Bài giảng Mạch điện tử và BTL IC tương tự - Chương 3: Điều chế và giải điều chế tương tự

CHƯƠNG 3: ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU 
CHẾ TƯƠNG TỰ
3.1 Sơ đồ khối của một hệ thống thông tin
3.2 Điều chế và giải điều chế AM
3.3 Điều chế và giải điều chế FM
3.4 Tách sóng
1
CHƯƠNG 3: ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU 
CHẾ TƯƠNG TỰ
3.1 Sơ đồ khối của một hệ thống thông tin
3.2 Điều chế và giải điều chế AM
3.3 Điều chế và giải điều chế FM
3.4 Tách sóng
2
SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT HỆ THỐNG 
THÔNG TIN
• Thông tin điện tử (TTĐT): thông tin được 
truyền từ nơi này đến nơi khác bằng thiết bị 
điện tử
3
• Máy phát: tập hợp các linh kiện và mạch điện 
tử được thiết kế để biến đổi tin tức thành tín 
hiệu phù hợp môi trường truyền.
• Môi trường truyền: có thể có dây (hữu tuyến 
như cáp đồng trục, cáp quang) hay không dây 
(vô tuyến).
4
SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT HỆ THỐNG 
THÔNG TIN
• Máy thu: tập hợp các linh kiện và mạch điện tử 
được thiết kế để nhận tín hiệu từ môi trường 
truyền, xử lý khôi phục lại tín hiệu ban đầu. 
• Nhiễu: (tạp âm) tín hiệu ngẫu nhiên không 
mong muốn, xen vào tín hiệu hữu ích, làm sái 
dạng tín hiệu thu. 
5
SƠ ĐỒ KHỐI CỦA MỘT HỆ THỐNG 
THÔNG TIN
6MÁY PHÁT
7MÁY THU
• Tín hiệu tương tự (Analog) - tín hiệu có biên 
độ liên tục theo thời gian. Ví dụ tín hiệu thoại, 
ca nhạc, video,  
• Tín hiệu số (Digital) - tín hiệu có biên độ rời 
rạc theo thời gian thường biểu diện ở dạng nhị 
phân 0 và 1.Ví dụ tín hiệu máy tính, CD, 
VCD, tín hiệu PCM, 
8
TÍN HIỆU TƯƠNG TỰ VÀ SỐ
• Các tín hiệu ban đầu (nguyên thủy) dạng tương 
tự hay số gọi là tín hiệu băng gốc (băng gốc -
Baseband Signals). Tín hiệu dải gốc có thể 
truyền trực tiếp trong môi trường truyền như 
điện thoại Intercom, tín hiệu truyền giữa các 
máy tính trong mạng LAN v v... hoặc gián tiếp 
bằng kỹ thuật điều chế. 
9
TÍN HIỆU DẢI GỐC
• Điều chế (Modulation) - quá trình biến đổi 
một trong các thông số sóng mang cao tần hình 
sin (biên độ, tần số, pha) tỷ lệ với tín hiệu điều 
chế băng gốc (hoặc còn gọi là tín hiệu điều chế 
tần thấp). 
• Có ba loại điều chế cơ bản. Điều biên AM, 
điều tần FM, điều pha PM và nhiều biến thể 
của chúng như SSB, MGSK, DSB, FSK, PSK, 
QPSK, MPSK,  
10
ĐIỀU CHẾ
• Điều chế quá trình dùng tin tức tác động lên 
sóng mang làm biến đổi một trong các thông 
số sóng mang cao tần (biên độ, hoặc tần số 
hoặc pha) tỷ lệ với tín hiệu điều chế băng gốc 
(BB – base band). 
11
KHÁI NIỆM ĐIỀU CHẾ
• 1. Tần số sóng mang cao tần  ≥ (8 ÷
10), trong đó  - tần số cực đại tín 
hiệu điều chế BB.
• 2. Thông số sóng mang cao tần (hoặc biên độ, 
hoặc tần số, hoặc pha) biến đổi tỷ lệ với biên 
độ tín hiệu điều chế BB mà không phụ thuộc 
vào tần số của nó. 
• 3. Biên độ sóng mang cao tần  >  (biên 
độ tín hiệu điều chế BB)
• Các phương pháp điều chế tương tự: AM, FM, 
PM, SSB, DSB. 12
ĐIỀU KIỆN ĐIỀU CHẾ
CHƯƠNG 3: ĐIỀU CHẾ VÀ GIẢI ĐIỀU 
CHẾ TƯƠNG TỰ
3.1 Sơ đồ khối của một hệ thống thông tin
3.2 Điều chế và giải điều chế AM
3.3 Điều chế và giải điều chế FM
3.4 Tách sóng
13
• Điều chế AM là quá trình dùng tin tức tác động 
lên sóng mang làm biến đổi biên độ của sóng 
mang cao tần tỷ lệ với tín hiệu điều chế băng 
gốc. Ta có đường bao cao tần AM lặp lại dạng 
tín hiệu điều chế
14
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
15
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
m ( t ) = V
m
c o s 
m
t
V A M ( I A M )
V
1 m a x
V 1 m i n
S o ùn g m a n g f
o
t
0
V 1 ~
0
t
V 1 T
H ì n h 8 . 1 .
16
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
Tín hiệu sóng mang: V0 (t)= V1T cos ot
V1T - biên độ sóng mang.
Tín hiệu được điều chế: m(t) = Vm cos mt
Vm - biên độ tín hiệu được điều chế
vAM(t) =V1T (1+mA cos mt).cosot
vAM(t) =V1T cosot + Vm cos mt.cosot
17
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
vAM(t) =V1T (1+mA cos mt).cosot
mA gọi là hệ số điều chế AM,
Để điều chế AM không méo, mA 1.
18
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
Công suất ra ở chế độ sóng mang:
V1T =Ic1T.Req biên độ điện áp sóng mang
trên tải tương đương Req.
19
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
Khi có điều chế, công suất ra tức thời:
P1max = Ptt = P1T(1 + mA)
2
Khi điều chế cực đại: mA = 1; PAMmax =
4P1T
20
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
Công suất AM: PAM = P1T + PUSB + PLSB
Trong đó:
 =  	= 	



 	= 	(1 +



)
21
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
Công suất trung bình AM:
mTB hệ số điều chế trung bình tín hiệu
phức hợp.
22
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
Ví dụ 3.1: Cho tín hiệu AM có:
V1max = 50V; V1min = 10V; V1T = 30V.
Tính ma? Vm ? PAM trên tải Req = 50.
23
ĐIỀU CHẾ AM 
(Amplitude Modulation)
24
BÀI TẬP
• Cho tín hiệu điều biên với hệ số điều
chế m=0,5; tần số điều chế f=10kHz;
sóng mang có biên độ 15V và tần số
fo=10Mhz, RL=1kΩ
• a. Viết phương trình biểu diễn tín hiệu
đã điều biên
• b. Tính công suất tức thời
25
BÀI TẬP
• Cho tín hiệu điều biên với hệ số điều
chế m=0,5; tần số điều chế f=10kHz;
sóng mang có biên độ 15V và tần số
fo=10Mhz, RL=1kΩ
• a. Viết phương trình biểu diễn tín hiệu
đã điều biên
• b. Tính công suất tức thời
26
BÀI TẬP
• Cho tín hiệu điều biên với hệ số điều chế 
m=2, tần số điều chế là 10Khz. Tín hiệu 
tải tin có biên độ V0=5mV và tần số 
w0=1Mhz. Hãy Viết phương trình tín hiệu 
điều chế và tín hiệu đã điều chế.