Chương 1 Sơ đồ khối tổng quát, chỉ tiêu kỹ thuật chủ yếu của các thiết bị thu phát
2. Hệ số tạp âm của các mạng 4 cực mắc nối tiếp
Trong các mạch điện thực tế, th−ờng các mạch mắc nối tiếp với nhau. Để xác định tạp âm của các mạch điện đó và đánh giá vai trò từng tầng đến tạp âm chung. Ta tìm giá trị hệ số tạp âm của các tầng nối tiếp.
Muốn vậy ta xét bài toán sau. Có hai mạng 4 cực tuyến tính mắc nối tiếp nhau với các giá trị nh− ở (hình 2 16). Nếu coi hệ hai mạng này là một mạng 4 cực tuyến tính với
tabt po P K N, ,
2 1
12 po po
po K K
K = ⋅ thì xác định N1,2.
ptava
12
Kpo
2
Kpo
ptara
1
Kpo
N12
N1 N2
2
ptabt
, ,
,
1
ptabt
H×nh 2- 16 Tõ (2.59) ta cã thÓ viÕt :
0 1 2 1 2 2
12
0 12 0 1 2
. . .
. . .
tav po po tabt po tabt
tara
tav po tav po po
P K K P K P
N P
P K P K K
+ +
= = (2.72)
Do đ−ợc xác định với các nguồn tạp âm vào chuẩn nên ta có thể viÕt theo (2.64)
2 1,N N
Ptabt1 =PtavoKpo1(N1−1)
Ptabt2 =PtavoKpo2(N2 −1)
Thay vào biểu thức (2.72) ta đ−ợc : 12 1 2
1
1
po
N N N K
= + − (2.73)
Làm t−ơng tự cho nhiều mạng 4 cực mắc nối tiếp ta có :
3
2 4
1
1 1 2 1 2 3
1
1 1
. . ...
po po po po po po
N
N N
N N
K K K K K K
−
− −
= + + + + (2.74)
Tõ (2.74) ta cã thÓ rót ra kÕt luËn sau :
- Hệ số tạp âm của các tầng đầu tiên ảnh hưởng lớn nhất đến hệ số tạp âm của cả hệ thống nói chung, nhất là khi Kpo các tầng đầu lớn;
- Hệ số khuếch đại công suất của các tầng đầu, đặc biệt là các tầng có phần tử tích cực đầu tiên càng lớn thì hệ số tạp âm của cả hệ thống càng nhỏ. Cho nên cần tăng hệ số khuếch đại công suất các tầng đầu.
- Khi của các tầng đầu đủ lớn, hệ số tạp âm của các tầng sau ít ảnh hưởng đến hệ số tạp âm toàn hệ thống, và trong nhiều trường hợp người ta không kể đến ảnh hưởng của chúng.
Kpo
Ta có thể giải thích những kết luận trên nh− sau:
Giả thiết rằng tạp âm các tầng sinh ra xấp xỉ nhau. Nh−ng tạp âm các tầng
đâu khi truyền đến các tầng sau chúng đã đ−ợc khuếch đại lên khá nhiều lần (có khi đến hàng trăm lần) và lớn hơn hẳn tạp âm bản thân của các tầng sau ấy. Khi
đó ảnh hưởng của tạp âm bản thân các tầng sau trở nên không đáng kể nữa.
Ch−ơng 3
Tuyến tần số tín hiệu
Tuyến tần số tín hiệu bao gồm các tầng máy thu làm việc ở tần số tín hiệu thu nhận đ−ợc. Nó bao gồm Anten-phide, thiết bị vào và các bộ khuyếch đại cao tần. ở đây chúng ta chỉ chú ý đến hai phần thiết bị vào và khuếch đại cao tần.
Nhiệm vụ của tuyến tần tín hiệu:
- Khuếch đại tín hiệu thu nhận đ−ợc, đảm bảo nâng cao tỷ số tín hiệu và tạp
âm (hay là hệ số tạp âm cực tiểu).
- Thực hiện chọn lọc tần số, nhờ các hệ thống mạch dao động. Do máy thu phải làm việc trong một dải tần nên để đơn giản về mặt cấu trúc và điều chỉnh người ta cố gắng sử dụng các hệ thống dao động đơn. Khi yêu cầu về độ chọn lọc rất cao người ta mới dùng hệ thống chọn lọc nhiều mạch dao động.
Sơ đồ khối tổng quát của tuyến tần số tín hiệu có dạng nh− (hình 3-1).
ThiÕt bị vào
Dông cô khuếch đại 1
Hệ thống chọn lọc 1
Dông cô khuếch đại 2
Hệ thống chọn lọc 2 Từ hệ thống
anten Ura
H×nh 3 - 1
Hệ số khuếch đại của tuyến đ−ợc đánh giá bằng tỷ số
A ra
E
K =U (ở đây Ura là biên độ điện áp đầu ra của tuyến, nghĩa là đầu vào bộ biến tần thứ nhất;
EA: Sức điện động của tín hiệu trên An ten).
Còn độ chọn lọc được đánh gía theo đường cong cộng hưởng
Kmax
Y = K , hoặc đường cong chọn lọc. Ta hãy khảo sát cấu trúc của tuyến tần số tín hiệu để
đảm bảo hai nhiệm vụ trên.
3.1. Cấu Trúc của tuyến tần số tín hiệu để đảm bảo độ nhạy đã cho
Chúng ta biết rằng độ nhạy của máy thu phụ thuộc vào hệ số khuếch đại và tạp âm nội bộ của máy thu. Trong các loại máy thu chất l−ợng không cao, có số
tầng khuếch đại rất ít (thậm chí không có khuếch đại) nên hệ số khuếch đại rất nhỏ. Để đạt được mức tín hiệu bình thường ở đầu ra thì mức độ tín hiệu ở đầu vào cần phải khá lớn, cao hơn nhiều mức tạo âm nội bộ của máy thu. Tr−ờng hợp này ta thấy độ nhạy của máy thu rất kém. Nh− vậy với các máy thu đơn giản độ nhạy kém là do hệ số khuếch đại rất nhỏ. Trong các máy thu hiện đại, chỉ tiêu chất l−ợng cao, đ−ợc xây dựng trong sơ đồ đổi tần, có hệ số khuếch đại rất lớn. Để đạt
đ−ợc mức điện áp danh định ở đầu ra, chỉ cần tín hiệu ở đầu vào rất nhỏ, có giá trị xấp xỉ với mức tạp âm ở đầu vào máy thu. D−ới tác dụng của tạp âm, tin tức cần nhận sẽ bị méo dạng. Trong một phạm vi nào đó, độ méo càng giảm khi tín hiệu càng cao hơn tạp âm nhiều lần. Vậy muốn tăng độ nhạy ta cầm phải giảm tạp âm của máy thu.
Tạp âm của hệ thống Anten-phide và các tầng đầu tiên của máy thu là quan trọng nhất, vì nó đ−ợc nâng lên do hệ số khuếch đại rất lớn ở các tầng sau. Do đó trước khi xét độ nhạy ta hãy xét tạp âm của máy thu, đặc biệt là các tầng đầu tiên - tuyến tần số tín hiệu.