Bài 18. Mạch xử lí tín hiệu tương tự

Nội dung lý thuyết

I. KHÁI NIỆM TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ

- Là tín hiệu có biên độ biến đổi liên tục theo thời gian.

- Tín hiệu tương tự được biểu diễn thông qua dòng điện hoặc điện áp (tín hiệu điện).

Công nghệ 12, Tín hiệu điện áp tương tự, olm
Tín hiệu điện áp tương tự.olm

- Tín hiệu tương tự có hai loại:

+ Tuần hoàn.

Công nghệ 12, đồ thị mô tả dạng tín hiệu tuần hoàn, olm
Đồ thị mô tả dạng tín hiệu tuần hoàn.olm

+ Không tuần hoàn.

Công nghệ 12, đồ thị mô tả dạng tín hiệu không tuần hoàn,olm
Đồ thị mô tả dạng tín hiệu không tuần hoàn.olm

- Tín hiệu tuần hoàn thông thường có dạng hình sin đặc trưng bởi:

+ Biên độ.

+ Tần số.

+ Góc pha.

=> Lặp lại sau mỗi chu kì.

- Ngược lại, tín hiệu không tuần hoàn không có sự lặp lại.

II. MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ

1. Mạch khuếch đại tín hiệu

- Mạch điện khuếch đại biên độ điện áp biến đổi biên độ tín hiệu lối ra lớn hơn biên độ tín hiệu lối vào.

- Mạch khuếch đại biên độ điện áp:

+ Mạch khuếch đại biên độ với phần tử khuếch đại là transistor T, điện trở R1, R2, RC, RE.

+ Biên độ Ura lớn hơn và ngược pha so với với biên độ Uvào.

+ Hệ số khuếch đại của mạch \(A=\dfrac{U_{ra}}{U_{vào}}\), trong đó:

  • Uvào là biên độ tín hiệu lối vào.

  • Ura là biên độ tín hiệu lối ra.

Công nghệ 12, sơ đồ nguyên lí mạch khuếch đại biên độ điện áp,olm
Sơ đồ mạch nguyên lí
mạch khuếch đại biên độ điện áp.olm
Công nghệ 12, dạng tín hiệu mạch khuếch đại biên độ điện áp,olm
Dạng tín hiệu mạch khuếch đại
biên độ điện áp.olm

- Các ứng dụng khuếch đại thường gặp trong thực tế như:

+ Máy tăng âm: khuếch đại biên độ của âm thanh.

+ Bộ khuếch đại tín hiệu truyền hình cáp: tăng cường tín hiệu bù đắp lại suy hao tín hiệu trong quá trình truyền đi xa qua cáp,...

2. Mạch điều chế tín hiệu

- Tín hiệu thông thường có tần số thấp nên muốn truyền đi xa, phải sử dụng sóng mang tần số có khả năng bức xạ thành sóng điện từ.

- Quá trình biến đổi biên độ sóng mang theo tín hiệu mang thông tin được gọi là điều chế biên độ.

- Mạch điều chế biên độ sử dụng transistor:

+ Tín hiệu sóng mang Uc qua:

  • Biến áp TF1.

  • Tín hiệu mang thông tin Um.

=> Đưa tới cực base của transistor.

+ Mạch cộng hưởng L3C3 tại cực collector sẽ:

  • Loại bỏ tín hiệu không cần thiết.

  • Đưa tín hiệu sóng mang có biên độ thay đổi theo Um qua biến áp TF2 tới lối ra.

Công nghệ 12, sơ đồ nguyên lí mạch điều chế biên độ, olm
Sơ đồ mạch nguyên lí điều điều chế biên độ.olm
Công nghệ 12, dạng tín hiệu mạch điều chế biên độ, olm
Dạng tín hiệu mạch điều chế biên độ.olm

- Hiện nay điều chế biên độ được sử dụng trong các lĩnh vực thông tin liên lạc như:

+ Radio AM.

+ Bộ đàm cầm tay hai chiều,...

3. Mạch giải điều chế tín hiệu

- Tín hiệu điều chế biên độ được truyền tới nơi thu.

- Tới nơi thu, mạch giải điều chế biên độ sẽ khôi phục lại tín hiệu mang thông tin ban đầu.

- Mạch giải điều chế biên độ sử dụng diode:

+ Diode D thông ở nửa chu kì dương của tín hiệu UAM.

+ Tụ C nạp tới giá trị điện áp đỉnh dương và phóng qua điện trở trở R.

=> Tạo thành tín hiệu răng cưa Um có dạng giống với tín hiệu mang thông tin ban đầu.

Công nghệ 12, sơ đồ mạch nguyên lí giải điều chế biên độ, olm
Sơ đồ mạch nguyên lí giải điều chế biên độ.olm
Công nghệ 12, dạng tín hiệu mạch giải điều chế biên độ, olm
Dạng tín hiệu mạch giải điều chế biên độ.olm