Báo Cáo Nhập Môn Điện Tử Viễn Thông Họ Và Tên : Dương Văn Anh Đạt SHSV : 20101338 Lớp : Điện Tử Viễn Thơng Khóa : 55 Ngành Điện Tử Viễn Thơng Nếu rừng ví phổi Trái Đất ngành điện tử viễn thông xem hệ thần kinh Trái Đất Từ máy mang tên Con vịt xấu xí Morse, đến nay, ngành điện tử Viễn thông tạo nên mạng lưới thông tin liên lạc bao phủ toàn giới Và bạn bước chân vào ngành hội dành cho bạn lớn Vì ư? Đơn giản thơi Học ngành bạn trở thành nhà nghiên cứu , bác học chứ? Hay bạn tự tìm tịi, sáng tạo cơng nghệ mới, thiết bị Điện tử Viễn thơng với trí tưởng tượng tư tuyệt vời bạn Và muốn, bạn làm việc lĩnh vực mạng, viễn thông, lĩnh vực định vị dẫn đường, điện tử y sinh, nhiều điều thú vị khác mà bạn khám phá học ngành Ra trường, bạn cơng tác Viện, Trung tâm; Các cục, Vụ; Các phòng chức hay giảng dạy trường đại học, cao đẳng, trung cấp có đào tạo ngành Điện tử viễn thơng Điện tử Viễn thông ngành sử dụng công nghệ tiên tiến để tạo nên thiết bị giúp cho việc truy suất thông tin mà cá nhân tổ chức muốn có Kỹ sư Điện tử Viễn thơng làm việc công ty sản xuất, nghiên cứu phát triển sản phẩm điện tử, nhà cung cấp dịch vụ Internet, công ty viễn thông truyền số liệu, công ty điện thoại di động, công ty truyền tin qua hệ thống vệ tinh, công ty tư vấn giải pháp kinh doanh dịch vụ Điện tử Viễn thông v.v Công việc họ gắn liền với phịng thí nghiệm, phịng kỹ thuật máy móc đại Làm việc ngành bạn lựa chọn lĩnh vực mà ưa thích số lĩnh vực như: - Nghiên cứu sáng tạo thiết bị điện tử - máy tính - viễn thơng - Mạng máy tính mạng viễn thông - Định vị dẫn đường (trong ngành hàng không hàng hải) Ngành Điện tử Viễn thơng đưa tri thức lồi người đến người ngược lại, tạo giới thân thiện người gần gũi Ở Việt Nam, ngành Điện tử viễn thơng đóng vai trị quan trọng, tích cực phát triển kinh tế xã hội Nhu cầu nhân lực ngành lớn Chính thế, hội làm việc dành cho sinh viên học ngành nói khơng nhỏ Lịch sử phát triển - Lịch sử viễn thông Viễn thông thuật ngữ liên quan tới việc truyền tin tín hiệu Ngay từ thời xa xưa, người tiền sử biết dùng khói để báo hiệu, người thổ dân đảo xa xơi dùng cột khói để liên lạc, báo hiệu truyền tin Mai An Tiêm dùng dưa hấu để truyền tin đất liền, Như vậy, nói thuật ngữ viễn thơng có từ thời xa xưa Tuy nhiên, khái niệm viễn thơng thức sử dụng cha đẻ máy điện báo Samuel Finley Breese Morse sau bao ngày đêm nghiên cứu vất vả, ông chế tạo máy điện báo Bức điện báo dùng mã Morse truyền trái đất từ nhà Quốc Hội Mỹ tới Baltimore cách 64 km đánh dấu kỷ nguyên viễn thông Trong thông điệp này, Morse viết “Thượng Đế sáng tạo nên kỳ tích” Nói đến lịch sử Viễn thông, không nhắc đến Alexader Graham Bell, ông người sáng chế điện thoại Để tưởng nhớ ông, ngày tháng năm 1922 máy điện thoại nước Mỹ ngừng hoạt động để tưởng nhớ bày tỏ lòng biết ơn nhà khoa học xuất sắc A.G Bell (1847 - 1922) Trên quy mơ xã hội, điện tín (1884), điện thoại (1876), radio (1895) vơ tuyến truyền hình (1925) làm thay đổi cách giao tiếp quan hệ người xuất vệ tinh viễn thông (1960) sợi quang học (1977), công nghệ không dây làm nên hệ thần kinh thông minh nhạy bén trái đất Có thể nói lĩnh vực viễn thơng làm thay đổi mặt, tính cách trái đất, thực hóa khả liên kết người quốc gia, gắn kết người với nhờ mạng lưới viễn thông vơ hình hữu hình khắp trái đất vũ trụ Sự hội tụ lĩnh vực viễn thông Cùng với phát triển xã hội, nhu cầu sử dụng truyền liệu người tăng lên theo hàm số mũ Ngành Viễn Thơng đóng góp vai trị lớn lao việc vận chuyển đưa tri thức loài người đến người, thúc đẩy q trình sáng tạo đưa thơng tin khắp nơi ngành lĩnh vực khoa học, thông tin giải trí thời khác Viễn thơng đem lại hội tụ, hay thống loại hình dịch vụ truyền liệu dịch vụ thoại, video (truyền hình quảng bá truyền hình theo yêu cầu), liệu Internet băng rộng thúc đẩy ngành công nghệ thông tin phát triển lên mức cao với đa dạng loại hình dịch vụ chi phí rẻ Mạng viễn thơng giúp người sử dụng gọi điện thoại qua mạng Internet, xem hình ảnh bạn bè khắp giới, chia sẻ nguồn liệu, thực giao dịch mua bán tới nơi giới cách đơn giản Viễn thông ngày tạo nên giới gần hội tụ cho tất người - Lịch sử điện tử linh kiện bán dẫn 64 năm sau transistor phát minh, linh kiện nhỏ bé tương ứng với trạng thái bật - tắt thay đổi giới cách tăng cường sức mạnh cho hàng loạt thiết bị số ĐTDĐ, máy tính, máy nghe nhạc Những máy tính khổng lồ ENIAC dùng ống chân khơng, tương tự bóng đèn, để tính tốn Máy tính cần nhóm nhân viên vận hành Ống chân khơng sau thay bóng bán dẫn - loại cơng tắc điện tử - William Shockley, John Bardeen Walter Brattain phịng thí nghiệm Bell phát minh năm 1947 Ngay trước lễ Giáng sinh năm 1947, Transistor hoạt động giới thiệu Tuy nhiên, tháng sau cơng bố rộng rãi cho giới biết Sản phẩm thương mại chứa bóng bán dẫn máy trợ thính Sonotone 1010 phát hành năm sau phát minh linh kiện Phát minh bóng bán dẫn mở thời kỳ phát triển cho mạch điện tích hợp tiền thân chip silicon ngày Năm 1965, đồng sáng lập Gordon Moore hãng chip Intel dự đốn số bóng bán dẫn chip tăng gấp đôi 18 tháng đến năm Định luật Moore đến dù tương lai (10-15 năm nữa) chạm đến giới hạn Sự tăng trưởng đặn sức mạnh chip mở kỷ nguyên điện tốn cá nhân Bóng bán dẫn ngày nhỏ xếp gần mức nanomét khiến cho khả hoạt động chip tăng lên gấp bội thúc đẩy phát triển thiết bị di động nhỏ gọn Ngày chip chứa hàng triệu bóng bán dẫn dùng nhiều thiết bị, từ điện thoại di động đến máy tính, từ xe đến máy bay -Lịch sử máy tính Các máy tính học • Abacus: Bàn tính gẩy, cơng cụ tính tốn đời sớm Theo nhiều tài liệu đời Trung Quốc • Năm 1642: Pascal chế tạo máy tính học đầu tiên, thực phép cộng phép trừ cách nhấp phím số • Năm 1822: Babbage – GS ĐH Cambridge – Anh cơng bố cơng trình "máy tính sai phân", sau ông phát triển thành máy tính đa năng, tiền thân máy tính số đại ngày nay, máy đọc lệnh từ bìa đục lỗ thi hành chúng (Ada người trợ lý giúp ông thực lệnh này) Các máy tính đèn điện tử • Năm 1946: Eckert, Mauchli cộng - trường KT điện tử-ĐH Pennylvania - Mỹ cho đời máy tính điện tử cỡ lớn (ENIAC-Electronic Nummerical Intgrator and Calculator) Chiếc máy tính có 18000 bóng ĐT, chiếm DT: 167 m2, tiêu thụ điện 140 KW/h Các máy tính đại • Thứ ngày 12 tháng 08, 1981, IBM cho cơng bố máy tính cá nhân IBM PC đầu tiên, công nghệ sản xuất máy tính cá nhân khơng ngừng phát triển liên tục Các hệ IBM PC thường gắn với hệ CPU Intel Các hướng chuyên môn điện tử viễn thông - Hướng Điện tử (Electronics): Vi điện tử, công nghệ thiết kế vi mạch, vi điện tử, giới thiệu điện tử nano - Hướng Máy tính Hệ Thống Nhúng (Computer and Embedded Systems): Kiến trúc xử lý máy tính, hệ điều hành, giao tiếp thu nhận liệu, hệ thống nhúng - Hướng Viễn thông Mạng (Telecommunications and Network): Mạng liệu truyền thông, truyền thông không dây di động, truyền thông quang, thiết kế cao tần không dây, an ninh mạng CSDL - Hướng Điện tử y sinh (Biomedical Electronics): Đo đạc xử lý tín hiệu, phần mềm, thiết bị Các tố chất, kỹ cần thiết để theo nghiệp - Có mục tiêu đam mê - Năng khiếu toán học, logic, khả tư suy luận - Kiến thức vật lý, vật lý điện tử - Sự yêu thích với thiết bị điện tử - Thông minh động - Kiên trì, nhẫn nại - Ln tìm tịi, học hỏi, phấn đấu bắt kịp với xu hướng kỹ thuật công nghệ - Khả ngoại ngữ tốt, tiếng Anh tiếng Nhật - Khả sử dụng máy vi tính tìm kiếm thơng tin từ mạng Internet - Khả làm việc chung theo nhóm nghiên cứu cách độc lập - Cùng số kỹ mềm giao tiếp khác Nhìn chung điện tử viễn thơng ngành khoa học kỹ thuật hấp dẫn đầy thử thách, phạm vi làm việc rộng giúp cho SV tốt nghiệp có khả thích nghi với nhiều loại mơi trường khác Bước chân vào ngành bạn mở cánh cửa công nghệ để bước vào kỷ nguyên kỹ thuật số kỷ 21 Lĩnh vực Truyền Thông Không Dây ngành Điện Tử Viễn Thông - Thời cổ : khói thuốc, bồ câu đưa thư, - Sóng vơ tuyến phát minh 1880 Marconi - Nhiều hệ thống không dây phát triển công phu sau chiến tranh giới thứ - Điện thoại tế bào phát triển từ năm 1988, đến khoảng tỷ thuê bao Thiết bị khơng dây ngày phát triển Tiếng nói, liệu, truyền thơng đa phương tiện có mặt khắp nơi - Sự thành công phát triển mạnh Wifi Các mạng rộng khắp (ví dụ: Wimax) mạng khoảng cách ngắn Bluetooth, UWB thành cơng Thơng tin có mặt khắp nơi người thiết bị: Truy cập Internet không dây, Các mạng khơng dây Ad Hoc, Thiết bị giải trí khơng dây, Ngơi nhà thơng minh, Khó khăn thường gặp phải: hạn chế thời gian trễ, hạn chế lượng Những thử thách thiết kế - Hạn chế dung lượng kênh truyền - Mơ hình lưu thơng, định vị user, điều kiện mạng thay đổi - Các ứng dụng không đồng - Giới hạn lượng độ trễ thiết kế qua lớp hệ thống Sự phát triển hệ thống - Các hệ thống Wireless 3G Cellular: ~ 200-300Kbps WLANs: ~450 Mbps ( phát triển) - Đang thực mạng hệ sau 4G Celluar : Khả OFDM/MIMO 4G WLANs, 3G vừa hoàn thành - Các kỹ thuật quan tâm Hardware: Better betteries Better cercuits/processors Link : Antennas, modulation, coding, adaptivity, DSP, BW Network: không nhiều more efficient algorithms Application: soft and adaptive QoS Yêu cầu cho truyền thông đa phương tiện Voice Data Video Delay < 100ms < 100ms Packet loss < 1% 1% BER 10-3 10-6 10-6 Data rate 8-32 Kbps 1-100Mbps 1-20Mbps Traffic continuous bursty continuous Tất yêu cầu phải thỏa mãn - Các hệ thống • • • • • • • Celluar systems Wireless LANs WIMAX Satellite Systems Bluetooth Ultrawideband radios Zigbee radios Truyền thông không dây phận quan trọng khơng thể thiếu giới, văn minh nhân loại tạo bước đột phá khoa học công nghệ, tạo bước tiến đầy ngoại mục giúp xã hội loài người ngày phát triển với nước ta truyền thơng khơng dây phát triển mạnh mẽ để dần bắt kịp với nước khác giới 2 Cơ sở ngành Transistor – Cấu tạo Transistor Transistor gồm ba lớp bán dẫn ghép với hình thành hai mối tiếp giáp P-N , ghép theo thứ tự PNP ta Transistor thuận , ghép theo thứ tự NPN ta Transistor ngược Về phương diện cấu tạo Transistor tương đương với hai Diode đấu ngược chiều Cấu tạo Transistor Ba lớp bán dẫn nối thành ba cực , lớp gọi cực gốc ký hiệu B ( Lase ), lớp bán dẫn B mỏng có nồng độ tạp chất thấp Hai lớp bán dẫn bên nối thành cực phát (Emitter ) viết tắt E, cực thu hay cực góp ( Collector ) viết tắt C, vùng bán dẫn E C có loại bán dẫn (loại N hay P ) có kích thước nồng độ tạp chất khác nên khơng hốn vị cho - Ngun lý hoạt động Transistor Xét hoạt động Transistor NPN Mạch khảo sát nguyên tắc hoạt động transistor NPN Ta cấp nguồn chiều UCE vào hai cực C E (+) nguồn vào cực C (-) nguồn vào cực E Cấp nguồn chiều UBE qua công tắc trở hạn dịng vào hai cực B E, cực (+) vào chân B, cực (-) vào chân E Khi công tắc mở , ta thấy rằng, hai cực C E cấp điện khơng có dịng điện chạy qua mối C E ( lúc dịng IC = ) Khi cơng tắc đóng, mối P-N phân cực thuận có dịng điện chạy từ (+) nguồn UBE qua cơng tắc => qua R hạn dòng => qua mối BE cực (-) tạo thành dòng IB Ngay dòng IB xuất => có dịng IC chạy qua mối CE làm bóng đèn phát sáng, dòng IC mạnh gấp nhiều lần dòng IB Như rõ ràng dịng IC hồn tồn phụ thuộc vào dịng IB phụ thuộc theo công thức IC = β.IB Trong IC dịng chạy qua mối CE IB dòng chạy qua mối BE β hệ số khuyếch đại Transistor - Các đặc tính Transistor + Mạch chung Base (BC) Họ đường đặc tuyến vào IE=f(UEB) điện áp UCB =const Họ đường đặc tuyến truyền đạt Đặc tuyến ra:IC= f(UCB) giữ dòng vào IE=const Đặc tuyến truyền đạt: IC=f(IE) khi UCB = const + Mạch chung Collector (CC) Họ đường đặc tuyến vào Đặc tuyến sơ đồ CC + Mạch chung Emitter (EC) Họ đường đặc tuyến vào IB = f(UBE) UCE = const Đặc tuyến truyền đạt đặc tuyến sơ đồ EC Họ đường đặc tuyến ra: IC = f(UCE ) IB=const Họ đường đặc tuyến truyền đạt: IC = f(IBE) UCE = const Nhận xét: Đặc tính IB phụ thuộc UBE, UBE lớn IB lớn Đặc tính xét đặc tuyến IC phụ thuộc tuyến tình vào UCE UCe nhỏ IC không phụ thuộc vào UCE UCE lớn UCE nhỏ nhỏ IC không phụ thuộc vào IB UCE lờn IC phụ thuộc tuyến tình vàoIB Kết Luận UCE Bão hịa UCE bão hịa=0 IC= β.IB  Tính chất khuếch đại - Các chế độ làm việc Chế độ khuếch đại tín hiệu vùng IC,UCE khác Chế độ khóa ON Ik khác 0, Uk=0 vùng OFF Ik=0, Uk khác vùng Bài tập Mạch Khuếch Đại Âm Thanh Dùng BJT Yêu cầu mạch khuếch đại âm thanh: - Âm khuếch đại lên rõ ràng - Âm đầu không bị méo - Hạn chế tối đa âm không mong muốn Thiết kế Mạch nguyên lý linh kiện: Điện trở: 27k(ôm)*2, 100k(ôm), 15(ôm), 1k(ôm), 22k(ôm), 470(ôm), 330(ôm) , 1(ôm)*2 Transistor: Q1(BC109); Q2(2N3906); Q3(A564); Q4(c828) Loa: RL 8(ôm) Chiết áp: PR1 470(ôm).Diod(1N4148)*2 Nguồn chiều: DC 15V Kết quả: Qua chúng em cảm thấy thú vị rút đươc nhiều kinh nghiệm bổ ích, trình từ lý thuyết, tới thực tế, làm sản phẩm mạch điện tử Đồng thời hiểu rõ hơn, nguyên lý hoạt động mạch điện tử, số linh kiện điện tử Nó rèn luyện cho chúng em cách tổ, chức làm việc theo nhóm  ... Ngành Điện Tử Viễn Thông Nếu rừng ví phổi Trái Đất ngành điện tử viễn thông xem hệ thần kinh Trái Đất Từ máy mang tên Con vịt xấu xí Morse, đến nay, ngành điện tử Viễn thông tạo nên mạng lưới thông. .. với hệ CPU Intel Các hướng chuyên môn điện tử viễn thông - Hướng Điện tử (Electronics): Vi điện tử, công nghệ thiết kế vi mạch, vi điện tử, giới thiệu điện tử nano - Hướng Máy tính Hệ Thống Nhúng... đào tạo ngành Điện tử viễn thơng Điện tử Viễn thông ngành sử dụng công nghệ tiên tiến để tạo nên thiết bị giúp cho việc truy suất thông tin mà cá nhân tổ chức muốn có Kỹ sư Điện tử Viễn thơng làm