ với tần số của tín hieeujt thông hoặc có sai lệch tần số hoặc bất kỳ điều gì khác. FM sẽ không giống AM ở điểm này. 1.4. Giải điều chế tín hiệu FM Máy thu FM rất giống máy thu AM. Trong giải điều chế việc nhất là phải tách thông tin tín hiệu quan trọng hơn việc điều chế biên độ sóng. Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 9 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN Hình 15. Yêu cầu chủ yếu của việc giải điều chế FM là chuyển sự thay đổi của tần số sang thay đổi của điện áp với lương biến dạng tối thiểu. Để đạt được điều này nó nên có các đặc tính điện áp lý tưởng/tần số tuyến tính, tương tự như những gì thể hiện ở hình 16. Hình 16. Bộ giải điều chế còn được gọi là bộ chọn lọc hay bộ tách sóng Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 10 - [...]... Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 11 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN FM trong điều chế biên độ tại đầu ra rất đơn giản Trong hình 18 bên dưới thể hiện sơ đồ mạch điện của mạch tách sóng cộng hưởng lệch Hình 18 Nếu cho nó trong vùng đánh thủng thì hoạt động của nó rất rõ ràng Tín hiệu FM vào được đưa tới cực B của transistor và bên trong thì các mạch cộng hưởng lệch kết nối với... giải điều chế sử dụng mạch so sánh pha Nó là một bộ giải điều chế rất tốt và có ưu điểm là nó có sẵn, như là một mạch tích hợp khép kín như vậy không cần thiết lập - bạn cắm nó vào và nó hoạt động Với những lý do đó nó thường được sử dụng trong thu phát sóng quảng bá Nó có mức độ méo tín hiệu rất thấp, gần như không bị ảnh hưởng của nhiễu và bị biến dạng rất ít Tín hiệu FM vào Mạch so pha Lọc thông... C1(10n) C22 là tụ tinh chỉnh của bộ mạch L1-C22 1.2 .Mạch tạo dao động Tụ tinh chỉnh được kết nối với cuộn sơ cấp của L4 đến mạch điều chỉnh dạng sóng và tụ C20(470pf).C2 là tạo dao động tinh chỉnh Cuộn thứ cấp của L4 nối với cực C của Q1.phần sơ cấp của L4 cung cấp dạng sóng vào trong mạch phát này thông qua C2(10n), tụ điện ghép 1.3.transistor chuyển đổi Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 16 - TRường... xuống từ cổng OR Tần số VCO sẽ giảm cho tới khi tần số thích ứng của tín hiệu FM đến Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 15 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN Hình 25 Chương III PHẦN THU 1 Chuyển đổi ngưỡng tần số 1.1 .Mạch ăng ten Tín hiệu này được đẩy lên bởi cuộn dây ăng ten nó điều chỉnh bởi bộ tụ cái mà kết nối cuộn sơ cấp của cuộn dây ăngten L1.L1 hoạt động như bộ tự động truyền... channel-2 vào FM O/P TP9 Nó sẽ hiển thị 5Vpp, tần số 455 KHz Đây là sóng mang FM _Waveform (W2) +2V Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 22 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội -2V GVHD : LÊ VIỆT TIẾN 455KHz 4 Bây giờ thay đổi biên độsóng sin lên 1 Vpp quan sát dạng sóng đầu tra của bộ điều tầntại TP9 _Waveform (W3) 5 Nối TP6 với I/P của bộ hạn biên tại bộ thu FM tại đầu... điều chế FM _Waveform (W4) Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 23 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN 8 Quan sát hiệu ứng khi thay đổi tần số và biên độ 9 Thay đổi tần số sóng mang RF bằng núm chỉnh (It varies from 453KHz to 457KHz) và quan stas tín hiệu điều chế FM 4 Tạo tín hiệu FM sử dụng bộ điều chế cảm kháng và giải điều chế FM sư dụng... Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 25 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN 8 Quan sát hiệu ứng của tín hiệu điều chế FM bằng cách thay đổi tần số và biên độ 9 Thay đổi tần số sóng mang RF bằng núm chỉnh (It varies from 453KHz to 457KHz) và quan stas tín hiệu điều chế FM 5.Tạo tín hiệu FM Generation sử dụng điều chế dung kháng và giải điều chế FM sử... Một vài mạch điện thiết kế có điện áp lý tưởng/ tần số tuyens tính được chấp nhận và chúng ta đi xem xét 5 loại phổ biến Trong mỗi trường hợp đều có những đặc điểm chính: Cách để đổi tín hiệu FM sang tín hiệu AM Cách để xác định lượng biến dạng trong tín hiệu đầu ra Cách để loại bỏ tín hiệu nhiễu 1.5 Tách pha Đây là việc đơn giản nhất của giải điều chế, nhưng việc này có một số hạn chế Một mạch song... đầu vào Điện trở Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 18 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN được đặt sẵn dùng để điều chỉnh đầu ra ở mức 0 DC Đầu ra là 2k2 được đặt để thay đổi mức điều biên của tín hiệu CHƯƠNG IV 1.Tạo tín hiệu FM sử dụng bộ điều chế cảm kháng và giải điều chế sử dụng PLL 1 Kết nối dây như sơ đồ CN1 Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 19 - TRường... điều chế FM bằng cách thay đổibiên độ và tần số âm thanh 9 Thay đổi tần số sóng mang bằng biến trở (thay đổi từ 453KHz tới 457KHz) và quan sát hiệu ứng 2 Điều chế và giải điều chế Fm âm thanh Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 21 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN Kết nối như hình CN2 2 Nối Microphone vào ổ cắm Microphone trong bộ phát FM Kết . vậy chúng em chọn đề tài mạch thu FM cho thấy tầm quan trong của thu Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 2 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT TIẾN phát FM. Nó được ứng dụng truyền. Khôi Đồng Hữu Tuyên Trần Viết Trung Đặng Văn Sơn  Nội dung thực hiện: Thiết kế mạch thu FM MỤC LỤC Bài Báo Cáo Đồ Án 1 SVTH: NHÓM 10 - 1 - TRường Đại Học Công Nghiệp Hà Nội GVHD : LÊ VIỆT. hiểu phần thu FM. Trong thời gian qua được sự giúp đỡ của thầy LÊ VIỆT TIẾN giúp chúng em hoàn thành đồ án này. Bài làm còn nhiều thiếu sót.Em xin chân thành cảm ơn! CHƯƠNG I: LÝ THUYẾT CỦA