NỘI DUNG THÍ NGHIỆM BỘ COM115 BỘ ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ KHÓA DỊCH TẦN SỐ

Trong FSK bit 1 được truyền đi bởi tần số fm và bit 0 bởi tần số fs, ví dụ trong hệ thống truyền sử dụng tiêu chuẩn của hảng Bell bit 1 được truyền bởi tần số 1070 Hz fm đường bao biên đ

BÁO CÁO THỰC TẬP_Tuần 4

NHÓM 4

Huỳnh Công Trung 12141689

Nguyễn Văn Đại 12141043

NỘI DUNG THÍ NGHIỆM BỘ COM115

BỘ ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU CHẾ KHÓA DỊCH TẦN SỐ

1 LÝ THUYẾT LIÊN QUAN

1.1 Điều chế FSK

Khi tín hiệu dữ liệu số được truyền bằng phương pháp FM, thì kỹ thuật này

được gọi là kỹ thuật dời tần (FSK: Frequency- Shift Keying) FSK được dùng

rộng rãi trong truyền số liệu Trong FSK bit 1 được truyền đi bởi tần số fm và bit

0 bởi tần số fs, ví dụ trong hệ thống truyền sử dụng tiêu chuẩn của hảng Bell bit

1 được truyền bởi tần số 1070 Hz (fm)

đường bao biên độ không đổi, đặc điểm này cho phép chúng không bị

ảnh hưởng bởi tính phi tuyến thường gặp ở đường truyền của viva số và vệ tinh

FSK sử dụng 2 tần số sóng mang,tần số cao tương ứng với mức 1,tần số thấp tương ứng mức 0

S(t)= A cos(2*π*f1*t + β) binary 1

= A cos(2*π*f2*t + β) binary 0

• Đặc điểm :

- Dùng nhiều hơn hai tần số

- Băng thông được dùng hiệu quả hơn

- Khả năng lỗi nhiều hơn

- Mỗi phần tử tín hiệu biểu diễn nhiều hơn 1 bit dữ liệu

• Ưu điểm của phương pháp FSK:

- Phương pháp này ít lỗi hơn so với ASK

- Được sử dụng truyền tốc độ 1200bps hay thấp hơn trên mạng điện thoại

- Có thể dùng tần số cao(3-30MHz) để truyền trên sóng radio hoặc cáp đồng trục

• Băng thông FSK có quan hệ với tốc độ dữ liệu và độ dịch chuyển của các tần số điều chế

Dạng sóng FSK

Phương pháp điều chế FSK.

Phương pháp điều chế FSK cho phép tạo tín hiệu FSK dạng sin với hai tần số: -Khi Data bit = 1, điều khiển khoá K ở vị trí nối sóng mang tần số với lối ra FSK

-Khi Data bit = 0, điều khiển khoá K ở vị trí nối sóng mang tần số với lối ra FSK

=> Sơ đồ:

Điều chế FSK.

Ở sơ đồ điều chế FSK kiểu, sử dụng máy phát điều khiển bằng thế VCO (Voltage Control Oscillator) Ứng dụng trạng thái “0” hoặc “1” của tài liệu, VCO sẽ phát hai tần số và tương ứng

-Trên hình là sơ đồ điều chế sử dụng các bộ chia với các hệ số chia khác nhau:

N và: M Data bit sử dụng để điều khiển chọn hệ số chia Ví dụ, khi Data bit =

1, bộ chia có hệ số chia N, tạo chuỗi xung ra có tần số còn khi Data bit = 0, bộ chia có hệ số chia M, tạo chuỗi xung ra có tần số

-Giản đồ tín hiệu FSK cho trên hình

1.2 Giải điều chế:

Mạch phổ biến nhất của bộ giải điều chế các tín hiệu FSK là vòng khoá pha (PLL) Tín hiệu FSK ở lối vào của vòng khoá pha lấy hai giá trị tần số Điện thế lệch một chiều ở lối ra của bộ so pha theo dõi những sự dịch chuyển tần số này và cho ta hai mức (mức cao và mức thấp) của tín hiệu lối vào FSK

Tổng quát, bộ PLL là một hệ thống hồi tiếp gồm 3 bộ phận chính: một mạch so pha, một lọc hạ thông và một VCO PLL là một vòng kín, tín hiệu ra

từ VCO tự đôngh khóa bởi tín hiệu vào Bằng cách so sánh pha của tín hiệu ra

từ mạch VCO và tín hiệu vào, sự sai pha sẽ được biến đổi thành điệ thế một chiều, điện thế này sẽ điều khiển VCO để tạo một tín hiệu ra luôn luôn có pha

và tần số của tín hiệu vào

Bộ giải điều chế PLL được kèm theo một mạch lọc thông thấp để lấy đi những thành phần còn dư của sóng mang và một mạch tạo lại dạng xung để khôi phục dạng xung chính xác nhất cho tín hiệu điều chế

Giải điều chế FSK có thể thực hiện trên cơ sở hình 2 Tín hiệu FSK chứa hai thành phần tần số được giải điều chế bằng sơ đồ vòng giữ pha (PLL)

Phương pháp giải điều chế FSK.

Sơ đồ chung của điều chế và giải điều chế FSK FSK được dùng rộng rãi trong truyền số liệu Trong FSK bit 1 được

truyền đi bởi tần số fm và bit 0 bởi tần số fs ví dụ, trong hệ thống truyền sử dụng tiêu chuẩn của hảng Bell bit 1 được truyền bởi tần số 1070 Hz (fm) và bit 0 bởi tần số 1270 Hz(fs)

2 SƠ ĐỒ KHỐI VÀ CHỨC NĂNG CÁC KHỐI

2.1 Sơ đồ khối

Sơ đồ khối điều chế FSK

2.2 Chức năng các khối:

- Digital Data Generator: khối tạo tín hiệu tin tức

- RF Carrier Generator-320KHz: khối tạo tín hiệu sóng mang tần số 320 KHz

- RF Carrier Generator-640KHz: khối tạo tín hiệu sóng mang tần số 640 KHz

- Balanced Modulation: khối điều chế cân bằng

- Adder: khối cộng hai tín hiệu điều chế

Sơ đồ khối giải điều chế FSK Chức năng các khối:

- FSK Demodulator: khối gải điều chế FSK

- Decision Device: mạch so sánh

3 PHÂN TÍCH MẠCH

3.1 khối tín hiệu tin tức

- Khối này tạo ra các tín hiệu Bit clock, Word ckock và NRZ data

- Tín hiệu NRZ data được tạo ra bởi các IC số

- Ta có thể tạo dữ liệu NRZ theo ý muốn bằng cách nhấn các công tắc

- Các led sáng thể hiện cho bit 1 và các led tắt thể hiện cho bit 0

- Phía bên tay trái là bit MBS, bên phải là bit LSB

3.2 khối điều chế FSK

- IC 1496 làm việc như bộ điều chế cân bằng và có 2 ngõ vào

- Tín hiệu điều chế được nối vào chân 1 thông qua transistor đệm BC548B

- Tín hiệu vào thứ 2 được nối vào chân 4 thông qua transistor đệm BC548B

- Tín hiệu sóng mang được nối vào chân 8 thông qua tụ điện nối từ bộ tạo sóng mang

- Các chân 12 và 6 cho ra tín hiệu đã được điều chế và sau đó được khuếch đại bới cặp transistor BC558B và BC 548B

- 1K preset được dùng để cân bằng tín hiệu sóng mang và 1K preset được dùng để cân bằng tín hiệu ngõ vào, output 1K preset dùng để chỉnh tín hiệu DC về mức 0 Output 2K2 preset dùng để điều chỉnh mức ngõ ra

- Kết quả tạo được 2 tín hiệu ASK là NRZ data và NRZ data

3.3 Khối tạo tín hiệu sóng mang

- Khối này có chức năng tạo ra sự đồng bộ giữ sóng mang và tín hiệu NRZ ngõ vào

- Có 2 tần số được tạo ra là 640 KHz và 320 KHz

- Tín hiệu sóng mang hình sin được lấy từ khối tạo tin tức vào được lọc để có được tần số mong muốn

3.4 Khối cộng tín hiệu

Khối này cộng 2 tín hiệu ASK được tạo ra từ 2 bộ điều chế cân bằng Mạch được tạo ra bởi IC356(op-amp) được kết nối theo dạng mạch cộng có độ lợi bằng 1 Tín hiệu sau bộ cộng thu được là tín hiệu FSK cần tạo ra

3.5 Khối giải điều chế FSK

- Mạch này dựa trên hoạt động của PLL là IC 4046

- Tín hiệu FSK được đưa vào PLL và cho ra tín hiệu giải điếu chế

- Tín hiệu ra tiếp tục được đưa vào mạch so sánh

3.6 Mạch so sánh

có chức năng so sánh sửa lại dang tín hiệu thành xung vuông Mạch được tạo ra

từ IC 311 được kết nối tạo ra bộ so sánh biến trở được dùng để điều chỉnh giá trị điện áp ngưỡng để so sánh,dữ liệu thu được sau bộ so sánh là dữ liệu NRZ

4 TRÌNH TỰ THÍ NGHIỆM

Kết nối sơ đồ thí nghiệm như hình dưới:

5 KẾT QUẢ, NHẬN XÉT

- NRZ Signal at NRZ terminal of Digital data generator

Vpp= 94mV

F= 90kHz

- R.F Carrier Signal without modulation ( 643kHz )

- R.F Carrier Signal without modulation ( 318KHz ):

- ASK modulated output signal from BM-1 (NRZ DATA):

- ASK modulated output signal from BM-1 (NRZ DATA):

- FSK Modulated Output from adder section:

- FSK demodulated Raw Data from demodulator section:

- Recovered NRZ data at o/p of square Circuit: