Ch2-Tuner-IF(10-9-04)
Tham khảo tài liệu 'ch2-tuner-if(10-9-04)', kỹ thuật - công nghệ, kĩ thuật viễn thông phục vụ nhu cầu học tập, nghiên cứu và làm việc hiệu quả
1
Ch−¬ng 2
Khèi ®æi kªnh vμ
khèi khuÕch §¹i trung tÇn h×nh
A.Khèi ®æi kªnh
2.1 S¬ ®å khèi
K §¹i Trén
• • Cao tÇn tÇn
•
D ®éng
néi
Trén
tÇn
D ®éng
néi
H×nh 2.1. S¬ ®å khèi cña khèi ®æi kªnh cña m¸y thu h×nh tr¾ng
®
2.2 Môc ®Ých yªu cÇu
+ Thu c¸c kªnh sãng ë d¶i tÇn VHF vμ UHF. Sau ®ã biÕn ®æi xuèng thμnh tÇn
sè trung tÇn.
+ CÇn ph¶i cã ®é khuÕch ®¹i ®ång ®Òu ë tÊt c¶ c¸c kªnh.
+ Cã tØ sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu (S/N) ®ñ lín.
+ Cã chiÒu réng d¶i tÇn ®óng tiªu chuÈn.
+ Cã ®é æn ®Þnh lín, nghÜa lμ kh¶ n¨ng dao ®éng tù kÝch nhá.
+ Kh¶ n¨ng lùa chän tÇn sè tèt. T−¬ng øng víi 1 dao ®éng néi (dao ®éng
ngo¹i sai), cã thÓ cã 2 tÇn sè, mét cao, mét thÊp hîp víi tÇn sè dao ®éng néi ®Ó t¹o ra
trung tÇn. Khèi trén tÇn ph¶i cã kh¶ n¨ng lùa chän lÊy mét.
+ CÇn phèi hîp trë kh¸ng gi÷a anten vμ tÇng khuÕch ®¹i cao tÇn ®Ó tr¸nh
hiÖn t−îng ph¶n x¹ sãng vμ nhiÔu vμo m¸y thu. NÕu kh«ng ®−îc phèi hîp trë kh¸ng
2
th× khi sãng ®iÖn tõ vμo m¸y thu n¨ng l−îng sÏ vμo m¸y thu mét phÇn (lín hay bÐ
phô thuéc vμo møc ®é phèi hîp trë kh¸ng), phÇn cßn l¹i sÏ bÞ déi l¹i ch¹y ®Õn ®Çu
kia d©y dÉn sãng ra ®Õn anten, ®Õn ®©y sãng vμo l¹i m¸y thu vμ còng chØ mét phÇn
n¨ng l−îng vμo m¸y thu, cø nh− vËy cho ®Õn lóc n¨ng l−îng gi¶m ®ñ nhá. Sù ph¶n
x¹ nμy t¹o ra c¸c h×nh phô bªn c¹nh h×nh chÝnh trªn mμn h×nh. Sè h×nh phô tØ lÖ víi
sè chu kú déi l¹i cña sãng ®iÖn tõ, cßn kho¶ng c¸ch gi÷a h×nh chÝnh vμ h×nh phô tØ lÖ
víi chiÒu dμi d©y dÉn sãng.
+ VÊn ®Ò phèi hîp trë kh¸ng ®Ó l−îng ph¶n x¹ nhá nhÊt ph¶i ®i ®«i víi vÊn
®Ò gi¶m møc nhiÔu kh«ng lμm gi¶m tØ sè S/N, do ®ã ng−êi ta th−êng ®Æt c¸c bé läc
suy gi¶m nhiÔu ë ngay m¹ch vμo m¸y thu.
+ M¹ch vμo cña c¸c kªnh sãng VHF cã kÕt cÊu kh¸c nhau tuú theo nã ®−îc
nèi víi anten 300 Ω hay 75 Ω . Cã m¸y bè trÝ c¶ m¹ch vμo 300 Ω vμ 75 Ω víi nhiÒu
®Çu d©y ra.
+ M¹ch vμo cña c¸c kªnh sãng UHF cã khi kh«ng dïng m¹ch ®iÒu h−ëng, chØ
cã bé läc suy gi¶m nhiÔu trong d¶i tÇn.
2.3 Chøc n¨ng c¸c khèi
+ M¹ch khuÕch ®¹i cao tÇn:
Cã nhiÖm vô t¨ng tØ sè tÝn hiÖu trªn nhiÔu (S/N), khö can nhiÔu, nhÊt lμ tÇn sè
¶nh vμ tÇn sè lät th¼ng b»ng trung tÇn. Ngoμi ra, do tÝnh ®¬n h−íng, m¹ch khuÕch
®¹i cao tÇn cã t¸c dông ph©n c¸ch m¹ch dao ®éng ngo¹i sai vμ anten, gi¶m kh¶ n¨ng
dao ®éng néi bøc x¹ ng−îc ra anten g©y nhiÔu; t¨ng ®é æn ®Þnh cho tÇng dao ®éng
ngo¹i sai vμ n©ng cao t¸c dông cña m¹ch tù ®iÒu chØnh dé khuÕch ®¹i AGC.
HÖ sè khuÕch ®¹i cña m¹ch nμy kh«ng cÇn lín l¾m ( ≤ 20dB) ®Ó tr¸nh hiÖn
t−îng dao ®éng tù kÝch. §ång thêi, nã ph¶i −u ®·i c¶ sãng mang h×nh vμ tiÕng.
Th«ng th−êng ®Æc tuyÕn khèi nμy cã h×nh c¸nh cung, hai c¹nh cña ®Æc tuyÕn ph¶i
®ñ dèc dÓ läc bá ®−îc c¸c tÇn sè ¶nh.
Trong c¸c kªnh sãng VHF, m¹ch khuÕch ®¹i cao tÇn th−êng ®−îc m¾c theo s¬
®å E chung, cã trë kh¸ng ®Çu vμo kho¶ng (0,5 Ω - 1K Ω ), lín h¬n so víi s¬ ®å B
chung nªn dÔ phèi hîp víi m¹ch vμo. Tuy nã cã hÖ sè khuÕch ®¹i lín nh−ng ph¶i
dïng tô trung hoμ B-C. Mét sè m¸y m¾c theo B chung, cã tÇn sè c¾t cao nªn khã bÞ
dao ®éng tù kÝch. Cã m¸y l¹i dïng s¬ ®å C chung, cã trë kh¸ng vμo kh¸ lín ( ®é vμi
tr¨m K Ω ) nh−ng hÖ sè khuÕch ®¹i ®iÖn ¸p nhá.
Trong c¸c kªnh sãng UHF, m¹ch khuÕch ®¹i cao tÇn th−êng ®−îc m¾c theo s¬
®å B chung. NhiÒu m¸y kh«ng cã m¹ch khuÕch ®¹i cao tÇn.
+ M¹ch trén tÇn:
Cã nhiÖm vô t¹o ra tÝn hiÖu trung tÇn cho qu¸ tr×nh trén tÝn hiÖu tõ ®μi ph¸t
®Õn anten cña m¸y thu f ai vμ tÝn hiÖu dao ®éng néi f oi t¹i m¸y thu. Th«ng th−êng
trong m¸y thu h×nh ng−êi ta th−êng dïng ph−¬ng ph¸p trén kiÓu tæng chø kh«ng
trén kiÓu nh©n.
f IF / VID = f ai − f RF / VIDi
f IF / S = f ai − f RF / Si
3
−u ®iÓm cña ph−¬ng ph¸p nμy lμ chØ cÇn tÝn hiÖu néi cã biªn ®é nhá, v× vËy
nã kh«ng bøc x¹ ra anten g©y nhiÔu. Mçi mét kªnh t−¬ng øng víi mét tÇn sè dao
®éng néi riªng sao cho hiÖu f oi − f ai = f IF t−¬ng øng víi kªnh i muèn thu nμo ®ã ph¶i
®óng b»ng tÇn sè trung tÇn æn ®Þnh ( f IF = kh«ng ®æi) Th«ng sè trung tÇn h×nh vμ
tiÕng cña 3 chuÈn tr¾ng ®en kh¸c nhau nh− sau:
B¶ng 2.1. TÇn sè trung tÇn h×nh vμ tiÕng vμ kho¶ng c¸ch gi÷a chóng theo c¸c chuÈn
kh¸c nhau
FCC CCIR OIRT
fIF/VID 45,75MHz 38MHz 38MHz
fIF/S 41,25MHz 32,5MHz 31,5MHz
Kho¶ng c¸ch 4,5MHz 5,5MHz 6,5MHz
+ M¹ch dao ®éng néi:
T¹o ra tÝn hiÖu h×nh sine tÇn sè f oi ®Ó ®æi tÇn víi tÝn hiÖu tõ ®μi ph¸t ®Õn anten cña
m¸y thu f ai theo biÓu thøc: f oi − f ai = f IF . §èi víi c¸c m¸y thu h×nh b¸n dÉn, m¹ch
dao ®éng ngo¹i néi th−êng ®−îc thiÕt kÕ theo s¬ ®å dao ®éng 3 ®iÓm ®iÖn dung m¾c B
chung v× nã ®¶m b¶o cho biªn ®é dao ®éng kh«ng ®æi trong toμn d¶i tÇn vμ sù gia
t¨ng håi tiÕp ®èi víi tÇn sè cao ®−îc bï b»ng sù gi¶m hÖ sè khuÕch ®¹i ë tÇn sè ®ã
nªn nã æn ®Þnh. Trong m¹ch, ng−êi ta cßn bè trÝ c¸c nóm tinh chØnh, t¹o ra tÇn sè
dao ®éng ngo¹i néi chÝnh x¸c ®Ó cã h×nh vμ tiÕng râ nhÊt.
2.4 Sù ph©n bè tÇn sè tÝn hiÖu h×nh vμ tiÕng
ViÖt Nam hiÖn nay sö dông hÖ tiªu chuÈn truyÒn h×nh hÖ PAL D/K, trong ®ã
hÖ mμu PAL ®−îc x©y dùng dùa theo chuÈn tr¾ng ®en OIRT. Theo ®ã, kªnh truyÒn
h×nh ®−îc chia thμnh 5 d¶i:
B¶ng 2.2. Sù ph©n bè cña c¸c d¶i tÇn sè theo chuÈn OIRT
Tªn d¶i tÇn Kªnh TÇn sè [MHz]
D¶i I 1 ®Õn 2 48 ®Õn 66
D¶i II 3 ®Õn 5 76 ®Õn 100
D¶i III 6 ®Õn 12 174 ®Õn 230
D¶i IV 21 ®Õn 60 470 ®Õn 582
D¶i V 61 ®Õn 81 582 ®Õn 960
VÝ dô d¶i tÇn III (kªnh 6 -12):
B¶ng 2.3. Sù ph©n bè tÇn sè cña d¶i III theo chuÈn OIRT
Kªnh Cao tÇn h×nh fRF/VID[MHz] Cao tÇn tiÕng fRF/S[MHz]
4
6 175,25 181,75
7 183,25 189,75
8 191,25 197,75
9 199,25 205,75
10 207,25 213,75
11 215,25 221,75
12 223,25 229,75
Kªnh 7 Kªnh 8 Kªnh 9
8,5MHz
fRF/VID7 fRF/S7 fRF/VID8 fRF/S8 fRF/VID9 fRF/S9
0,5 0,75 0,5 0,75 6,5MHz
183,25MHz 189,75 191,25MH 197,75 199,25MH f
1,5MHz
H×nh 2.2. Sù ph©n bè c¸c kªnh theo trôc tÇn sè (chuÈn
OIRT)
fRF/VID8 fRF/S8
®−îc läc bá ®Ó
tiÕt kiÖn d¶i 0,5 0,75 6,5MHz
f
191,25MH 197,75MH
H×nh 2.3. §Æc tÝnh biªn tÇn côt cña cao tÇn (chuÈn OIRT).
A. Khèi khuÕch ®¹i trung tÇn h×nh
2.5 s¬ ®å khèi
BÈy K§ Céng K§ Céng K§ Céng
sãng TTÇn h−ëng TTÇn h−ëng TTÇn h−ëng
1 1, f1 2 2, f2 3 3, f3
5
ë tÇng nμy, trung tÇn h×nh vμ tiÕng ®Òu ®−îc khuÕch ®¹i nh−ng h×nh ®−îc khuÕch ®¹i
nhiÒu h¬n nªn tÇng nμy ®−îc gäi lμ trung tÇn h×nh.
2.6 Môc ®Ých yªu cÇu
+ TÇng khuÕch ®¹i trung tÇn h×nh ph¶I ®¶m b¶o phÇn lín hÖ sè khuÕch ®¹i cña toμn
m¸y thu h×nh.
- TÝn hiÖu tõ bé trén (mixer) ®Õn cã biªn ®é kho¶ng vμi mV mμ tÇng t¸ch sãng h×nh
cÇn ®Õn vμi V ®èi víi tÝn hiÖu nhá nhÊt (tuú thuéc ®é nh¹y cña m¸y thu), nªn khèi
khuÕch ®¹i trung tÇn h×nh ph¶i cã ®é khuÕch ®¹i ®Õn kho¶ng mÊy ngμn lÇn, do ®ã
trong c¸c m¸y thu h×nh sö dông Transistor, th−êng dïng 3 ®Õn 4 transistor m¾c theo
m¹ch cùc ph¸t chung. Mçi trung tÇn cã thÓ ®¹t ®é khuÕch ®¹i kho¶ng 20dB vμ dßng
IE c¸c trong c¸c Transistor kho¶ng 4mA ®Õn 7mA.
- C¸c Transistors ë tÇn nμy lμ lo¹i cao tÇn, yªu cÇu cã ®iÖn dung vμo vμ ra nhá ®Ó
gi¶m ¶nh h−ëng cña c¸c transistors ®Õn ®é æn ®Þnh tham sè cña c¸c tÇng khuÕch ®¹i.
Tuy nhiªn do c¸c transistors th−êng ®−îc m¾c theo s¬ ®å E chung nªn ®iÖn dung
gi÷a c¸c cùc lín, ¶nh h−ëng ®Õn ®é æn ®Þnh, ngoμi ra, ®Çu vμo ®Çu ra cña chóng
th−êng cã c¸c m¹ch céng h−ëng nªn dÔ x¶y ra dao ®éng tù kÝch. Do ®ã, ng−êi ta
th−êng bè trÝ c¸c m¹ch trung hoμ håi tiÕp ký sinh m¾c gi÷a 2 cùc B vμ C cña c¸c
Transistors ®Ó æn ®Þnh vμ chèng c¸c dao ®éng tù kÝch nμy. ë tÇng nμy sù trung hoμ
®−îc thùc hiÖn dÔ dμng h¬n ë khèi ®æi kªnh v× tÇn sè lμm viÖc thÊp h¬n vμ trÞ sè håi
tiÕp th−êng cè ®Þnh.
+ §Æc tuyÕn tÇn sè ph¶I chän ®Ó cã ®é ®ång ®Òu cao ®èi víi tÝn hiÖu trung tÇn h×nh
vμ cã ®é chän läc tÇn sè tèt, lo¹i trõ can nhiÔu cña c¸c tÇn sè kh«ng mong muèn.
-TÇng nμy ph¶I cã ®é mÐo pha nhá (rÊt quan träng ®èi víi h×nh ¶nh ë ®Ìn h×nh), ®Æc
tuyÕn tÇn sè ph¶I chän sao cho ®èi víi tÇn sè thÊp th× mÐo nhá, nghÜa lμ kh«ng
g©y ra viÖc nÐn tÇn sè cña mét biªn tÇn khi qua d¶I th«ng.
- §é suy gi¶m ph¶I xuèng ®Õn 40-60dB ®èi víi tÝn hiÖu trung tÊn h×nh vμ trung tÇn
tiÕng cña kªnh l©n cËn. NgoμI ra, nã cßn lμm suy gi¶m trung tÇn tiÕng so víi
trung tÇn h×nh cña kªnh ®ang thu xuèng kho¶ng 26 dB ®Ó gi¶m ¶nh h−ëng cña
tiÕng vμo ®−êng h×nh.
TÇn sè h×nh cña -6dB
kªnh trªn -26dB TÇn sè tiÕng cña
-40dB kªnh d−íi
fIF/S fIF/VID
6
-§Ó t¹o ra ®Æc tuyÕn biªn tÇn réng, cã ®é ®ång ®Òu cao ®èi víi tÝn hiÖu trung tÇn
h×nh th× trong c¸c khèi khuÕch ®¹i trung tÇn h×nh ng−êi ta thiÕt kÕ c¸c m¹ch céng
h−ëng cã c¸c tÇn sè céng h−ëng kh¸c nhau nh−ng thuéc ph¹m vi cña b¨ng tÇn.
NgoμI ra, trong c¸c m¹ch céng h−ëng cßn bè trÝ c¸c ®IÖn trë song song ®Ó më
réng b¨ng th«ng.
- §Ó triÖt ¶nh h−ëng cña h×nh cña kªnh trªn vμ tiÕng cña kªnh d−íi ®Õn kªnh ®ang
thu, ®ång thêi gi¶m biªn ®é t¹i tÇn sè trung tÇn tiÕng ®Ó khái ¶nh h−ëng vμo
®−êng h×nh, ng−êi ta cßn bè trÝ c¸c bÈy sãng ë ®Çu vμo cña khèi trung tÇn nμy.
