Mạch dao động và ứng dụng của nó trong các sơ đồ điện tử

Trờng hợp Q càng lớn thì phẩm chất của mạch càng tốt tuy nhiên nhsau này nói rõ ,trong ứng dụng kỷ thuật không phải bao giờ hệ số phẩm chấtlớn cũng tốt ,trên hình vẽ 1-2 biểu diễn dao độ

bộ giáo dục và đào tạo

Trờng đại học vinh

Ngời hớng dẫn: KS Dơng Thị hải tuyết

Ngời thực hiện: Nguyễn Công Nhuần

kiến thức cơ bản về mạch dao động cũng nh những ứng dụng của nó Với đềtài “Mạch dao động “ tôi mong rằng ngoài những kiến thức ít ỏi mà sinh viênnói chung và sinh viên ngành vật lý nói riêng đã đợc trang bị ở nhà trờng thìvới đề tài này sẽ giúp ích cho chúng ta phần nào đó vốn kiến thức trong lĩnhvực này.

Đề tài này bao gồm 2 phần chính:

Phần I : Cơ sở lý thuyết của hệ dao động

Phần II: ứng dụng của hệ dao động trong một số tầng của máy thuTrong quá trình thực hiện đề tài chắc chắn không tránh khỏi nhữngkhiếm khuyết tôi rất mong các thầy giáo , cô giáo cùng các bạn góp ý và bổsung thêm để đề tài đợc tốt hơn

Phần I : Hệ dao động

I- Hệ dao động có thông số tập trung

Mạch dao động là bộ phận không thể thiếu đợc trong các sơ đồ vô tuyến

điện.Chúng ta thờng gặp mạch dao động có thông số tập trung Nó gồm cácyếu tố L(cuộn dây),C(tụ điện) ,R(điện trở thuần).L tập trung năng lợng từ , Ctập trung năng lợng điện từ R có thể là một điện trở hoạt động thông thờng(thờng là điện trở của cuộn dây) nó cũng có thể đặc trng cho sự nung nóngchất điện môi , ma sát của phần tử điện môi dới tác dụng của điện trờng biếnthiên hoặc đặc trng cho sự nung nóng các lõi sắt từ , bức xạ sóng điện từ rangoài không gian v.v

Tóm lại hệ đợc coi là có thông số tập trung khi thoả mãn hai điều kiện:

- Giá trị các thông số tập trung lớn hơn nhiều so với giá trị thông số cácdây nối và các thông số ký sinh

- Kích thớc hình học của hệ bé hơn nhiều so với bớc sóng (nói cách kháckhi bớc sóng đủ dài )

Hệ có thông số tập trung bức xạ rất ít nên còn đợc gọi là hệ kín

II- Dao động riêng – Các đại l Các đại l ợng đặc trng cho mạch dao động:

Hãy xét hiện tợng xảy ra trong một mạch dao động riêng rẽ (đơn) nào đó(hình vẽ) Khi chuyển mạch K ở vị trí 1,tụ điện đợc tích điện , giữa bản tụ cóhiệu điện thế U0 và hệ tích luỹ một năng lợng điện xác định Khi K chuyểnsang vị trí 2 tụ bắt đầu phóng điện và trong mạch xuất hiện dao động điện từ ,

có sự chuyển hoá năng lợng điện thành năng lợng từ và ngợc lại

Khi điện trở R =0 ( trờng hợp mạch lý tởng) trong mạch có dao động

điện từ duy trì ( không tắt ).Thực tế điện trở bao giờ cũng khác không ( trờnghợp mạch thực ) nên năng lợng trong mạch tiêu hao dần và dao động

trong hệ là tắt dần Dao động xảy

ra không có sự tham gia của tác

dụng bên ngoài nên đợc gọi là

dao động riêng hay dao động tự

u d



 (1.1) Trong đó u là hiệu điện thế giữa 2 bản tụ ở thời điểm t ,



  (1.2) Nghiệm của phơng trình (1.1) có dạng:

u=Aexp(-t)cos(1t+ ) (1.3) Trong đó:

1= 2 2

0 

  (1.4) khác với tần số dao động khi không tắt ( 0)

Các hằng số A và  đợc xác định từ các điều kiện ban đầu:

Điều kiện (1.5 ) cho phép ta xem

1  0=2

LC

f0  1



Kết quả (1.5)cho thấy rõ dao động điện từ trong mạch là tắt dần Độ tắt dầnxác định bởi =

L

R

2 Trong trờng hợp mạch lý tởng (=0 hay R=0 ) dao

động trong mạch là dao động điều hoà

Chu kỳ dao động riêng :

T=T0   LC





2 2

U L

C U

định mối quan hệ giữa U mvàI m

Để đặc trng cho độ tắt dần dao động nghĩa là đặc trng cho vận tốc giảmbiên độ theo thời gian , ngời ta còn đa vào khái niệm về hệ số phẩm chất Qcủa mạch ,

2

2

T R R

L T

(Hệ số 2  đa vào ở đây để cho tiện tính toán )

Nghịch đảo của Q đợc gọi là hệ số tắt dần d của mạch

Trờng hợp Q càng lớn thì phẩm chất của mạch càng tốt tuy nhiên nhsau này nói rõ ,trong ứng dụng kỷ thuật không phải bao giờ hệ số phẩm chấtlớn cũng tốt ,trên hình vẽ (1-2) biểu diễn dao động tắt dần có cùng chu kỳ vớicác hệ số phẩm chất khác nhau (Q1 Q2 Q3 Q4)

(Hình 1-2)

III- Dao động cỡng bức- Sự cộng hởng:

Trong sơ đồ vô tuyến điện , các mạch thờng dao động dới tác dụng củasức điện ngoài Sức điện động này hoặc đợc mắc nối tiếp hoặc đợc mắcsong song với mạch

1.Trờng hợp mạch nối tiếp – Các đại lcộng hởng điện áp:

Xét mạch nối tiếp – Các đại l Giả sử nguồn sức điện động ngoài là điều hoà và

điện trở nội R i rất bé bỏ qua đợc

2

LC

E u dt

du dt

(Để cho gọn chúng ta viết ngay biểu thức của i)

Số hạng thứ nhất biểu diễn dao động riêng tắt dần , số hạng thứ 2 biểudiễn dao động cỡng bức với tần số  của sức điện động ngoài

Sau giai đoạn quá độ ,số hạng thứ nhất không còn vai trò gì nữa (đã tắt )nên chỉ còn số hạng thứ 2

i=I mcos(  t  )

Biên độ I m và độ lệch pha  đợc xác định từ các biểu thức:

) 1 (





C L R

E m



 ; tg=

R C

- Không có sự lệch pha giữa dòng điện và điện áp ,theo (1.11):

tg  0    0

- Trở kháng của mạch là cực tiểu và bằng điện trở thuần

R: Z Ch R (1.13)Cộng hởng trong mạch nối tiếp đợc gọi là cộng hởng nối tiếp

Nếu xét biên độ hiệu điện thế trên tụ điện và trên cuộn dây thì khi cộnghởng chúng ta có

2 Đờng cong cộng hởng – Các đại l giải thông của mạch

Đờng cong cộng hởng biểu diển sự phụ thuộc của trở kháng, biên độdòng điện, biên độ điện áp và độ lệch pha vào tần số của mạch và thay đổi tần

số của sđđ ngoài cũng có thể gặp trờng hợp nguồn ngoài có tần số không đổi

mà thay đổi thông số của mạch (nh dò đài trong máy thu chẳng hạn) ở đây

giới hạn xét trờng hợp thứ nhất và cũng chỉ nêu đờng cong diển hình nhất:

Đó là đờng cong cộng hởng đối với dòng diện I m f( )

Nó dợc xác định theo (1.11) nhng thờng khi nghiên cứu ta xét về tỷ số: ( ) ( ) ( )

Do đó ta có:

1 2 2

2 max

) 1 ( 1 ) (

2 1

max

) 2 ( 1 ) (

Hình vẽ (1.4) đã vẽ các đờng cong cộng hởng ứng với các giá trị khác nhaucủa Q

(Hình 1-4)

Ta thấy khi giảm hệ số phẩm chất đờng cong cộng hởng “ mở rộng” ra, ít

“nhọn” hơn nghĩa là biên độ dao động thay đổi ít hơn khi tần số thay đổi

ng-ời ta nói mạch lọc lựa kém

Thờng ngời ta quy ớc rằng “truyền qua”những dao động có tần số trongkhoảng ( 0    ) đến ( 0    ) hay khoảng (f0  f) đến (f0  f) trong

đó f0 và tần số riêng của mạch, f là độ biến thiên của tần số ứng với khi ( ) 2 1 / 2

biên độ đáng kể

2 ( Imax

I m  ) một cách hình ảnh ngời ta nói rằng mạch chocác dao động đó thông qua Còn các dao động khác không thông qua đợc Cần nói thêm rằng, hệ số phẩm chất Q có vai trò quan trọng, nó xác địnhtính lọc lựa của mạch dao động Khi Q tăng giải thông 2 f hẹp từ (1.17).Mạch lọc lựa tốt hơn tuy nhiên trong nhiều trờng hợp giải thông hẹp quácũng không đợc, vì bao giờ mạch cũng cần một giải thông nhất định tuỳtheo yêu cầu của thiết bị vô tuyến điện mà ta sẽ đề cập sau này

Theo(1.17) khi cần tăng giải thông mà không làm giảm Q thì ta phải tăng

0

f Đó là lý do vì sao trong việc truyền hình ảnh ngời ta phải dùng cácsóng có tần số rất cao

3- Trờng hợp mạch song song- cộng hởng dòng điện

Mạch dao động cỡng bức song song cũng thờng gặp trong các sơ đồ vôtuyến điện

Trớc hết, giả sử điện trở nội R i của nguồn suất điện động lớn (R i   ) vềhiện tợng ở đây cũng có quá trình dao động cỡng bức và xuất hiện sự cộnghởng

ở đây không nghiên cứu chi tiết dạng dao động, chúng ta chỉ tìm tần số vàtrở kháng của mạch khi cộng hởng và đó là những đại lợng cần biết để đơngiản tính toán chúng ta dùng phơng pháp số phức

) (

2 1

2 1

C L

C L td

X X j R

jX jX R Z

Z

Z Z Z

2

2

)(

)(

)

C L L C

C L

C

X X R

X X X R X j X X R





X L X L X C R

hay

L C

R X

L

R C

L

ch ch

R LC

ch

2 2

2 2

1 ( 1 1

2 2

0 2

) 1

C Ch

X X R

RX Z

L R C R

L R

X R

X

Ch

2 2

2 0

2 2 0 2

1

n C

C C

Ch

R

I R

Chú ý rằng dù trong trờng hợp này dòng điện trong mạch chính là cựctiểu nhng trên mạch vẫn có thể thu đợc điện áp là cực đại Thật vậy trờng hợpmạch song song đợc nuôi bằng nguồn điện trở nội rất lớn Khi trở kháng củamạch thay đổi dòng điện trong mạch chính vẫn gần nh không đổi vì thế khicộng hởng trở kháng cực đại sẽ cho điện áp cực đại

Chúng ta cũng có thể vẽ các đờng cong cộng hởng đối với mạch cộng ởng song song Đờng cong thờng đợc chú ý là đờng biểu diễn

0

2 ( ) : )

1 2 0

2 1 ( 2 ) 1 ( 2 ) )

h=

0 0

2 2

1

f

f Q

 Trờng hợp nối tiếp , khi R i =0 hệ số phẩm chất Q của mạch là :

Q=

h R

1





Khi R i#0 chú ý rằng R i và R mắc nối tiếp nhau nên chúng ta có hệ sốphẩm chất khi kể đến R i là

R

R R h R R h h R R

i

) ( 1

1 1 1

Vậy khi R i#0 hệ số phẩm chất bé đi đờng cong cộng hởng mở rộng

ra Về ý nghĩa vật lý điều này dễ hiểu vì một phần năng lợng bị tiêu thụ ngaytrong nguồn Do đó để tăng tính lọc lựa của mạch , khi có dao động cỡng bứctrong mạch mắc nối tiếp cần giảm R i để nguồn nuôi ít ảnh hởng đến mạchdao động

 Trờng hợp mạch song song :Hệ số phẩm chất

Z tm=

Ch i

Ch i

Z R

Z R

i Ch

i

Ch i

R Z

Q Z Ri

R Q Z

Ch

R

L Q h R

Z Q Q

h       (1.27)

Ta thấy hệ số phẩm chất bé đi theo (1.26) và đờng cong cộng hởng mởrộng theo (1.27) tính lọc lựa chọn của mạch kém đi Do đó khi có dao động c-ỡng bức trong mạch mắc song cần cố gắng tăng Ri để cho nguồn ít ảnh hởng

đến mạch dao động

Nhớ rằng các kết luận vừa nêu trên có tính chất tổng quát khi mắc trongmạch nối tiếp một điện trở tiêu thụ càng lớn (có thể là R i hay một điện trởnào khác ) thì hệ số phẩm chất của mạch càng giảm , khi mắc trong mạchsong song một điện trở tiêu thụ ( có thể R i hay một điện trở khác ) càng béthì hệ số phẩm chất càng thấp Kết quả này đợc ứng dụng trong các sơ đồ vôtuyến điện khác nhau

Hình (1-5) vẽ các đờng cong cộng hởng đối với mạch cỡng bức nối tiếp

và song song trong trờng hợp nguồn R i có những giá trị khác nhau : Đờng 1ứng với R i1 , đờng 2 ứng với R i2, đờng 3 ứng với R i3 trong đó : R i1<R i2<

Trong các sơ đồ vô tuyến điện , thực tế cần truyền năng lợng điện từ ,từmạch dao động này sang mạch dao động khác Khi đó sẽ có mạch liên kết(còn gọi là mạch ghép).

Nói cách khác ,hai mạch đợc gọi là liên kết nếu dao động xảy ra trongmạch này có tác dụng lên mạch kia và gây ra trong nó quá trình dao động Năng lợng chuyển từ mạch này sang mạch kia càng lớn khi các mạch liên kếtvới nhau càng mạnh

Có nhiều dạng liên kết :Liên kết cảm ứng hay liên kết biến áp (hình 1-6a), liên kết tự biến áp hay liên kiết tự ngẫu (hình1-6b) ,liên kết điện dung (hình1-6c ),liên kết điện trở thuần (hình 1-6d) , liên kết hỗn hợp (hình 1-6e)

Trong các mạch liên kiết , mạch có sức điện động ngoài tác dụng gọi làmạch sơ cấp , mạch kia gọi là thứ cấp

Để đặc trng cho sự liên kết ngời ta đem vào hệ số liên kết K, đợc địnhnghĩa:

K= K1K2

Trong đó K1 là hệ số liên kết của mạch sơ cấp đối với mạch thứ cấp,K2

gọi là hệ số liên kết của mạch thứ cấp đối với mạch sơ cấp

Để rõ nội dung vật lý của hệ số liên kết ,chúng ta xét liên kết cảmứng ,đây là loại thờng gặp nên ta lu ý đến

Dòng điện i1 trong mạch sơ cấp đi qua cuộn dây L1 tạo ra xung quanh

nó một từ trờng , các đờng sức này cắt các vòng dây của cuộn L2 và kíchthích trong nó một sức điện động cảm ứng Sức điện động cảm ứng này tạonên dòng i2 trong mạch thứ cấp

1

1  Sức điện động cảm ứng trong cuộn dây L2 là:

dt

di M

2 

Chúng ta có:

1 1

2 1

L

M u

1

L L

M K

K  (1.28)Nhân vế phải (1.28) cả tử và mẫu số với  ta có:

K=

2 1

12

Z Z

Z và Z2 là trở kháng cùng loại của mỗi mạch

Hệ số liên kết K có giá trị từ 0 đến 1.Trong các mạch vô tuyến điện ờng chọn K có giá trị vài phần trăm Thực tế K= 10000 không gặp , trong

th-điện kỷ thuật (máy biến thế) có thể K=1

Để đợc điện áp hoặc dòng điện cực đại trong các mạch ngời ta làm chochúng cộng hởng với nhau

Trong mạch sơ cấp có thể là cộng hởng điện áp hoặc cộng hởng dòng

điện tuỳ thuộc phơng pháp mắc nguồn sức điện động ngoài vào mạch Khiliên kết cảm ứng trong mạch thứ cấp ta có cộng hởng nối tiếp vì sức điện độngcảm ứng giữ vai trò máy phát mắc nối tiếp các yếu tố của mạch

2 Sơ lợc lý thuyết về dao động của mạch liên kết :

Lý thuyết đầy đủ về các mạch liên kết khá phức tạp ,nó thuộc lý thuyết

hệ dao động nhiều bậc tự do.ở đây ta chỉ xét sơ lợc lý thuyết trờng hợp liênkết cảm ứng của 2 mạch giống nhau

( hình vẽ 1-7) là trờng hợp hay

gặp (ví dụ cuộn trung tần trong

máy thu thanh)

R dt

di L

dt

di M e dt i C

R dt

di L

i

i

1 2

2 2

2 1

1 1

2 1

Z

E I M j I

Z





(1.33) Điện áp U ở lối ra sẽ là: 2

1 I

C j

M j E







(1.34)

Để nghiên cứu sự phụ thuộc của điện áp ở lối ra vào tần số ,vào các thông

số của mạch ,vào hệ số liên kết ,ngời ta đem vào hệ số truyền (hay còn gọi là

hệ số khuyếch đại )

2 12 2

Z M C

M E

U K







 (1.35) Khai triển 2

Z và giới hạn miền gần cộng hởng nghĩa là coi L 0L 

2

0 2 (với    0  )

Do đó chúng ta có :



 j d d

K

K K

2

2 2 2

K= 2 2 2 2 2 2 4

) (

2 ) (d K  d  K   

K

(1.36)

Đó là công thức cho ta đờng đặc trơng tần số (đờng cong cộng hởng) củamạch liên kết Chúng ta nghiên cứu sự phụ thuộc này và so sánh với trờng hợpmạch đơn

2 2 0

0 1

Khi K=d ,các tần số liên kết trùng nhau :  1   2   0

Trên đờng cong cộng hởng ,các cực đại và cực tiểu trùng

nhau Trờng hợp này liên kết đợc gọi là liên kết tới hạn

Để thuận tiện ngời ta thờng biểu diễn sự phụ thuộc của tỷ số ( )

Max

K

K

vàotần số

Nhớ rằng khi   K 2 d2 thì K=K Max nên

K Max=

d

2 1

Nên: 2 2 2 2 2 2 4

max ( ) 2 ( )

2 )

d

Kd K

K

(1.39)

Trên hình (1-8) biểu diễn phơng trình (1.39) với các giá trị khác nhaucủa K Hình vẽ cho thấy rõ những điều vừa nói ở trên.Chú ý trờng hợp liênkết tới hạn k=d ,đờng cong có phơng trình:

4 4

2

4

2 )

K Max

(1.40)

( Hình 1-8 )

Đó là phơng trình của đờng cong cộng hởng có một cực đại khi    0

Nói chính xác hơn có 2 cực đại và 1 cực tiểu trùng nhau Điều quan trọng

đờng cong này có đỉnh bằng và thành đứng hơn so với trờng hợp mạch đơn ờng chấm chấm)

(đ-Tính chất này của mạch liên kết làm cho nó gần mạch lý tởng hơn:Trongphạm vi giải thông các dao động có biên độ nh nhau ,ngoài giải thông chúng

đều triệt tiêu ( Hình 1-9 )

Cuối cùng còn nêu lên rằng (tuy không chứng minh) trong trờng hợp này

sự liên kết tới hạn cũng là liên kết tối u nghĩa là liên kết mà trong mạch thứcấp ta thu đợc một công suất cực đại

(Hình 1-9)

2 Màn che

Trong các sơ đồ vô tuyến điện thờng gặp những liên kết cảm ứng hay liênkết điện dung có hại giữa các mạch dao động hoặc các mạch bất kỳ Để giảmliên kết có hại có thể đa các mạch có khả năng liên kết ra xa nhau nhng rõràng phơng pháp này không có lợi vì làm cho kích thớc các thiết bị vô tuyến

điện tăng lên nhiều Vì vậy cách tốt nhất là dùng phơng pháp che bằng màn

Đó là cách bảo vệ cho mạch này khỏi bị ảnh hởng của mạch khác bằngcách dùng các lá kim loại gọi là màn che ,màn che có thể khử đợc liên kếtcảm ứng cũng nh liên kết điện dung

Để khử liên kết cảm ứng ở tần số thấp ngời ta dùng các màn che bằngkim sắt non có độ từ thẩm  lớn , chẳng hạn dùng các lá thép dày độ 0,5

đến 1,5 mm Do  lớn thép có khả năng “hút” các đờng sức từ làm chochúng tập trung đóng kín trong màn mà không đi ra khỏi giới hạn của màn đ-

ợc, nghĩa là trờng không đi ra khỏi màn che

Để khử liên kết ở tần số cao ,ngời ta dùng các màn che bằng kim loạithuận từ dẫn điện tốt, chẳng hạn bằng đồng hay nhôm có bề dày độ 0,3 đến1mm

Tác dụng của các màn này là :Do hiệu ứng mặt ngoài các dòng điện xoáytập trung ở mặt ngoài nên từ trờng ngợc với từ trờng chính nên ở ngoài mànche từ trờng sẽ triệt tiêu Nhớ rằng màn che có tiêu thụ năng lợng do các dòng

điện cảm ứng chạy trong nó nên nó lám hệ số phẩm chất và làm giảm độ cảmứng vì vậy để hạn chế ảnh hởng của màn che cần đặt màn cách cuộn dây mộtkhoảng cở bằng bán kính cuộn dây

Để khử liên kết điện dung ký sinh, ta thờng dùng các màn che bằng kimloại nối đất (nối vỏ máy) Nguyên tắc tác dụng của màn này đợc minh hoạtrên màn hình (1.10)

Hai mạch L1C1 , L2C2 có liên kết điện dung ký sinh ký hiệu bằng tụ điệnliên kết C1k Dây dẫn chung của hai mạch thờng nối với vỏ máy nếu giữa cácbản 1 và 2 đặt một màn che và nối màn với vỏ máy thì dòng điện trong mạchthứ nhất sẻ đi qua tụ điện tạo thành bởi bản 1 và màn rồi quay về dây dẫnchung trở lại mạch thứ nhất chứ không đi mạch thứ 2 nghĩa là 2 mạch khôngliên kết với nhau nữa

(Hình 1-10) (Hình 1-11)

Có khi cấu khử điện chung ký sinh giữa hai cuộn dây (hình 1.11) để cho

sự liên kết thuần tuý là cảm ứng Trờng hợp này không dùng đợc màn kim loạivì nó cũng khử luôn cả liên kết cảm ứng Vì thế phải dùng màn che tỉnh điện

có dạng cái lới gồm các dây dẫn nối với nhau và một đầu nối đất Trong mànnày không thể xuất hiện dòng điện cảm ứng vì không có mạch kín ,nghĩa làkhông tạo đợc từ trờng ngợc lại

Phần II: ứng dụng

Cụ thể chúng ta sẽ xem xét ứng dụng của khung dao động trong một sốtầng của máy thu thanh

Sơ đồ khối của máy thu thanh

I Mạch vào:

1 Khái niệm mạch vào:

Mạch vào của máy thu có nhiệm vụ lựa chọn tần thu của máy thu để đa

đến đầu tiên của máy thu, mạch vào thờng là mạch cộng hởng LC mắc songsong, nếu máy thu có nhiều băng sóng, mạch vào có nhiệm vụ chuyển cácbăng sóng, ứng với các băng song khác nhau, cuộn cảm L có giá trị khácnhau, còn tụ C sẽ thay đổi trị số để thay đổi tần số trong cuộn băng sóng Tụ Cthờng dùng chung cho các băng sóng, nếu là điều chỉnh tụ C đến một vị trí cố

định nào đó thì khung cộng hởng LC sẽ có một tần số riêng xác định Giả sửtrên anten thu có suất điện động cảm ứng của một làn sóng nào đó có tần sốtrùng với tần số dao động riêng của khung cộng hởng lúc đó trở kháng củakhung cộng hởng là lớn nhất, trên hai đầu khung cộng hởng LC có điện áp làlớn nhất Điện áp này sẽ đợc đa vào tầng sau để khuyếch đại tiếp , các lànsóng có tần số khác với tần số dao động riêng của khung cộng hởng sẽ thoátxuống mát

2 Vị trí, nhiệm vụ của mạch vào:

Mạch vào là mạch nằm giữa anten và tầng đầu tiên của máy thu (tầng

đầu tiên có thể là tầng khuyếch đại cao tầng, tầng đổi tần cũng có thể là tầngtách sóng nếu dùng máy thu đơn giản)

Mạch vào có nhiệm vụ tiếp nhận tín hiệu của đài cầu thu lọc bỏ các tínhiệu của các đài khác rồi truyền dẫn tín hiệu đó sang tầng sau:

3 Một số mạch vào tiêu biểu :

a Mạch vào ghép với anten bằng điện dung:

(Hình 2-1)

Hình trên là sơ đồ mạch vào ghép với enten bằng điện dung mạch cộnghởng gồm tụ xoay chiều mắc song song với tụ bán dẩn chuẩn CT và cuộn dây

L1 Mạch vào đợc nối với anten bởi tụ ghép CGh

Tín hiệu cao tầng từ anten đợc dẫn qua tụ CGh chọn lọc đúng tần số cầnthu và đa vào tầng khuyếch đại cao tần thông qua cuộn cảm ghép L1 ,L2

Tụ CGh có tác dụng ngăn cản ảnh hởng của trở kháng anten tới mạch vào

Do CGh mắc nối tiếp với mạch cộng hởng nên hệ số truyền đạt điện áp khôngphụ thuộc vào trị số CGh

Càng lớn thì trở kháng của nó càng nhỏ và hệ số truyền đạt điện áp càngcao nhng ảnh hởng của anten đối với mạch vào càng lớn Ngợc lại CGh càngnhỏ thì trở kháng của nó càng lớn ảnh hởng của anten đối với mạch vào càng

ít nhng hệ số truyền đạt điện áp lại thấp Để dung hoà hai yếu tố trên ngời tathờng chọn CGh có trị số thích hợp đối với máy thu bán dẫn Cgh=5  đến 30pfriêng máy thu đơn giản thì Cgh=50 đến 200pF để nâng cao hệ số truyền đạtcủa mạch vào

Mạch vào ghép vào anten bằng điện dung có nhợc điểm là hệ số truyền

nên độ nhạy của máy cũng bị thay

đổi theo Độ chọn lọc của mạch vào

( Hình2-2 )

Trong đó chủ yếu là chọn lọc tần số ảnh hởng phụ thuộc vào hệ số phẩmchất của mạch cộng hởng.Do trở kháng (Z) của anten phản ánh vào mạch vàoluôn thay đổi nên hệ số phẩm chất Q của mạch cộng hởng cũng thay đổi theodẫn tới độ chọn lọc kém

Mạch vào ghép với anten bằng điện dung có nhiều nhợc điểm nhng vì kếtcấu đơn giản nên vẫn đợc sử dụng nhiều trong các máy thu hiện nay

b > Mạch vào ghép với anten bằng điện cảm

Tín hiệu cao tần từ anten qua cuộn

cảm L gh cảm ứng sang mạch cộng

hởng gồm :Tụ xoay C mắc song

song tụ C T và cuộn cảm L1 Mạch

cộng hởng sẽ chọn lọc lấy tần số cần

thu, sang tầng khuyếch đại cao tần

( Hình 2-3 )

Thông qua cuộn cảm ghép L1, L2,Lgh Hệ số truyền đạt của mạch vào

tỷ lệ thuận với hệ số phẩm chất của mạch cộng hởng LC Muốn tăng độ nhạycủa máy thu phải tăng L1 , giảm Lgh nhng hệ số điện cảm của L1 không

thể quá lớn đợc vì khi cuốn nhiều vòng dây (để tăng hệ số điện cảm ) thì ởtần số cao điện dung tạp tán giữa các vòng dây tăng lên Để giảm nhỏ điệndung tạp tán ngời ta có thể cuốn theo kiểu tổ ong nhng nh thế chiều dây quấn

sẽ dài hơn ,tổn hao trên cuộn dây L1 cũng tăng lên ,làm hệ số phẩm chấtcủa mạch cộng hởng và hệ số truyền đạt điện áp cũng giảm theo

Mặt khác độ ghép giữa cuộn L1 và cuộn Lgh ảnh hởng đến độ nhạycủa máy Nếu ghép chặt độ nhạy của máy cao nhng ảnh hởng của anten đốivới mạch vào càng lớn , dễ làm lệch tần số cộng hởng Ngợc lại nếu ghéplỏng ,độ chọn lọc tốt hơn

Nhng độ nhạy lại kém Muốn dung hoà 2 chỉ tiêu trên phải chọn độ ghépthích hợp

Mạch vào ghép với anten bằng điện cảm cũng có nhợc điểm là ở đầubăng sóng ( f Max ) hệ số truyền đạt vẫn thấp hơn ở cuối băng sóng ( f Miin )

Do đó độ nhạy trên toàn băng sóng không đợc đồng đều

( Hình 2-4) – Các đại l Hệ số truyền đạt của mạch vào ghép điện cảm

Độ chọn lọc tần số phụ thuộc vào hệ số phẩm chất Q của mạch cộng ởng ,vào độ dốc của đặc tuyến cộng hởng do đó cũng phụ thuộc vào độ ghépgiữa cuộn L1 và cuộn Lgh và trở kháng Z phản ánh của anten

h-So với mạch ghép bằng điện dung thì kiểu ghép này có độ chọn lọc caohơn, độ nhạy tơng đối đồng đều hơn Do đó mạch vào ghép điện cảm đợc sửdụng rộng rãi

c > Mạch vào ghép hỗn hợp điện cảm , điện dung

(Hình 2-5) – Các đại lSơ đồ mạch vào ghép bằng điện cảm và điện dung

đầu băng sóng ( f Max)

Do vậy ghép hỗn hợp có hệ số truyền đạt

tơng đối đồng đều trên toàn băng sóng

+ Đờng a:Ghép bằng điện dung

( Hệ số truyền đạt của mạch vào ghép hỗn hợp )

Nhận xét : Mạch vào ghép với anten theo kiểu hỗn hợp có hệ số truyền

đạt điện áp vừa lớn ,vừa đồng đều trên cả băng sóng từ f Min đến f Max Đồngthời độ chọn lọc tần số ảnh cũng tốt hơn do giảm đợc ảnh hởng của trở khánganten,nâng cao đợc hệ số phẩm chất Q của mạch cộng hởng

4 > Một số mạch thực tế khác

a: Trong một số máy thu đơn giản chất lợng không cao ,để tăng độnhạy, đơn giản mạch điện và hạ giá thành ngời ta dùng một số kiểu mạchvào sau:

- Hình 2-7a :Là mạch ghép trực từ anten đến mạch vào

- Hình 2-7b: Là mạch dùng con trợt thay đổi trị số L và điện dung tạp tángiữa các vòng dây của cuộn L để thay đổi tần số cộng hởng

- Hình 2-7c:Làmạch vào dùng tụ C cố định và cuộn cảm L biến đổi