Chương 8 Điều chỉnh bằng tay và tự động trong máy thu
2. Những đặc tr−ng cơ bản của các phần tử điều chỉnh
Trong giáo trình này, ta chỉ phân chia hệ thống TĐT liên tục làm việc theo nguyên lý ổn định tần số trung gian. Các tính
hất l−ợng của nó trong chế độ thiết lập đ−ợc xác định bằng hất các phân tử đó.
a) Phân tử phân biệt: (ở một số tài liệu còn có g).
ần số khỏi giá trị danh định, sự phụ
n của bộ tách sóng đ−ợc xác định theo công t df
Ststs = dUts
Giá trị của độ lệch , nằm giữa hai cực trị của đặc tuyến tĩnh, tạo thành (8.25)
∆f
dải thông của tách sóng tần số ∆fts. Trong giới hạn dải thông này dấu của hàm truyền không thay đổi và đặc tuyến tĩnh có thể coi là tuyến tính (đặc biệt khi lệch céng h
đổi c
ai dao động cao tần so sánh đ−a tới bộ tách sãng.
−ởng nhỏ). Bộ tách sóng tần số có thể coi là không quán tính khi sự biến ủa bộ lệch tần số đủ chậm.
- Đặc tuyến tĩnh của bộ tách sóng pha (hình 8 - 24b) biểu diễn sự phụ thuộc của điện áp ra vào hiệu pha giữa h
Nh− vậy, môt đặc điểm quan trọng, hay một nguyên tắc của tách sóng pha là: cần có điện áp mẫu, điện áp này đóng vai trò chuẩn tần số cho phần tử phân biệt. Đặc tuyến có dạng chu kỳ với chu kỳ lặp lại 2π .
H×nh 8 - 24
Độ dốc đ−ợc biểu diễn d−ới dạng:
d 2
dUts
Stsp = ϕ π
ϕ = (8.26)
óng pha - hay là hàm truyền pha. Đặc tuyến tĩnh của phần lớn các bộ tách sóng pha thực tế có thể coi là tuyến tính trong giới hạn của góc
Là hàm truyền của tách s 3 .
2 8
π π
V× phÇ
ϕ=⎛⎜⎝ ± ⎞⎟⎠ n tử phân biệt trong hệ thống TĐT cần phải đ−ợc
đánh giá qua mức độ lệch tần số, nên ta biểu diễn hàm truyền của tách sóng tần số là
t
hợp lý. Vì ϕ( ) 2t π f t dt( )
0
= ∆ Òn tÇn sè cã
quan
à dạng quá trình quá độ. Dải thông của bộ lọc nằm trong giới hạn từ hàng chục
∫ nên hàm truyền pha và hàm truy hệ tích phân.
Phụ tải của tách sóng pha có thể coi không quán tính khi độ lệch tần số biến
đổi khá chậm.
b) Bộ lọc
Bộ lọc tần thấp (RC) có mục đích loại trừ ảnh hưởng thành phần cao tần của
điện áp đầu ra bộ phân biệt đến công tác của bộ điều khiển và bộ ngoại sai. Cấu trúc của bộ lọc cũng nh− hằng số thời gian của nó phụ thuộc vào yêu cầu tác dụng nhanh của hệ thống TĐT, v
÷ tr¨m Hz.
n hiệu có ích, hằng
Khi thu tín hiệu điều tần, để tránh hiện t−ợng giảm điều chế tí
số thời gian của mạch điều chỉnh (chủ yếu là bộ lọc) cần phải lớn hơn chu kỳ lớn nhất của điện áp điều hế.
c. Bộ khuếch đại một chiều
Sau này, qua chứng minh ta sẽ thấy rằng dạng quá trình quá độ trong hệ thống TĐT cũng nh− giá trị sai số còn d− sẽ phụ thuộc vào trị số hệ số khuếch đại của m
rãi ở số d−ới 300 - 400 MHz. tuyến có trị số phụ thuộc vào điện áp đặt trên nó, cho phép điều chỉnh mạch dao
động trong giới hạn tương đối rộng. Khuyết điểm làm hạn chế mức sử dụng là các giá trị của chúng phụ thuộc vào nhiệt độ, sự già hoá (sự thay đổi các tham số theo thời gian) là điều ta không mong muốn. Ngoài ra nó còn yêu cầu điện áp điều
khiển ời ta sử dụng
rất rộng rãi điện dung phi tuyến mặt ghép p - n của các điốt bán dẫn đặc biệt.
sử dụng các đèn klistron hay là đèn sóng ng−ợc, ta thực hiện điều chỉnh tần số bằng cách thay đổi điện áp trên các điện cực phù hợp .
ạch điều chỉnh. Vì vậy tuỳ theo yêu cầu đối với tính chất này hoặc tính chất khác của hệ thống TĐT, mạch điều chỉnh có thể có hoặc không có bộ khuếch đại mét chiÒu.
d. Phần tử điều khiển
Các thiết bị điều khiển có nhiệm vụ tinh chỉnh tần số ngoại sai. Dựa theo nguyên lý công tác có thể phân chia thành loại điện tử, cơ điện và nhiệt
+ Loại điện tử bao ngồm:
- Đèn điện kháng: đ−ợc sử dụng rộng dải tần
- Các điện dung và điện cảm phi tuyến. Các điện dung (hay điện cảm) phi
quá lớn. Hiện nay để điều khiển tần số của bộ ngoại sai ng−
ở siêu cao tần: nếu bộ ngoại sai
A
∆ fts
F Smax
∆ Udcmax
Udc
∆
∆
H×nh 8 - 25
Ưu điểm của loại điện tử là có thể coi nh− không quán tính, dễ dàng phối hợp với các phân tử còn lại của mạch điều chỉnh.
+ Loại cơ điện : bao gồm các hệ thống có mạch tinh chỉnh tần số bằng cách thay đổi tham số của mạch dao động nhờ các bộ phận chuyển động cơ điện. Loại này có giới hạn điều chỉnh rộng, nh−ng quán tín
iển nhiệt: sử dụng siêu cao tần, trong các bộ dao động klistro
ơ bản, xác định hiệu quả công tác của nó trong hệ thống TĐT là đặc tuyến điều khiển tĩnh. Đặc tuyến này bi
vào điện áp đ
h rÊt lín.
+ Loại điều kh
n. Việc điều khiển tần số đ−ợc thực hiện nhờ các bộ nung điện đặc biệt làm thay đổi nhiệt độ, dẫn tới thay đổi kích thước các hốc cộng hưởng của klistron. Phương pháp này cũng có đặc điểm là quán tính lớn.
Tất cả các phần tử điều khiển ở trên đều có đặc tuyến c
ểu diễn sự phụ thuộc của l−ợng thay đổi tần số bộ dao động cần điều khiển iều khiển, nghĩa là ∆ =fns f U( d / c) (hình 8 - 25).
Trong tr−ơng hợp chung quan hệ này là phi tuyến. Tuy nhiên trong một giới hạn xác định của ∆fns và Ud / c, nó có thể tiệm cận hoá thành đường tuyến tính với
độ chính xác đủ lớn.
+ Đặc tuyến tĩnh cho phép xác định các tham số của bộ điều khiển.
- Độ dốc của đặc tuyến:
dc ns dc
d / c
S d f U
d u
= ∆ ∆
∆ (8.27)
Đó là hệ số truyền đạt của bộ điều khiển và nó đặc tr−ng cho hiệu quả của tinh c
ỉnh: ∆ Tham số này xác định dải tần có khả năng điều chỉnh đ−ợc của mạch tự động tinh
phụ thuộc vào tính chất dải tần của bản t
hỉnh tần số.
- L−ợng thay đổi lớn nhất của tần số bộ dao động cần điều ch fnsmax.
chỉnh tần số của bộ ngoại sai. Trị số của nó
hân bộ ngoại sai, cũng nh− vào khả năng của bộ điều khiển.
- Trị số cực đại của điện áp điều khiển: ∆Ud / c max. Nó xác định yêu cầu đối với các phần tử điều chỉnh.