thÍ nghiỆm viỄn thÔng - trường Đại học công nghệ ... 6 >thÍ nghiỆm viỄn...

89
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Biên soạn: ThS. Trần Duy Cường www.hutech.edu.vn Tài Liệu Lưu Hành Tại HUTECH

Upload: vunhi

Post on 21-Apr-2018

233 views

Category:

Documents


8 download

TRANSCRIPT

Page 1: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Biên soạn: ThS. Trần Duy Cường

www.hutech.edu.vn Tài Liệu Lưu Hành Tại HUTECH

Page 2: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Ấn bản 2014

Page 3: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng
Page 4: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

MỤC LỤC I

MỤC LỤC

MỤC LỤC .................................................................................................. 1

HƯỚNG DẪN ............................................................................................. 5

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ .......................................................... 1

1.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM............................................................ 1

1.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM .......................................................................... 7

1.2.1. KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA IC CD4066 .................................................. 7

1.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu : ........................................................... 7

1.2.1.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : ............................ 8

1.2.2. KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA IC CD4052 .................................................. 9

1.2.2.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu : ........................................................... 9

1.2.2.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : ............................ 9

1.2.3. KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA IC CD4051 VÀ MÔ HÌNH TỔNG ĐÀI .......... 11

1.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu : ......................................................... 11

1.2.3.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : .......................... 11

TÓM TẮT ................................................................................................ 14

CÂU HỎI ÔN TẬP ...................................................................................... 15

BÀI 2: MẠCH LỌC ...................................................................................................... 16

2.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM.......................................................... 16

2.1.1. CÁC BỘ LỌC THÔNG THẤP .................................................................... 17

2.1.1.1. Mạch lọc thông thấp thụ động RC bậc 1: ............................................. 18

2.1.1.2. Mạch lọc thông thấp tích cực RC bậc 2 kiểu hồi tiếp dương: ................. 19

2.1.2. BỘ LỌC THÔNG CAO (High Pass Filters) ............................................... 22

2.1.2.1. Mạch lọc thông cao thụ động CR bậc 1: ............................................... 22

2.1.2.2. Mạch lọc thông cao tích cực RC bậc 2: ................................................. 24

2.1.3. CÁC BỘ LỌC THÔNG DÃI (Band Pass Filters) ........................................ 26

2.1.3.1. Mạch lọc thông dãi thụ động cộng hưởng nối tiếp: ............................... 26

2.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM ........................................................................ 28

2.2.1. MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG THÔNG THẤP RC ................................................ 28

2.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu ........................................................... 28

2.2.1.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả ............................ 29

2.2.1.3. Xét mạch lọc thông thấp R1-C1: .......................................................... 29

2.2.2. MẠCH LỌC TÍCH CỰC THÔNG THẤP ....................................................... 30

2.2.2.1 Điều chỉnh các thiết bị ban đầu ........................................................... 30

2.2.2.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả ............................... 31

Page 5: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 2 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

2.2.3. MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG THÔNG CAO RC ................................................... 32

2.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu ............................................................ 32

2.2.3.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả ............................. 33

2.2.4. MẠCH LỌC TÍCH CỰC THÔNG CAO .......................................................... 33

2.2.4.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu ............................................................ 33

2.2.4.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả ............................. 34

2.2.5. MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG THÔNG DÃI ......................................................... 35

2.2.5.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu ............................................................ 35

2.2.5.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả ............................. 35

TÓM TẮT ................................................................................................ 37

CÂU HỎI ÔN TẬP ...................................................................................... 38

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ ................................................. 38

3.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM .......................................................... 39

3.1.1. MẠCH ĐIỀU BIÊN AM CƠ BẢN ................................................................ 40

3.1.1.1. Mạch thí nghiệm: .................................................................................. 41

3.1.1.2. Mạch cộng tín hiệu: .............................................................................. 41

3.1.1.3. Mạch điều biên một vế cơ bản: ............................................................. 41

3.1.2. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG DIODE ......................................................... 42

3.1.2.1. Mạch thí nghiệm: .................................................................................. 42

3.1.2.2. Câu hỏi chuẩn bị: .................................................................................. 43

3.1.3. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG TRANSISTOR ............................................... 44

3.1.3.1. Mạch thí nghiệm: .................................................................................. 44

3.1.3.2. Câu hỏi chuẩn bị: .................................................................................. 44

3.1.4. MẠCH GIẢI ĐIỀU CHẾ AM BÁN PHẦN ..................................................... 45

3.1.4.1. Mạch thí nghiệm: .................................................................................. 45

3.1.4.2. Câu hỏi chuẩn bị: .................................................................................. 45

3.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM ......................................................................... 46

3.2.1. MẠCH ĐIỀU BIÊN CƠ BẢN ...................................................................... 46

3.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu: ........................................................... 46

3.2.1.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : ........................... 46

3.2.1.3. Xét mạch cộng tín hiệu: ........................................................................ 47

3.2.1.4. Xét mạch điều biên AM cơ bản: ............................................................. 48

3.2.2. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG DIODE ......................................................... 49

3.2.2.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu: ........................................................... 49

3.2.2.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : ........................... 49

3.2.3. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG TRANSISTOR ............................................... 52

3.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu : .......................................................... 52

3.2.3.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : ........................... 52

Page 6: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

MỤC LỤC I

3.2.4. MẠCH GIẢI ĐIỀU CHẾ ........................................................................... 54

3.2.4.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu: .......................................................... 54

3.2.4.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả: ........................... 54

TÓM TẮT ................................................................................................ 56

CÂU HỎI ÔN TẬP ...................................................................................... 56

BÀI 4: VÒNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ .......................................................... 58

4.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM: ........................................................ 58

4.1.1. KHẢO SÁT VÕNG KHÓA PHA ................................................................. 61

4.1.1.1. Mạch thí nghiệm: ................................................................................. 61

4.1.1.2. Câu hỏi chuẩn bị: ................................................................................. 61

4.1.2. KHẢO SÁT MẠCH NHÂN TẦN DÙNG PLL ................................................ 64

4.1.2.1. Mạch thí nghiệm: ................................................................................. 64

4.1.2.2. Câu hỏi chuẩn bị: ................................................................................. 65

4.1.3. KHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU TẦN DÙNG VI MẠCH LM567: ............................. 66

4.1.3.1. Mạch thí nghiệm: ................................................................................. 66

4.1.3.2. Câu hỏi chuẩn bị: ................................................................................. 66

4.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM ........................................................................ 67

4.2.1. KHẢO SÁT VÕNG KHÓA PHA DÙNG IC NE565: ...................................... 67

4.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu: .......................................................... 67

4.2.1.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : .......................... 67

4.2.1.3. Xác định tần số trung tâm giữ của vòng giữ pha NE565: ...................... 67

4.2.1.4. Xác định dải bắt và dải giữ của vòng giữ pha NE565: ........................... 68

4.2.2. KHẢO SÁT MẠCH NHÂN TẦN DÙNG PLL ................................................ 70

4.2.2.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu : ......................................................... 70

4.2.2.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : .......................... 70

4.2.2.3. Khảo sát mạch nhân 2 ......................................................................... 70

4.2.2.4. Khảo sát mạch nhân 4 ......................................................................... 71

4.2.3. MẠCH ĐIỀU TẦN DÙNG VI MẠCH TONE DECODER LM567 ...................... 72

4.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu: .......................................................... 72

4.2.3.2. Các bước thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả : .......................... 72

4.2.3.3. Xác định tần số sóng mang: ................................................................. 72

4.2.3.4. Khảo sát mạch điều tần: ...................................................................... 73

TÓM TẮT ................................................................................................ 75

CÂU HỎI ÔN TẬP ...................................................................................... 75

TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................ 78

Page 7: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 4 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Page 8: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

HƢỚNG DẪN I

HƢỚNG DẪN

MÔ TẢ MÔN HỌC

Kiến thức : Mục tiêu về kiến thức người học đạt được là

Tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết về nguyên lý và đo các đặc trưng cơ bản của các linh

kiện chuyên dụng và các dạng mạch cơ bản của các thành phần trong hệ một hệ thống

viễn thông.

Kỹ năng : Mục tiêu về kỹ năng người học đạt được là

Trên cơ sở các kiến thức mà môn học trang bị, SV có điều kiện hơn khi hội nhập với

những vấn đề kỹ thuật liên quan phát sinh trong thực tế cuộc sống, trong các bưu

điện, công ty, xí nghiệp,… Từ đó, hình thành kỹ năng phát triển nghề nghiệp.

Do đặc điểm của môn học có tính hệ thống cao, là sự kết hợp của nhiều vấn đề kỹ

thuật khác nhau (chẳng hạn như: hệ thống phát thu tương tự, hệ thống truyền nhận

tín hiệu thoại,…) nên SV cần có kỹ năng phân tích hệ thống cao, kỹ năng tư duy, tìm

tòi, phát hiện những vấn đề mới phát sinh, kỹ năng lựa chọn và ra quyết định xây

dựng hệ thống theo hướng tối ưu hóa,…

NỘI DUNG MÔN HỌC

Bài 0: Thiết bị thí nghiệm

Trong bài này, Sinh viên sẽ được học các thiết bị như: máy dao động ký 3 tia

(Oscilloscope), máy phát tần số thấp (Oscillator), máy phát tần số cao (Signal generator)

và các hệ thống nguồn cung cấp cho thiết bị, module thí nghiệm.

Bài 1: Chuyển mạch tƣơng tự

Tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết về nguyên lý và đo các đặc trưng cơ bản của các bộ

ghép/tách kênh tương tự, ứng dụng trong việc chuyển mạch tín hiệu thoại. Cách điều

khiển tín hiệu âm tần từ máy điện thoại ra bus và ngược lại, đồng thời quan sát dạng

sóng của tín hiệu âm thanh và tín hiệu quay số dạng DTMF. Xác định điện áp và dòng

điện cấp cho thuê bao khi nhấc máy và khi gác máy.

Bài 2: Mạch lọc thụ động và tích cực

Bài thí nghiệm này nhằm giúp sinh viên tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết, đồng thời

đo các thông số đặc trưng cơ bản của các dạng mạch lọc thụ động và tích cực:

● Mạch lọc thông thấp.

● Mạch lọc thông cao.

Page 9: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

● Mạch lọc thông dãi.

● Mạch lọc chắn dãi.

Bài 3: Điều chế tƣơng tự

Tìm hiểu và kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết về nguyên lý và đặc trưng cơ bản của các dạng

mạch điều chế và giải điều chế AM điển hình như:

● Mạch cộng tín hiệu - Điều biên 1-vế dùng diode.

● Điều biên 2-vế dùng diode và mạch cộng hưởng ở ngõ ra

● Điều biên 2-vế dùng transistor kiểu điều chế collector

● Giải điều chế AM bán phần.

Bài 4: Vòng khóa pha (PLL) và điều chế tần số

Tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết về nguyên lý và đo các đặc trưng cơ bản của:

● Vòng khóa pha PLL. Ứng dụng PLL trong việc nhân tần số.

● Mạch điều chế và giải điều chế tần số.

● Lịch phân nhóm theo buổi học

Buổi Bàn 1-2-3-4-5 Bàn 6-7-8-9-10 Số tiết học

1 Bài 0 Bài 0 3

2 Bài 1 Bài 2 6

3 Bài 2 Bài 1 6

4 Bài 3 Bài 4 6

5 Bài 4 Bài 3 6

6 Ôn tập + thi Ôn tập + thi 3

Tổng số tiết thực hành 30

KIẾN THỨC TIỀN ĐỀ

Môn học Thí nghiệm viễn thông đòi hỏi sinh viên có nền tảng về Kỹ Thuật Xung-Số,

Lý thuyết thông tin, Điện tử Thông Tin (điện tử 3), Hệ thống viễn thông và sử dụng

internet để tải về datasheet cho các IC trong các bài thí nghiệm.

YÊU CẦU MÔN HỌC

Người học phải dự học đầy đủ các buổi thí nghiệm và soạn bài đầy đủ trước ở nhà.

CÁCH TIẾP NHẬN NỘI DUNG MÔN HỌC

Để học tốt môn này, người học cần ôn tập lại các phần lý thuyết của các bài thí

nghiệm, trả lời các câu hỏi của phần chuẩn bị bài ở nhà; đọc trước phần hướng dẫn

thí nghiệm kết hợp với module thí nghiệm đã được chụp trên tài liệu. Từ đó, các Sinh

Page 10: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

HƢỚNG DẪN I

viên sẽ có được “hình ảnh công việc của mình khi đến phòng thí nghiệm”. Sau khi đi

thí nghiệm xong bài nào người học về làm các bài tập thực dụng của phần tiến trình

thí nghiệm bài đó.

PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ MÔN HỌC

Môn học được đánh giá gồm:

Điểm quá trình: 30%. Hình thức và nội dung do giảng viên quyết định, phù hợp với

quy chế đào tạo và tình hình thực tế tại nơi tổ chức học tập.

Điểm thi: 70%. Hình thức bài thi là thực hành trong 20phút/Sinh viên. Nội dung

gồm một phần của các bài đã thí nghiệm (đề ngẫu nhiên) thuộc bài 0 đến bài 4.

Page 11: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng
Page 12: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 1

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH

KÊNH TƢƠNG TỰ Tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết về nguyên lý và đo các đặc trưng cơ bản của các bộ

ghép/tách kênh tương tự , ứng dụng trong việc chuyển mạch tín hiệu thoại. Cách điều

khiển tín hiệu âm tần từ máy điện thoại ra bus và ngược lại, đồng thời quan sát dạng

sóng của tín hiệu âm thanh và tín hiệu quay số dạng DTMF. Xác định điện áp và dòng

điện cấp cho thuê bao khi nhấc máy và khi gác máy.

1.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM

Họ và tên SV báo cáo : .............................................. Lớp : ........ Mã số SV : .....

Nhóm : ............ Tiểu nhóm TN : ................................ Ngày thí nghiệm : ..........

SV cùng tham gia thí nghiệm : 1. .....................................................................

2. ....................................................................

3. ....................................................................

Điểm đánh giá CBGD nhận xét và ký tên

Chuẩn bị

thuyết

Báo cáo

kết quả

TN

Kiểm

tra

Kết quả

THIẾT BỊ SỬ DỤNG

• Nguồn chuẩn DC (DC Power Supply) trên khung TCPS-900 : +5V/2A, -5V/0.5A,

+12V/2A, -12V/1A và nguồn AC : 220V.

• Dao động ký 3 tia : 50MHz Oscilloscope CS-5355, cùng với 2 đầu đo.

• Máy phát tần số thấp AG - 203D.

• Máy điện thoại.

• Phụ tùng : dây có chốt cắm 2 đầu

Page 13: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 2 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

QUAD BILATERAL SWITCHES

SINGLE 8-CHANNEL SWITCHES & 2 SUBSCRIBER TELEPHONE EXCHANGE

DUAL 4-CHANNEL ANALOG SWITCHES POWER PORTA B

C

ANALOG SWITCHES EXPERIMENTSTC-904 VIELINA

GND

TEL.1

GND

TEL.2

MODULE THÍ NGHIỆM : TC-904 ANALOG SWITCHES EXPERIMENTS.

Hình 1.1: Module thí nghiệm chuyển mạch tương tự

1.1.1. KHẢO SÁT IC CD4066 (Quad Bilateral

Analog Switches)

Theo hình 1.2

1.1.1.1. Câu hỏi chuẩn bị:

� Tra cứu bảng hoạt động của IC CD4066:

Page 14: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 3

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

� Cho biết tác dụng của các điện trở R1 =22K tại các ngõ IN/OUT A, B, C, D ?

� Cho biết việc chọn các điện trở có phụ thuộc vào tín hiệu ngõ vào và nguồn cung cấp

hay không? Tại sao?

� Với nguồn cung cấp Vcc = +6V, VSS = -6V như Hình 1.2. Khi các công tắc cho phép

chuyển mạch thì tín hiệu ngõ vào có biên độ cực đại bằng bao nhiêu để tín hiệu ngõ ra

không bị méo dạng.

VP-P max =………………………………………………………..

Hình 1.2 IC CD4066

+6V

-6V

IN A

EA

OUT A

IN B

EB

OUT B

IN C

EC

OUT C

IN D

ED

OUT D

+6V

-6V

14

7

0 S1

1

IC1A CD4066

1 2

13

CD4066 4 3

5

CD4066 8 9

6

CD4066 11 10

12

R1 22K

R1 22K

R1 22K

R1 22K

R1 22K

R1 22K

R1 22K

R1 22K

Page 15: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 4 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

1.1.2. KHẢO SÁT IC GHÉP/TÁCH KÊNH

TƢƠNG TỰ 41 CD4052:

(Dual 4 channel Analog Multiplexer/Demultiplexer)

Hình 1.3 IC CD4052

1.1.2.1. Câu hỏi chuẩn bị:

� Xác định ngõ vào/ra của IC CD4052 trong các trường hợp sau:

● Sử dụng chức năng MUX:

- Tín hiệu vào đưa đến các ngõ:

- Tín hiệu ra lấy từ các ngõ:

● Sử dụng chức năng DEMUX:

- Tín hiệu vào đưa đến các ngõ:

- Tín hiệu ra lấy từ các ngõ:

● Tra cứu bảng hoạt động của IC CD4052 :

+6V

-6V

+6V

+6V

+6V

1

0

1

0

1

0

S4

S3

S2 8

16

7

X

Y

OUT IN IC1

CD4052

X0 12 X1 14 X2 15 X3 11

1 Y1 5 Y2 2 Y3 4 INH 6 A 10 B 9

X 13

Y 3

GND

Y0

Page 16: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 5

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

� Nếu muốn dùng các chân điều khiển để điều khiển kết nối giữa các ngõ:

X0 Y0

X1 Y1

X2 Y2

X3 Y3

thì cần kết nối như thế nào?

1.1.3. KHẢO SÁT IC GHÉP / TÁCH KÊNH

TƢƠNG TỰ 81 CD4051 VÀ MÔ HÌNH

CHUYỂN MẠCH 2 THUÊ BAO:

(8-Channel Analog Multiplexer/Demultiplexer & Switch 2 subscribe)

Theo hình 1.4

1.1.3.1. Câu hỏi chuẩn bị:

Tra cứu bảng hoạt động của IC CD4051:

Page 17: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Hình 1.4 Ứng dụng chuyển mạch và mạch cấp dòng cho thuê bao

-12V

-12V

SC

1A

SC

2A

S

C1B

+6V

+6V

-6V

-6V

+12V +6V

-12V -6V

+12V

+12V

SC

2B

T1

A1013

150

3K3 10K

TE

L.1

T

EL

.2

A1013

10K

3K

3

T2

100 150

220

220

+6V

1

0

1

1

0

0 Channel

Select

B4

B5

B6

B7

B8

B3

B2

B1

R1 R2

R3

R5

D1 A1013

R6

R7

R8

R9

R1

0

16

16

8

8

7

7

1

0

78

06

7

90

6

S5

S6

S7

S8

D2

IC1

CD4051

X0

13

X1

14

X2

15

X3

12

X4

1

X5

5

X6

2

X7

4

INH

6

A

11

B

10

C

9

X

3

IC2

CD4051 X0

13

X1

14

X2

15

X3

12

X4

1

X5

5

X6

2

X7

4

INH

6

A

11

B

10

C

9

X

3

LED

LED

100 R4

Page 18: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 7

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Thiết lập trạng thái các chân điều khiển để link giữa 2 thuê bao TEL.1 và TEL.2 trên Bus

B3.

Xác định dòng cấp cho máy điện thoại khi nhấc máy. Biết rằng tổng trở của máy điện

thoại khi nhấc máy RDC = 300.

Cho biết đối với vi mạch này thì hiện tượng xuyên kênh có khả năng xảy ra hay không ?

Tại sao?

Tính dòng cấp cho thuê bao khi nhấc máy.

ITB =

1.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM

Trong quá trình thí nghiệm SV cần chú ý các điểm sau :

- Biên độ cực đại cho phép khi cấp tín hiệu vào để khảo sát.

- Khi 2 ngõ vào/ ra đã kết nối với nhau thì tín hiệu có thể truyền theo hai chiều

hay không?

- Mức tích cực của các chân cho phép và cách điều khiển để link 2 ngõ với nhau.

- Ứng dụng IC vào kỹ thuật chuyển mạch.

1.2.1. KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA IC

CD4066

1.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu :

- Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope.

- Cấp nguồn cho máy phát LF – AG203D.

Page 19: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 8 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

- Cấp nguồn 12V cho mảng thí nghiệm

1.2.1.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau :

Chú ý : SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

- Đặt dao động ký ở chế độ sử dụng 2 kênh.

- Lấy chuẩn mass của 2 kênh dao động ký trùng nhau.

Chú ý : Sau khi lấy chuẩn mass thì nhả nút GND.

- Nối kênh 1 của dao động ký với lối vào IN-A (hoặc IN-B, …).

- Nối kênh 2 của dao động ký với lối ra OUT-A (hoặc OUT-B, …).

- Xác lập máy phát sóng LF ở chế độ phát sóng sin, tần số f = 1KHz.

- Đặt thang đo Volts/Div và Time/Div của 2 kênh ở vị trí thích hợp sao cho dễ

quan sát tín hiệu.

- Sau khi hiệu chỉnh dao động ký để quan sát được tín hiệu, thiết lập Source : ở

vị trí CH1 hoặc CH2, Mode ở vị trí FIX.

- Cấp tín hiệu ở ngõ vào IN-A.

- Thay đổi biên độ tín hiệu ngõ vào, đo tín hiệu ngõ ra tương ứng. Ghi kết quả

vào

Uin 100mV 1V 2V 3V 4V 8V

S1 = “0” Uout

S1 = “1” Uout

- Đổi chiều kênh truyền : nối tín hiệu từ máy phát xung vào chân OUTA, Nối dao

động ký vào chân INA. Đặt S1 lần lượt ở “0” và “1”. Quan sát tín hiệu và ghi

nhận kết quả.

- Lặp lại thí nghiệm với các khoá IC1 B, C hoặc D.

- Từ kết quả trên, trình bày đặc điểm của IC CD4066.

Page 20: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 9

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

- Tại sao khi cấp tín hiệu ngõ vào có biên độ Vp = 8V thì tín hiệu ngõ ra bị méo dạng.

1.2.2. KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA IC

CD4052

1.2.2.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu :

Giống như phần 1.2.1

1.2.2.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau :

Chú ý : SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

- Nối kênh 1 của dao động ký với lối vào IN-X.

- Nối kênh 2 của dao động ký với lối ra OUT-Xi. (i=0, 1, 2, 3)

- Xác lập máy phát sóng LF ở chế độ phát sóng sin, tần số f = 1KHz, Vp = 1V.

- Khảo sát chức năng tách kênh

• Cấp tín hiệu ở ngõ OUT-X.

• Đặt các công tắc S2, S3, S4 theo các giá trị cho trong Bảng 1-1.

• Sử dụng dao động ký quan sát tín hiệu tại các lối ra X0X4 theo từng trạng

thái của các lối vào điều khiển INH, A, B . Tìm kênh ra có tín hiệu và đánh dấu

“x” vào cột tương ứng trong bảng:

Bảng 1-1

INH B A OUT-X X0 X1 X2 X3

S2 S3 S4 Signal

1 X X Signal

0 0 0 Signal

Page 21: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 10 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

0 0 1 Signal

0 1 0 Signal

0 1 1 Signal

- Khảo sát chức năng ghép kênh

• Đổi chiều kênh truyền: Nối tín hiệu từ máy phát lần lượt vào các chân X0X4

• Dùng dao động ký kiểm tra tín hiệu tại ngõ ra X, ứng với từng trạng thái của

tín hiệu điều khiển INH,C,B,A. Đánh dấu “x” vào vị trí ngõ ra có tín hiệu vào

Bảng

INH B A X0 X1 X2 X3 OUT-X

S2 S3 S4

1 X X Signal

0 0 0 Signal

0 0 1 Signal

0 1 0 Signal

0 1 1 Signal

- Làm tương tự đối với các ngõ vào/ra YYi , i=1-->4. Ghi nhận kết quả.

- Từ kết quả trên, trình bày đặc điểm của IC CD4052.

- Cho biết tác dụng của các chân INH, B,A.

Page 22: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 11

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

1.2.3. KHẢO SÁT HOẠT ĐỘNG CỦA IC

CD4051 VÀ MÔ HÌNH TỔNG ĐÀI

1.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu :

Giống như phần 1.2.2

1.2.3.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau :

Chú ý : SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

- Xác lập máy phát sóng LF ở chế độ phát sóng sin, tần số f = 1KHz, Vp = 1V.

- Khảo sát hoạt động của IC-CD4051.

• Nối đầu chung SC1B với lối ra máy phát tín hiệu LF

• Đặt các công tắc S5 S8 theo các giá trị cho trong Bảng 1-2.

• Sử dụng kênh 1 dao động ký quan sát tín hiệu tại các lối ra B1B8 theo trạng

thái các lối vào điều khiển INH, A, B,C (IC1-IC2).

Tìm kênh ra có tín hiệu và đánh dấu “x” vào cột tương ứng trong Bảng 1-2.

Sử dụng kênh 2 dao động ký quan sát tín hiệu ra tại SC2B.

Bảng 1-2

INH C B A SC1B B8 B7 B6 B5 B4 B3 B2 B1 SC2B

S5 S6 S7 S8

1 X X X Signal

0 0 0 0 Signal

0 0 0 1 Signal

0 0 1 0 Signal

0 0 1 1 Signal

0 1 0 0 Signal

0 1 0 1 Signal

0 1 1 0 Signal

0 1 1 1 Signal

Page 23: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 12 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

- Khảo sát mạch giao tiếp thuê bao.

• Nối máy điện thoại vào ổ cắm TEL.1 và TEL.2.

• Xác định dòng cấp cho máy điện thoại khi nhấc máy:

ICQT1 = UR3/ R3 = ..........................................

Iled = (UR3 –Uled)/R5 = .........................................

ITB = ICQT1 + Iled = .........................................

• Điện áp giữa 2 đầu thuê bao khi nhấc máy:

UTB = .............................................

• Tổng trở vòng DC của thuê bao khi nhấc máy:

RTB = UTB/ITB = .............................................

- Khảo sát việc truyền tín hiệu từ Máy điện thoại Bus.

• Nối SC1A với SC1B và SC2A với SC2B.

• Đặt S5 = 0, lựa chọn S6 = S7= S8 = 0, thực hiện liên lạc giữa hai máy điện

thoại trên đường Bus B1.

• Sử dụng dao động ký quan sát tín hiệu ở SC1A trên B1 và SC2A khi phát âm

vào ống nói.

• Đồng thời quan trên các Bus còn lại.Ghi nhận kết quả.

• Thay đổi trạng thái S6, S7 và S8 để chuyển liên lạc sang đường Bus khác .Ghi

nhận kết qủa.

- Từ kết quả trên, trình bày đặc điểm của IC CD4051.

- Hiện tượng xuyên kênh có xảy ra hay không? Nếu có thì giải thích tại sao?

Page 24: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 13

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Page 25: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 14 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

TÓM TẮT

Trong bài này, người học tìm hiểu được cơ bản về các IC sử dụng trong thực tế. Từ

đó, có thể ứng dụng các IC này vào các đồ án môn học, đồ án tốt nghiệp, … cho các

khối: chuyển mạch tương tự, ghép kênh, tách kênh, các tín hiệu báo hiệu, tăng hoặc

giảm âm lượng, …

Page 26: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 1: KỸ THUẬT GHÉP/TÁCH KÊNH TƢƠNG TỰ > TRANG 15

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Anh/Chị hãy cho biết chức năng các chân của IC đã thí nghiệm.

Câu 2: Hãy nêu vài ứng dụng cho từng IC đã thí nghiệm.

Câu 3: Kết hợp các môn học khác đã học. Giả sử có tòa nhà 4 tầng, Anh/Chị hãy thiết

kế và vẽ sơ đồ khối sao cho tầng 1 có thể gọi và nói chuyện với tầng 2 hoặc tầng 3

hoặc tầng 4.

Page 27: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 16 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

BÀI 2: MẠCH LỌC Bài thí nghiệm này nhằm giúp sinh viên tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết, đồng thời

đo các thông số đặc trưng cơ bản của các dạng mạch lọc thụ động và tích cực: Mạch lọc

thông thấp, mạch lọc thông cao, mạch lọc thông dãi, mạch lọc chắn dãi.

2.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM

Họ và tên SV báo cáo : .............................................. Lớp : ........ Mã số SV : ......

Nhóm : ............. Tiểu nhóm TN : ................................ Ngày thí nghiệm : ...........

SV cùng tham gia thí nghiệm : 1. ......................................................................

2. .....................................................................

3. .....................................................................

Điểm đánh giá CBGD nhận xét và ký tên

Chuẩn bị

thuyết

Báo cáo

kết quả

TN

Kiểm

tra

Kết quả

THIẾT BỊ SỬ DỤNG

• Khung chính cho thực tập viễn thông cơ sở cùng với bộ nguồn chuẩn DC POWER

SUPPLY của thiết bị TCPS-900 cung cấp các điện thế DC chuẩn : +5V/2A, -

5V/0.5A, +12V/2A, -12V/1A cố định và nguồn 220V.

• Dao động ký 3 tia : 50MHz Oscilloscope CS-5355, cùng với 2 đầu đo.

• Máy phát tần số thấp (LF Generator).

• Phụ tùng : Dây có chốt cắm 2 đầu.

MODULE THÍ NGHIỆM : TC903 PASSIVE & ACTIVE FILTERS EXPERIMENTS.

Page 28: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 17

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

2.1.1. CÁC BỘ LỌC THÔNG THẤP

( Low Pass Filters )

RC LOW-PASS FILTER

RL HIGH-PASS FILTER

LOW-PASS ACTIVE FILTER HIGH-PASS ACTIVE FILTER BAND-PASS ACTIVE FILTER

LR LOW-PASS FILTER CR HIGH-PASS FILTER

BAND-REJECT CIRCUITBAND-PASS CIRCUIT

A B C

FED

G H I

PASSIVE & ACTIVE FILTERS EXPERIMENTSTC-903 VIELINA

GND GND

Page 29: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 18 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

2.1.1.1. Mạch lọc thông thấp thụ động RC bậc 1:

Mạch thí nghiệm:

Hình 2.1. Bộ lọc thông thấp thụ động kiểu RC

Câu hỏi chuẩn bị:

� Viết hàm truyền của mạch lọc.

H ( ) = .

.

i

o

V

V = ............................................................

� Viết công thức và tính tần số cắt tại –3dB của các mạch lọc.

fc (R1-C1) = ............................................................

fc (R2-C2) = ............................................................

� Vẽ biểu đồ Bode về đặc tính biên độ – tần số và pha – tần số của các bộ lọc:

S11

2

S2

1 2

IN OUT

R1 340

C1

47nF

R2 680

C2

4,7n

GND GND

Page 30: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 19

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

� Xác định độ dốc của mạch lọc và giải thích ý nghĩa:

2.1.1.2. Mạch lọc thông thấp tích cực RC bậc 2 kiểu hồi tiếp dƣơng:

+12V

-12V

R1 R2

C1

C2

IC1

R3

R4

1K 10K

4.7nF

1nF

741

+

-

3

26

7 14 5

INPUTOUTPUT

Page 31: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 20 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Hình 2.2 Bộ lọc tích cực thông thấp

Câu hỏi chuẩn bị:

� Viết hàm truyền của mạch lọc .

H () = .

.

i

o

V

V=

� Cho biết đây là bộ lọc gì? (Tới hạn, Bessel, Chebyshev hay Butterworth).

� Xác định hệ số khuếch đại của mạch A0:

A0 =

� Viết công thức và tính tần số cắt tại –3dB của các mạch lọc

fc =

� Vẽ biểu đồ Bode về đặc tính biên độ –tần số và pha-tần số của các bộ lọc:

Page 32: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 21

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

� Xác định độ dốc của mạch lọc và giải thích ý nghĩa:

Page 33: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 22 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

2.1.2. BỘ LỌC THÔNG CAO (High Pass Filters)

2.1.2.1. Mạch lọc thông cao thụ động CR bậc 1:

Mạch thí nghiệm:

Hình 2.3. Bộ lọc thông cao thụ động kiểu RC

Câu hỏi chuẩn bị:

� Viết hàm truyền của mạch lọc .

H ()=.

.

i

o

V

V=

� Viết công thức và tính tần số cắt tại –3dB của các mạch lọc :

fc (R1-C1) =

fc (R2-C2) =

� Vẽ biểu đồ Bode về đặc tính biên độ –tần số và pha-tần số của các bộ lọc:

S51

2

S6

21

IN

OUT

R2

1K

R1

2K

C2

4nF

C1

10nF

GND GND

Page 34: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 23

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

� Xác định độ dốc của mạch lọc và giải thích ý nghĩa :

Page 35: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 24 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

2.1.2.2. Mạch lọc thông cao tích cực RC bậc 2:

Mạch thí nghiệm:

Hình 2.4. Bộ lọc thông cao tích cực.

Câu hỏi chuẩn bị:

� Viết hàm truyền của mạch lọc .

H ()= .

.

i

o

V

V=

� Cho biết đây là bộ lọc loại gì? (Tới hạn, Bessel, Chebyshev hay Butterworth).

R3

R4

R1

R2

C1 C2

IC1

+12V

-12V

33K

1nF 1nF

10K

5K6

10K

741

+

-

3

26

7 14 5

INPUT

OUTPUT

Page 36: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 25

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

� Xác định hệ số khuếch đại của mạch A0

A0 =

� Viết công thức và tính tần số cắt tại –3dB của các mạch lọc

fc =

� Vẽ biểu đồ Bode về đặc tính biên độ –tần số và pha-tần số của các bộ lọc:

Page 37: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 26 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

� Xác định độ dốc của mạch lọc và giải thích ý nghĩa :

2.1.3. CÁC BỘ LỌC THÔNG DẢI (Band Pass

Filters)

2.1.3.1. Mạch lọc thông dãi thụ động cộng hƣởng nối tiếp:

Mạch thí nghiệm: Xét trường đặt S9, S10 S.

S9S

P

PS

S10

Rw=29 Ohm

Rw=29 Ohm

L1 10mHC1

4.7nF

R2

2K

R1

2KL2

10mH

C2

4.7nF

INPUT

0UTPUT

Page 38: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 27

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Hình 2.5. Bộ lọc thụ động thông dải

Câu hỏi chuẩn bị:

� Viết hàm truyền của mạch lọc .

H () =

� Viết công thức và tính tần số cộng hưởng của mạch

f0 (L1-C1) =

� Viết công thức và xác định hệ số phẩm chất của mạch

Q =

Biết rằng hệ số phẩm chất của cuộn dây

QL =

� Viết công thức và xác định băng thông –3db của mạch lọc

BW-3dB =

� Vẽ biểu đồ Bode về đặc tính biên độ –tần số và pha-tần số của bộ lọc :

Page 39: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 28 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

2.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM

Trong quá trình thí nghiệm SV cần chú ý các điểm sau :

- Cách thiết kế một mạch lọc trong thực tế.

- Nguyên nhân dẫn đến sai số về các giá trị: tần số cắt, băng thông, tần số

cộng hưởng, đáp tuyến tần số, pha.....giữa lý thuyết và thực tế.

- Ưu, khuyết điểm giữa các mạch lọc.Từ đó rút kinh nghiệm để chọn

phương án thích hợp khi thiết kế một mạch lọc.

2.2.1. MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG THÔNG THẤP

RC

2.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu

- Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope,

máy phát LF.

Page 40: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 29

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

- Đối với Oscilloscope : Thiết lập trạng thái ban đầu như bài Giới thiệu các

thiết bị đo lường dùng trong phòng thí nghiệm viễn thông.

2.2.1.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước trình tự sau đây (chú ý đọc hiểu, đối

chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả):

2.2.1.3. Xét mạch lọc thông thấp R1-C1 (khung A):

Đặt công tắc S1 1 và S2 1.

Thiết lập máy phát LF ở chế độ phát tín hiệu sin, tần số đặt ở thang x100

hoặc x1k, biên độ khoảng 1V (đỉnh –đỉnh).

Nối lối ra máy phát với lối vào sơ đồ hình 2-1.

Thiết lập trạng thái dao động ký ở chế độ sử dụng 2 kênh.

Lấy chuẩn mass của 2 kênh dao động ký trùng nhau. Chú ý sau khi lấy

chuẩn mass thì nhả nút GND.

Nối kênh 1 dao động ký với lối vào IN của sơ đồ hình 2-1.

Nối kênh 2 dao động ký với lối ra OUT của sơ đồ hình 2-1.

Đặt thang đo Volts / Div của 2 kênh và Time /Div ở vị trí thích hợp sao

cho dễ quan sát tín hiệu. Chú ý đầu tiên nên thiết lập Votl /Div của 2

kênh dao động ký ở thang giống nhau để thuận lợi trong quá trình

thí nghiệm.

Hiệu chỉnh dao động ký để quan sát được dạng sóng ở CH1 và CH2 .

Trong quá trình hiệu chỉnh nên chú ý các nút LEVEL, HOLDOFF,

TRACE SEP.

Sau khi hiệu chỉnh dao động ký để quan sát được tín hiệu. Thiết lập

Source: ở vị trí CH1 hoặc CH2, Mode ở vị trí FIX.

Quan sát tín hiệu vào và ra trên dao động ký. Thay đổi tần số tín hiệu

vào từ máy phát LF và ghi nhận kết quả vào bảng 2-1.

Chú ý: Đầu tiên nên xác định tần số cắt –3dB của mạch bằng cách chỉnh

tần số máy phát LF ở lân cận tần số cắt của mạch đã tính ở phần chuẩn

Page 41: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 30 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

bị lý thuyết. Sau đó hiệu chỉnh tần số máy phát đến khi nào biên độ Vout =

0.707 Vin thì dừng và tính tần số này, đó chính là tần số cắt –3dB (fc) của

mạch lọc. Sau đó thay đổi tần số máy phát như trên bảng. Trong quá trình

thay đổi tần số nếu muốn giữ nguyên biên độ ngõ vào thì phải chỉnh lại

nút AMPLITUDE trên máy phát LF.

Bảng 2-1

Tần số [Hz] 0.1fc 0.5fc 0.8fc 0.9fc fc 1.5fc 2.5fc 5fc 10fc >10fc

Uin[V]

Uout[V]

A= Uout/Uin

A(dB)=

20log(Uout/Uin)

Xác định:

• Tần số cắt –3dB của mạch lọc R1-C1:

fc (đo - R1-C1) = .....................................

• Độ dốc của mạch lọc R1-C1: .....................................

Từ kết quả ở Bảng 2-1 vẽ biểu đồ Bode về biên độ – tần số (Av - f) và pha – tần

số ( - f) của mạch lọc thông thấp R1-C1.

2.2.2. MẠCH LỌC TÍCH CỰC THÔNG THẤP

2.2.2.1 Điều chỉnh các thiết bị ban đầu

• Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope

Page 42: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 31

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

• Đối với Oscilloscope : Thiết lập trạng thái ban đầu như bài Giới thiệu các thiết

bị đo lường dùng trong phòng thí nghiệm viễn thông.

2.2.2.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước trình tự sau đây (chú ý đọc hiểu, đối chiếu

giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả) :

• Cấp nguồn +12V và –12V cho mảng thí nghiệm G.

• Tiến hành như trên. Ghi nhận kết quả vào bảng 2-2.

Chú ý: Đầu tiên nên phát tín hiệu ở tần số rất nhỏ hơn tần số cắt cuả mạch

đã tính ở phần chuẩn bị bài (khoảng = 1/10 fcắt lý thuyết ) để xác định hệ

số khuếch đại A0 ( hay ) của mạch, sau đó chỉnh tần số máy phát LF đến

lân cận tần số cắt của mạch đã tính ở phần chuẩn bị lý thuyết, hiệu chỉnh

tần số máy phát đến khi nào hệ số khuếch đại của mạch A = 0.707 A0 thì

dừng và tính tần số này, đó chính là tần số cắt –3dB ( fc ) của mạch lọc.

Sau đó thay đổi tần số máy phát như trên bảng và ghi nhận kết quả.

Trong quá trình thay đổi tần số nếu muốn giữ nguyên biên độ ngõ vào thì

phải chỉnh lại nút AMPLITUDE trên máy phát LF.

Bảng 2-2

Tần số [Hz] 0.1fc 0.5fc 0.8fc 0.9fc Fc 1.5fc 2.5fc 5fc 10fc >10fc

Uin[V]

Uout[V]

A= Uout/Uin

A(dB)=

20log(Uout/Uin)

Xác định:

• Tần số cắt –3dB của mạch lọc :

Page 43: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 32 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

fc = .....................................

• Độ dốc của mạch lọc : .....................................

Từ kết quả ở Bảng 2-2 vẽ biểu đồ Bode về biên độ – tần số (A - f) và pha – tần

số ( - f) của mạch lọc.

Cho biết đây là mạch lọc thuộc dạng gì ?

So sánh kết quả giữa lý thuyết và thực tế. Đồng thời so sánh với trường hợp lọc

thông thấp thụ động. Từ đó nhận xét và giải thích.

2.2.3. MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG THÔNG CAO RC

2.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu

• Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope, máy phát

LF.

• Đối với Oscilloscope: Thiết lập trạng thái ban đầu như bài Giới thiệu các thiết

bị đo lường dùng trong phòng thí nghiệm viễn thông.

Page 44: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 33

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

2.2.3.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước trình tự sau đây (chú ý đọc hiểu, đối chiếu

giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả):

• Xét mạch lọc thông cao R1-C1:

Đặt công tắc S5 1 và S6 1.

Tiến hành như trên. Ghi nhận kết qủa vào Bảng 2-3.

Bảng 2-3

Tần số [Hz] 0.1fc 0.5fc 0.8fc 0.9fc fc 1.5fc 2.5fc 5fc 10fc >10fc

Uin[V]

Uout[V]

A=Uout/Uin

A(dB)=

20log(Uout/Uin)

Xác định:

Tần số cắt –3dB của mạch lọc R1-C1:

fc (đo - R1-C1) =.....................................

Độ dốc của mạch lọc R1-C1 :..................................................

Từ kết quả ở Bảng 2-3 vẽ biểu đồ Bode về biên độ – tần số (A - f) và pha – tần

số ( - f) của mạch lọc R1-C1 trên.

2.2.4. MẠCH LỌC TÍCH CỰC THÔNG CAO

2.2.4.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu

• Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope.

Page 45: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 34 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

• Đối với Oscilloscope: Thiết lập trạng thái ban đầu như bài Giới thiệu các thiết

bị đo lường dùng trong phòng thí nghiệm viễn thông.

2.2.4.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước trình tự sau đây (chú ý đọc hiểu, đối chiếu

giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả) :

• Cấp nguồn +12V và –12V cho mạch.

• Tiến hành như trên. Ghi nhận kết quả vào bảng 2-4.

Chú ý: Đầu tiên nên phát tần số rất lớn hơn tần số cắt cuả mạch đã tính ở

phần chuẩn bị bài (khoảng = 1/10 fcắt lý thuyết ) để xác định hệ số

khuếch đại A0 ( hay ) của mạch, sau đó chỉnh tần số máy phát LF ở lân

cận tần số cắt lý thuyết. Hiệu chỉnh tần số máy phát đến khi nào hệ số

khuếch đại của mạch A = 0.707 A0 thì dừng và tính tần số này, đó chính

là tần số cắt –3dB ( fc ) của mạch lọc. Sau đó thay đổi tần số máy phát

như trên bảng để ghi nhận kết quả. Trong quá trình thay đổi tần số nếu

muốn giữ nguyên biên độ ngõ vào thì phải chỉnh lại nút AMPLITUDE trên

máy phát LF

Bảng 2-4

Tần số [Hz] 0.1fc 0.5fc 0.8fc 0.9fc fc 1.5fc 2.5fc 5fc 10fc >10fc

Uin[V]

Uout[V]

A=Uout/Uin

A(dB) =

20log(Uout/Uin)

Xác định:

• Tần số cắt –3dB của mạch lọc:

fc (đo – R1-L1) = .....................................

• Độ dốc của mạch lọc: ......................................

Page 46: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 35

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

• Từ kết quả ở Bảng 2-4 vẽ biểu đồ Bode về biên độ – tần số (A - f) và pha – tần

số ( - f) của mạch lọc.

• So sánh kết quả giữa lý thuyết và thực tế. Đồng thời so sánh với trường hợp lọc

thông thấp thụ động. Nhận xét và giải thích.

2.2.5. MẠCH LỌC THỤ ĐỘNG THÔNG DẢI

2.2.5.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu

• Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope.

• Đối với Oscilloscope : Thiết lập trạng thái ban đầu như bài Giới thiệu các thiết

bị đo lường dùng trong phòng thí nghiệm viễn thông.

2.2.5.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước trình tự sau đây (chú ý đọc hiểu, đối chiếu

giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả):

► Xét mạch lọc thông dãi cộng hƣởng nối tiếp R1-C1-L1:

Đặt công tắc S9 S và S10 S. Khảo sát mạch C1-R1-L1.

Tiến hành như trên. Ghi nhận kết qủa vào bảng 2-5.

Bảng 2-5

Tần số [Hz] 0.1fcl 0.5fc 0.8fc Fcl F0 Fch 2.5fc 5fc 10fch >10fc

Uin[V]

Uout[V]

Page 47: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 36 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

A= Uout/Uin

A(dB) =

20log(Uout/Uin)

Chú ý: Đầu tiên nên xác định tần số cộng hưởng f 0 của mạch bằng cách

chỉnh tần số máy phát LF ở lân cận tần số cộng hưởng của mạch đã tính ở

phần chuẩn bị lý thuyết. Sau đó hiệu chỉnh tần số máy phát đến khi nào

biên độ Vout Vin thì dừng và tính tần số này, đó chính là tần số cộng

hưởng ( f0 ) của mạch . Sau đó tăng tần số máy phát cho đến khi Vout

=0.707Vin thì dừng và tính tần số này chính là tần số cắt trên –3dB (fch)

của mạch. Tương tự giảm tần số máy phát đến khi Vout =0.707Vin thì dừng

và tần số này chính là tần số cắt dưới –3dB ( fcl ) của mạch. Trong quá

trình thay đổi tần số nếu muốn giữ nguyên biên độ ngõ vào thì phải chỉnh

lại nút AMPLITUDE trên máy phát LF.

Xác định:

Tần số cộng hưởng của mạch lọc : F0 = .....................................

Tần số cắt trên –3dB: Fch = .....................................

Tần số cắt dưới –3dB: Fcl = .....................................

Băng thông –3dB của mạch lọc: BW-3dB = ....................................

Hệ số phẩm chất của mạch: Q = .....................................

Điện trở tổn hao của cuộn dây: Rw = .....................................

Hệ số phẩm chất của cuộn dây: QL = .....................................

Độ dốc của mạch lọc : ......................................

Từ kết quả ở Bảng 2-5 vẽ biểu đồ Bode về biên độ – tần số (A - f) và pha – tần

số ( - f) của mạch lọc.

Page 48: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 2: MẠCH LỌC > TRANG 37

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

TÓM TẮT

Trong bài này, người học tìm hiểu được:

- Các đặc tính của mạch lọc: về tần số, về pha và biên độ của tín hiệu vào ra.

- Các dạng mạch lọc: thông thấp, thông cao, thông dải, …

Từ đó, Sinh viên có thể tính toán và ứng dụng tốt các dạng mạch lọc này trong một hệ

thống viễn thông khi thực nghiệm: khối lọc chống chồng phổ, biến đổi dạng sóng từ

vuông sang sine, loại các can nhiễu, chọn lọc tần số, …

Page 49: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 38 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1: Anh/Chị hãy nêu vài ứng dụng cho từng mạch lọc đã thí nghiệm ở trên, có giải

thích chi tiết.

Câu 2: Giả sử có tín hiệu tổng hợp như sau:

x(t)= x1(t)+ x2(t)+ x3(t)+ x4(t)

với : x1(t)=2cos100 t ; x2(t)=4cos200 t ; x3(t)=3cos400 t ; x4(t)=5cos600 t.

Anh/Chị hãy thiết kế mạch lọc sao cho ngõ vào là x(t) và ngõ ra thu được là y(t):

a. y(t)= x1(t)+ x2(t)

b. y(t)= x2(t)+ x3(t)

c. y(t)= x1(t)+ x4(t)

d. y(t)= x4(t)

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI

ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ

Page 50: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 39

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Sau khi học xong bài này, người học có thể:

Tìm hiểu và kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết về nguyên lý và đặc trưng cơ bản của các dạng

mạch điều chế và giải điều chế AM

3.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM

Họ và tên SV báo cáo : .......................................... Lớp : ........Mã số SV : .....

Nhóm : ........... Tiểu nhóm TN : ............................. Ngày thí nghiệm : .........

SV cùng tham gia thí nghiệm : 1. ................................................................

2. .................................................................

3. .................................................................

Điểm đánh giá CBGD nhận xét và ký tên

Chuẩn bị

thuyết

Báo cáo

kết quả

TN

Kiểm tra Kết quả

MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Tìm hiểu và kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết về nguyên lý và đặc trưng cơ bản của

các dạng mạch điều chế và giải điều chế AM điển hình như:

• Mạch cộng tín hiệu - Điều biên 1-vế dùng diode.

• Điều biên 2-vế dùng diode và mạch cộng hưởng ở ngõ ra

• Điều biên 2-vế dùng transistor kiểu điều chế collector

• Giải điều chế AM bán phần.

THIẾT BỊ SỬ DỤNG

• Nguồn chuẩn DC (DC Power Supply) trên khung TCPS-900: +5V/2A, -

5V/0.5A, +12V/2A, -12V/1A và nguồn AC: 220V.

• Dao động ký 3 tia: 50MHz Oscilloscope CS-5355.

• Máy phát tín hiệu tần số thấp AG - 203D.

• Máy phát tín hiệu tần số cao SG - 4160B.

• Phụ tùng : Dây có chốt cắm 2 đầu.

Page 51: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 40 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

MODULE THÍ NGHIỆM : TC906 AMPLITUDE MODULATION - DEMODULATION.

3.1.1. MẠCH ĐIỀU BIÊN AM CƠ BẢN

(Basic Amplitude Modulatior)

Page 52: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 41

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

3.1.1.1. Mạch thí nghiệm:

Hình 3.1. Mạch điều biên một vế cơ bản dùng diode

3.1.1.2. Mạch cộng tín hiệu:

Xét trường hợp S1ON.

Viết biểu thức tín hiệu tại ngõ ra OUT:

V OUT =

Vẽ dạng sóng tín hiệu tại ngõ ra OUT, nếu biết dạng sóng ngõ vào LF và HF:

3.1.1.3. Mạch điều biên một vế cơ bản:

Xét trường hợp S1OFF.

Viết biểu thức tín hiệu tại ngõ ra OUT:

VAM OUT =

S1

D1

Ge DIODE

R1

1K

R2

1K

R2

1K

LF

HF

OUT

Page 53: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 42 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Vẽ dạng sóng tín hiệu tại ngõ ra OUT, nếu biết dạng sóng ngõ vào LF và HF:

So sánh sự khác biệt về dạng sóng ở ngõ ra của mạch cộng tín hiệu và mạch điều

biên một vế cơ bản, từ đó suy ra tác dụng của diode D1:

3.1.2. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG DIODE

(Diode AM Circuit )

3.1.2.1. Mạch thí nghiệm:

Hình 3.2. Mạch điều biên dùng diode có mạch cộng hưởng lối ra.

TONE

SIGNAL

CARRIER FREQUENCY

AM SIGNAL

OUTPUT

TF1

TF2

TF3

LF

HF

10K

220p

D1R1

C1

I

Page 54: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 43

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

3.1.2.2. Câu hỏi chuẩn bị:

So sánh sự khác biệt giữa hai mạch điều biên hình 3.1 và hình 3.2:

Viết biểu thức tín hiệu ngõ ra AM OUT và băng thông của tín hiệu AM, từ đó nêu

điều kiện về mạch cộng hưởng ngã ra:

VAM OUT =

BW =

Vẽ dạng sóng tín hiệu tại ngõ ra OUT, nếu biết dạng sóng ngõ vào LF và HF. Chú

thích các giá trị Vmax và Vmin sử dụng để tính hệ số sâu điều chế m trên dạng

sóng ngã ra VAM OUT:

W

Page 55: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 44 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

3.1.3. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG

TRANSISTOR

(Transistor AM Circuit )

3.1.3.1. Mạch thí nghiệm:

Hình 3.3. Mạch điều biên sử dụng transistor

3.1.3.2. Câu hỏi chuẩn bị:

Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch.

Để đảm bảo cho transistor hoạt động an toàn thì biên độ của tín hiệu sóng mang

và sóng âm tần cần thỏa mãn điều kiện gì?

+12V

CARRIER

FREQUENCY

TONE SIGNAL

AM SIGNAL OUTPUT

10K

TF1

TF2

TF3

HF

LF

100p

T12N3904

R1

C1

Page 56: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 45

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

3.1.4. MẠCH GIẢI ĐIỀU CHẾ AM BÁN PHẦN

(Haft-Wave Demodulator Circuit )

3.1.4.1. Mạch thí nghiệm:

Hình 3.4: Mạch giải điều chế bán phần

3.1.4.2. Câu hỏi chuẩn bị:

Giả sử ngõ vào là tín hiệu điều biên, vẽ dạng sóng của tín hiệu ngõ ra để minh

họa nguyên lý hoạt động của mạch.

Cho biết công thức tính hệ số sâu điều chế m = (Vmax - Vmin)/(Vmax + Vmin),

nêu điều kiện để mạch giải điều chế có thể khôi phục lại tín hiệu âm tần ban đầu:

AM SIGNAL INPUT SIGNAL OUTPUT

S2

470p

D1

C1P1

50K

Page 57: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 46 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Cho biết tác dụng của biến trở P1:

3.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM

Trong quá trình thí nghiệm SV cần chú ý các điểm sau :

- Chú ý tần số cộng hưởng của các mạch lọc ngõ ra, để xác lập tần số của

tín hiệu. cao tần và âm tần ngõ vào cho phù hợp.

- Điều chỉnh biên độ tín hiệu cao tần và âm tần ở ngõ vào theo các giá trị

độ sâu điều chế khác nhau.

3.2.1. MẠCH ĐIỀU BIÊN CƠ BẢN

3.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu:

• Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope.

• Cấp nguồn cho máy phát LF – AG203D.

• Cấp nguồn cho máy phát HF – SG4160B.

3.2.1.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau :

Chú ý: SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

• Đặt dao động ký ở chế độ sử dụng 2 kênh.

• Lấy chuẩn mass của 2 kênh dao động ký trùng nhau.

Chú ý: Sau khi lấy chuẩn mass thì nhả nút GND.

• Nối kênh 1 của dao động ký với lối vào LF.

Nối kênh 2 của dao động ký với lối ra AM-OUT.

• Xác lập máy phát sóng LF như sau:

Attenuator (dB) Waveform Range

0 Sin X100

Xác lập máy phát sóng HF như sau:

Page 58: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 47

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Attenuator Range Mode

High B X’Tal Osc

• Đặt thang đo Volts/Div và Time/Div của 2 kênh ở vị trí thích hợp sao cho dễ

quan sát tín hiệu.

• Sau khi hiệu chỉnh dao động ký để quan sát được tín hiệu, thiết lập Source:

ở vị trí CH1 hoặc CH2, Mode ở vị trí FIX.

3.2.1.3. Xét mạch cộng tín hiệu:

• Bật công tắc S1 ON.

• Điều chỉnh biên độ và tần số tín hiệu LF, HF sao cho tín hiệu ngõ ra rõ

nhất.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF – Ghi đầy đủ các thông số về biên độ và tần

số ( Chú ý: tắt máy phát HF)

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu HF - Ghi đầy đủ các thông số về biên độ và tần

số (Chú ý: tắt máy phát LF)

V

t

V

t

Page 59: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 48 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Quan sát và vẽ dạng sóng tại ngõ ra OUT - Ghi đầy đủ các thông số về biên độ và

tần số trên cùng hệ tọa độ.

3.2.1.4. Xét mạch điều biên AM cơ bản:

Bật công tắc S1 OFF.

Điều chỉnh biên độ và tần số tín hiệu LF, HF sao cho tín hiệu AM ngõ ra có độ sâu

điều chế m<1 rõ nhất.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và tần số .

Dựa trên tín hiệu đã điều chế. Tính độ sâu điều chế

V

t

V

t

Page 60: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 49

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

m = minmax

minmax

VV

VV

=.............................................

Điều chỉnh biên độ tín hiệu LF hoặc HF (Chú ý:Nên chỉnh biên độ tín hiệu HF)

để tín hiệu ngõ ra có độ sâu điều chế m>1.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và tần số .

3.2.2. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG DIODE

3.2.2.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu:

• Giống như phần 3.2.1.1.

• Thực hiện trên mảng thí nghiệm C

3.2.2.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau :

Chú ý: SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

• Đặt dao động ký ở chế độ sử dụng 2 kênh.

• Lấy chuẩn mass của 2 kênh dao động ký trùng nhau.

Chú ý: Sau khi lấy chuẩn mass thì nhả nút GND.

• Nối kênh 1 của dao động ký với lối vào LF, Nối kênh 2 của dao động ký với

lối ra AM-OUT.

V

t

Page 61: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 50 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

• Xác lập máy phát sóng LF như sau:

Attenuator (dB) Waveform Range

0 Sin X100

Xác lập máy phát sóng HF như sau:

Attenuator Range Mode

High C X’Tal Osc

• Đặt thang đo Volts/Div và Time/Div của 2 kênh ở vị trí thích hợp sao cho dễ

quan sát tín hiệu.

• Sau khi hiệu chỉnh dao động ký để quan sát được tín hiệu, thiết lập Source:

ở vị trí CH1 hoặc CH2, Mode ở vị trí FIX.

• Điều chỉnh biên độ và tần số tín hiệu LF, HF sao cho tín hiệu AM ngõ ra có

độ sâu điều chế m<1 rõ nhất.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và chu ky.

Dựa trên tín hiệu đã điều chế. Tính độ sâu điều chế.

m= .............................................

Chỉnh biên độ tín hiệu LF hoặc HF (Chú ý: Nên chỉnh biên độ tín hiệu LF) để

tín hiệu ngõ ra có độ sâu điều chế m=1.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và tần số.

V

t

Page 62: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 51

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Chỉnh biên độ tín hiệu LF hoặc HF (Chú ý: Nên chỉnh biên độ tín hiệu LF) để

tín hiệu ngõ ra có độ sâu điều chế m>1.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và tần số.

Dựa trên tín hiệu đã điều chế. Tính độ sâu điều chế

m= .............................................

V

t

V

t

Page 63: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 52 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

3.2.3. MẠCH ĐIỀU CHẾ AM DÙNG

TRANSISTOR

3.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu :

• Giống như phần 3.2.1.1.

• Cấp nguồn +5V cho mảng thí nghiệm E.

3.2.3.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

• Nối kênh 1 của dao động ký với lối vào LF, Nối kênh 2 của dao động ký với

lối ra AM-OUT.

Xác lập máy phát sóng LF như sau:

Attenuator (dB) Waveform Range

0 Sin X100

Xác lập máy phát sóng HF như sau:

Attenuator Range Mode

High C X’Tal Osc

Điều chỉnh biên độ và tần số tín hiệu LF, HF sao cho tín hiệu AM ngõ ra có độ sâu

điều chế m<1 rõ nhất.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và chu kỳ .

Dựa trên tín hiệu đã điều chế. Tính độ sâu điều chế

V

t

Page 64: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 53

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

m= .............................................

Chỉnh biên độ tín hiệu LF hoặc HF (Chú ý: Nên chỉnh biên độ tín hiệu LF) để

tín hiệu ngõ ra có độ sâu điều chế m=1.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và tần số.

Chỉnh biên độ tín hiệu LF hoặc HF (Chú ý: Nên chỉnh biên độ tín hiệu LF) để

tín hiệu ngõ ra có độ sâu điều chế m>1.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và AM –OUT trên cùng hệ tọa độ – Ghi đầy

đủ các thông số về biên độ và tần số .

V

t

V

t

Page 65: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 54 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Dựa trên tín hiệu đã điều chế. Tính độ sâu điều chế

m= .............................................

Chú ý: Giữ nguyên trạng thái mạch để tiến hành thí nghiệm phần tiếp

theo.

3.2.4. MẠCH GIẢI ĐIỀU CHẾ

3.2.4.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu:

• Giống như phần 3.2.1.1.

• Lấy tín hiệu ở ngõ ra AM-OUT của mảng thí nghiệm E cấp vào ngõ vào AM

Signal Input của mạch giải điều chế mảng thí nghiệm F.

3.2.4.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả:

• Bật công tắc S2 ON.

• Nối kênh 1 của dao động ký với lối ra Signal Output.

Nối kênh 2 của dao động ký với lối vào AM-Signal Input.

Xác lập máy phát sóng LF như sau:

Attenuator (dB) Waveform Range

0 Sin X100

Xác lập máy phát sóng HF như sau:

Attenuator Range Mode

High C X’Tal Osc

Điều chỉnh biên độ và tần số tín hiệu LF, HF sao cho tín hiệu lối vào AM-signal

input có độ sâu điều chế m < 1 rõ nhất.

V

t

Page 66: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 3: MẠCH ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ > TRANG 55

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Chỉnh biến trở P1 để tín hiệu ở ngõ ra mạch giải điều chế Signal Output rõ nhất.

Quan sát và vẽ dạng sóng tín hiệu LF và Signal Output trên cùng hệ tọa độ – Ghi

đầy đủ các thông số về biên độ và chu kỳ .

Điều chỉnh biên độ và tần số tín hiệu LF, HF sao cho tín hiệu lối vào AM-Signal

Input có độ sâu điều chế m < 1, thay đổi biến trở P1 kết hợp quan sát tín hiệu ở

ngõ ra Signal Output, so sánh tín hiệu này với tín hiệu LF ở ngõ vào mạch điều chế,

nhận xét và giải thích :

V

t

Page 67: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 56 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

TÓM TẮT

Tìm hiểu và kiểm chứng lại cơ sở lý thuyết về nguyên lý và đặc trưng cơ bản của các dạng

mạch điều chế và giải điều chế AM. Từ đó, Sinh viên biết được những dạng mạch cơ bản

trong điều chế AM có thể áp dụng vào các môn học thực tế khác như: đồ án 1, đồ án 2,

đồ án 3 và luận án tốt nghiệp. Mặt khác, Sinh viên có thể hình dung được hệ thống thu

phát AM truyền thống trong đời sống của chúng ta như thế nào.

Page 68: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

> TRANG 57

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1:

Anh/Chị hãy giải thích nguyên lý hoạt động của mạch điều chế AM dùng transistor và

mạch giải điều chế AM.

Câu 2:

Anh/Chị hãy vẽ tín hiệu AM khi có tín hiệu sóng mang (HF) và tín hiệu tin cần điều

chế (LF) như sau:

Câu 3:

Anh/Chị hãy cho biết nhiệm vụ của từng khối trong sơ đồ khối sau:

Page 69: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 58 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

BÀI 4: VÒNG KHÓA PHA VÀ

ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ

Sau khi học xong bài này, người học có thể:

Biết và có cơ sở kiểm chứng lại lý thuyết về nguyên lý và đo các đặc trưng cơ bản của:

● Vòng khóa pha PLL. Ứng dụng PLL trong việc nhân tần số.

● Mạch điều chế và giải điều chế tần số.

4.1. CHUẨN BỊ LÝ THUYẾT THÍ NGHIỆM:

Họ và tên SV báo cáo : .............................................. Lớp : ........ Mã số SV : ......

Nhóm : ............. Tiểu nhóm TN : ................................ Ngày thí nghiệm : ...........

SV cùng tham gia thí nghiệm : 1. ......................................................................

2. .....................................................................

3. .....................................................................

Điểm đánh giá CBGD nhận xét và ký tên

Chuẩn bị

thuyết

Báo cáo

kết quả

TN

Kiểm

tra

Kết quả

MỤC ĐÍCH THÍ NGHIỆM

Tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết về nguyên lý và đo các đặc trưng cơ bản

của:

• Vòng khóa pha PLL. Ứng dụng PLL trong việc nhân tần số.

• Mạch điều chế và giải điều chế tần số.

THIẾT BỊ SỬ DỤNG

• Nguồn chuẩn DC (DC Power Supply) trên khung TCPS-900 : +5V/2A, -

5V/0.5A, +12V/2A, -12V/1A và nguồn AC : 220V.

Page 70: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 59

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

• Dao động ký 3 tia : 50MHz Oscilloscope CS-5355.

• Máy phát tần số thấp AG - 203D.

• Máy phát tần cao SG - 4160B.

• Phụ tùng : Dây có chốt cắm 2 đầu

MODULE THÍ NGHIỆM: TC-908 PHASE LOCKED LOOP EXPERIMENT.

Page 71: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 60 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

TC-907 FREQUENCY MODULATION – DEMODULATION.

PHASE MODULATOR

IC FREQUENCY MODULATOR FM SIGNAL MODULATOR

VARICAP FREQUENCY MODULATORA B

C D

FREQUENCY MODULATION - DEMODULATIONTC-907 VIELINA

MIN MAX

GND GND

Page 72: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 61

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

4.1.1. KHẢO SÁT VÕNG KHÓA PHA

4.1.1.1. Mạch thí nghiệm:

Hình 4.1. Mạch thí nghiệm PLL

4.1.1.2. Câu hỏi chuẩn bị:

Vẽ sơ đồ khối tổng quát của một PLL, cho biết chức năng của từng khối :

1

PhaseDetector

VCO

Amplifier

Demod.

OutIN

Phase

ComparatorVCO Out

Ref.

Out

Freq.Set.R

es.

Freq.Set.C

ap.

Phase LockedLoop

NE-565

27

6

9

8

3

5

4

10

+V

-V

103

104

S2H

L

IC1

Rf

R2

560

R1

560

C4

FREQ.SET CAP

C3

R3

5K6C5 0.001

C2

10nF

C1

0.1

-5V

+5V

DEMODULATION OUT

MODULATED INPUT

Page 73: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 62 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

Hãy xác định dãi bắt, dãi giữ và tần số trung tâm của PLL trên hình vẽ sau :

Xác định tần số dao động riêng của VCO (fo) trong các trường hợp sau:

S2 H S2 L

fo = 1/ (3,3.R3 .C3) = ................

fo=1/(3,3.R3 .C4)

= ........................

Xác định dãi bắt và dãi giữ của PLL trong 2 trường hợp của công tắc S2 :

S2 H S2 L

BL = 16fo/Vcc = ..................

BC = dBLFL

fB3

2 = ..................

BL = 16fo/Vcc (Hz)= ..................

BC= dBLFLfB

32 (Hz)= ...............

Chú ý: Rf = 3,6K, C2 = 10nF tạo thành bộ lọc thông thấp của PLL :2

3

2

1

CR

f

f

dBLF

Giả sử một PLL đang đồng bộ với tín hiệu ngã vào có tần số nằm ngoài dãi bắt

nhưng nằm trong dãi giữ, tắt nguồn điện cung cấp cho mạch. Hỏi khi bật lại nguồn

PLL có còn đồng bộ với tín hiệu ngã vào nữa không? Tại sao?

Frequency

Frequency PLL khóa hay giữ đồng bộ với tần số ngõ vào

Page 74: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 63

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Page 75: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 64 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

4.1.2. KHẢO SÁT MẠCH NHÂN TẦN DÙNG

PLL

4.1.2.1. Mạch thí nghiệm:

Phase

Comparator 2

VCO

IN

VCO Out

Freq.Set.Res.

Freq.Set.Cap.

Phase Loked LoopCD4046

13

1

3

14

4

+V

IC1

Phase

Comparator 1

Comp.

6

7

11

R212

Cx

Cx

R1

Phase Comp. 1 Out

Phase Comp. 1 Out

Phase Pulses

Inhibit

5

2

9

10Demod.

Out

VCO In

Source

Follower

Vss

16

8

PHASE ADJ.

+5VOUT GEN1

16

8

X2

X4

S3

S.IN

1

23

R5100K

R610

C3

1n

R4

82K

470KP2

R3

150K

C2

390p

IC1

CD4060

PI11

RST12

Q47

Q55

Q64

Q76

Q814

Q913

Q1015

Q121

Q132

Q143

PO9

PO10

R2

6K8

R1

47K

C?

47p

20KP1

IC3A

CD4013

D5

CLK3

Q1

Q2

S6

R4

IC3B

CD4013

D9

CLK11

Q13

Q12

S8

R10

R4

10K

OUT

GEN2

DEMOD.OUT

Page 76: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 65

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Hình 4.2. Mạch nhân tần dùng PLL

4.1.2.2. Câu hỏi chuẩn bị:

Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch nhân tần số dùng PLL.

Thiết kế mạch nhân tần để tín hiệu fOUT = 5/2 fIN

Page 77: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 66 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

4.1.3. KHẢO SÁT MẠCH ĐIỀU TẦN DÙNG VI

MẠCH LM567:

4.1.3.1. Mạch thí nghiệm:

Hình 4.3. Mạch điều chế tần số dùng vi mạch LM567

4.1.3.2. Câu hỏi chuẩn bị:

Giải thích nguyên lý hoạt động của mạch điều tần dùng VCO.

Tính tần số dao động f0 của VCO trong mạch điều chế tần số dùng IC LM567.

4

7

fo = 100KHz

IC1

LM567

IN3

OFILT1

LFILT2

TRES5

TCAP6

OUT8

R3

4K7

R4

10KR2

2K7

R1

10K

C1

0.1

C2

4.7nF

OUTPUT

+5V

Fin

Page 78: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 67

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

f0 = 22CR1.1

1 = .........................................................

4.2. TIẾN TRÌNH THÍ NGHIỆM

Trong quá trình thí nghiệm SV cần chú ý các điểm sau :

Đối với Module thí nghiệm PLL:

- Tần số dao động riêng của VCO

- Dãi bắt và dải giữ của VCO nằm trong phạm vi nào?

- Khoảng tần số ngõ vào khi khảo sát PLL và các ứng dụng của PLL.

Đối với Module thí nghiệm điều tần:

- Cách xác định độ di tần bằng thực nghiệm.

4.2.1. KHẢO SÁT VÕNG KHÓA PHA DÙNG IC

NE565:

4.2.1.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu:

• Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope.

• Cấp nguồn cho máy phát LF – AG203D.

• Cấp nguồn 5V cho mảng thí nghiệm B.

4.2.1.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau:

Chú ý: SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

● Đặt dao động ký ở chế độ sử dụng 2 kênh.

● Xác lập máy phát sóng LF ở chế độ phát sóng Sin, Range x100.

● Đặt thang đo Volts/Div và Time/Div của 2 kênh ở vị trí thích hợp sao cho

dễ quan sát tín hiệu.

● Sau khi hiệu chỉnh dao động ký để quan sát được tín hiệu, thiết lập Source:

ở vị trí CH1 hoặc CH2, Mode ở vị trí FIX.

4.2.1.3. Xác định tần số trung tâm giữ của vòng giữ pha NE565:

● Đặt công tắc S1 H.

Page 79: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 68 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

● Sử dụng dao động ký quan sát tín hiệu ở ngõ ra VCO - chân 4.

● Đo tần số tín hiệu ra tương ứng, ghi kết quả đo vào bảng 4-1.

● Đặt công tắc S1 L.

● Đo tần số tín hiệu ra tương ứng, ghi kết quả đo vào bảng 4-1.

Bảng 4-1

S1 f0 (đo)

H

L

So sánh kết quả đo thực tế và tính toán lý thuyết. Nhân xét.

Chú ý: khi xác định tần số trung tâm của vòng giữ pha không được cung cấp

tín hiệu vào mạch.

4.2.1.4. Xác định dải bắt và dải giữ của vòng giữ pha NE565:

● Nối tín hiệu LF với ngõ vào Modulated Input

● Sử dụng kênh 1 dao động ký quan sát tín hiệu vào PLL.

● Kênh 2 dao động ký quan sát tín hiệu ngõ ra của VCO, tức ngõ vào của bộ

so pha – (chân 4/OUT VCO).

● Đặt công tắc S1 H.

Xác định tần số bắt dƣới (fCL) và giữ trên (fLH) :

- Điều chỉnh máy LF phát tần số nhỏ hơn hiệu số của tần số dao động

nội của VCO và tần số cắt của mạch lọc thông thấp (đã tính ở phần

chuẩn bị bài).

- Tăng dần tần số máy phát LF ( tức fi ) cho đến khi tần số ngõ ra VCO

bắt đầu bám theo tần số ngõ vào fi thì dừng. Xác định tần số bắt

dưới (fCl), ghi vào Bảng 4-2.

Page 80: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 69

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

- Tiếp tục tăng tần số lối vào fi cho đến khi ngõ ra VCO vừa ngừng bám

theo tần số vào. Xác định tần số giữ trên của VCO (fLH), ghi vào Bảng

4-2.

Xác định tần số bắt trên (fCH) và giữ dƣới (fLL) :

- Điều chỉnh máy LF phát tần số lớn hơn tổng số của tần số dao động

nội của VCO và tần số cắt của mạch lọc thông thấp (đã tính ở phần

chuẩn bị bài).

- Giảm tần số ngõ vào (tức fi) cho đến khi tần số ngõ ra VCO bắt đầu

bám theo tần số ngõ vào fi thì dừng. Xác định tần số bắt trên (fCH), ghi

vào Bảng 4-2.

- Tiếp tục giảm tần số lối vào fi cho đến khi ngõ ra VCO vừa ngừng bám

theo tần số vào. Xác định tần số giữ dưới của VCO (fLL), ghi vào Bảng 4-

2.

Bảng 4-

2

fLL –fCL +fCH +fLH

Giá trị đo

Từ kết quả trên xác định dãi bắt và dãi giữ của PLL.

Dãi bắt : BWdãi bắt = ......................................................

Dãi giữ : BWdãi giữ = ......................................................

Tương tự như trên. Xác định dãi bắt và dải giữ của PLL khi S2 L:

Bảng 4-3

Dãi bắt : BWdãi bắt = ......................................................

Dãi giữ : BWdãi giữ = ......................................................

fLL –fCL +fCH +fLH

Giá trị đo

Page 81: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 70 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

So sánh giá trị thu được giữa thực tế và lý thuyết. Nhận xét kết quả.

4.2.2. KHẢO SÁT MẠCH NHÂN TẦN DÙNG

PLL

4.2.2.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu :

Giống như phần 4.2.1.1

4.2.2.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau :

Chú ý: SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

● Thiết lập trạng thái dao động ký ở chế độ sử dụng 2 kênh.

● Nối máy phát xung trên IC1 (OUT GEN1) với lối vào S.IN của IC CD4046.

4.2.2.3. Khảo sát mạch nhân 2

- Đặt công tắc S3 X2.

- Sử dụng dao động ký quan sát tín hiệu vào PLL(S.IN -chân 14/IN) và tín

hiệu ra của máy phát VCO – (chân 4/OUT VCO).

- Điều chỉnh biến trở P2 để tín hiệu ngõ ra bộ chia 2 đồng bộ với tín hiệu

ngõ vào.

- Vẽ lại dạng tín hiệu.

V

t

Page 82: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 71

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Tính tần số ngõ vào và ngõ ra tương ứng .

fin = .............................................................

fout= .............................................................

4.2.2.4. Khảo sát mạch nhân 4

- Đặt công tắc S3 X4. Sử dụng dao động ký quan sát tín hiệu vào

PLL(S.IN -chân 14/IN) và tín hiệu ra của máy phát VCO – (chân 4/OUT

VCO).

- Điều chỉnh biến trở P2 để tín hiệu ngõ ra bằng 4 lần tần số tín hiệu ngõ

vào.

- Vẽ lại dạng tín hiệu.

Tính tần số ngõ vào và ngõ ra tương ứng .

fin = ..........................................................

fout= ..........................................................

Cho biết nhiệm vụ của biến trở P2 và biến trở FREQ.ADJ.

V

t

Page 83: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 72 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

4.2.3. MẠCH ĐIỀU TẦN DÙNG VI MẠCH

TONE DECODER LM567

4.2.3.1. Điều chỉnh các thiết bị ban đầu:

● Nối nguồn cung cấp 220VAC trên thiết bị TCPS-900 cho Oscilloscope.

● Cấp nguồn cho máy phát LF – AG203D.

● Cấp nguồn +12V cho mảng thí nghiệm C.

4.2.3.2. Các bƣớc thí nghiệm – ghi nhận và báo cáo kết quả :

Sinh viên lần lượt thực hiện các bước theo trình tự sau :

Chú ý: SV cần đọc hiểu, đối chiếu giữa lý thuyết và thực tế, ghi nhận kết quả.

- Đặt dao động ký ở chế độ sử dụng 2 kênh.

- Lấy chuẩn mass của 2 kênh dao động ký trùng nhau.

Chú ý: Sau khi lấy chuẩn mass thì nhả nút GND.

- Thiết lập máy phát LF như sau:

Dạng sóng : Sin.

Tần số : 10 Khz.

Biên độ : 1 VPP.

- Nối lối ra máy phát LF với lối vào AUDIO FREQ.INPUT.

4.2.3.3. Xác định tần số sóng mang:

- Tắt máy phát sóng LF.

- Nối kênh 2 dao động ký với lối ra FM OUT.

- Xác định tần số dao động của sóng mang:

f0 = ………………………………………………………………………………

Page 84: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 73

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

- Quan sát và vẽ dạng tín hiệu sóng mang:

4.2.3.4. Khảo sát mạch điều tần:

- Mở máy phát sóng LF cấp tín hiệu âm tần ở lối vào.

- Nối kênh 1 với lối vào AUDIO FREQUENCY INPUT.

- Tinh chỉnh Time/Div và đồng bộ dao động ký sao cho trên màn hình hiển

thị gần đúng 1 chu kỳ tín hiệu âm tần.

- Thay đổi biên độ và tần số máy phát LF sao cho quan sát dạng tín hiệu

điều tần rõ nhất.

- Nhấn nút X10 để mở rộng thang đo Time / Div.

- Dùng nút “” Position để dịch dần tín hiệu sao cho đi hết 1 chu kỳ của

tín hiệu âm tần.

Page 85: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 74 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

- Vẽ lại dạng tín hiệu ở lối vào Audio (1 chu ky) và lối ra FM OUT.

- Từ dạng tín hiệu trên, xác định độ di tần cực đại

fmax = .........................................................

- Xác định chỉ số điều chế

mf = .........................................................

- Xác định băng thông của tín hiệu FM

BWFM = .........................................................

- Nhận xét dạng sóng ở ngõ ra FM OUT

Page 86: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 75

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

TÓM TẮT

Tìm hiểu và kiểm chứng lại lý thuyết về nguyên lý và đo các đặc trưng cơ bản của mạch

vòng khóa pha. Từ đó, Sinh viên thực hiện một số mạch ứng dụng vòng khóa pha như:

nhân tần, điều tần, khôi phục sóng mang, …

Page 87: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 76 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

CÂU HỎI ÔN TẬP

Câu 1:

Anh/Chị hãy trình bày cách xác định dải bắt và dải giữ của vòng khóa pha PLL (Phase

Locked Loop).

Câu 2:

Anh/Chị hãy trình bày nguyên lý hoạt động của khối VCO (Voltage Controlled

Oscillator).

Câu 3:

Anh/Chị hãy nêu vài ứng dụng của VCO và của PLL.

Câu 4:

Anh/Chị hãy vẽ dạng sóng vào ra của từng khối cho sơ đồ khối sau:

Page 88: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

BÀI 4: VÕNG KHÓA PHA VÀ ĐIỀU CHẾ TẦN SỐ > TRANG 77

THÍ NGHIỆM VIỄN LÝ THUYẾT THÔNG TIN

Page 89: THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG - Trường Đại Học Công Nghệ ... 6 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Mạch lọc thông dãi. Mạch lọc chắn dãi. Bài 3: Điều chế tƣơng

TRANG 78 >THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG

TÀI LIỆU THAM KHẢO

[1] Module thí nghiệm viễn thông – Vielina - 1999.