Luận văn tốt nghiệp Trang 1 CHƯƠNG IX: THI CƠNG MỘT MÁY PHÁT HÌNH RF CĨ CƠNG SUẤT NHỎ I. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT MÁY PHÁT HÌNH RF THỰC TẾ: KHỐI ĐẦU VÀO TIỀN KHUẾCH ĐẠI TÍN Ä KHỐI TRỘN MẠCH LỌC THẤP QUA MẠCH LỌC CAO QUA KHỐI ĐIỀU CHẾ TÍN HIỆU ÂM TIỀN KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN KHỐI KHUẾCH ĐẠI CÔNG SUẤT CAO TẦN KHỐI DAO ĐỘNG CAO TẦN TÍN HIỆU VIDEO VÀO TÍN HIỆU ÂM THANH AUDIO VÀO ANTEN PHÁT II. CHỨC NĂNG CÁC KHỐI TRÊN: 1. Khối đầu vào tiền khuếch đại tín hiệu hình: Khối này có nhiệm vụ là sau khi tín hiệu hình (video) đưa vào, nó sẽ khuếch đại tín hiệu hình lên mức đủ lớn để kết hợp với sóng mang được tạo ra ở khối dao động cao tần nhằm điều chế tín hiệu hình. 2. Khối dao động cao tần: Khối này có nhiệm vụ tạo ra tần số sóng mang cao tần để điều chế tín hiệu hình. SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 2 3. Khối đều chế tín hiệu âm tần: Ở sơ đồ trên, khối này ngòai nhiệm vụ là điều chế FM tín hiệu âm thanh là chính, nó còn củng cố được tín hiệu âm thanh từ đầu máy đưa vào đủ lớn để điều chế. 4. Khối trộn: Khối này có nhiệm vụ phối hợp tín hiệu cao tần hình và tiếng sau khi điều chế để đưa vào các bộ lọc. 5. Mạch lọc thơng thấp: Tín hiệu hình và tiếng sau khi được trộn ở khối trộn thì được cho qua mạch lọc thơng thấp. Mạch này chỉ cho tần số thấp tín hiệu đã điều chế qua. 6. Mạch lọc thơng cao: Mạch này chỉ cho phép tần số cao của tín hiệu hình và tiếng qua ứng với một ngưỡng nhất định. 7. Mạch tiền khuếch đại cơng suất cao tần: Khối này có nhiệm vụ khuếch đại tín hiệu hình và tiếng sau khi sau khi điều chế được qua mạch lọc thơng thấp, cao nhằm ổn định tín hiệu hay đủ mức kích thích cho tầng khuếch đại cơng suất cuối cùng. 8. Khối khuếch đại cơng suất cao tần cuối cùng: Khối này có nhiệm vụ khuếch đại cả tín hiệu hình và tiếng lên tần số rất cao để gởi đến thống anten phát phát tín hiệu đi. III. TÍNH TĨAN CÁC KHỐI CHÍNH TRONG MẠCH CỦA MÁY PHÁT HÌNH RF: 1. Mạch khuếch đại tín hiệu hình vào: (Video in) Hai điện trở R1, R2 là cầu chia điện thế tạo điện áp phân cực VB CCB V RR R V 21 2 + = Điện áp rơi trên Emiter: V E = V B – V BE = BECC VV RR R − + 21 2 . Điện trở RE phải ổn định dòng IE chống lại sự thay đổi điện áp VCCxR1 và R2 phải đủ lớn để khơng lãng phí cơng suất hoặc tiêu hao cơng suất từ tín hiệu vào. SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 3 E BE E CC E E E R V RRR RV R V I − + == )( . 21 2 I E ≈ I C ≈ 1(mA); V BB = V E +V BE = 1+0.6 =1.6 (V). )(. V V V CC CEQ 52 2 5 2 === )(. . Ω== −− =⇒ −− K I VVV R C ECECC 51 1 1525 3 Thực chất lấy R3= 1,5k( Do thường chọn VE =1v đối với Transistor Gemani tính được điện trở R4: Ω=== K I V R E E 1 1 1 4 Để mạch khuếch đại có thể phân cực thì lấy R2 lớn hơn R4 khỏang (10(20) lần. R 2 =10R 4 = 10.1 =10 kΩ I c = βI B mA I I C B 0280 35 1 .≈==⇒ β (: hệ số khuếch đại transistor lấy khỏang 35. )(. . . Ω=−=−= KR V RV R BB CC 252110 61 105 2 2 1 thực tế chọn R1=2.2K *.Tính tóan tổng trở nhập: reRRZ IN β //// 21 = (βre = h ie ) Ω=== 26 1 2626 E e I mA r h ie = βr e =35x0.026 = 0.91kΩ Vậy Zin = 22 // 10 // 0.91 =0.8 k(. 2. Mạch dao động cao tần: Do u cầu của mạch tần số sóng mang phải chọn là 300 Mhz theo như u cầu như trên thì mạch dao động cần phải tính tốn các giá trị L và C. Ta có: điều kiện dao động: arg (Av() = 0 thì C13+C14 -(2L C13C14. 1413 1413 0 1 CC CC L + =⇒ ω SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 4 Để chọn được giá trị các linh kiện, ta phải chọn tụ C13 là 33pF. 01413 1413 1413 1413 0 2 1 2 1 fCC CC CC CC L f Π = + ⇒ + Π = 1413 1413 2 0 2 1 CC CC f L + Π =⇒ .)( =0.585μF Chọn C4 =33pF ta có : L=0.585 (F. Thực tế tính số vòng dây là khó chính xác, để cho mạch có cộng hưởng tốt đồng thời tăng được hệ số phẩm chất Q của mạch cộng hưởng thì rL phải nhỏ. Cho nên chiều dài dây tương đối ngắn. Lấy l=1.5 (cm) và quấn làm 8 vòng với đường kính là 0.5(cm). Số vòng dây bên thứ cấp chọn là bằng ½ số vòng sơ cấp ( N2 =1/2N1=8/2=4 vòng. 3. Tính tóan cho mạch điều chế âm tần: Chọn IE ( Ic ( 2.5 (mA) Lấy VE =1v Ta có: )(. . Ω=== K I V R E E E 40 52 1 Thực tế lấy RE= R14 = 470(. SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 5 Mặc khác: mA I I C B 070 35 52 . . === β Chọn VB = VE+ VBE =1 + 0.6 =1.6v Từ VB= VCC – IBRB Ω= − = − ==⇒ k I VV RR B BCC B 2542 080 615 11 . . . Thực tế chọn R11=47k(. Để duy trì dao động ở tần số cao chọn C7 = 100pF. Chọn C10, C11 có giá trị bằng 33pF. Để có cộng hưởng tốt, ta chọn chiều dài dây l= 1.5 (cm) đường kính dây quấn là 0,5cm (d=0.5 cm). Gọi ( là độ từ thẩm. Do cuộn dây cộng hưởng được quấn trên lõi khơng khí nên độ từ thẩm của mơi trường là (=1. Từ:Ġ Màĺ Hay n Hl I Π = 4 Vậyĺ )( Hd l n L 72 2 2 10 − Π=⇒ 72 2 2 100050 0150 6 43 − =⇒ .),( . .).( L L=0.428 μH Số vòng dây được quấn là 6 vòng. 4. Tính tốn cho mạch khuếch đại cao tần và anten phát: SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 6 Ta có:Ġ I C = β.I B V CE = V CC – I C . R C Để cơng suất truyền cực đại ta chọn Ic trong phần khuếch đại khỏang 8,5 (mA). () mA I I C B 20 52 58 , , , ≈== β Suy ra: () Ω=== K I V R C CC c 0581 58 9 , , Thực tế chọn: Rc= R35 = 1 (K(). Mặt khác: VCC = IBRB+ VBE () Ω= − = − =⇒ K I VV R B BECC B 42 20 609 . . Thực tế chọn RB=R33 = 47k( Nếu ICQ đặt giữa điểm 0 và Vcc/Rc thì ta có dòng điện cực đại xoay chiều. Nếu VCEQ đặt giữa 0 và Vcc thì ta có điện áp cực C lớn nhất. Cơng suất vào từ nguồn cung cấp: P i (dc) = V CC . I CQ. Cơng suất ra trên Rc: P 0 (ac) = () ( ) C CE CC R rmsV RrmsI 2 2 =. () ( ) C CE C R peakV R PeakI acP 22 22 0 == .)( () () ( ) C CE C C R ppV R ppI acP 88 2 2 0 _ _ == Hoặc: () ()() ( ) ( ) 22 0 peakVpeakI rmsVrmsIacP CEC CEC .== Hiệu suất : ( ) () %.100 0 acP acP I = η Cơng suất transistor PQ: P Q =P Transistor = P i (dc) –P 0 (ac). SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 7 Nếu đặt Q ở giữa thì cơng suất đạt được tối được: Max V CE (p_p) = V cc . Max I cc (P_P) =V cc /R c . Max () () C CCC CC CEC R VR V ppVppI acP 888 2 0 === )_(._ Ta có: mA R V I B CC B 1780 47 609 60 . . . = − = − = () mApeakIpeakI BC 531035 ,,.}( === β () () ( ) WRacP C 3 2 3 2 2 0 1012561 2 1053 2 53 − − === . . , )( () WxxIVdcP CCCI 3 10378589 − === . Hiệu suất: %,% 8227100 10378 101256 3 3 = − − x 5. Chọn chiều dài anten phát và tính cơng suất bức xạ: Như ở trên đã chọn tần số f=300Mhz nên ta có: )( . . m f c 1 10300 103 6 8 === λ Ta chọn anten có độ dài bằng (/4: () ml 250 4 1 4 .=== λ Tổng trở bức xạ : Ω= ⎟ ⎠ ⎞ ⎜ ⎝ ⎛ Π= 19780 2 2 λ l R BX Cơng suất bức xạ : Pbx= Rbx.I2 =197.(5.10-3)2 = 0.005w =5mw. SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 8 IV. SƠ ĐỒ NGUN LÝ CỦA MÁY PHÁT HÌNH RF THỰC TẾ: SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 9 V. NGUN LÝ HOẠT ĐỘNG CHUNG CỦA MÁY PHÁT HÌNH RF: Tín hiệu hình (Video) sau khi vào ngõ vào của máy phát được khuếch đại đến mức đủ lớn để kết hợp với sóng mang cao tần được tạo ra từ bộ dao động cao tần để điều chế (AM) tín hiệu hình. Tín hiệu âm thanh cũng từ đầu máy vào ngõ vào máy phát được qua khối điều chế tín hiệu âm tần. Trong mạch thực tế này, khối điều chế tín hiệu âm tần còn có nhiệm vụ củng cố tín hiệu âm thanh đến mức đủ lớn, sao cho điều chế FM được. Tín hiệu âm thanh điều chế được đưa lên, kết hợp với tín hiệu hình nhằm phách chung với nhau thơng qua mối nối BJT. Tín hiệu hình và âm thanh sau khi được phách chung với nhau thì đi qua bộ lọc qua thấp. Các sóng hài cũng được lọc bỏ khi qua mạch lọc qua thấp. Sau đó tín hiệu hình, tiếng chung được khuếch đại bởi linh kiện chun dùng 2N5719 để lên tần số cao và qua bộ lọc qua cao. Tín hiệu có tần số thấp khơng qua được và bộ lọc qua cao bỏ hết các thành phần hài bậc cao. Thành phần hài rất có hại, nó làm méo tín hiệu trong q trình truyền và máy thu thu khơng rõ hoặc thu khơng được tín hiệu. Tín hiệu hình và tiếng sau khi qua bộ lọc cao qua thì được đưa đến bộ tiền khuếch đại cơng suất cao tần, tín hiệu cao tần sẽ được sửa dạng và củng cố đúng chuẩn để đưa đến khối khuếch đại cơng suất cao tần cuối cùng. Sau khi được củng cố, khuếch đại cơng suất cao tần lần cuối thì tín hiệu điều chế được truyền đi dưới dạng bức xạ sóng điện từ bởi anten phát. SVTH: Nguyễn Hòang Phương Luận văn tốt nghiệp Trang 10 PHẦN KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN SVTH: Nguyễn Hòang Phương [...]... vững tri để hy vọng có được những kiến về máy phát hình chính xác hơn, viết về đề tài này hay hơn B HƯỚNG PHÁT TRIỂN: Lĩnh vực phát hình mang tính chất quốc gia, có nhiều vấn đề như qn sự, xã hội ràng buộc, khơng phải được sử dụng phát tùy tiện.Đề tài này chỉ tìm hiểu về kỹ thuật phát hình và thi cơng một máy phát hình RF có cơng suất phát cực nhỏ nhằm phục vụ trong xưởng trường Hướng phát triển đề tài... văn tốt nghiệp: “MÁY PHÁT HÌNH RF đã hồn thành Lĩnh vực máy phát hình nói chung là khó và khá mới mẻ đối với sinh viên, tài liệu viết về máy phát hình khơng nhiều và hầu như là tài liệu tiếng nước ngồi, các cách tính hay các thơng số khó tính chính xác và ít gặp trong tài liệu Do vậy mà đề tài này còn mặt hạn chế là tính tốn các thơng số chưa nhiều và lý thuyết chun mơn chưa sâu Nếu có điều kiện, người... Trang 11 KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN A KẾT LUẬN: Qua thời gian thực hiện đề tài luận văn tốt nghiệp, người thực hiện đã hồn thành đúng thời gian được giao.Qua đề tài, người nghiên cứu đã nắm vững những điều đã học ở trường, ở sách vở và tiếp cận được với thực tế để có kinh nghiệm hơn Người thực hiện đề tài đã trình bày khá đầy đủ về máy phát hình cũng như các vấn đề lý thuyết có liên quan Với sự giúp... cực nhỏ nhằm phục vụ trong xưởng trường Hướng phát triển đề tài này là dựa vào các kiến thức đã có được, người thực hiện cần có nhiều đóng góp, nghiên cứu sâu hơn nếu như được làm ở các đài phát sóng hay đài truyền hình Sự tìm tòi, ham học hỏi, tích lũy kinh nghiệm sẽ đóng góp đáng kể cho kỹ thuật phát hình của nước ta ngang tầm với các nước trong khu vực và trên thế giới SVTH: Nguyễn Hòang Phương . văn tốt nghiệp Trang 1 CHƯƠNG IX: THI CƠNG MỘT MÁY PHÁT HÌNH RF CĨ CƠNG SUẤT NHỎ I. SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT MÁY PHÁT HÌNH RF THỰC TẾ: KHỐI ĐẦU VÀO TIỀN KHUẾCH. tìm hiểu về kỹ thuật phát hình và thi cơng một máy phát hình RF có cơng suất phát cực nhỏ nhằm phục vụ trong xưởng trường. Hướng phát triển đề tài này