Môn học thí nghiệm viễn thông

TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC TOÂN ÑÖÙC THAÉNG KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ -----# "----- MOÂN HOÏC THÍ NGHIEÄM VIEÃN THOÂNG GIAÛNG VIEÂN: ThS. HOAØNG MAÏNH HAØ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN - ĐIỆN TỬ BỘ MÔN ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG # " TÀI LIỆU HƯỚNG DẪN THÍ NGHIỆM VIỄN THÔNG Tp.Hồ Chí Minh, tháng 4 - 2010 NỘI QUY PHÒNG THÍ NGHIỆM ĐIỆN-ĐIỆN TỬ ĐIỀU I. TRƯỚC KHI ĐẾN PHÒNG THÍ NGHIỆM SINH VIÊN PHẢI: 1. Nắm vững quy định an toàn của phòng thí nghiệm. 2. Nắm vững lý thuyết và đọc kỹ tài liệu hướng dẫn bài thực nghiệm. 3. Làm bài chuẩn bị trước mỗi buổi thí nghiệm. Sinh viên không làm bài chuẩn bị theo đúng yêu cầu sẽ không được vào làm thí nghiệm và xem như vắng buổi thí nghiệm đó. 4. Đến phòng thí nghiệm đúng giờ quy định và giữ trật tự chung. Trễ 15 phút không được vào thí nghiệm và xem như vắng buổi thí nghiệm đó. 5. Mang theo thẻ sinh viên và gắn bảng tên trên áo. 6. Tắt điện thoại di dộng trước khi vào phòng thí nghiệm. ĐIỀU II. VÀO PHÒNG THÍ NGHIỆM SINH VIÊN PHẢI: 1. Cất cặp, túi xách vào nơi quy định, không mang đồ dùng cá nhân vào phòng thí nghiệm. 2. Không mang thức ăn, đồ uống vào phòng thí nghiệm. 3. Ngồi đúng chỗ quy định của nhóm mình, không đi lại lộn xộn. 4. Không hút thuốc lá, không khạc nhổ và vứt rác bừa bãi. 5. Không thảo luận lớn tiếng trong nhóm. 6. Không tự ý di chuyển các thiết bị thí nghiệm ĐIỀU III. KHI TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM SINH VIÊN PHẢI: 1. Nghiêm túc tuân theo sự hướng dẫn của cán bộ phụ trách. 2. Ký nhận thiết bị, dụng cụ và tài liệu kèm theo để làm bài thí nghiệm. 3. Đọc kỹ nội dung, yêu cầu của thí nghiệm trước khi thao tác. 4. Khi máy có sự cố phải báo ngay cho cán bộ phụ trách, không tự tiện sửa chữa. 5. Thận trọng, chu đáo trong mọi thao tác, có ý thức trách nhiệm giữ gìn tốt thiết bị. 6. Sinh viên làm hư hỏng máy móc, dụng cụ thí nghiệm thì phải bồi thường cho Nhà trường và sẽ bị trừ điểm thí nghiệm. 7. Sau khi hoàn thành bài thí nghiệm phải tắt máy, cắt điện và lau sạch bàn máy, sắp xếp thiết bị trở về vị trí ban đầu và bàn giao cho cán bộ phụ trách. ĐIỀU IV. 1. Mỗi sinh viên phải làm báo cáo thí nghiệm bằng chính số liệu của mình thu thập được và nộp cho cán bộ hướng dẫn đúng hạn định, chưa nộp báo cáo bài trước thì không được làm bài kế tiếp. 2. Sinh viên vắng quá 01 buổi thí nghiệm hoặc vắng không xin phép sẽ bị cấm thi. 3. Sinh viên chưa hoàn thành môn thí nghiệm thì phải học lại theo quy định của phòng đào tạo. 4. Sinh viên hoàn thành toàn bộ các bài thí nghiệm theo quy định sẽ được thi để nhận điểm kết thúc môn học. ĐIỀU V. 1. Các sinh viên có trách nhiệm nghiêm chỉnh chấp hành bản nội quy này. 2. Sinh viên nào vi phạm, cán bộ phụ trách thí nghiệm được quyền cảnh báo, trừ điểm thi. Trường hợp vi phạm lặp lại hoặc phạm lỗi nghiệm trọng, sinh viên sẽ bị đình chỉ làm thí nghiệm và sẽ bị đưa ra hội đồng kỷ luật nhà trường. Tp.HCM, Ngày 20 tháng 09 năm 2009 KHOA ĐIỆN-ĐIỆN TỬ (Đã ký) PGS TS. PHẠM HỒNG LIÊN TRƯỜNG ĐH TÔN ĐỨC THẮNG KHOA ĐIỆN – ĐIỆN TỬ --------------------- CỘNG HÒA Xà HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập - Tự do - Hạnh phúc ************** Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiê ̣m Viễn Thông Ba ̀i 1 1-1 BÀI 1 ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ BIÊN ĐỘ (AM) I. MỤC ĐÍCH Khi hoàn thành bài thí nghiệm này, sinh viên có thể mô tả máy phát tín hiệu điều chế biên độ và giải thích tín hiệu tin tức ảnh hưởng đến hình dạng của tín hiện AM như thế nào, tính chỉ số điều chế và phần trăm điều chế từ các tham số AM, mô tả điều chế 100%, quá điều chế, và hiệu suất truyền. Sinh viên cũng có thể mô tả máy thu AM, giải thích ảnh hưởng của các tầng RF, IF đến việc phát hiện tín hiệu AM, hiểu được phương pháp giải điều chế AM bằng cách tách sóng đường bao. II. CƠ SỞ LÝ THUYẾT 1. Giới thiệu Điều chế biên độ (AM) là quá trình kết hợp tín hiệu tin tức với tín hiệu sóng mang trong đó biên độ của tín hiệu sóng mang thay đổi theo tín hiệu tin tức. Như hình 1-1 trình bày, AM tạo ra một hình bao điều chế mà có dạng sóng tương tự như tín hiệu tin tức. Các sự thay đổi biên độ của tín hiệu tin tức gây ra các sự thay đổi biên độ trong tín hiệu sóng mang tần số cao. Hình 1.1. Khi tín hiệu tin tức (fm) là sóng sine, phổ tần số của tín hiệu sóng mang được điều chế (tín hiệu AM) gồm có ba thành phần tần số: sóng mang (fc), biên trên (USB = fc + fm), và biên dưới (ISB = fc - fm). Hình 1-2 minh họa các thành phần này. Ví dụ, nếu tín hiệu sóng mang (fc ) là 2000 kHz và tín iệu tin tức (fm ) là 4 kHz, tần số LSB sẽ là 1996 kHz (fc- fm = 2000 - 4), và tần số USB sẽ là 2004 kHz (fc + fm = 2000 + 4) . Hình 1.2. Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiệm Viễn Thông Ba ̀i 1 1-2 Hình 1.3 Chỉ số điều chế (m) là tỉ số của biên độ đỉnh tín hiệu tin tức trên biên độ đỉnh của tín hiệu sóng mang. Phương pháp tính để xác định chỉ số điều chế (m) từ tín hiệu AM dựa vào hình 1-3 và công thức dưới đây: M = BA BA + − Phần trăm điều chế là chỉ số điều chế được biểu diễn theo phần trăm (m x 100). Hình 1.4 Dạng sóng AM trình bày trong hình 1-4 là điều chế 100% (chỉ số điều chế bằng 1); các điểm trũng tiếp xúc với đường chuẩn zero. Công suất và hiệu suất trong truyền AM liên quan trực tiếp đến chỉ số điều chế; điều chế 100% là nhằm đạt công suất biên lớn nhất. Hình 1.5. Khi quá điều chế xảy ra (lớn hơn 100%), cả hai biên của hình bao điều chế băng qua đường chuẩn zero, như hình 1-5. Trong truyền thông AM, quá điều chế gây ra các tần số biên giả gọi là biên splatter. Splatter này gây ra méo trong máy thu và nhiễu với các trạm radio khác. Khi chỉ số điều chế tăng, mức công suất của các biên (PSB) tăng khi công suất sóng mang (PC) giữ không đổi. Bởi vì thông tin có ích được chứa trong tín hiệu tần số radio (RF) nằm trong các biên, do đó có thể đạt cực đại công suất biên bằng cách tăng chỉ số điều chế mong muốn. Tuy nhiên, trong AM, chỉ số điều chế phải không được lớn hơn 1, nếu không méo và nhiễu sẽ xảy ra. Công suất tổng (PT) trong tín hiệu AM là tổng của công suất sóng mang (PC) và công suất biên dưới và biên trên (PSB). PT = PC + PSB Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiê ̣m Viễn Thông Ba ̀i 1 1-3 Hiệu suất truyền (μ) là phân số của công suất tổng màđược chứa trong các biên. μ = T SB P P Hiệu suất truyền cũng liên quan đến chỉ số điều chế. μ = m2/ (2 + m2 ) 2. Máy phát AM Hình 1.6. Có nhiều cách để tạo ra một tín hiệu AM. Như hình 1-7, mạch tích hợp bộ điều chế cân bằng (IC), một phần tử phi tuyến, có thể có chức năng điều chế biên độ. Các tín hiệu tin tức và sóng mang là các tín hiệu vào mạch điều chế biên độ. Hình 1.7 Mạch điều chế biên độ trộn tín hiệu tin tức và sóng mang để dịch tần số của tín hiệu tin tức: nó dịch tín hiệu tin tức đến tần số của tín hiệu sóng mang. Hình bao của tín hiệu sóng mang là bản copy của tín hiệu tin tức và thay đổi tại các tần số giống với tần số tín hiệu tin tức. Bộ khuếch đại công suất RF là phần cuối cùng trước khi đến anten phát. Nó cung cấp sự khuếch đại công suất cần thiết cho anten để bức xạ các tín hiệu RF trên các khoảng cách dài. Hình 1-8 trình bày sơ đồ của mạch khuếch đại công suất trong khối mạch AM/SSB TRANSMITTER. Vùng này gồm có RF POWER AMPLIFIER (Q1) và ANTENNA MATCHING NETWORK có chức năng tạo trở kháng ngõ ra Q1 cần thiết để truyền công suất yêu cầu đến anten trở kháng thấp (được mô phỏng bởi R5). Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiệm Viễn Thông Ba ̀i 1 1-4 Hình 1.8. Điện dung C1 trong bộ chân đế cách ly điện áp cực nền DC bởi điện trở R1. Các điện trở R2 và R3 làm thành mạch chia áp để cung cấp điện áp DC không đổi ở cực nền khoảng 4.8V. Bộ khuếch đại công suất RF (Q1) là một bộ khuếch đại E chung. Q1 luôn được phân cực thuận bởi vì điện áp DC ở cực nền Q1 không đổi. Kết quả là Q1 hoạt động như một bộ khuếch đại lớp A. Hình 1.9. Trong bộ khuếch đại lớp A, dòng cực thu dẫn 3600 cho tín hiệu ngõ vào, và tín hiệu ngõ ra không bị méo. Trong bộ khuếch đại lớp B, dòng cực thu dẫn 1800 cho tín hiệu ngõ vào, và tín hiệu ngõ ra bị méo. Trong bộ khuếch đại lớp C, dòng cực thu dẫn ít hơn 1800 cho tín hiệu ngõ vào, và tín hiệu ngõ ra bị méo đáng kể (xem hình 1-9). Đối với trường hợp phát quảng bá, hiệu suất là quan trọng bậc nhất trong các bộ khuếch đại công suất bởi vì bất kỳ suy hao công suất đều dẫn đến ít công suất hơn cho quá trình bức xạ và tín hiệu không truyền được xa. Các bộ khuếch đại lớp C cung cấp hiệu suất tốt hơn lớp B, và các bộ khuếch đại lớp B cung cấp hiệu suất tốt hơn lớp A. 3. Máy thu AM Hình 1-10 trình bày sơ đồ khối đơn giản của máy thu AM quảng bá. Tầng RF và bộ dao động nội được điều chỉnh đồng thời, tầng RF sẽ khuếch đại tín hiệu AM. Bộ đổi tần chuyển tần số AM thành tần số IF (trung tần) 455 kHz, và tầng IF lọc và khuếch đại tín hiệu trung tần IF. Bộ tách sóng khôi phục lại tín hiệu tin tức từ tín hiệu IF, và cuối cùng tầng audio khuếch đại tín hiệu tin tức đến loa. Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiê ̣m Viễn Thông Ba ̀i 1 1-5 Hình 1.10. Xem hình 1-11. Tín hiệu AM từ anten máy phát AM kết nối đến điện trở 1MΩ (R8) để giảm công suất của tín hiệu AM được nhận tại máy thu. Trở kháng ngõ vào bộ khuếch đại RF xấp xỉ 3 kΩ. R8 nối đến một biến áp tự ngẫu L4 có tỉ số vòng là 7.7. Với tỉ số này, trở kháng ngõ vào của bộ lọc RF sẽ xấp xỉ 50 Ω khi bộ lọc cộng hưởng ở tần số 1000 kHz. CHÚ Ý: Tại tần số cộng hưởng của RF FILTER, XL4 = XC7 và mạch có trở kháng là điện trở thuần. Hình 1.11. Như được trình bày trong hình 1-12, mạch RF FILTER gồm một điện cảm và một điện dung cố định mắc song song. Đó là mạch lọc thông dải LC song song. Tần số cộng hưởng(fr) xảy ra khi điện kháng và điện dung bằng nhau (XL = XC). Tại fr, trở kháng RF FILTER là điện trở thuần và tín hiệu ngõ ra là lớn nhất. Hình 1.12. Điều chỉnh RF FILTER cho tần số cộng hưởng là 1000 kHz: điều chỉnh cuộn điện cảm (L4) sao cho tín hiệu ngõ ra RF AMPLIFIER lớn nhất. RF AMPLIFIER khuếch đại tín hiệu AM 1000 kHz đến RF FILTER và tăng mức công suất của nó khoảng 72 dB (độ lợi khoảng 16,000,000). Sinh viên điều chỉnh L5 để cho mạch RLC cực thu được cộng hưởng ở 1000 kHz để cho độ lợi cực đại. Khi mạch RLC cực thu được cộng hưởng ở 1000 kHz, điện dung và điện kháng triệt tiêu, và mạch chỉ còn lại điện trở thuần. Các mức công suất vào và ra của RF STAGE và các thành phần khác của một máy thu AM thường ở decibel (dB) liên quan đến mức công suất tham chiếu. Thông thường sử dụng ở Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiệm Viễn Thông Ba ̀i 1 1-6 miliwatt (mW). Biểu thức dưới đây cho quan hệ giữa công suất tính bằng dBm với công suất (P) tính bằng mW. dBm = 10 x [log10 (P/1 mW)] Một dBm là một lượng công suất thật sự, khác với dB đại diện cho tỉ số công suất. Cách dùng của dBm thì thuận lợi khi xử lý với các mạch nhiều tầng. Hiệu số giữa mức dBm tại ngõ ra và ngõ vào một tầng chính là độ lợi công suất tính bằng dB của tầng đó (hình 1-13). Hình 1.13. Loại IC đã dùng cho bộ điều chế cân bằng cũng được dùng cho bộ đổi tần (xem hình 1-14). Bộ đổi tần có hai ngõ vào: M (tin tức) và C (sóng mang). Ngõ vào tín hiệu RF của bộ đổi tần (M) lấy từ ngõ ra bộ khuếch đại RF. Ngõ vào tín hiệu dao động nội của bộ đổi tần (C) là một tín hiệu 1455 kHz được tạo ra từ khối mạch VCO-HI. Hình 1.14. Bởi vì tín hiệu ngõ vào RF đến bộ đổi tần có ba thành phần tần số, tín hiệu ngõ ra bộ đổi tần cân bằng sẽ gồm các tần số tổng và hiệu của ba thành phần RF. Các tần số ngõ vào RF không có biên độ đáng kể trong ngõ ra. Bộ lọc IF là một bộ lọc sứ có băng thông 20 kHz, nó loại bỏ tất cả các tần số dưới 455 kHz và trên 465 kHz. Để cho bộ đổi tần tạo ra một tín hiệu với tần số hiệu là 455 kHz đến bộ lọc IF, tần số VCO-HI phải được chỉnh chính xác ở 1455 kHz. Bộ tách sóng đường bao (xem hình 1-15 và 1-16): trên nửa chu kỳ dương của tín hiệu ngõ ra, tụ điện nạp đến điện áp đỉnh ngõ vào. Vì thế, điện áp qua R12 và C10 sẽ bằng điện áp của tín hiệu ngõ vào (trừ sụt áp diode) bởi vì diode (CR1) được phân cực thuận. Khi tín hiệu ngõ ra nhỏ hơn giá trị này, diode (CR1) tắt và tụ điện (C10) bắt đầu xả từ từ qua điện trở (R12) với tốc độ được xác định bởi thời hằng RC. Hình 1.15. Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiê ̣m Viễn Thông Ba ̀i 1 1-7 Hình 1.16. Trên nửa chu kỳ dương kế tiếp của tín hiệu ngõ vào, CR1 dẫn và C10 được nạp điện đến giá trị mới được xác định bởi tín hiệu ngõ vào. Quá trình lặp lại một cách tự động và liên tục. Có một giá trị tối ưu cho thời hằng xả của RC. Nếu thời hằng xả quá lớn hoặc quá nhỏ, ngõ ra của bộ tách sóng sẽ không cùng dạng với hình bao của tín hiệu AM ở ngõ vào. Ảnh hưởng của thời hằng quá lớn hoặc quá nhỏ được trình bày trong hình 1-17. Hình 1.17. Điều khó khăn chính của bộ tách sóng hình bao là phải có một điện áp xấp xỉ từ 0.4 V đến 0.6 V rơi trên diode khi diode dẫn. Vấn đề trở nên nghiêm trọng đối với các tín hiệu nhỏ hay các tín hiệu điều chế 100%. Ảnh hưởng của sụt áp phân cực thuận của diode được trình bày trong hình 1-18. Hình 1.18. III. YÊU CẦU THIẾT BỊ ƒ Bộ chân đế. ƒ Board mạch ANALOG COMMUNICATIONS ƒ Nguồn cung cấp 15 Vdc ƒ Dao động ký hai kênh ƒ Máy phát sóng sine/vuông IV. TIẾN HÀNH THÍ NGHIỆM Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiệm Viễn Thông Ba ̀i 1 1-8 1. Máy phát AM Trình tự tiến hành A - Các tín hiệu AM Trong phần TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH này, bạn sẽ quan sát tác động của tín hiệu tin tức trên tín hiệu AM. 1. Xác định vị trí các khối mạch AM/SSB TRANSMITTER và VCO-LO và kết nối mạch như trên hình 1-19. Gắn jumper ở vị trí1000 kHz trên khối mạch VCO-LO. Đặt các công tắc S1, S2, và S3 ở OFF. Hình 1.19. 2. Kết nối đầu dò dao động ký kênh 1 tới ngõ vào tín hiệu tin tức (M) của MODULATOR. Khi quan sát tín hiệu trên kênh 1, điều chỉnh máy phát tín hiệu để có một tín hiệu sóng sine 0.2 Vpk-pk, 2 kHz tại M. 3. Kết nối đầu dò kênh 2 đến ngõ vào tín hiệu sóng mang (C) của MODULATOR. Khi quan sát tín hiệu trên kênh 2, điều chỉnh VCO-LO cho một tín hiệu 0.2 Vpk-pk, 1000 kHz tại C. Điều chỉnh tần số sóng mang với núm NEGATIVE SUPPLY trên bộ chân đế, và điều chỉnh biên độ sóng mang với núm vặn trên khối mạch VCO-LO. 4. Kết nối đầu dò kênh 2 đến ngõ ra của MODULATOR. Đặt VERT MODE của dao động ký ở vị trí ALT, và trigger trên kênh 1 (tín hiệu tin tức). 5. Điều chỉnh núm điện thế MODULATOR để cho dạng sóng AM trên kênh 2 dao động ký là 2.0 V giữa các đỉnh trên và dưới, như hình 1-20. Hình 1.20. 6. Hình bao tín hiệu AM (kênh 2) có tần số và dạng giống như tín hiệu tin tức (kênh 1)? … Có … Không 7. Chỉnh tần số tín hiệu sóng mang (fc) bằng 1000 kHz và tần số tín hiệu tin tức (fm) bằng 2 kHz. Các tần số gì hiện diện trên phổ tần số của tín hiệu AM? ................................................................................................................................................... Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiê ̣m Viễn Thông Ba ̀i 1 1-9 8. Thay đổi chức năng tín hiệu máy phát từ một sóng sine thành một sóng hình vuông. Hình bao của tín hiệu ngõ ra AM có thay đổi từ một sóng sine thành một sóng vuông? … Có … Không 9. Chỉnh lại chức năng máy phát tín hiệu cho một sóng sine. Khi quan sát tín hiệu ngõ ra AM trên kênh 2, thay đổi núm điều khiển AF FREQUENCY của máy phát tín hiệu để thay đổi tần số tín hiệu tin tức. Tần số của hình bao tín hiệu AM có thay đổi tương ứng với tần số của tín hiệu tin tức? … Có … Không 10. Chỉnh lại tần số tín hiệu tin tức đến 2 kHz. Khi quan sát tín hiệu ngõ ra AM, thay đổi núm điều khiển AF LEVEL của máy phát tín hiệu để thay đổi biên độ của tín hiệu tin tức. Biên độ của hình bao tín hiệu AM có thay đổi tương ứng với biên độ của tín hiệu tin tức? … Có … Không Trình tự tiến hành B - Chỉ số điều chế và phần trăm điều chế Trong phần TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH này, bạn sẽ thực hiện các phép đo dao động ký của tín hiệu AM và tính chỉ số điều chế (m) và phần trăm điều chế (%Mod.). Hình 1.21. 11. Kiểm tra các công tắc S1, S2, và S3: các công tắc này phải ở vị trí OFF. 12. Trên kênh 1 dao động ký, điều chỉnh điện áp đỉnh-đỉnh của tín hiệu tin tức đến 0.2Vpk-pk. Nếu cần, điều chỉnh núm điện thế MODULATOR sao cho dạng sóng AM trình bày trên kênh 2 là 2.0 V giữa các đỉnh trên và dưới (xem hình 1-20). 2.0 V là số đo A trong hình 1-21. Trên kênh 2 dao động ký, đo độ cao dọc (ở volt) giữa các điểm trũng trên và dưới (số đo B trong hình 1-21) của dạng sóng được điều chế: B = ____________ V. 13. Tính chỉ số điều chế: m = _________________________. 14. Tính phần trăm điều chế %Mod = _____________________. Hình 1.22. Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiệm Viễn Thông Ba ̀i 1 1-10 15. Khi quan sát tín hiệu AM trên kênh 2, tăng biên độ của tín hiệu tin tức cho đến khi dạng sóng đường bao của tín hiệu AM tiếp xúc đường chuẩn zero, như trong hình 1-22. Khoảng cách B trên dạng sóng tín hiệu AM bây giờ là 0.0 V. 16. Trên kênh 2 dao động ký, đo (theo đơn vị volt) khoảng cách dọc giữa các đỉnh trên và dưới của dạng sóng được điều chế (số đo A trong hình 1-22): A = _____________ V. 17. Tính chỉ số điều chế: m = _____________ . 18. Tính phần trăm điều chế: % Mod = _________. Trình tự tiến hành C - Điều chế 100%, quá điều chế, và hiệu suất truyền Trong phần TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH này, sinh viên quan sát trạng thái điều chế 100%, quan sát hiện tượng quá điều chế, và tính hiệu suất truyền (μ). 26. Các công tắc S1, S2, và S3 ở vị trí OFF. Chỉnh dao động ký ở mode NORMAL. Chỉnh lại dao động ký VOLTS/DIV và TIME/DIV để cho tín hiệu AM trên kênh 2 xuất hiện như trên hình 1-21. 27. Tăng biên độ tín hiệu tin tức trên kênh 1 bằng cách điều chỉnh núm AF LEVEL trên máy phát tín hiệu cho đến khi tín hiệu AM xuất hiện như hình 1-23. Tín hiệu AM chưa được điều chế hay quá điều chế? … Chưa được điều chế … Quá điều chế Hình 1.23. 28. Chỉ số điều chế của tín hiệu AM lớn hơn hay nhỏ hơn 1? … Lớn hơn 1 … Nhỏ hơn 1 29. Tín hiệu quá điều chế có được mong muốn trong truyền thông AM? Tại sao? ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... 30. Giảm tín hiệu tin tức để cho tín hiệu AM trên kênh 2 được điều chế 100% (xem lại hình 1-22). 31. Tính hiệu suất truyền μ = m2/ (2 + m2) = ______________ . 32. Nếu công suất tổng tín hiệu (PT) là 50 kW, tính công suất biên (PSB) bằng cách dùng các giá trị tính được của μ PSB = μ x PT = _______________. 2. Máy thu AM Trình tự tiến hành A - Kết nối mạch máy phát AM Trong phần TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH này, bạn sẽ kết nối và chỉnh máy phát AM và dùng tín hiệu ngõ ra của máy phát như tín hiệu ngõ vào của máy thu. Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiê ̣m Viễn Thông Ba ̀i 1 1-11 1. Kết nối mạch máy phát AM, như trình bày trong hình 1-24. Hình 1.24. 2. Trên khối mạch VCO-LO, nối jumper vào vị trí 1000 kHz. 3. Đặt các công tắt S1 và S2 ở vị trí OFF, S3 ở vị trí ON. Khi S3 ở ON, ANTENNA MATCHING IMPEDANCE sẽ tự động chỉnh đến 330Ω. 4. Kết nối đầu dò kênh 1 dao động ký đến ngõ vào tín hiệu sóng mang của MODULATOR (C). 5. Khi quan sát tín hiệu trên kênh 1, chỉnh biên độ tín hiệu sóng mang đến 0.1Vpk-pk bằng cách điều chỉnh núm trên khối mạch VCO-LO và điều chỉnh tần số tín hiệu sóng mang đến 1000 kHz bằng cách chỉnh núm NEGATIVE SUPPLY trên bộ chân đế. 6. Kết nối đầu dò kênh 2 dao động ký đến ngõ vào tín hiệu tin tức MODULATOR (M). 7. Khi quan sát tín hiệu trên kênh 2 dao động ký, chỉnh tín hiệu máy phát tín hiệu để có tín hiệu sóng sine 0.1Vpk-pk, 2 kHz tại ngõ vào tin tức của MODULATOR. Kết nối đầu dò kênh 1 dao động ký đến ngõ ra của anten (R5). Đặt sweep đến 0.1 ms/DIV, và trigger trên kênh 2. Điều chỉnh núm MODULATOR để dạng sóng AM được điều chế 100%, như trình bày trong hình 1-22. Trình tự tiến hành B - Bộ lọc RF Trong phần TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH này, bạn điều chỉnh bộ lọc RF cho tần số cộng hưởng là 1000 kHz, là tần số của tín hiệu được phát. 8. Dùng jumper kết nối TRANSMITTER đến điện trở 1MΩ (R8) tại ngõ vào khối mạch AM/SSB RECEIVER (hình 1-25). Kết nối đầu dò kênh 1 dao động ký đến ngõ vào R8. Tín hiệu AM có được phát đến ngõ vào R8? … Có … Không Hình 1.25. 16. Bỏ những kết nối không cần thiết trong các phần RF FILTER và RF AMPLIFIER của mạch máy thu ngoại trừ jumper kết nối mạch TRANSMITTER, hình 1-26 trình bày sơ đồ RF FILTER và RF AMPLIFIER. Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiệm Viễn Thông Ba ̀i 1 1-12 Hình 1.26. 17. Kết nối đầu dò kênh 1 dao động ký đến ngõ ra RF AMPLIFIER. Điều chỉnh L5 ở điểm giữa để cho một tín hiệu xuất hiện trên kênh 1. 18. Điều chỉnh điện cảm L4 cho tín hiệu đỉnh – đỉnh cực đại tại ngõ ra RF AMPLIFIER. Tần số cộng hưởng (fr) của RF FILTER là bao nhiêu? ____________ kHz. 19. Với tín hiệu sóng mang 1000 kHz và tín hiệu tin tức 2 kHz, LSB mà bộ lọc RF phải cho qua là tín hiệu gì? Tần số bao nhiêu? ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... 20. Với tín hiệu sóng mang 1000 kHz và tín hiệu tin tức 2 kHz, băng thông (BW) tối thiểu của RF FILTER cần thiết để cho qua tín hiệu AM thu được? ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... Trình tự tiến hành C - Bộ khuếch đại RF: độ lợi công suất cực đại Trong phần TRÌNH TỰ TIẾN HÀNH này, sinh viên sẽ điều hưởng mạch RLC trong mạch khuếch đại cực thu RF sao cho độ lợi RF AMPLIFIER lớn nhất. Sau đó đo tín hiệu ngõ ra để tính công suất ngõ ra rms và độ lợi công suất của tầng RF. 21. Khi quan sát tín hiệu trên kênh 1, điều chỉnh điện cảm R5 trong mạch cực thu RF AMPLIFIER cho tín hiệu sóng mang đỉnh – đỉnh lớn nhất tại ngõ ra RF AMPLIFIER. 22. Trên kênh 1, đo điện áp đỉnh – đỉnh của tín hiệu sóng mang tại ngõ ra RF AMPLIFIER (VRF(0)). Ghi lại kết quả: ______________ V. 23. Chuyển đổi giá trị VRF(o)pk-pk đã tính ở bước 22 thành giá trị rms (VRF(o)rms = VRF(o)pk-pk x 0.3535). Dùng kết quả này thay vào biểu thức dưới đây để tính công suất rms của tín hiệu sóng mang tại ngõ ra RF AMPLIFIER. Trở kháng ngõ ra RF AMPLIFIER là 2 kΩ. Ghi kết quả theo đơn vị microwatt. PRF(o) = VRF (o)2 / 2 kΩ. ................................................................................................................................................... ................................................................................................................................................... 24. Công suất ngõ vào và ngõ ra của tín hiệu sóng mang đến và đi khỏi tầng RF (RF FILTER và RF AMPLIFIER) được trình bày. Tính và ghi công suất ngõ vào theo dBm. dBmRF(i) = 10 x [log10 (PRF(i) / 1 mW)] = ______________ dBm. 25. Tính công suất ngõ ra theo dBm. dBmRF(o) = 10 x [log10 (PRF(o) / 1mW)] = ______________ dBm. 26. Từ công suất ngõ vào và ngõ ra theo dBm, tính độ lợi công suất của tầng RF theo dB. Tài Liệu Hướng Dẫn Thí Nghiê ̣m Viễn Thông Ba ̀i 1 1-13 APRF = dBmRF(O) – dBmRF(i) = _____________ dB. 27. Kết nối đầu dò kênh 1 dao động ký đến điểm M tại khối MIXER. Chỉnh L5 về điểm giữa để một tín hiệu xuất hiện trên kênh 1. 28. Chỉnh điện cảm L4 cho tín hiệu AM peak-peak lớn nhất tại ngõ ra RF AMPLIFIER. 29. Chỉnh điện cảm thay đổi (L5) trong mạch cực thu RF AMPLIFIER sao cho tín hiệu AM có biên độ đỉnh -đỉnh lớn nhất tại ngõ ra RF AMPLIFIER. Tiến trình thực hành D - Bộ đổi tần Trong phần TIẾN TRÌNH THỰC HÀNH này, sinh viên sẽ khảo sát ảnh hưởng của bộ MIXER trên tín hiệu AM bằng cách quan sát các tín hiệu ngõ ra và ngõ vào của MIXER. 15. Kết nối ngõ ra của khối mạch VCO-HI 1455 kHz đến ngõ vào dao động nội (C) của MIXER như hình 1-27. Chỉnh núm điện thế VCO-HI xoay một vòng theo chiều kim đồng hồ. Kết nối ngõ ra MIXER đến ngõ vào IF FILTER bằng một jumper. Hình 1.27. 16. Kết nối đầu dò kênh 2 dao động ký đến ngõ ra của MIXER. Vặn núm điều chỉnh của MIXER cho tới khi tín hiệu ngõ ra xuất hiện như trong hình 1-28. Sự điều chỉnh này làm triệt đi tần số VCO-LO 1455 kHz trong tín hiệu ngõ ra. Hình 1.28. 17. Kết nối đầu dò kênh 2 dao động ký đến ngõ ra của IF FILTER. Khi quan sát ngõ ra IF FILTER, chỉnh tần số VCO-HI 1455 kHz bằng cách điều chỉnh núm POSITIVE SUPPLY tr