hoang_quan735
New Member
Download miễn phí Giáo trình Thiết bị thu phát
Kỹ thuật FM tần số thấp làmột cách biến đổi điệnáp sang tần số gọi
tắt làchuyển đổi V TO F. Kỹ thuật này được sử dụng khá phổ biến trong các
mạch xử lý tín hiệu truyền tải hay lưu trữ thông tin. ưu điểm của kỹ thuật này là
nhờ công nghệ chế tạo vi mạchđể có độ tuyến tính cao trong chuyển đổi V sang F.
Độ di tần có thể đạt đến giá trị cực đại. Các ứng dụng phổ biến làtrong các mạch
thu phát hồng ngoại, thông tin quang, thu phát tín hiệu điều khiển từ xa, các loại
tín hiệu số, hay lưu trữ dữ kiện, thông tin trên băng cassette. Thông thường bộ
chuyển đổi có thể kết hợp với một PLL để có độ chính xác cao vàluôn luôn có tính
thuận nghịch, nghĩa làcó thể chuyển đổi từ điện áp sang tần số vàngược lại từ F
sang V.
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
1
1
1' ωρ=+= KSCCC
CKS = CCE của Transistor ; nếu C1 ≥10 CCE thì C'≈ C1
8. Hệ số phẩm chất riêng của khung cộng h−ởng sơ cấp:
1ρ
K
o
R
Q = trong đó:
BA
td
K
R
R η−= 1
9. Tính điện trở tổn hao của cuộn sơ cấp khi không vμ có tải:
oQ
r 1ρ= vμ
1
1
Q
rr fa
ρ=+ suy ra
hay
KR
r
2
1ρ= vμ
td
fa R
rr
2
1ρ=+
10. Tính hỗ cảm :
Lfa RrM .
1
ω=
11. Tính giá trị cuộn cảm bên thứ cấp :
1
2
2
2 Lk
ML =
52
Ch−ơng 5
kỹ thuật chuyển đổi đIện áp sang tần
số vμ tần số sang đIện áp
5.1 Bộ chuyển đổi điện áp sang tần số
5.1.1 Sơ đồ khối
So sánh
điện áp
MonoStabl
RCRin
I2
C
ICC
IC nạp
xãI1
IC =I2 I1 = I2 + Vin/Rin
t1
Vin1 > Vin2 > Vin3
t1 t2
t1: I2 mở
t2: I2 tắt
fout
VC 0V
Hình 5.1
Kỹ thuật FM tần số thấp lμ một ph−ơng thức biến đổi điện áp sang tần số gọi
tắt lμ chuyển đổi V TO F. Kỹ thuật nμy đ−ợc sử dụng khá phổ biến trong các
mạch xử lý tín hiệu truyền tải hay l−u trữ thông tin. −u điểm của kỹ thuật nμy lμ
nhờ công nghệ chế tạo vi mạch để có độ tuyến tính cao trong chuyển đổi V sang F.
Độ di tần có thể đạt đến giá trị cực đại. Các ứng dụng phổ biến lμ trong các mạch
thu phát hồng ngoại, thông tin quang, thu phát tín hiệu điều khiển từ xa, các loại
53
tín hiệu số, hay l−u trữ dữ kiện, thông tin trên băng cassette. Thông th−ờng bộ
chuyển đổi có thể kết hợp với một PLL để có độ chính xác cao vμ luôn luôn có tính
thuận nghịch, nghĩa lμ có thể chuyển đổi từ điện áp sang tần số vμ ng−ợc lại từ F
sang V.
5.1.2 Hoạt động của mạch
Bộ chuyển đổi V sang F th−ờng có 3 khối:
- Mạch tích phân kết hợp với nguồn dòng I2.
- Mạch so sánh điện áp để phát hiện mức điện áp đầu ra của bộ tích phân.
- Mạch monostable nhằm tạo xung ở đầu ra mμ mức cao có thời gian t1 không đổi
(quyết định bởi mạch RC của Monostable).
Trong thời gian t1, xung ở đầu ra có mức 1 (mức cao). Nó đ−ợc đ−a trở về mở
nguồn dòng để tạo ra dòng không đổi I2. Dòng I2 chia lμm 2 phần: I2 = IC+I1, trong
đó IC lμ dòng nạp cho tụ C của mạch tích phân lμm cho điện áp trên tụ (tức lμ
điện áp ở đầu ra của bộ tích phân) có độ dốc âm nh− hình vẽ. Còn dòng I1 thì
chạy qua Rin. Bộ so sánh điện áp sẽ so sánh mức điện áp trên đầu ra bộ tích phân
vμ giá trị 0 (masse) để tạo 1 xung kích mở mạch Monostable.
Trong thời gian t2, điện áp trên đầu ra của mạch Monostable bằng 0 lμm
đóng (khóa) nguồn I2. Tụ C sẽ phóng điện qua Rin bằng dòng I1. Năng l−ợng nạp
cho tụ C trong thời gian t1 sẽ đ−ợc phóng hết trong thời gian t2. ở cuối thời điểm
của t2, mạch so sánh tạo ra 1 xung kích mở mạch Monostable để tạo xung đầu ra
mạch Monostable có độ rộng t1
Gọi T =t1 + t2 lμ chu kỳ hoạt động của mạch. T phụ thuộc vμo vin, I2, Rin vμ C.
5.1.3 Thiết lập quan hệ giữa vin vμ fout
Trong thời gian t1: tụ nạp điện bằng dòng IC
in
in
C R
vIIII +=−= 212 với
in
in
R
vI −=1
Điện tích nạp cho tụ:
54
121121 )()(. tR
vItIItIq
in
in
CC +=−==Δ (1)
Trong thời gian t2: dòng I2 = 0, tụ C sẽ xả điện bằng dòng cố định I1= (-vin/Rin).
Điện tích do tụ xả:
221. tR
vtIq
in
in
C −==Δ (2)
Điện tích nạp vμ xả trên tụ bằng nhau nên từ (1) vμ (2) ta suy ra:
1
2
21
212
t.
v
RIttT
t
R
vt)
R
vI(
in
in
in
in
in
in
−=+=→
−=+
Vậy:
12
1
tRI
v
T
f
in
in
out −== (3)
Từ (3) suy ra: fout tỷ lệ với vin với điều kiện I1<< I2
C: không xuất hiện trong biểu thức do đó C không câng phải lμ loại có độ
chính xác cao lắm.
12 tRI
v
f
in
in
out =
5.2 Một số vi mạch chuyển đổi V sang F
5.2.1 Khảo sát IC RC 4151
1
2
3
4
5
6
7
8
RC4151
R0
6.8K
R 0
RL
47K
Vlogic
f0
C0
.01
R4 12K
R5
5K
RS
R3
100K
R2 47K
CB 1μF
R1
100K
.1
C2 .1
Vin
55
Loại IC nμy đ−ợc sử dụng rất rộng rãi trong các mạch tiêu biểu vμ tần số ngõ
ra đạt đến 10KHz.
Hoạt động của mạch vμ các tham số:
Nguồn dòng I2 đ−ợc mở trong thời gian t1. Dòng nμy sẽ nạp qua tụ C0. CB
tham gia vμo mạch tích phân. Độ phi tuyến của quá trình chuyển đổi V sang F lμ
1%.
I2 có giá trị danh định lμ 135 μA.
Rs để điều chỉnh tầm hoạt động cực đại. Hình 5.2
R0: nối tiếp với một điện trở nhằm điều chỉnh thời gian t1, R0 phải nằm trong dãy
điện trở sau đây: (R0 + R0 ): 0,8KΩ ữ680KΩ
C0: 1000pF ữ 1μF
t1= 1,1R0C0 (thời gian tồn tại xung Monostable)
I2 = 1,9/RS , (RS = R4+R5) VCC = 8 ữ 22V
Pttmax= 500 mW Vin = 0,2Vữ +VCC
112 tRI
vf inout =
Các điện trở phải dùng loại chính xác cao có sai số: (0,5 ữ 1)% . Các tụ đ−ợc
dùng lμ loại Mylar hay mica. Nguồn cung cấp phải lấy từ nguồn ổn áp chất l−ợng
cao. IC nμy có ngõ ra cực thu hở. Muốn biên độ tín hiệu ra bằng bao nhiêu ta thiết
kế chọn Vlogic thích hợp bằng cách thay đổi RL.
5.2.2 Khảo sát IC VF-9400
12
3
4
5
6 8
9
12
VF-9400
11 14
10
+5V
.1
4.7K
4.7K
Cin
7
CBREF
9.09K
250K
R1500K R210K
fBout B/2
fout
VBin
56
Đặc điểm:
- Hoạt động với nguồn cung cấp ±5V
- Ngõ vμo lμ một OPAMP dùng kỹ thuật MOSFET hoạt động nh− một bộ tích
phân.
- VF 9400 đ−ợc thiết kế sao cho dòng điện vμo Iin: (0 ữ 10)μA
- Điện trở bên ngoμi 250K, 9.09K ấn định tầm hoạt động với dòng điện vμo định
mức thích hợp với vin nμo đó. Ta có thể thực hiện các tầm điện áp khác nhau bằng
cách chỉnh biến trở đẻ mỗi tầm thay đổi một Rin.
- Tụ CREF (Reference) ảnh h−ởng trực tiếp đến đặc tính chuyển mạch do đó phải
có độ ổn định cao, hệ số nhiệt độ thấp vμ độ hấp thu môi tr−ờng thấp.
- Tụ Cin đ−ợc chọn từ (3 ữ 10)CREF.
- Chân 7 nối trực tiếp đến nguồn 5V để tạo nên điện áp chuẩn vì vậy điện áp
cung cấp phải có độ chính xác vμ ổn định cao.
- Ngõ ra lμ dạng cực thu hở với BJT bên trong lμ loại NPN với hai ngõ ra lμ fout vμ
fout/2.
- Điện áp cung cấp giữa chân 14 vμ 4 không đ−ợc v−ợt quá 18V.
5.2.3 Khảo sát IC AD537
13
1
14
11
12
9
AD 537
10
+15
Vlogic
fBout
5K
.01
1000p
C
57
- IC chuyển đổi AD 537 lμ một dạng xuất hiện khá phổ biến trong điện tử công
nghiệp, nó đ−ợc thiết kế từ một mạch dao động đa hμi ghép cực phát, đ−ợc điều
chỉnh bằng nguồn dòng.
- Thuận lợi của nó lμ fout có dạng xung vuông rất lý t−ởng độ phi tuyến lμ 0,05%
trên toμn bộ tầm hoạt động.
- foutmax = 100KHz.
- Rin vμ C7 quyết định tầm điện áp nhập cần chuyển đổi.
- AD 537 tiêu thụ dòng tối đa 200 mA.
- Hai chân 6, 7 (không dùng trong mạch) đ−ợc sử dụng với mục đích đo nhiệt độ
trong đó chân 7 phải đ−ợc nối đến nguồn điện áp chuẩn 1V.
- Chân 6 lμ nguồn điện áp đ−ợc lấy từ bộ cảm biến nhiệt độ. Lúc đó ngõ ra sẽ có
điện áp tuyến tính theo nhiệt độ với chân 6 nhận điện áp có đặc tính 1mV/10K
- 2K lμ biến trở loại POT-LIN.
5.3 Bộ chuyển đổi F → V
1. Hầu hết các IC chuyển đổi V→ F đều có tính thuận nghịch, tùy theo mỗi IC,
dạng biến đổi nμy khác nhau.
RC
Mạch sửa
dạng
MonoStabl
in
I2
Rf
f
t1
C
Vout
Hình 5.5
58
*Mạch sửa dạng: nhằm tạo ra dạng sóng thích hợp để điều khiển mạch đơn ổn.
Điện áp đầu ra sẽ tỷ lệ với tần số đầu vμo fin, điện trở Rf nguồn dòng I2 vμ thòi
gian t1.
*Mạch đơn ổn (Monostable): Nhằm tạo ra xun...