BÀI 18. MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ

KHỞI ĐỘNG

Câu hỏi: Quan sát Hình 18.1 và cho biết: Tín hiệu tạo ra của các thiết bị khi hoạt động là tín hiệu gì?

Giải rút gọn:

a) Tín hiệu âm thanh

b) Tín hiệu ánh sáng

c) Tín hiệu hình ảnh

I. KHÁI NIỆM VỀ KĨ THUẬT ĐIỆN

Câu hỏi 1: Tín hiệu như thế nào được gọi là tín hiệu tương tự?

Giải rút gọn:

Tín hiệu tương tự là tín hiệu có biên độ biến đổi liên tục theo thời gian 

Câu hỏi 2: Tín hiệu tương tự thường được biểu diễn như thế nào?

Giải rút gọn:

Tín hiệu tương tự thường được biểu diễn thông qua điện áp hoặc dòng điện

II. MỘT SỐ MẠCH XỬ LÍ TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ

1. Mạch khuếch đại tín hiệu

Câu hỏi 1: Vai trò của mạch khuếch đại là gì?

Giải rút gọn:

Mạch khuếch đại tín hiệu là mạch điện tử làm tăng cường biên độ tin hiệu mà không làm thay đổi dạng tín hiệu 

Câu hỏi 2: Mạch khuếch đại âm thanh ở Hình 18.4 hoạt động như thế nào?

Giải rút gọn:

Tín hiệu vào bên trái có dạng hình sin với biên độ nhỏ hơn và tín hiệu ra bên phải đã được khuếch đại có biên độ lớn hơn và giữ nguyên dạng hình sin.

2. Mạch điều chế tín hiệu

Câu hỏi 1: Vai trò của mạch điều chế là gì?

Giải rút gọn:

Mạch điều chế là mạch điện tử ghép tín hiệu cần truyền (tần số thấp) với sóng mang (tần số cao ≥ 10 kHz), để tạo thành tín hiệu điều chế có khả năng truyền đi xa. Mạch này được gọi là mạch trộn sóng và có vai trò quan trọng trong việc truyền dẫn tín hiệu xa.

Câu hỏi 2: Mạch điều chế tín hiệu âm thanh ở Hình 18.5 hoạt động như thế nào?

Giải rút gọn:

Mạch điều chế này sử dụng transistor để khuếch đại sóng mang và biến đổi biên độ theo tín hiệu âm thanh đưa tới cực E của transistor. Các diện trở R1, R2, R3, R hỗ trợ trong việc ổn định chế độ làm việc của transistor. Kết quả là tín hiệu đầu ra trên cực C của transistor có tần số của sóng mang và biên độ thay đổi theo tín hiệu âm thanh, có năng lượng đủ lớn để truyền đi xa từ nơi phát đến nơi thu tín hiệu.

3. Mạch giải điều chế tín hiệu

Câu hỏi 1: Nêu vai trò của mạch giải điều chế âm thanh.

Giải rút gọn:

Mạch giải điều chế âm thanh trong các thiết bị như đài phát thanh, tivi, điện thoại di động, v.v., có chức năng chính là tách tín hiệu âm thanh từ sóng mang cao tần (sóng vô tuyến) đã được điều chế tại trạm phát.

Câu hỏi 2: Vi sao sóng ra của mạch giải điều chế âm thanh bằng diode có dạng như Hình 18.7?

Giải rút gọn:

Mạch giải điều chế biên độ tín hiệu âm thanh sử dụng diode được biểu diễn trên Hình 18.6. Sóng điều chế Uv đi vào mạch điều chế, khi qua diode D, chỉ thành phần dương của sóng đi qua được. Sau đó, mạch lọc R - C giúp loại bỏ tín hiệu tân số lớn nên tín hiệu đầu ra Ur có dạng tín hiệu âm thanh cần thu (Hình 18.7).

LUYỆN TẬP

Câu hỏi:So sánh chức năng của các mạch khuếch đại, điều chế và giải điều chế.

Giải rút gọn:

Mạch khuếch đại:

• Chức năng: Tăng cường độ tín hiệu điện.
• Hoạt động: Biến đổi tín hiệu đầu vào có biên độ nhỏ thành tín hiệu đầu ra có biên độ lớn hơn, giữ nguyên tần số và dạng sóng.
• Ứng dụng: Sử dụng trong tivi, máy thu âm, loa,... để khuếch đại âm thanh hoặc hình ảnh.

Mạch điều chế:

• Chức năng: Gán tín hiệu thông tin lên sóng mang cao tần để truyền đi xa.
• Hoạt động: Thay đổi một số đặc điểm của sóng mang (biên độ, tần số, pha) theo tín hiệu thông tin.
• Ứng dụng: Sử dụng trong phát thanh, truyền hình, viễn thông di động,... để biến đổi tín hiệu thông tin phù hợp cho việc truyền tải.

Mạch giải điều chế:

• Chức năng: Tách tín hiệu thông tin ra khỏi sóng mang cao tần đã được điều chế.
• Hoạt động: Loại bỏ sóng mang và lấy lại tín hiệu thông tin gốc.
• Ứng dụng: Sử dụng trong các hệ thống thu âm thanh, hình ảnh để phục hồi tín hiệu thông tin từ sóng vô tuyến.

VẬN DỤNG

Câu hỏi: Tìm hiểu ứng dụng của các mạch xử lí tín hiệu trong máy thu thanh

Giải rút gọn:

Tóm tắt chức năng mạch giải điều chế âm thanh:

• Chức năng: Tách tín hiệu âm thanh gốc từ sóng mang cao tần.
• Vai trò: Giúp thu nhận âm thanh rõ ràng, trung thực.
• Vị trí: Trong hệ thống thu phát sóng âm thanh.