Thiết kế hệ thống thông tin nội bộ

ã lµ do mét phÇn tÝn hiÖu dao ®éng chu«ng ®­îc t¸ch trùc tiÕp råi ®­a ra loa ®Ó kh¼ng ®Þnh r»ng ta ®ang ë chÕ ®é Call. Ngoµi ra kho¸ 1 ®· kho¸ tÝn hiÖu tõ Micro kh«ng cho t¹p ©m lät vµo. 6.3.1.2. ChÕ ®é Talk& Lock (chÕ ®é tho¹i) Khi Ên hai kho¸ nµy m¹ch lµm viÖc nh­ nhau chØ cã ®iÒu kho¸ Lock ®­îc gi÷ muèn ph¸t liªn tôc cßn Talk khi muèn thu & ph¸t lu©n phiªn. Khi Ên mét trong hai nót nµy kho¸ 1 më tÝn hiÖu tõ Micro ®Õn bé khuÕch ®¹i Micro qua bé h¹n chÕ vµ ®­a vµo bé ®iÒu chÕ (®iÒu tÇn) qua tÇng c«ng suÊt ®Ó ph¸t ®i. §ång thêi c¸c kho¸ 4 më ®­îc ®­a tíi tÇng c«ng suÊt ra truyÒn ra ngoµi nhê bé céng h­ëng vµo ra. Còng nh­ chÕ ®é Call, kho¸ 5 bÞ kho¸ l¹i lµm cho tÝn hiÖu ph¸t ra hoÆc tÝn hiÖu thu (nÕu cã) kh«ng thÓ qua bé khuÕch ®¹i thu ®Ó vµo bé gi¶i ®iÒu chÕ. 6.3.2. ChÕ ®é thu ChÕ ®é nµy x¶y ra khi ta nhËn ®­îc tÝn hiÖu cã tÇn sè trïng víi tÇn sè lµm viÖc cña m¸y thu. C¸c tÝn hiÖu cã tÇn sè phï hîp qua bé céng h­ëng vµo qua bé h¹n chÕ 2, lóc nµy kho¸ 4 ®ãng cßn kho¸ 5 më tÝn hiÖu qua bé khuÕch ®¹i thu, tr­íc khi vµo bé gi¶i ®iÒu chÕ nã ®i qua bé h¹n chÕ 3 nh­ng chØ cã tÝn hiÖu cã tÇn sè trïng víi tÇn sè lµm viÖc cña m¸y th× tÝn hiÖu míi ®­îc gi¶i ®iÒu chÕ. Khèi gi¶i ®iÒu chÕ nµy còng ®ång thêi lµ khèi ®iÒu chÕ, khi nã chuyÓn sang chÕ ®é gi¶i ®iÒu chÕ th× ®iÖn ¸p ë cöa a cña khèi nµy ®iÖn ¸p ë mùc cao “1” (8v) chuyÓn xuèng møc thÊp”0” (0v). ChÝnh sù chuyÓn ®iÖn ¸p ®ã ®· ®iÒu khiÓn kho¸ 2 kho¸ c¸c chøc n¨ng Call, Talk, Lock kh«ng ho¹t ®éng cßn t¸c dông, kho¸ 6 më ®Ó cho bé khuÕch ®¹i ©m tÇn lµm viÖc. Nh­ vËy tÝn hiÖu sau khi ®­îc gi¶i ®iÒu chÕ qua bé khuÕch ®¹i ©m tÇn råi ®­a ra loa. Ch­¬ng 7 X©y dùng s¬ ®å nguyªn lÝ 7.1.Lùa chän s¬ ®å nguyªn lÝ tõng khèi 7. 1.1. Khèi t¹o dao ®éng chu«ng §Ó t¹o mét khèi dao ®éng chu«ng víi tÇn sè nhÊt ®Þnh ng­êi ta cã rÊt nhiÒu c¸ch thùc hiÖn kh¸c nhau. Tuú theo yªu cÇu ®Æt ra vÒ ®é lín tÇn sè mµ ng­êi ta chän c¸c c¸ch thùc hiÖn kh¸c nhau. Víi yªu cÇu t¹o dao ®éng ©m tÇn cã ®é æn ®Þnh kh«ng cÇn cao l¾m th× ta cã hai c¸ch thùc hiÖn ®ã lµ m¹ch t¹o dao ®éng ®a hµi: t¹o dao ®éng ®iÒu hoµ dïng transitor vµ m¹ch t¹o xung vu«ng dïng phÇn tö ®¶o. H×nh 6. 2: S¬ ®å m¹ch dao ®éng. N1 N2 A B I R C Thùc tÕ ®Ó thùc hiÖn m¹ch nµy ng­êi ta th­êng dïng m¹ch ®¶o t¹o xung vu«ng sÏ ®¬n gi¶n vµ dÔ dµng h¬n nhiÒu mµ vÉn ®¶m b¶o c¸c yªu cÇu kÜ thuËt ®Æt ra nªn em chän ph­¬ng ¸n nµy ®Ó thùc hiÖn khèi dao ®éng chu«ng. Trong s¬ ®å d­íi ®©y ®· sö dông hai phÇn tö ®¶o NOT ®Ó t¹o xung theo nguyªn lÝ dao ®éng tÝch tho¸t, trong ®ã tô C lµm nhiÖm vô tÝch n¨ng l­îng vµ R lµm nhiÖm vô tho¸t n¨ng l­îng, c¸c phÇn tö NOT lÇn l­ît sÏ tù ®éng ®ãng më ®Ó t¹o xung vu«ng.S¬ ®å h×nh 6.2. Gi¶ thiÕt: lóc ®Çu N1 cã tr¹ng th¸i ‘0’ vµ N2 cã tr¹ng th¸i ‘1’. Lóc nµy tô C sÏ ®­îc n¹p ®iÖn, dßng n¹p tõ B®C®A®R®I. ViÖc nµy dÉn tíi Um sÏ gi¶m xuèng møc ‘0’. T¹i thêi ®iÓm t=t1, Um v­ît qua møc ng­ìng lµm cho N1 chuyÓn tr¹ng th¸i tõ ‘0’ sang tr¹ng th¸i ‘1’ ®ång thêi N2 chuyÓn tr¹ng th¸i tõ ‘1’ sang tr¹ng th¸i’0’. Lóc nµy t¹i B sÏ xuÊt hiÖn mét xung ®ét biÕn ®iÖn ¸p ©m, ®ét biÐn nµy chuyÓn hoµn toµn qua tô C khiÕn t¹i B còng cã mét ®iÖn ¸p ©m dÉn ®Õn Um gi¶m xuèng. Tô C lóc nµy phãng ®iÖn, dßng ®iÖn ch¹y tõ I ®R®A®C®-. >B. ViÖc nµy lµm cho ®iÖn ¸p t¹i A t¨ng dÇn lªn. Tíi thêi ®iÓm t=t2 th× ®iÖn ¸p t¹i A v­ît qua møc ng­ìng lµm cho N1 chuyÓn tõ tr¹ng th¸i’ 1’ sang tr¹ng th¸i ‘0’. Vµ ®ång thêi còng lµm cho N2 chuyÓn tõ tr¹ng th¸i ‘0’ sang tr¹ng th¸i ‘1’. Lóc nµy ë B còng cã mét ®ét biÕn ®iÖn ¸p d­¬ng, ®ét biÕn ®iÖn ¸p nµy ®­îc truyÒn qua tô C lµm cho Um t¨ng lªn. Do ®iÖn ¸p ë I lµ møc ‘0’ nªn cã sù chªnh lÖch ®iÖn ¸p gi÷a A vµ I. DÉn tíi cã dßng ch¶y tõ A ®R®I lµm cho Um gi¶m xuèng. UI UA t1 t1 H×nh 6. 3 t t t UB T Qu¸ tr×nh trªn l¹i ®­îc lÆp l¹i tõ ®Çu t¹o nªn dao ®éng. C¸c tÝn hiÖu t¹i c¸c ®iÓm A, I, B nh­ h×nh vÏ sau: GND Vcc IC 4069 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 D301 D302 H×nh 6.4.S¬ ®å nèi ch©n IC 4069 cña m¹ch dao ®éng chu«ng.. TÝn hiÖu ®iÒu khiÓn R303 C302 R302 C 303 R3011 §Ó t¹o ra ®­îc tÝn hiÖu chu«ng phï hîp th× ng­êi ta t¹o hai dao ®éng ë hai tÇn sè kh¸c nhau ®Ó ®­a ra loa. Do vËy ng­êi ta sö dông 4 m¹ch ®¶o (tÝch hîp trong cïng mét IC). Trong m¹ch nµy ta sö dông IC4069 ®Ó thùc hiÖn nhiÖm vô nµy. §©y lµ IC sè gåm 14 ch©n víi 1 ch©n nguån +8v (ch©n 14) vµ ch©n 7 nèi ®Êt (GND), cßn l¹i 12 ch©n cña 6 m¹ch ®¶o. Bé dao ®éng chu«ng nµy ®­îc ®iÒu khiÓn b»ng hai con diot D301& D302, cïng ®­îc nèi víi mét nguån th«ng qua phÝm Call. S¬ ®å nèi ch©n nh­ sau: 7. 1.2. Khèi khuÕch ®¹i thu Cã rÊt nhiÒu lo¹i m¹ch khuÕch ®¹i ®ang ®­îc sö dông víi c¸c hÖ sè khuÕch ®¹i vµ chÊt l­îng kh¸c nhau nh­ c¸c tÇng khuÕch ®¹i dïng transitor hay dïng c¸c bé khuÕch ®¹i thuËt to¸n cã chÊt l­îng cao vµ hÖ sè khuÕch ®¹i lín... . Khèi khuÕch ®¹i thu cña m¹ch thùc hiÖn viÖc khuÕch ®¹i tÝn hiÖu vµo nhá, do khèi nµy khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®iÒu tÇn nªn chÊp nh©n ®­îc ®é mÐo t­¬ng ®èi lín vµ kh«ng yªu c©u hÖ sè khuÕch ®¹i cao. HiÖn nay mét ph­¬ng ph¸p th­êng ®­îc sö dông ®Ó khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhá ®ã lµ ph­¬ng ph¸p sö dông nh÷ng ph©n sè c¬ b¶n nh­ AND, OR, NOT, NAND..., NOR... . ®Ó khuÕch ®¹i tÝn hiÖu nhá, hÖ sè khuÕch ®¹i kh«ng lín l¾m. Ph­¬ng ph¸p nµy rÊt ®¬n gi¶n dÔ ®iÒu chØnh vµ thùc hiÖn. Møc ‘0’ uv ur Møc ‘1’ Q H×nh 6.5.§Æc tuyÕn khuÕch ®¹i thu. B×nh th­êng khi ®iÖn ¸p ®¹t møc ng­ìng ®iÖn ¸p ‘0’ vµ’1’ cña tÝn hiÖu sè th× c¸c phÇn tö nµy ho¹t ®éng ë tr¹ng th¸i sè víi ®óng chøc n¨ng cña mét phÇn tö sè nh­ng khi tÝn hiÖu vµo n»m gi÷ hai møc ng­ìng ®iÖn ¸p ‘0’ vµ ‘1’ th× nã kh«ng cßn lµm viÖc nh­ mét phÇn tö sè n÷a. NÕu tÝn hiÖu vµo vµ tÝn hiÖu ra ®Òu n»m trong kho¶ng gi÷ hai møc ng­ìng th× c¸c phÇn tö nµy lµm viÖc nh­ mét phÇn tö t­¬ng tù. Trong tr­êng hîp ®ã chóng ®­îc coi nh­ lµ mét phÇn tö khuÕch ®¹i cã møc tÝn hiÖu vµo nhá vµ hÖ sè khuÕch nhá. +8V TÝn hiÖu vµo TÝn hiÖu ra R603 C R640 1 2 3 4 5 6 7 14 13 12 11 10 9 8 Ic 4069 H×nh 6.6.S¬ ®å m¹ch khuÕch ®¹i thu dïng IC 4069. GND §Ó thùc hiÖn m¹ch nµy ta dïng ta sö dông nèt hai phÇn t­ ®¶o cña IC 4069 mµ ta ®· chän trong phÇn t¹o dao ®éng chu«ng s¬ ®å m¾c c¸c ch©n cña IC nµy nh­ sau: C¸c ®iÖn trë R lµ c¸c ®iÖn trë nèi tiÕp ®· ®­a ®iÓm lµm viÖc Q cña hai phÇn tö NOT n»m gi÷a hai møc ‘0’ vµ ‘1’. Trong tr­êng hîp c¸c tÝn hiÖu ra v­ît qu¸ møc ng­ìng tÝn hiÖu sÏ bÞ c¾t dÉn tíi quy luËt tÝn hiÖu bÞ mÐo d¹ng nh­ng vÉn kh«ng ¶nh h­ëng tíi qui luËt ®iÒu tÇn nªn vÉn ®¶m b¶o ®­îc viÖc truyÒn ®¹t tèt th«ng tin. Tr­íc bé khuÕch ®¹i nµy ta sö dông mét m¹ch h¹n chÕ ®Ó lo¹i bá bít c¸c tÝn hiÖu cã biªn ®é lín. 7.1. 3. Khèi khuÕch ®¹i ©m tÇn Khèi khuÕch ®¹i ©m tÇn cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ©m tÇn sau khi ®· ®­îc gi¶i ®iÒu chÕ, sau khi khuÕch ®¹i chóng ®­îc ®­a trùc tiÕp ra loa v× vËy yªu cÇu cña khèi nµy: -HÖ sè khuÕch ®¹i lín. -§é mÐo nhá. -KhuÕch ®¹i trung thùc tÝn hiÖu. -Trë kh¸ng vµo lín trë kh¸ng ra nhá (v× ph¶i phèi hîp víi ®Çu ra loa). Víi nh÷ng yªu cÇu trªn ta thÊy r»ng sö dông m¹ch khuÕch ®¹i thuËt to¸n lµ ph­¬ng ¸n tèt nhÊt. IC thÝch hîp ®Ó thùc hiÖn m¹ch lµ IC LM386. §©y lµ IC khuÕch ®¹i thuËt to¸n tuyÕn tÝnh ®­îc thiÕt kÕ dµnh cho khuÕch ®¹i ©m tÇn. IC cã hÖ sè khuÕch ®¹i bªn trong ®­îc ®Æt tr­íc lµ 20 ®Ó gi÷ cho bªn ngoµi cã hÖ sè khuÕch ®¹i thÊp nh­ng nÕu ®Æt thªm ®iÖn trë hoÆc tô ®iÖn bªn ngoµi gi÷a ch©n 1 vµ ch©n 8 th× hÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch cã thÓ lªn ®Õn 200 tuú theo theo gi¸ trÞ ®Æt vµo. S¬ ®å ch©n linh kiÖn IC LM386: §Æc ®iÓm IC LM 386: -Nguån nu«i 4V-8V hoÆc 5V-18V. -Ýt linh kiÖn phô. -Dßng nghØ nhá. -Ngâ vµo nèi ®Êt. -Tù chØnh ¸p nghØ ngâ ra. f (HZ) C1..... 8=10mF Ku (dB) 100 1K 10K 100K 1M 40 20 10 C1..... 8=10mF MÐo d¹ng % 0, 01 0, 1 1 8 56 34 12 §Æc tuyÕn khuÕch ®¹i theo tÇn sè. §Æc tuyÕn mÐo theo tÇn sè. f -§é mÐo nhá. *§Æc tr­ng ho¹t ®éng cña IC ®­îc thÓ hiÖn trªn c¸c ®Æc tuyÕn sau: 6 5 1 8 2 3 + - 4 C205 R203 C203 C207 TÝn hiÖu ra loa H×nh 6.7 M¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn. Ucc M¹ch ®­îc thùc hiÖn theo s¬ ®å sau: Ch©n 1 nèi ®Êt. Ch©n 6 nèi víi nguån +8V. TÝn hiÖu ®­îc ®­a vµo Ch©n 3 vµ ra ch©n 5. Tô C ®­îc nèi gi÷a ch©n 1 vµ ch©n 8 ®Ó lµm t¨ng hÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch. 7. 1.4. Khèi khuÕch ®¹i Micro Khèi khuÕch ®¹i micro còng t­¬ng tù nh­ m¹ch khuÕch ®¹i ©m t©n ë chç nã khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ë d¶i tÇn thÊp. Nh­ng bé khuÕch ®¹i nµy cã nhiÖm vô khuÕch ®¹i tÝn hiÖu lÊy tõ micro lµ tÇng ®Çu tiªn cña m¸y ph¸t nªn yªu cÇu cña tÇng nµy: -Ph¶i khuÕch ®¹i trung thùc tÝn hiÖu. -HÖ sè khuÕch ®¹i kh«ng cÇn lín l¾m v× sau khi khuÕch ®¹i, tÝn hiÖu sÏ ®­îc ®­a vµo bé ®iÒu chÕ. -M¹ch ph¶i ho¹t ®éng æn ®Þnh. Víi nh÷ng yªu cÇu trªn ta chän ph­¬ng ¸n thùc hiÖn khèi nµy b»ng hai tÇng khuÕch ®¹i dïng transistor. Hai transitor nµy ®Òu m¾c theo kiÓu EC (Emmitor chung), chóng ®­îc nèi tr­îc tiÕp víi nhau vµ sö dông mét ®iÖn trë ®Ó thùc hiÖn viÖc håi tiÕp ©m b»ng mét ®iªn trë R102 nh­ s¬ ®å sau: C105 R102 R103 C104 R105 R104 Q101 Q102 C101 C103 +Ucc H×nh 6. 8. S¬ ®å m¹ch khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu Micro TÝn hiÖu tõ Micro T¸c dông cña viÖc håi tiÕp ©m: -Lµm t¨ng ®é æn ®Þnh cña bé khuÕch ®¹i. -T¨ng trë kh¸ng vµo. -T¨ng d¶i ®éng cña bé khuÕch ®¹i ®­îc më réng. -MÐo phi tuyÕn, do ®ã ®é cong ®Æc tuyÕn truyÒn ®¹t gi¶m. -T¹p ©m ®Çu ra gi¶m. Trong bé khuÕch ®¹i nµy ta sö dông hai transitor lo¹i npn ®iÖn ¸p vµo trïng víi ®Çu ra tÝn hiÖu rÊt nhá tõ Micro ®Çu vµo Bazo ph¶i lµ ®iÖn ¸p ©m. Hai con transitor Q101 &Q102 lµ c¸c transitor th«ng dông cïng lo¹i cã kÝ hiÖu C945 hoÆc C828... . 7.1.5Khèi lùa chän tÇn sè: §Ó lùa chän tÇn sè ph¸t ®i ta ph¶i cã bé lùa chän tÇn sè, t­¬ng øng víi 4 tÇn sè lµ 4 chuyÓn m¹ch, c¸c chuyÓn m¹ch nµy ®­îc g¾n thªm c¸c ®Ìn LED ®Ó b¸o hiÖu c¸c tÇn sè ®­îc lùa chän. Trong m¹ch nµy ta sö dông m¹ch RC. Gi¸ trÞ cña C lµ cè ®Þnh, cßn gi¸ trÞ cña R ®­îc thay ®æi víi c¸c tÇn sè kh¸c nhau. S¬ ®å thùc hiÖn m¹ch nh­ sau: §i tíi IC LM567 +8V R504 R503 R502 R501 SW4 SW3 SW2 SW1 H×nh 6.9.S¬ ®å bé chän tÇn sè. C501 7.1.6. Khèi ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ Víi ph­¬ng ¸n ph©n ®­êng theo tÇn sè vµ thùc hiÖn theo ph­¬ng thøc ®iÒu tÇn ®· chän th× nhiÖm vô cña khèi nµy lµ thùc hiÖn ®iÒu tÇn ®Ó ph¸t ®i vµ gi¶i ®iÒu tÇn tÝn hiÖu thu vÒ... . Thùc hiÖn m¹ch ®iÒu tÇn còng nh­ gi¶i ®iÒu tÇn theo cã nhiÒu ph­¬ng ¸n thùc hiÖn kh¸c nhau nh­ em ®· tr×nh bµy trong phÇn lÝ thuyÕt nh­ m¹ch ®iÒu tÇn dïng diot biÕn dung, dïng transistor ®iÖn kh¸ng.... . ®èi víi m¹ch t¸ch sãng tÇn sè ta cã m¹ch t¸ch sãng dïng diot, m¹ch t¸ch sãng tÇn sè dïng m¹ch céng h­ëng ghÐp.... . Tuy nhiªn ®Ó sö dông c¸c m¹ch cã nhiÒu nh­îc ®iÓm nh­: ph¶i x©y dùng c¸c m¹ch ®iÒu chÕ vµ t¸ch sãng riªng biÖt, khã thay ®æi tÇn sè trung t©m vµ nh­îc ®iÓm lín nhÊt cña c¸c m¹ch trªn lµ sö dông qu¸ nhiÕu linh kiÖn rêi r¹c g©y khã kh¨n cho viÖc tÝnh to¸n vµ ®iÒu chØnh ®Ó thùc hiÖn chóng. §Ó dÔ dµng vµ tiÖn lîi trong viÖc thùc hiÖn m¹ch ta chän sö dông vßng kho¸ pha PPL (Phase Locked Loop) ®Ó øng dông trong viÖc trong viÖc ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ. Ta thÊy r»ng viÖc sö dông vßng kho¸ pha cã rÊt nhiÒu tiÖn lîi trong viÖc ®iÒu chÕ vµ t¸ch sãng tÇn sè: ®é æn ®Þnh tÇn sè trung t©m kh¸ cao, dÔ dµng trong viÖc lùa chän vµ thay ®æi tÇn sè trung t©m, thùc hiÖn ®­îc c¶ hai chøc n¨ng ®iÒu chÕ vµ t¸ch sãng tÇn sè. Ngoµi ra PLL th­êng ®­îc tÝch hîp s½n trong IC v× vËy ta cã thÓ sö dông ngay mµ kh«ng cÇn ph¶i x©y dùng lªn tõ c¸c linh kiÖn rêi r¹c. Víi ph­¬ng ¸n trªn ta chän IC LM567. §©y lµ IC ®­îc tÝch hîp s½n mét vßng kho¸ pha vµ nã ®­îc thiÕt kÕ cung cÊp thªm mét chuyÓn m¹ch ®iÖn tö transitor. Theo nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña vßng kho¸ pha th× khi cã tÝn hiÖu ©m tÇn ®i vµo th× tÝn hiÖu nµy sÏ ®­îc ®iÒu tÇn bëi tÇn sè trung t©m do bé t¹o dao ®éng cã ®iÒu khiÓn b»ng ®iÖn ¸p (VCO) quyÕt ®Þnh, khi cã tÝn hiÖu thu ®­a vµo sÏ ®­îc so s¸nh víi tÇn sè dao ®éng cña VCOvµ ®­a ra ®iÖn ¸p chªnh lÖch ®ã chÝnh lµ tÝn hiÖu ©m tÇn cÇn lÇy ra. Output GND Timing resistor and capactor Q QUADRUPTURE PHASE DETECTION 1 2 3 4 8 7 6 5 Output filter Low pass loop filter Input VCC H×nh 6.10. S¬ ®å ch©n linh kiÖn IC LM 567. Amp PLL Trong ®ã: -Ch©n 1 lµ ®Çu läc ra. -Ch©n 2 cña IC lµ ®Çu ra cña bé läc th«ng thÊp tÝn hiÖu sau khi ®­îc gi¶i ®iÒu chÕ lÊy ra t¹i ®©y. -Ch©n 3 lµ ®Çu vµo cña tÝn hiÖu thu. -Ch©n 4 lµ nguån cung cÊp. -Ch©n 5 vµ 6: tÇn sè dao déng cña VCO ®­îc quyÕt ®Þnh bëi diÖn trë nèi gi÷ hai ch©n nµy, ®ång thêi tÝn hiÖu ®ù¬c ®iÒu chÕ còng ®­îc lÊy ra ë ch©n 5. -Ch©n7 nèi ®Êt (GND). -Ch©n 8 lµ ®Çu ra cña chuyÓn m¹ch ®iÖn tö khi cã tÝn hiÖu thu ®­a vµo ch©n 8 sÏ chuyÓn vÒ 0V. Ta lÊy ®iÖn ¸p ë ®©y lµm ®iÖn ¸p ®iÒu khiÓn. §Æc ®iÓm cña IC LM567: -Tõ 1 ®Õn 20 tÇn sè víi mét ®iÖn trë ngoµi. -TÇn sè trung t©m cã ®é æn ®Þnh cao. -§iÒu chØnh d¶i th«ng tõ 0 ®Õn 14 %. -Cã thÓ ®iÒu chØnh tÇn sè trung t©m tõ 0, 01Hz –500Khz. M¹ch thùc hiÖn khèi nµy nh­ sau: Ra tÇng c«ng suÊt TÝn hiÖu ©m tÇn vµo /ra VµO: Gi¶i §C R706 C704 C502 C705 1 2 3 4 8 7 6 5 R704 +Ucc IC LM567 Bé chän tÇn Ucc H×nh 6. 11: S¬ ®å m¹ch ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ. 7.1. 7 Khèi khuÕch ®¹i c«ng suÊt -NhiÖm vô cña khèi nµy lµ thùc hiÖn khuÕch ®¹i c«ng suÊt tÝn hiÖu ®· ®­îc ®iÒu chÕ lªn tÇn sè cao ®Ó truyÒn ®i. V× vËy yªu cÇu cña khèi nµy lµ ph¶i lµm viÖc ®­îc tÝn hiÖu ë d¶i tÇn sè cao, ngoµi ra c«ng suÊt kh«ng cÇn ph¶i cao l¾m do ph¹m vi ho¹t ®éng cña hÖ thèng nhá cì mét vµi tr¨m mÐt +Ucc uv ur C504 Q501 R701 R506 R505 H×nh 6. 12: S¬ då m¹ch khuyÕch ®¹i c«ng suÊt. Víi nh÷ng yªu cÇu trªn thÓ sö dông m¹ch khuÕch ®¹i ®¬n chÕ ®é A. HÖ sè khuÕch ®¹i kh«ng lín l¾m nh­ng dÔ ®iÒu chØnh. Chän transistor c«ng suÊt cã thÓ ho¹t déng tèt ë tÇn sè cao, chÞu ®­îc dßng lín. C¸c transistor cã thÓ sö dông cho m¹ch nµy D471: Trong qu¸ tr×nh lµm viÖc nÕu cÇn thiÕt cã thÓ g¾n thªm tÊm t¶n nhiÖt ®Ó cho transitor c«ng suÊt nµy cã thÓ ho¹t ®éng tèt vµ duy tr× tuæi thä. 7.1. 8. Khèi céng h­ëng vµo ra M¹ch céng h­ëng vµo ra lµ m¹ch ®iÖn nèi cuén c¶m øng (t­¬ng tù nh­ anten trong m¸y thu) víi ®Çu vµo cña tÇng ®Çu tiªn trong m¸y. NhiÖm vô cña m¹ch vµo lµ chuyÓn tÝn hiÖu cao tÇn tõ cuén c¶m øng ®Õn tÇng ®Çu cña m¸y, ®ång thêi nã ®¶m nhËn mét phÇn ®é chän läc cña m¸y thu. Do vËy m¹ch vµo gåm hÖ thèng céng h­ëng lµm nhiÖm vô chän läc vµ c¸c m¹ch ghÐp gi÷a m¹ch vµo víi phÇn vµ tÇng ®Çu cña m¸y, do tÇng nµy giao tiÕp víi m¹ng ®iÖn l­íi v× vËy ph¶i cã phÇn chÆn ®iÖn l­íi 220v (50Hz), ®iÒu ®ã ®­îc thùc hiÖn rÊt ®¬n gi¶n b»ng mét m¹ch hç c¶m sö dông lâi Ferit nã cã t¸c dông chØ cho cao tÇn sè cao ®i qua (tÝn hiÖu ®· ®iÒu tÇn) chÆn c¸c tÝn hiÖu tÇn sè thÊp. Trong m¸y thu ph¸t ®iÒu tÇn, m¹ch vµo còng lµ m¹ch ra nªn yªu cÇu m¹ch ph¶i phèi hîp ®­îc trë kh¸ng víi tÇng c«ng suÊt ra. Nh÷ng yªu cÇu chñ yÕu ®èi víi m¹ch céng h­ëng vµo, ra lµ: -CÇn cã hÖ sè truyÒn ®¹t lín ®ång thêi hÖ sè truyÒn ®¹t Ýt biÕn ®æi trong c¶ d¶i th«ng. -§¶m b¶o yªu cÇu vÒ ®é chän läc tÇn sè. -§¶m b¶o c¸c chØ tiªu vÒ d¶i th«ng, mÐo tÇn sè... . -§¶m b¶o tÇn sè céng h­ëng Ýt biÕn ®æi theo c¸c yÕu tè ngoµi. VÝ dô nh­ sù biÕn ®æi trë kh¸ng t­¬ng ®­¬ng cña ®­êng d©y ®iÖn l­íi, sù biÕn ®æi trë kh¸ng cña tÇng ®Çu vµo cña m¸y thu vµ ®Çu ra cña m¸y ph¸t... . v... . v... . M¹ch ®iÖn cô thÓ nh­ h×nh 6.13. H×nh 6.13. M¹ch vµo ra. TÝn hiÖu ph¸t C505 TÝn hiÖu thu R701 C1701 C601 R601 L503 C507 L504 C506 +Ucc 220V~ M¹ng ®iÖn l­íi L501 Nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña m¹ch nh­ sau: TÝn hiÖu cao tÇn ®­îc truyÒn trªn c¸c ®­êng d©y ®iÖn l­íi cïng víi c¸c thµnh phÇn nhiÔu, tr­íc hÕt ®­îc ®­a qua 2 bé céng h­ëng LC: gåm L503 &C506, L504&L507. Vµ c¶m øng qua cuén c¶m ®­îc m¾c song song víi tô C còng cã t¸c dông céng h­ëng, tiÕp tôc ®­a qua bé läc th«ng thÊp RC. TÝn hiÖu ra n»m trong d¶i tÇn mong muèn. 7.1. 9. C¸c khèi h¹n chÕ Do viÖc sö dông IC trong m¹ch mµ c¸c IC nµy rÊt dÔ háng nÕu cã tÝn hiÖu cã biªn ®é qu¸ cao v× vËy ta ph¶i sö dông c¸c bé h¹n chÕ tÝn hiÖu nh»m b¶o vÖ IC. Trong m¹ch nµy ta sö dông 3 bé h¹n chÕ: Cô thÓ c¸c m¹ch nh­ sau: §©y lµ m¹ch h¹n chÕ hai phÝa.: uv D1 D2 ur H×nh 6.14. S¬ ®å m¹ch h¹n chÕ hai phÝa -Khi uv>0. 6v D2 th«ng D1 t¾t. -Khi uv< 0. 6v D1 th«ng D2 t¾t. Nh­ vËy nÕu tÝn hiÖu qu¸ lín lµm cho diot th«ng dÉn tíi tÝn hiÖu suy gi¶m vÒ hÕt ®Êt. Víi m¹ch h¹n chÕ hai phÝa cã thÓ h¹n chÕ ®­îc c¶ hai nöa ©m vµ d­¬ng cña tÝn hiÖu xoay chiÒu. Trong m¹ch nµy ta chän diot silic cã ®iÖn ¸p th«ng 0. 6V, khi ®ã m¹ch sÏ cho qua c¸c tÝn hiÖu n»m trong kho¶ng –0, 6V - +0, 6V. 7.1.10. Khèi nguån. §©y lµ phÇn b¾t buéc ph¶i cã trong tÊt c¶ c¸c m¸y ®iÖn tö tuú theo yªu cÇu kh¸c nhau cã thÓ sö dông nguån mét chiÒu tõ c¸c m¸y ph¸t mét chiÒu, ¾c quy, pin...., hoÆc trùc tiÕp tõ ®­êng d©y ®iÖn l­íi. Do m¸y sö dông ®­êng d©y ®iÖn l­íi lµm ®­êng truyÒn nªn ta lÊy chÝnh nguån ®iÖn l­íi (220V) ®Ó nu«i m¹ch. §Ó sö dông ®­îc nguån ®iÖn nµy ph¶i qua biÕn ®æi nguån. Do m¹ch yªu cÇu nguån ®iÖn +8V nªn ta sö dông mét biÕn ¸p lÊy ra 12V xoay chiÒu, tiÕp ®Õn qua bé chØnh l­u cÇu ®Ó lÊy c¶ hai nöa. §Ó san b»ng ®iÖn ¸p ra cã thÓ dïng kÕt hîp víi c¸c tô lµm nhiÖm vô läc c¸c thµnh phÇn xoay chiÒu. Víi yªu cÇu nguån dßng ®iÖn æn ®Þnh, cung cÊp ®ñ c«ng suÊt cho toµn m¹ch ta chän IC æn ¸p 7808 ®Ó lÊy ra ®iÖn ¸p chuÈn 8V. D701..... D704 H×nh 6. 15. S¬ ®å m¹ch biÕn ®æi ®iÖn ¸p. 220V~ 12V~ BiÕn ¸p nguån C705 S¬ ®å thùc hiÖn m¹ch nguån nh­ sau: Bé nguån ®­îc nèi víi m¹ch ®iÖn qua mét nót chuyÓn m¹ch gäi lµ nót POWER vµ mét LED ®Ó b¸o hiÖu r»ng nguån ®· ®­îc ®ãng. ChuyÓn m¹ch nµy cã thÓ ®­îc nèi víi nót ®iÒu chØnh ©m l­îng. §Ó cã thÓ t¾t nguån ngay khi chØnh nóm ©m l­îng vÒ MIN. C706 C703 LED Power (D706) ChuyÓn m¹ch nguån R705 H×nh 6.16. S¬ ®å chuyÓn m¹ch æn ¸p nguån. C B R703 7008 E Qua viÖc ph©n tÝch lùa chän s¬ ®å nguyªn lÝ ®Ó thùc hiÖn tõng khèi ta ®· x©y dùng ®­îc s¬ ®å nguyªn lÝ toµn m¹ch nh­ sau: 7. 2. Nguyªn lÝ ho¹t ®éng cña m¸y 7.2. 1. C¸c chÕ ®é ph¸t 7.2.1.1. ChÕ ®é Call Khi Ên Call, qua kho¸ nµy ®Çu anèt cña Diot D303 ®­îc nèi xuèng ®Êt, diot th«ng lµm cho tÝn hiÖu tõ Micro kh«ng truyÒn sang bé khuÕch ®¹i Micro (Q101vÇ Q102), do vËy ta kh«ng thÓ ®µm tho¹i ë chÕ ®é nµy trong khi ®ã ®Çu Catèt cña Diot còng nèi xuèng ®Êt nªn bÞ ng¾t lµm cho bé dao ®éng chu«ng lµm viÖc. TÝn hiÖu dao ®éng do 4 m¹ch ®¶o cña IC301 ®­a ®Õn ch©n 2 cña IC501 ®Ó ®iÒu chÕ tÇn sè råi ®­a ra tÇng c«ng suÊt ra. Do cña 8 cña IC nµy lu«n ë møc cao (8v) khi kh«ng cã tÝn hiÖu thu nªn møc mét chiÒu nµy qua phÝm bÊm Call cung cÊp nguån cho Q101, Q102, Q501, vµ c¸c Diot D603, D604, th«ng dÉn ®Õn tÇng c«ng suÊt ra. Nh­ vËy tÝn hiÖu chu«ng ®­îc ®iÒu chÕ råi ®­a ra m¹ng l­íi. Ng­îc l¹i khi D201 th«ng còng lµm cho tÇng khuÕch ®¹i thu vµ khuÕch ®¹i ©m tÇn kh«ng lµm viÖc ng¨n c¸c tÝn hiÖu ph¸t truyÒn vÒ phÝa thu. 7.2.1.2. ChÕ ®é Talk & Lock Khi Ên mét trong hai phÝm, ®iÖn ¸p mét chiÒu ë ch©n 8 cña IC 501 ë møc cao (7v) ®iÒu khiÓn ho¹t ®éng cña m¸y nh­ khi Ên nót Call. Khi ®ã tÝn hiÖu thu tõ micr« qua khuÕch ®¹i micr« t¹o bëi Q101, vµ Q102 h¹n chÕ t¹o bëi D101, D102, ®Õn khèi ®iÒu chÕ (ch©n 2 cña IC501) tÝn hiÖu ®· ®iÒu chÕ qua D501, Q501 råi truyÒn trªn hai ®­êng d©y ®iÖn l­¬Ý. 7. 2. 2. ChÕ ®é thu Khi cã tÝn hiÖu thu (tõ m¸y ph¸t ®­a ®Õn), tÝn hiÖu nµy qua bé h¹n chÕ t¹o bëi D601 vµ D602 qua bé khuÕch ®¹i t¹o bëi hai m¹ch ®¶o cña IC301, qua bé h¹n chÕ t¹o bëi D605vµ D505 vµo ch©n 3 cña IC 501 ®Ó gi¶i ®iÒu chÕ. NÕu tÇn sè thu ®­îc vµ tÇn sè dao ®éng cña IC nµy trïng nhau, tÝn hiÖu sÏ ®­îc gi¶i ®iÒu chÕ t¹o ra tÝn hiÖu ©m tÇn ë cöa 2 råi truyÒn ®Õn khuÕch ®¹i ©m tÇn, ®ång thêi ®iÖn ¸p ë ch©n 8 cña IC nµy tõ møc cao (8v) chuyÓn xuèng møc thÊp (0 volt) lµm cho c¸c chøc n¨ng Call, Talk, Lock kh«ng cßn t¸c dông n÷a dÉn ®Õn c¸c Q501, Q101, Q102, D201, D603, D604 ®Òu t¾t ®¶m b¶o cho khuÕch ®¹i thu vµ khuÕch ®¹i ©m tÇn lµm viÖc, khuÕch ®¹i c«ng suÊt vµ khuÕch ®¹i Micro kh«ng ho¹t ®éng. Ch­¬ng 8 ThiÕt kÕ vµ tÝnh to¸n chi tiÕt 8.1. M¹ch khuyÕch ®¹i micro. Trong phÇn thiÕt kÕ m¹ch khuyÕch ®¹i micro, ta ®· chän ®­îc ph­¬ng ¸n thùc hiÖn m¹ch khuyÕch ®¹i micro lµ mét m¹ch khuyÕch ®¹i ©m tÇn gåm hai tÇng transitor, tÇng ®Çu cã nhiÖm vô lµm tÇng ®Öm phèi hîp víi micro, tÇng sau cã nhiÖm vô khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu do tÇng ®Öm ®­a sang. M¹ch cã s¬ ®å nh­ sau: C105 R102 R103 C104 R105 R104 Q101 Q102 C101 C103 +8V H×nh 8.1. S¬ ®å m¹ch khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu Micro TÝn hiÖu tõ Micro M¹ch cã c¸c th«ng sè cho tr­íc nh­ sau: M¹ch dïng nguån cïng cÊp 8V. LÊy tÝn hiÖu tõ micro kho¶ng 0, 0003V. C¸c transistor ®­îc chän lµ lo¹i C945. C¸c transistor ®Òu ®­îc ph©n cùc lµm viÖc ë chÕ ®é A. §iÖn ¸p ra kh«ng qu¸ 0, 6V. * C¸c th«ng sè kü thuËt cña ®Ìn C945: C«ng suÊt lín nhÊt Pm (mW): 250. TÇn sè giíi h¹n f Max (Mhz): 250. NhiÖt ®é chÞu ®ùng (0C) : 125. §iÖn ¸p lµm viÖc lín nhÊt ë 250C. Vcbo : 60 Vceo : 50 Vebo : 5 Dßng collector IC (mA): 100. HÖ sè khuyÕch ®¹i b. a : 200 ChÊt vµ lo¹i : SN. a. TÝnh to¸n tÇng ®Çu (Q1): V× tÇng ®Çu lµm nhiÖm vô ®Öm phèi hîp trë kh¸ng nªn hÖ sè khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu cña tÇng nµy nhá. MÆt kh¸c ta ®· chän chÕ ®é lµm viÖc cña transistor lµ chÕ ®é A. Nh­ vËy ta chän ®iÓm lµm viÖc cña transistor Q1 nh­ sau: Ico1 = 0, 12 (mA). UCEO1 = 1, 3 (V). Theo c¸ch chän nh­ trªn RC1 cã thÓ ®­îc tÝnh nh­ sau: R105 = (v× ICO1 >>IBO2). R105 = =47, 5 (kW). Ta chän R105= R chuÈn lµ 47 kW. XÐt trong m¹ch ®iÖn ta cã: UCEO1 = UBEO2 + UEO2. V× transitor Q2 lµm viÖc ë chÕ ®é A vµ transistor lµ ®Ìn b¸n dÉn silic nªn ë chÕ ®é A ®ßi hái ph©n ¸p cho cùc B vµ E lµ UBE = 0, 6V¸ 0, 8V ta cã thÓ lÊy trÞ sè trung b×nh lµ 0, 65V. UEO2 = UCEO1 - UBEO2. UEO2 = 1, 3V - 0, 65V = 0, 65V. Trªn s¬ ®å m¹ch ta thÊy r»ng ®Ìn Q1 cã cùc baz¬ ®­îc cung cÊp ®iªn ¸p mét chiÒu theo kiÓu ®Þnh dßng víi U = UEO2 = 0, 65V. Theo c«ng thøc ®Þnh dßng baz¬ ta cã: IBO1= MÆt kh¸c ta cã thÓ IBO1 nh­ sau: IBO1 = Theo hai c«ng thøc trªn ta cã: = Nh­ vËy cã thÓ tÝnh R102 nh­ sau: R102 = = = 100, 0 KW. ë ®©y ta chän UBE1 =0, 59V v× ®Ìn lµm viÖc ë chÕ ®é tÝn hiÖu rÊt nhá nªn dï UBE cã chän nhá nh­ng ®o¹n lµm viÖc nhá nªn vÒ chÊt l­îng vÉn ®¶m b¶o. Ta chän R102 b»ng ®iÖn trë chuÈn100 kW. Tô ®iÖn C104 ®­îc m¾c gi÷a collector Q1 vµ cùc baz¬ cña ®Ìn Q1. §©y lµ m¹ch håi tiÕp ©m xoay chiÒu gi÷a ®Çu ra vµ ®Çu vµo cña Q1 nh»m lµm gi¶m t¹p ©m, gi¶m mÐo d¹ng tÝn hiÖu vµ æn ®Þnh th«ng sè cña m¹ch. Tuy vËy, yªu cÇu cña tô ph¶i cã trÞ sè nhá ®Ó kh«ng ¶nh h­ëng ®Õn c«ng suÊt tÝn hiÖu ra cña Q1. Ta chän trÞ sè Cht =4700 PF. b. TÝnh to¸n tÇng thø hai (Q2). TÇng thø hai lµ tÇng cã nhiÖm vô chÝnh lµ khuyÕch ®¹i nªn ta chän ®iÓm lµ viÖc cña tÇng thø hai nh­ sau: ICO2 = 1, 9 mA. UCE02 = 2, 6V. TÝnh IBO2 theo ICO2 IBO2= = = 0, 0095mA. NhËn xÐt: IBO2 = 0, 0095mA << ICO1 = 0, 12mA. Nh­ vËy trong c«ng thøc dïng ®Ó tÝnh RCI ta bá qua IBO2 nh­ sau: R104 = R104 = 1, 97 kW. Ta chän R104 b»ng ®iÖn trë chuÈn 2 kW TÝnh ®iÖn trë R104: R103 = = 0, 342 kW. Ta chän R103 b»ng ®iÖn trë chuÈn 300W. Trong m¹ch tô C103 cã nhiÖm vô ng¾n m¹ch tÝn hiÖu tõ emitor cña Q2 xuèng ®Êt nh»m chèng håi tiÕp ©m xoay chiÒu lµm gi¶m hÖ sè khuyÕch ®¹i cña m¹ch v× vËy ta chän tô C103 lµ tô ho¸ cã trÞ sè 1 uF. R102 Un Rn rbe1 bIb1 rce R105 rbe2 rce2 R104 Ura Rn bIb2 ~ H×nh 8.2. S¬ ®å t­¬ng ®­¬ng. Sau khi tÝnh to¸n ta tÝnh l¹i m¹ch víi c¸c trÞ sè ®· chän s¬ ®å t­¬ng ®­¬ng tÝn hiÖu nhá cña m¹ch nh­ sau: C¸c ®iÖn trë rbe cã thÓ ®­îc tÝnh theo c«ng thøc sau: rbe» 300 + (1+b).. ë nhiÖt ®é trong phßng th× UT ®­îc tÝnh lµ: 26mV. Víi hÖ sè b cña ®Ìn lµ 200 th× rbe ®­îc tÝnh nh­ sau: rbe » 300 + (1 + 200). . = 43850 (W) rbe2 » 300 + (1 + 200). . = 300 (W). TÝnh hÖ sè khuyÕch ®¹i cña tÇng thø nhÊt: Kul =. Kul = = 12, 8. Kil = » b = 2010. HÖ sè khuyÕch ®¹i ®iÖn ¸p sau hai tÇng khuyÕch ®¹i lµ: Ktæng = Kul. Ku2 = 12, 8. 133 = 1713. Víi møc ®iÖn ¸p ra tõ micro lµ 0, 0003V th× møc ®iÖn ¸p sau tÇng khuyÕch ®¹i sÏ lµ: Ura =0, 0003.1713 » 0, 5V. Nh­ vËy tÝn hiÖu ®· ®¶m b¶o lµ kh«ng qu¸ nhá khi ®­a vµo ®iÒu chÕ vµ còng kh«ng qu¸ lín ®Ó kh«ng bÞ c¾t khi ®i qua m¹ch h¹n chÕ gåm hai diode víi møc h¹n chÕ kho¶ng ± 0, 6V. Nh­ vËy m¹ch tho¶ m·n c¸c yªu cÇu. C505 TÝn hiÖu thu R701 C1701 C601 R601 L503 C507 L504 C506 +Ucc 220V~ M¹ng ®iÖn l­íi L501 H×nh 8.3. S¬ ®å m¹ch céng h­ëng vµo ra. TÝn hiÖu ph¸t 8.2. M¹ch vµo ra Theo yªu cÇu ®· ®Ò ra ®èi víi m¹ch céng h­ëng vµo ra lµ ph¶i c¸ch ly ®iÖn l­íi kh«ng cho vµo m¹ch vµ ®¶m b¶o d¶i th«ng cho bèn ®­êng th«ng tin. Còng tõ yªu cÇu nµy ta ®· chän c¸ch thùc hiÖn lµ dïng m¹ch c«ng h­ëng ghÐp biÕn ¸p vµ cã sö dông m¹ch chÆn ®iÖn l­íi 220V 50HZ ®­îc thùc hiÖn nh­ s¬ ®å (8.3) M¸y cã bèn ®­êng th«ng tin lÇn l­ît øng víi c¸c tÇn sè sau: 290 Khz, 260 Khz, 230 Khz vµ 200 Khz. fch Ura 0 f D¶i tÇn céng h­ëng ghÐp D¶i tÇn céng h­ëng ®¬n H×nh 8.4.D¶i tÇn céng h­ëng ghÐp Gi¶ sö sau khi ®­îc ®iÒu tÇn th× ®é réng phæ cña mét kªnh sÏ lµ 30 Khz bao gåm c¶ hai biªn tÇn ë hai bªn. nh­ vËy ®é d¶i th«ng cña m¸y ph¶i cã lµ: B = (290 + 15) - (200 - 15) = 120 Khz. §Ó truyÒn ®¹t tèt vµ ®Çy ®ñ c¶ bèn ®­êng th«ng tin th× tÇn sè trung t©m ph¶i ë gi÷a d¶i th«ng vµ ®­îc chia ®Òu cho bèn ®­êng th«ng tin. VËy tÇn sè trung t©m sÏ lµ: F = = 245 Khz. ë ®©y ®Ó më réng d¶i th«ng vµ t¨ng ®é chän läc tÇn sè ta dïng ph­¬ng ph¸p hai m¹ch céng h­ëng ghÐp chÆt. M¹ch ghÐp ®­îc bëi m¹ch céng h­ëng chÆn 220V 50 Hz vµ m¹ch céng h­ëng t¶i cña tÇng c«ng suÊt. TÇn sè ghÐp ®­îc tÝnh theo c«ng thøc: fgh = f0. (1 ± Kgh / 2). Kgh = 0, 37. D¶i th«ng cña m¹ch céng h­ëng ghÐp cã d¹ng nh­ ë h×nh d­íi ®©y. §Ó bï vµo chç lâm trªn d¶i tÇn ta dïng mét m¹ch céng h­ëng RC song song cã tÇn sè céng h­ëng lµ 245 Khz. Ta cã thÓ tÝnh d¶i th«ng cña khung céng h­ëng ®¬n b»ng 0, 4 d¶i th«ng cña mét kªnh th«ng tin lµ 30 Khz. Nh­ vËy d¶i th«ng cña m¹ch céng h­ëng ®¬n sÏ lµ: 30. 0, 4 = 12 Khz. HÖ sè phÈm chÊt Q cña m¹ch sÏ lµ: Q = . Khi ta coi c¶ phÝa s¬ cÊp cña biÕn ¸p lµ mét khung céng h­ëng LC th× nã b¾t buéc ph¶i céng h­ëng ë tÇn sè 245Khz víi hÖ sè phÈm chÊt Q =20, 416 ®Ó tho¶ m·n truyÒn ®­îc c¶ bèn kªnh mµ hÖ sè truyÒn ®¹t ®èi víi c¸c kªnh lµ xÊp xØ nhau. Ta cã: F== 245 Khz. §Ó tÝnh ®­îc LbiÕn ¸p vµ C601 ta ph¶i chän tr­íc mét trong hai linh kiÖn. Trong tr­êng hîp nµy ta chän C601 = 680 PF. Nh­ vËy LbiÕn ¸p ®­îc tÝnh nh­ sau: LbiÕn ¸p = LbiÕn ¸p = LbiÕn ¸p = 0, 62 mH. Do biÕn ¸p ta dïng lµ biÕn ¸p trung t©m cña radio nªn ®èi víi lo¹i biÕn ¸p nµy ta cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc ®iÖn c¶m cña èng d©y lâi kh«ng khÝ sau ®ã nh©n thªm víi hÖ sè tõ thÈm cña lâi. Ta cã: L = Trong ®ã: L: lµ ®iÖn c¶m (mH). D: lµ ®­êng kÝnh lâi quÊn (cm). 1: lµ chiÒu dµi quÊn d©y (cm). N: lµ sè vßng quÊn. §èi víi cuén d©y cã lâi vi chØnh (lâi ferit) th× cÇn ph¶i gi¶m trÞ sè ®iÖn c¶m cho tr­íc ®i tõ 5 ®Õn 20% tuú thuéc vµo ®é tõ thÈm cña lâi vµ kÝch th­íc lâi. Ta lÊy gi¸ trÞ trung b×nh lµ 12, 5%. Nh­ vËy: L.12.5% =. N2 = N = vßng. Thùc tÕ quÊn 139 vßng ®¹t céng h­ëng cùc ®¹i. §Ó cã hÖ sè phÈm chÊt Q = 2, 04 ta m¾c thªm ®iÖn trë R601 song song víi m¹ch céng h­ëng LC. Ta cã: Q = R601 /P Víi P lµ trë kh¸ng sãng cña khung céng h­ëng. P = P = 0, 9548.103 Nh­ vËy ta cã thÓ tÝnh R601 theo cach sau: R601 = Q. P = 20, 416. 0, 9548. 103 = 19, 476.103 » 20.103. Chän R601 lµ ®iÖn trë chuÈn 20 KW. Nh­ vËy ta ®· tÝnh xong phÇn s¬ cÊp. PhÇn thø cÊp chØ cßn yªu cÇu c¸ch li víi nguån l­íi ®iÖn 220V 50 Hz. Nh­ ®· biÕt ta thùc hiÖn m¹ch nµy b»ng hai m¹ch céng h­ëng LC nèi tiÕp trªn ®«i d©y dÉn ®iÖn. TÝnh chÊt cña m¹ch nµy lµ t¹i tÇn sè céng h­ëng th× trë kh¸ng b»ng kh«ng, cµng c¸ch xa tÇn sè céng h­ëng th× trë kh¸ng cña m¹ch cµng lín. Ta cã thÓ tÝnh c¸c trÞ sè cña m¹ch nh­ sau: wch= vµ Z = j (w. L) T¹i tÇn sè céng h­ëng ta cã: Z = j. (wch. L) - Ta chän tô C504 lµ tô chÞu ®­îc ®iÖn ¸p cao C504 = 100nhiÒu 250V. F = Ta cã: L504= L504 = 4, 2uH. 8.3.M¹ch khuyÕch ®¹i c«ng suÊt +Ucc uv ur C504 Q501 R701 R506& R505 H×nh 8.5.S¬ då m¹ch khuyÕch ®¹i c«ng suÊt. M¹ch khuyÕch ®¹i c«ng suÊt cã nhiÖm vô khuyÕch ®¹i tÝn hiÖu cao tÇn lªn ®ñ lín ®Ó ®­a qua cuén hç c¶m ra ®iÖn l­íi ®Ó truyÒn ®i xa. Nh­ ®· tÝnh to¸n ë phÇn chän ph­¬ng ¸n thùc hiÖn m¹ch th× yªu cÇu cña c«ng suÊt ph¸t lµ 100 mW vµ tÝnh tæn hao trªn biÕn ¸p th× c«ng suÊt ra cña m¹ch c«ng suÊt Ýt nhÊt ph¶i 117, 6mW khi coi hiÖu suÊt cña biÕn ¸p lµ 85%. M¹ch ®­îc chän theo s¬ ®å sau: *M¹ch cã c¸c yªu cÇu chØ tiªu nh­ sau: + M¹ch dïng nguån cung cÊp 8V. + LÊy tÝn hiÖu tõ ch©n 5 Cña IC LM 567 víi møc kho¶ng 0, 35V. + Transitor ®­îc ph©n cùc lµm viÖc ë chÕ ®é A. + C«ng suÊt ra t¶i lín h¬n hoÆc b»ng 100mW. * C¸c th«ng sè cña transitor: . C«ng suÊt lín nhÊt Pm (mW) : 1W. TÇn sè giíi h¹n f max (Mhz) : 100. NhiÖt ®é chÞu ®ùng (0C) : 150. §iÖn ¸p lµm viÖc lín nhÊt ë 250C. Vcbo : 30 Vceo : 20 Vebo : 10 Dßng collector Ic (mA) : 1, 5A HÖ sè khuyÕch ®¹i b.a: 100 ChÊt vµ lo¹i : SN *TÝnh to¸n chi tiÕt cña c¸c th«ng sè: V× c«ng suÊt ra cña tÇng c«ng suÊt theo yªu cÇu lµ 117, 6 mW, c«ng suÊt nµy kh«ng ph¶i lµ qu¸ lín ®èi víi mét tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®¬n vµ còng n»m trong kho¶ng cho phÐp cña ®Ìn D 471A. Nh­ vËy ®iÓm lµm viÖc ®· chän lµ lµm viÖc ë chÕ ®é A (ChÕ ®é cã mÐo d¹ng nhá nhÊt). §iÓm lµm viÖc cña ®Ìn ®­îc chän nh­ sau: Ico =37mA. Uce » 8V V× ®©y lµ tÇng khuyÕch ®¹i céng h­ëng nªn cã thÓ coi Rc » 0. Do - Ucc = Rc. Ic + Uce mµ Rc = 0 à Uce » Ucc. ë ®©y ta coi tæn hao mét chiÒu trªn biÕn ¸p lµ b»ng kh«ng. * Ta tÝnh Ibo theo Ico: Ibo = . MÆt kh¸c Ibo cã thÓ tÝnh theo c«ng thøc: Ibo= Th«ng th­êng Rbe lµ ®iÖn trë th«ng cña diode tiÕp gi¸p BE nªn nã rÊt nhá cã thÓ bá qua so víi hai thµnh phÇn R505 vµ R506. Nh­ vËy ta cã thÓ tÝnh R505 vµ R506 nh­ sau: R505+R506 = = 7V/0, 37 mA = 18, 9 KW. R506 R506 R506 R506 Ura H×nh 86: S¬ ®å ph©n ¸p ®iÖn dung. NhËn xÐt r»ng tÝn hiÖu ®i tõ ch©n 5 cña IC LM567 ra cã d¹ng xung vu«ng ®­îc ®iÒu tÇn nªn khi ph¸t b¾t buéc ph¶i gi÷ nguyªn d¹ng cña nã. C¸c s­ên xung th¼ng ®øng ®­îc coi lµ cã tÇn sè rÊt lín nªn ®Ó truyÒn ®¹t ®­îc trung thùc s­ên nµy m¹ch vµo cña transistor ®­îc ph©n ¸p ®iÖn dung theo s¬ ®å sau: §Ó truyÒn ®­îc nguyªn d¹ng tÝn hiÖu th× b¾t buéc h»ng sè thêi gian cña hai m¹ch RC ph¶i b»ng nhau: t1 = R506. C504 = t2 = Rbe. C'be. NÕu h»ng sè thêi gian cña hai m¹ch kh¸c nhau sÏ dÉn mÐo d¹ng tÝn hiÖu ra. ChØ khi hai h»ng sè thêi gian b»ng nhau th× míi tho¶ m·n truyÒn kh«ng mÐo d¹ng. Rbe lµ ®iÖn trë th«ng cña tiÕp gi¸p BE cã gi¸ trÞ kho¶ng 2 kW. Ta cã thÓ tÝnh C'be nh­ sau: Transitor lµm viÖc ë chÕ ®é cao tÇn cã tÝnh ®Õn dung ký sinh cã s¬ ®å t­¬ng ®­êng nh­ sau: R101 Rt¶i CV C’ C” H×nh 8.7.b. Rbe ~ RV Rtai CV Cht H×nh 8.7a. S¬ då t­¬ng ®­¬ng. Ta cã thÓ vÏ l¹i s¬ ®å t­¬ng nh­ h×nh 8.6b. C'' = Cht = Ccb = 45pF (§èi víi Q471A). C' = Cht (1+Ku). = 33 PF + 45 (PF). (1 + Ur /Uv). = 33 PF + 45 (PF). (1 +2, 8 /0, 08V). = 33PF + 45.35 (PF) = 33 + 1575 = 1608 pF. C'be cã thÓ lÊy xÊp xØ lµ 1608pF. R506 & C504 cßn phô thuéc vµo c«ng thøc tÝnh ph©n ¸p: xr = xc = V× tÝn hiÖu ra tõ ch©n 5 cña IC LM567 lµ 0, 35V ®èi víi ®Çu vµo cña ®Ìn chØ cÇn møc 0, 08 V nªn hÖ sè ph©n ¸p lµ: xc = xr =0, 23. Thay vµo c¸c c«ng thøc trªn ta tÝnh ®­îc. R506 ==- 2= 6, 8 kW C504 == 470pF Nh­ vËy ta cã thÓ tÝnh R505 lµ R505 = 18, 9 – R506 = 18, 9 - 6, 8 = 12, 1 kW Chän R505 b»ng ®iÖn trë chuÈn b»ng 12 kW Xem l¹i m¹ch ta dÔ dµng nhËn thÊy r»ng ®©y lµ m¹ch khuyÕch ®¹i cã chän läc v× cã m¹ch LC m¾c ë sau ®Çu ra ph¶i ®ñ tõ 4 kªnh tõ 200 khz ®Õn 290 khz nªn ta tÝnh ®­îc trÞ sè trung b×nh cña m¹ch céng h­ëng nµy ë tÇn sè 245 khz. fch = = 245khz Chän C505 = 1000 pF tÝnh L501 lµ: L501 = L= 82mH TÝnh c¸c hÖ sè cña m¹ch: Ph­¬ng tr×nh ®­êng t¶i tÜnh Ucc = Ic.Rc + Uce = Uce =8V MÆt kh¸c ®­êng t¶i nµy ®i qua ®iÓm Ico = 37 mA &Uce= 8V. VËy ®­êng t¶i tÜnh cña nã sÏ ®i qua ®iÓm trªn vµ song song víi trôc tung cña hÖ to¹ ®é. §­êng t¶i ®éng ®i qua ®iÓm nãi trªn xem h×nh 8.8. §Ó cã ®­îc ®­êng t¶i ®éng cùc ®¹i th× ®iÖn ¸p vÒ c¶ hai phi¸ cña Uceph¶i b»ng nhau. Nh­ vËy giíi h¹n bªn ph¶i cña ®­êng t¶i ®éng sÏ øng víi Uce = 16V. DÔ dµng thÊy r»ng ®­êng t¶i nµy øng víi c«ng suÊt ra cùc ®¹i Do biÕn ¸p lµ kh«ng lý t­ëng nªn hiÖu suÊt ®­îc coi lµ 85% VËy Pra t¶i= Pra. 85% = U hiÖu dông. I hiÖu dông.85% Pra t¶i= = 0, 1285W VËy Pra t¶i> 100mW lµ c«ng suÊt yªu cÇu. Uce 37mA Ic §­êng t¶i tÜnh §­êng t¶i ®éng 0 8 16V H×nh 8.8:§­êng t¶i cña tÇng c«ng suÊt HiÖu suÊt cña m¹ch lµ: h = h = 42, 5% C«ng suÊt tæn hao khi cã tÝn hiÖu vµo lµ: Ptæn hao = Ptæng - Pra t¶i = 0, 171W. 8.4.M¹ch chän tÇn S¬ ®å t­¬ng ®­¬ng cña m¹ch nµy nh­ sau: R501 R502 R503 R504 R501 R502 R503 R504 ChuyÓn m¹ch chän tÇn C501 §i vµo khèi ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ H×nh 8.9. M¹ch chän tÇn. M¹ch cã 4 sãng mang (200 Khz, 230 Khz, 260 Khz, 290kHz) t­¬ng øng víi 4 tÇn sè trung t©m cã thÓ thay ®æi vµ c¸c tÇn sè nµy ®­îc tÝnh nh­ sau: f= Víi C=1200pF tÝnh c¸c ®iÖn trë nh­ sau: R= Ta thay lÇn l­ît c¸c gi¸ trÞ cña f =200kHz, 230kHz, 260kHz vµ 290kHz Víi f=200kHz th× R = . = 3, 78 kW. T­¬ng tù f=230 Khz ta tÝnh ®­îc. R = 3, 29 kW. Víi f=260kHz th× R=2, 9kW. Víi f=290kHz th× R = 2, 61 kW. §Ó cã ®­îc c¸c gi¸ trÞ ®iÖn trë trªn võa tiÖn lîi cho viÖc ®iÒu chØnh ®Õ gi¸ trÞ tÇn sè thÝch hîp do cã sai sè ta sö dông c¸c ®iÖn trë 2kW vµ 2, 7 kW; 3, 3kW nèi tiÕp víi c¸c biÕn trë 1kW ®Ó chØnh ®óng trÞ sè R ®¹t ®óng tÇn sè c«ng t¸c. 8.5. m¹ch ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ Nh­ ®· tr×nh bµy khèi nµy ®­îc chän thùc hiÖn b»ng IC LM567 thùc hiÖn ®iÒu tÇn tÝn hiÖu ©m tÇn ®Ó truyÒn ®i. +8V R706=220W 8 ICLM567 Hinh 8.10.ChÕ ®é kho¸ cña Transitor. Ch©n 8 cña IC LM 567 cho tÝn hiÖu ra lµ ë hai møc 0 & 1 øng víi khi kh«ng cã tÝn hiÖu vµ khi cã tÝn hiÖu vµo. TÝn hiÖu nµy ®­îc lÊy lµm ®iÒu khiÓn cho m¹ch khuyÕch ®¹i micro vµ c¸c m¹ch kho¸ nªn nã ph¶i cã c«ng suÊt t­¬ng ®èi lín vµ ®iÖn ¸p kho¶ng 8V. Nh­ vËy møc ra t¹i ch©n 8 cña IC nµy mét ®iÖn trë 220W nèi lªn nguån 8V. Coi ch©n 8 cña IC lµ mét transitor lµm viÖc ë chÕ ®é kho¸, ta sÏ ®­îc s¬ ®å sau: Khi transitor lµm viÖc ë chÕ ®é b·o hoµ th× Ura ~ 0V (Kho¸) lóc nµy dßng ch¶y qua R lµ: 8V /220 W = 0, 036 mA. Dßng nµy kh«ng ph¶i lµ lín ®èi víi ®iÖn trë 220W. Nguån cung cÊp cho IC ph¶i n»m trong kho¶ng tõ 4, 75 ®Õn 9V nh­ng d¶i ®iÖn¸p cung cÊp ®Ó lµm m¹ch ho¹t ®éng tèt nhÊt lµ 4, 75 ®Õn 6, 75V. Nh­ vËy ta ph¶i gi¶m bít ®iÖn ¸p cña nguån cung cÊp tõ 8V xuèng cßn kho¶ng 5V. §Ó thùc hiÖn ta m¾c nèi tiÕp mét ®iÖn trë tõ ch©n 4 cña IC nµy lªn nguån 8V. Víi dßng cña IC kho¶ng 10mA th× sôt ¸p trªn ®iÖn trë lµ: UR = I. R 706= 10 (mA). 220 (W). =2, 2V. §iÖn ¸p t¹i ch©n 4 cña IC sÏ lµ: U4 = Ucc - UR = 8 - 2, 2 = 5, 8V. Nh­ vËy ®iÖn ¸p U4 n»m trong d¶i mµ ta ®· nªu ra. 8.6. TÝnh to¸n chi tiÕt m¹ch khuyÕch ®¹i ©m tÇn 6 5 1 8 2 3 + - 4 C205 R203 C203 C207 TÝn hiÖu ra loa H×nh 8.11. M¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn. Uc M¹ch khuyÕch ®¹i ©m tÇn trong phÇn thiÕt kÕ s¬ ®å ta ®· chän dïng IC LM 386 ®Ó thùc hiÖn víi c¸ch m¾c nh­ sau: M¹ch cã c¸c chØ trªn kü thuËt nh­ sau: + M¹ch dïng nguån cung cÊp 8V. + LÊy tÝn hiÖu tõ cöa 2IC LM 567 víi møc lµ 0, 6v. + PhÇn tö tÝch cùc lµ khuyÕch ®¹i thuËt to¸n thùc hiÖn b»ng IC LM 386. + MÐo d¹ng tÝn hiÖu nhá. + C«ng suÊt ©m tÇn lín h¬n hoÆc b»ng 400mW. Ta nhËn xÐt r»ng ®Çu vµo cña m¹ch (cöa 3) ®­îc nèi víi chiÕt ¸p VOLUME cã gi¸ trÞ lµ 5kW vµ ®­îc nèi vÒ cöa 2 cña IC LM qua mét m¹ch ph©n ¸p b»ng ®iÖn trë nh­ sau: R202 §i tíi m¹ch khuÕch ®¹i ©m tÇn TÝn hiÖu ©m tÇn ChiÕt ¸p VOLUME R203 VR §èi víi tÝn hiÖu ©m tÇn ta coi nh­ bá qua c¸c tô. NÕu ë ®Çu vµo m¹ch ph©n ¸p lµ cöa 2 cña IC LM 567 cã møc ®iÖn ¸p kho¶ng 0, 6V th× ®Çu ra qua m¹ch ph©n ¸p (lÊy chiÕt ¸p møc trung b×nh) cã møc ®iÖn ¸p lµ: Ura = . ë ®©y ta bá qua c¸c ®iÖn trë nhá lµ 220W bëi v× chóng qu¸ nhá víi c¸c ®iÖn trë ph©n ¸p. TÝnh hÖ sè khuyÕch ®¹i ¸p cña m¹ch. Víi C = 10 mF m¾c gi÷a ch©n 1 & 8 cã møc khuyÕch ®¹i ¸p lµ 46dB. Víi C = 0 m¾c gi÷a ch©n 1 & 8 cã møc khuyÕh ®¹i lµ 26 dB. TÝnh trung b×nh khi C = 0, 47 mF: KU = KU + C = 0, 47 mF C=0 = 26 +.0, 47 =26, 9dB. KU =10 (26, 93 /20) = 22, 2 (lÇn). Víi Uvµo =0, 18 V tÝnh ®­îc Ura lµ: Ura = Uvµo. KU =0, 18.22, 2 = 4V Víi t¶i lµ loa trë kh¸ng 16 W c«ng suÊt ©m tÇn ra lµ; : Pra = Nh­ vËy c«ng suÊt ra cña m¹ch ®· tho¶ m·n nh÷ng yªu cÇu khi thiÕt kÕ. MÐo d¹ng cña m¹ch tÝnh theo ®Æc tuyÕn khi Pra = 0, 5 lµ 10%. §èi víi yªu cÇu cña tÝn hiÖu tho¹i th× mÐo d¹ng nµy n»m trong kho¶ng cho phÐp. PhÇn 3: Thùc NgHiÖm vµ kÕt qu¶ Ch­¬ng 9 ThiÕt kÕ vµ l¾p r¸p m¹ch 9. 1. ThiÕt kÕ m¹ch IN §Ó thiÕt kÕ mét m¹ch IN cã thÓ dïng nhiÒu c¸ch kh¸c nhau. Tr­íc ®©y ng­êi ta th­êng sö dông ph­¬ng ph¸p thñ c«ng ®Ó lµm m¹ch IN. HiÖn nay ®· cã rÊt nhiÒu ph©n mÒm hç trî c«ng viÖc nµy, cã thÓ thiÕt kÕ tù ®éng hay b¸n tù ®éng. Tuy nhiªn ®iÒu quan träng nhÊt trong viÖc thiÕt kÕ lµ ®Æt vÞ trÝ cña c¸c linh kiÖn sao cho thÝch hîp nhÊt, m¹ch cã tèi ­u hay kh«ng lµ do b­íc nµy quyÕt ®Þnh, muèn vËy ph¶i biÕt ®­îc kÝch th­íc cña c¸c ch©n linh kiÖn. C¸c kho¶ng c¸ch gi÷a c¸c linh kiÖn, dù phßng cho c¶ tr­êng hîp ph¶i thay thÕ. C¸c biÕn trë nªn bè trÝ ë phÝa ngoµi cïng ®Ó tiÖn cho viÖc ®iÒu chØnh, cÇn cã kho¶ng trèng ®Ó bè trÝ c¸c thiÕt bÞ to¶ nhiÖt ®èi víi c¸c linh kiÖn nh­ transitor c«ng suÊt, æn ¸p nguån... . C¸c c«ng t¾c chuyÓn m¹ch nªn ®­îc thiÕt kÕ trªn vØ m¹ch riªng tiÖn cho viÖc sö dông vµ nã ph¶i ®­îc g¾n chÆt víi m¹ch chÝnh. D­íi ®©y em sö dông phÇn mÒm Protel ®Ó thiÕt kÕ m¹ch IN, M¹ch IN nµy gåm hai phÇn: PhÇn m¹ch chÝnh: §©y lµ phÇn chÝnh thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng chÝnh cña m¹ch. PhÇn chuyÓn m¹ch: m¹ch ho¹t ®éng ®­îc trªn c¬ së c¸c chuyÓn m¹ch ë c¸c vÞ trÝ thÝch hîp. V× vËy ta ph¶i thiÕt kÕ ®Ó bè trÝ c¸c chuyÓn m¹ch nµy sao cho thuËn lîi cho viÖc ®iÒu khiÓn, c¸c ®Ìn LED nªn bè trÝ song song víi c¸c chuyÓn m¹ch, ®Ó tiÖn cho viÖc b¸o hiÖu c¸c chuyÓn m¹ch t­¬ng øng. Yªu cÇu m¹ch in: M¹ch in ®­îc thiÕt kÕ sao cho tÊt c¶ c¸c ®­êng nèi ®Êt ®­îc nèi chung nhau vµ nèi víi m¹ch ngoµi. Do vËy c¸c ®­êng nèi ®Êt ®­îc bè trÝ ë ®­êng ngoµi cïng vµ ®­îc tiÕp ®Êt qua vá hép. C¸c ch©n linh kiÖn ®­îc bè trÝ sao cho phï hîp víi c¸c ch©n linh kiÖn cã s½n. VÝ dô kho¶ng c¸ch c¸c ch©n cña IC lµ 2, 1mm. Chó ý vÞ trÝ cña biÕn thÕ ®Æt lªn trªn gãc cã nhiÖm vô cung cÊp nguån cho toµn m¹ch vµ cã khoan lç ®Ó b¾t vÝt. M¹ch ®­îc bè trÝ trªn mét h×nh ch÷ nhËt kÝch th­íc (18, 5mm x11, 5mm). Vµ cã mét kho¶ng trèng dµnh cho viÖc bè trÝ loa. Trªn m¹ch in cã phÇn bè trÝ mét kho¶ng trèng ®Ó l¾p ®Æt loa, micro. C¸c linh kiÖn nªn bè trÝ theo mét chiÒu ®ª tiÖn lîi cho viÖc ®äc c¸c g¸i trÞ. C¸c ®­êng ®i kh«ng nªn bè trÝ qu¸ s¸t, ®Æc biÖt ®èi víi ®­êng lµ ©m vµ d­¬ng nguån, v× dÔ g©y ®o¶n m¹ch khi ®é Èm cao. D­íi ®©y s¬ ®å m¹ch IN phÇn chÝnh. 9. 2. L¾p r¸p vµ vËn hµnh 9.2.1. L¾p r¸p B­íc thùc hiÖn viÖc hµn c¸c linh kiÖn: phÇn nµy ph¶i tu©n thñ c¸c quy t¾c hµn ®· ®­îc häc trong qu¸ tr×nh thùc tËp. B­íc ®iÒu chØnh c¸c linh kiÖn, trong qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh ®Æc biÖt chó ý ®Õn gi¸ trÞ cña biÕn trë... . §iÒu chØnh linh kiÖn nµy sao cho ®óng tÇn sè ho¹t ®éng, C¸c transitor lµm viÖc ®óng chÕ ®é. CÇn ph¶i thùc hiÖn c¸c b­íc ®iÒu chØnh ®o ®¹c c¸c th«ng sè tr­íc khi vËn tr­íc khi c¾m nguån, ®Ó tr¸nh tr­êng hîp IC hoÆc transitor lµm viÖc sai chÕ ®é dÉn ®Õn ch¸y. 9.2.2. VËn hµnh. §Ó cã thÓ sö dông m¸y cho viÖc th«ng tin th× cÇn Ýt nhÊt hai m¸y trë lªn. §Ó cã thÓ trao ®æi ®­îc tÝn hiÖu th× c¸c m¸y tham gia ph¶i ho¹t ®éng cïng mét tÇn sè . Nh­ vËy do mçi m¸y ®Òu cã 4 tÇn sè nªn mét m¸y cã thÓ ph¸t ®Ó nhiÒu m¸y thu mét lóc . Víi 4 tÇn sè kh¸c nhau ta cã bèn kªnh th«ng tin sö dông tèi ®a cho 4 m¸y cã thÓ th«ng tin ®éc lËp. NÕu ph¸t ë chÕ ®é qu¶ng b¸ sè l­îng m¸y lµ kh«ng giíi h¹n. 9. 3. NhËn xÐt . Nh­ vËy lµ em ®· hoµn thµnh xong viÖc c¸c b­íc thiÕt kÕ m¹ch cô thÓ: Bé ®µm v« tuyÕn ®iÒu tÇn 4 kªnh. M¹ch ®· thiÕt kÕ ho¹t ®éng tèt víi nh÷ng ­u ®iÓm sau: -M¹ch ho¹t ®éng trªn c¶ bèn kªnh. -MÆc dï sö dông kÜ thuËt m¹ch t­¬ng tù nh­ng m¹ch rÊt gän nhÑ bao gåm c¶ chøc n¨ng ph¸t vµ thu trªn cïng mét m¸y do viÖc sö dông linh ho¹t c¸c IC. M¹ch cßn sö dông IC sè ®Ó thùc hiÖn mét sè chøc n¨ng cña m¹ch t­¬ng tù nh­ t¹o tÝn hiÖu chu«ng, khuÕch ®¹i lµm cho m¹ch trë nªn tèi ­u. -C¸c linh kiÖn cña m¹ch rÊt s½n cã trªn thÞ tr­êng n­íc ta. Gi¸ thµnh ®Ó lµm c¶ bé rÊt rÎ so víi viÖc nhËp nguyªn chiÕc tõ n­íc ngoµi. -M¹ch rÊt tiÖn lîi cã thÓ sö dông ë mäi n¬i cã m¹ng ®iÖn l­íi. M¹ch sö dông chÝnh nguån ®iÖn l­íi ®ã ®Ó cung cÊp cho m¹ch. -M¹ch tiªu thô mét c«ng suÊt rÊt nhá. Tuy nhiªn, m¸y còng cã mét sè nh­îc ®iÓm sau: -TÝn hiÖu bÞ nhiÔu do ¶nh h­ëng cña c¸c thiÕt bÞ ®iÖn d©n dông. -M¹ch chØ ho¹t ®éng trong cù li ng¾n chØ thÝch hîp víi viÖc th«ng tin néi bé: trong ph¹m vi mét toµ nhµ, mét c¬ quan, tr­êng häc... . -Sè kªnh th«ng tin bÞ h¹n chÕ cô thÓ trong m¸y nµy lµ 4 kªnh øng víi 4 tÇn sè kh¸c nhau. Cã thÓ c¶i tiÕn lªn 8, 12 kªnh nh­ng l¹i h¹n chÕ bëi d¶i lµm viÖc cña IC. §Æc ®iÓm cÇn l­u ý: +Khi tÇn sè trung t©m kh«ng æn ®Þnh, chÊt l­îng cña hÖ thèng th«ng tin rÊt kÐm. §é æn ®Þnh cña tÇn sè trung t©m phô thuéc rÊt lín vµo ®é chÝnh x¸c cña c¸c linh kiÖn vµ ®é æn ®Þnh cña nguån nu«i. +Khi lµm viÖc ë tÇn sè cao ph¶i chó ý ng¨n ¶nh h­ëng gi÷a phÇn tö nµy vµ phÇn tö kh¸c, tr¸nh ghÐp kh«ng mong muèn gi÷a c¸c phÇn tö. +§iÖn ¸p cung cÊp cho IC567 ph¶i tõ 4,75V ®Õn 6,75V th× m¹ch míi æn ®Þnh vµ chÕ ®é ®ãng më cña ch©n 8 míi ho¹t ®éng b×nh th­êng. +C¸c m¹ch ph©n ¸p ph¶i lµm viÖc chÝnh x¸c ®Ó lµm viÖc ë chÕ ®é khuyÕch ®¹i. Ch­¬ng 10 Nh÷ng ®Ò xuÊt c¶i tiÕn 10.1. C¸c chØ tiªu §Ó cã thÓ c¶i tiÕn chÊt l­îng th«ng tin ta chó ý ®Õn c¸c chØ tiªu cña hÖ thèng th«ng tin sau: -Cù li th«ng tin. -ChÊt l­îng tÝn hiÖu. -Sè l­îng kªnh th«ng tin. Víi c¸c chØ tiªu ®Æt ra ë trªn, ®Ó cã thÓ c¶i thiÖn ®­îc m¸y ta cã c¸c ph­¬ng ¸n sau: N©ng cao c«ng suÊt cña c¸c bé khuyÕch ®¹i, gi¶m nhiÔu ®­êng truyÕn, t¨ng sè l­îng tÇn sè sö dông. C¸c chØ tiªu trªn cã quan hÖ víi nhaunªn khi c¶i tiÕn ta ph¶i phèi hîp thùc hiÖn chóng. 10.2.C¸c ph­¬ng ¸n Ph­¬ng ¸n thø nhÊt N©ng c«ng suÊt cña c¸c bé khuyÕch ®¹i: Tr­íc hÕt ®Ó c¶i tiÕn chÊt l­îng cña tÝn hiÖu ta ph¶i c¶i tiÕn ngay tõ tÇng ®Çu vµo cña th«ng tin. Trong m¸y nµy ta ®· sö dông hai transitor cã håi tiÕp ®Ó thùc hiÖn nhiÖm vô nµy. §Ó t¨ng chÊt l­îng ta cã thÓ t¨ng sè tÇng khuyÕch ®¹i, tuy nhiªn trong phÇn nµy ph¶i chó ý ®Õn viÖc håi tiÕp ®Ó æn ®Þnh. Ngoµi ra ta ph¶i n©ng cao chÊt l­îng cña tÇng c«ng suÊt ra. Nh­ ®· tr×nh bµy trong phÇn thiÕt kÕ lµ ta cã thÓ sö dông m¹ch ®Èy kÐo ®Ó thùc hiÖn nhiÖm t¨ng c«ng suÊt ph¸t lªn ®­êng truyÒn, tr­íc khi ®­a ra loa. Trong m¹ch ta thiÕt kÕ ta ®· sö dông m¹ch khuyÕch ®¹i thuËt to¸n, nªn c«ng suÊt ra loa kh«ng lín l¾m v× vËy ë ®©y ta còng cã thÓ dïng m¹ch khuyÕch ®¹i ®Èy kÐo. Ph­¬ng ¸n thø hai C¶i thiÖn ®­êng truyÒn: ë n­íc ta do viÖc sö dông c¸c thiÕt bÞ ®iÖn rÊt lén xén, kh«ng tu©n theo qui chuÈn. Trong phÇn giao tiÕp cña c¸c thiÕt bÞ víi m¹ng ®iÖn hÇu nh­ kh«ng cã c¸c bé chÆn ®Ó lo¹i bá c¸c xung g©y nhiÔu trong m¹ng ®iÖn l­íi khi c¸c thiÕt bÞ ®ã vËn hµnh. V× vËy cã rÊt nhiÒu lo¹i nhiÏu kh¸c nhau trong m¹ng ®iÖn l­íi. §Ó gi¶m nhiÔu trong m¹ng ®iÖn l­íi c¸c thiÕt bÞ ®iÖn tham gia m¹ng ®iÖn l­íi cÇn ph¶i cã c¸c bé läc nhiÔu. Tuy vËy ®Ó lµm ®­îc ®iÒu nµy qu¶ lµ khã kh¨n, kh«ng thÓ lo¹i bá ®­îc hoµn toµn c¸c lo¹i nhiÔu kh«ng mong muèn. §Ó cã mét m«i tr­êng truyÒn sãng lÝ t­ëng ta cã thÓ x©y dùng mét m«i tr­êng truyÒn dÉn riªng tuy cã tèn kÐm nh­ng nã võa ®¸p øng ®­îc yªu cÇu ®¶m b¶o bÝ mËt th«ng tin, võa lo¹i trõ ®­îc c¸c loaÞ nhiÔu do c¸c thiÕt bÞ ®iÖn kh¸c g©y ra... . §­êng truyÒn nµy cã thÓ lµ c¸p ®ång, thËm trÝ cã thÓ lµ c¸p quang. VÒ l©u dµi th× viÖc sö dông mét m¹ng c¸p ®ång ®éc lËp trong mét c¬ quan lµ cã lîi h¬n c¶, ®Æc biÖt ë nh÷ng n¬i kh«ng cã m¹ng ®iÖn l­íi. Khi ®ã, nguån cã thÓ lÊy tõ m¹ng ®iÖn l­íi, cã thÓ lÊy tõ nguån mét chiÒu nµo ®ã, pin, ¾c quy... , cã ®iÖn ¸p 8V mµ kh«ng cÇn qua biÕn thÕ vµ chØnh l­u. Nh­ vËy kÝch th­íc m¸y trong tr­êng hîp nµy gi¶m ®¸ng kÓ, ®ång thêi n©ng cao chÊt l­îng, vµ cù li th«ng tin. NÕu lµ c¸p quang ta cã thÓ thªm mét kh©u biªn ®æi tÝn hiÖu ®iÖn thµnh tÝn hiÖu quang vµ thùc hiÖn viÖc ghÐp kªnh theo b­íc sãng .¦u ®iÓm lín nhÊt cña c¸p quang lµ nhiÔu ®­êng truyÒn rÊt nhá, chñ yÕu lµ suy hao vµ t¸n s¾c. Víi ph­¬ng ph¸p nµy cù li th«ng tin v« cïng lín, cho phÐp ghÐp rÊt nhiÒu kªnh truyÒn. Tuy nhiªn ph­¬ng ph¸p nµy kh«ng thÝch hîp víi ph­¬ng thøc th«ng tin néi v× viÖc l¾p ®Æt khã kh¨n vµ rÊt tèn kÐm, h¬n n÷a hiÖu qu¶ th«ng tin kh«ng cao. Ngoµi ra ta cã thÓ sö dông mét m«i tr­êng truyÒn dÉn kh¸c, ®ã lµ m«i tr­êng v« tuyÕn: sö dông sãng ng¾n, hoÆc hång ngo¹i. Trong c¸c m¸y thu ph¸t ph¶i cã anten lµm nhiÖm vô thu ph¸t tÝn hiÖu. Ph­¬ng ¸n thø ba Ta biÕt r»ng víi mét hÖ th«ng tin néi bé cßn sè bèn ®­êng th«ng tin lµ rÊt Ýt dÉn tíi quy m« ho¹t ®éng cña hÖ nhá do ®ã vÊn ®Ò ®Æt ra lµ lµm sao c¶i tiÕn ®­îc m¸y trªn sao cho sè kªnh truyÒn cña m¸y t¨ng lªn tíi hµng trôc ®­êng khi sè l­îng yªu cÇu t¨ng, víi m¸y s½n cã trªn ta cã thÓ c¶i tiÕn lªn tíi 8, 12 kªnh.Tuy nhiªn sè l­îng kªnh lµ giíi h¹n do d¶i tÇn lµm viÖc cña c¸c linh kiÖn bÞ h¹n chÕ.C¸c IC chØ cã thÓ ®iÒu chÕ, gi¶i ®iÒu chÕ trong mét ph¹m tÇn sè lµm viÖc cña nã.D­íi ®©y em trong môc (9.3) xin tr×nh bµy mét ph­¬ng ¸n kh¶ thi cã thÓ thùc hiÖn ®­îc ngay ®Ó c¶i tiÕn m¸y s¾n cã trªn lªn sè l­îng cô thÓ lµ 8 kªnh truyÒn. 10.3.N©ng sè l­îng kªnh th«ng tin 10.3.1.Ph­¬ng ¸n thùc hiÖn. Dùa vµo yªu cÇu cô thÓ lµ ph¶i t¨ng lªn tíi 8 ®­êng th«ng tin vµ cÊu tróc cña m¸y ®· ®­îc thiÕt kÕ ta thÊy r»ng m¸y cßn tån t¹i nhiÒu ®iÓm cÇn kh¾c phôc nh­ sau: -D¶i tÇn hiÖn t¹i cña m¸y cßn qu¸ nhá (200Khz - 290Khz) kh«ng ®ñ cho 8 ®­êng th«ng tin v× vËy cÇn ph¶i më réng d¶i tÇn ho¹t ®éng cña m¸y. Tuy nhiªn khi më réng d¶i tÇn cña m¸y ta l¹i gÆp ph¶i mét vÊn ®Ò phøc t¹p ®ã lµ hiÖn t¹i hÖ sè phÈm chÊt cña m¹ch céng h­ëng vµo ra nhá, nÕu muèn më réng d¶i tÇn ph¶i gi¶m hÖ sè phÈm chÊt cña m¹ch xuèng n÷a, viÖc nµy sÏ kh«ng ®¶m b¶o ®­îc yªu cÇu truyÒn ®¹t tÝn hiÖu. MÆt kh¸c nÕu vÉn gi÷ nguyªn hÖ sè phÈm chÊt th× d¶i tÇn l¹i qu¸ hÑp kh«ng ®ñ d¶i th«ng cho 8 ®­êng th«ng tin. Nh­ vËy vËy mét m¹ch céng h­ëng vµo ra kh«ng thÓ truyÒn ®¹t ®­îc 8 ®­êng th«ng tin. §Ó kh¾c phôc t×nh tr¹ng nµy em ®Ò ra ph­¬ng ¸n gi¶i quyÕt nh­ sau: HiÖn t¹i víi mét m¹ch céng h­ëng vµo ra ta vÉn ®¶m b¶o d¶i th«ng vµ hÖ sè phÈm chÇt truyÒn ®¹t tèt th«ng tin cho 4 ®­êng th«ng tin. Nh­ vËy ta cÇn thiÕt kÕ thªm 1 m¹ch céng h­ëng n÷a cho 8 ®­êng th«ng tin cßn l¹i. Tuy nhiªn ta ph¶i gi¶i quyÕt vÊn ®Ò khi mét m¹ch céng h­ëng vµo ra ho¹t ®éng th× hai m¹ch kia ph¶i bÞ kho¸ ®Ó tr¸nh tr­êng hîp c¸c m¹ch ®Òu ph¸t mét tÇn sè hoÆc cïng lóc ph¸t c¶ hai tÇn sè hay ®ang ph¸t ®i mét tÇn sè l¹i thu mét tÇn sè dao ®éng. Nh­ vËy mçi m¹ch céng h­ëng vµo ra ®­îc thùc hiÖn theo s¬ ®å sau: Khi ch­a bÊm nót chän dao ®éng th× baz¬ cña transistor c«ng bÞ nèi ®Êt dÉn tíi kh«ng ph©n cùc lµm cho ®Ìn kh«ng ho¹t ®éng. ChØ khi nµo bÊm nót chän tÇn sè th× cùc baz¬ cña ®Ìn míi ®­îc ng¾t ra khái ®Êt cho nªn cã ph©n ¸p ho¹t ®éng. 10.3.2. TÝnh to¸n chi tiÕt c¸c m¹ch vµo ra 10.3.2.1. Ph©n chia tÇn sè. Khèi ®iÒu chÕ vµ gi¶i ®iÒu chÕ cña m¸y sö dông IC LM 567 cã d¶i th«ng tin 0 ®Õn 500 kHz, v×vËy ta cã thÓ chän d¶i th«ng toµn bé cña m¸y tõ 465 kHz ®Õn 105 kHz. Trong ®ã tÇn sè cña c¸c ®­êng th«ng tin ®­îc ph©n cÊp lÇn l­ît nh­ sau: 410kHz, 380kHz, 350 kHz, 320 kHz, 290kHz, 260 kHz, 230kHz, 200 kHz 8 ®­êng th«ng tin nµy ®­îc chia lµm 2 nhãm gåm 4 tÇn sè liªn tiÕp nhau, mçi nhãm do mét m¹ch céng h­ëng vµo ra ®¶m nhiÖm. Nh­ vËy. Nhãm 1 gåm c¸c tÇn sè 410 kHz, 380 kHz, 350 kHz vµ 320kHz do m¹ch céng h­ëng vµo ra thø nhÊt ®¶m nhiÖm. Nhãm 2 gåm c¸c tÇn sè 290 kHz, 260 kHz, 230 kHz vµ 200 kHz do m¹ch céng h­ëng thø hai ®¶m nhiÖm.M¹ch ®· tÝnh trong m¹ch 4 kªnh. 9.3.2.2. TÝnh to¸n c¸c m¹ch: Trong phÇn nµy ta chØ cÇn tÝnh to¸n m¹ch céng h­ëng vµo ra cã nhiÖm vô ®¶m b¶o d¶i th«ng cho c¸c tÇn sè 410 kHz, 390 kHz, 350 kHz, 320 kHz. S¬ ®å c¸c m¹ch céng h­ëng lµ t­¬ng tù nhau céng h­ëng ®Òu cã mét s¬ ®å nh­ (h×nh 6.13). Gi¶ thiÕt ®é réng phæ cùc ®¹i cña mét ®­êng th«ng tin lµ 30KHz (gåm c¶ hai biªn tÇn ë hai bªn). Nh­ vËy d¶i th«ng cña m¹ch ph¶i cã lµ: B = (410 +15) - (320 -15) = 120 kHz. §Ó truyÒn ®¹t ®ñ vµ ®Òu 4 ®­êng th«ng tin th× tÇn sè céng h­ëng cña m¹ch ph¶i n»m chÝnh gi÷a d¶i th«ng cña 4 ®­êng nh­ vËy tÇn sè céng h­ëng sÏ lµ: fch = * M¹ch c«ng h­ëng. §©y lµ m¹ch céng h­ëng LC song song céng h­ëng ë tÇn sã 405 KHz nh­ vËy ta cã: fch= = 365 kHz. Nh­ vËy ta ph¶i chän mét trong hai linh kiÖn L hoÆc C. ë ®©y ta chän C11 = 680 PF. Ta cã: L11 =. = L11 = 0, 280mH. Do m¹ch céng h­ëng ghÐp biÕn ¸p nªn ta cÇn ph¶i tÝnh sè vßng d©y cuèn biÕn ¸p. Ta cã c«ng thøc ®iÖn c¶m cña èng d©y lâi kh«ng khÝ lµ: L (m) = Trong ®ã: - N: sè vßng quÊn. - D: ®­êng kÝnh lâi (cm) - L: chiÒu dµi d©y (cm). §èi víi biÕn ¸p cã lâi Ferit th× ta cÇn ph¶i gi¶m trÞ sè ®iÖn c¶m cã tr­íc ®i 5 ®Õn 20% tuú thuéc vµo ®é tõ thÈm cña vËt liÖu lµm lâi. Trong tr­êng hîp nµy ta lÊy gi¸ trÞ trung b×nh lµ 12, 5%. L11. 12.5% =. Þ N21 =. N21 =. N1 = 106 vßng. * M¹ch chÆn 220v 50 Hz. §©y lµ m¹ch céng h­ëng LC nèi tiÕp dïng ®Ó chÆn tÇn sè 50Hz mµ vÉn cho th«ng ë c¸c tÇn sè th«ng tin. Nh­ vËy m¹ch còng ph¶i céng h­ëng ë tÇn sè 405 KHz. Ta cã: fch= =365 kHz. Chän tô C lµ tô chÞu ®­îc ®iÖn ¸p cao: 100nF 250v. Nh­ vËy ta cã: L01 = . =. L01=1, 903 mH. Tµi liÖu tham kh¶o: KÜ thuËt m¹ch Ph¹m Minh Hµ Bµi gi¶ng KÜ thuËt M¹ch ThÇy §inh H÷u Thanh Bµi gi¶ng KÜ thuËt Xung ThÇy V­¬ng Céng Tra cøu linh kiÖn D­¬ng Minh TrÝ ThiÕt kÕ m¹ch IN b»ng Protel Nh­ vËy em ®· thùc hiÖn song c¸c b­íc cña viÖc thiÕt kÕt mét m¸y th«ng tin néi bé... . §Ó trë thµnh mét s¶n phÈm hoµn chØnh, cã thÓ ®em ra bµy b¸n trªn thÞ tr­êng th× cÇn ph¶i thùc hiÖn c¸c b­íc thiÕt kÕ vá hép vµ bè trÝ c¸c phÝm chøc n¨ng hîp lÝ. Tuy nhiªn, nh÷ng phÇn nµy ®ßi hái nh÷ng kiÕn thøc vÒ thiÕt kÕ vµ gia c«ng c¬ khÝ nªn em kh«ng tiÖn tr×nh bµy trong ph¹m vi ®å ¸n nµy. Qua viÖc t×m hiÓu vµ thiÕt kÕ l¾p ®Æt m¸y trªn gióp em cñng cè l¹i nh÷ng kiÕn thøc ®· häc, ®ång thêi häc hái thªm nhiÒu nh­ng kiÕn thøc tõ thùc tÕ. Cuèi cïng, em xin ch©n thµnh c¶m ¬n thÇy §inh H÷u Thanh ®· nhiÖt t×nh chØ ra trong suèt qu¸ tr×nh lµm ®å ¸n nµy. Hµ néi, ngµy 15 th¸ng 5 n¨m 2002 Sinh viªn thùc hiÖn: Ph¹m Quèc Hoµng