cammje_cammje_05
New Member
Download miễn phí Đề tài Tìm hiểu về IC AD534 và ứng dụng trong mạch nhân
Lời nói đầu
Mạch nhân Analog là một loại mạch thông dụng được sử dụng rộng rãi trong việc điều chế tín hiệu. Vì vậy có rất nhiều loại mạch nhân được sử dụng trong thực tế. Tuy nhiên do kiến thức của sinh viên còn hạn hẹp cho nên đề tài này chỉ đề cập đến một số mạch nhân cơ bản và đơn giản.
Đây là bộ môn thiết kế môn học được thực hiện trong một thời gian ngắn với sự giúp đỡ tận tình của qúy thầy cô khoa điện tử-viễn thông đại học bách khoa Hà Nội và các thầy cô trong khoa kỹ thuật và công nghệ đại học Quy Nhơn . Do những điều kiện còn hạn chế bài thiết kế hoàn thành nhưng còn nhiều sai sót. Kính mong các thầy cô bỏ qua và chỉ bảo để chúng em rút kinh nghiệm cho những lần sau .
Chúng em xin chân thành Thank thầy Nguyễn Viết Nguyê các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này.
Đề tài được chia làm 3 chương
Chương1: Tìm hiểu chung về điều chế tín hiệu
Chương2: Các phương án thực hiện mạch nhân
Chương3: Tìm hiểu về IC AD534 và ứng dụng trong mạch nhân.
Quy Nhơn tháng 03/2009
Nhóm sinh viên thực hiện
Chương 1: Tìm hiểu chung về điều chế
1.Khái niêm về điều chế:
Thơng qua qu trình điều chế, tin tức ở miền tần số thấp được chuyển sang miền tần số cao để truyền đi xa. Điều chế là quá trình ghi tin tức vo một dao động cao tần nhờ biến đổi một thông số nào đó( ví dụ: biên độ, tần số, pha, độ rộng xung, ) của dao đông cao tần theo tin tức.
Trong trường hợp này tin tức gọi là tín hiệu điều chế, dao động cao tần được gọi là tải tin, cịn dao động cao tần mang tin tức được gọi là dao động cao tần đ điều chế.
Đối với tải tin điều hịa, người ta phân biệt hai loại điều chế: điều biên và điều chế góc, trong đó điều chế góc bao gồm điều tần và điều pha.
Tham gia vo qu trình điều chế gồm có:
Hm tin tức: m(t)
Hm tải tin : f(t)
+ Khi m(t) la tín hiệu tương tự thì ta cĩ loại điều chế tương tự (Analog )
+ Khi m(t) l tín hiệu số thì ta cĩ loại điều chế số.
Ví dụ: Điều chế tương tự:
m(t) = cos t
f(t) = U0cos ( 0t + 0 )
(0 >> )
2. Điều chế tương tự (Analog ):
- Khi m(t) tác động vào biên độ của tải tin U0, ta cĩ:
U(t) = U0 + U.m(t)
= U0 [ 1+ ( ).m(t) ]
f(t) = U0 [ 1 + u.m(t) ] cos(0t + 0 )
Có sự tác động của tín hiệu điều biên
u = : độ sâu điều biến
U : độ lệch max
- Khi m(t) tác động vào 0 (tần số của tải tin ):
(t) = 0 + .m(t)
= 0 [ 1 + .m(t) ]
f(t) = U0 cos{0 [1 + .m(t)] t + 0 }
Có sự tác động của tín hiệu điều tần
= (%) : hệ số điều tần
- Khi m(t) tác động tới 0 :
(t) = 0 [ 1 + .m(t) ]
f(t) = U0 cos{0t + 0[ 1 + .m(t) ]}
Có sự tác động của tín hiệu điều pha
= (%) : hệ số điều pha
Để tải bản Đầy Đủ của tài liệu, xin Trả lời bài viết này, Mods sẽ gửi Link download cho bạn sớm nhất qua hòm tin nhắn.
Ai cần download tài liệu gì mà không tìm thấy ở đây, thì đăng yêu cầu down tại đây nhé:
Nhận download tài liệu miễn phí
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Lời nói đầuLời nói đầu
Mạch nhân Analog là một loại mạch thông dụng được sử dụng rộng rãi trong việc điều chế tín hiệu. Vì vậy có rất nhiều loại mạch nhân được sử dụng trong thực tế. Tuy nhiên do kiến thức của sinh viên còn hạn hẹp cho nên đề tài này chỉ đề cập đến một số mạch nhân cơ bản và đơn giản.
Đây là bộ môn thiết kế môn học được thực hiện trong một thời gian ngắn với sự giúp đỡ tận tình của qúy thầy cô khoa điện tử-viễn thông đại học bách khoa Hà Nội và các thầy cô trong khoa kỹ thuật và công nghệ đại học Quy Nhơn . Do những điều kiện còn hạn chế bài thiết kế hoàn thành nhưng còn nhiều sai sót. Kính mong các thầy cô bỏ qua và chỉ bảo để chúng em rút kinh nghiệm cho những lần sau .
Chúng em xin chân thành Thank thầy Nguyễn Viết Nguyê các bạn sinh viên trong lớp đã giúp đỡ chúng em hoàn thành đề tài này.
Đề tài được chia làm 3 chương
Chương1: Tìm hiểu chung về điều chế tín hiệu
Chương2: Các phương án thực hiện mạch nhân
Chương3: Tìm hiểu về IC AD534 và ứng dụng trong mạch nhân.
Quy Nhơn tháng 03/2009
Nhóm sinh viên thực hiện
Chương 1: Tìm hiểu chung về điều chế
1.Khái niêm về điều chế:
Thơng qua qu trình điều chế, tin tức ở miền tần số thấp được chuyển sang miền tần số cao để truyền đi xa. Điều chế là quá trình ghi tin tức vo một dao động cao tần nhờ biến đổi một thông số nào đó( ví dụ: biên độ, tần số, pha, độ rộng xung,…) của dao đông cao tần theo tin tức.
Trong trường hợp này tin tức gọi là tín hiệu điều chế, dao động cao tần được gọi là tải tin, cịn dao động cao tần mang tin tức được gọi là dao động cao tần đ điều chế.
Đối với tải tin điều hịa, người ta phân biệt hai loại điều chế: điều biên và điều chế góc, trong đó điều chế góc bao gồm điều tần và điều pha.
Tham gia vo qu trình điều chế gồm có:
Hm tin tức: m(t)
Hm tải tin : f(t)
+ Khi m(t) la tín hiệu tương tự thì ta cĩ loại điều chế tương tự (Analog )
+ Khi m(t) l tín hiệu số thì ta cĩ loại điều chế số.
Ví dụ: Điều chế tương tự:
m(t) = cos Wt
f(t) = U0cos ( W0t + j0 )
(W0 >> W )
2. Điều chế tương tự (Analog ):
- Khi m(t) tác động vào biên độ của tải tin U0, ta cĩ:
U(t) = U0 + DU.m(t)
= U0 [ 1+ ().m(t) ]
f(t) = U0 [ 1 + du.m(t) ] cos(w0t + j0 )
Có sự tác động của tín hiệu điều biên
du = : độ sâu điều biến
DU : độ lệch max
- Khi m(t) tác động vào w0 (tần số của tải tin ):
w(t) = w0 + Dw.m(t)
= w0 [ 1 + dw.m(t) ]
f(t) = U0 cos{w0 [1 + dw.m(t)] t + j0 }
Có sự tác động của tín hiệu điều tần
dj = (%) : hệ số điều tần
- Khi m(t) tác động tới j0 :
j(t) = j0 [ 1 + dj.m(t) ]
f(t) = U0 cos{w0t + j0[ 1 + dj.m(t) ]}
Có sự tác động của tín hiệu điều pha
dj = (%) : hệ số điều pha
3. Tín hiệu điều biên :
UAM(t) = U0 [1 + du cos Wt ] cosw0t (j0 = 0 )
- Tính chất thời gian :
U0
0
t
t
t
m(t)
UAM(t)
0
0
Hình 1: tính chất thời gian của tín hiệu điều biên
Hình 1.a: tin hiệu tin tức m(t), cĩ tần số W
Hình 1.b: tín hiệu tải tin U0, cĩ tần số w0
Hinh 1.c: tín hiệu điều biên UAM(t) cĩ tần số W
Tín hiệu điều biên biến đổi theo quy luật của tin tức.
- Tính chất tần số
UAM(t) = U0 [1 + du cos Wt ] cosw0t (j0 = 0 )
= U0 cosw0t + du U0 cosw0t cos Wt
UAM(t) = U0 cosw0t + du U0[ cos(w0 + W)t + cos(w0 - W)t]
wt
w
w0
w0
W
w0 - W
w0 + W
Trước điều chế
Tín hiệu sau điều biên
Phổ tần số của tin tức được dịch chuyển lên vùng cao tần và phân bố đối xứng quanh tần số tải tin.
4. Thực hiện.
UAM = u1.u2
Với: Tải tin : u1 = U0 cos w0t
Tin tức : u2 = 1 + du cos Wt
Ta có những cách để thực hiện yêu cầu trên như sau:
a.Dng bộ nhn analog :
u1
u2
Tải tin
Tin tức
UAM
nhn
Dng bơ nhn ny thì việc thực hiện sẽ đơn giản.
Cĩ thể thực hiện bằng IC nhn ( IC 5042 ):
u1
u2
UAM
+12V
Tải tin
Tin tức
IC nhn
5042
4
5
2
1
6
8
3
7
10
9
C
C
b. Dùng phần tử có đặc tuyến i = f( u ).
Ta có thể dùng phương pháp điều biên ,thực hiện lọc lấy thành phần ku1u2 (với k l hệ số).
Tin tức
ku1u2
u1
u2
U2’
T1
T2
C
C
C
Trên đây là môt vài dạng áp dụng của tín hiệu điều biên thực hiện việc nhân tín hiệu tương tự.
Tuy nhiên cách đơn giản và mang lại hiệu quả tốt nhất là sử dụng IC nhân.
Chương2: các phương án thực hiện mạch nhân
Mạch nhân analog là mạch điện có đáp ứng ở ngõ ra tỉ lệ với kích thích ở hai ngõ vào
Khi k là một hằng số có thứ nguyên là nghịch đảo của điện áp . Ta thường mong muốn hai ngõ vào có điện áp cùng âm hay cùng dương khi đó điện áp ra sẽ cùng dấu với lối vào. Tuy nhiên hầu như toàn bộ các công việcchỉ được thực hiện khi cả hai ngõ vào đều dương. Đó không phải là một điều hạn chế của mạch nhân Analog vì ta có thể thay đổi các tín hiệu vào để có được hai ngõ vào cùng dương cho mạch Analog hoạt động mà tín hiệu giao tiếp với bên ngoài vẫn có thể làm việc với bất kỳ loại điện áp nào.(Với điều kiện điện áp đó nằm trong khoảng giới hạn của mạch điện).
Ta sẽ có hai khả năng làm việc của mạch điện. Trong cả hai trường hợp ta đều sử dụng bộ khuếch đại thuật toán. Nhưng ở mạch thứ nhất ta sử dụng diode để có được các mối liên hệ cần thiết, còn ở mạch thứ hai ta sẽ sử dụng MOSFET để thiết lập các mối liên hệ cần thiết.
1, Hoạt động của mạch sử dụng diode
Như chúng ta đã biết, khi sử dụng khuếch đại thuật toán và diode ta có thể dễ dàng thực hiện được các hàm logarit và hàm Exp từ những ngõ vào xác định. Công thức của hàm logarit
Ta có thể nhân hai tín hiệu lại với nhau bằng cách tính logarit của từng tín hiệu, sau đó cộng chúng lại với nhau và cuối cùng ta dùng hàm Exp để có được tín hiệu ra là tích của hai tín hiệu vào. Từ quan điểm của toán học, công việc này chỉ có thể được thực hiện khi cả hai tín hiệu là dương. Bởi vì không tồn tại logarit của một số âm (trong lĩnh vực thực tế). Chúng ta sẽ thấy rằng sự giới hạn này trong mạch điện thực tế, thậm chí là nguyên nhân của còn có tính chất vật lý hơn.
Ta có sơ đồ khối thực hiện của mạch
Nếu ta chỉ chắp nối đơn thuần để tạo ra hàm logarit, cộng và hàm Exp thì ta sẽ có sơ đồ sau:
Để tính toán mạch điện một cách đơn giản ta sẽ giả sử tất cả các điện trở R có cùng một giá trị độ lớn. Chắc chắn là khi ta sử dụng những giá trị khác nhau của điện trở R sẽ thu được những kết qủa khác nhau , nhưng tạm thời ta sẽ không quan tâm đến điều đó.
Chúng ta sẽ sử dụng công thức sau cho sự liên hệ giữa dòng điện và điện áp trên một diode :
Với là điện áp ngưỡng và là dòng điện ngược qua diode. Nếu ta phân tích mạch điện mà không đưa thêm vào phép toán xấp xỉ ta có công thức sau:
Vì vậy ở ngõ ra ta thu được kết qủa sau :
Công thức đã được chứng minh, ở ngõ ra ta có được sự khuếch đại mà ta tìm kiếm , Nhưng trong công thức trên còn có những thông số mà ta không mong muốn . Nó không chỉ đơn giản được xem như một lỗi sai bởi vì nó cũng tương đương với thành phần nhân lên, vì vậy nó cần được làm mất đi. Đây là một công việc dễ dàng, ta chỉ cần thêm vào lối ra một tầng khuếch đại nữa để cộng một cách chính xác v1 + v2 , như vậy chúng ta đã làm mất đi được lỗi s...