Giáo trình Điện từ trường - Chương 3: Điều chế

44

CHÆÅNG 3

ÂIÃU CHÃ

3.1. Âënh nghéa

Âiãu chã la qua trçnh ghi tin tæc vao 1 dao âäng cao tán âã chuyãn âi xa nhå

biãn âäi mät thäng sä nao âo (vê du : biãn âä, tán sä, goc pha, âä räng xung...)

Tin tæc goi la tên hiãu âiãu chã, dao âäng cao tán goi la tai tin. Dao âäng cao

tán mang tin tæc goi la dao âäng cao tán âa âiãu chã.

Co 2 loai âiãu chã; âiãu biãn va âiãu tán (gäm âiãu tán va âiãu pha).

3.2. Âiãu biãn

• Âiãu biãn la qua trçnh lam cho biãn âä tai tin biãn âäi theo tin tæc.

Gia sæ tin tæc V_sva tai tin V_tâãu la dao âäng âiãu hoa:

v_S= V_Scosω_St va v_t= V_tcosω_tt

Do âo tên hiãu âiãu biãn:

våi ω_t>> ω_S

V_âb= (V_t+ V_scosω_st ) cosω_tt

= V_t(1 + mcosω_st) cosω_tt

(1)

m

→ V_db= V_t.cosω_tt + V_t.cos(ω_t+ω_s)t + V_tcos(ω_t+ω_s)t

2

V_âb

t

Hçnh 3.1. Âä thë thåi gian tên hiãu âiãu biãn

V_t

V_âb

1/2 mV_t

ω

ω_t- ω_s

ω_tω_t+ ω_s

Hçnh 3.2 Phä tên hiãu âiãu biãn

45

Phä cua tên hiãu âiãu biãn co dang nhæ hçnh 3.2.

Khi tên hiãu âiãu chã co phä biãn thiãn tæ ω_{S min}÷ω_{S max}thç phä cua tên hiãu âiãu biãn

co dang nhæ hçnh 3.3

V_âb

V_t

ω_t- ω_smax

ω_t- ω_smin

ω_tω_t+ ω_sminω_t+ ω_smax

ω

Hçnh 3.3 Phä tên hiãu âiãu biãn

• Quan hã nàng læång trong âiãu biãn:

Cäng suát tai tin la cäng suát bçnh quán trong 1 chu ky cua tai tin:

V_h²_d

V_t²

T

1 1

.

P = I_h²_dR =

=

V_t².sin²ωdt =

~t

∫

0

R

R T

2R

V_t²

=> P_~t~

2

m.V

V_t²

1

m²

Tæång tæ: P ~ ( ^t)²= m².

=

.P

~t

~bt

2

4

2

4

Cäng suát cua tên hiãu âa âiãu chã biãn la cäng suát bçnh quán trong mät chu ky cua

tên hiãu âiãu chã:

m²

P

= P + 2P = P (1+

)

~db

~t

~bt

~t

2

m cang lån thç P_~âbcang lån

3P_~t

1

4

Khi m = 1 → P_~db

=

va

→ P

=

P

~t

~bt

2

Tæ biãu thæc (1) suy ra:

V_âbmax= V_t(1+m)

1

Do âo

P_~max~ (1+ m)²V_t²

2

• Cac chè tiãu cå ban cua dao âäng âa âiãu biãn

3.2.1 Hã sä meo phi tuyãn

46

I²(ω_t± 2ω_s) + I²(ω_t± 3ω_s) + ...

I(ω_t± ω_s)

I_t

K =

A

I (ω_t± nω_S) (n ≥ 2 ): Biãn âä dong âiãn æng

våi hai bác cao cua tên hiãu âiãu chã.

I (ω_t± ω_S) : Biãn âä cac thanh phán biãn tán

Trong âo: I_t: biãn âä tên hiãu ra

V_S: gia trë tæc thåi cua tên hiãu vao

A : gia trë cæc âai

B

V

Hçnh 3.4. Âàc tênh âiãu chã ténh

B : tai tin chæa âiãu chã

Âæång âàc tuyãn thæc khäng thàng tao ra cac hai bác cao khäng mong muän.

Trong âo âang læu y nhát la cac hai (ω_t± 2ω_S) co thã lot vao cac biãn tán ma khäng

thã loc âæåc. Âã giam K thç phai han chã pham vi lam viãc cua bä âiãu chã trong âëa

thàng cua âàc tuyãn. Luc âo luäc phai giam hã sä âiãu chã m.

3.2.2 Hã sä meo tán sä

m

Goi : m_o: hã sä âiãu chã lån nhát

m : Hã sä âiãu chã tai tán sä âang xet.

Hã sä meo tán sä âæåc xac âënh theo biãu thæc :

m₀

m

m_o

m

M =

Hoàc M_dB= 20logM

Âã âanh gia âä meo tán sä nay, ngæåi ta càn

cæ vao âàc tuyãn biãn âä va tán sä:

m = f(F_s)

F_s

Hçnh 3.5. Âàc tênh biãn âä tán sä

V_s= cte

• Phæång phap tênh toan mach âiãu biãn :

Hai nguyãn tàc xáy dæng mach âiãu biãn :

- Dung phán tæ phi tuyãn cäng tai tin va tên hiãu âiãu chã trãn âàc tuyãn cua

phán tæ phi tuyãn âo.

- Dung phán tæ tuyãn tênh co tham sä âiãu khiãn âæåc. Nhán tai tin va tên hiãu

âiãu chã nhå phán tæ tuyãn tênh âo.

3.2.3 Âiãu biãn dung phán tæ phi tuyãn

47

Phán tæ phi tuyãn âæåc dung âã âiãu biãn co thã la âen âiãn tæ, ban dán, cac

âen co khê, cuäc cam co loi sàt hoàc âiãn trå co trë sä biãn âäi theo âiãn ap âàt vao.

Tuy thuäc vao âiãm lam viãc âæåc chon trãn âàc tuyãn phi tuyãn, ham sä âàc træng

cua phán tæ phi tuyãn co thã biãu diãn gán âung theo chuäi Taylo khi chã âä lam viãc

cua mach la chã âä A (θ = 180^o) hoàc phán têch theo chuäi Fourrier khi chã âä lam

viãc cua mach co goc càt θ < 180^o( chã âä AB, B, C)

D

♠ Træång håp 1: ÂIÃU BIÃN Å CHÃ ÂÄ A

θ = 180^o

V_t

R_t

Mach lam viãc å chã âä A nãu thoa man âiãu kiãn:

C_S

V_t+ V_s< E_o

(*)

+

Khai triãn dong i_Dtheo chuäi Taylor:

E_O

i_D= a₁v_D+ a₂v_D²+ a₃v_D³

(1)

V_s

Våi v_D: âiãn ap trãn Diode D va trãn tai R_t

Hçnh 3.6. Mach âiãu chã dung Diode

Våi:

v_D= E_o+ V_tcosω_tt + V_scosω_st

ω_S

2ω_S

i_D

3ω_S

ω - 3ω_S

^tω - 2ω_S

^tω - ω_S

t

ω_t

ω + ω_S

ω + ^t2ω_S

v_D

t

E₀

v_D

ω +^t3ω_S

t

2ω_t- 2ω_S

2ω_t- ω_S

2ω_t

2ω + ω_S

2ω + ^t2ω_S

t

Hçnh 3.7. Âàc tuyãn cua diode va âä thë

thåi gian cua tên hiãu vao ra

Hçnh 3.8. Phä tên hiãu âiãu biãn

khi lam viãc å chã âä A

48

Thay u_Dvao biãu thæc (1) ta nhán âæåc :

i_D= a₁(E₀+ V_tcosω_tt + V_scosω_st) + a₂(E₀+ V_tcosω_tt + V_scosω_st)²+

+ a₃( E₀+ V_tcosω_tt + V_scosω_st )³+.....

(2)

Khai triãn (2) va bo qua cac sä hang bác cao n ≥ 4 se co kãt qua ma phä cua no

âæåc biãu diãn nhæ hçnh 3.8.

Khi a₃= a ₄= a₅=.....a_2n+1= 0 (n = 1,2,3) nghéa la âæång âàc tênh cua phán tæ phi

tuyãn la 1 âæång cong bác 2 thç tên hiãu âiãu biãn khäng bë meo phi tuyãn.

Âã thoa man âiãu kiãn (*) mach lam viãc chã âä A thç m phai nho va han chã cäng

suát ra. Chênh vç váy ma ngæåi ta rát êt khi dung âiãu biãn chã âä A.

♠ Træång håp 2: ÂIÃU BIÃN CHÃ ÂÄ AB, B hoàc C θ < 180^o

Khi θ < 180^o, nãu biãn âä âiãn ap âàc vao diode âu lån thç co thã coi âàc tuyãn cua

no la mät âæång gáp khuc.

Phæång trçnh biãu diãn âàc tuyãn cua diode luc âo :

i_D= 0 khi V_D≤ 0

SV_Dkhi v_D> 0

Chon âiãm lam viãc ban âáu trong khu tàt cua Diode (chã âä C).

i_Di_D

S : Hä dán cua âàc tuyãn

v_D

E_o

ωt

D

V_t

R_t

C_S

+

E_O

ωt

V_s

Hçnh 3.10. Âàc tuyãn cua diode va âä thë

cua tên hiãu vao ra khi lam viãc å chã âä C

Hçnh 3.9. Mach âiãu chã dung Diode

49

Dong qua diode la 1 day xung hçnh sine, nãn co thã biãu diãn i_Dtheo chuäi

Fourier nhæ sau :

i_D= I₀+ i₁+ i₂+ i_n+

= I_o+ I₁cosω_tt + I₂cos2ω_tt + I₃cos3ω_tt + .......+ I_ncosnω_tt

I₀: thanh phán dong âiãn mät chiãu.

(1)

I₁: biãn âä thanh phán dong âiãn cå ban âäi våi tai tin

I₂, I₃.....I_n: biãn âä thanh phán dong âiãn bác cao âäi våi tai tin

I₀, I₁I₃.....I_n: âæåc tênh toan theo biãu thæc cua chuäi Fourrier :

1

I₀=

I₁=

^θi_D.dω_tt

∫

c

π

2

^θi_D.cosω_tt.dω_tt

∫

c

(2)

π

.....................

^θi_Dcosnω_tt.dω_tt

2

I_n=

∫

c

π

Theo biãu thæc (*) ta co thã viãt :

i_D= S.v_D= S( -E₀+ V_Scosω_st + V_tcosω_tt )

Khi ω_tt = θ thç i_D= 0 :

0 = S.v_D= S( -E₀+ V_Scosω_st + V_tcosθ )

Láy (3) - (4) =>

(3)

(4)

i_D= SV_t( cosω_tt − cosθ)

2

I₁=

^θSV_t( cosω_tt − cosθ).cosω_tt. dω_tt

∫

o

π

2 ^θ

1+ cos2ω t

⎡

⎤

t

=

SV_t.

− cosθ.cosω_tt dω_tt

∫

⎢

⎣

⎥

⎦

π

2

0

(5)

⎛

⎞

2SV_t1

sin 2ω_tt ^θ

⎜

⎟

⎠

θ +

− cosθ.sinω_tt ^θ

0

⎜

π

2

4

0

⎝

2SV_t1

1

SV_t

1

=

( θ − sin 2θ) =

(θ − sin 2θ)

π

2

4

π

2

SV_t

1

i₁=

(θ − sin 2θ)cosω_tt (6)

π

2

− E_o+V_s.cosω_st E_o−V_s.cosω_st

Å âáy θ âæåc xac âënh tæ biãu thæc (4) : cosθ =

=

(7)

V_t

Tæ biãu thæc (6) va (7) biãn âä cua thanh phán dong âiãn cå ban biãn thiãn theo

tên hiãu âiãu chã (V_s).

50

3.2.4 Âiãu biãn dung phán tæ tuyãn tênh co tham sä thay âäi

Âáy la qua trçnh nhán tên hiãu dung bä nhán tæång tæ

E₀

V_S(t)

~

=

V_âb

K = 1

~

V_t(t)

Hçnh 3.11. Mach âiãu biãn dung phán tæ tuyãn tênh

v_âb= (E_o+ V_S.cosω_st) . V_t.cosω_tt

V_t.V_s

2

V_t.V_s

v_âb= E_oV_t.cosω_tt +

cos (ω_t+ ω_s) t +

cos (ω_t- ω_s) t

2

• Cac mach âiãu biãn cu thã :

a. Âiãu biãn cán bàng dung diode

i₁

D₁

i = i₁- i₂

C_b

v_S

v_dB

i₂

D₂

C_b

E_O

v_t

Hçnh 3.12. Mach âiãu chã cán bàng dung diode

Âiãn ap âàt lãn D_1,D₂:

v = V cosω t + V .cosω t

v₂= −V_Scosω_st + V_t.cosω_tt

⎧

⎨

⎩

1

S

s

t

(1)

Dong âiãn qua diode âæåc biãu diãn theo chuäi Taylo :

2

1

3

3 1

⎧

i = a + a v + a v + a v +...

⎪

1

o

1

2

(2)

(3)

⎨

2

3

⎪

i₂= a_o+ a₁v₂+ a₂v₂+ a₃v₂+...

⎩

Dong âiãn ra : i = i₁- i₂

Thay (1), (2) vao (3) va chè láy 4 vã âáu ta nhán âæåc biãu thæc dong âiãn ra :

51

i = A cos ω_st + B cos 3ω_st + C [cos (ω_t+ ω_s) t + cos (ω_t- ω_s) t]

+ D [cos (2ω_t+ ω_s) t + cos (2ω_t- ω_s) t]

(4)

V_S²

⎧

⎛

⎞

⎟

⎠

2

⎜

A = V 2a + 3a V + a

⎪

⎨

S

1

3

t

3

⎜

2

⎝

Trong âo :

a₃V_S²

V_t

⎪

B =

,

C = 2a₂V_S.V_t, D = 3a₃.V_S.

⎪

⎩

2

ω_t- ω_sω_t+ ω_s

2ω_t- ω_s2ω_t+ ω_s

ω_t+ 3ω_s

ω_t- 3ω_s

ω_s

3ω_s

ω_t

2ω_t

Hçnh 3.13. Phä tên hiãu âiãu biãn cán bàng

b. Mach âiãu biãn cán bàng dung 2BJT

V_CC

v_t

V_S

v_db

Hçnh 3.14. Mach âiãu biãn cán bàng dung 2 BJT

Kãt qua cung tæång tæ nhæ træång håp trãn.

c. Mach âiãu chã vong

D₁

D₃

C_b

v_S

v_db

D₄

D₂

D

~

V_t

Hçnh 3.15. Mach âiãu chã vong

52

Goi : i_Ila dong âiãn ra cua mach âiãu chã cán bàng gäm D₁, D₂

i_IIla dong âiãn ra cua mach âiãu chã cán bàng gäm D₃, D₄

ω_t- ω_sω_t+ ω_s

ω_t

Hçnh 3.16. Phä tên hiãu âiãu chã cán vong

Theo cäng thæc (4) å muc trãn (âiãu biãn cán bàng dung diode) ta co âæåc

biãu thæc tênh i_I:

i_I= A cosω_st + B cos 3ω_st + C [cos (ω_t+ ω_s) t + cos (ω_t- ω_s) t]

+ D [cos (2ω_t+ ω_s) t + cos (2ω_t- ω_s) t] (*)

Ta co :

i_II= i_D3- i_D4

i _D3= a _o+ a₁v ₃+ a ₂v ₃²+ a ₃v ₃³+ ...

i _D4= a _o+ a₁v ₄+ a ₂v ²₄+ a ₃v ³₄+ ...

(1)

Trong âo :

(2)

Våi v₃, v₄la âiãn ap âàt lãn D₃, D₄va âæåc xac âënh nhæ sau :

v ₃= −V_tcos ω _tt − V_scos ω_st

(3)

v ₄= −V_tcos ω _tt + V_scos ω_st

Thay (3) vao (2) va sau âo thay vao (1), âäng thåi láy 4 vã âáu ta âæåc kãt qua :

i_II= - A cosω_st - B cos 3ω_st + C [cos (ω_t+ ω_s) t + cos (ω_t- ω_s) t]

- D [cos (2ω_t+ ω_s) t + cos (2ω_t- ω_s) t]

⇒ i_dB= i_I+ i_II= 2C [cos (ω_t+ ω_s) t + cos (ω_t- ω_s) t]

(4)

Váy : mach âiãu chã vong co thã khæ âæåc cac ham bác le cua ω_sva cac biãn tán

cua 2ω_st, do âo meo phi tuyãn rát nho.

3.3. Âiãu chã âån biãn

3.3.1. Khai niãm

Phä tên hiãu âa âiãu biãn gäm tai tán va hai dai biãn tán, trong âo chè co cac biãn

tán mang tin tæc. Vç hai dai biãn tán mang tin tæc nhæ nhau (vã biãn âä va tán sä) nãn

chè cán truyãn âi mät biãn tán la âu thäng tin vã tin tæc, con tai tán thç âæåc nen træåc

khi truyãn âi. Qua trçnh âo goi la âiãu chã âån biãn.

Æu âiãm cua âiãu chã dån biãn so våi âiãu chã hai biãn :

- Âä räng dai tán giam âi mät næa.

53

- Cäng suát phat xa yãu cáu tháp hån våi cung mät cæ ly thäng tin.

- Tap ám âáu thu giam do dai tán cua tên hiãu hep hån,

m

Biãu thæc cua âiãu chã âån biãn :V_âb(t) = V_t. . cos (ω_t+ ω_s) t

2

V_s

m : hã sä nen tai tin,

m =

, m co thã nhán gia trë tæ 0 → ∞

V_t

3.3.2. Cac phæång phap âiãu chã âån biãn

3.3.2.1. Âiãu chã theo phæång phap loc

f_t2± (f_t1+ f_S)

f_t2+ f_t1+ f_S

v_S(t)

f_t1+ f_S

f_t1± f_S

LOC2

ÂCCB1

LOC1

ÂCCB1

f_t1

f_t2

Dao âäng

Hçnh 3.17. Så âä khäi mach âiãu chã theo phæång phap loc

Âàt :

∆f_s= f_{s max}- f_{s min}

f_t1: tán sä cua tai tán thæ nhát

f_t1: tán sä cua tai tán thæ hai

f_{s maî}− f_{s min}

∆f_s

f_t

x =

=

: hã sä loc cua bä loc.

f_t

Trong så âä khäi trãn âáy, træåc tiãn ta dung mät tán sä dao âäng f_t1kha nho so

våi dai tán yãu cáu f_t2âã tiãn hanh âiãu chã cán bàng tên hiãu vao V_s(t). Luc âo hã sä

loc tàng lãn âã co thã loc bo âæåc mät biãn tán dã dang. Trãn âáu ra bä loc thæ nhát se

nhán âæåc mät tên hiãu cco dai phä bàng dai phä cua tên hiãu vao.

∆f_s= f_{s max}- f_{s min}, nhæng dëch mät læång bàng f_t1trãn thang tán sä, sau âo âæa âãn

bä âiãu chã cán bàng thæ hai ma trãn âáu ra cua no la tên hiãu phä gäm hai biãn tán

cach nhau mät khoang ∆f ‘ = 2 (f_t1+ f_{s min}) sao cho viãc loc láy mät dai biãn tán nhå bä

loc thæ hai thæc hiãn mät cach dã dang.

3.3.2.2. Âiãu chã âån biãn theo phæång phap quay pha

Tên hiãu ra cua 2 bä âiãu chã cán bàng:

1

V_CB1= V_CBcosω_st cosω_tt = V_CB[cos (ω_t+ ω_s) t + cos (ω_t- ω_s) t]

2

1

V

_CB2= V_CBsinω_st sinω_tt = V_CB[- cos (ω_t+ ω_s) t + cos (ω_t- ω_s) t]

2

54

v_CB2

Cáu Diode

ÂCCB1

0⁰

v_S

MACH

90⁰

V_DB

MACH

ÂIÃN

v_CB2

TÄNG

HOÀC

HIÃU

0⁰

Cáu Diode

ÂCCB2

v_t

90⁰

Hçnh 3.18. Så âä mach âiãu chã âån biãn theo phæång phap pha

Hiãu hai âiãn ap ta se co biãn tán trãn :

⇒ V_DB= V_CB1- V_CB2= V_CBcos (ω_t+ ω_s) t

Täng hai âiãn ap ta se co biãn tán dæåi :

⇒ V_DB= V_CB1+ V_CB2= V_CBcos (ω_t- ω_s) t

3.4 Âiãu tán va âiãu pha

3.4.1. Quan hã giæa âiãu tán va âiãu pha

dϕ

ω =

(1)

dt

Våi tai tin la dao âäng âiãu hoa :

V(t) = V_t. cos (ω_tt + ϕ_o) = V_t. cos ϕ (t)

(2)

(3)

Tæ (1) rut ra :

t

ϕ (t) = ω(t).dt + ϕ(t)

∫

o

Thay (3) vao (2), ta âæåc :

v(t) = V_t. cos [ ^tω(t).dt + ϕ(t) ]

(4)

∫

o

Gia thiãt tên hiãu âiãu chã la tên hiãu âån ám :

v_s= V_scos ω_tt

(5)

(6)

Khi âiãu tán va âiãu pha thç ω (t) va ϕ (t) âæåc xac âënh theo cac biãu thæc :

ω (t) = ω_t+ K_âtV_scos ω_tt

55

ϕ (t) = ϕ_o+ K_âfV_scos ω_tt

ω_t: tán sä trung tám cua tên hiãu âiãu tán.

K_ât.V_s= ∆ω_m: læång di tán cæc âai

K_âf.V_s= ∆ϕ_m: læång di pha cæc âai

ω(t) = ω_t+ ∆ω_mcos ω_tt

(7)

(8)

(9)

ϕ (t) = ϕ_o+ ∆ϕ_mcos ω_tt

Khi âiãu tán thç goc pha âáu khäng âäi, do âo ϕ(t) = ϕ_o.

Thay (8), (9) vao (4) va têch phán lãn, ta nhán âæåc :

∆ω_m

ω_s

v_ât(t) = V_t. cos (ω_tt +

sin ω_tt + ϕ_o)

(10)

(11)

Tæång tæ thay ϕ (t) trong (9) vao (4) va cho ω = ω_t= cte ta co :

v_âf(t) = V_t.cos (ω_tt ₊∆ϕ_mcosω_tt + ϕ_o)

Læång di pha âat âæåc khi âiãu pha : ∆ϕ = ∆ϕ_mcosω_tt

Tæång tæ våi læång di tán :

d∆ϕ

dt

∆ω =

= ∆ϕ_mω_s.sin ω_st

Læång di tán cæc âai âat âæåc khi âiãu pha :

∆ω_m= ω_s. ∆ϕ_m= ω_s.K_âf.V_s

(12)

(13)

Læång di tán cæc âai âat âæåc khi âiãu tán :

∆ω_m= K_ât.V_s

Tæ (12) va (13) ta tháy ràng : âiãm khac nhau cå ban giæa âiãu tán va âiãu pha la:

- Læång di tán khi âiãu pha tè lã våi V_sva ω_s

- Læång di tán khi âiãu tán tè lã våi V_sma thäi.

Tæ âo ta co thã láp âæåc hai så âä khäi minh hoa qua trçnh âiãu tán va âiãu pha :

T/h âiãu tán

T/h âiãu pha

Têch phán

Âiãu pha

Âiãu tán

v_S

Âao ham

Hçnh 3.19. Så âä khäi qua trçnh âiãu pha va âiãu tán

56

3.4.2. Phä cua dao âäng âa âiãu tán va âiãu pha

∆ϕ_m

ω_s

Trong biãu thæc (10), cho ϕ_o= 0, âàt

= M_fgoi la hã sä âiãu tán, ta se co

biãu thæc âiãu tán :

Tæång tæ, ta co biãu thæc cua dao âäng âa âiãu pha :

v_âf= V_tcos [ω_tt + M. cos ω_tt]

v_ât= V_tcos [ω_tt + M_f.sin ω_tt]

(14)

(15)

Trong âo : M = ∆ϕ_m

Thäng thæång tên hiãu âiãu chã la tên hiãu bát ky gäm nhiãu thanh phán tán sä.

Luc âo tên hiãu âiãu chã tán sä va âiãu chã pha co thã biãu diãn täng quat theo biãu

m

thæc :

V_dt= V_tcos [ω_tt +

∆M cos(ω + ϕ ) ]

∑

i

Sit

i

i=1

m

Phä cua tên hiãu âiãu tán gäm co tát ca cac thanh phán tán sä tä håp : ω_t+ µ ω

∑

i

Si

i=1

Våi µ_ila mät sä nguyãn hæu tè; - ∞ ≤ µ_i≤ ∞

3.4.3 Mach âiãu tán va âiãu pha

3.4.3.1 Âiãu tán dung diode biãn dung

C_V

C1

RFC

+

R1

C2

L

Rv

V

Cv

V_V

Hçnh 3.20. Mach âiãu tán dung Diode biãn dung va âàc tuyãn cua C_V

L, C_vtao thanh khung cäng hæång dao âäng cua mät mach dao âäng

C₁: tu ngàn DC

C₂: tu thoat cao tán âã än âënh phán cæc cho C_v

RFC : cuän can cao tán

R₁: trå ngàn cach giæa mach cäng hæång va nguän cung cáp khi R_vthay âäi →

1

V_PCthay âäi → C_Vthay âäi theo lam cho tán sä cäng hæång riãng f =

cua

2π LC_V

khung cäng hæång LC_Vthay âäi, dán âãn qua trçnh âiãu tán.

57

3.4.3.2 Âiãu pha theo Amstrong

→

v_âb1

ÂB1

v_âb1

mV_t2

→

v

V_t2

v_S

Täng

v_âb2

Di

ÂB2

pha 90⁰

mV_t1

V_t1

→

v_âb2

Hçnh 3.21. Mach âiãu pha theo Amstrong va âä thë vectå cua tên hiãu

Tai tin tæ thach anh âæa âãn bä âiãu biãn 1 (ÂB1) va âiãu biãn 2 (ÂB2) lãch pha

90^o, con tên hiãu âiãu chã v_sâæa âãn hai mach âiãu biãn ngæåc pha. Âiãn ap ra trãn hai

bä âiãu pha :

v_âb1= V_t1(1 + m cos ω_st) cos ω_tt

V_t1cosω_tt − mV_t1[cos(ω_t+ ω_s)t + cos(ω_t+ ω_s)t]

=

2

v_âb2= V_t2(1 - m cos ω_st) sinω_tt

V_t2sin ω_tt − mV_t2[sin(ω_t+ ω_s)t + sin(ω_t+ ω_s)t]

=

2

→

Âä thë vec tå cua tên hiãu V_db1va V_db2va vec tå täng cua chung V= V_db1+ V_db2

la mät dao âäng âæåc âiãu chã pha va biãn âä. Âiãu biãn å âáy la âiãu biãn ky sinh.

Âã han chã âiãu biãn ky sinh → chon ∆ϕ nho (∆ϕ < 0,35)

3.4.3.3 Âiãu tán dung Transistor âiãn khang

Phán tæ âiãn khang : dung têch hoàc cam tênh co trë sä biãn thiãn theo âiãn ap âiãu chã

âàt trãn no âæåc màc song song våi hã dao âäng cua bä dao âäng lam cho tán sä dao

âäng thay âäi theo tên hiãu âiãu chã. Phán tæ âiãn khang âæåc thæc hiãn nhå mät mach

di pha trong mach häi tiãp cua BJT. Co 4 cach màc phán tæ âiãn khang nhæ hçnh ve.

58

Cach màc Så âä nguyãn ly

mach

Tham sä tæång

âæång

Âä thë vec tå

Trë sä âiãn khang

_

V_R

I

_

R

_

Mach

phán ap

RC

V

I

RC

L_td=

S

V_C

V

Z = j.ω

S

C

_

I

_

R

_

Mach

phán ap

RL

_

R

ωLS

LS

R

V

I

Z = - j.

C_td=

V_L

_

L

V_R

_

I

V_R

I

_

C

Mach

phán ap

CR

V

1

V_C

V

Z = - j.

C_td= RCS

ω`RCS

R

_

I

L

_

Mach

phán ap

LR

_ _

L

RS

L

RS

V

_

Z = jω.

L_td=

V_L

V

I

_

V_R

R

Våi mach phán ap RC ta tênh âæåc :

V

I

V

Z =

=

(I_C= S.V_BE⇒ I_Cluän luän cung phêa våi V_BE)

S.V_BE

1

R +

j.ωC

V

1

Z =

=

1

j.ωC

S.V.

1

R +

j.ωC

59

1

jωC

1

jωC

Nãu chon

<< R (håp ly vç

tæång æng våi V_BE; R tæång æng våi V_CB)

jωCR

RC

S

⇒ ≅

= jX_L= jω_Ltd

Våi

L_td=

S

Tham sä cua âiãn khang tæång âæång phu thuäc vao âä hä dán S cua BJT.

∆f

f_t

Âiãu tán dung phán tæ âiãn khang co thã âat âæåc læång di tán tæång âäi la

khoang 2%

•

Så âä bä tao dao âäng âiãu tán bàng phán tæ âiãn khang phán ap RC :

C_b1

R

T₁

T₂

Lc

Lk

C

L_gh

C_b3

c_k

C_b2

R₂

R₃

C_b4

R1

V_CC

Hçnh 3.22. Så âä mach tao dao däng âiãu tán phán tæ âiãn khang phán ap RC

T₁: BJT âiãn khang;

T₂: BJT dao âäng