Giao tiếp tương tự - Máy thu

Ăng-ten có mặt ở đầu phần của máy thu, thu được sóng điều chế. Đầu tiên chúng ta hãy thảo luận về các yêu cầu của một bộ thu.

Yêu cầu của người nhận

Máy thu AM nhận sóng AM và giải điều chế nó bằng cách sử dụng bộ dò đường bao. Tương tự, máy thu FM nhận sóng FM và giải điều chế bằng cách sử dụng phương pháp Phân biệt tần số. Sau đây là các yêu cầu của cả bộ thu AM và FM.

Nó phải được hiệu quả về chi phí.
Nó sẽ nhận được các sóng điều chế tương ứng.
Bộ thu phải có thể điều chỉnh và khuếch đại kênh mong muốn.
Nó phải có khả năng từ chối các trạm không mong muốn.
Giải điều chế phải được thực hiện đối với tất cả các tín hiệu trạm, bất kể tần số tín hiệu sóng mang.

Để đáp ứng các yêu cầu này, mạch bộ chỉnh và mạch trộn phải rất hiệu quả. Quy trình trộn RF là một hiện tượng thú vị.

Trộn RF

Bộ trộn RF phát triển một Intermediate Frequency (IF) mà bất kỳ tín hiệu nhận được nào cũng được chuyển đổi để xử lý tín hiệu một cách hiệu quả.

Mixer RF là một khâu quan trọng trong đầu thu. Hai tín hiệu có tần số khác nhau được thực hiện khi một mức tín hiệu ảnh hưởng đến mức của tín hiệu kia, để tạo ra kết quả đầu ra hỗn hợp. Các tín hiệu đầu vào và đầu ra của bộ trộn kết quả được minh họa trong các hình sau.

Gọi tần số tín hiệu thứ nhất và thứ hai là $ f_1 $ và $ f_2 $. Nếu hai tín hiệu này được áp dụng làm đầu vào của bộ trộn RF, thì nó tạo ra tín hiệu đầu ra, có tần số là $ f_1 + f_2 $ và $ f_1-f_2 $.

Nếu điều này được quan sát trong miền tần số, mô hình sẽ giống như hình sau.

Trong trường hợp này, $ f_1 $ lớn hơn $ f_2 $. Vì vậy, kết quả đầu ra có tần số $ f_1 + f_2 $ và $ f_1-f_2 $. Tương tự, nếu $ f_2 $ lớn hơn $ f_1 $, thì kết quả đầu ra sẽ có các tần số $ f_1 + f_2 $ và $ f_1-f_2 $.

Máy thu AM

Máy thu AM super heterodyne lấy sóng điều biến biên độ làm đầu vào và tạo ra tín hiệu âm thanh gốc làm đầu ra. Selectivity là khả năng chọn một tín hiệu cụ thể, trong khi từ chối các tín hiệu khác. Sensitivity là khả năng phát hiện tín hiệu RF và giải điều chế nó, trong khi ở mức công suất thấp nhất.

Đài nghiệp dư là những máy thu thanh ban đầu. Tuy nhiên, chúng có nhược điểm là độ nhạy và độ chọn lọc kém. Để khắc phục những nhược điểm này,super heterodynemáy thu được phát minh. Sơ đồ khối của máy thu AM được thể hiện trong hình sau.

Phần bộ dò sóng RF

Đầu tiên, sóng điều biến biên độ mà ăng ten thu được sẽ được truyền tới tuner circuitthông qua một máy biến áp. Mạch điều chỉnh không là gì ngoài mạch LC, còn được gọi làresonant hoặc là tank circuit. Nó chọn tần số, mong muốn của máy thu AM. Nó cũng điều chỉnh bộ dao động cục bộ và bộ lọc RF cùng một lúc.

Máy trộn RF

Tín hiệu từ đầu ra của bộ chỉnh được gửi đến RF-IF converter, hoạt động như một máy trộn. Nó có một bộ dao động cục bộ, tạo ra một tần số không đổi. Quá trình trộn được thực hiện ở đây, có tín hiệu nhận được là một đầu vào và tần số dao động cục bộ là đầu vào kia. Đầu ra kết quả là hỗn hợp của hai tần số $ \ left [\ left (f_1 + f_2 \ right), \ left (f_1-f_2 \ right) \ right] $ do bộ trộn tạo ra, được gọi làIntermediate Frequency (IF).

Việc sản xuất IF giúp giải điều chế bất kỳ tín hiệu trạm nào có bất kỳ tần số sóng mang nào. Do đó, tất cả các tín hiệu được dịch sang một tần số sóng mang cố định để có đủ độ chọn lọc.

Bộ lọc NẾU

Bộ lọc tần số trung gian là bộ lọc thông dải, vượt qua tần số mong muốn. Nó loại bỏ tất cả các thành phần tần số không mong muốn khác có trong nó. Đây là ưu điểm của bộ lọc IF, chỉ cho phép tần số IF.

AM Demodulator

Sóng AM nhận được hiện được giải điều chế bằng bộ giải điều chế AM. Bộ giải điều chế này sử dụng quá trình phát hiện đường bao để nhận tín hiệu điều chế.

Bộ khuếch đại âm thanh

Đây là giai đoạn khuếch đại công suất, được sử dụng để khuếch đại tín hiệu âm thanh được phát hiện. Tín hiệu đã xử lý được củng cố để có hiệu quả. Tín hiệu này được truyền đến loa để lấy tín hiệu âm thanh ban đầu.

Máy thu FM

Sơ đồ khối của máy thu FM được thể hiện trong hình sau.

Sơ đồ khối của máy thu FM này tương tự như sơ đồ khối của máy thu AM. Hai khối Bộ giới hạn biên độ và Mạng khử điểm nhấn được bao gồm trước và sau bộ giải điều chế FM. Hoạt động của các khối còn lại giống như hoạt động của máy thu AM.

Ta biết rằng trong điều chế FM, biên độ của sóng FM không đổi. Tuy nhiên, nếu một số tạp âm được thêm vào với sóng FM trong kênh, do đó biên độ của sóng FM có thể thay đổi. Do đó, với sự giúp đỡ củaamplitude limiter chúng ta có thể duy trì biên độ của sóng FM không đổi bằng cách loại bỏ các đỉnh không mong muốn của tín hiệu nhiễu.

Trong máy phát FM, chúng ta đã thấy mạng nhấn mạnh trước (Bộ lọc thông cao), có trước bộ điều chế FM. Điều này được sử dụng để cải thiện SNR của tín hiệu âm thanh tần số cao. Quá trình ngược lại của việc nhấn mạnh trước được gọi làde-emphasis. Do đó, trong bộ thu FM này, mạng khử nhấn mạnh (Bộ lọc thông thấp) được bao gồm sau bộ giải điều chế FM. Tín hiệu này được đưa đến bộ khuếch đại âm thanh để tăng mức công suất. Cuối cùng, chúng ta nhận được tín hiệu âm thanh gốc từ loa.