2.2.2 Mục đích yêu cầu + Thu các kênh sóng ở dải tần VHF và UHF. Sau đó biến đổi xuống thành tần số trung tần.

+ Cần phải có độ khuếch đại đồng đều ở tất cả các kênh.

+ Có tỉ số tín hiệu trên nhiễu (S/N) đủ lớn.

+ Có chiều rộng dải tần đúng tiêu chuẩn.

+ Có độ ổn định lớn, nghĩa là khả năng dao động tự kích nhỏ.

+ Khả năng lựa chọn tần số tốt. Tương ứng với 1 dao động nội (dao động ngoại sai), có thể có 2 tần số, một cao, một thấp hợp với tần số dao động nội để tạo ra trung tần. Khối trộn tần phải có khả năng lựa chọn lấy một.

+ Cần phối hợp trở kháng giữa anten và tầng khuếch đại cao tần để tránh hiện tượng phản xạ sóng và nhiễu vào máy thu. Nếu không được phối hợp trở kháng thì khi sóng điện từ vào máy thu năng lượng sẽ vào máy thu một phần (lớn hay bé phụ thuộc vào mức độ phối hợp trở kháng), phần còn lại sẽ bị dội lại chạy đến đầu kia dây dẫn sóng ra đến anten, đến đây sóng vào lại máy thu và cũng chỉ một phần năng lượng vào máy thu, cứ như vậy cho đến lúc năng lượng giảm đủ nhỏ. Sự phản xạ này tạo ra các hình phụ bên cạnh hình chính trên màn hình. Số hình phụ tỉ lệ với số chu kỳ dội lại của sóng điện từ, còn khoảng cách giữa hình chính và hình phụ tỉ lệ với chiều dài dây dẫn sóng.

+ Vấn đề phối hợp trở kháng để lượng phản xạ nhỏ nhất phải đi đôi với vấn đề giảm mức nhiễu không làm giảm tỉ số S/N, do đó người ta thường đặt các bộ lọc suy giảm nhiễu ở ngay mạch vào máy thu.

+ Mạch vào của các kênh sóng VHF có kết cấu khác nhau tuỳ theo nó được nối với anten 300 hay 75. Có máy bố trí cả mạch vào 300 hay 75 với nhiều đầu dây ra.

+ Mạch vào của các kênh sóng UHF có khi không dùng mạch điều hưởng, chỉ có bộ lọc suy giảm nhiễu trong dải tần.

2.2.3 Chức năng các khối

+ Mạch khuếch đại cao tần: Có nhiệm vụ tăng tỉ số tín hiệu trên nhiễu (S/N), khử can nhiễu, nhất là tần số ảnh và tần số lọt thẳng bằng trung tần. Ngoài ra, do tính đơn hướng, mạch khuếch đại cao tần có tác dụng phân cách mạch dao động ngoại sai và anten, giảm khả năng dao động nội bức xạ ngược ra anten gây nhiễu; tăng độ ổn định cho tầng dao động ngoại sai và nâng cao tác dụng của mạch tự điều chỉnh độ khuếch đại AGC. H ệ số khuếch đại của mạch này không cần lớn lắm (20dB) để tránh hiện tượng dao động tự kích. Đồng thời, nó phải ưu đãi cả sóng mang hình và tiếng. Thông thường đặc tuyến khối này có hình cánh cung, hai cạnh của đặc tuyến phải đủ dốc dể lọc bỏ được các tần số ảnh.

Trong các kênh sóng VHF, mạch khuếch đại cao tần thường được mắc theo sơ đồ E chung, có trở kháng đầu vào khoảng (0,5 - 1K), lớn hơn so với sơ đồ B chung nên dễ phối hợp với mạch vào. Tuy nó có hệ số khuếch đại lớn nhưng phải dùng tụ trung hoà B-C. Một số máy mắc theo B chung, có tần số cắt cao nên khó bị dao động tự kích. Có máy lại dùng sơ đồ C chung, có trở kháng vào khá lớn (độ vài trăm K) nhưng hệ số khuếch đại điện áp nhỏ.

Trong các kênh sóng UHF, mạch khuếch đại cao tần thường được mắc theo sơ đồ B chung. Nhiều máy không có mạch khuếch đại cao tần.

+ Mạch trộn tần:

Có nhiệm vụ tạo ra tín hiệu trung tần cho quá trình trộn tín hiệu từ đài phát đến anten của máy thuĠ và tín hiệu dao động nộiĠ tại máy thu. Thông thường trong máy thu hình người ta thường dùng phương pháp trộn kiểu tổng chứ không trộn kiểu nhân

Mạch dao động nội:

Tạo ra tín hiệu hình sine để đổi tần với tín hiệu từ đài phát đến anten của máy thu theo biểu thức:.Đối với các máy thu hình bán dẫn, mạch dao động ngoại nội thường được thiết kế theo sơ đồ dao động 3 điểm điện dung mắc B chung vì nó đảm bảo cho biên độ dao động không đổi trong toàn dải tần và sự gia tăng hồi tiếp đối với tần số cao được bù bằng sự giảm hệ số khuếch đại ở tần số đó nên nó ổn định. Trong mạch, người ta còn bố trí các núm tinh chỉnh, tạo ra tần số dao động ngoại nội chính xác để có hình và tiếng rõ nhất.

+ Tầng khuếch đại trung tần hình phải đảm bảo phần lớn hệ số khuếch đại của toàn máy thu hình

- Tín hiệu từ bộ trộn (mixer) đến (đầu vào mạch bẩy sóng) có biên độ khoảng vài mV mà tầng tách sóng hình cần đến vài V đối với tín hiệu nhỏ nhất (tuỳ thuộc độ nhạy của máy thu), nên khối khuếch đại trung tần hình phải có độ khuếch đại đến khoảng mấy ngàn lần, do đó trong các máy thu hình sử dụng Transistor, thường dùng 3 đến 4 transistor mắc theo mạch cực phát chung. Mỗi bộ khuếch đại trung tần có thể đạt độ khuếch đại khoảng 20dB và dòng IE các trong các Transistor khoảng 4mA đến 7mA.

- Các transistors ở tần này là loại cao tần, yêu cầu có điện dung vào và ra nhỏ để giảm ảnh hưởng của các transistors đến độ ổn định tham số của các tầng khuếch đại. Tuy nhiên do các transistors thường được mắc theo sơ đồ E chung nên điện dung giữa các cực lớn, ảnh hưởng đến độ ổn định, ngoài ra, đầu vào đầu ra của chúng thường có các mạch cộng hưởng nên dễ xảy ra dao động tự kích. Do đó, người ta thường bố trí các mạch trung hoà hồi tiếp ký sinh mắc giữa 2 cực B và C của các transistors để ổn định và chống các dao động tự kích này. ở tầng này sự trung hoà được thực hiện dễ dàng hơn ở khối đổi kênh vì tần số làm việc thấp hơn và trị số hồi tiếp thường cố định.

+ Đặc tuyến tần số phải có độ đồng đều cao đối với tín hiệu trung tần hình và có độ chọn lọc tần số tốt, loại trừ can nhiễu của các tần số không mong muốn.

- Tầng này phải có độ méo pha nhỏ (rất quan trọng đối với hình ảnh ở đèn hình), đặc tuyến tần số cần chọn sao cho đối với tần số thấp thì méo nhỏ, nghĩa là không gây ra việc nén tần số của một biên tần khi qua dải thông.

- Độ suy giảm phải xuống đến 40-60dB đối với tín hiệu trung tấn hình và trung tần tiếng của kênh lân cận. Ngoài ra, nó còn làm suy giảm trung tần tiếng so với trung tần hình của kênh đang thu xuống khoảng 26 dB để giảm ảnh hưởng của tiếng vào đường hình.

Để tạo ra đặc tuyến biên tần rộng, có độ đồng đều cao đối với tín hiệu trung tần hình thì trong các khối khuếch đại trung tần hình người ta thiết kế các mạch cộng hưởng có các tần số cộng hưởng khác nhau nhưng thuộc phạm vi của băng tần. Ngoài ra, trong các mạch cộng hưởng còn bố trí các điện trở song song để mở rộng băng thông.

- Để triệt ảnh hưởng của hình của kênh trên và tiếng của kênh dưới đến kênh đang thu, đồng thời giảm biên độ tại tần số trung tần tiếng để khỏi ảnh hưởng vào đường hình, người ta còn bố trí các bẩy sóng ở đầu vào của khối trung tần này.

2.4 Khối khuếch đại hình và tách sóng hình

2.4.1 Mục đích yêu cầu

+ Tách tín hiệu hình (Video) tổng hợp ra khỏi sóng mang trung tần hình

Tín hiệu hình tổng hợp có biên độ khoảng từ 1Vpp đến 5Vpp.

+ Khuếch đại tín hiệu hình tổng hợp lên đến mức khoảng từ 40Vpp-100Vpp (tuỳ theo kích cỡ máy thu hình)

- Vì tín hiệu hình tổng hợp là tín hiệu băng rộng (0-6MHz) nên mạch khuếch đại trung tần hình là mạch khuếch đại băng rộng. Muốn vậy, người ta bố trí mạch bù tần số bằng cuộn dây và tụ đIện để mở rộng băng thông về phía tần số cao. Một số phương pháp mở rộng băng tần thông dụng là sử dụng cuộn đỉnh nối tiếp, cuộn đỉnh song song và mạch bù tần số song song RC.

2.4.2 Sơ đồ mạch điện 2.4.3 Thành phần mạch điện và nguyên lý hoạt động

D1: Diode tách sóng hình, tách tín hiệu hình tổng hợp ra khỏi sóng mang trung tần hình. Dùng diode và mạch lọc thông thấp để tách sóng vì tín hiệu hình tổng hợp được điều chế AM. Đồng thời tại đây cũng xảy ra quá trình trộn sóng 2 tần số trung tần hình fIF/VID và trung tần tiếng fIF/S để tạo ra trung tần thứ hai của tiếng fIF/S2 theo biểu thức: fIF/VID-fIF/S =fIF/S2 .

- Đối với chuẩn FCC: 45,75MHz-41,25MHz=4,5MHz

- Đối với chuẩn CCIR: 38MHz-32,5MHz=5,5MHz

- Đối với chuẩn OIRT: 38MHz-31,5MHz=6,5MHz

Do diode có anode quay về cực B của Q1 nên cực tính của tín hiệu video sẽ dương ở masse và âm ở cực B của Q1 như hình vẽ tạo nên tách sóng âm. ưu điểm của nó là chống nhiễu cao. Nhiễu thường cùng chiều với xung đồng bộ, khi có nhiễu lớn thì điện áp đặt lên tiếp giáp BE của Q1 càng âm, do đó Q1sẽ tắt, nên tín hiệu không đến được tầng khuếch đại hình, nghĩa là triệt được nhiễu biên độ.

Để mở rộng băng thông người ta thiết kế các cuốn đỉnh nối tiếp và song song (nhằm nâng cao biên độ tín hiệu tại các tần số cao: điểm A, B, C...)

L2, Ci: hình thành mạch cộng hưởng nối tiếp tại tần số f1 (điểm A) làm vB/Q1>> vì làm tăng biên độ tín hiệu tại điểm A như hình vẽ.Tương tự, đối với tầng khuếch đại hình thì L3 là cuộn đỉnh nối tiếp tại tần số f2 (điểm B). Chú ý, Co là điện dung ra của Q1là giảm biên độ tín hiệu ra ở tần số cao.

2.5 Mạch tự động điều chỉnh độ khuếch đại

2.5.1 Nguyên lý hoạt động

Để ổn định độ tương phản của hình, giảm ảnh hưởng của hình biến đổi theo cường độ sóng thu của hiện tượng Ant (hiện tượng FADING) nhà thiết kế dùng mạch tự động điều chỉnh độ lợi AGC. Mạch đo biên độ tín hiệu hình và qua đó điều chỉnh lại độ lợi của các tầng khuếch đại trung tần hay cao tần.

Để tăng hiệu quả, trong TV transistor, thường dùng kỹ thuật AGC khóa để giảm sự gây rối của các nhiễu biên độ cao trong tín hiệu hình. Mạch AGC này chỉ mở để đo xung đồng bộ ngang và căn cứ vào đó để chỉnh lại độ lợi của các tầng khuếch đại.

* Nguyên lý hoạt động của mạch AGC khóa (KEYED AGC)

Vậy: BJT chỉ dẫn trong thời gian tồn tại xung đồng bộ ngang. Trong các thời gian còn lại BJT tắt. Nhờ vậy, mạch AGC hạn chế được nhiễu biên độ cao trong tín hiệu hình, đồng thời xung đồng bộ và xung FlyBack có tần số cao 15750Hz nên mạch AGC đáp ứng nhanh. Đó chính là ưu điểm của mạch AGC khóa so với các mạch AGC khác như mạch AGC loại RC.

--------------------

2.6.4 Hoạt động của mạch

Trong thời gian không có xung đồng bộ:

Q1 OFF Þ vCQ1 = 0

Q2 OFF Þ vCQ2 = 1, vEQ2 = 0, vA = vB = 0

Trong thời gian có xung đồng bộ xung âm tác dụng vào B của Q1, C2 được nạp qua mối nối BE của Q1 Þ Q1: ON à vCQ1 = 1

C3 nạp qua BE của Q2 à vEQ2 = 1, vCQ2 = 0

Trong thời gian không có xung đồng bộ (I3), C2 phóng điện qua R3 áp một điện tích dương lớn vào cực B của Q1 làm cho Q1 tắt nhanh, Diode D ngăn không cho C2 phóng qua R2.

Điện áp trên các cực của Q1, Q2 được vẽ như hình vẽ.

C3 phóng điện từ cực dương qua R5, R'5 về cực âm của nó làm trên R'5 xuất hiện một điện áp âm lớn và Q2 tắt nhanh trong thời gian không có xung đồng bộ.

· Mạch triệt nhiễu R1C1

Nhiễu có phổ rất cao (tần số nhiễu rất lớn).

Nếu đặt 2 tụ nối tiếp C1 và C2 mà C1<<C2 thì khi nhiễu xuất hiện, C1 nạp rất mạnh (biên độ lớn hơn rất nhiều biên độ trên C2), trong khi đó C2 chưa tác động kịp nên nạp một lượng nhiễu nhỏ. Sau đó C1 phóng nhanh qua R1 để có thể nạp lại xung thứ hai. Đây là mạch triệt nhiễu RC.

2.7 Mạch quét dọc

2.7.1 Mục đích yêu cầu

Mạch quét dọc làm tia điện tử dịch chuyển theo chiều dọc trên màn hình.

+ Yêu cầu chính đối với mạch quét dọc là có tần số ổn định, không phụ thuộc vào sự thay đổi của nhiệt độ và điện áp, bảo đảm chắc chắn sự điều khiển đồng bộ, không để các xung gây nhiễu ảnh hưởng, cho điện áp ra lớn có độ tuyến tính cao.

Thông thường hệ thống làm lệch tia điện tử theo chiều dọc là cuộn dây gọi là Vert Yoke. Để đảm bảo cho độ tuyến tính theo chiều dọc thì dòng điện quét chạy trong cuộn dây Iq phải có dạng răng cưa tuyến tính. Mà cuộn dây là cuộn cảm có điện trở lớn nên để Iq có dạng răng cưa thì vq phải có dạng hình thang.

2.7.4 Hoạt động của mạch

2.7.4.1 Hoạt động của mạch dao động dọc

Khi tiếp điện vào mạch, do có tụ C1 và C2 Þ điện áp trên 2 tụ lúc ban đầu bằng 0 (không thay đổi tức thời) nên vBEQ1 = 0 do vB = vE = 12V Þ Q1 tắt. Sau đó C1 và C2 đều nạp. C1 nạp một điện áp do cầu phân thế định. C2 nạp một điện thế bằng Vcc Þ vBE tăng à IBQ1 tăng à Q1 mở. Dòng qua Q1 chạy từ Vcc qua L2, Q1, R4 xuống masses, làm phát sinh trên L3 một điện áp cảm ứng phải có chiều sao cho Q1 dẫn mạnh hơn à dòng qua Q1 tăng sẽ kéo theo điện áp cảm ứng tăng à dòng phân cực tăng à Q1 càng dẫn mạnh hơn nữa à Q1 đi đến bão hoà. Nhưng khi Q1 bão hòa à ICQ1=Cte à Di = 0 làm phát sinh điện cảm ứng sang L3 có chiều ngược với chiều điện áp ban đầu. Vì L3 > L2 Þ điện áp cảm ứng thông thường sẽ rất lớn, hơn điện áp phân cực từ 8 ÷ 10 lần làm Q1 bị ngưng dẫn nhanh chóng. Đây là trường hợp Q1 bị nghẹt hay bị chặn. Gọi là dao động nghẹt hay dao động chặn (Blocking Oscilator).

Sau thời gian t, điện áp cảm ứng tiến dần đến giá trị 0 à vBEQ1 tăng đến vg à Q1 mở và quá trình cứ tiếp diễn: Q1 tắt, Q1 dẫn. Dạng sóng tại R4 sẽ là hình chữ nhật nếu không có tụ sửa dạng C2

2.8 Mạch quét ngang

2.8.1 Mục đích yêu cầu

+ Mạch quét ngang tạo tín hiệu quét ngang có tần số 15750Hz (hệ FCC) hay 15625Hz (hệ OIRT hay CCIR) đồng bộ với đài phát nhờ xung đồng bộ.

+ Tạo dòng Iq trong cuộn lệch ngang (H.YOKE) có dạng răng cưa tuyến tính. Mà cuộn lệch ngang được quấn nhiều vòng có tính thuần cảm L nên để tạo Iq dạng răng cưa tuyến tính thì vq phải có dạng chữ nhật.

hình vq = Vq = Cte (xung chữ nhật)

+ Mạch quét ngang tạo điện áp đại cao thế cung cấp cho Anode.

với điện áp 9KV ÷ 18KV đối với trắng đen

và 18KV ÷ 30KV đối với màu

+ Tạo điện áp xung Parabol đốt tim đèn hình

+ Tạo điện áp trung thế từ 100V 400V để cấp cho các phần sau đây:

o Video output (xuất hình)

o Lưới màn (screen)

o Lưới hội tụ Focus

o Katode của đèn hình

o Đôi khi cung cấp cho phần quét dọc và xuất âm

+ Cung cấp tín hiệu cho mạch AGC khoá

+ Cung cấp tín hiệu cho mạch AFC

+ Cung cấp tín hiệu đưa vào cực E của BJT video output để làm tắt BJT trong thời gian xóa ngang.

2.8.2 Sơ đồ khối mạch quét ngang

Đối với các máy thu hình bán dẫn, người ta thường sử dụng dao động Blocking làm dao động ngang vì nó tạo ra xung hình chữ nhật lý tưởng, đồng thời có tần số ổn định.

Trong các máy thu hình hiện nay, người ta sử dụng mạch dao động thạch anh có tần số chuẩn bằng 500KHz. Sau đó, sử dụng mạch chia xuống (Countdown) để tạo ra tần số dao động ngang bằng 15625Hz hoặc 15750Hz, và tiếp tục chia xuống để có tần sô dao động dọc bằng 60Hz hoặc 50Hz. Do đó, các xung dao động ngang và dọc đều có dạng xung vuông lý tưởng, vấn đề còn lại là sử dụng mạch so pha với xung đồng bộ ngang và dọc để giữ đồng pha và đồng tần số so với đài phát.

.