nghiên cứu về máy PHÁT HÌNH điều CHẾ TRUNG tần

Tại máyphát thanh sóng mang cao tần RF sẽ đợc tín hiệu tiếng sau khi khuếch đại đủ mức công suất điều chế biến điệu theo biên độ AM hoặc theo tần sốFM rồi qua Anten phát lên không trung

-ở nớc ta, truyền hình đen trắng đã đợc phát thí nghiệm năm 1970, truyềnhình màu hệ SECAM năm 1978 và từ tháng 1 năm 1991 phát theo hệ PALD/K,tức là phát màu hệ PAL kết hợp với hệ đen trắng OIRT Từ khi có truyền hìnhqua vệ tinh hầu hết các tỉnh thành phố đều có máy phát hình công suất lớn,các huyện miền núi và hải đảo xa xôi có trạm phát truyền hình loại công suấtnhỏ

Sự mong muốn hiểu biết, vận hành các thiết bị phát thanh truyền hình làmột yêu cầu bức thiết của sinh viên khoa điện tử viễn thông và là sự ham thíchcủa rất nhiều ngời Việc nghiên cứu, khảo sát, thiết kế các mạch điện tử cơbản ứng dụng trong lĩnh vực phát thanh - truyền hình là rất thiết thực và có ýnghĩa khoa học

Đồ án này nghiên cứu những vấn đề liên quan tới việc truyền tín hiệu mangthông tin về hình ảnh và tín hiệu mang thông tin về âm thanh bằng sóng caotần và đợc chia làm hai phần

• Phần1: Lý thuyết gồm hai chơng

+ Chơng 1 Một số khái niệm về vô tuyến truyền hình

+ Chơng 2 Máy phát hình và phơng pháp điều chế

• Phần 2 : Thực tế gồm hai chơng + Chơng 3: Sơ đồ khối nguyên lý máy phát hình NTV-20

+ Chơng 4: Sơ đồ khối, nguyên lý máy phát hình màu LINEAR

Do thời gian không nhiều và kiến thức còn nhiều hạn chế nên đề tài khôngtránh khỏi những sai sót, rất mong đợc sự đóng góp chỉ bảo của các thầy côtrong khoa Điện tử –Viễn thông trờng Đại Học Bách Khoa Hà Nội và cácbạn để đề tài này đợc hoàn thiện hơn

Em xin chân thành cảm ơn thầy giáo Đinh Hữu Thanh (Khoa Điện tử –Viễn thông- Đại học BK Hà Nội) ngời đã trực tiếp giúp đỡ em hoàn thành đềtài này

Hà Nội, tháng 5 năm 2005

TRUNG TÂM

Kỹ THUậT TRUYềN DẫN MáY PHáT

THANH

CáC MạCH MáY THU THANH

SPK1

ANT2 ANT1

MIC

CáC MạCH MáY THU hình

gia công tín

MáY PHáT TRUYềN

DẫN camera

ANT2 ANT1

Phần 1: lý thuyết chung

Chơng I:

một số khái niệm về vô tuyến truyền hình

I Khái niệm về vô tuyến truyền hình

Để hiểu về khái niệm VTTH, ta trở lại xem xét quá trình gia công tín hiệu,truyền dẫn và phát sóng phát thanh nh thế nào

1.1 Phát thanh

Quá trình diễn biến của kỹ thuật phát thanh đợc minh hoạ ở hình 1: Tiếngnói, âm nhạc, các dạng âm thanh, tiếng động… ở dạng cơ học (đợc biểu thịbằng áp suất P(N) đợc thiết bị micro biến đổi thành dạng tín hiệu điện liên tụcbiến điệu theo cờng độ và âm sắc của âm thanh Tín hiệu điện thanh này đợcgia công ở phòng trung tâm kỹ thuật để đủ chỉ tiêu kỹ thuật rồi chuyển quakhâu truyền dẫn tín hiệu (đờng cáp hoặc viba) đa tới máy phát thanh Tại máyphát thanh sóng mang (cao tần RF) sẽ đợc tín hiệu tiếng (sau khi khuếch đại

đủ mức công suất) điều chế biến điệu theo biên độ (AM) hoặc theo tần số(FM) rồi qua Anten phát lên không trung thành sóng điện cao tần ở máy thuthanh quá trình diễn biến ngợc lại Máy thu bắt sóng cao tần khuếch đại, đổitần, tách sóng để có tín hiệu tiếng rồi khuếch đại âm tần, đa ra loa (tức là quátrình biến đổi tín hiệu điện sang dạng áp suất cơ học)

P(N) ==>u(t) ===========>f[ u(t)] f[ U(t)]=>u(t) => P(N) Hình 1

-1 Quá trình phát và thu tín hiệu tiếng của phát thanh.

Từ hình 1 - 1 ta có:

P(N) … áp suất cơ học của âm thanh

u(t) … tín hiệu điện thanh

f [u(t)] … sóng cao tần RF đã đợc điều chế bởi tín hiệu điện thanh

1.2 Vô tuyến truyền hình

Vô tuyến truyền hình là truyền hình ảnh và tiếng nói đến ngời xem Quátrình gia công phát tiếng nh ở phát thanh Quá trình gia công tín hiệu hình ảnh

ở phần phát và thu đợc minh hoạ ở hình 1-2 (chỉ miêu tả phần hình):

B(x,y) ==>U(t) ========>F[U(t)] F[U(t)] ==> U(t) =>B(x,y)

2

Hình 1 - 2 Quá trình phát và thu truyền hình

B(x,y) … độ chói quang học

U(t) … tín hiệu hình

F[U(t)] … sóng cao tần đã đợc điều chế bởi tín hiệu hình

Hình ảnh quang biểu thị bằng độ chói phản xạ B(x,y) đợc thiết bị camera

điện tử biến đổi thành tín hiệu điện U(t) Tín hiệu hình U(t) biến điệu theosáng tối, màu sắc của hình ảnh quang (khuôn hình x,y) là tín hiệu không liêntục do sự phân tán ảnh quang thành từng điểm (gọi là phần tử hình) Tín hiệuhình tiếp tục tới trung tâm gia công đề đạt tiêu chuẩn kỹ thuật và qua truyềndẫn đa tới máy phát hình để điều chế, qua các mạnh khuếch đại cao tần, rồiqua fidơ tới Anten phát vào không trung dới dạng sóng cao tần Phía máy thuhình, diễn biến ngợc lại Anten thu nhập sóng của đài phát rồi khuếch đại, đổitần, tách sóng để phục hồi lại tín hiệu hình Sau khi khuếch đại đủ mức điện

áp đỉnh - đỉnh (VPP), tín hiệu hình đợc đa tới đèn hình Đèn hình sẽ biến đổitín hiệu điện thành hình ảnh quang tơng ứng Giữa phía phát và phía thu có tínhiệu đồng bộ để đồng bộ cho các mạch quét của phía phát và phía thu

Truyền hình giống phát thanh về phơng thức, tức là đều biến đổi âmthanh (cơ học), hình ảnh (quang) thành tín hiệu điện rồi điều chế sóng mangthành cao tần phát lên không trung Phần thu diễn ra ngợc lại, biến đổi tín hiệu

điện thành âm thanh (cơ) và hình (quang)

Sóng truyền hình khác với phát thanh:

- Tín hiệu âm thanh liên tục, dải tần âm thanh thấp từ 20 Hz đến 20KHz

- Tín hiệu hình không liên tục, dải tần rộng 6 MHz

Vậy vô tuyến truyền hình là ngành kỹ thuật vô tuyến - bằng việc áp dụng

kỹ thuât điện tử, tin học truyền hình ảnh, tiếng nói đồng bộ đến ngời xem truyền hình là phơng tiện thông tin đại chúng có sức thuyết phục cao

-II các thông số cơ bản của tín hiệu vô tuyến truyền hình.

2.1 Tín hiệu vô tuyến truyền hình toàn phần

Tín hiệu vô tuyến truyền hình toàn phần bao gồm:

- Tín hiệu hình toàn phần

- Tín hiệu tiếng

Các tiêu chuẩn của tín hiệu tiếng giống nh ở phát thanh, do đó trong phầnnày chủ yếu chỉ nêu các thông số của tín hiệu hình toàn phần Nh phần I đãnêu, ở Việt Nam hiện nay ta phát hệ màu PALD/K (các chỉ tiêu về màu theo hệmàu PAL kết hợp với hệ đen rắng OIRT), nên tiêu chuẩn kỹ thuật các thông sốcơ bản của tín hiệu hình toàn phần đợc khảo sát ở phần này là tín hiệu tiêuchuẩn của hệ PALD/K

2 2 Tín hiệu hình đen trắng toàn phần

Tín hiệu hình đen trắng toàn phần chứa đựng nội dung các tin tức sau đây:

Hình1 - 3a

Hình1 - 3b Phổ của tín hiệu hình đen trắng

Truyền hình màu ra đời sau truyền hình đen trắng Vì ngời ta không muốn

bỏ đi truyền hình đen trắng nên phải giữ nguyên toàn bộ hệ thống truyềnhình đen trắng đã sẵn có; nh vậy truyền hình màu phải truyền đi thêm hai tintức về màu là ER, EB và đồng bộ màu đợc mô tả nh hình vẽ :

+135độ Mức đen0%

H×nh1-4a TÝn hiÖu h×nh tæng hîp

Hình 1-4b Phổ của tín hiệu hình PAL D/K

Tín hiệu màu toàn phần đợc tạo thành bởi tín hiệu chói Ey, tín hiệu màu Em,xung đồng bộ màu Esm, xung xoá tổng hợp Ex và xung đồng bộ tổng hợp Es.Công thức biểu thị là:

EG … tín hiệu màu xanh (lục) cơ bản

EB … tín hiệu màu xanh (lam) cơ bản

Em = m2(EB - Ey) sinωt ± m1(ER - Ey)cosωt (3) … Tín hiệu màu

m1, m2… hệ số điều chế biên độ màu

ω = 2πfm, fm… tần số mang màu

Esm… đồng bộ màu

Ex… xoá tổng hợp, Es… đồng bộ tổng hợp của kênh truyền

Tín hiệu âm thanh đã đợc điều chế của hệ PALD/K là 6,5MHz

2.4 Đặc điểm kỹ thuật của hệ truyền hình PAL D/K

1 Quét hình đợc thực hiện bằng quét từng dòng xen kẽ với tốc độ đềutrong thời gian thuận của dòng và mành

2 Tổng số dòng của một mành là 625 dòng Tần số ảnh bằng nửa tần sốmành

3 Tần số mành: 50 Hz, tần số dòng 15625 Hz

4 Khuôn hình (tỷ số chiều rộng và chiều cao): là 4:3

5 Chiều quét thuận của dòng là từ trái sang phải; chiều quét thuận củamành là từ trên xuống dới

6 Các thông số phân tích hình ở bảng 1.1

Bảng 1.1 Các thông số cơ bản của phần tích hình

Ký

B Thời gian từ bắt đầu xoá dòng đến bắt đầu

C Thời gian từ bắt đầu đồng bộ dòng

S Thời gian độ dốc của các xung cân bằng và

2.5 Các thông số của tín hiệu hình màu toàn phần

2.5.1 Tín hiệu màu cơ bản:

Tín hiệu màu cơ bản ER, EG, EB tơng ứng với các màu của phần thu (R),(G), (B)

2.5.2 ánh sáng trắng so sánh.

Khi truyền các tín hiệu màu cơ bản, ánh sáng trắng so sánh thu nhận đợc

có cùng giá trị giống nhau ER = EG = EB Toạ độ của ánh sáng trắng là:

EG … tín hiệu màu xanh lục cơ bản

EB … tín hiệu màu xanh lam cơ bản

2.5.4 Tín hiệu ở dạng hiệu:

Tín hiệu hiệu (ER - Ey), (EB - Ey) đợc tạo thành từ các tín hiệu màu cơ bảnsau khi đã tìm hiệu chói Tín hiệu (ER - Ey) đợc truyền với hệ số điều chế m1 =0,877 và tín hiệu (EB - Ey) đợc truyền với hệ số điều chế m2 = 0,493

Hai tín hiệu hiệu (ER - Ey) và (EB - Ey) đợc truyền đồng thời trên mỗidòng, nhng thành phần tín hiệu màu (ER - Ey) đợc truyền ngợc pha nhau 180oC

kế tiếp nhau theo dòng

2.5.5 Lựa chọn tần số sóng mang màu

Xét phổ của tín hiệu hình (hình 1-5)

Xác định tần phổ của tín hiệu hình là xác định các thành phần xoay chiềucủa tín hiệu, ứng với các chi tiết lớn của ảnh là các thành phần tần số thấp, ứngvới các chi tiết nhỏ của ảnh là các thành phần tần số cao của tần phổ tín hiệuhình Thành phần thấp nhất của tần phổ đợc xác định bằng tần số quét mành.Việc xác định giới hạn trên của tần phổ đợc xác định bằng các thànhphần tần số cao của tín hiệu tơng ứng với các chi tiết nhỏ nhất cần truyền đi.Tần số cao nhất của phổ tín hiệu hình phụ thuộc vào số dòng quét

Để đạt đợc độ rõ càng cao thì số dòng quét càng lớn, dẫn đến độ rộng củadải tần tín hiệu hình tăng lên Ngời ta sử dụng phơng pháp quét xen kẽ đểgiảm đợc dải tần tín hiệu

Nếu quét liên tục với tỉ lệ khuôn hình là 4:3 và số ảnh truyền đi trong 1giây là 25 thì số phần tử ảnh nhiều nhất là :

625 X 4/3 ≈ 833 phần tử ảnh trong 1 dòng

625 x 833 x25 ≈13.000.000 phần tử ảnh trong một giây

3fH -nfV

3fH3fH +nfV

u

f2f H +f V

Nh vậy tần số cao nhất của tín hiệu hình phải là 13 MHz Các thiết bị làmviệc với tần số 13 MHz rất phức tạp và đắt nên chỉ đợc dùng chủ yếu vào cácmục đích quan trọng nh y tế, nghiên cứu khoa học v.v

Để giảm đợc dải tần số của tín hiệu ngời ta dùng phơng pháp quét xen kẽ( hai bán ảnh chẵn và lẻ), có nghĩa là đã giảm dải tần số của tín hiệu hìnhxuống một nửa :

13 Mhz : 2 = 6,5 Mhz

Hình1-5 Phổ của tín hiệu hình ( khi toàn bộ ảnh là màu đen).

Đặc điểm của phổ tín hiệu hình là giữa các nhóm phổ hài tần số dòng tồntại các khoảng trống Có thể lợi dụng các khoảng trống này để truyền nhữngtín hiệu khác Trờng hợp hai tín hiệu có cấu trúc phổ nh nhau nếu bố trí saocho các nhóm phổ của tín hiệu thứ hai nằm vào các khoảng trống giữa cácnhóm phổ thứ nhất thì có thể truyền cả hai tín hiệu ấy trên một kênh thông tin

và sau đó tách chúng ra đợc tại phía thu

Căn cứ vào hình1-5 để ngời ta lựa chọn tần số mang màu: fm

Nếu fmnằm trong dải tần của Ey sẽ gây nhiễu (đỉnh dơng của sóng mangmầu màn hình sẽ trắng ra và đỉnh âm của sóng mang mầu sẽ làm màn hình

đen lại

Nếu fm= bất kỳ sẽ sinh ra ô đen, ô trắng chạy chéo màn ảnh

Nếu fm= n fH sinh ra ô đen ô trắng chạy dọc

Nếu fm= (2n +1)fH/2 sinh ra hai ô đen hai ô trắng xen kẽ nhng cứ sau mộtmành (bán ảnh) nó lại đổi ngợc lại (do sóng mang mầu đảo pha sau mỗi dòng)

và điều đó đã làm giảm tối thiểu sự gây nhiễu này

Nh vậy chọn tần số sóng mang màu fmđể điều chế với tín hiệu màu vàchính là dịch phổ của tín hiệu màu lên phía tần số cao của tín hiêu chói, đồngthời phải đảm bảo cho các vạch phổ của hai loại tín hiệu có thể đan vào nhau

mà không trùng pha

f m = 1/2)fH

Hình 1-6 Minh hoạ phổ của tín hiệu chói (khi tín hiệu hình là mức

đen) và tín hiệu cao tần màu.

Tại máy thu, ngời ta chỉ cần có một bộ lọc đặc biệt (lọc thông dải) là cóthể lọc đợc tín hiệu màu cao tần ra khỏi tín hiệu chói

Nh vậy khi lựa chọn tần số sóng mang phụ cần phải thoả mãn:

Tần số sóng mang phụ phải ở miền tần số cao của tín hiệu chói vì tần sốsóng mang phụ càng cao, kích thớc chi tiết ảnh nhiễu do nó sinh ra trên ảnhtruyền hình đen trắng càng nhỏ, mắt càng khó phát hiện

Phải nhỏ hơn tần số cao nhất của phổ tần tín hiệu chói

Việc ghép phổ các tín hiệu nh vậy có thể tiết kiệm đợc dải thông của tínhiệu truyền hình tuy nhiên không tránh khỏi sự ảnh hởng lẫn nhau giữa cácloại tín hiệu Tín hiệu tần số sóng mang phụ fmcó thể gây dạng màn lới trênmàn ảnh Đồng thời tín hiệu chói có thể gây ra hiên tợng sai màu do các thànhphần tần số cao của tín hiệu chói không tách bỏ hoàn toàn ra khỏi tín hiệusóng mang mầu bằng các bộ lọc đơn giản

Để giảm ảnh hởng này có thể:

Chọn tần số mang phụ cao đến mức giá trị cho phép, bởi vì ở miền tần sốcàng cao biên độ của thành phần phổ tín hiệu chói càng nhỏ

Tăng đến mức giá trị cho phép gía trị tín hiệu mầu

Với cách bố trí tần số nh vậy, các thành phần phổ của tín hiệu chói và phổcủa tín hiệu màu không trùng nhau nên ở phía thu có thể tách riêng chúng.Nếu dải tần của tín hiệu chói khoảng 6 MHz thì tần số mang phụ chọnkhoảng 4,5 MHz Chọn tần số mang phụ cao hơn thì các lới nhiễu khó nhậnthấy hơn nhng làm cho phổ tín hiệu mang màu cao tần không nằm gọn trongphổ của tín hiệu chói, làm mở rộng dải thông của cả hệ thống truyền hìnhmàu

Sau khi phân tích kĩ lỡng ngời ta quyết định chọn :

Tần số sóng mang màu cho truyền tín hiệu hiệu màu là:

fm = 4,43361875 MHz ± 5 Hz

Biểu thức tần số sóng mang màu là:

fm =

2 4

1

H

f f

2.5.6 Tín hiệu sóng mang màu

Tín hiệu sóng mang màu đợc cấu tạo từ hai thành phần màu hiệu (ER

-Ey) và (EB - Ey) đã đợc điều chế biên độ sóng mang màu có tần số :

fm = 4,43359375 MHz , trong đó thành phần điều biên (ER - Ey), kế tiếptheo dòng đổi pha nhau 180oC Tín hiệu mang màu đợc xác định bằng biểuthức sau:

Em = m2(EB - Ey) sinωt ± m1(ER - Ey) cosωt (7)

Trong đó: ω = 2πfm

m1, m2 là hệ số điều chế

m1 = 0,877, m2 = 0,493

Hình 1-7 Dạng tín hiệu điều biên nén.

2.5.7 Xung đồng bộ màu

Xung đồng bộ màu tạo pha chuẩn cho tín hiệu mang màu và đồng thờixác định sự đồng bộ của chuyển mạch điện tử thành phần tín hiệu (ER - Ey)xung đồng bộ màu đợc xác định bằng biểu thức:

Esm = - Asmsinωt + Asmcosωt (8)

Trong đó: Esm : xung đồng bộ màu

Asm : biên độ của các thành phần điều chế

Xung đồng bộ màu ở vai sau xung xoá dòng (theo hình 1- 8)

205,75 Mhz

m1(E r -Ey)m2 ( Eb -Ey)

fm (sóng mang màu)

ft Biên độ

Hình 1- 8 Xung đồng bộ màu

Khởi điểm bắt đầu của xung đồng bộ dòng là (5,6 ± 0,1)às Thời giankéo dài của xung đồng bộ màu là 2,26 às tơng ứng với (10 ± 1) chu kỳ dao

động sóng mang màu Biên độ xung đồng bộ màu 0,3 Vđđ ± 0,03 V Xung

đồng bộ màu không có trong xung cân bằng sau và xung đồng bộ mành Cáchiệu của biên độ Esm ở các dòng nối tiếp nhau không vợt quá ± 5% biên độ tínhiệu cao nhất

2.5.8 Độ rộng kênh truyền - đặc tuyến tần số kênh truyền

Dải tần phục vụ cho truyền tín hiệu vô tuyến truyền hình màu toàn phầngọi là kênh (channel) Độ rộng kênh ở các hệ khác nhau sẽ không giống nhau

Độ rộng kênh hệ PALD/K là 8 MHz

Đặc tuyến kênh truyền đợc biểu thị ở hình 1-9

Hình 1 - 9 Đặc tuyến tần số kênh truyền hệ PAL D/K kênh 9

Xung đồng bộ màu Mức đen

0 0.5 1 Biên độ (V)

t ( à s)

c : Phần dốc lên của chặn biên dới c = 0,5 MHz

d : Phần d của giải biên dới d = 0,75 MHz

e : Dải tần truyền tín hiệu hình e = 6 MHz

g : Phần dốc xuống của dải tần g = 0,5 MHz

h : Dải để truyền tiếng h = 0,25 MHz

m1 [ Er - Ey] cosωt … tín hiệu mang màu đỏ đã đợc điều chế

m2 [EB - Ey] sinωt tín hiệu mang màu xanh lam đã đợc điều chế

Cả hai tín hiệu này đều nằm trong phổ tần của kênh đen trắng và nh thế

đã thực hiện đợc sự kết hợp giữa truyền hình đen trắng và truyền hình màu

Hình 1 -10 Tính tơng thích giữa truyền hình màu và truyền hình đen trắng.

Bảng 1.2 là tập hợp các tiêu chuẩn truyền hình trên thế giới.

Bảng 1.2: Các tiêu chuẩn truyền hình trên thế giới

Dải thông của tín hiệu hình (MHz)

Khoảng cách

từ tải tần hình

đến tải tần tiếng (MHz)

Độ rộng của biên tần cụt (MHz)

Loại

điều chế hình

Loại điều chế tiếng

A: Tiêu chuẩn của Anh 405 dòng

B: Tiêu chuẩn của các nớc Tây Âu hệ 625 dòng (CCIR)

C: Tiêu chuẩn của Bỉ 625 dòng

D: Tiêu chuẩn của các nớc XHCN 625 dòng (OIRT)

E: Tiêu chuẩn của Pháp 819 dòng

B¶ng 1.3: Ph©n bè t¶i tÇn h×nh vµ t¶i tÇn tiÕng theo OIRT

B¶ng 1.4: Kªnh vµ t¶i tÇn h×nh vµ t¶i tÇn tiÕng d¶i tÇn IV, V cña OIRT Kªnh

sè T¶i tÇn h×nh (MHz) T¶i tÇn tiÕng (MHz) Kªnh sè h×nh (MHz) T¶i tÇn T¶i tÇn tiÕng (MHz)

C¸c kªnh, t¶i tÇn h×nh vµ tiÕng theo tiªu chuÈn CCIR cho trong b¶ng 1.5.

B¶ng 1.5: Kªnh, t¶i tÇn h×nh vµ tiÕng theo CCIR.

Kªnh sè T¶i tÇn h×nh (MHz) T¶i tÇn tiÕng (MHz)

B¶ng 1.6: Kªnh, t¶i tÇn h×nh vµ tiÕng theo FCC

chơng II:

máy phát hình và phơng pháp điều chế

i mở đầu

Tín hiệu hình và tín hiệu tiếng sau khi đợc gia công ở trung tâm kĩ thuật và

đợc truyền dẫn bằng cáp hoặc vi ba đa tới đầu vào của máy phát hình Hai tínhiệu này vào máy phát hình tiếp tục đợc sửa, bù để bảo đảm chất lợng theo

đúng tiêu chuẩn, rồi đợc khuếch đại đủ mức cần thiết để điều chế sóng mangcao tần của kênh phát (cao tần hình và cao tần tiếng) Sau đó tín hiệu cao tầnhình và cao tần tiếng cần truyền cùng đa vào bộ trung hợp và lọc thông dải(Filterdiflexer), rồi qua fiđơ tới tới anten bức xạ vào không trung Nh vậy máyphát hình là thiết bị vô tuyến điện truyền hình ảnh và tiếng nói bằng phơngpháp bức xạ sóng cao tần vào trong không gian

ii phân loại máy phát hình

Mỗi máy phát hình chỉ phát đợc một kênh nhất định Máy phát hình dải tầnVHF (Very High Frequency) đợc sản xuất các loại từ kênh 1 đến kênh 12 (hệOIRT - PALD/K) Máy phát hình UHF (Ultra High Frequency) đợc sản xuất cácloại từ kênh 21 đến kênh 69 (hệ OIRT và CCIR) Với tiến bộ phát triển ngàycàng nhanh của kỹ thuật điện tử và tin học, máy phát hình ngày càng đợc cảitiến để có chất lợng và độ tin cậy cao, khai thác và quản lý vận hành thuậntiện Máy phát hình theo các quan điểm kỹ thuật đợc chia ra các loại:

1 Máy phát hình gồm hai phần phát tiếng và phát hình riêng rẽ kể cả fiđơ,anten chỉ chung trên một tháp anten Các khối chức năng của máy chủ yếu đ-

ợc thiết kế bằng đèn điện tử Điều chế sóng mang thờng ở mức lớn Máy pháthình loại này thuộc thế hệ đầu những năm 50

2 Máy phát hình và phát tiếng có cùng chủ sóng gốc, sau đó phách ra tần

số mang hình, mang tiếng, điều chế sóng mang ở mức lớn Các phần tử tíchcực của máy ở các tầng công suất nhỏ là bán dẫn, phần kích, công suất caotần, điều chế là đèn điện tử Sóng mang đợc điều chế ở tại tần số kênh phát.Máy phát hình loại này thuộc đời trung sản xuất những năm sáu mơi

3 Máy phát hình điều chế ở mức công suất nhỏ tại tần số trung tần Cácloại máy phát hình này thuộc thế hệ mới Phần lớn các mạch đợc thiết kế bằngcác phần tử tích cực là vi mạch, bán dẫn, kể cả tầng công suất Chỉ những máyphát hình công suất lớn (từ 10 kW trở lên) tầng công suất bằng đèn điện tử.Cao tần hình và cao tần tiếng đợc phối hợp ở mức công suất lớn tại bộ trunghợp (Filterdiflexer) (Hình 2-1)

4 Máy phát hình phối hợp cao tần hình và tiếng ở mức công suất nhỏ (cỡmW), sau đó cùng chung các tầng khuếch đại cao tần cho tới công suất ra.Loại này thuộc thế hệ mới và chỉ ở máy phát có công suất nhỏ (Hình 2-2)

iii sơ đồ khối máy phát hình

Nh đã nêu trong phần II về phân loại máy phát hình, trong phần này ta chỉkhảo sát hai loại đặc trng Máy phát công suất lớn điều chế trung tần riêng vàmáy phát hình công suất nhỏ điều chế trung tần chung

3.1 Máy phát hình công suất lớn điều chế trung tần riêng

Sửa méo tuyến tính, méo vi sai biên độ, méo vi sai pha, sửa xung đồng

bộ màu… khuếch đại đủ mức và đúng cực tính điều chế

2 - Điều chỉnh biên độ từng khoảng tần số trong băng tần tín hiệu hình

3 - Khối điều chế trung tần hình (điều chế AM)

4 - Bộ tạo dao động điều hoà chuẩn 38.9 MHz

5 - Khối lọc thông dải trung tần hình

6 -Khối khuếch đại trung tần hình và tự động điều chỉnh hệ số khuếch đạiAGC

7 - Khối xử lý tín hiệu trung tần hình

8 -Khối tạo dao động chuẩn và cài đặt tần số kênh phát (fmh + 38,9 MHz)

9 - Khối trộn tần hình

10 - Bộ lọc thông dải cao tần hình

11 - Các tầng khuếch đại cao tần hình (tiền khuếch đại, khuếch đại

đệm, khuếch đại công suất)

12 - Phối hợp trở kháng và điều chỉnh độ sâu điều chế tiếng

13 - Khối lọc tần thấp tiếng

14 - Khối sửa tín hiệu tiếng

15 - Khối điều chế FM trung tần tiếng

16 - Khối chia tần số

17 - Mạch so sánh pha trong bộ (PLL) phase -lock -loop

18 - Mạch chia tần số và cài đặt tần số điều chế FM tiếng

19 - Khối khuếch đại trung tần tiếng

20 - Khối trộn tần tiếng

21 -Khối lọc cao tần tiếng

22 -Khuếch đại cao tần tiếng

3.1.3 Một số đặc điểm của loại máy phát công suất lớn điều chế chung tần riêng.

- Ngời ta gọi là loại máy phát công suất lớn điều chế trung tần riêngchính là ở điều chế trung tần hình riêng, trung tần tiếng riêng, sau đó đợc trộntần riêng và đợc đa qua các tầng khuếch đại, khuếch đại công suất riêng biệt,cuối cùng cao tần hình và cao tần tiếng đợc cộng với nhau qua bộ trung hợp vàlọc thông dải và đa ra ăng ten qua đờng cáp dẫn sóng (phi đơ)

- Sóng mang hình cao tần, sóng mang cao tần tiếng đợc điều chế riêng vàqua các tầng khuếch đại riêng Do đó các tầng khuếch đại âm không cần thiếtphải có một dải thông rộng chế độ khuếch đại là tuyến tính và mạch khuếch

đại tín hiệu cao tần hình cũng không đòi hỏi băng tần rộng nh máy phát hình

điều chế trung tần chung tuy nhiên giá thành của bộ trung hợp rất đắt và đâychính là nhợc điểm của loại máy này

3.2 Máy phát hình điều chế ở mức công suất nhỏ điều chế trung tần

chung.

3.2.1 Sơ đồ khối

Hình 2 - 2 Sơ đồ khối máy phát hình điều chế ở mức công suất thấp

điều chế trung tần chung

Sơ đồ khối (hình 2 - 2) này cho các loại máy phát hình sản xuất hiệnnay thuộc thế hệ mới, sóng mang điều chế ở mức công suất thấp tại tần sốtrung tần

3.2.2 Các khối chức năng

1 - Khối xử lý tín hiệu hình làm nhiệm vụ sửa méo tuyến tính, méo visai biên độ, méo vi sai pha, sửa xung đồng bộ màu… khuếch đại đủ mức và

đúng cực tính điều chế

2 - Điều chỉnh biên độ từng khoảng tần số trong băng tần tín hiệu hình

3 - Khối điều chế trung tần hình (điều chế AM)

4 - Bộ tạo dao động điều hoà chuẩn 38.9 MHz

5 - Khối lọc thông dải trung tần chung

6 -Khối khuếch đại trung tần chung và tự động điều chỉnh hệ số khuếch

đại AGC

7 - Khối xử lý hiệu trung tần

8 -Khối tạo dao động chuẩn và cài đặt tần số kênh phát (fmh + 38,9 MHz)

9 - Khối trộn tần tạo tần số sóng mang kênh phát

10 - Bộ lọc thông dải cao tần

11 - Các tầng khuếch đại cao tần

12 - Phối hợp trở kháng và điều chỉnh độ sâu điều chế tiếng

13 - Khối lọc tần thấp tiếng

14 - Khối sửa tín hiệu tiếng

15 - Khối điều chế FM trung tần tiếng

16 - Khối chia tần số

17 - Mạch so sánh pha trong bộ (PLL) phase -lock -loop

18 - Mạch chia tần số và cài đặt tần số điều chế FM tiếng

19 -Bộ lọc thông dải (lọc hài)

20 - Trích đo công suất và trích đo phản xạ.

độ tuyến tính rất cao chủ yếu là chế độ A và AB nên hiệu suất không caokhoảng 20 - 40%

- Độ bền vững và độ tin cậy cao

- Nhợc điểm của loại này là các tầng khuếch đại cao tần sau AM ở mứccông suất thấp đồng thời phải thoả mãn vừa khuếch đại sóng mang RF vừabảo đảm dải tần tín hiệu hình 6 MHz, vừa đảm bảo dải tần tiếng 20Hz đến15KHz Nhiều thành phần phải hiệu chỉnh, điều chỉnh từng phần cục bộ vàtổng thể liên hoàn các tầng khuếch đại để tránh hiện tợng xuyên điều chế giữasóng mang mầu và sóng mang tiếng gây ra hiện tợng màn lới trên màn ảnh

Iv Lý thuyết điều chế

Khái niệm điều chế sóng điện từ cao tần:

Đó là việc sóng mang cao tần đợc biến điệu theo quy luật của sóng điềuchế sau đó tín hiệu đợc phát đi Tại nơi thu qua tách sóng tín hiệu điều đợckhôi phục giống dạng tín hiệu ban đầu

Sóng điện từ cao tần đợc đặc trng bằng ba thông số: biên độ, tần số và pha.Nếu thực hiện biến đổi một trong ba thông số đó theo quy luật sóng điều chếthì ta sẽ có lần lợt là : điều chế biên độ AM, điều chế tần số FM, điều chế PM.Nói chung, các hệ truyền hình trên thế giới hiện nay đều sử dụng điều biên(AM) cho điều chế sóng mang hình và điều tần (FM) cho điều chế sóng mangtiếng Riêng hệ BBC cổ (405 dòng của Anh) và RTF (819 dòng của Pháp) làdùng AM cho điều chế sóng mang tiếng Do đó trong phần này ta xét hai vấn

đề điều biên ở sóng mang hình và điều tần ở sóng mang tiếng

Để đơn giản ta giả thiết tin tứcus và sóng mang ut là giao động điều hoà

và tần số tin tức biến đổi từ ωsmin ữωsmax , góc pha ban đầu của chúng bằng 0 tacó:

Dạng sóng mang đợc biểu thị bằng công thức:

ut = Ut cosωtt (1)

Trong đó Ut : biên độ sóng mang.

Uđb (tín hiệu điều biên) có dạng :

Uđb = (Ut + Uscosωst) cosωtt = Ut (1+ m cosωst) cosωtt (3)

m = US /Ut : hệ số điều chế (hay độ sâu điều chế)

Hình 2.3 Dạng sóng điều biên

Ut

UsTín hiệu cần gửi đi

Uđb với m ≤ 1 Sóng điều biên AM

Uđb với m >1Hiện t ợng quá điều chế AM

Hình 2 - 4 Dạng sóng mang hình điều chế biên độ

Hệ số điều chế luôn m ≤1 nếu m >1 xảy ra hiện tợng quá điều chế tínhiệu lối ra sẽ bị méo trầm trọng hình 2 -3

- Biên độ sóng mang biến đổi theo biên độ tín hiệu hình

- Tần số sóng mang hình kênh phát ổn định không đợc biến đổi trongphạm vi cho phép fmh ± 10-6

- Công suất danh định và độ sâu điều chế đạt mức tiêu chuẩn

Điều biên sóng mang hình thực tế có hai loại ứng với từng hệ trên thếgiới:

b Điều chế cực tính âm:

AM-Mức điện áp cực đại của tín hiệu hình (mức trắng) toàn phần ứng với mứcnhỏ nhất của sóng mang hình, mức xung đồng bộ của tín hiệu hình ứng vớimức cao nhất của sóng mang Tăng dần độ chói giảm năng lợng phát, giảm độchói, tăng năng lợng phát hình Năng lợng của sóng mang hình phát ra tỷ lệnghịch với độ chói của tín hiệu hình toàn phần Hay nói cách khác, tín hiệuhình có đặc tính âm là đờng bao điều biên của sóng mang hình Loại điều chếnày đợc sử dụng rộng rãi cho các hệ truyền hình hiện nay Dạng điều chế âm ởhình 2 - 4

So sánh hai loại điều biên AM- và AM+ của sóng mang hình ta thấy, loại

điều chế biên độ cực tính âm hạn chế đợc các nhiễu (nhiễu công nghiệp củacác động cơ, nhiễu sinh ra từ các phần tử tích cực - ký sinh trong dây chuyềngia công tín hiệu…) Vì ứng với mức năng lợng lớn, biên độ lớn nhất của sóngmang là vùng có độ chói giảm dần tới mức đen, xung xoá và xung đồng bộcủa tín hiệu hình toàn phần, nên thể hiện trên màn hình (phía thu) đen khôngnhìn thấy đợc (theo nguyên lý sinh vật học rõ ràng nhìn vùng tối kém hơnnhìn miền sáng) Trong khi đó ở điều chế dơng nhiễu sẽ thể hiện ở mức có độchói tăng dần của tín hiệu hình Sóng mang cộng thêm cả nhiễu Điều chế âmcòn có khả năng tăng thêm công suất hữu ích cho máy phát 30% và đơn giản

đợc phần AGC của máy thu hình

4 2 Điều chế tần số - FM

4.2.1 Định nghĩa

Điều chế (FM) là phơng thức truyền tải thông tin vô tuyến bằng cách biến

đổi tần số sóng mang của kênh truyền theo dạng của tín hiệu cần truyền

đột biến biên độ sẽ đợc điều tần giữ cho bằng phẳng (biên độ là hàng số) mặtkhác lại đợc xén (hạn chế biên độ) nên không không gây méo

Hình 2- 5 Điều chế FM

Sóng mangTín hiệu Âm tần cần truyền

t

tb(t)

a(t)

Uđt

4.2.3 Điều chế sóng mang tiếng ở máy phát hình

Để phát đồng thời tiếng đồng bộ với hình, các máy phát hình sản xuấthiện nay khối phát hình và khối phát tiếng trong cùng một máy và điều chếsóng mang tiếng bằng phơng pháp điều chế tần số FM (trừ BBC và RTF)

Điều chế sóng mang tiếng (cách tần số sóng mang tiếng một khoảng ∆ftheo tuỳ từng hệ khác nhau) đợc xác định bằng tần số sóng mang, công suấtmáy phát và độ di tần

Độ di tần đợc xác định bằng hiệu giữa tần số cao nhất và tần số thấpnhất của sóng mang, mà tần số đó biến đổi theo biên độ của tín hiệu tiếng Độ

di tần ∆F theo tiêu chuẩn Việt nam ở máy phát hình là : ±50 kHz (hình 2-6)

Điều tần ở máy phát hình phụ thuộc vào hai biến kiện:

a Biên độ của tín hiệu tiếng

Thay đổi tần số của sóng mang tiếng tơng ứng với thay đổi biên độ củatín hiệu âm tần

Hình 2- 6 Biểu đồ của mạch điều chế FM trong máy phát hình.

Độ di tần ∆ f (khz)

- Uth(v)

Độ di tần ∆f (khz)

1.51

0.50

-50 -75

-25

- 1.5 - 1 -0.5

25 50 75

+ Uth(v)

Phần 2: tìm hiểu thực tế

A Máy phát hình công suất lớn điều chế

trung tần riêng Chơng III:

Một số chỉ tiêu kỹ thuật của máy NTV-20

- Công suất máy phát phần hình là 20kW trên tải 60Ω, không đối xứng,phần tiếng là 2kW trên tải 60Ω, không đối xứng

- Máy phát kênh 2 OIRT có tải tần hình là 59,25 MHz và tải tần tiếng là65,75MHz

- Trở kháng ra của máy phát và vào dàn anten là 60Ω không đối xứng

- Giá trị tín hiệu hình vào 0,7Vđđ - 1,5Vđ đ trên tải 75Ω không đối xứng

- Tín hiệu âm thanh vào từ 0 - 6 dB trên tải 600Ω, đối xứng

- Anten phân cực ngang, có độ tăng ích là 12 lần (10,8dB)

- Nguồn điện cho máy là 220V - 50Hz

- Làm nguội máy bằng quạt gió

ới Sau đó tín hiệu đợc khuếch đại lên 5W ở tầng 5, khuếch đại đến 50W ởtầng 6, khuếch đại đến 1kW ở tầng 7 và khuếch đại đến 20kW ở và ghim mứctín hiệu hình Tầng 10 là tầng khuếch đại tín hiệu hình đến mức cần thiết đềthực hiện điều chế.

Về phần tiếng, tín hiệu âm thanh đến 11, đợc khuếch đại và điều chế FM ở tần

số 6,5MHz tại tầng 12 Sau tầng trộn 13 và 14 cho tín hiệu có tải tần tiếng là65,75MHz Sau đó tín hiệu đợc khuếch đại ở tầng 15, 16 và 17 để đạt tới 2kW.Tầng 13 là bộ lọc điplêxơ có nhiệm vụ ghép công suất hình 20kW và tiếng2kW ra chung một anten (tầng 19) mà không làm ảnh hởng lẫn nhau

Đa số các tầng của máy đợc thiết kế bằng tranzito Tầng 6, 7, 8, 16, 17 đợcthiết kế bằng đèn điện tử công suất

II.Sơ đồ nguyên lý một số mạch điện

2.1 Mạch trộn 38MHz và 6,5 đã điều tần.

Đây là mạch trộn cân bằng, dùng bốn điốt bán dẫn Phần tử khôngtuyến tính ở đây là bốn - điốt Tín hiệu ra có tần số 31,5MHz đợc điều chuẩncộng hởng nhờ các mạch có cuộn cảm và tụ 38pF, 30pF, 6-30pF và 47pF (hình3.2)

Hình 3.2: Mạch trộn 38MHz và 6,5MHz (FM).

2.2 Tầng công suất hình 50W.

Các tầng khuếch đại công suất của máy NTV-20 cũng gần tơng tự nhnhau về mạch nguyên lý và cấu tạo Vì vậy, phần này chỉ giới thiệu một mạchkhuếch đại công suất 50W điển hình

Hình 3.3: Mạch khuếch đại công suất hình 50W.

Đây là mạch khuếch đại công suất dải rộng, cộng hởng bằng các cuộncảm và tụ phân bố (các tụ điện và cuộn dây không ghi trị số) Các cuộn cảm

L2, L3, L4 và L5 là các cuộn chặn cao tần về nguồn Thiên áp cho lới 1 của đèn4CX350A là thiên áp ngoài, điều chỉnh đợc Giá trị của C2, L1, L6, L7, C12 cóthể điều chỉnh đợc

điểm A (giữa hai cuộn cảm L2, L3) Tín hiệu hình dơng mở hai đôi điốt và tínhiệu âm mở hai đôi điốt kia Sau khi điều biên (điều chế vòng), tín hiệu ghépqua mạch cộng hởng song song L7, ra đến tầng khuếch đại 5 Mạch vào và racủa mạch điều chế cân bằng có L1 cùng với C1302, C1300 làm nhiệm vụ lọc để tínhiệu điều chế không quay trở về mạch tạo 38MHz đợc.

Tín hiệu sau khi điều chế có dạng nh hình 3.4b

Hình 3.4b: Tín hiệu sau khi điều chế hình (AM)

2.4 Mạch trộn 97,25MHz và 38MHz.

Về nguyên lý, mạch trộn 97,25MHz với 38MHz và mạch trộn 97,25MHzvới 31,25MHz là giống nhau Tín hiệu có tần số 97,25MHz đến hai tranzitoBLY91, thông qua hai tụ 56pF Tín hiệu hình đã điều chế 38MHz ghép qua L1,

L2 và L3 vào bazơ của hai tranzito BLY91, qua hai tụ 94pF Tụ tinh chỉnh

6ữ25pF và L1, tụ 150pF và L2 điều chuẩn cộng hởng ở tần số 38MHz để ghépsang L3 Sau khi qua hai tranzito khuếch đại và tranzito trộn BLY91, hai tínhiệu trên đến mạch cộng hởng ở 59,25 MHz (nhờ tụ xoay 4 - 15 pF, L4) rồighép qua hai mạch cộng hởng (L5 và tụ 6 - 25pF, L6 và tụ 6 - 25pF) để đếntầng khuếch đại tiếp theo

Hình 3.5: Mạch trộn 97,25MHz và 38MHz đã điều chế

2.5 Mạch sửa dạng tín hiệu hình.

Sơ đồ khối của mạch sửa dạng tín hiệu hình đợc trình bày ở hình 3.6

Hình 3.6 Sơ đồ khối mạch sửa dạng tín hiệu hình

Thông thờng trong máy phát hình, tầng sửa dạng tín hiệu hình có sơ đồkhối nh hình 3.6

Tín hiệu hình đến tầng 1 để lọc tần số cao, rồi đến tầng khuếch đại 2.Tầng 3 tạo xung ghim từ xung đồng bộ trong tín hiệu hình tổng hợp, để cấpcho tầng 4 sửa mức trắng, mức đen, ghim mức tín hiệu và cấp cho tầng 5 sửa

biên độ xung, ghim mức Tầng 6 sửa méo hiệu pha Tầng 7 là mạch lọc thôngthấp từ 0 đến 6MHz Tầng 8 là mạch sửa thời gian τg Tầng 9 là mạch khuếch

đại cuối cùng của tín hiệu hình

Sau đây, chúng ta phân tích một số mạch sửa tín hiệu hình tiêu biểu

a Mạch sửa mức trắng và mức đen.

Hình 3.6a: Mạch sửa mức trắng và mức đen

Các tranzito và điôt T1, T2, D1, D2, T6 và T7 làm nhiệm vụ sửa mức trắng

đợc chia làm hai phần, mỗi phần do D1, D2 cùng T1, T2, T6, T7 đảm nhận Địnhthiên một chiều cho các điôt D1, D2 bằng chiết áp P1, P2, P3, P4 để điều chỉnhmức trắng Nếu ta điều chỉnh chế độ làm việc của D1, T6 bằng chiết áp P1, P2

và các linh kiện khác, thì sẽ làm thay đổi điện trở emitơ T1, và do đó làm thay

đổi hệ số khuếch đại của T1 Cũng tơng tự, ta có thể sửa đợc mức đen của tínhiệu bằng D3, T5, P5, T8, P7 và D4, T4, P6, P8 Sau đó, tín hiệu đa vào bazơ của T5

và lấy ra ở emitơ T5

b Mạch sửa xung đồng bộ

Tín hiệu hình qua tụ 0,1àF vào ba zơ T1 Điốt D1 cho phần xung đồng bộ

đi qua T2 làm nhiệm vụ sửa độ rộng của xung đồng bộ (hình 3.6b)

Chiết áp P1 điều chỉnh chế độ làm việc của T2, D1, T2, P1, điện trở 510Ω ởemitơ T1, tụ song song 33 pF xác định độ rộng xung đồng bộ

Tơng tự nh vậy D3, T1 và P3 cũng điều chỉnh biên độ của xung đồng bộ

Hình 3.6b: Mạch sửa xung đồng bộ và tải tần màu

Cũng tơng tự D2, T2 và P2 điều chỉnh mức của tải tần màu 4,43MHz

c Mạch lọc thông thấp từ 0 đến 6MGHz.

Mạch lọc này có dải thông từ 0 đến 6MHz, làm nhiệm vụ lọc tất cả cácthành phần ngoài dải thông trên; nghĩa là các tín hiệu ngoài tần số của tín hiệuhình (hình 3.6c) Các tín hiệu nhiễu thờng xuất hiện khi dùng tín hiệu từ cácmáy chuyển tiếp viba

Hình 3.6c: Mạch lọc thông thấp từ 0 đến 6 MHz

d Mạch điều chỉnh đặc tuyến tần số

Mạch sửa thời gian gồm cặp BC527 và BC177 (hình 3.6d)

Chiết áp P1 và P2 có thể điều chỉnh đợc đặc tuyến tần số của mạch LC.Ngời ta chia dải tần từ 0 đến 6MHz ra làm 5 điểm và điều chỉnh đợc thời gian

τg ứng với các giá trị của LC Nh vậy, ta có 5 cặp BC527 và BC177 giống nhau

và mắc liên tiếp với nhau để đạt dải tần 0 đến 6 MHz

e Mạch sửa méo hiệu pha.

Hình 3.6e: Mạch sửa méo hiệu pha

Mạch sửa méo hiệu pha (hình 3.14) gồm T1, T2, P1, P2, D1, D2 và L ởemitơ T3 Pha tín hiệu ϕ2 thay đổi theo tần số và đợc sửa bằng các linh kiệntrên Tín hiệu có méo pha là ϕ1 ϕ1 và ϕ2 đợc đa đến T5 và ở đây đợc bù trừ để

có đợc độ tuyến tính ban đầu (hình 3.6f)

Hình 3.6f: Đặc tuyến sửa pha

Tín hiệu với phần dơng đợc sửa bằng D2, P1, P4, T1 Tín hiệu với phần âm

đợc sửa bằng D1, P3, T2 và P2 Nguyên lý hoạt động của các mạch trên giống

nh ở phần a

2.6 Mạch điplêxơ.

Nhiệm vụ của mạch điplêxơ bao gồm:

- Ghép chung hai máy phát hình và tiếng ra cùng một anten và đảm bảogiữa hai máy phát hình và tiếng không ảnh hởng qua lại

- Tạo ra đờng đặc tuyến biên tần cụt của máy phát hình theo đúng tiêuchuẩn

Toàn bộ mạch điplêxơ đợc thiết kế dới dạng tham số phân bố, nhờ đógiảm đợc tổn hao

a Cấu tạo:

Mạch tơng đơng của mạch điplêxơ đợc trình bày ở hình 3.7

Hình 3.7: Mạch tơng đơng của mạch điplêxơ

Mạch điplêxơ bao gồm:

- Cầu vào I và cầu ra II

- Các đoạn nối các cầu với nhau là 3-7 và 5-11

- Các hốc cộng hởng: A, B, C, D và A’, B’, C’, D’

Điện trở hấp thụ R

Các nhánh của cầu I và II đợc thiết kế bằng các ống đồng trục có trởkháng sóng là 60Ω Các nhánh cầu có độ dài về điện là 900, tức λ/4 (λ là bớcsóng của tải tần hình)

Nhánh 1-2-3 có độ dài về điện là 2700,tức 3

4

λ.

Các mạch cộng hởng A, B, C, D và A’, B’, C’, D’, là mạch thụ động,giống nhau từng đôi một Các mạch A’, B’, C’, D’ đợc thiết kế lệch pha 900 sovới A, B, C, D

Năng lợng máy phát truyền hình có tần số fth vào cầu I, tại điểm 1, đợcchia làm hai đờng:

- Một đờng theo các nhánh cầu 1-2 và 2-3 có độ dài điện là 2700 (tức 3

4

λ).

- Một đờng theo các nhánh cầu 1-5 có độ dài điện la 900 (tức 3

Năng lợng từ máy phát truyền hình tới anten và khi qua mạch cộng hởngAA’, BB’, CC’, chúng có trở kháng rất lớn so với trở kháng sóng 60Ω (ở biêntần trên), nên năng lợng thuộc biên tần trên khi đi qua chúng không bị suygiảm Đối với biên tần dới, chúng có trở kháng rất nhỏ (bằng 0 đối với f1, f2 và

f3), nên năng lợng thuộc biên tần dới bị phản xạ trở về

Năng lợng phản xạ từ bộ A đi qua đoạn đờng 2θ (đi và về), còn năng lợng

bị phản xạ từ bộ A’ sẽ đi qua đoạn đờng 2θ + 1800 Nhờ vậy, tại điểm 3 và 5,năng lợng đó sẽ đồng pha, nên năng lợng đến điện trở hấp thụ R bị tiêu hao vàbiến thành nhiệt

Vì hiệu đờng đi qua của hai nhánh cầu 1-2-3 và 5 bằng 1800, nên năng ợng phản xạ trở về đồng pha tại 2 điểm 3 và 5 sẽ không đi trở lại máy pháthình đợc

f U

f

U

Hình 3.7a: Đặc tuyến dải tần tr

ớc khi lọc Hình 37b Đặc tuyến dải tần sau khi lọc

Hình 3.7c: Đặc tuyến duy giảm của bộ lọc điplêxơ.

AA’ = f1 = - 4,43 MHzBB’ = f2 = - 2,35 MHzCC’ = f3 = 1,35 MHzDD’ = ftt = + 6,5 MHz f’3 = - 1,25 MHz

Ví dụ: với kênh 6 hệ OIRT:

Hai mạch cộng hởng D và D’ đợc điều chỉnh cộng hởng nối tiếp (nhánh

LC nối tiếp) ở tải tần tiếng và cộng hởng song song ở tải tần hình (có thể trênmột ít) Đối với tải tần hình và biên tần trên mạch cộng hởng có trở kháng rấtlớn so với 60Ω, do đó năng lợng ở biên tần trên của tải tần hình đi qua, vàkhông bị tổn hao

Tại hai điểm 7 và 11 của cầu II hiệu pha tơng đối của tải tần hình là 1800,còn các nhánh của máy phát tiếng 7-6, 11-6 có độ dại điện bằng nhau, và bằng

900 Vì vậy năng lợng của máy phát truyền hình không truyền về máy pháttiếng đợc Các nhánh ra anten có độ dài lệch nhau 1800, cho nên hai phần nănglợng trên ra anten cùng pha, và do đó truyền ra anten đợc

Năng lợng của máy phát tiếng đa vào điểm 6 của cầu II và đợc chia ra hai

đờng đến điểm 7 và 11 Tại đó, tín hiệu tải tần tiếng có cùng pha Hiệu đờng

đi từ hai điểm đó ra anten la 1800, nên năng lợng không ra anten mà phải đi vềphía cầu I Khi tín hiệu tải tần tiếng đến hai mạch cộng hởng D và D’, cộng h-ởng nối tiếp với tải tần tiếng, thì năng lợng phản xạ trở lại 7 và 11 có pha ngợcnhau, vì hiệu đờng đi lúc đó (cả đi cả phản xạ trở về) là 1800 Tiếp tục hai

điểm từ trên , đờng đi của hai nhánh ra anten 7-8 có đờng đi là 900 và

11-10-9-8 là 2700, nên tại điểm 8, năng lợng của máy phát tiếng đồng pha và ra đợcanten

≥ 20dB

± 0,25dB U

MHz

0

f