Luận văn Thiết kế và thi công mô hình PAN TIVI màu

BOÄ GIAÙO DUÏC VAØ ÑAØO TAÏO ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA THAØNH PHOÁ HOÀ CHÍ MINH TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT KHOA ÑIEÄN – ÑIEÄN TÖÛ Boä moân: Ñieän – Ñieän Töû  ÑEÀ TAØI: Sinh vieân thöïc hieän : Ñinh Cao Phöôùc MSSV : 95101114 Lôùp : 95 KÑÑ Giaùo vieân höôùng daãn : Haø A Thoài TP HOÀ CHÍ MINH thaùng 3- 2000 LÔØI CAÛM TAÏ  Em xin chaân thaønh caûm ôn taát caû quùy thaày coâ trong khoa ñieän, ñaëc bieät laø thaày HAØ A THOÀI, ñaõ taän tình höôùng daãn vaø taïo ñieàu kieän giuùp ñôõ em trong suoát quaù trình laøm luaän aùn. Xin chaân thaønh caûm ôn taát caû caùc baïn ñaõ ñoùng goùp yù kieán giuùp toâi hoøan thaønh taäp luaän vaên naøy. Sinh vieân thöïc hieän Ñinh Cao Phöôùc LÔØI MÔÛ ÑAÀU  Trong nhöõng naêm gaàn ñaây, coâng ngheä kyõ thuaät ñieän töû ñaõ coù söï tieán boä vöôït baäc vaø ngaøy caøng trôû neân ña daïng, phong phuù. Caùc thieát bò ñieän töû ñaõ chöùng minh ñöôïc khaû naêng öu vieät trong ñôøi soáng haøng ngaøy. Ñoái vôùi caùc nöôùc ñang phaùt trieån, maø ñaëc bieät laø nöôùc ta, vieäc caäp nhaät caùc coâng ngheä tieân tieán ñoù ñeå giaûng daïy trong caùc tröôøng ñaïi hoïc, cao ñaúng ... vaø öùng duïng vaøo thöïc teá laø moät vaeäc laøm raát caàn thieát. Do vaäy, vieäc thieát keá nhöõng moâ hình daøn traûi caùc thieát bò truyeàn thanh, ñaëc tröng cuûa kyõ thuaät ñieän töû, maø ñieån hình laø thieát bò Radio – Cassette phuïc vuï cho coâng taùc nghieân cöùu, thöïc taäp ño ñaïc vaø söûa chöõa laø vaán ñeà thieát thöïc. Caùc moâ hình cuï theå seõ taïo ñieàu kieän deã daøng cho caùn boä giaûng daïy truyeàn ñaït kieán thöùc moät caùch sinh ñoäng, ñoàng thôøi giuùp hoïc vieân thaáy moät caùch thöïc teá caùc thieát bò ñieän töû maø mình ñang hoïc. Trong khuynh höôùng ñoù, em ñaõ ñöôïc giao ñeà taøi: “THIEÁT KEÁ VAØ THI COÂNG MOÂ HÌNH RADIO – CASSETTE”. Vôùi nhöõng kieán thöùc ñaõ ñöôïc thaày coâ trang bò, keát hôïp vôùi söï noã löïc cuûa baûn thaân, em quyeát taâm phaán ñaáu hoøan thaønh nhieäm vuï ñeå keát quaû naøy coù yù nghóa nhaát. Vì khaû naêng vaø thôøi gian coù haïn, neân trong quaù trình laøm luaän aùn seõ khoâng traùnh khoûi nhöõng sai soùt. Raát mong quùy thaày coâ vaø caùc baïn ñoùng goùp yù kieán. Thaùng 2 _ 2000 ÑAÏI HOÏC QUOÁC GIA TP_HCM TRÖÔØNG ÑAÏI HOÏC SÖ PHAÏM KYÕ THUAÄT ***** COÄNG HOØA XAÕ HOÄI CHUÛ NGHÓA VIEÄT NAM ÑOÄC LAÄP – TÖÏ DO - HAÏNH PHUÙC ***** KHOA ÑIEÄN BOÄ MOÂN: ÑIEÄN - ÑIEÄN TÖÛ ***** NHIEÄM VUÏ LUAÄN AÙN - Teân ñeà taøi: Thieát keá vaø thi coâng moâ hình RADIO – CASSETTE. - Giaùo vieân höôùng daãn: Haø A Thoài. - Sinh vieân thöïc hieän: Ñinh Cao Phöôùc. - Noäi dung caùc phaàn thuyeát minh vaø tính toùan: ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ ............................................................................................................................ - Ngaøy giao ñeà taøi: .............................................................................................. - Ngaøy hoøan thaønh ñeà taøi: ................................................................................... Giaùo vieân höôùng daãn kyù teân (Kyù vaø ghi roõ hoï teân) Thoâng qua boä moân Ngaøy ........ thaùng ...... naêm 2000 Chuû nhieäm boä moân (Kyù vaø ghi roõ hoï teân) MUÏC ÑÍCH VAØ YÙ NGHÓA THÖÏC TIEÃN  Ngaøy nay, caùc tröôøng trung hoïc daïy ngheà vaø tröôøng kyõ thuaät ñang chieám ñöôïc söï quan taâm, chuù yù cuûa nhaø nöôùc. Ñeå naâng cao chaát löôïng daïy vaø hoïc, taát caû caùc tröôøng naøy ñeàu coá gaéng trang bò ñaày ñuû nhöõng thieát bò caàn thieát. Beân caïnh nhöõng baøi hoïc lyù thuyeát, thì caùc moâ hình cuõng nhö hình veõ minh hoïa seõ gíup cho hoïc vieân thaáy ñöôïc thöïc teá. Caùc thieát bò naøy goùp phaàn raát quan troïng trong vieäc daãn daét caùc hoïc vieân töø lyù thuyeát ñeán thöïc haønh. Nhôø vaäy neân baøi giaûng ôû lôùp giuùp hoïc vieân tieáp thu mau choùng vaø khoâng bò ngôõ ngaøng khi thöïc haønh. Ñoù chính laø caàu noái giöõa vieäc daïy vaø hoïc. Sinh vieân thöïc hieän Ñinh Cao Phöôùc GIÔÙI HAÏN ÑEÀ TAØI  Ngaønh kyõ thuaät truyeàn thanh coù vò trí quan troïng trong ñôøi soáng haèng ngaøy. Noù truyeàn ñi nhöõng tin töùc, chöông trình thôøi söï, ca nhaïc...Radio – Cassette laø moät trong nhöõng öùng duïng cuûa kyõ thuaät truyeàn thanh. Ñeà taøi naøy raát phong phuù, ña daïng nhöng do kieán thöùc coøn nhieàu giôùi haïn vaø nhöõng baát lôïi khaùch quan naûy sinh neân em chæ coù theå laøm toát vieäc phaân tích moät Radio _ Cassette daïng ñôn giaûn. Sinh vieân thöïc hieän Ñinh Cao Phöôùc Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân höôùng daãn ............................................................................................................................ ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... Giaùo vieân höôùng daãn (kyù vaø ghi roõ hoï teân) Nhaän xeùt cuûa giaùo vieân duyeät ............................................................................................................................ ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... ......................................................................................................................................... Giaùo vieân duyeät (kyù vaø ghi roõ hoï teân) PHAÀN I SÔ LÖÔÏC VEÀ RADIO – CASSETTE CHÖÔNG 1: KHAÙI NIEÄM CHUNG VEÀ RADIO A. NGUYEÂN LYÙ THU PHAÙT SOÑNG VOÂ TUYEÁN: I. BÖÙC XAÏ ÑIEÄN TÖØ: Caùc soùng voâ tuyeán ñieän duøng trong kyõ thuaät thoâng tin, tia hoàng ngoïai maø chuùng ta caûm nhaän ñöôïc hieäu öùng nhieät treân da hoaëc aùnh saùng thaáy ñöôïc töø maøu tím -> ñoû, hay tia töû ngoïai, tia X, tia gamma phaùt töø caùc chaát phoùng xaï… ñeàu laø nhöõng soùng coù taàn soá khaùc nhau cuûa böùc xaï ñieän töø. Böùc xaï ñieän töø coøn goïi laø soùng ñieän töø, noù coù theå chuyeån ñoåi laãn nhau trong khoâng gian truyeàn daãn töø daïng ñieän tröôøng sang daïng töø tröôøng vaø ngöôïc laïi. Soùng ñieän töø lan truyeàn trong khoâng gian vôùi vaän toác 300.000 Km/s. Neáu goïi C laø vaän toác truyeàn soùng, f laø taàn soá vaø  laø böôùc soùng cuûa böùc xaï ta coù:  Cf  Taàn soá cuûa soùng ñieän töø laø hec (Hz). Trong kyõ thuaät thoâng tin soùng voâ tuyeán ñieän coù böôùc soùng  tính baèng (m) hay centimet (cm) coøn caùc böùc xaï khaùc nhö aùnh saùng, tia X, tia Gamma … coù böôùc soùng tính baèng A0 vôùi 1A0= 10-10 m. II. TÍN HIEÄU ÑIEÄN: Trong kyõ thuaät thoâng tin, aâm thanh hoaëc hình aûnh ñöôïc bieán ñoåi thaønh moät ñaïi löôïng ñieän döôùi daïng doøng ñieän hoaëc ñieän aùp. Doøng ñieän hoaëc ñieän aùp tín hieäu ñöôïc goïi laø tín hieäu ñieän. Tín hieäu ñieän thöôøng gaëp laø tín hieäu aâm taàn (AF) vaø tín hieäu hình (VF). 1.Tín hieäu aâm taàn: (AF: audio frequency) Tín hieäu aâm taàn laø tín hieäu coù taàn soá trong khoûang taàn soá aâm thanh nghe ñöôïc (20Hz- 20.000Hz) thieát bò thöôøng duøng ñeå chuyeån ñoåi aâm thanh ra tín hieäu aâm taàn laø micro. 2.Tín hieäu hình: (VF: video frequency) Tín hieäu hình laø tín hieäu ñieän coù cöôøng ñoä bieán thieân theo ñoä saùng cuûa caùc phaàn töû hình. Taàn soá toái ña cuûa tín hieäu hình tæ leä vôùi bình phöông soá ñöôøng phaân giaûi cuûa hình aûnh vaø noù coù trò soá tính baèng Mhz. III. ÑIEÀU CHEÁ TÍN HIEÄU ÑIEÄN: Tieáng noùi vaø aâm nhaïc sau khi ñaõ ñöôïc chuyeån ñoåi thaønh tín hieäu aâm taàn duø ñaõ ñöôïc naâng cao coâng suaát vaãn khoâng theå ñöa ra Antenna phaùt ñeå truyeàn tin döôùi daïng soùng ñieän töø laø vì: - Qua antenna phaùt soùng tín hieäu aâm taàn khoâng phaùt xa ñöôïc vì taàn soá khoâng ñuû cao (döôùi 20Khz). - Neáu taàn soá tín hieäu ñuû lôùn ñeå phaùt böùc xaï ñöôïc thì hieäu suaát cuûa coâng taùc thaáp, ñaøi phaùt soùng raát phöùc taïp, phaåm chaát cuûa tín hieäu thu ñöôïc raát keùm. Do vaäy, ñeå truyeàn tín hieäu aâm taàn döôùi daïng böùc xaï ñieän töø ngöôøi ta duøng kyõ thuaät ñieàu cheá. Duøng tín hieäu aâm taàn ñieàu cheá moät tín hieäu cao taàn ñeå ñöôïc moät tín hieäu khaùc, tín hieäu ñaõ ñieàu cheá vöøa chöùa tín hieäu aâm taàn truyeàn ñi vöøa coù taàn soá cao ñuû khaû naêng ñöa ra antenna phaùt deã daøng böùc xaï thaønh caùc soùng ñieän töø truyeàn lan trong khoâng gian. Quaù trình “ñieàu cheá” laø nhaèm loàng tín hieäu aâm taàn vaøo tín hieäu cao taàn, duøng soùng cao taàn “mang” soùng aâm taàn ñi. Soùng cao taàn goïi laø soùng mang. Taïi maùy thu, tín hieäu aâm taàn (chöùa tin töùc caàn truyeàn ñi) ñöôïc taùch khoûi tín hieäu cao taàn tieáp tuïc xöû lyù khueách ñaïi … ñöôïc chuyeån ra loa ñeå taùi taïo laïi tín hieäu aâm thanh. Trong kyõ thuaät bieán ñieäu, ta coù bieán ñieäu bieân ñoä (AM) vaø bieán ñieäu taàn soá (FM) ñöôïc söû duïng trong heä thoáng aâm thanh. 1. Bieán ñieäu tín hieäu AM: (Amptitude Modulation) Bieán ñieäu bieân ñoä coøn ñöôïc goïi laø ñieàu cheá bieân ñoä hay ñieàu bieân. Hình (1a) laø tín hieäu cao taàn (RF: Radio Frequency) chöa ñöôïc ñieàu cheá. Hình (1b) laø tín hieäu aâm taàn (AF) cuûa tin töùc caàn truyeàn ñi vaø hình (1c) laø keát quaû cuóa söï ñieàu bieán, tín hieäu ñieàu bieán hay coøn goïi laø soùng AM. Tín hieäu ñaõ ñöôïc ñieàu bieán bieân ñoä coù taàn soá baèng taàn soá tín hieäu cao taàn nhöng bieân ñoä thay ñoåi theo tín hieäu aâm taàn. Ngöôøi ta chöùng minh ñöôïc raèng neáu tín hieäu cao taàn RF coù taàn soá f0 ñöôïc ñieàu cheá bieân ñoä bôûi tín hieäu aâm taàn AF coù taàn soá f thì tín hieäu ñieàu bieân AM coù ba thaønh phaàn: soùng mang f0 vaø hai bieân taàn mang f0 – f vaø f0 + f (hình 2). Hieäu soá (f0 + f )- (f0 - f) = 2f = BW ñöôïc goïi laø baêng thoâng, daûi thoâng hoaëc phoå soùng. Caùc ñaøi phaùt thanh thöôøng coù BW = 10Khz. Hình a Hình b Hình 1: Bieán ñieäu bieân ñoä. a) Tín hieäu cao taàn RF b) Tín hieäu aâm taàn AF c) Tín hieäu ñieàu bieân AM Hình 2: Taàn phoå cuûa tín hieäu cao taàn ñieàu cheá bôûi tín hieäu aâm taàn. a) Bôûi moät ñôn aâm b) Bôûi moät daûi aâm taàn 2. Bieán ñieäu taàn soá FM: (Frequency Modulation) Bieán ñieäu taàn soá coøn ñöôïc goïi laø ñieàu taàn. Hình 3 cho ta thaáy daïng tín hieäu cao taàn ñaõ ñöôïc ñieàu cheá taàn soá bôûi tín hieäu aâm taàn. Tín hieäu aâm taàn laøm thay ñoåi taàn soá cuûa tín hieäu cao taàn (soùng mang) bieân ñoä giöõ nguyeân. Goïi f0 laø taàn soá tín hieäu cao taàn chöa ñieàu cheá, sau khi ñaõ bieán ñieäu thì ôû nöûa chu kyø döông taàn soá taêng leân f0 +f =f1 vaø ôû nöõa chu kyø aâm taàn soá giaûm xuoáng coøn f0 -f =f2 . Soùng FM phaùt ñi coù taàn soá laø f= f0  f. Trong ñoù f0 goïi laø taàn soá trung taâm, f goïi laø ñoä leäch taàn, di taàn hoaëc gia taàn. Baêng thoâng BW cuûa ñaøi phaùt soùng FM giôùi haïn ôû 150Khz. BW = 2f =150Khz. Hình c f0-f f0+f f0 f0 Hình 3: Soùng ñaõ bieán ñieäu aâm taàn. 3. So saùnh soùng bieán ñieäu FM vaø AM: So vôùi soùng bieán ñieäu AM soùng bieán ñieäu taàn soá FM coù nhöõng öu ñieåm sau: - Chaát löôïng aâm thanh toát, tính choáng nhieãu cao. - Maùy phaùt soùng FM cung caáp coâng suaát coá ñònh coù hieäu suaát coâng taùc cao. Tuy nhieân khuyeát ñieåm cuûa noù coù baêng thoâng quaù roâng neân chæ thích hôïp vôùi soùng ngaén vaø cöïc ngaén. Do ñoù cöï ly truyeàn xa chæ döôùi 100Km. Töø söï so saùnh treân, soùng FM thöôøng ñöôïc söû duïng phaùt thanh aâm nhaïc cho töøng ñaøi ñòa phöông vì noù coù chaát löôïng toát hôn soùng AM. IV. SOÙNG VOÂ TUYEÁN ÑIEÄN: Soùng voâ tuyeán ñieän goïi laø soùng ñieän töø. Tín hieäu cao taàn (soùng mang) sau khi ñöôïc ñieàu cheá (bieán ñieäu) bôûi tín hieäu aâm taàn vaø khueách ñaïi ñöôïc antenna phaùt böùc ra khoâng gian haiphaàn: ñieän tröôøng vaø töø tröôøng cuøng taàn soá naèm treân hai maët phaúng vuoâng goùc vôùi nhau vaø vuoâng goùc vôùi phöông truyeàn soùng. Cöôøng ñoä soùng lan truyeàn taïi moät ñieåm phuï thuoäc vaøo nhieàu yeáu toá: - Keát caáu antenna phaùt. - Coâng suaát ñaøi phaùt. - Moâi tröôøng truyeàn soùng. - Caùc yeáu toá veà thôøi tieát, ñòa lyù… 1. Phaân loïai baêng thoâng: Soùng voâ tuyeán ñieän ñöôïc chia laøm 8 loaïi ñeå tieän goïi teân vaø söï phaân chia naøy khoâng coù yù nghóa tuyeät ñoái. Loaïi taàn soá soùng Böôùc soùng Teân goïi Teân thoâng duïng Coâng duïng 1 10Khz- 30Khz 30km- 10km Sieâu haï taàn VLF Thoâng tin lieân laïc ñöôøng daøi. 2 30Khz- 10km- haï taàn LF Thoâng tin lieân laïc ñöôøng daøi haøng 300Khz 1km haûi. 3 300Khz – 3Mhz 1000m- 100m trung taàn MF Truyeàn tin haøng haûi. 4 3Mhz – 30Mhz 100m- 10m Cao taàn HF Thoâng tin lieân laïc ñöôøng daøi vaø trung bình. 5 30Mhz- 300Mh 10m- 1m Thöôïng cao taàn VHF Truyeàn hình, thoâng tin lieân laïc ñöôøng ngaén. 6 300Mhz- 3Ghz 1m- 10cm Toái cao taàn UHF Gioáng nhö VHF 7 3Ghz- 30Ghz 10cm- 1cm Sieâu cao taàn SHF Gioáng nhö VHF 8 30Ghz- 300Ghz 1cm- 1mm Cöïc cao taàn EHF Rada tieáp caän voâ tuyeán Baûng 1: Phaân loaïi baêng thoâng. Ghi chuù: Soùng coù taàn soá 2000Mhz trôû leân goïi laø soùng Viba. 2. Söï lan truyeàn cuûa soùng ñieän töø: Coù hai ñöôøng chính ñeå soùng voâ tuyeán ñieän töø ñi töø anten phaùt ñeán anten thu: - Soùng ñaát: soùng truyeàn lan gaàn maët ñaát töø nôi phaùt ñeán nôi thu soùng truyeàn lan tröïc tieáp. - Soùng trôøi: soùng truyeàn lan ñeán caùc taàng ñieän ly cuûa baàu khí quyeån phaûn xaï trôû veà nôi thu, soùng truyeàn lan giaùn tieáp. Hình 4: Söï truyeàn lan soùng voâ tuyeán a) Soùng ñaát b) Soùng trôøi Söï truyeàn lan cuûa soùng trôøi luoân thay ñoåi theo thôøi tieát nghóa laø luoân thay ñoåi theo söï bieán ñoäng cuûa hai lôùp khí quyeån bao quanh traùi ñaát. Coøn söï lan truyeàn cuûa soùng ñaát laïi bò haïn cheá bôûi ñòa hình (nuùi, bieån…) vaø taàm xa truyeàn lan khoù vöôït qua 100Km do ñoä cong cuûa traùi ñaát (hình 4). Anten phaùt Anten thu (a) Anten phaùt Anten thu Khuùc xaï taàng ñieän ly (b) Töø soùng VHF trôû leân (soùng cöïc ngaén) khoâng phaûn xaï ôû taàng ñieän ly neân vöôït ra ngoøai vuõ truï, do ñoù noù chæ truyeàn lan döôùi ñaát neân chæ thích hôïp vôùi thoâng tin gaàn. Töø soùng HF (soùng ngaén) chuû yeáu truyeàn lan döôùi daïng soùng trôøi, noù ñöôïc taàng ñieän ly phaûn xaï, neân cöï ly truyeàn raát xa, thích hôïp vôùi thoâng tin xa. Caàn löu yù raèng$ caøng xa