ĐỒ ÁN TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC
Chuyên ngành : Điện tử viễn thông
Nhiệm vụ của đồ án tốt nghiệp
1. Tên đề tài:
Nghiên cứu khai thác tuyến phát máy thu sóng ngắn ICOM 7000
2. Các số liệu ban đầu
Dựa trên nhiệm vụ được giao và các số liệu ban đầu
3. Nội dung thuyết minh:
Chương 1: Đặc tính kênh vô tuyến.
Chương 2: Đặc tính kĩ thuật và sơ đồ khối của máy ICOM 7000.
Chương 3: Nguyên lí phát của ICOM 7000 .
4. Số lượng nội dung các bản vẽ
97 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 3032 | Lượt tải: 2
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Nghiên cứu khai thác tuyến phát máy thu sóng ngắn ICOM 7000, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
dÞch vµo gi÷a d¶i th«ng bé läc. Trong phÇn ph¸t, tuyÕn tÇn sè còng ®îc t¹o ra t¬ng tù ®Ó t¬ng thÝch víi phÇn thu.
2.2.4. Khèi logic ®iÒu khiÓn
Khèi logic ®iÒu khiÓn cã thµnh phÇn chÝnh lµ 2 bé vi xö lý lµ bé xö lý chÝnh (MAIN CPU) vµ bé xö lý phô (SUB CPU).
Bé xö lý chÝnh cã c¸c chøc n¨ng ®a ra c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn chän b¨ng tÇn, ®iÒu khiÓn m¹ch DSP vµ m¹ch DDS. Ngoµi ra MAIN CPU cßn giao tiÕp víi SUB CPU ®Ó xö lý c¸c chÕ ®é hiÓn thÞ. Trong chÕ ®é lùa chän b¨ng tÇn, MAIN CPU sÏ ®a ra c¸c d÷ liÖu vµ ®ång bé d¹ng nèi tiÕp ®Ó ®a ®Õn c¸c IC gi¶i m· lµ IC2151 vµ IC152 ®Ó t¹o ra c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch chän bé läc th«ng thÊp (L1, L2, L3, L4, L5, L6, L7, L8 vµ L9) vµ bé läc th«ng cao (B0, B1, B2, B3, B4, B5, B6 vµ B7). Khi ®iÒu khiÓn DDS, CPU nµy sÏ göi c¸c d÷ liÖu vµ c¸c ®ång bé sang khèi DDS ®Ó t¹o tõ m· ®iÒu khiÓn tÇn sè, c¸c tÝn hiÖu lùa chän bé nh©n vµ c¸c bé läc cña khèi DDS. Cßn khi thùc hiÖn ®iÒu khiÓn m¹ch DSP, CPU chÝnh sÏ ®a ra c¸c d÷ liÖu vµ ®ång bé ®Ó thiÕt lËp chÕ ®é ho¹t ®éng cho DSP. Nãi tãm l¹i MAIN CPU thùc hiÖn tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn b¶o ®¶m m¸y thu ph¸t ho¹t ®éng theo ®óng chÕ ®é, b¨ng tÇn vµ ®óng chØ tiªu theo hoµn c¶nh sö dông cô thÓ.
Bé xö lý phô sÏ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®iÒu khiÓn trùc tiÕp c¸c hiÖn thÞ cêng ®é tÝn hiÖu tÝn hiÖu thu, møc ALC, h×nh ¶nh (khi thu c¸c ch¬ng tr×nh qu¶ng b¸), thiÕt lËp ngìng triÖt rµo…
2.2.5. Mét sè gi¶i ph¸p kü thuËt dïng trong IC-7000
1. VÒ tÝnh chèng nhiÔu
- ViÖc chèng nhiÔu ¶nh khi thu ®îc thùc hiÖn nh sau : t¹i bé trén 1 sÏ trén tÇn sè tÝn hiÖu thu ®îc vµ tÝn hiÖu dao ®éng néi lÊy tõ khèi DDS sÏ t¹o ra tÇn sè trung tÇn mét cè ®Þnh ®èi víi tÊt c¶ c¸c d¹ng tÝn hiÖu thu. TÇn sè trung tÇn 1 lµ IF1 lµ 124.487 MHz ®èi víi c¸c tÝn hiÖu kh«ng ph¶i lµ WFM vµ lµ 134.732 MHz ®èi víi tÝn hiÖu WFM. Nh vËy t¹i nhê viÖc bé trén 1 th× kho¶ng c¸ch tÝnh theo tÇn sè tõ tÇn sè tÝn hiÖu ®Õn tÇn sè g©y nhiÔu ¶nh lóc nµy sÏ lµ 2 lÇn tÇn sè trung tÇn IF1. Kho¶ng c¸ch nµy lµ rÊt lín, do ®ã c¸c bé läc ë tuyÕn cao tÇn kh«ng yªu cÇu ph¶i cã ®Æc tÝnh chän läc kh¸ cao mµ vÉn cã kh¶ n¨ng chän läc tè ®¸p øng tÇn sè ¶nh.
- Chèng nhiÔu tÇn sè l©n cËn ®îc thùc hiÖn t¹i tuyÕn trung tÇn 2, sau trung tÇn 2 c¸c tÇn sè nhiÔu l©n cËn sÏ läc bá b»ng m¹ch läc tinh thÓ cã tÝnh chän läc rÊt cao.
- Ngoµi ra ®Ó läc ®îc tÇn sè nhiÔu khe th× trong IC-7000 cã sö dông m¹ch xö lý tÝn hiÖu sè sÏ thùc hiÖn lo¹i bá c¸c tÝn hiÖu kh«ng mong muèn trong d¶i th«ng cña tÝn hiÖu. ViÖc lo¹i bá thµnh phÇn tÇn sè trong b¨ng th«ng tÝn hiÖu sÏ kh«ng g©y ¶nh hëng g× l¾m ®Õn chÊt lîng cña tÝn hiÖu thu do chØ mÊt ®i mét tÇn sè trong d¶i th«ng tÝn hiÖu.
- Khi ph¸t, tÝn hiÖu chØ ph¸t trªn c¸c b¨ng tÇn nhÊt ®Þnh ®Ó tr¸nh viÖc g©y nhiÔu cho c¸c ®µi kh¸c.
- IC-7000 cã c¸c n¨ng chän ®é réng d¶i th«ng cña bé läc trung tÇn ®îc lËp tr×nh trong m¹ch DSP. §iªï nµy cho phÐp thu vµ ph¸t tÝn hiÖu trong c¸c ®iÒu kiÖn ho¹t ®éng kh¸c nhau.
2. M¹ch xö lý tÝn hiÖu sè
IC 7000 sö dông m¹ch DSP ®Ó xö lý tÝn hiÖu tuyÕn trung tÇn 3 vµ tuyÕn ©m tÇn, ngoµi ra cßn c¸c chøc n¨ng diÒu khiÓn cho c¸c m¹ch bæ trî kh¸c ch¼ng h¹n t¹o ra c¸c tÝn hiÖu cho khèi xö lý trung t©m chÝnh main CPU ®Ó xö lý hiÖn thÞ c¸c tÝn hiÖu S – METTER. M¹ch DSP lµ ®iÓm rÊt næi bËt trong IC-7000 cho phÐp xö lý tÝn hiÖu trªn ph¬ng diÖn sè. C¸c IC DSP trong IC -7000 lµ c¸c bé xö lý sè thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng theo lËp tr×nh, c¸c chøc n¨ng mµ DSP thùc hiÖn trong IC-7000 cã thÓ liÖt kª nh sau : c¸c chøc n¨ng läc trung tÇn sè cã ®é läc trung tÇn biÕn ®æi ®îc, thùc hiÖn chøc n¨ng cña mét m¹ch läc khÝa, ®iÒu chØnh d¶i th«ng, gi¶i ®iÒu chÕ tÝn hiÖu … cho tuyÕn thu vµ ®iÒu chÕ tÝn hiÖu, gi¸m s¸t ph¸t , side tone… cho ph¸t.
C¬ së cña m¹ch DSP cã thÓ ®îc nh×n nhËn kh¸i qu¸t nh sau :
Tríc hÕt, tÝn hiÖu t¬ng tù muèn ®îc xö lý th«ng qua m¹ch DSP ph¶i ®îc bé chuyÓn ®æi D/A. §Ó tho¶ m·n ®iÒu kiÖn cña ®Þnh lý lÊy mÉu th× tríc hÕt tÝn hiÖu t¬ng tù cÇn ph¶i ®îc ®i qua mét m¹ch läc th«ng thÊp ®Ó h¹n chÕ phæ tÇn sè nhÊt ®Þnh. B¶n th©n bé biÕn ®æi D/A lµ mét bé trÝch mÉu (lÊy mÉu) vµ lîng tö ho¸ tÝn hiÖu ®îc lÊy mÉu ®ã ®Ó h¹n chÕ sè gi¸ trÞ cña tÝn hiÖu trong trong mét sè lîng h÷u h¹n. Qua c¸c phÐp biÕn ®æi trªn miÒn phæ cña tÝn hiÖu t¬ng tù vµ tÝn hiÖu ®îc lÊy mÉu th× quan hÖ gia phæ hai tÝn hiÕu nµy ®îc cho trªn h×nh vÏ díi ®©y. ë ®©y, X(j) lµ phæ cña tÝn hiÖu t¬ng tù ®Çu vµo ADC, phæ nµy cã ®é réng tr¶i dµi tõ - ®Õn (tÇn sè ®îc gäi lµ tÇn sè nyquist). Cã thÓ nhËn xÐt nh sau : Phæ cña tÝn hiÖu rêi r¹c ®îc cÊu t¹o tõ tæng v« h¹n c¸c thµnh phÇn phæ X(j) ®îc dÞch chuyÓn ®Òu nhau theo trôc tÇn sè , t¹o ra phæ cã chu kú lµ 2 radian.
H×nh 2.8 thÓ hiÖn d¹ng phæ cña tÝn hiÖu rêi r¹c phô thuéc vµo mèi quan hÖ gi÷a tÇn sè lÊy mÉu vµ tÇn sè nyquist. ë h×nh trªn khi mµ tÇn sè lÊy mÉu nhá h¬n 2 lÇn tÇn sè nyquist th× sÏ x¶y ra hiÖn tîng trïm phæ (h×nh d). Khi t¸i t¹o tÝn hiÖu sè thµnh tÝn hiÖu t¬ng tù, th× t¬ng ®¬ng víi viÖc lÊy mét trong c¸c thµnh phÇn phæ cã tÝnh chÊt chu kú cña tÝn hiÖu rêi r¹c sau lÊy mÉu. Nh vËy, nÕu xuÊt hiÖn hiÖn tîng trïm phæ, th× tÝn hiÖu ®Çu ra sau läc sÏ kh«ng cßn d¹ng nh ban ®Çu n÷a. Nh vËy nhÊt thiÕt bé ADC cÇn ph¶i lÊy mÉu ë c¸c tÇn sè cao h¬n 2 lÇn tÇn sè nyquist.
H×nh 2.8: Quan hÖ vÒ phæ cña c¸c tÝn hiÖu t¬ng tù ®Çu vµo vµ tÝn hiÖu sau lÊy mÉu
Phæ cña tÝn hiÖu t¬ng tù bÞ h¹n chÕ phæ
Phæ cña tÝn hiÖu rêi r¹c khi tÇn sè lÊy mÉu lín h¬n 2 lÇn tÇn sè nyquist
Phæ cña tÝn hiÖu rêi r¹c khi tÇn sè lÊy mÉu b»ng 2 lÇn tÇn sè nyquist
Phæ cña tÝn hiÖu rêi r¹c khi tÇn sè lÊy mÉu thÊp h¬n 2 lÇn tÇn sè nyquist.
§Ó ®îc d¹ng tÝn hiÖu sè th× ADC sÏ ph¶i thùc hiÖn lîng tö ho¸ c¸c gi¸ trÞ sau khi lÊy mÉu. Nh vËy, sau bé chuyÓn ®æi t¬ng tù – sè, tÝn hiÖu ®· ®îc sè ho¸ hoµn toµn. M« h×nh xö lý tÝn hiÖu sè ®îc thÓ hiÖn nh h×nh 2.9
H×nh 2.9: M« h×nh xö lý tÝn hiÖu sè
M¹ch xö lý tÝn hiÖu sè DSP sÏ thùc hiÖn xö lý c¸c tÝn hiÖu sè ®Çu vµo theo mét thuËt to¸n nhÊt ®Þnh. C¸c thuËt to¸n cÇn ph¶i dùa trªn quan hÖ vµo ra cña m« h×nh xö lý tÝn hiÖu sè. Khi ®· x¸c ®Þnh ®îc thuËt to¸n biÕn ®æi th× sÏ x¸c ®Þnh ®îc hµm truyÒn cña m¹ch DSP, tõ ®ã sÏ x©y ®ùng ®îc m¹ch DSP tho¶ m·n víi thuËt to¸n biÕn ®æi tÝn hiÖu ®· ®Ò ra. Cã thÓ nªu lªn mét sè u nhîc ®iÓm cña m¹ch DSP nh sau:
* ¦u ®iÓm : Sai sè cña tÝn hiÖu ra kh«ng phô thuéc vµo ®iÒu kiÖn lµm viÖc cña m¹ch (nh c¸c ®iÒu kiÖn vÒ nhiÖt ®é, ®é Èm …), v× m¹ch DSP thùc hiÖn chøc n¨ng cña nã trªn nÒn sè b»ng c¸c bé céng, bé nh©n, thanh ghi v.v… §©y lµ mét u ®iÓm rÊt næi tréi so víi hÖ xö lý t¬ng tù khi mµc c¸c tham sè cña m¹ch t¬ng tù nh ®iÖn trë, tô ®iÖn, cuén c¶m v.v.. l¹i rÊt dÔ nh¹y c¶m víi c¸c ®iÒu cña m«i trêng.
Sai sè xö lý tÝn hiÖu lµ cã thÓ kiÓm so¸t ®îc vµ cã thÓ gi¶m bít b»ng c¸ch t¨ng ®é dµi thanh ghi ®ïng ®Ó biÓu diÔn c¸c tÝn hiÖu ®· ®îc lÊy mÉu.
ViÖc thay ®æi c¸c hÖ sè cã thÓ thay ®æi ®îc, viÖc thiÕt kÕ cã thÓ lËp tr×nh ®îc t¹o ra mét kh¶ n¨ng ®iÒu khiÓn mÒm dÎo cho c¸c øng dông.
* Nhîc ®iÓm :
Do qu¸ tr×nh lÊy mÉu yªu cÇu bé biÕn ®æi ADC, th× tÝn hiÖu rêi r¹c sÏ bÞ h¹n chÕ vÒ phæ vµ cao nhÊt chØ b»ng mét nöa tÇn sè lÊy mÉu.
Sù h÷u h¹n vÒ chiÒu dµi cña thanh ghi, chÊt lîng cña m¹ch DSP cã thÓ bÞ lµm xÊu ®i. Do ®é dµi thanh ghi lµ h÷u h¹n, nªn phÐp nh©n c¸c mÉu ®· ®îc lÊy sÏ kh«ng cho kÕt qu¶ chÝnh x¸c do qu¸ tr×nh lµm trßn hay c¾t bít tÝch sè kÕt qu¶ cña mét phÐp nh©n. V× vËy m¹ch DSP lóc nµy sÏ kh«ng thùc hiÖn ®óng víi thuËt to¸n xö lý ®· ®îc x¸c ®Þnh.
XÐt vÒ tæng thÓ, th× m¹ch xö lý sè cã nh÷ng u thÕ vît tréi h¬n nhiÒu so víi hÖ xö lý t¬ng tù. Ngµy nay, c¸c trong c¸c m¹ch DSP sè bÝt cña mét thanh ghi (tøc lµ chiÒu dµi thanh ghi) lµ ®ñ lín, nªn c¸c thao t¸c tõ m· ho¸ ®Õn gi¶i m· ®îc thùc hiÖn mét c¸ch ®¸ng tin cËy, vµ c¸c m¹ch xö lý tÝn hiÖu sè ®ang ngµy cµng kh¼ng ®Þnh vai trß cña nã kh«ng chØ thùc hiÖn trªn d¶i tÇn sè thÊp mµ cßn trªn c¶ miÒn tÇn sè cao.
3. M¹ch tæ hîp tÇn sè trùc tiÕp DDS.
Tæ hîp tÇn sè trùc tiÕp DDS lµ mét ph¬ng ph¸p tæ hîp tÇn sè míi nhÊt, nã øng dông kü thuËt sè trong viÖc t¹o ra d¶i tÇn sè thÝch hîp. C¬ së cña ph¬ng ph¸p nµy lµ ®Þnh luËt Kotelnikov, néi dông cña ®Þnh luËt nµy nh sau :
“NÕu tÝn hiÖu cã phæ h÷u h¹n, cã tÇn sè lín nhÊt lµ fmax th× hoµn toµn cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh bëi nh÷ng gi¸ trÞ tøc thêi t¹i nh÷ng thêi ®iÓm c¸ch nhau nh÷ng kho¶ng b»ng nhau, kho¶ng nµy gäi lµ chu kú lÊy mÉu Tlm tho¶ m·n ®iÒu kiÖn : Tlm 1/(2 fmax) hay flm 2 fmax”. Nh vËy ®Ó t¹o ra tÝn hiÖu h×nh sin cã tÇn sè f, chØ cÇn cã kh«ng Ýt h¬n hai gi¸ trÞ h×nh sin trong chu kú cña nã lµ ®ñ. Trªn thùc tÕ thêng dïng nhiÒu h¬n 4 gi¸ trÞ.
§Æt vÊn ®Ò ngîc l¹i, ta cã thÓ t¹o tÝn hiÖu S(t) tõ mét chuçi xung chuÈn cã biªn ®é kh«ng ®æi, gi¶ sö cÇn t¹o ra tÝn hiÖu h×nh sin cã tÇn sè f. Ta tiÕn hµnh ®iÒu biªn chuçi xung chuÈn ®ã sao cho biªn ®é cña nã biªn thiªn theo d¹ng tÝn hiÖu cÇn tæ hîp f, chïm xung nµy cho qua bé läc th«ng thÊp ta thu ®îc tÝn hiÖu cÇn tæ hîp. VÊn ®Ò ®iÒu biªn chuçi xung ®ã nh thÕ nµo sÏ ®îc gi¶i quyÕt b»n c¸c m¸y tÝnh ®a n¨ng, m¸y vi tÝnh hoÆc dïng mét bé nhí lu tr÷ c¸c gi¸ trÞ rêi r¹c thÝch hîp cña sãng h×nh sin.
Nguyªn lý ho¹t ®éng cña DDS cã thÓ ®îc m« t¶ nh sau :
ë d¹ng ®¬n gi¶n nhÊt, mét bé tæ hîp tÇn sè trùc tiÕp cã thÓ thùc hiÖn ®îc tõ mét chuçi xung tham chiÕu, mét bé nhí chØ cã kh¶ n¨ng ®äc cã thÓ lËp tr×nh ®îc (PROM), mét bé ®Õm ®Þa chØ vµ mét bé chuyÓn ®æi DA nh h×nh vÏ díi ®©y
H×nh 2.9: Mét vÝ dô vÒ tæ hîp tÇn sè trùc tiÕp ®¬n gi¶n
Trong trêng hîp nµy, th«ng tin vÒ biªn ®é d¹ng sè t¬ng øng víi mét chu kú cña mét sãng sin cÇn tæ hîp sÏ ®îc lu trong bé nhí PROM. Bé nhí PROM sÏ thùc hiÖn chøc n¨ng lµ mét b¶ng ¸nh x¹ sãng sin. Bé ®Õm ®Þa chØ sÏ th©m nhËp vµo mçi ng¨n nhí cña bé nhí PROM vµ c¸c néi dung (tøc lµ c¸c c¸c tõ m· biªn ®é cña sãng sin) sÏ xuÊt hiÖn t¹i ®Çu vµo bé chuyÓn ®æi DA. Bé cuyÓn ®æi DA sÏ sÏ ph¸t ra mét tÝn hiÖu sãng sin d¹ng t¬ng tù t¬ng øng víi tõ m· c¸c tõ m· ®Çu vµo d¹ng sè cña bé nhí PROM. Nh vËy tÇn sè ®Çu ra cña bé tæ hîp phô thuéc vµo 2 tham sè ®ã lµ tÇn sè cña chuçi xung tham chiÕu vµ kÝch thíc bíc cña sãng sin t¬ng tù (®îc lu trong PROM). Cã thÓ nhËn xÐt thÊy ®©y lµ mét m« h×nh nµy thiÕu tÝnh mÒm dÎo bëi v× tÇn sè ®Çu ra chØ cã thÓ ®îc thay ®æi theo hai c¸ch, ®ã lµ thay ®æi tÇn sè chuçi xung tham chiÕu hoÆc lËp tr×nh l¹i PROM ®Ó bíc pha sãng sin, c¶ hai c¸ch nµy ®Òu kh«ng ®¸p øng ®îc trong c¸c hÖ thèng nh¶y tÇn tèc ®é cao.
B»ng viÖc ®a ra mét chøc n¨ng tÝch luü pha, kiÕn tróc trªn ®©y sÏ trë thµnh mét bé dao ®éng ®îc ®iÒu khiÓn b»ng sè. Vµ ®©y chÝnh lµ b¶n chÊt cña mét bé tæ hîp trùc tiÕp DDS. Bé tæ hîp tÇn sè lóc nµy cã thÓ m« t¶ nh h×nh vÏ díi ®©y
H×nh 2.10. HÖ thèng DDS c¶i tiÕn
Trong m« h×nh nµy mét bé tÝnh modul N bÝt vµ mét thanh ghi pha sÏ ®îc ®Æt tríc b¶ng ¸nh x¹ sãng sin ®Ó thay thÕ cho bé tÝnh ®Þa chØ. Chøc n¨ng tÝch luü coi bé tÝnh modul N bÝt vµ thanh ghi pha lµ mét “vßng pha sè” cña kiÕn tróc DDS. §Ó hiÓu ®îc ho¹t ®éng cña vßng pha sè th× h×nh dung r»ng dao ®éng sãng sin nh mét vÐc t¬ quay xung quanh mét quü ®¹o pha nh h×nh 2.11. Mçi ®iÓm ®îc ®¸nh dÊu trªn vßng pha t¬ng øng víi mét pha cña tÝn hiÖu sãng sin. Khi mét vÐc t¬ qua xung quanh vßng pha, h×nh dung r»ng mét sãng sin ®Çu ra sÏ ®îc ph¸t ra. Mét vßng quay cña vÐc t¬ quanh vßng pha víi tèc ®é kh«ng ®æi sÏ t¹o ra mét chu kú cho tÝn hiÖu h×nh sin ®Çu ra. Bé tÝch luü ®îc dïng ®Ó t¹o ra sù t¬ng ®¬ng víi sù quay tuyÕn tÝnh cña vÐc t¬ xung quanh vßng pha. C¸c néi dung cña bé tÝch luü pha t¬ng ®¬ng víi cac ®iÓm cña chu kú tÝn hiÖu h×nh sin lèi ra.
h×nh 2.11: Vßng pha sè
Sè lîng ®iÓm pha rêi r¹c cña vßng pha sè sÏ ®îc ®Þnh bëi ph¬ng ph¸p thøc hiÖn vµ hÖ sè N cña bé tÝch luü pha. §Çu ra cña bé tÝch luü pha lµ tuyÕn tÝnh vµ kh«ng ®îc sö dông trùc tiÕp ®Ó ph¸t sãng sin hay bÊt kú d¹ng sãng nµo kh«ng ph¶i lµ d¹ng xung. Nh vËy yªu cÇu ph¶i cã mét mét bé ¸nh x¹ pha – biªn ®é ®Ó chuyÓn ®æi c¸c gi¸ trÞ pha thµnh gi¸ trÞ biªn ®é ®Ó ®a ®Õn bé chuyÓn ®æi AD.
Trong hÇu hÕt c¸c kiÕn tróc DDS ®Òu khai th¸c b¶n chÊt ®èi xøng cña mét tÝn hiÖu h×nh sin vµ sö dông c¸c logic ¸nh x¹ ®Ó tæ hîp mét chu kú tÝn hiÖu h×nh sin tõ 1/4 chu kú cña sè liÖu lÊy tõ bé tÝch luü pha. B¶ng ¸nh x¹ pha – biªn ®é (tøc lµ tõ pha suy ra biªn ®é) sÏ ph¸t ra tÊt c¶ d÷ liÖu cÇn thiÕt b»ng c¸ch ®äc lïi vÒ tríc nh h×nh 2.12.
H×nh 2.12: §êng tÝn hiÖu trong DDS
Trong thùc tÕ, bé tÝch luü pha lµ mét bé tÝnh modul M, gi¸ trÞ cña bé tÝch luü pha sÏ t¨ng lªn mçi khi nã nhËn mét xung tham chiÕu. Mét tõ m· d¹ng sè cã gi¸ trÞ M n»m trong bé ghi pha delta sÏ x¸c ®Þnh ®é lín cña lîng t¨ng nµy. Tõ m· ®iÒu khiÓn tÇn sè trong bé ghi delta sÏ x¸c ®Þnh kÝch thíc cña bíc pha qua mçi lÇn thu xung tham chiÕu. Nh vËy thùc chÊt lµ nã thiÕt lËp sè ®iÓm nh¶y trªn vßng pha sè. KÝch thíc cña bíc pha cµng lín, bé tÝch luü pha cµng nhanh trµn vµ t¬ng ®¬ng th× sù hoµn thµnh mét chu kú cña tÝn hiÖu h×nh sin còng cµng nhanh. Ch¼ng h¹n nh, trong mét bé tÝch luü pha N=32 bÝt th× mét gi¸ trÞ cña tõ m· ®iÒu khiÓn tÇn sè cã gi¸ trÞ M = 00..001 sÏ t¹o hiÖn tîng trµn pha bé tÝch luü sau 232 chu kú xung tham chiÕu. NÕu gi¸ trÞ cña tõ m· ®iÒu khiÓn tÇn sè M= 01111..11 th× bé tÝch luü pha sÏ bÞ trµn chØ sau 2 chu kú xung tham chiÕu. Nãi tãm l¹i, chÝnh viÖc ®iÒu khiÓn kÝch thíc bíc nh¶y pha ®· t¹o ra mét ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn tÇn sè cho DDS.
Mèi quan hÖ gi÷a bé tÝch luü pha vµ thanh ghi pha ®em l¹i biÓu thøc ®iÒu khiÓn c¬ b¶n cho DDS nh sau :
FOUT = (M(REFCLK))/2N
Trong ®ã FOUT lµ tÇn sè ®iÒu khiÓn ®Çu ra
M : Tõ m· ®iÒu khiÓn tÇn sè
REFCLK : TÇn sè cña chuçi xung tham chiÕu
N : Sè bÝt cña bé tÝch luü pha
Thay ®æi gi¸ trÞ M trong cÊu tróc DDS sÏ g©y ra c¸c thay ®æi ®Çu ra mét c¸ch tøc thêi vµ cã pha liªn tôc. Trong c¸c øng dông thùc tÕ th× gi¸ trÞ M (hay cßn gäi lµ tõ m· ®iÒu khiÓn tÇn sè) sÏ ®îc ®a vµo bé ghi ®Öm nèi tiÕp n»m tríc thanh ghi deltal cã ®Çu ra song song ®Ó thùc hiÖn tèi thiÓu sè ch©n cña c¸c thiÕt bÞ DDS. Nh thÕ chØ khi nµo bé ghi ®Öm ®îc n¹p th× thanh ghi delta (tøc lµ thanh ghi ®Ó lu gi¸ trÞ tõ m· ®iÒu khiÓn tÇn sè) míi cã kh¨ n¨ng míi ho¹t ®éng hay nãi c¸ch kh¸c chØ khi Êy tÇn sè ®Çu ra míi thay ®æi, ®©y chÝnh lµ h¹n chÕ duy nhÊt lµm gi¶m tèc ®é cña DDS. Tuy vËy cã nh÷ng giao diÖn cho bé ghi ®Öm lµ d¹ng ghi theo byte, lóc ®ã tèc ®é cña bé tæ hîp sÏ t¨ng lªn ®¸ng kÓ.
Ngµy nay, c¸c cÊu tæ hîp tÇn sè ®îc thiÕt kÕ theo híng ®a tÝnh n¨ng. C¸c khèi chøc n¨ng ®îc tÝch hîp dÔ dµng vµo trong khèi lâi (tøc lµ khèi tæ hîp tÇn sè chÝnh) ®Ó n©ng cao kh¶ n¨ng vµ tÝnh n¨ng chñ chèt cña mét thiÕt bÞ DDS. Mét vÝ dô ®a tÝnh n¨ng cña kiÕn tróc DDS ®îc thÓ hiÖn trªn bé tæ hîp AD9854 nh h×nh 2.13 .C¸c tÝnh n¨ng ®îc tÝch hîp trªn mét kiÕn tróc DDS nµy lµ:
- Bé biÕn ®æi DA thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng biÕn ®æi tÝn hiÖu d¹ng sè tõ DDS sang d¹ng tÝn hiÖu h×nh sin t¬ng tù trong c¸c øng dông nh khi DDS lµ chøc n¨ng cña bé tæ hîp tÇn sè ®iÒu hoµ.
- Mét chøc n¨ng bé nh©n tÇn sè tham chiÕu cã thÓ lËp tr×nh ®îc tÝch hîp ë ®Çu vµo tham chiÕu. Khèi nµy thùc hiÖn chøc n¨ng nh©n tÇn cho tÇn sè tham chiÕu bªn trong. Do ®ã sÏ lµm gi¶m ®îc yªu cÇu vÒ tèc ®é cña chuçi xung tham chiÕu ®ång thêi còng lµm t¨ng kh¶ n¨ng sö dông c¸c tÇn sè tham chiÕu s½n cã cña DDS.
H×nh 2.13: Mét vÝ dô vÒ KiÕn tróc DDS ®a chøc n¨ng
- Sù bæ sung mét bé céng sau bé tÝch luü pha cho phÐp d¹ng sãng ®iÒu hoµ ®Çu ra cã bíc dÞch pha t¬ng ®¬ng víi mét tõ m· diÒu khiÓn pha. §é lín cña m¹ch sÏ quyÕt ®Þnh sè bÝt cña tõ m· ®iÒu khiÓn pha vµ do ®ã sÏ gi¶i quyÕt ®îc vÊn ®Ò vÒ bíc dÞch pha. TÝnh n¨ng nµy cã thÓ gióp cho DDS cã thÓ thùc hiÖn chøc n¨ng cña mét bé ®iÒu chÕ pha.
- Mét khèi thùc hiÖn chøc n¨ng hµm SINC ngîc ®îc chÌn tríc bé biÕn ®æi AD ®Ó bï cho ®¸p øng SIN(X)/X cña bé chuyÓn ®æi AD. Khèi nµy sÏ lµm cho ®Çu ra cã biÕn ®é kh«ng ®æi trªn toµn bé d¶i nyquist cña thiÕt bÞ DDS.
- Mét bé nh©n sè n»m gi÷a b¶ng ¸nh x¹ pha – biªn ®é vµ bé chuyÓn ®æi AD cho phÐp ®iÒu chÕ biªn ®é sãng sin ®Çu ra. §é réng tõ m· cña bé nh©n sè sÏ quyÕt ®Þnh c¸ch t¹o ra kÝch thíc gia sè biªn ®é lèi ra.
- Cã thÓ thªm mét bé chuyÓn ®æi AD bæ sung ë lèi ra c«sin trªn DDS. Khèi nµy cho phÐp thiÕt bÞ DDS t¹o ra c¸c ®Çu ra I vµ Q cã ®é chÝnh x¸c vÒ tÇn sè, ®é vu«ng pha vµ biªn ®é. Nh vËy khèi bæ sung nµy cho phÐp më réng thªm giao tiÕp víi c¸c thiÕt bÞ kh¸c.
- Mét chøc n¨ng so s¸nh tèc ®é cao cã thÓ ®îc tÝch hîp trªn DDS víi môc ®Ých sö dông khèi kiÕn tróc nµy nh mét bé ph¸t xung tham chiÕu. Bé so s¸nh ®îc cÊu h×nh ®Ó chuyÓn ®æi tÝn hiÖu h×nh sin ®Çu ra bé chuyÓn ®æi AD thµnh tÝn hiÖu xung vu«ng.
- Mét tËp hîp c¸c thanh ghi tÇn sè vµ pha ®¬c thªm vµo cho phÐp c¸c tõ m· tÇn sè vµ pha ®îc lËp tr×nh tríc ®ång thêi còng cho phÐp néi dung cña chóng cã thÓ ®îc thi hµnh th«ng qua c¸c ch©n ®iÒu khiÓn.
Ngµy nay c¸c thiÕt bÞ DDS s½n cã tÝch hîp tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng nµy, thËm chÝ lµ cßn nhiÒu h¬n vµ hç trî thªm bé dao ®éng néi bªn trong lªn tíi 300 MHz. Sù ph¸t triÓn vÒ c¸c gi¶i ph¸p cho DDS lµ do thùc tÕ tÊt c¶ c¸c chøc n¨ng nµy lµ rÊt h÷u Ých trong khi mµ gi¸ c¶ cã thÓ chÊp nhËn ®îc cïng víi kÝch thíc vµ khèi lîng t¬ng ®èi nhá.
KÕt luËn ch¬ng 2
Qua ph©n tÝch d¶i tÇn, chÕ ®é còng nh nh÷ng c«ng nghÖ ®îc sö dông trong ICom 7000, chóng ta cã thÓ thÊy r»ng IC-7000 cã nh÷ng tÝnh n¨ng vît tréi h¼n so víi c¸c thiÕt bÞ tríc ®©y. ThiÕt bÞ thu ph¸t mµ chóng ta ph©n tÝch lµ sù tæng hîp kh¸ hoµn chØnh cña c¸c kiÕn thøc trong ch¬ng 1. M¸y thu ph¸t trªn mét d¶i tÇn kh¸ réng vµ sö dông rÊt nhiÒu chÕ ®é nªn cÊu tróc cña nã còng kh¸ phøc t¹p. Tuy nhiªn nhê nh÷ng c«ng nghÖ hiÖn ®¹i ®Æc biÖt lµ kü thuËt tæ hîp tÇn sè trùc tiÕp, kü thuËt DSP ®· modul ho¸ gän nhÑ ®îc tuyÕn trung tÇn. XÐt vÒ kh¶ n¨ng nh¶y tÇn, IC-7000 cã tèc ®é nh¶y tÇn rÊt cao nhê cã bé tæ hîp tÇn sè dïng c«ng nghÖ DDS, ®©y lµ mét ®iÓm rÊt næi bËt vµ nã ®¸p øng ®îc c¸c yªu cÇu trong c¸c ho¹t ®éng qu©n sù.
Khèi DDS cña IC-7000 cã mét sè bé DDS kh¸c nhau lµm nh÷ng nhiÖm vô kh¸c nhau, nhng quan trong nhÊt lµ DDS t¹o ra d¶i tÇn tÝn hiÖu. TÇn sè vµo ®ång bé cña DDS nµy rÊt cao kÕt hîp víi sè bÝt tÝch luü pha lín (32 bÝt) sÏ t¹o ra ®îc mét d¶i tÇn rÊt réng vµ kho¶ng c¸ch tÇn sè rÊt nhá.
M¹ch DSP, tuy cha cã ®ñ tÝnh n¨ng ®Ó thùc hiÖn xö lý ë tuyÕn tÇn sè tÝn hiÖu nhng còng ®· ®ãng vai trß rÊt quan träng trong viÖc xö lý tÝn hiÖu trung tÇn. Sö dông m¹ch DSP ®· lµm c¶i thiÖn ®¸ng kÓ chÊt lîng tÝn hiÖu so víi c¸c m¸y xö lý trªn nÒn t¶ng t¬ng tù.
Ch¬ng 3
nguyªn lý tuyÕn ph¸t cña ICOM 7000
Trªn c¬ së ph©n tÝch ho¹t ®éng trªn trªn s¬ ®å khèi, chóng ta tiÕp tôc ®i vµo phan tÝch tuyÕn ph¸t cña ICom 7000. Khi thiÕt kÕ ra mét m¸y thu ph¸t, do ®Æc ®iÓm c«ng su©t kh¸ cao kÕt hîp víi tÇn sè tÝn hiÖu còng lín nªn cã thÓ nãi viÖc thiÕt kÕ m¸y ph¸t lµ rÊt khã kh¨n h¬n nhiÒu so víi m¸y thu. C¸c tÝnh to¸n trªn m¹ch ph¸t ®Æc biÖt lµ c¸c m¹ch trªn tuyÕn cao tÇn ph¶i ®îc thùc hiÖn ë ®é chÝnh x¸c rÊt cao. Còng ®· nãi trong ch¬ng1 vµ ch¬ng 2 tuyÕn ph¸t cã chøc n¨ng gia c«ng tÝn hiÖu, dÞch phæ tÝn hiÖu cÇn ph¸t ®Õn tÇn sè cÇn ph¸t, khuyÕch ®¹i vµ ®a ra anten. Sau ®©y ta ®i nghiªn cøu vµo c¸c thµnh phÇn trªn tuyÕn ph¸t cña IC-7000.
. §êng tÝn hiÖu ph¸t
3.1.1. M¹ch khuyÕch ®¹i ©m tÇn
TÝn hiÖu ©m tÇn tõ bé kÕt nèi MIC (n»m trªn khèi FRONT; J103 hoÆc lµ khèi MAIN; J2003) sÏ ®îc khuyÕch ®¹i t¹i bé khuyÕch ®¹i t¹i IC2007. §©y lµ s¬ ®å khuyÕch ®¹i thuËt to¸n ®¶o, cã sö dông m¹ch håi tiÕp ©m tõ ®Çu ra trë vÒ ®Çu vµo (C2208 vµ R2208).
3.1.2 M¹ch xö lý tÝn hiÖu sè DSP
TÝn hiÖu ®Çu ra bé khuyÕch ®¹i thuËt to¸n nµy ®îc lÊy ra tõ ch©n 1 ®îc ®a qua bé läc th«ng thÊp (IC 502, c¸c ch©n 1,2) vµ sau ®ã ®îc ®Õn bé chuyÓn ®æi A/D (IC 551, ch©n 3). TÝn hiÖu sau bé chuyÓn ®æi A/D ®îc ®a ®Õn m¹ch DSP th«ng qua J2251 (ch©n 3).
M¹ch DSP sÏ thùc hiÖn c¸c chøc n¨ng ®iÒu chÕ tÝn hiÖu SSB theo kiÓu PSN ( tøc lµ theo ph¬ng ph¸p dÞch pha), ®iÒu chÕ biªn ®é c«ng suÊt thÊp, ®iÒu chÕ tÝn hiÖu FM theo kiÓu ®iÒu chÕ pha, nÐn tho¹i…. theo ph¬ng ph¸p sè.
Nh phÇn s¬ ®å khèi ®· ph©n tÝch m« h×nh ho¹t ®éng chung cña m¹ch DSP lµ cÇn ph¶i x¸c ®Þnh ®îc thuËt to¸n xö lý cho m¹ch xö lý tÝn hiÖu sè. §Ó thÊy râ ®îc ®iÒu nµy chóng ta sÏ nghiªn cøu c¸c ph¬ng ph¸p xö lý ®Ó t¹o ra ®îc tÝn hiÖu ®iÒu chÕ SSB. Ph¬ng ph¸p xö lý ®iÒu chÕ SSB ë ®©y sö dông ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ dÞch pha, thùc ra viÖc x©y dùng thuËt to¸n xö lý sè ®îc b¾t nguån tõ viÖc thùc hiÖn ®iÒu chÕ trªn m¹ch t¬ng tù.
Trªn h×nh 3.1 lµ m« h×nh chung cña m¹ch ®iÒu chÕ PSN mµ dßng m¸y ICOM nãi chung thùc hiÖn.
H×nh 3.1:M« h×nh ®iÒu chÕ SSB theo kiÓu PSN t¬ng tù
C¸c m¹ch läc pha (All-pass) A vµ B sÏ kÕt hîp víi nhau ®Ó t¹o ra ®é lÖch pha 90 ®é cña c¸c tÝn hiÖu sau bé läc. Sãng mang ®iÒu chÕ còng cã hai thµnh phÇn lÖch pha nhau 90 ®é b»ng c¸ch sö dông mét bé dÞch pha 90 ®é. Sau khi thùc hiÖn hai phÐp nh©n t¬ng øng nh trªn h×nh 3.1 th× c¸c tÝn hiÖu sau c¸c bé nh©n sÏ ®îc kÕt hîp víi nhau t¹i bé céng hoÆc trõ tuú theo d¹ng ®iÒu chÕ ®îc lùa chän lµ USB hay LSB. Khi thùc hiÖn ®iÒu chÕ PSN b»ng m¹ch t¬ng tù sÏ cã mét sè ®iÓm bÊt lîi. §ã lµ ph¶i ®¹t ®îc quay pha 90 ®é trªn toµn bé d¶i ©m tÇn lµ khã cã thÓ ®¹t ®îc ®ång thêi c¸c m¹ch nh©n còng ph¶i hoµn toµn gièng nhau vµ tÝnh æn ®Þnh cña c¸c m¹ch còng ph¶i rÊt cao ®Ó ®¶m b¶o cho biªn ®é vµo lèi vµo bé céng (hoÆc trõ) ph¶i b»ng nhau. Nh÷ng yªu cÇu nµy lµ rÊt khã ®¹t ®îc trªn m¹ch t¬ng tù v× tham sè cña m¹ch t¬ng tù th«ng thêng lµ thêng biÕn ®æi theo c¸c thay ®æi cña m«i trêng nh nhiÖt ®é, ®é Èm… Tuy nhiªn khi sö dông DSP th× nh÷ng khã kh¨n trªn kh«ng cßn lµ vÊn ®Ò khã kh¨n n÷a. Khi ¸nh x¹ phÐp xö lý trªn c¬ së t¬ng tù sang xö lý sè, ®iÒu chÕ ®¬n biªn SSB cã thÓ ®îc x©y dung trªn c¬ së sè nh sau:
TÝn hiÖu ©m tÇn sau khi ®i qua bé chuyÓn ®æi AD sÏ ®îc ®a qua bé ph©n kªnh.
H×nh 3.2: M« h×nh xö lý tÝn hiÖu SSB trªn nÒn sè cña ICOM
TÝn hiÖu sau bé ph©n kªnh ®îc chia thµnh hai kªnh riªng biÖt, sau mçi kªnh sÏ cã c¸c cÆp bé läc pha tho· m·n ®iÒu kiÖn c¸c tÝn hiÖu sau mçi cÆp bé läc sÏ vu«ng pha víi nhau. C¸c thµnh phÇn sãng mang trªn xö lý t¬ng tù sÏ ®îc thay ®æi thµnh c¸c h»ng sè a1, a2, a3 vµ a4 sÏ ®îc nh©n víi c¸c kÕt qu¶ tõ bé läc pha mang tíi. C¸c kÕt qu¶ sau bé nh©n sÏ ®îc ®a ®Õn bé dån kªnh ®Ó thùc hiÖn t¹o tÝn hiÖu ®¬n biªn d¹ng sè. ViÖc lùa chän c¸c h»ng sè cña c¸c bé nh©n sÏ x¸c ®Þnh ®îc d¹ng tÝn hiÖu PSN d¹ng sè cÇn ph¶i ®iÒu chÕ, cô thÓ trong m« h×nh nµy ®Ó lùa chän tÝn hiÖu USB sÏ chän c¸c hÖ sè {a1, a2, a3, a4} = {1, 1, –1, –1} vµ ®Ó chän tÝn hiÖu LSB th× lùa chän c¸c hÖ sè {a1, a2, a3, a4} = {1, –1, –1, 1}.
Trong ®iÒu chÕ theo m« h×nh nµy th× sö dông bé ph©n kªnh ®Ó t¸ch c¸c thµnh phÇn ©m tÇn thµnh hai ®êng sÏ ®¹t ®îc hiÖu qu¶ cña viÖc xö lý ®a tèc mµ vÉn b¶o ®¶m ®îc thuËt to¸n xö lý gièng víi t¬ng tù. Nãi mét c¸ch kh¸c, viÖc chia thµnh 2 kªnh tÝn hiÖu ®Ó xö lý sÏ lµm gi¶m ®îc tÝnh phøc t¹p cña tÝnh to¸n do ®· gi¶m ®îc tÇn sè lÊy mÉu xuèng hai lÇn so víi tÝn hiÖu lÊy mÉu ©m tÇn ban ®Çu cña bé chuyÓn ®æi AD n»m tríc m¹ch DSP.
C¸c ph¬ng ph¸p ®iÒu chÕ dïng m¹ch DSP ®èi víi c¸c lo¹i tÝn hiÖu kh¸c còng ®îc x©y dùng t¬ng tù nh d¹ng ®iÒu chÕ PSN. Víi ®iÒu chÕ tÇn sè ë ®©y sÏ thùc hiÖn ®iÒu chÕ dùa trªn thuËt to¸n ®iÒu chÕ pha, tøc lµ x©y dùng tÝn hiÖu ®iÒu chÕ tÇn sè dùa trªn ®iÒu chÕ pha vµ m¹ch tÝch ph©n cßn víi tÝn hiÖu ®iÒu chÕ AM sö dông d¹ng ®iÒu chÕ c«ng suÊt thÊp.
Ngoµi ra, trong tuyÕn ph¸t cña IC7000 m¹ch DSP cßn ®îc sö dông trong c¸c gi¶i ph¸p chän ®é réng b¨ng th«ng cña bé läc ph¸t trung tÇn (chØ dïng víi chÕ ®é SSB), side-tone (gi¸m s¸t ph¸t b»ng tÝn hiÖu ©m tÇn), nÐn tÝn hiÖu, break-in (tù ®éng chuyÓn sang chÕ ®é thu khi sö dông CW), nÐn tho¹i (chØ dïng trong chÕ ®é ph¸t SSB)…
Trªn h×nh 3.3 lµ m« h×nh m¹ch nÐn tho¹i sö dông m¹ch xö lý tÝn hiÖu sè trong chÕ ®é ph¸t tÝn hiÖu SSB.
H×nh 3.3: M¹ch nÐn tÝn hiÖu tho¹i
§Ó cã c«ng suÊt cao tÇn cùc ®¹i ë phÇn cao tÇn, nhÊt thiÕt ph¶i gi¶m ®îc lîng mÐo phi tuyÕn do tuyÕn nµy g©y ra. Trong IC 7000 sÏ thùc hiÖn gi¶m mÐo b»ng c¸ch ®iÒu chØnh tÝn hiÖu ë tuyÕn trung tÇn, tøc lµ biÕn ®æi tÝn hiÖu trung tÇn ®Ó tÝn hiÖu ®Çu vµo bé khuyÕch ®¹i cao tÇn ë møc cho phÐp. Trªn h×nh 3.3, tÝn hiÖu SSB sau khi ®îc ®iÒu chÕ ®ang ë d¹ng sè sÏ ®¬c lu vao mét bé ®Öm d÷ liÖu. C¸c sè liÖu ®îc lu trong bé ®Öm nµy sau ®ã sÏ ®îc ph©n tÝch møc biªn ®é ®Ó göi ®Õn bé quyÕt ®Þnh møc ®iÒu khiÓn biªn ®é. Bé quyÕt ®Þnh biªn ®é sÏ quyÕt ®Þnh hÖ sè khuÕch ®¹i cña bé khuÕch ®¹i ®iÒu chØnh theo biªn ®é (Amplitude control amplifier) sao cho biªn ®é ®Çu ra bé khuÕch ®¹i nµy kh«ng vît qu¸ mét gi¸ trÞ ®· thiÕt lËp tríc. HÖ sè nÐn sÏ ®îc thay ®æi b»ng tÝn hiÖu ®iÒu chØnh hÖ sè nÐn (Adjustment of compression gain). M¹ch nÐn d¹ng nµy ®îc thùc hiÖn theo nguyÕn lý AGC, tøc lµ hÖ sè khuÕch ®¹i cña mÉu tÝn hiÖu t¹i mét thêi ®iÓm sÏ ®îc quyÕt ®Þnh theo c¸c gi¸ trÞ tÝn hiÖu t¹i mét sè thêi ®iÓm tríc ®ã. KiÓu nÐn nµy thùc hiÖn trªn nÒn sè cho phÐp h»ng sè thêi gian cña m¹ch vßng AGC sÏ kh«ng thay ®æi nh trong c¸c m¹ch xö lý trªn t¬ng tù. Khi thùc hiÖn phÐp quyÕt ®Þnh biªn ®é sÏ cã mét hiÖn tîng ®iÒu chÕ trªn m¹ch khuyÕch ®¹i dÉn ®Õn viÖc më réng phæ, mét bé läc h¹n chÕ d¶i th«ng (Band limiting filter) sÏ ng¨n chÆn sù më réng phæ nµy.
TÝn hiÖu sau khi ®îc ®iÒu chÕ sÏ ®îc göi vÒ IC 551 ®Ó thùc hiÖn chuyÓn ®æi thµnh tÝn hiÖu trung tÇn 3 t¬ng tù cã tÇn sè 16.15 KHz. Sau bé chuyÓn ®æi DA (IC551) tÝn hiÖu trung tÇn 3 sÏ ®îc lÊy ra tõ ch©n 27 vµ 28 cña IC551 sÏ ®îc ®a ®Õn m¹ch läc th«ng thÊp tÝch cùc dïng khuyÕch ®¹i thuËt to¸n IC 601.
3.1.3. M¹ch trén tÇn 3
TÝn hiÖu trung tÇn 3 sau khi läc ®îc lÊy ra tõ ch©n 1 cña IC601 sÏ ®îc ®a ®Õn m¹ch chuyÓn m¹ch t¬nng tù (IC2251, c¸c ch©n 1,7) vµ sau ®ã ®îc trén víi tÝn hiÖu dao ®éng néi f t¹i bé trén 3 (IC1301) ®Ó chuyÓn thµnh tÇn sè trung tÇn hai cã tÇn sè 455 KHz. TÝn hiÖu dao ®éng néi f cã tÇn sè 438.85 MHz ®îc lÊy tõ khèi DDS th«ng qua J2406 (ch©n 13).
3.1.4. M¹ch trung tÇn 2
M¹ch trung tÇn 2 cã chøc n¨ng läc vµ khuÕch ®¹i tÝn hiÖu trung tÇn 2. TÝn hiÖu trung tÇn 2 ®îc ®a ®Õn m¹ch khuÕh ®¹i trung tÇn hai (Q901) vµ ®îc vµ sau ®ã ®îc ®a qua m¹ch läc d¶i th«ng (Fl901) th«ng qua chuyÓn m¹ch ph¸t (D903) ®Ó lo¹i bá ®i c¸c tÝn hiÖu kh«ng mong muèn. TÝn hiÖu sau khi ®îc läc sÏ ®îc ®a ®Õn m¹ch trén tÇn hai.
3.1.5. M¹ch trén tÇn 2
M¹ch trén tÇn 2 cã chøc n¨ng trén tÝn hiÖu trung tÇn hai víi tÝn hiÖu dao ®éng néi thø hai fLO2.
TÝn hiÖu sau läc d¶i th«ng Fl901 ®îc ®a ®Õn m¹ch trén tÇn 2 (D801) vµ ®îc trén víi tÝn hiÖu fLO2 cã tÇn sè 124,032 MHz ®îc lÊy tõ khèi DDS ®Ó chuyÓn thµnh tÝn hiÖu trung tÇn 1.
TÝn hiÖu dao ®éng néi fLO2 ®îc t¹o ra tõ khèi DDS vµ ®îc ®a ®Õn m¹ch trén hai (D801) sau khi ®i qua m¹ch läc th«ng thÊp (L808, C816, C817) vµ c¸c bé suy gi¶m ( R801, R805, R806, R809-R811).
H×nh 3.4: M¹ch trén tÇn thø hai
Trªn h×nh 3.4 lµ m¹ch nguyªn lý cña bé trén tÇn 2 sö dông m¹ch cÇu ®ièt. M¹ch trén nµy lµ sù kÕt hîp cña hai m¹ch trén c©n b»ng m¾c nèi tiÕp. Víi m¹ch trén nµy th× kÕt qu¶ sau trén chØ xuÊt hiÖn c¸c thµnh phÇn c¬ b¶n, cßn c¸c thµnh phÇn kh¸c sÏ bÞ triÖt tiªu hoµn toµn. Nh vËy dÔ dµng t¸ch ®îc thµnh phÇn tÇn sè trung tÇn mong muèn.
TÝn hiÖu trung tÇn mét sau ®ã sÏ ®îc ®a qua m¹ch trung tÇn mét.
3.1.6. M¹ch trung tÇn 1
M¹ch trung tÇn mét cã chøc n¨ng khuÕch ®¹i vµ läc tÝn hiÖu trung tÇn mét.
TÝn hiÖu trung tÇn mét sau khi ®îc chuyÓn ®æi ®îc ®a ®Õn bé khuÕch ®¹i trung tÇn (Q701) th«ng qua chuyÓn m¹ch thu ph¸t (D703) vµ ®îc ®a ®Õn m¹ch läc d¶i (Fl601) ®Ó lo¹i bá c¸c tÝn hiÖu th«ng qua c¸c chuyÓn m¹ch chän bé läc (D602, D604). C¸c biÕn ¸p L701 vµ L612 cã chøc n¨ng phèi hîp trë kh¸ng gi÷a bé khuÕch ®¹i Q701 vµ tÇng sau.
3.1.7. M¹ch trén tÇn 1
M¹ch trén 1 cã chøc n¨ng trén tÝn hiÖu trung tÇn mét víi tÝn hiÖu dao ®éng néi fLO1 ®Ó chuyÓn thµnh tÇn sè tÝn hiÖu.
TÝn hiÖu sau läc Fl601 ®a ®Õn m¹ch trén tÇn mét th«ng qua chuyÓn m¹ch ph¸t (D501, D504) vµ ®îc trén víi giao ®éng néi fLO1 (124.517-594.478 MHz) ®Ó t¹o ra ®îc tÝn hiÖu cao tÇn. TÝn hiÖu dao ®éng néi ®îc ph¸t ra tõ khèi DDS vµ ®îc ®a ®Õn m¹ch trén mét (IC401, c¸c ch©n 1 vµ 6) sau khi ®îc khuÕch ®¹i t¹i IC421 (c¸c ch©n 1, 4) vµ suy gi¶m t¹i (R416-R418, R421-R423).
Nguyªn lý t¹o ra d¶i tÇn sè tÝn hiÖu ®îc thùc hiÖn t¹i khèi trén tÇn mét tøc lµ khèi trén tÇn cuèi cïng tríc khi ®a sang m¹ch cao tÇn b»ng c¸ch thay ®æi tÝn hiÖu dao ®éng néi fLO1 trªn mét d¶i tÇn díi sù ®iÒu khiÓn cña bé xö lý trung t©m Main CPU (IC1302).
Bé tæ hîp tÇn sè DDS ë ®©y lµ AD9951 cã c¸c tÝnh n¨ng cña mét kiÕn tróc tæ hîp ®a chøc n¨ng nh ®· ph©n tÝch trªn s¬ ®å khèi. Lµ bé tæ hîp tÇn sè cã 32 bÝt tÝch luü pha nªn kh¶ n¨ng t¹o ra d¶i tÇn sè tõ 0 ®Õn 186.048 MHz víi gi·n c¸ch bíc tÇn 0.086 Hz. §Ó gi¶m ®îc ®îc dung lîng bé nhí cña khèi ¸nh x¹ pha-biªn ®é, trong AD9951 chØ sö dông 19 bÝt pha cã träng sè cao nhÊt ®Õn bé ¸nh x¹ pha-biªn ®é. Khèi Main CPU sÏ lu c¸c gi¸ trÞ tõ m· tÇn sè thÝch hîp ®Ó cã ®îc d¶i tÇn ®Çu ra theo yªu cÇu. C¸c d÷ liÖu ®iÒu khiÓn tÇn sè cña DDS tõ khèi Main CPU göi ®Õn ch©n I/O UPDATE ®Ó ®a vµo thanh ghi tÇn sè. Ngoµi ra tõ Main CPU cßn göi ®Õn c¸c tÝn hiÖu ®ång bé cho viÖc ®äc d÷ liÖu cïng víi c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn OSK (®Ó bï cho ®Æc tÝnh SINX/X cña bé chuyÓn ®æi AD). Bé tæ hîp tÇn sè trùc tiÕp AD 9951 sÏ ®îc ®ång bé ngoµi bë bé dao ®éng th¹ch anh cã tÇn sè 24.8064 MHz kÕt hîp víi c¸c m¹ch nh©n, trong trêng hîp nµy c¸c m¹ch nh©n vµ bé dao ®éng bªn trong khèi DDS sÏ kh«ng ®îc sö dông. TÇn sè ®îc t¹o ra tõ khèi DDS sÏ ®îc ®a ra tõ bé chuyÓn ®æi DA bªn trong bé tæ hîp nµy trªn hai ch©n IOUT vµ /IOUT (lµ mét ch©n ra bæ sung cña IOUT). Nãi chung trong m¸y IC 7000 th× nhiÖm vô cña bé AD9951 chØ lµ t¹o ra tÇn sè, c¸c chøc n¨ng kh¸c nh ®iÒu chÕ tÇn sè vµ ®iÒu chÕ pha sè sÏ kh«ng ®îc sö dông.
TÝn hiÖu ®Çu ra AD9951 ®îc ®a ra theo hai ®êng b, c trªn s¬ ®å nguyªn lý vµ ®îc ®a vµo ®êng BUS LINE. Tõ BUS LINE, hai ®êng b, c sÏ ®îc ®a ®Õn biÕn ¸p L301 vµ L302 ®Ó thùc hiÖn phèi hîp trë kh¸ng tríc khi ®i vµo m¹ch nh©n hai (D301). S¬ ®å nguyªn lý m¹ch nh©n 2 ®îc thÓ hiÖn trªn h×nh 3.5.
H×nh 3.5: Nguyªn lý m¹ch nh©n hai
TÝn hiÖu tõ bé tæ hîp tÇn sè sau khi ®îc phèi hîp sÏ ®îc ®a vµo hai nh¸nh cã sao cho c¸c dao ®éng trªn mçi nh¸nh lµ ngîc pha nhau. C¸c ®iÖn ¸p ngîc pha nhau ®îc ®a ®Õn D 301 (gåm hai ®i èt). C¸c tÝn hiÖu ®a ®Õn hÖ gåm hai ®ièt sÏ lµm cho c¸c ®ièt ®îc th«ng t¾t theo chu kú vµ h×nh thµnh sù nh©n tÇn. M¾c s¬ ®å theo kiÓu nµy cho phÐp lo¹i bá c¸c thµnh phÇn hµi bËc lÎ v× chòng sÏ bÞ triÖt tiªu do cã c¸c thµnh phÇn ngîc pha nhau. Bé läc d¶i th«ng phÝa sau bé nh©n gåm C331, C333, C335, C341, C342, C343, C344, L331, L332, L303 sÏ thùc hiÖn läc lÊy hµi bËc hai cña bé nh©n. Víi c¸c tÇn sè mµ tÝn hiÖu BLF 1 lùa chän sÏ cã thªm mét tô ®iÖn ®îc nèi vµo trong m¹ch cæng hëng lèi vµo bé nh©n vµ thay ®æi tÇn sè céng hëng cña m¹ch nµy ®Ó c¸c tÇn sè mµ BLF 1 lùa chän cã møc tÝn hiÖu lín nhÊt tríc khi ®îc ®a vµo bé nh©n (D301).
C¸c tÝn hiÖu ®i tõ bé nh©n 2 cã thÓ ®îc ®a qua mét trong 3 bé nh©n víi c¸c hÖ sè nh©n 1(kh«ng nh©n), 2 vµ 4. ViÖc chän bé nh©n nµo ®îc thùc hiÖn bëi c¸c tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn thÝch hîp ®Ó ®iÒu khiÓn c¸c chuyÓn m¹ch. M¹ch nh©n 1 ®¬c lùa chän b»ng tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn BLF0 t¸c ®éng lªn hai con ®ièt D451 vµ D454 vµ lµm cho hai ®ièt nµy th«ng. T¬ng tù, m¹ch nh©n hai ®îc lùa chän b»ng tÝn hiÖu BLF6, m¹ch nh©n hai ®îc thùc hiÖn chän b»ng tÝn hiÖu DBRS. TÝn hiÖu sau khi qua mét trong ba m¹ch nh©n sÏ ®îc ®a ®Õn c¬ cÊu läc d¶i th«ng ®Ó chän läc tÝn hiÖu, viÖc thùc hiÖn chän bé läc sÏ quyÕt ®Þnh gi¸ trÞ cña tÇn sè dao ®éng néi fLO1 vµ còng sÏ quyÕt ®Þnh lu«n tÇn sè tÝn hiÖu cÇn ph¸t ®i. C¸c tÝn hiÖu chän c¸c bé läc nµy bao gåm BLF0, BLF1, BLF2, BLF3, BLF4, BLF5 vµ BLF6 ®îc t¹o ra theo nguyªn lý sau:
C¸c sè liÖu lÊy tõ Main CPU bao gåm c¸c tÝn hiÖu LOST, PDT, PCK ®a sang IC901, lóc nµy c¸c tÝn hiÖu ®Çu ra cña IC 901 sÏ lµ c¸c tÝn hiÖu lùa chän b¨ng tÇn bao gåm c¸c tÝn hiÖu DBRS, LOF1, LOF2, LOF3, LOF4, LOF5, LOF6. C¸c tÝn hiÖu nµy l¹i ®a ®Õn c¸c chuyÓn m¹ch Q901, Q902, Q903, Q904, Q905, Q906, Q907, Q908. §Çu ra c¸c bé chuyÓn m¹ch nµy lµ c¸c tÝn hiÖu lùa chän b¨ng tÇn t¬ng øng bao gåm c¸c tÝn hiÖu DBRS, BLF0, BLF1, BLF2, BLF3, BLF4, BLF5 vµ BLF6.
TÝn hiÖu bé dao ®éng néi fLO1 (124.517-594.478 MHz) ®îc lÊy tõ c¬ cÊu läc d¶i th«ng cña khèi DDS sÏ ®îc trén víi tÝn hiÖu trung tÇn mét ph¸t ®Ó t¹o ra ®îc tÝn hiÖu ®a ®Õn m¹ch cao tÇn.
3.1.8. M¹ch cao tÇn
M¹ch cao tÇn cã chøc n¨ng khuÕch ®¹i vµ läc tÝn hiÖu cao tÇn ®Õn tõ bé trén 1.
TÝn hiÖu n»m trong d¶i tÇn cÇn ph¸t ®i tõ bé trén mét thÓ hiÖn b»ng ®êng e trªn s¬ ®å nguyªn lý. TÝn hiÖu nµy tiÕp tôc ®îc chia thµnh hai nh¸nh nh sau :
- TuyÕn tÝn hiÖu cã tÇn sè n»m trong d¶i 1.8 ®Õn 60 MHz sÏ ®îc ®a ®Õn m¹ch läc th«ng thÊp (L310, L312, C314, C316, C318, C320, C322) Khi chuyÓn chuyÓn m¹ch b¨ng tÇn (D305) th«ng. TÝn hiÖu sau m¹ch läc th«ng thÊp nµy sÏ tiÕp tôc ®îc qua mét trong hai ®êng sau :
+ C¸c tÝn hiÖu cã tÇn sè thuéc b¨ng tÇn tõ 40 ®Õn 60 MHz sÏ ®îc ®a ®Õn m¹ch läc d¶i th«ng (L219, L220, L246–L248, C240–C242, C282, C285–C291). ViÖc sö dông hay kh«ng sö dông bé läc nµy ®îc ®iÒu khiÓn ®ièt D213 vµ D220 th«ng hoÆc t¾t th«ng qua ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch Q204. §Ó ®iÒu khiÓn chuyÓn m¹ch Q204 th× tÝn hiÖu lùa chän b¨ng tÇn tõ 50 ®Õn 54 MHz sÏ ®îc ®a ®Õn m¹ch ®iÒu khiÓn Q1905 ®Ó thùc hiÖn nèi ®êng cÊp nguån ph¸t 8 V lµm th«ng Q204, tøc lµ lµm cho Kat«t cña ®ièt D213 vµ D220. Nguyªn lý chän b¨ng tÇn ®îc thùc hiÖn trªn h×nh 3.6.
H×nh 3.6: Nguyªn lý ®iÒu khiÓn chän b¨ng tÇn
+ C¸c tÝn hiÖu thuéc b¨ng tÇn tõ tõ 1.8 MHz ®Õn 40 MHz : Tríc khi ®i ®Õn m¹ch läc th«ng thÊp (L205, L207, C209, C210, C211, C212, C213), c¸c tÝn hiÖu thuéc b¨ng tÇn tõ 1.8 ®Õn 2 MHz sÏ ®îc ®i th¼ng. §èi víi c¸c tÝn hiÖu n»m trong b¨ng tÇn tõ 2 ®Õn 40 MHz sÏ ®îc ®a qua mét trong 5 bé läc th«ng cao tríc khi ®îc ®a ®Õn m¹ch läc th«ng thÊp (L205, L207, C209, C210, C211, C212, C213). T¬ng tù nh viÖc chän bé läc d¶i th«ng ®Ó chän ra b¨ng tÇn tõ 50 ®Õn 54 MHz, viÖc ®iÒu khiÓn c¸c ®ièt chuyÓn m¹ch cho tÝn hiÖu ®i th¼ng hay ®i vµo mét trong n¨m m¹ch läc d¶i th«ng còng ®îc thùc hiÖn t¬ng tù.
C¸c ®êng tÝn hiÖu thuéc d¶i tÇn tõ 1.8 ®Õn 54 MHz sÏ tiÕp tôc ®i ®Õn m¹ch läc th«ng cao cã tÇn sè c¾t 1.8 MHz (C114, C115, C116, L109, L110, L116, L117). TÝn hiÖu sÏ ®îc ®a ®Õn ch©n 1 cña bé khuyÕch ®¹i YGR (IC1) sau khi ®i qua ®ièt chuyÓn m¹ch b¨ng tÇn (D5 vµ D104) vµ m¹ch suy gi¶m (R5, R6 vµ R7).
- C¸c tÝn hiÖu thuéc d¶i tÇn VHF vµ UHF ®i tõ bé trén mét ®Çu tiªn sÏ ®îc ®a qua m¹ch läc th«ng thÊp (L309, L311, L313, C313, C315, C317, C319, C321, C323, C325) th«ng qua chuyÓn m¹ch b¨ng tÇn (D305) ®Ó g¹t bá ®i c¸c thµnh phÇn hµi bËc cao ph¸t sinh ë bé trén mét. TiÕp ®ã c¸c b¨ng tÇn VHF vµ UHF sÏ ®îc ®i qua hai ®êng riªng biÖt nh sau :
+ TÝn hiÖu b¨ng tÇn VHF ®îc ®a qua m¹ch m¹ch läc d¶i th«ng (L8, L10–L13, C18, C25, C26, C28, C29, C31–C33) th«ng qua chuyÓn m¹ch b¨ng tÇn (D3, D10) vµ sau ®ã ®îc khuÕch ®¹i t¹i bé khuÕch ®¹i cao tÇn (IC2, c¸c ch©n 1, 3). TÝn hiÖu sau khuÕch ®¹i sÏ ®îc ®a qua chuyÓn m¹ch b¨ng tÇn (D1) vµ bé suy gi¶m (R5-R7), vµ sau ®ã ®îc ®a ®Õn bé khuÕch ®¹i YGR (IC1, c¸c ch©n 1,4).
+ TÝn hiÖu b¨ng tÇn UHF ®îc khuyÕch ®¹i bé khuyÕch ®¹i cao tÇn (IC3, c¸c ch©n 1,3) th«ng qua chuyÓn m¹ch b¨ng tÇn (D4) vµ ®îc ®a qua c¸c m¹ch läc d¶i th«ng (FL2, FL3). TÝn hiÖu sau läc ®îc khuÕch ®¹i t¹i bé khuÕch ®¹i bé khuÕch ®¹i YGR ( IC1, c¸c ch©n 1, 4 ) sau khi ®îc ®a qua chuyÓn m¹ch b¨ng tÇn (D2), bé suy gi¶m (R5-R7) vµ chuyÓn m¹ch ®êng vßng (D7-D9).
C¸c TÝn hiÖu sau khi ®îc khuÕch ®¹i t¹i YGR (IC1, c¸c ch©n 1,4) bao gåm c¸c tÝn hiÖu thuéc c¶ d¶i b¨ng tÇn HF/50 MHz (tõ 1.8 ®Õn 54 MHz) lÉn c¶ d¶i VHF vµ UHF sÏ ®îc ®a sang m¹ch khuyÕch ®¹i DRIVER vµ khuÕch ®¹i c«ng suÊt n»m trªn khèi PA UNIT th«ng qua J1. §Ó ®Õn ®îc J1, c¸c tÇn sè thuéc d¶i HF/50 MHz vµ d¶i VHF ®îc ®a ®Õn J1 th«ng qua chuyÓn m¹ch ®êng vßng dïng ®ièt (D7 vµ D9) vµ bé suy gi¶m (R1, R2 vµ R3). Cßn ®èi víi d¶i UHF tríc khi ®Õn J1, c¸c tÝn hiÖu sÏ ®i qua mét m¹ch läc th«ng cao (C50, C51, C52 vµ L21) th«ng qua chuyÓn m¹ch chän bé läc dïng ®ièt (D6 vµ D7) vµ m¹ch suy gi¶m (R1, R2 vµ R3).
3.1.9. M¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt vµ khuÕch ®¹i DRIVER
C¸c m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt vµ driver cã chøc n¨ng khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®Õn tõ m¹ch cao tÇn (n»m trªn khèi MAIN) nh»m ®¹t ®îc c«ng suÊt ®Çu ra 10W ®èi víi c¸c b¨ng tÇn HF/50 MHz, 50 W cho b¨ng tÇn VHF vµ 35W cho b¨ng tÇn UHF.
TÝn hiÖu cao tÇn tõ khèi MAIN ®îc ®a ®Õn c¸c m¹ch tiÒn khuÕch ®¹i driver (khèi PA; Q101, Q102) sau khi ®îc ®a qua bé suy gi¶m (khèi PA, R101-R103). TÝn hiÖu sau khuÕch ®¹i ®îc ®a ®Õn m¹ch khuÕch ®¹i driver ( trªn khèi DRIVER; Q504) ®Ó khuÕch ®¹i ®Õn møc cÇn thiÕt cho c¸c bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt.
TÝn hiÖu c¸c b¨ng tÇn HF/50 MHz tõ bé khuÕch ®¹i tõ bé khuÕch ®¹i driver ®îc khuÕch ®¹i taÞ c¸c bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt (trªn khèi PA; Q301, Q302) ®Ó ®¹t ®îc c«ng suÊt ®Çu ra æn ®Þnh 100 W. TÝn hiÖu sau khi ®îc khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®îc ®a qua chuyÓn m¹ch thu ph¸t (RL801), mét trong b¶y bé läc th«ng thÊp, m¹ch t¸ch sãng APC (trªn khèi PA; D961, D962) vµ sau ®ã ®îc ®a vµo bé kÕt nèi anten 1 (CHASSIS; J1).
TÝn hiÖu cao tÇn VHF tõ m¹ch khuÕch ®¹i driver ®îc khuÕch ®¹i t¹i t¹i m¹ch khuÕch ®¹i c«ng suÊt (Q501) ®Ó ®¹t ®îc c«ng suÊt æn ®Þnh ®Çu ra 50 W. C¸c tÝn hiÖu sau khi khuyÕch ®¹i c«ng suÊt ®îc ®a ®Õn m¹ch läc th«ng thÊp, m¹ch t¸ch sãng APC (D501 –D504), chuyÓn m¹ch thu ph¸t (D506, D510), c¸c m¹ch läc th«ng thÊp (L506, L508, L510, L601 –L603, C 516, C519, C521, C601, C602) vµ bé kÕt nèi anten 2 (CHASSIS; J2).
TÝn hiÖu cao tÇn UHF sau khuÕch ®¹i tõ bé khuÕch ®¹i drive ®îc khuÕch ®¹i t¹i bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt (Q401) ®Ó ®¹t ®îc c«ng suÊt 35W æn ®Þnh ®Çu ra. TÝn hiÖu sau khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®îc ®a vµo m¹ch läc th«ng thÊp, m¹ch t¸ch sãng APC (D401–D404), chuyÓn m¹ch thu ph¸t (D406, D407), m¹ch läc th«ng cao (L413, L414, C428, C429, C431, C433), m¹ch läc th«ng thÊp (L601–L603, C601, C602) vµ bé kÕt nèi anten 2 (CHASSIS; J2).
Nãi chung trong IC 7000, ®Ó ®¶m b¶o cho viÖc khuÕch ®¹i trªn c¶ mét d¶i tÇn rÊt réng, th× viÖc sö dông c¸c b¸n dÉn trêng lµ ®¹t hiÖu qu¶ kh¸ cao do kh¶ n¨ng ph¶n øng nhanh. §iÒu nµy còng cã nghÜa lµm gi¶m ®îc c¸c yªu cÇu vÒ tÇng ra cña c¸c bËc khuÕch ®¹i so víi tranztor lìng cùc ph¶i cã mét lo¹t c¸c bé läc ë sau ®Ó bï cho c¸c thµnh phÇn ký sinh bªn trong bé khuÕch ®¹i. Tuy nhiªn bï l¹i hÖ sè khuÕch ®¹i cña c¸c b¸n dÉn trêng lµ nhá h¬n (so víi tranzitor lìng cùc) nªn ®Ó ®¶m b¶o cho møc tÝn hiÖu ®ñ lín th× còng cÇn bæ sung thªm nhiÒu m¹ch khuÕch ®¹i h¬n. Ngoµi ra ®Ó ®¹t ®îc c«ng suÊt ®Çu ra cho mçi d¶i tÇn cÇn thiÕt còng ph¶i t¹o ra c¸c tuyÕn khuÕch ®¹i c«ng suÊt riªng ®Ó cã c¸c c«ng suÊt kh¸c nhau cho tong d¶i tÇn kh¸c nhau. C«ng suÊt ®Çu ra cña b¨ng tÇn HF/50 MHz lµ cao nhÊt (100W) nªn ë ®©y sö dông tÇng khuÕch ®¹i m¾c theo s¬ ®å ®Èy kÐo gåm hai tranzitor trêng (Q301 vµ Q302) nh trªn h×nh 3.7. TÇng khuÕch ®¹i ®Èy kÐo nµy cã chøc n¨ng khuÕch ®¹i ®Ó ®¹t ®îc c«ng suÊt ®Çu ra 100W ®èi víi c¸c tÝn hiÖu thuéc d¶i tÇn HF/50 MHz. TÇng khuÕch ®¹i nµy gåm hai b¸n dÉn trêng Q301 vµ Q303. TÝn hiÖu lèi vµo sÏ ®îc ®a qua biÕn ¸p L301 ®Ó thùc ghÐp vµo tÇng khuÕch ®¹i sao cho c¸c tÝn hiÖu lèi vµo hai bé khuÕch ®¹i Q301 vµ Q303 ngîc pha nhau. TÝn hiÖu cÇn ®îc khuÕch ®¹i lµ tæ hîp cña c¸c dao ®éng ®iÒu hoµ, khi ®îc ®a ®Õn bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt m¾c theo s¬ ®å ®Èy kÐo th× cø nöa mçi chu kú cña dao ®éng ®iªï hoµ trong phæ tÝn hiÖu sÏ ®îc khuÕch ®¹i bëi mét trong hai b¸n dÉn Q301 hoÆc Q302.
H×nh 3.7: TÇng khuyÕch ®¹i c«ng suÊt cho c¸c tÝn hiÖu HF/50 MHz
KÕt qu¶ khuyÕch ®¹i sÏ ®îc ghÐp ra bëi biÕn ¸p L305. Trong tÇng khuÕch ®¹i nµy, mét phÇn tÝn hiÖu sÏ ®îc ghÐp vÒ ®Çu vµo cña tÇng khuÕch ®¹i th«ng qua biÕn ¸p L303 cã t¸c dông t¹o ®iÖn ¸p håi tiÕp ©m æn ®Þnh cho tÇng khuÕch ®¹i.
Kh¸c víi tÇng khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®èi víi tÝn hiÖu thuéc b¨ng tÇn HF/50 MHz, c«ng suÊt yªu cÇu ®èi víi c¸c tÝn hiÖu d¶i VHF vµ UHF lµ thÊp h¬n (50W cho VHF vµ 35 W cho UHF). Do ®ã c¸c tÇng khuÕch ®¹i nµy chØ dïng mét b¸n dÉn trêng, tøc lµ c¸c tÇng nµy lµm viÖc ë chÕ ®é A.
Nh ch¬ng hai (phÇn chØ tiªu) ®· tr×nh bµy vÒ d¶i tÇn ph¸t ®i cña b¨ng tÇn VHF (144 ®Õn 148 MHz) vµ UHF (tõ 430 ®Õn 450 MHz). C¨n cø vµo d¶i tÇn nµy th× ®»ng sau bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt cã mét m¹ch läc th«ng cao, mét m¹ch läc th«ng thÊp ®èi víi tÝn hiÖu VHF vµ hai m¹ch läc th«ng thÊp ®èi víi d¶i UHF lµ ®ñ ®Ó cho kh«ng xuÊt hiÖn c¸c hµi kh«ng mong muèn tríc khi ®Õn bé phèi hîp anten. Cßn ®èi víi c¸c tÝn hiÖu thuéc d¶i b¨ng tÇn HF 50MHz th× buéc ph¶i cã nhiÒu bé läc h¬n ®Ó ®¶m b¶o cho c¸c ®Çu ra kh«ng cã c¸c hµi kh¸c ngoµi hµi c¬ b¶n.
Mét ®iÓm còng cÇn ph¶i chó ý trÕn khèi PA UNIT ®ã lµ c¸c chuyÓn m¹ch gi÷ thu vµ ph¸t cña c¸c tuyÕn dïng chung ch¼ng h¹n nh c¸c chuyÓn chän c¬ cÊu bé läc th«ng thÊp cho c¸c tÝn hiÖu HF/50MHz vµ c¸c chuyÓn m¹ch thu ph¸t. C¸c chuyÓn m¹ch nµy kh«ng thÓ sö dông b¸n dÉn bëi v× ë tuyÕn nµy c«ng suÊt ph¸t rÊt lín, nªn nÕu sö dông b¸n dÉn sÏ dÔ dµng bÞ ®¸nh thñng, tøc lµ lµm háng b¸n dÉn. Trong IC7000 sö dông hÖ thèng chuyÓn m¹ch dïng r¬ le.
3.2. C¸c m¹ch bæ trî tuyÕn ph¸t
3.2.1. M¹ch ALC
M¹ch ALC ( m¹ch tù ®éng ®iÒu khiÓn møc) cã chøc n¨ng lµm gi¶m hÖ sè khuÕch ®¹i cña c¸c bé khuÕch ®¹i trung tÇn ®Ó sao cho m¸y thu ph¸t ®a ra c«ng suÊt cao tÇn lµ h»ng sè (c«ng suÊt nµy ®îc thiÕt lËp bëi viÖc ®Æt c«ng suÊt ®Çu ra) ngay c¶ khi ®iÖn ¸p ®îc cÊp cã biÕn ®æi ®i ch¨ng n÷a.
C¸c tÝn hiÖu HF/50 MHz sau khi ®îc khuÕch ®¹i c«ng suÊt (trªn khèi PA; Q301, Q302) sÏ ®îc t¸ch sãng t¹i bé t¸ch sãng APC ( trªn khèi PA; D961). §iÖn ¸p sau khi t¸ch sãng ®îc ®a ®Õn bé khuÕch ®¹i ®Öm (trªn khèi PA; IC960, c¸c ch©n 5,7) vµ sau ®ã ®îc ®a ®Õn khèi MAIN (®iÖn ¸p nµy ®îc gäi lµ HFOR ).
TÝn hiÖu VHF vµ UHF sau khuÕch ®¹i c«ng suÊt cao tÇn (trªn khèi PA; Q401, Q 501) sÏ ®îc t¸ch sãng lÇn lît t¹i c¸c bé t¸ch sãng APC (trªn khèi PA ; D401, D404, D501, D504). TÝn hiÖu sau khi t¸ch sãng (cho c¶ UHF lÉn VHF) ®îc tæng hîp thµnh ®iÖn ¸p “VUFOR” vµ sau ®ã ®îc ®a ®Õn khèi MAIN.
C¸c ®iÖn ¸p HFOR vµ VUFOR sÏ ®îc kÕt hîp thµnh ®iÖn ¸p FORL vµ sau ®ã ®îc ®a vµo bé khuÕch ®¹i ALC (IC 1601, c¸c ch©n 1,2). §iÖn ¸p “POCV” tõ bé chuyÓn ®æi D/A (IC2155, ch©n 19) th«ng qua bé khuÕch ®¹i ®Öm (IC2101, c¸c ch©n 5,7), ®iÖn ¸p nµy ®îc x¸c ®Þnh viÖc thiÕt lËp c«ng suÊt cao tÇn, sÏ ®îc ®a ®Õn bé khuyÕch ®¹i ALC (IC, ch©n 3) nh lµ ®iÖn ¸p tham chiÕu.
Khi ®iÖn ¸p “FORL” lín h¬n ®iÖn ¸p “POCV”, thiªn ¸p ALC tõ IC1601 (ch©n 1) sÏ ®iÒu khiÓn c¸c bé khuyÕch ®¹i trung tÇn. §iÒu nµy hiÖu chØnh c«ng suÊt ®Çu ra ®Õn møc ®· ®îc x¸c ®Þnh bëi viÖc thiÕt lËp c«ng suÊt cao tÇn cho ®Õn khi hai ®iÖn ¸p “POCV” vµ “FORL” b»ng nhau.
Trong chÕ ®é AM, IC1601 thùc hiÖn chøc n¨ng nh mét bé khuÕch ®¹i ALC trung b×nh Q1601. ChuyÓn m¹ch AM (Q1602) ®îc bËt vµ thay ®æi ®iÖn ¸p “FORL” ®Ó ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ph¸t ®Çu ra cho chÕ ®é AM (40 W cho HF/ 50 MHz, 20 W cho b¨ng tÇn VHF, 14 W cho b¨ng tÇn UHF).
Thiªn ¸p ALC tõ IC1601 còng ®îc ®a ®ÕnCPU chÝnh (trªn khèi LOGIC IC1302, ch©n 115) gäi lµ ®iÖn ¸p “ALCL” cho viÖc chØ thÞ cêng ®« ®iÖn ¸p ALC.
§Çu vµo ALC tõ bªn ngoµi (cã ®iÖn ¸p ©m) tõ khe c¾m [ACC] (ch©n 6) ®îc biÕn ®æi thµnh ®iÖn ¸p d¬ng t¹i D1609 vµ ®îc ®a ®Õn bé khuÕch ®¹i ®Öm (Q1604). Ho¹t ®éng ALC ë bªn ngoµi lµ gièng hÖt víi ho¹t ®éng cña ALC bªn trong.
3.2.2. M¹ch APC
M¹ch APC (tù ®éng ®iÒu chØnh c«ng suÊt) cã chøc n¨ng b¶o vÖ c¸c bé khuyÕch ®¹i c«ng suÊt n»m trªn khèi PA do sù qu¸ dßng hoÆc do hÖ sè sãng ®øng SWR cao.
TÝn hiÖu sãng ph¶n x¹ xuÊt hiÖn vµ t¨ng lªn tõ bé kÕt nèi anten khi anten ®îc ghÐp cÆp kh«ng ®èi xøng.
Møc tÝn hiÖu HF/ 50 MHz ph¶n x¹ sÏ ®îc t¸ch t¹i D962 (trªn khèi PA), vµ ®îc khuÕch ®¹i t¹i bé khuÕch ®¹i ®Öm (trªn khèi PA; IC960, c¸c ch©n 1,3) vµ ®îc ®Õn m¹ch khuÕch ®¹i ALC (IC1601, c¸c ch©n 8, 9) gäi lµ ®iÖn ¸p “HREF”.
C¸c m¹ch t¸ch sãng APC cña c¸c b¨ng tÇn VHF vµ UHF (n»m trªn khèi PA; D501, D504, D401, D404) sÏ t¸ch lÊy c¸c tÝn hiÖu tíi vµ tÝn hiÖu ph¶n x¹vµ chuyÓn ®æi chóng thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu. C¸c ®iÖn ¸p mét chiÒu sÏ ®îc kÕt hîp víi nhau vµ ®a ®Õn bé khuyÕch ®¹i ALC (c¸c ch©n 1, 2) gäi lµ ®iÖn ¸p “VUFOR”.
Trong APC theo dßng, dßng ®iÒu khiÓn ®Æt t¹i c¸c bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt ®îc t¸ch sãng díi d¹ng c¸c ®iÖn ¸p (“ICH” “ICL”) xuÊt hiÖn ë hai ®Çu cña c¸c ®iÖn trë t¸ch sãng (trªn khèi PA; R721, R722). C¸c ®iÖn ¸p ®îc t¸ch ®îc ®a ®Õn m¹ch khuÕch ®¹i APC (IC601, c¸c ch©n 5-7).
Khi dßng cña bé khuÕch ®¹i c«ng suÊt vît qua 22 A, ®iÖn ¸p ®Çu ra tõ bé khuyÕch ®¹i APC (IC 1601, ch©n 7) sÏ ®iÒu khiÓn ®êng ALC ®Ón ng¨n chÆn dßng ®iÖn vît møc.
3.2.3. C¸c m¹ch chØ thÞ hÖ sè sãng ®øng, ALC, RF.
Trong khi ph¸t, viÖc ®äc c¸c hÖ sè sãng ®øng, møc ALC hay møc cao tÇn lµ cã thÓ thùc hiÖn ®îc vµ cã thÓ ®¬c chän b»ng chuyÓn m¹ch [F3 (MET)].
- ChØ thÞ c«ng suÊt
C¸c ®iÖn ¸p “FOR”, “VFOR” vµ “UFOR” ®îc kÕt hîp víi nhau thµnh ®iÖn ¸p “FORL”, vµ sau ®ã ®îc ®a ®Õn CPU chÝnh (IC1302, ch©n 113) ®Ó chØ thÞ c«ng suÊt ph¸t.
- ChØ thÞ ALC
Thiªn ¸p ALC tõ bé khuÕch ®¹i ®Öm (trªn khèi MAIN; IC 1601, ch©n 14) ®îc ®a ®Õn CPU chÝnh (IC1302, ch©n 115) th«ng qua ®êng tÝn hiÖu “ALCL” ®Ó chØ thÞ møc ALC.
- ChØ thÞ hÖ sè sãng ®øng SWR
C¸c ®iÖn ¸p “FORL” vµ “REFL” ®îc ®a lÇn lît ®Õn CPU chÝnh (IC1302, c¸c ch©n 113, 114). CPU chÝnh thùc hiÖn so s¸nh hai ®iÖn ¸p nµy víi nhau vµ chØ ra hÖ sè sãng ®øng cho bé phèi hîp anten 1.
KÕt luËn ch¬ng 3
Qua ch¬ng nµy chóng ta ®· nh×n thÊy ®îc c¸c thµnh phÇn cÇn thiÕt cña mét m¸y ph¸t tÝch hîp nhiÒu chÕ ®é ho¹t ®éng. C¸c b¸n dÉn dïng trong m¹ch ph¸t ®Òu lµ c¸c b¸n dÉn trêng, còng cã nghÜa viÖc tÝnh to¸n vÒ phèi hîp trë kh¸ng, c¸c m¹ch läc… ®îc ®¬n gi¶n ®i rÊt nhiÒu so víi khi dïng b¸n dÉn lìng cùc. §iÒu nµy dÔ dµng hiÓu ®îc bëi v× so víi b¸n dÉn lìng cùc b¸n dÉn trêng cã trë kh¸ng vµo lín h¬n vµ t¹p ©m còng Ýt h¬n (chñ yÕu lµ t¹p ©m nhiÖt). C¸c m¹ch läc (dïng chung cho c¶ thu lÉn ph¸t) ®îc tÝnh to¸n rÊt chÝnh x¸c, phï hîp víi d¶i tÇn. Khi ph¸t, ®Çu ra bé khuyÕch ®¹i c«ng suÊt kh«ng tr¸nh khái nh÷ng thµnh phÇn kh«ng c¬ b¶n do kh«ng thÓ tuyÕn tÝnh ®îc hoµn toµn. Nh vËy nªu m¸y ph¸t ph¸t trªn toµn d¶i tõ d¶i sãng ng¾n ®Õn UHF th× c¬ cÊu läc cña m¸y ph¶i rÊt phøc t¹p. Trong thiÕt bÞ nµy d¶i tÇn ph¸t chØ h¹n chÕ trong mét sè tÇn sè h÷u h¹n, v× vËy còng gi¶m ®îc tÝnh phøc t¹p cña tÇng ra. Ngoµi ra trªn tuyÕn ph¸t, ®Ó b¶o ®¶m cho møc c«ng suÊt ph¸t ®i lu«n æn ®Þnh vµ ®Ó b¶o vÖ tÇng khuyÕch ®¹i c«ng suÊt do kh«ng phèi hîp ®îc víi anten th× m¹ch ALC vµ APC còng ®îc ¸p dông.
KÕt luËn
Qua qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n, em thÊy m×nh ®· còng cè ®îc rÊt nhiÒu kiÕn thøc ®· ®îc häc. §ång thêi còng trong thêi gian nµy, em ®· t×m tßi tiÕp nhËn ®îc mét sè kiÕn thøc míi hiÖn ®ang phæ biÕn trªn thÕ giíi. Khi thùc hiÖn ®å ¸n, em thÊy kü thuËt sè ®ang ngµy cµng kh¼ng ®Þnh vai trß cña m×nh trong ®êi sèng. Cô thÓ trong lÜnh vùc th«ng tin v« tuyÕn, DSP lµ mét trong nh÷ng c«ng nghÖ míi nhÊt. Trong IC-7000, m¹ch DSP thùc hiÖn chøc n¨ng sè ho¸ hoµn toµn tuyÕn trung tÇn vµ ©m tÇn trong viÖc xö lý tÝn hiÖu. Cßn c¸c tuyÕn tÝn hiÖu kh¸c vÉn dïng m¹ch t¬ng tù thuÇn tuý. Cã thÓ sö dông mét bé vi xö lý ®Ó thùc hiÖn c¸c thuËt to¸n xö lý tÝn hiÖu, nhng ®iÒu nµy thùc sù kh«ng tèi u v× nã kh«ng cã nh÷ng giao tiÕp chuyªn dông. ViÖc sö dông DSP trong IC-7000 võa ®¶m b¶o tÝnh kinh tÕ lÉn kh¶ n¨ng thùc hiÖn. Ngµy nay, c«ng nghÖ DSP ®îc ph¸t triÓn rÊt nhanh vµ ®· cã c¸c øng dông DSP trªn c¶ tuyÕn cao tÇn.
Dï ®· cã rÊt nhiÒu cè g¾ng, song do ®iÒu kiÖn nghiªn cøu h¹n hÑp vµ mét sè h¹n chÕ vÒ tr×nh ®é nªn ch¾c ch¾n sÏ cã rÊt nhiÒu thiÕu sãt trong ®å ¸n. Em rÊt mong ®îc sù chØ b¶o ®ãng gãp cña c¸c thÇy c« gi¸o vµ c¸c ®ång chÝ ®Ó ®å ¸n cã thÓ ®îc hoµn thiÖn ë møc cao h¬n.
Mét lÇn n÷a, em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy gi¸o trong bé m«n Th«ng tin ®Æc biÖt lµ thÇy gi¸o §¹i t¸. TS. TrÇn V¨n KhÈn ®· tËn t×nh chØ b¶o gióp ®ì em trong thêi gian thùc hiÖn vµ hoµn thµnh ®å ¸n.
Tµi liÖu tham kh¶o
1. NguyÔn Ngäc BÝch: C¬ së xö lý sè tÝn hiÖu vµ ®iÒu khiÓn sè, Häc ViÖn Kü ThuËt Qu©n Sù, Hµ Néi 2001.
2. NguyÔn Quèc B×nh: Kü thuËt truyÒn dÉn sè, Häc ViÖn Kü ThuËt Qu©n Sù, Hµ Néi 2001.
3. Lª Träng Cù, Hoµng Thä XÝch: CÊu kiÖn ®iÖn tö, Häc ViÖn Kü ThuËt Qu©n Sù, Hµ Néi 2004.
4. TrÇn V¨n KhÈn, §ç Quèc Trinh, §inh ThÕ Cêng: Gi¸o tr×nh c¬ së kü thuËt th«ng tin v« tuyÕn, Häc ViÖn Kü ThuËt Qu©n Sù, Hµ Néi 2006.
5. Ph¹m Minh Hµ: Gi¸o tr×nh kü thuËt m¹ch ®iÖn tö, Nhµ XuÊt B¶n Khoa Häc Vµ kü thuËt, Hµ Néi 1997.
Phô lôc
Phô lôc I: S¬ ®å KÕt nèi icom 7000 víi c¸c phô kiÖn
a. M« t¶ mÆt sau cña m¸y
u KÕt nèi manip ®iÖn tö
v æ c¾m phô kiÖn(ACC)
Cho phÐp kÕt nèi c¸c thiÕt bÞ bªn ngoµi vµo thÝ dô nh TNC (Terminal Node Controller) ®Ó truyÒn d÷ liÖu, bé chän läc hay bé ®iÒu chØnh anten tù ®éng hoÆc bé khuÕch ®¹i tuyÕn tÝnh...
w æ c¾m d÷ liÖu
§©y lµ æ c¾m 6 ch©n DIN nhá ®Ó kÕt nèi víi TNC
x J¾c c¾m ®a tÝn hiÖu VIDEO ra ngoµi
y J¾c ®iÒu khiÓn tõ xa C I – V
§îc thiÕt kÕ ®Ó sö dông cïng víi mét m¸y tÝnh c¸ nh©n ®Ó ®iÒu khiÓn chøc n¨ng ph¸t tõ xa. §îc dïng ®Ó m¸y ho¹t ®éng cïng víi m¸y thu ph¸t Icom kh¸c(C I-V)
z æ c¾m ®iÒu khiÓn bé ®iÒu chØnh
Cho phÐp d©y c¸p ®iÒu khiÓn tõ bé ®iÒu hëng anten tù ®éng HF/50MHz AH- 4 hoÆc bé kh¸c
{ J¾c RTTY
KÕt nèi khèi ®Çu cuèi RTTY ho¹t ®éng (FSK)
} J¾c ®Çu cuèi loa
Cho phÐp kÕt nèi loa 4 - 8
~ KÕt nèi Mic
Mic cã thÓ ®îc kÕt nèi phÝa tríc hoÆc phÝa sau cña m¸y
KÕt nèi anten[ANT1] [ANT2]
Cho phÐp kÕt nèi ¨n ten 50 theo ®Çu nèi PL- 259
[ANT1] lµ ®Ó kÕt nèi anten HF/50Mhz
[ANT2] lµ ®Ó kÕt nèi anten 144/430 Mhz
æ c¾m nguån DC
Cho phÐp kÕt nèi víi nguån DC 13.8V th«ng qua c¸p dÉn nguån.
b. KÕt nèi phô kiÖn
Lu ý: GROUND: dïng d©y dÉn kim lo¹i nèi víi ®Êt, nh vËy tr¸nh ®îc ®iÖn giËt vµ mét sè vÊn ®Ò kh¸c.
c. KÕt nèi nguån
Sö dông nguån c«ng suÊt mét chiÒu DC cïng víi ®iÖn lîng 25A khi ho¹t ®éng (t¹o ra tõ nguån AC):
Chó ý tríc khi kÕt nèi nguån DC, kiÓm tra c¸c yÕu tè quan träng nh: chuyÓn m¹ch [POWER] lµ OFF, ®iÖn ¸p ®a ra cña nguån c«ng suÊt lµ 12-15 V, nèi DC c¸p cã tÝnh cùc: ®á lµ cùc d¬ng(+), ®en lµ cùc ©m(-)
d. Bé phèi hîp ¨n ten bªn ngoµi
KÕt nèi qua bé phèi hîp AH- 4 cho d¶i HF/50M
KÕt nèi qua bé AT- 180 cho d¶i HF/50M: BËt nguån cña m¸y vÒ OFF khi kÕt nèi AT-180, nÕu kh«ng th× CPU sÏ cã thÓ lµm viÖc sai dÉn tíi cã sù cè
e. KÕt nèi víi bé khuÕch ®¹i tuyÕn tÝnh.
d. KÕt nèi CW:
e. KÕt nèi ë chÕ ®é RTTY:
f. KÕt nèi d÷ liÖu
Phô lôc II: s¬ ®å khèi m¸y thu ph¸t ICOM 7000
(Xem trang A3 phÝa sau)