TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ – VIỄN THÔNG -o0o - BÁO CÁO THỰC HÀNH – THÍ NGHIỆM KĨ THUẬT THÔNG TIN SỐ GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN : Th.S NGUYỄN THỊ SINH VIÊN LỚP MSV : BÙI ĐÌNH TUẤN ANH : ĐTV52-ĐH1 : 42072 PHƯƠNG THU HẢI PHÒNG, THÁNG 09/ 2015 2 MỤC LỤC Trang 3 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT- KÝ HIỆU Chữ viết tắt Tiếng Anh Tiếng Việt ITU International Telecommunication Union Tổ chức viễn thông quốc tế AM Amplitude modulation Điều chế biên độ LSSB Lower Single Side Band Điều chế đơn biên tần thấp USSB Upper Single Side Band Điều chế đơn biên tần PLL Phase Locked Loop Mạch vòng khóa pha VCO Voltage Controlled Oscillator Bộ tạo dao động điều khiển điện áp FM Frequency modulation Điều chế tần số AFC Automatic Frequency Bộ tự động điều chỉnh tần số DANH MỤC CÁC HÌNH Số hình Hình 1.1 Hình 2.1 Hình 3.1 Hình 3.2 Tên hình Cấu hình phần cứng thí nghiệm IPES/EV Module thực hành MCM21/EV a, Sóng mang; b, Tín hiệu cần điều chế; c, Tín hiệu điều chế AM Biểu diễn thành phần tín hiệu Trang Hình 3.3 Hình 3.4 AM miền thời gian miền tần số Mạch tạo tín hiệu điều chế AM - BALANCED MODULATOR Sơ đồ kết nối thực điều chế AM, quan sát tín hiệu sóng mang 10 11 Hình 3.5 tín hiệu tin Tín hiệu sóng mang tín hiệu cần 11 điều chế Hình 3.6 Hình 3.7 Sơ đồ kết nối thực điều chế AM, quan sát tín hiệu AM Tín hiệu điều chế AM 11 12 Hình 3.8 Hình 3.9 Hình3.10 Hình 3.11 Hình 3.12 Hình 3.13 Hình 3.14 Hình 3.15 Hình 3.16 Hình 3.17 Hình 3.18 Hình 3.19 Hình 3.20 Hình 3.21 Hệ số điều chế gần tới 100% Hệ số điều chế 100% Hệ số điều chế lớn 100% Hiện tượng điều biên Tính tuyến tính điều chế AM Tín hiệu điều chế AM Mạch tách sóng đường bao Méo xảy R.C > Tsignal Hạn chế độ gợn đường bao Nhiễu xiên cắt Hiệu suất tách sóng Sơ đồ khối hệ thống tách sóng biên độ đồng Sơ đồ khối hệ thống tách sóng biên độ đồng sử dụng PLL 13 13 14 14 15 18 18 19 19 20 20 21 22 22 5 DANH MỤC CÁC BẢNG Số bảng Bảng 1.1 Bảng 3.1 Hình 3.22 Hình 3.23 Hình 3.24 Hình 3.25 Hình 3.26 Hình 3.27 Hình 3.28 Hình 3.29 Tên bảng Các Panel thí nghiệm Giá trị điện áp tần số tương ứng Trang 33 Tín hiệu sóng mang Sơ đồ cách kết nối thực giải điều chế AM Tín hiệu tin tức Tín hiệu điều chế AM Tín hiệu sau tách sóng Tín hiệu giải điều chế sau thay đổi cực diode tách sóng Sơ đồ kết nối mạch chế độ tách sóng biên độ đồng Dạng sóng tách sóng AM đồng 23 23 23 24 24 25 26 27 ĐẶT VẤN ĐỀ Bộ thí nghiệm nhằm giúp cho sinh viên nắm lí thuyết học làm quen với mạch điện thực tế với chức định Nghiên cứu cách chi tiết đặc tính mạch điều chế giải điều chế, thực đầy đủ thí nghiệm sinh viên trang bị kiến thức sâu sắc điều chế giải điều chế Đồng thời sinh viên làm quen với thiết bị đo phương pháp thực thí nghiệm, giúp ích cho việc nghiên cứu sau làm việc thực tế Bộ thí nghiệm modul MCM 21 tập trung sâu nghiên cứu đặc tính điều chế giải điều chế hệ thống thông tin tương tự, điều chế giải điều chế biên độ, tần số Nghiên cứu máy thu tín hiệu AM, FM máy thu đổi tần số mạch khuếch đại chọn lọc Trên sở bảng mạch thí nghiệm tập tài liệu hướng dẫn ta nghiên cứu tìm hiểu đặc tính phổ tín hiệu AM FM, ảnh hưởng méo phi tuyến, tạp âm đến tín hiệu điều chế Quan sát trực quan dạng tín hiệu điều chế để thấy rõ mối quan hệ đại lượng tín hiệu trước sau điều chế 7 CHƯƠNG I: PHÒNG THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM TƯƠNG TÁC MÁY TÍNH 1.1 Giới thiệu chung thiết bị phòng thực hành – thí nghiệm Phòng thí nghiệm Kỹ thuật điện tử (PTN KTĐT) sản phẩm kết đầu tư Dự án tăng cường lực nghiên cứu đào tạo Trường Đại học Hàng hải năm 2006 Cùng với xu hướng ứng dụng máy tính công nghệ (Computer aided), nhiều hãng sản xuất thiết bị nghiên cứu, thí nghiệm hàng đầu giới phát triển phòng thí nghiệm sở ứng dụng máy tính - Computerized lab Tất thí nghiệm Kỹ thuật điện tử Kỹ thuật viễn thông trang bị PTN KTĐT thiết kế theo mô hình thí nghiệm tương tác với máy tính IPES IPES - Interactive Practical Electronics System- hệ thống thí nghiệm, thực hành điện tử tương tác với máy tính, họ sản phẩm hãng ElettronicaVeneta, Italia hãng sản xuất thiết bị dạy học hàng đầu giới Khái niệm tương tác (Interactive) hệ thống thí nghiệm, thực hành kỹ thuật điện tử IPES thể kết cấu Panel thí nghiệm gồm hai thành phần : - Panel thí nghiệm (ký hiệu MCMi/EV- i số phân biệt nội dung chuyên đề thí nghiệm) STT CHUYÊN ĐỀ Mã panel Số TN LINH KIỆN BÁN DẪN MCM3/EV 12 TRANSISTOR MCM4/EV NGUYÊN LÝ KHUẾCH ĐẠI MCM5/EV 13 MẠCH DAO ĐỘNG MCM6/EV BỘ KHUẾCH ĐẠI THUẬT TOÁN MCM7/EV 17 ĐIỆN TỬ SỐ I MCM8/EV 11 CHUYỂN ĐỔI AD/DA MCM8A/EV ĐIỆN TỬ SỐ MCM9/EV VI XỬ LÝ 32 BIT Z3/EV 15 10 THÔNG TIN TƯƠNG TỰ MCM20/EV 12 11 THÔNG TIN TƯƠNG TỰ MCM21/EV 14 12 BỘ ĐIỀU CHẾ XUNG MCM30/EV 12 13 ĐIỀU CHẾ SỐ MCM31/EV 14 BỘ GHÉP KÊNH PCM KÊNH MCM32/EV 10 15 THÔNG TIN SỐ MCM33/EV 16 16 THÔNG TIN QUANG MCM40/EV 11 Bảng 1.1: Các Panel thí nghiệm - Panel tương tác (ký hiệu SIS3/EV) : panel tương tác với máy tính (Computer control system), thực chất giao diện phần cứng ghép nối máy tính với panel thí nghiệm có phần mềm tương thích nhiều tiện ích 8 SIS3/EV với phần mềm tương thích hệ thống panel thí nghiệm hình thành khái niệm Hệ thống thí nghiệm kỹ thuật điện tử tương tác với máy tính Trong mô hình thí nghiệm tương tác với máy tính, máy tính PC không đóng vai trò tích cực trợ giúp thí nghiệm viên, mà mắt xích thiếu mối tương quan ba khâu : thí nghiệm viên, đối tượng thí nghiệm máy tính tương tác Vai trò máy tính với phần mềm tương thích không hỗ trợ tích cực cho hoạt động thí nghiệm (computer aided), mà có tương tác trực tiếp với panel thí nghiệm Các tiện ích hỗ trợ máy tính : - Ứng dụng Multimedia, máy tính phần mềm tiện ích tài liệu điện tử tham khảo với đa phương thức thể : text, sơ đồ, hình ảnh, âm … - Máy tính hỗ trợ mô phỏng, dự báo kết thí nghiệm - Máy tính hỗ trợ xử lý số liệu, đồ họa, in ấn Nhưng hết, máy tính phải có tương tác trực tiếp với đối tượng thí nghiệm, thể hai hướng liên kết : - Máy tính trực tiếp tham gia điều khiển panel thí nghiệm, nguồn cung cấp, máy tạo tín hiệu … thông qua ghép nối vật lý phần mềm điều khiển tương thích để làm thay đổi thông số mạch điện tạo nên tình thí nghiệm phong phú - Theo hướng liên kết ngược lại, thông qua ghép nối vật lý phần mềm thu thập liệu tương thích, máy tính tự động thu thập tham gia xử lý số liệu thí nghiệm, góp phần tự động hóa trình thí nghiệm 1.2 Cấu hình phần cứng thí nghiệm – thực hành IPES Cấu hình phần cứng thí nghiệm theo mô hình IPES EV biểu diễn hình 1.1 9 Hình 1.1 Cấu hình phần cứng thí nghiệm IPES/EV Trong : - Máy tính PC với phần mềm tương thích SW-D-MCMi/EV khóa quyền phần cứng, tính trợ giúp máy tính trực tiếp điều khiển panel thí nghiệm MCMi/EV thông qua panel tương tác SIS3/EV - Panel thí nghiệm chính, theo chuyên đề MCMi/EV, chuyên đề modul với số i khác (từ đến 40) - Panel tương tác SIS3/EV giao diện phần cứng, ghép nối panel MCMi/EV với máy tính, giao diện với PC thông qua cổng song song LPT (có khóa quyền phần cứnghard protection), giao diện với MCMi/EV qua ghép nối nhiều dây song song - Nguồn cung cấp PS1-PSU/EV : cung cấp nhiều cấp điện áp cho panel thí nghiệm panel tương tác Tùy thuộc yêu cầu trang thiết bị đốivới thí nghiệm, thiết bị ngoại vi sau sử dụng : - Máy phát tín hiệu FG-7002C - Thiết bị đo số ghép nối máy tính IU10/EV - Máy sóng OS-5030 - Đồng hồ vạn 3256-51 1.3 Hướng dẫn sử dụng phần mềm SW-D-MCM/EV Hệ thống thí nghiệm theo mô hình IPES EV phải sử dụng máy tính PC với phần mềm ứng dụng SW-D-MCM/EV chạy hệ điều hành Windows từ phiên 3.10 trở lên có kết nối với panel tương tác SIS3/EV Phần mềm SW-D-MCM/EV chạy máy tính PC có quyền phần cứng Hardware Protection Key in the parallel interface (LPT) of the PC Nội dung thí nghiệm chuyên đề ứng với panel thí nghiệm MCMi/EV cấu trúc thành nhiều thí nghiệm Mỗi thí nghiệm có hai phần : • Lý thuyết (Theory) : giới thiệu mục đích thí nghiệm, nội dung trọng tâm sở lý thuyết có liên quan Tài liệu điện tử với đa phương thức thể tiếng Anh trình bày phần thiếu phần mềm ứng dụng • Thực hành (Experiments) : Máy tính PC trợ giúp cho sinh viên thực nội dung thực hành thí nghiệm panel MCMi/EV Khởi động phần mềm việc kích hoạt biểu tượng SW-D-MCM/EV hệ điều hành Windows Ngay sau khởi động phần mềm ứng dụng, máy tính tự động kiểm tra khóa quyền phần cứng Trong giao diện phần mềm ứng dụng, menu gồm : * Menu Lessons bao gồm thao tác sau : Open 10 Mở thí nghiệm 10 Chú ý: Nếu chưa hiểu câu hỏi sử dụng trợ giúp phần help để đọc lại phần lý thuyết chung Kết luận Tín hiệu điều chế AM tạo thành cách thay đổi biên độ tín hiệu sóng mang theo quy luật tín hiệu tin tức s AM (t ) = [ A + k B.sin(2π f m t )].sin(2π f C t ) Trong fm tần số tín hiệu tin tức; fc tần số tín hiệu sóng mang m = k B A + Hệ số điều chế: + Nếu biên độ tín hiệu tin tức lớn gây tượng điều chế, tín hiệu AM bịméo dạng Bài 2: GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ (AMPLITUDE DEMODULATION) 2.1 Mục tiêu: - Tìm hiểu hoạt động tách sóng đường biên - Tìm hiểu loại méo tín hiệu sau tách sóng: gợn sóng méo gây cắt chéo - Tìm hiểu hiệu suất tách sóng - Tìm hiểu hoạt động tách sóng đồng AM 2.2 Trang thiết bị cần thiết: 1: Nguồn modul PSU/EV, khung modul MU/EV, SIS3 2: Module thí nghiệm MCM21/EV 3: Các ngoại vi: - DĐKĐT kênh - Máy phát chức - Đồng hồ đo tần số - Đồng hồ vạn 26 26 - Các jumper dây nối 2.3 Cơ sở lý thuyết 2.3.1 Tách sóng đường bao: Để tách tín hiệu tín hiệu tin tức khỏi sóng mang từ tín hiệu điều biên AM người ta sử dụng phương pháp tách sóng đường bao Hình 3.13 Tín hiệu điều chế AM Hình 3.12biểu diễn dạng tín hiệu điều biên AM Như tín hiệu mang điều chế (nguồn tin) đường bao tín hiệu AM Mạch tách sóng đường bao có cấu trúc đơn giản bao gồm: diode tách sóng mắt lọc RC (Hình 3.13) Hình 3.14 Mạch tách sóng đường bao Mạch hoạt động mạch chỉnh lưu nửa chu kỳ Điện áp lớn giá trị điện áp sóng mang Biên độ sóng mang biến đổi theo nguồn tin mang điều chế Vì để tách tín hiệu khỏi sóng mang cần thiết phải chọn giá trị R C phù hợp 2.3.2.Hiện tượng méo tách sóng: 27 27 Hình 3.15.Méo xảy R.C > Tsignal Trong trình giải điều chế xảy méo tách sóng, có loại méo xảy ra: - Nếu số thời gian R.C nhỏ nhiều so với chu kỳ sóng mang Thì đường bao có nhiều gợn gấp khúc (Hình 3.14) - Nếu số thời gian R.C lớn nhiều so với chu kỳ tín hiệu mang điều chế tín hiệu sau tách sóng có đường có dạng đường bao song chúng lại suy giảm theo quy luật hàm mũ (Hình 3.15) 2.3.3.Giá trị nhỏ R.C: Tiêu chuẩn lựa chọn R.C mục đích làm giảm bớt độ gợn cho nhỏ xấp xỉ chúng thành đường bao Để đạt kết số thời gian R.C phải lớn chu kỳ sóng mang Cho nên để tránh phóng điện mức tụ điện C giá trị đỉnh liên liên tín hiệu AM thì: R.C>>T Hình 3.16 biểu diễn ví dụ thực tách sóng trường hợp giá trị R.C khác Mặt khác giá trị R.C tăng chúng có giới hạn, không gây méo A MS ig n a l T A m p litu d e -2 -4 -6 -8 28 0 0 0 0 T im e 28 1 AM Signal Amplitude -2 -4 -6 -8 0.02 0.04 0.06 0.08 Time 0.1 0.12 0.14 0.16 Hình 3.17 Hạn chế độ gợn đường bao 2.3.4.Giá trị lớn R.C: Một điều kiện khác để lựa chọn số thời gian R.C mạch tách sóng hạn chế hay loại bỏ nhiễu gây khôi phục đường bao (Hình3.17) Hình 3.18.Nhiễu xiên cắt Nếu số thời gian lớn có khả xảy Thời điểm bắt đầu xảy tính từ thời điểm t1, tín hiệu tách sóng không bám sát theo đường bao tín hiệu AM, tín hiệu lại liên tục kéo dài tới thời điểm t2 trình phóng tụ C Kết tín hiệu sau tách sóng không giống với đường bao mong muốn Chính số thời gian R.C lớn khoảng thời gian t2 – t1 làm cho tín hiệu tách sóng bị nhiễu Hiện tượng nhiễu biết đến nhiễu xiên cắt Giá trị lớn R.C trình phóng điện tụ C điện trở R, tính toán giá trị cao với xuất suy giảm đường bao tín hiệu điều biên Từ ta xác định giá trị lớn R.C sau: R.C ≤ f max × − m2 m Trong đó: m – hệ số điều chế; fmax– tần số lớn tín hiệu mang điều chế 2.3.5.Hiệu suất tách sóng: 29 29 Hình 3.19 Hiệu suất tách sóng Hiệu suất η diode tách sóng đường bao định nghĩa tỉ số biên độ tín hiệu tách sóng biên độ đường bao tín hiệu AM vào tách sóng Nếu sóng mang có tần số F dung kháng tụ C 2π F C , giá trị phải nhỏ R.C >> F để thỏa mãn đường bao tái tạo có độ gợn thấp), hiệu điện trở R (với giả thiết R r suất η xét mối quan hệ với tỉ số rd ( d điện trở vi phân diode) Một số ý lựa chọn R.C tách sóng đường bao: - Để có hiệu suất tách sóng cao giá trị điện trở R phải lớn nhiều giá trị điện r trở vi phân diode tách sóng (R >> d ) - Để cho độ gợn đường bao tách nhỏ số thời gian R.C phải lớn chu kỳ sóng mang (R.C>>T) - Để không rơi vào tượng méo xiên cắt số thời gian R.C phải nhỏ nghịch đảo tần số tín hiệu mang điều chế hệ số điều chế Trong trường hợp biên độ tần số tín hiệu mang điều chế biến đổi giá trị lớn tần số hệ số điều chế cần phải cân nhắc lựa chọn 2.3.6.Tách sóng biên độ đồng 30 30 Hình 3.20 Sơ đồ khối hệ thống tách sóng biên độ đồng Hình 3.19 biểu diễn sơ đồ khối hệ thống tách sóng biên độ đồng Tín hiệu điều biên vm (t ) = Vm (t ).sin(2π F t ) với Vm ( t ) = A.[1+m.sin(2π f.t)] biên độ tín hiệu điều biên nhân với với tín hiệu không điều chế có tần số pha tạo tín hiệu v0(t) có dạng: v (t ) = [ AC sin(2π F t )].[Vm ( t ).sin(2π f t )] = K 0.[1 + cos(2π F t)] Trong đó: K0 hệ số khuếch đại mạch nhân Khi tín hiệu v0(t) qua mạch lọc thông thấp LPF, thành phần cao tần (2.F) bị triệt tiêu cho ta tín hiệu Vout Vout = K0.Vm(t) Đây tín hiệu tương đương với tín hiệu sau tách sóng Một hệ thống mạch vòng khóa pha PLL (Phase Locked Loop) sử dụng để tái tạo lại sóng mang đồng với sóng mang tín hiệu AM Hình 3.20 sơ đồ khối hoàn chỉnh hệ thống tách sóng biên độ đồng Hình 3.21 Sơ đồ khối hệ thống tách sóng biên độ đồng sử dụng PLL 3.4 Các nội dung, quy trình thực hiện: Từ phần mềm DIDA vào Lessons chọn Module MCM21→ Amplitude demodulation Trong phân mềm DIDA sử dụng nút để đọc nội dung liên quan thực hành 3.4.1.Các dạng sóng tách sóng đường bao: Sử dụng mạch BALANCED MODULATOR làm điều chế AM VCO1: LEVEL FREQ chế độ nhỏ VCO2: LEVEL khoảng 0.5Vpp; tần số khoảng 450kHz BALANCED MODULATOR 1: CARRIER NULL xoay hết theo chiều kim đồng hồ 31 31 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 -0.25 -6 x 10 Hình 3.22 Tín hiệu sóng mang Trong khu vực IF AMP/AM DETECTOR gắn jumper sau: J3, J5, J6, J8, J10 J12 Hình 3.23 Sơ đồ cách kết nối thực giải điều chế AM Đưa TP8 vào tín hiệu điều chế dạng sin với biên độ 0.5Vpp tần số 1KHz 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 -0.25 0.5 1.5 2.5 3.5 -3 x 10 Hình 3.24 Tín hiệu tin tức Điều chỉnh mức điều chế để nhận tín hiệu AM với biên độ khoảng 50mVpp qua đầu (TP9) Nối Oscillocope vào trước sau diode tách sóng (TP41 TP43) quan sát tín hiệu AM tín hiệu sau tách sóng 32 32 tinh ie ud ie uch eA M V M -0 -0 -0 -0 -0 0 1 t 2 Hình 3.25 Tín hiệu điều chế AM Trước điều chỉnh biên độ tín hiệu tin tức tín hiệu giải điều chế bị méo, sau chỉnh hết méo 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 -0.25 0.5 1.5 2.5 3.5 -3 x 10 Hình 3.26 Tín hiệu sau tách sóng Tín hiệu giải điều chế có biên độ 0,5Vpp tần số 1,018 kHz Điều chỉnh tần số sóng mang để nhận biên độ lớn Câu hỏi 1: Tín hiệu sau tách sóng có trạng thái: Có dạng đường bao âm tín hiệu điều biên Tần số gấp đôi lớn tần số tín hiệu mang điều chế có dạng đường bao dương tín hiệu điều biên Nó điện áp chiều Có gợn sóng cao (bằng 40% biên độ tín hiệu) Chọn đáp án: Chuyển jumper từ J8 tới J9 kiểm tra có đường bao khác xác định Gắn jumper lên J8 33 33 0.25 0.2 0.15 0.1 0.05 -0.05 -0.1 -0.15 -0.2 -0.25 0.5 1.5 2.5 3.5 -3 x 10 Hình 3.27 Tín hiệu giải điều chế sau thay đổi cực diode tách sóng 3.4.2Xét ảnh hưởng số thời gian RC: Các giá trị R C đặt sau diot tách sóng R62 = 22KΩ C40 = 4.7nF Giữ DĐKĐT TP41 TP42 tăng tần số tín hiệu điều chế tới 10KHz Câu hỏi 2: Tín hiệu sau tách sóng có trạng thái: Có dạng đường bao âm tín hiệu điều biên Nó gợn sóng cao Nó bị méo phần nửa sóng dương Tần số nửa lớn tần số tín hiệu mang điều chế Nó bị méo xiên cắt (diagonal cutting) Chọn đáp án:5 Giải thích:Độ tách sóng không chuẩn thời gian phóng nạp T tăng cao tụkhông đáp ứng yêu cầu phóng nạp nên chưa kịp nạp phóng Hằng số thời gian τ = R.C = 22.103.4, 7.10 −9 = 1,034.10 −3 s > Ts = = 2, 22.10−6 s 450kHz xảy tượng méo xiên cắt Giữ độ sâu điều chế khoảng 50%, chuyển jumper J12 sang J11 (thiết lập tụ C39 * Độ sâu điều chế suy giảm (biên độ tín hiệu mang điều chế giảm), kiểm tra xem tín hiệu sau tách sóng có đường bao tín hiệu điều biên AM không * Giữ độ sâu điều chế khoảng 50% , chuyển jumper J12 sang J11 ( thiết lập tụ C39) trả lời câu hỏi: Câu hỏi 3: Tín hiệu sau tách sóng có trạng thái: Méo xiên cắt giảm, độ gợn sóng tăng Độ gợn sóng giảm Méo xiên cắt tăng 34 34 Méo xiên cắt tăng, độ gợn sóng giảm Chọn đáp án: −9 −5 Giải thích: Ta có C39 = 10-9F suy τ = R.C = 22.10 10 = 2, 2.10 s , số thời gian giảm tín hiệu sau tách sóng bớt bị méo xiên cắt, độ gợn sóng tăng Câu hỏi 4: Quan sát dạng sóng thấy: Điện dung mạch lọc RC bị giảm Điện trở mạch lọc RC bị giảm Tần số sóng mang bị giảm Điện trỏ mạch lọc RC tăng Tần số tín hiệu mang điều chế giảm Chọn đáp án: ωC trở kháng tụ, thay tụ C40 tụ C39 giá trị C giảm Giải thích: Gọi R.Z C R Z= = R R + ZC +1 Z C Z tăng Mặt khác mạch lọ R//Z điện trở mạch lọc , Z tăng ZC = c c c R Z C giảm Z tăng 2.4.3.Bộ tách sóng biên độ đồng bộ: Mạch BALANCED MODULATOR sử dụng giải điều chế - Đặt CARRIER NULL vị trí giữa, để làm cho mạch hoạt động đổi tần (điều chế cân với sóng mang triệt tiêu); LEVEL xoay hoàn toàn phía chiều kim đồng hồ Thiết lập mạch BALANCED MODULATOR 1và VCO2 sau: - VCO2 (0.5Vpp – 450KHz); BAL.MOD.1 (CARRIER NULL: MAX (theo chiều kim đồng hồ), LEVEL: 50mVpp Bộ phát sóng(0.5Vpp – 1KHz) nối vào TP8 - Nối đầu điều chế với đầu vào giải điều chế (TP9 - TP15) Nối sóng mang tới điều chế giải điều chế (TP18-TP7-TP14) (quan sát hình3.26) Hình3.28 Sơ đồ kết nối mạch chế độ tách sóng biên độ đồng - Nối DĐKĐT tới đầu vào giải điều chế (TP15 mạch điều chế cân 2) đầu (TP16) - Điều chỉnh núm CARRIER NULL mạch BALANCED MOD để nhận dạng sóng sản phẩm kết sóng mang tín hiệu AM, điều ứng dụng thực tế tạo dao động nội máy thu - Đưa lọc thông thấp qua đầu giải điều chế ( nối TP16TP44 ), lọc loại trừ thành phần tần số cao, cung cấp tín hiệu tách sóng Khi 35 35 lọc có tần số cắt 3400Hz, tất tần số cao bị suy giảm Tăng tần số tín hiệu điều chế từ đến 10KHz quan sát phản ứng lọc - Tăng độ sâu điều chế D a n gta c hs o n gA M d o n gb o V M 0 0 t Hình 3.29 Dạng sóng tách sóng AM đồng Câu hỏi 5: Tín hiệu sau tách sóng có trạng thái: Méo xiên cắt cao Tín hiệu sau tách sóng có dạng giống bám sát đường bao Không bị nhiễu xiên cắt Độ gợn sóng cao Biên độ tín hiệu sau tách sóng tăng theo tần số Chọn đáp án: : Tín hiệu sau tách sóng có dạng giống bám sát đường bao.Không bị nhiễu xiên cắt Câu hỏi 6: Trong điều chế biên độ, điều tương ứng tín hiệu mang điều chế là: Là giá trị trung bình tín hiệu điều biên AM Là giá trị tín hiệu điều biên AM Có dạng đường bao tín hiệu điều biên AM Có tần số tần số tín hiệu AM Chịn đáp án:3 Giải thích:Vì điều chế AM trình làm cho biên độ tín hiệu sóng mang thay đổi theo quy luật tin tức (tín hiệu mang điều chế) Câu hỏi 7: Mạch tách sóng đường bao gồm có: Biến áp SCR mạch lọc LPF Transistor với tải điều khiển Điốt với mạch lọc RC Chọn đáp án: Câu hỏi 8: Điều xảy tách sóng đường bao mà tích R.C lớn? Biên độ gợn sóng xấp xỉ vượt đường bao Trên gợn sóng có bội tần sóng mang Xóa thành phần chiều Méo xiên cắt Không có tác động Chọn đáp án:: 36 36 Giải thích:Theo sở lý thuyết kết thí nghiệm mục b) tách sóng đường bao mà số tời gian τ = R.C lớn tín hiệu sau tách sóng bị méo xiên cắt Câu hỏi 9: Vậy trường hợp R.C có giá trị nhỏ thì: Méo xiên cắt lớn Độ gợn sóng cao Tín hiệu tách sóng cao Có trạng thái tốt Không có tác động Chọn đáp án:2 Giải thích:Vì RC có giá trị nhỏ xảy phóng điện mức tụ điện giá trị đỉnh liên tiếp tín hiệu AM làm cho đường bao có độ gợn sóng cao Câu hỏi 10: Trong số điều kiện, méo xiên cắt tăng khi: Hệ số điều chế giảm Tần số tín hiệu mang điều chế giảm Hệ số điều chế tăng Tần số sóng mang giảm Chọn đáp án: Giải thích: Khi xảy tượng điều chế 2.5 Kết luận Nguyên lý giải điều chế: Có thể khôi phục tín hiệu tin tức hai phương pháp - Phương pháp tách sóng đường bao: sử dụng diode mạch lọc RC Tín hiệu điều chế AM sau qua diode bị cắt phần âm cho qua mạch lọc RC để nối đường bao dương tín hiệu AM thành tín hiệu tin tức ban đầu, tùy thuộc vào tích R.C mà tín hiệu giải điều chế thu có độ méo độ gợn khác - Phương pháp tách sóng đồng bộ: tín hiệu điều chế AM trộn tiếp với tín hiệu sóng cao tần có tần số với sóng mang sau qua lọc thông thấp để thu tín hiệu tách sóng Phương pháp tách sóng đường bao có kết cấu mạch đơn giản, dễ thực yêu cầu phải chọn giá trị RC cho phù hợp thu tín hiệu sau tách sóng không bị méo Còn phương pháp tách sóng đồng có kết cấu phức tạp có ưu điểm méo thấp, khả tách sóng xác với hiệu suất tách sóng cao 37 37 38 38 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Th.S Vũ Đức Hoàn, “Bài giảng Thiết bị thu phát vô tuyến điện”, Bộ môn Điện tử Viễn thông, Khoa Điện – Điện tử, ĐH Hàng hải Việt Nam, 2010 [2] Th.S Vũ Đức Hoàn, “Tài liệu hướng dẫn thực hành thí nghiệm – MCM21/EV”, Bộ môn Điện tử - Viễn thông, Khoa Điện – Điện tử, ĐH Hàng hải Việt Nam, 2010 [3] Kỹ thuật mạch điện tử - Phạm Minh Hà, NXB khoa học kỹ thuật, Hà Nội 2004 [4].Analog Communication II – module MCM21/EV: Volume1/2 + Volume 2/2 [5] Measurement unit – mod IU11/EV 39 39 KẾT LUẬN Dưới hướng dẫn thầy Ths Vũ Đức Hoàn phòng thực hành chúng em có hội tìm hiểu rõ thiết bị điều chế giải điều chế tín hiệu tín hiệu.Song thời gian hiểu biết hạn chế nên khó tránh khỏi sai sót nên chúng em mong thầy giúp đỡ lỗi sai Chúng em xin chân thành cảm ơn thầy 40 40 [...]...Close Đóng bài thí nghiệm Print In nội dung cửa số kích hoạt Print preview In nội dung trang trước Select printer Lựa chọn máy in Protection Key Xác minh khóa bản quyền phần cứng Text Marker Enable/Disable the Text Marker End Thoát khỏi phần mềm ứng dụng Mỗi chuyên đề thí nghiệm ứng với một modul thí nghiệm (MCMi/EV) Mỗi chuyên đề thí nghiệm gồm nhiều bài thí nghiệm Từng bài thí nghiệm có thể được... (CERAMIC FILTER 455kHz), bộ lọc thông thấp (LP FILTER) 2.2 Mô hình module thí nghiệm MCM21/EV trong phòng thí nghiệm Hình2.1 Module thực hành MCM21/EV 13 13 CHƯƠNG III: BÁO CÁO KẾT QUẢ THỰC HÀNH THÍ NGHIỆM THIẾT BỊ THU PHÁT VÔ TUYẾT ĐIỆN TRÊN MODULE MCM21/EV Bài 1: ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ (AMPLITUDE MODULATION 1.1 Mục tiêu - Khảo sát các tham số cơ bản của một tín hiệu điều biên - Kiểm tra sự hoạt động của một... trang có số trang tùy ý *Menu Experiments bao gồm các thao tác cơ bản sau : Execute Calculator Help Solution Thực hiện nội dung thí nghiệm Gọi chương trình tính toán Gọi trợ giúp Gọi hỗ trợ đáp án Chú ý : 11 11 - Trong phần thực hành, các nội dung thực hiện có tính tuần tự, khi chưa thực hiện đúng và thực hiện hết các bước của nội dung thực hành trước, phần mềm ứng dụng chưa cho phép tiến hành các... hành các bước của nội dung thực hành tiếp theo - Từng bước sử dụng tài liệu điện tử trong cơ sở lý thuyết và thực hiện các nội dung thực hành chi tiết theo tài liệu hướng dẫn thí nghiệm chuyên đề MCMi/EV 12 12 CHƯƠNG II: CẤU TRÚC HOẠT ĐỘNG CỦA MODULE THÍ NGHIỆM MCM21/EV 2.1 Các khối chức năng cơ bản của MCM21/EV - Module MCM21/EV được thiết kế và xây dựng gồm nhiều mạch thành phần: + Bộ tạo quét: SWEEP... 0.2 0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6 1 t Tin hieu 1.2 vm 0.5 0 -0.5 0 1 1.2 t Tin hieu dieu che AM VM 1 0 -1 0 21 0.8 21 1 t 1.2 Hình3.9 Hệ số điều chế bằng 100% Tin hieu song mang vm 0.5 0 -0.5 0 0.2 0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6 0.8 0.2 0.4 0.6 1 t Tin hieu 1.2 1.4 1.6 1.8 2 1.4 1.6 1.8 2 1.4 1.6 1.8 2 vm 1 0 -1 0 1 1.2 t Tin hieu dieu che AM VM 2 0 -2 0 0.8 1 t 1.2 Hình3.10 Hệ số điều chế lớn hơn 100% • Thay đổi... băng thông B = fmax – fmin = 705.5-694.5 = 11KHz 25 25 Chú ý: Nếu chưa hiểu câu hỏi có thể sử dụng sự trợ giúp của phần help để đọc lại phần lý thuyết chung 7 Kết luận Tín hiệu điều chế AM được tạo thành bằng cách thay đổi biên độ của tín hiệu sóng mang theo quy luật của tín hiệu tin tức s AM (t ) = [ A + k B.sin(2π f m t )].sin(2π f C t ) Trong đó fm là tần số của tín hiệu tin tức; fc là tần số của... giữa sóng mang và tín hiệu AM, điều này ứng dụng trong thực tế là các bộ tạo dao động nội trong máy thu - Đưa bộ lọc thông thấp qua đầu ra của bộ giải điều chế ( nối TP16TP44 ), bộ lọc sẽ loại trừ các thành phần tần số cao, cung cấp một tín hiệu tách sóng Khi 35 35 bộ lọc có một tần số cắt ở 3400Hz, tất cả các tần số cao hơn sẽ bị suy giảm Tăng tần số của tín hiệu điều chế từ 1 đến 10KHz và quan sát phản... diễn các thành phần của tín hiệu AM trên miền thời gian và miền tần số 1.3.3 Bộ tạo tín hiệu điều chế AM Mạch tạo tín hiệu điều chế AM phải hoạt động được với tín hiệu có tần số cao (sóng mang) và tín hiệu có tần số thấp (tín hiệu mang điều chế) Trong bộ tạo tín hiệu phát AM : Trong mạch điều chế AM, bộ khuếch đại công suất ra làm việc trong chế độ C Đối với tín hiệu có tần số thấp, khi thực hiện điều... sau: Câu hỏi 9: Trong toàn bộ phổ tần của tín hiệu điều biên, tần số cao nhất là tần số nào? 1 21.045 Hz 2 705.5 kHz 3 694.5 kHz 4 19.7 kHz Chọn đáp án :2 Giải thích : tần số lớn nhất fmax =700 +5.5 =705.5 Khz Câu hỏi 10: Tần số thấp nhất là tần số nào? 1 210.5 Hz 2 699.5 kHz 3 594.5 kHz 4 694.5 kHz Chọn đáp án :4 Giải thích : tần số thấp nhất fmin=700 - 5.5 =694.5 Khz Câu hỏi 11: Độ rộng băng... bước tiến hành thí nghiệm Từ phần mềm DIDA vào Lessons, chọn Module MCM21→ Amplitude modulation Trong phân mềm DIDA sử dụng nút hoặc để đọc các nội dung liên quan trong bài thực hành Sử dụng mạch BALANCED MODULATOR 1 Kiểm tra tín hiệu ta cho máy tạo sóng kết nối thử với chân CH1 hoặc chân CH2 xem tín hiệu hiện trên Osicillocpe hay không Đưa vào TP7 một tín hiệu hình sin với biên độ 1Vpp và tần số 450KHz