BÀI GIẢNG

THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI

Giảng viên: Vi Thị Ngọc Mĩ

Thái Nguyên, năm 2012.

1

MỤC LỤC

CHƯƠNG 1: THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI ÂM THANH

1.1 MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN.
1.1.1. Âm thanh.

Sóng âm là sự biến đổi các tính chất của môi trường đàn hồi khi năng lượng âm

truyền qua. Sóng âm có thể truyền trong vật chất thể rắn, lỏng, khí. Sóng âm không
truyền được trong chân không.

Âm thanh là các dao động cơ học của các phân tử, nguyên tử hay các hạt làm

nên vật chất và lan truyền trong vật chất như các sóng.

Cả tiếng ồn và âm nhạc đều là các âm thanh. Trong việc truyền tín hiệu bằng

âm thanh, tiếng ồn là các dao động ngẫu nhiên không mang thông tin.

Khi kích thích dao động âm trong môi trường thể khí thì những lớp bị nén và

những lớp khí bị dãn được hình thành. Trạng thái nén và dãn lần lượt được lan truyền
từ ngồn âm dưới dạng sóng dọc (phương dịch chuyển của dao động trùng với phương
truyền âm). Sự biến đổi áp suất tổng xung quanh áp suất tĩnh bằng 1 lượng nhỏ p =

P

- P

0

, biểu thị thanh áp.

Đơn vị áp suất 1 pascal, viết tắt là Pa = N/m

2

1 bar = 10

6

dyne/cm

2

= 10

5

Pa

Ví dụ: áp suất tĩnh

P

0

của khí quyển ở điều kiện tiêu chuẩn xấp xỉ 1 bar = 10

6

thanh áp trung bình trong không khí.

Lý thuyết sóng xác định đặc tính sóng âm bởi phương trình sóng:

2

2

2

2

2

2

2

2

2

2

1

t

p

c

z

p

y

p

x

p

p

V

∂

∂

=

∂

∂

+

∂

∂

+

∂

∂

=

Thanh áp p(x,y,z) là hàm cảu các biến không – thời gian.

Trong trường hợp riêng, nếu

0

,

0

2

2

2

2

=

∂

∂

=

∂

∂

z

p

y

p

thì ta có sóng phẳng. Khi đó,

nghiệm của phương trình sóng:











 −

=

c

x

t

f

p

là hằng số khả vị của biến t, x xác định

đơn trị theo giá trị pha

c

x

t

−

, với đặc tính:

2

(

)











 −

=













∆

+

−

∆

+

c

x

t

f

c

x

x

t

t

f

0

0

0

0

Do đó:

c

t

x

=

∆

∆

C là tốc độ truyền năng lượng âm (gọi tắt là tốc độ âm).
Cường độ âm I là công suất âm thông qua một đơn vị diện tích mặt sóng. Mật

độ năng lượng âm ε là năng lượng âm trong một đơn vị thể tích trường âm. I = pv = εc.

1.1.2. Thính giác
Thính giác là một trong năm giác quan. Đây là khả năng tiếp thu âm thanh bằng

cách phát hiện các dao động qua một cơ quan như tai.

Ở con người và các động vật có xương sống khác, việc nghe được thực hiện chủ

yếu bởi thính giác: các dao động được tai phát hiện và chuyển thành các xung thần
kinh mà bộ não thu nhận

Không phải mỗi loài động vật đều nghe được tát cả các loại âm thanh. Mỗi loài

có một khoảng nghe được có độ to (cường độ) và độ cao (tần số) cảu âm thanh.

a. Cảm thụ về tần số.
Dải tần 16 ÷ 20.000 Hz là phạm vi tần số âm mà tai người có thể cảm thụ được,

gọi là âm tần. dưới 16 Hz là hạ âm. Trên 20kHz là siêu âm. Cảm thụ về tần số âm, thể
hiện “độ cao” của âm. Khi tăng liên tiếp tần số thì tai người cảm thụ thấy bậc biến
thiên bằng nhau về độ cao âm. Trong âm học, người ta thường dùng đơn vị Octave
(oct). Số oct tương ứng với tần số f

n

được xác định như sau:

0

0

2

lg

34

.

3

log

f

f

f

f

n

n

n

≈

=

Trong đó f

n

là tần số đo

f

0

là tần số chuẩn.

Vậy 1oct tương ứng với biến thiên gấp 2 lần so với tần số chuẩn f

0

. Khoảng âm

tần chiếm 10 oct.

Cực tiểu biến thiên tương đối của tần số mà tai người nhậ ra được gọi là

ngưỡng vi phân của độ thính giác theo tần số. Ngưỡng này phụ thuộc vào giá trị khởi
đầu của tần số, cũng phụ thuộc vào biên độ và tốc độ di tần.

Vậy sự cảm thụ về tần số âm gần với quy luật log

2

theo tần số.

b. Cảm thụ về biên độ.
Cảm thụ về biên độ âm thể hiện “độ to” của âm, thường gọi là âm lượng. Âm

lượng không chỉ phụ thuộc vào biên độ âm mà còn phụ thuộc vào tần số và hàng loạt
yếu tố khác. Ví dụ, khi tác động lâu một âm thanh biên độ không đổi thì âm lượng
giảm đi.

3

- Ngưỡng nghe được: là mức thanh áp nhỏ nhất của âm đơn mà tai người còn cảm thụ
được, nó là mức chuyển từ trạng thái nghe thấy sang trạng thái không nghe thấy và
ngược lại.

Ngưỡng nghe được phụ thuộc tần số, lứa tuổi người nghe, biện pháp bố

trí nguồn âm,... Thanh áp hiệu dụng của dao động điều hòa 1000 Hz bằng 2.10

-5

N/m

2

gọi là ngưỡng nghe được tiêu chuẩn.

- Ngưỡng chói tai: là mức thanh áp lớn nhất mà tai người còn chịu đựng được,

là mức giới hạn khả năng chịu đựng của tai người, nếu vượt qua ngưỡng này thính giác
sẽ bị tổn thương hoặc có thể không phục hồi lại được. Ngưỡng chói tai phụ thuộc tần
số (nhưng ít phụ thuộc hơn so với ngưỡng nghe được). Thanh áp hiệu dụng của dao
động điều hòa 1000 Hz bằng 20 N/m

2

gọi là ngưỡng chói tai tiêu chuẩn.

Cực tiểu biến thiên âm lượng mà tai người nhận ra được gọi là ngưỡng vi phân

của độ thính giác theo biên độ. Nghĩa là âm lượng biểu thị tính chất “lượng tử” của
thính giác. Với âm lượng bé gần ngưỡng nghe được thì ngưỡng ΔN chừng vài dB. Còn
âm lượng trung bình ΔN = 0.4 dB.

c. Các đặc điểm thời gian và không gian của thính giác.

-

Quán tính của thính giác: Hưởng ứng của thính giác đối với tác

động của âm không phải ngay tức thì, mà có trễ. Sau khi âm bắt đầu chừng 200 ms
thính giác mới xác định được âm lượng của nó. Khi âm ngừng, cảm giác thấy âm đó
còn kéo dài thêm 150 ÷ 200 ms. Thính giác không phân biệt khoảng ngừng bé hơn 50
ms giữa 2 âm giống nhau đi liền nhau. Điều này dẫn đến hiện tượng che lấp về thời
gian. Phải qua thời gian tác động của âm cỡ vài chu kỳ thì thính giác nới xác định độ
cao âm.

-

Hiệu ứng hai tai: Hai tai của người cách nhau khoảng cách bằng

sóng âm 2000 Hz. Do lệch pha, do nhiễu xạ và che chắn bởi đầu người, vành tai nên
sóng âm từ một nguồn đến hai tai có khác nhau; kết quả là con người có khả năng định
hướng nguồn âm với sai số 3

0

÷ 4

0

(nếu nguồn âm không quá lệch về phía bên).

-

Hiệu ứng stereo: Khác với hiệu ứng hai tai, trong đó nêu đặc

điểm cảm thụ âm đối với một nguồn âm, hiệu ứng stereo là sự cảm thụ bằng hai tai đối
với hai (hoặc nhiều) nguồn âm thanh tương quan. Sự truyền thụ của nhiều nguồn âm
một lúc có sự tương quan tạo nên hiệu ứng stereo. Vì vậy, so với truyền đạt của mono,
cách truyền đạt của stereo sẽ cho cảm giác âm thanh tốt hơn.

1.2. TIẾNG NÓI
1.2.1. Khái niệm

Tiếng nói được cơ qua phát âm của con người tạo ra nhằm mục đích thông tin.

Tiếng nói tương tự như âm thanh nhưng nó chỉ chiếm 1 dải hẹp hơn các giá trị của đại

4

lượng vật lý (tần số, cường độ âm). Nó là công cụ và sản phẩm của tư duy nên có
lượng tin tức rất lớn và độ trừu tượng cảm nhận rất cao.

Chữ viết tạo ra biểu tượng thị giác cụ thể tương ứng với tiếng nói, vì vậy có thể

chuyển đổi qua lại giữa tiếng nói và chữ viết.
1.2.2. Phân loại

Tiếng nói được phân loại thô thành âm hữu thanh và âm vô thanh.
-

Âm hữu thanh: luồng không khí từ phổi làm thanh đới dao

động, phát ra những xung âm thanh (đưa ra thanh quản) có tần số f

0

, gọi là tần số âm

cơ bản. Phạm vi f

0

từ 70 Hz đến 450 Hz, trung bình f

0

của nam giới là 150 Hz, của nữ

giới là 250 Hz. Đường bao phổ của những xung âm cơ bản có độ dốc giảm dần về phía
tần số cao khoảng 6 dB/1 oct.

-

Âm vô thanh: có bản chất tạp âm, kết quả của sự phụt hơi qua

các khe trong khoang miệng (môi, mũi, răng, lợi). Khoang miệng là một hệ thống bộ
lọc âm phức tạp với hàng loạt hốc cộng hưởng, mà tần số cộng hưởng thay đổi được
nhờ con người điều khiển tinh vi rất nhiều cơ quan trong miệng.

Khi xét đặc điểm phổ của một ngôn ngữ, người ta thấy có một số xác định những

mẫu âm nguyên tố, gọi là phonem. Đường bao phổ của mỗi phonem có dạng xác định
với một số xác định các cự đại (phoman) và các cực tiểu (antiphoman).

Dải tần tiêu chuẩn của tín hiệu thoại là 300 Hz đến 3400 Hz.

1.3. SƠ ĐỒ KHỐI THIẾT BỊ NHẬN DẠNG TIẾNG NÓI

Bản thân tiếng nói là tín hiệu tương tự, chúng sẽ thực hiện việc số hóa để biến

thành những tín hiệu số và được xử lý. Mục đích của việc xử lý là đảm bảo độ chính
xác trong quá trình phân tích hay tự tổng hợp tiếng nói, việc phân tích (nhận dạng)
tiếng nói là việc phân tích tiếng nói để xác định ra nội dung thông báo hàm chứa trong
tiếng nói để làm sao một hệ thống hay một thiết bị có thể đáp ứng chính xác mệnh lệnh
dạng tiếng nói, tùy theo các mục đích khác nhau. Đây là một công việc rất khó khăn vì
sự không đồng nhất, sự phức tạp của tiếng nói, vốn từ, sự nhầm lẫn giữa các từ, tạp
âm, méo, các giọng nói, độ phát âm, và sự luyến láy trong quá trình nói.

Dưới đây là sơ đồ khối trình bày cấu trúc tổng thể của thiết bị nhận dạng tiếng

nói có huấn luyện.

5

Hình 1.1 Sơ đồ khối thiết bị nhận dạng tiếng nói

Quá trình nhận dạng tiếng nói được chia làm hai giai đoạn:
+Giai đoạn huấn luyện: Tạo ra các mẫu của các từ cần nhận dạng và được lưu

trong bộ nhớ chứa các từ cần nhận dạng.

+Giai đoạn nhận dạng: Đưa ra các mẫu đem so sánh với các mẫu được tạo ra ở

giai đoạn huấn luyện thông qua bộ đánh giá độ tương quan và kết hợp với các khối
niêm luật, cú pháp, ngữ nghĩa và phân tích thực tiễn để đưa ra được từ cần nhận dạng.

- Tách biên: Vì thiết bị nhận dạng từng từ nên cần xác định ranh giới của những

từ trong một câu được phát đi. Có nhiều phương pháp tách biên được đề xuất, thông
thường sử dụng các thuật toán so sánh mức ngưỡng năng lượng, biên của từ là điểm tín
hiệu tiếng nói đạt được ở mức ngưỡng. Khoảng lặng giữa các từ là thời gian tín hiệu ở
dưới ngưỡng.

-

Tách đặc trưng: Đây là một khối rất quan trọng, để tách ra những đặc

trưng của các mẫu tiếng nói, chẳng hạn dạng phổ của một từ hoặc tần số cộng
hưởng…

-

Bộ phận chuẩn hóa: Làm cho các từ được phát âm trong những hoàn

cảnh khác nhau trở thành giống nhau để nó nhận dạng đúng. Sau khi chuẩn hóa xong
được lưu vào bộ nhớ các từ vựng.

6

-

Niêm luật, cú pháp, ngữ nghĩa được bổ xung vào phần nhận dạng giúp

phát triển phân tích, chính xác, phù hợp với thực tiễn, ngữ cảnh nhằm đưa ra những
đáp ứng chính xác cho hệ thống.

Đánh giá độ tương quan: So sánh các mẫu của từ cần nhận dạng với các mẫu từ

có sẵn để đưa ra được đó là từ nào.

1.4. NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI THUẬN NGHỊCH ÂM THANH – TÍN HIỆU
ĐIỆN

1.4.1. Nguyên lý biến đổi thuận nghịch âm thanh – tín hiệu điện
- Nguyên lý chuyển từ âm thanh sang tín hiệu điện: Dựa vào hiện tượng cảm

ứng điện từ, đầu vào là nguồn âm thanh tác động, đầu ra là tín hiệu điện âm tần

- Nguyên lý biến đổi từ tín hiệu điện sang tín hiệu âm thanh: Dựa vào hiện

tượng cảm ứng điện từ, đầu vào là tín hiệu điện âm tần, đầu ra là tín hiệu âm thanh.

Micro và loa là thiết bị đầu cuối âm thanh được sử dụng trong nhiều hệ thống

thông tin. Trong micro xảy ra biến đổi âm thanh thành tín hiệu điện. Trong loa xảy ra
biến đổi tín hiệu điện thành tín hiệu âm thanh.

1.4.2. Các tham số kỹ thuật của micro và loa
a. Micro

- Độ nhạy hướng trục:

0

0

P

U

ra

=

η

Trong đó U

ra

là điện áp lối ra

P

0

là thanh áp tại vị trí đặt micro

- Đặc tuyến hướng H(θ) là tỷ số giữa độ nhạy hướng θ với độ nhạy hướng

trục.

( )

0

η

η

θ

θ

=

H

θ là góc lệch giữa hướng truyền âm so với hướng trục âm của micro.
H(θ) phụ thuộc vào kết cấu màng micro.
- Dải tần số làm việc càng rộng thì âm thanh càng tốt. Đặc tính biên độ phải

đồng đều trong cả dải tần.

b. Loa

- Độ nhạy hướng trục:

P

P

0

0

=

η

Trong đó P

0

là thanh áp do lao tạo ra tại 1 điểm trên trục âm

P là công suất đưa vào loa.

7

- Hiệu suất loa:

P

P

a

=

λ

với P

a

là công suất âm bức xạ.

- Đặc tính tần số là các quan hệ

( ) ( )

ω

λ

ω

η

,

0

.

- Công suất danh định là điện áp của tín hiệu cung cấp cho loa mà loa vẫn đảm
bảo những chỉ tiêu kỹ thuật cho trước.
- Điện áp danh định là điện áp của tín hiệu cung cấp cho loa đạt được công suất
điện danh định.

- Đặc tính hướng

( )

0

P

P

H

θ

θ

=

Với P

θ

là thanh áp trên hướng lệch góc θ so với hướng trục âm của loa.

1.5. MICRO VÀ LOA ĐIỆN ĐỘNG
1.5.1 Nguyên lý

Hình 1.2 Mô hình hệ điện động.

- Khi ta cho dòng điện I chạy trong sợi dây thì dưới tác động của từ trường

sợi dây bị dịch chuyển. Hướng dịch chuyển của sợi dây phụ thuộc vào chiều
của dòng điện (biến đổi điện – cơ).

- Khi không cho dòng điện qua, nếu tác động vào sợi dây 1 lực làm cho dịch

chuyển với tốc đô v thì dưới tác động của từ trường, trong sợi dây có dòng
điện cảm ứng và chiều của dòng điện phụ thuộc vào hướng dịch chuyển của
sợi dây (biến đổi cơ – điện).

1.5.2 Micro

- Cấu tạo: +Một nam châm vĩnh cửu và mạch dẫn từ với khe từ hình xuyến.

+ Một cuộn dây gồm nhiều vòng dây được căng ra bởi lưới đàn hồi để

có thể dịch chuyển lên xuống tự do trong khe từ.

8

+ Màng micro được gắn với cuộn dây, bên ngoài có màng vải thấm

nước, lưới bảo vệ tránh va đập.

Hình 1.3: micro điện động.

- Nguyên lý hoạt động: Tác động của âm thanh làm cho màng micro dịch

chuyển kéo theo cuộn dây dịch chuyển trong khe từ. Do tác động của từ
trường trong cuộn dây có dòng cảm ứng và hai đầu cuộn dây có điện áp.
Tín hiệu âm thanh có 1 tần số nhất định làm cuộn dây dịch chuyển với tần
số ấy. Đầu ra của micro sẽ có điện áp xoay chiều tần số đúng bằng tần số âm
thanh gọi là âm tần.

- Ưu, nhược điểm:
+ Ưu điểm: Độ trung thực cao. Cấu tạo đơn giản, dễ hiểu dễ sử dụng. Chất
lượng tốt, được dùng phổ biến
+Nhược điểm : Chịu chấn động kém. Hiệu suất thấp (0.5% đến 4%)
1.5.3 Loa

- Cấu tạo: + Một nam châm vĩnh cửu và mạch dẫn từ với khe từ hình xuyến.

+ Một cuộn dây gắn với màng loa.

+ Màng loa có thể chuyển động.

9

Hình 1.4: Loa điện động

Trong đó: a là nam châm mạng hình trụ tròn rỗng, b là cuộn dây động quấn trên một
khoanh giấy, nằm trong khe từ hình nhẫn, c là trụ sắt non, tạo với nam châm một khe
từ trường hình nhẫn khá mạnh, d là màng giấy (nón loa) gắn liền với cuộn dây và
mạng trong, đ là sườn loa, e là mạng nhện, g là nếp nhăn của nón loa.
- Nguyên tắc hoạt động:

+ Nếu đưa vào hai đầu cuộn dây một điện áp âm tần gồm 2 bán chu kì. Ở mỗi bán
chu kì dòng điện trong cuộn dây chạy theo một chiều, cuộn dây dịch chuyển theo
một hướng kéo theo màng loa dịch chuyển tạo ra âm thanh. Tần số của âm thanh
đúng bằng tần số của tín hiệu điện.

Tần số cộng hưởng cơ của hệ dao động là

M

mC

1

0

=

ω

trong đó m và C

M

là

khối lượng và độ uốn của hệ dao động và liên kết đàn hồi (nếp nhăn, mạng nhện).

ω

0

được coi là giới hạn của dải tần số công tác. Để mở rộng khả năng phát âm trầm

thường mong muốn tăng độ uốn C

M

đến tối đa.

Đối với loa công suất lớn, vành loa phải làm càng to. Phổ biến nhất là vành loa

có diện tích mặt cắt biến thiên theo quy luật hàm số mũ:

mx

x

e

S

S

1

=

c

f

m

c

π

4

=

S

1

là diện tích lỗ cửa nối vào vành.

m là chỉ số mở rộng vành.
x là chiều dài vành loa (trên trục loa từ lỗ cửa).
f

c

là tần số cắt (giới hạn dưới của dải tần).

Do hạn chế riêng về cấu tạo, mỗi loại loa điện động theo nguyên lý sử dụng nam

châm điện vĩnh cửu thường chỉ phát được âm thanh tốt nhất ở một dải tần nhất định
nào đó mà không thể phát toàn dải âm nghe được (16 Hz đến 20.000 Hz).

Như vậy, để có thể truyền tải âm thanh ở đủ mọi dải tần nghe được, một bộ loa cần

sử dụng nhiều loa với đường kính và cấu tạo khác nhau (thông thường một thùng loa
có chất lượng tốt thường bao gồm bốn đến năm loa, trong đó: một loa trầm, hai loa
trung và một đến hai loa phát tần.

Loa điện động được thiết kế khá đơn giản, dễ lắp đặt và chắc chắn.
Loa điện động hoạt động rất linh hoạt, sử dụng tiện lợi, đặc biệt ở tần số thấp

nhưng phiền toái ở chỗ nó cần phải có bộ phận phân tần và thùng phải lắp nhiều loa
con.

10

1.6 MICRO VÀ LOA ĐIỆN TỪ
1.6.1 Nguyên lý.

Hình 1.5: Mô hình hệ điện từ

Bộ phận ứng (một phần tử khép kín mạch từ) ngăn cách với phần cố định của

mạch từ bởi khe từ bề rộng a; bộ phận ứng có thể rung động tự do. Mạch dẫn từ thông
do nam châm vĩnh cửu tạo ra và làm lõi dẫn từ của cuộn dây âm thanh. Cuộn này được
cố định trên lõi mạch từ.

1.6.2. Micro
Trong micro điện từ, dao động âm làm rung bộ phận ứng, khe từ có bề rộng

thay đổi, làm từ trở biến thiên, trong từ thông xuất hiện thành phần biến thiên, kết quả
cuộn dây âm thanh cảm ứng sức điện động âm tần. Từ trở mạch từ chủ yếu là do khe
từ quyết định:

S

x

a

R

M

0

µ

+

≈

Trong đó: x là độ dịch của phần ứng khỏi vị trí tĩnh do chịu tác động của thanh

áp.

S là diện tích mặt cắt mạch từ tại khe

m

H /

10

.

4

7

0

−

=

π

µ

Từ thông do nam châm tạo ra:

M

R

θ

φ

=

θ là sức từ động của nam châm vĩnh cửu.
trong cuộn dây sẽ xuất hiện sức điện động cảm ứng:

(

)

v

x

a

SW

dt

d

W

E

2

0

+

=

−

=

µ

θ

φ

W là số vòng dây của cuộn dây.
Ta thấy giá trị E phụ thuộc cả vào x, nghĩa là tồn tại méo phi tuyến. muốn méo

phi tuyến nhỏ thì x<< a. Vậy micro điện từ thường kém nhạy.

1.6.3. Loa

Cấu tạo gồm:

11

- Nam châm vĩnh cửu.
- Cuộn dây.
- Màng loa.
- Các miếng sắt non.

Vẽ hình:

Hình 1.6: Loa điện từ

Trong đó: a là nam châm, b là cuộn dây, c là lưỡi gà, d là màng loa bằng giấy, đ là
sườn loa, e là hai miếng sắt chữ U, f là các miếng sắt non, g là cần câu, một đầu gắn
vào lưỡi gà, một đầu gắn vào chóp nón loa.

•

Nguyên tắc hoạt động:

-

Trong loa điện từ, dòng điện âm tần trong cuộn dây âm thanh tạo ra thành phần

từ thông xoay chiều, tương ứng lực từ biến thiên gây ra sự dao động của phần ứng kích
thích âm thanh.

-

Khi chưa có dòng điện âm tần chạy qua cuộn dây thì cuộn dây và lưỡi gà nằm

trong một từ trường không đổi của nam châm.
-

Khi dòng diện âm tần chạy qua cuộn dây loa thì tạo nên từ trường biến đổi.

Lưỡi gà nằm trong từ trường này, nên bị rung động theo tần số của dòng điện chạy
qua cuộn dây. Hệ thống cần câu này truyền rung động này tới màng loa. Màng loa
rung động và phát ra âm thanh.
-

Loa điện từ có cấu tạo đơn giản, nhưng chất lượng kém.

-

Loa điện từ có ứng dụng chủ yếu làm ống nghe điện thoại vì rẻ.

12

Các loa điện từ dùng trong truyền thanh. Hiện nay trên thế giới đã loại bỏ loa

này và trên mạng lưới truyền thanh ở nước ta, nó cũng dần dần bị thay thế bằng loa
điện động.

1.7. MICRO VÀ LOA TĨNH ĐIỆN

Hình 1.7: Mô hình hệ tĩnh điện

Nguyên lý: Tấm động dao động tự do làm thành với tấm cố định một tụ điện.

Trong micro tụ điện, nếu tấm động chịu tác động của thanh áp điều hòa, thì dao động:

t

j

m

e

x

x

ω

=

Tương ứng, điện dung tụ điện bao gồm thành phần biến thiên:

x

a

S

C

+

=

0

ε

Trong đó ε

0

là hằng số điện môi

S là diện tích tấm tụ
A là khoảng cách tinhc giữa hai tấm tụ.

Trong loa tụ điện: ta có cấu tạo gồm:
- Một điện áp định thiên U

0

.

- Một tụ tĩnh điện gồm hai tấm kim loại, một tấm cố định và một tấm động.

13

Hình 1.8: Loa tĩnh điện

•

Nguyên tắc hoạt động:

- Trong

loa tĩnh điện âm thanh được tạo ra bằng cách làm rung một tấm màng

lớn và mỏng được treo giữa hai tấm điện cực cố định. Điện từ nguồn điện chính
được chạy qua những tấm điện cực này, tạo nên một trường tĩnh điện với một mặt
âm và một mặt dương. Khi tín hiệu âm thanh (dưới dạng các tín hiệu điện tử) chạy
qua tấm màng loa, tấm màng này được đổi cực liên tục. Khi nhiễm điện dương, tấm
màng sẽ bị hút về phía cực âm của trường tĩnh điện, khi bị nhiễm điện âm, nó lại bị
hút về cực dương.

-

Bằng cách này, tấm màng sẽ chuyển động kéo/đẩy liên tục giữa hai cực, khiến
cho không khí xung quanh bị rung động, từ đó tạo ra âm thanh.

-

Loa tĩnh điện không có tổn hao nhiệt, không có tổn hao dòng điện xoáy, không
có tổn hao từ nên hiệu suất cao

-

Loa tĩnh điện có đặc tính tần số khá bằng phẳng.

-

Giới hạn trên của dải tần làm việc rất cao

-

Loa tĩnh điện có công suất nhỏ, phải có nguồn định thiên nên việc bố trí trong
phòng không được linh động, phải phối hợp trở kháng bằng biến áp.

14

CHƯƠNG 2: MODEM

2.1. GIỚI THIỆU

2.1.1 Khái niệm
Cùng với sự phát triển của khoa học kỹ thuật nhu cầu con người muốn chia sẻ

thông tin ngày càng lớn. Bên cạnh đó người ta muốn tận dụng, khai thác hạ tầng của
mạng viễn thông để phục vụ cho quá trình truyền thông. Chính vì vậy người ta xây
dựng các phân hệ để cho phép xây dựng mạng internet phát triển trên nền mạng viễn
thông qua các băng tần khác nhau trên dải tần của mạng viễn thông.

Chính vì vậy để tận dụng truyền dẫn người trên mạng viễn thông, một thiết bị

trung gian giữa đường điện thoại và máy tính ra đời. Đó chính là modem.

Modem (Modulation and Demodulation) là thiết bị có hai chức năng là điều chế

và giải điều chế. Đây là thiết bị trung gian để kết nối máy tính và đường điện thoại để
biến đổi tín hiệu số từ máy tính thành tín hiệu tương tự trên đường truyền thoại và biến
đổi tín hiệu tương tự từ đường truyền thoại thành tín hiệu số để máy tính có thể xử lí
công việc tiếp theo.

2.1.2. Phân loại
a. Theo tầm hoạt động:

+ Modem tầm ngắn.
+ Modem đặc chủng VG.
+ Modem băng rộng tầm xa.

b. Theo loại đường dây:

+ Đường thuê riêng.
+ Đường quay số.

c. Theo chế độ hoạt động:

+ Modem bán song công.
+ Modem song công.
+ Modem đơn công.

d. Theo sự đồng bộ:

+ Modem không đồng bộ.
+ Modem đồng bộ.

e. Theo phương pháp điều chế:

+ Điều chế tương tự: AM, FM, PM.
+ Điều chế số: ASK, FSK, PSK, ASK coherent PSK.

f. Theo tốc độ: Căn cứ vào tốc độ làm việc của modem ta có các loại modem

như: modem 2400, modem 9600, modem V.34, modem 56k…

g. Theo kỹ thuật truyền dẫn:

+ Truyền dẫn bằng sợi quang hay không phải sợi quang.
+ Truyền dẫn đồng bộ hay không đồng bộ.

+ Truyền dẫn tương tự hay đường thuê bao số.

15

2.2 GIAO THỨC VÀ CHUẨN ĐIỀU CHẾ
2.2.1. Giao thức Modem
a. Khái niệm: Giao thức của modem là 1 phương pháp bao gồm những thủ tục

chức năng mà qua đó hai modem thống nhất thông tin liên lạc với nhau. Có thể xem
giao thức như 1 ngôn ngữ chung cho cả hai thiết bị.

b. Các chức năng của giao thức

•

Quá trình “FALL BACK” trong modem:

- Khi tiến hành 1 cuộc gọi, modem gọi sẽ gửi 1 âm hiệu theo 1 phương thức

điều chế đã chọn (việc chọn và gửi đi là tự động).

- Nếu modem bị gọi được hỗ trợ phương pháp điều chế tương tự thì kết nối sẽ

được thực hiện ngay.

Nếu không, các modem nỗ lực quay lui trở lại các phương pháp điều chế có tốc

độ thấp hơn. Phương pháp đầu tiên mà cả 2 modem đều có trong quá trình quay lui sẽ
là phương pháp dùng cho kết nối.

•

Quá trình “RETRAINING” ở trong modem:

- Trong khi đang thực hiện kết nối, cũng có trường hợp 2 modem thay đổi tốc

độ làm việc do đường dây bị xuyên nhiễu.

- Khi 1 trong 2 modem phát hiện ra điều này, nó sẽ tiến hành đàm phán trở lại

– Thao tác này gọi là “RETRAINING”.

- Khi thực hiện thao tác này, kết nối sẽ bị treo trong vài giây nhưng không bị

cắt.

“RETRAINING” chỉ được thực hiện khi cả 2 modem đều có chức năng này

•

Quá trình “FLOW CONTROL” trong modem:

- Trong quá trình truyền và nhận dữ liệu, vì một nguyên nhân nào đó mà bên

thu không kịp nhận dữ liệu của bên phát, khi đó các dữ liệu truyền sau đó sẽ
bị mất.

- Điều khiển luồng có vai trò ngăn chặn những trường hợp này và điều tiết

thao tác truyền và nhận dữ liệu giữa hai thiết bị bất kì.

- Có 2 phương pháp điều khiển luồng:

+ Điều khiển luồng bằng phần cứng RTS/CTS
+ Điều khiển luồng bằng phần mềm Xon/Xoff.

d. Các giao thức truyền tập tin
Các giao thức truyền tập tin là định chuẩn để truyền không lỗi các tập tin dữ

liệu và chương trình giữa các máy tính. Các giao thức này chỉ trở nên hoạt động nhờ

16

chạy chương trình truyền thông, nó có thể tiến hành kiểm tra và sửa chữa lỗi khi nạp
lên hoặc tải xuống các tập tin.

Các giao thức truyền tập tin được dùng phổ biến gồm có:

•

Giao thức XMODEM

XMODEM là một giao thức cho phép hai máy tính có thể truyền các tập tin cho

nhau qua modem một cách tin cậy bằng truy cập gọi số.

XMODEM là một giao thức ARQ gửi và đợi đơn giản, sử dụng trường dữ liệu

có độ dài cố định. Trong các gói dữ liệu có một byte tổng kiểm tra (Check sum) để
phát hiện lỗi.

Nhiệm vụ đầu tiên trong bất cứ giao thức truyền tập tin nào cũng phải là thiết

lập mối liên kết giữa phía gửi và phía nhận. Giao thức XMODEM thuộc dạng giao
thức điều khiển từ phía nhận (Receiver driven), tức là phía nhận chịu trách nhiệm kích
thích và duy trì truyền thông các gói dữ liệu.

•

Giao thức XMODEM CRC

Giao thức XMODEM chỉ dùng một byte CheckSum để phát hiện lỗi do đó còn

để sót rất nhều lỗi. Ðể tăng khả năng phát hiện lỗi, người ta đã thay một byte
CheckSum bằng hai byte kiểm tra CRC.

Giao thức XMODEM CRC sử dụng thuật toán tính CRC thuận (Không đảo

chiều các bit) và sử dụng đa thức sinh x

16

+x

12

+x

5

+1 của CCITT. Số dư (CRC) được tạo

ra là một số nguyên 16 bits, khi truyền đi byte cao được truyền trước, byte thấp truyền
sau.

•

Giao thức Kermit

Ta thấy rằng, giao thức XMODEM và XMODEM CRC chỉ được thiết kế để

truyền mỗi lần một tập tin giữa hai máy vi tính và hoạt động trên các hệ điều hành đơn
nhiệm, nơi mà một chương trình khi chạy sẽ nắm quyền điều khiển một cách tuyệt đối,
có quyền sử dụng toàn bộ tài nguyên của hệ thống.

Giao thức Kermit được thiết kế để các máy tính lớn và các máy vi tính có thể

trao đổi dữ liệu với nhau bằng truy cập gọi số, trên cơ sở giải quyết những trục trặc
xuất hiện khi một trong những máy tính nối ghép sử dụng mã 7 bits (Vốn rất phổ biến
đối với các máy tính lớn), trong khi các máy vi tính thường sử dụng các tập tin kí tự
phát triển.
Về cơ bản, giao thức Kermit vẫn là một giao thức ARQ gửi và đợi: Phía gửi truyền đi
một gói dữ liệu sau đó đợi phía nhận xác nhận gói đó. Phía nhận có thể yêu cầu truyền
gói tiếp theo bằng cách phúc đáp ACK hoặc yêu cầu truyền lại bằng cách gửi phúc đáp
NAK.
Các đặc điểm mới của giao thức Kermit là:

- Phía nhận giám sát toàn bộ quá trình truyền để xác định thời điểm bắt đầu tập

tin mới vì trong giao thức Kermit cho phép truyền nhiều tập tin trong một lần truyền.

- Ðộ dài của gói có thể biến động.
- Trong giao thức Kermit có đưa ra một giả thiết là các kí tự in được trong bảng

ASCII (Có mã từ 20h đến 7Eh) phải truyền được qua kênh.

- Giao thức Kermit sử dụng nhiều loại gói khác nhau
- Các phúc đáp của phía nhận phải bao gồm trọn một gói, mặc dù các gói này

có thể là rỗng (Trong giao thức XMODEM phúc đáp là các kí tự)

- Tên tập tin được chứa luôn trong giao thức

17

- Do có sử dụng các gói "báo trước" nên giao thức Kermit rất linh động, các đặc

điểm và khả năng mới có thể được dễ dàng thêm vào mà vẫn giữ được tính tương thích
với các phiên bản trước.

•

Giao thức liên kết cục bộ (Local Link Protocol)

Các giao thức được xét đến ở trên thuộc loại giao thức End to end. Sở dĩ có tên gọi
như vậy là vì nó yêu cầu việc sửa lỗi và phát hiện lỗi phải có từ đầu đến cuối (Từ khi
đọc đĩa của phía gửi đến khi ghi xuống đĩa của phía nhận), điều này đảm bảo rằng bất
kì lỗi nào xẩy ra giữa phía phát và phía nhận đều bị phát hiện.
Trong một số trường hợp, việc thực hiện kiểm tra lỗi này là không cần thiết nếu trong
đường truyền dữ liệu không bị lỗi hoặc chỉ bị ảnh hưởng của một loại lỗi đã biết thì ta
có thể đơn giản hoá bớt các thủ tục chống lỗi. Giao thức liên kết cục bộ được thiết kế
cho các trường hợp như vậy. Giao thức liên kết cục bộ cho phép xác định được byte dữ
liệu có bị mất không, nếu có thì sẽ yêu cầu truyền lại.

Các gói dữ liệu bao gồm một byte chứa chiều dài gói (LEN), các byte dữ liệu có

chiều dài từ 0 đến 254 và kết thúc gói là byte EOP.

Lúc bắt đầu, phía gửi phát byte LEN đến khi phía nhận phúc đáp Ack, tiếp theo,

phía gửi truyền phần còn lại của gói dữ liệu. Nếu phía nhận nhận được gói có số byte
đúng bằng LEN và kí tự EOP là đúng, nó sẽ gửi NAK để xác nhận gói dữ liệu vừa
truyền, trái lại, phía nhận sẽ gửi NAK để yêu cầu phía gửi phát lại phần dữ liệu bị lỗi
(Không phát lại byte LEN).

Việc sử dụng byte EOP (Mã ASCII là17h) để đánh dấu cuối gói chỉ ra rằng giao

thức sẽ hoạt động như mô tả ở trên. Ðể cải thiện tính năng làm việc, người ta sử dụng
byte SOH (Mã ASCII là 01h) để đánh dấu kết thúc gói thay cho byte EOP để chỉ ra
rằng gói tiếp theo sẽ có cùng độ dài như gói vừa được nhận, vì thế không cần thiết phải
có sự "bắt tay" cho byte LEN.

2.2.2. Chuẩn điều chế

Để liên lạc được với nhau thì 2 modem phải được hỗ trợ cùng 1 phương pháp điều chế.
Các modem thông tin với nhau dùng 1 phương pháp điều chế nào đó, phương pháp
điều chế sẽ thông dịch dữ liệu số của máy tính sang tín hiệu tương tự của đường dây
và ngược lại. Các phương pháp điều chế thông dụng nhất bao gồm:

Điều chế/ chuẩn

Tốc độ kết nối (bps)

Bell 103

110, 150, 300

CCITT V.21

110, 150, 300

Bell 212A

1200

CCITT V.22

1200, 600

CCITT V.22bis

2400

CCITT V.23

Được dùng ở châu Âu, tốc độ 75

CCITT V.29

Chuẩn bán song công, tốc độ 9600

CCITT V.32

9600, 4800, 2400

CCITT V.32bis

14400, 12000, 9600, 7200

Telebit PEP (Packet ensemble
protocol)

Các tốc độ cao, chuẩn riêng của Telebit

US Robotics HST (High Speed
Technology)

Các tốc độ cao, chuẩn riêng của US Robotics

V.terbo

20000, không phải là một chuẩn thực sự

18

V.32 fast

Tiền thân của V.34

V.FC

Thuộc lớp V.fast

ITU – tv34

28800, 26400, 24000, 21600, 19200, 16800,
14400

2.3. CHẾ ĐỘ HOẠT ĐỘNG

•

Các chế độ hoạt động của modem: Thông thường modem có 2 chế độ hoạt động

cơ bản

-

Chế độ lệnh: gọi là command mode cho phép người sử dụng gửi các lệnh từ bàn

phím vào modem để yêu cầu modem thực hiện 1 công việc nào đó. Thông qua chế độ
lệnh người dùng có thể tham khảo modem, cấu hình hoạt động cho nó, thực hiện các
công tác kiểm thử bảo trì hệ thống.

-

Chế độ dữ liệu: gọi là data mode cho phép người dùng trao đổi dữ liệu xuyên

qua đường đến đầu xa.

Trong chế độ dữ liệu có 2 chế độ làm việc đó là chế độ “hội thoại” và “truyền nhận

tập tin”.

+ Chế độ “hội

thoại” modem cho phép 2 thiết bị đầu cuối dữ liệu ở 2 đầu cầu nối có thể đàm thoại
qua màn hình. Chế độ thông tin trên cầu nối qua modem là song công hoàn toàn.

+ Chế độ truyền nhận tập tin cho phép các đầu cuối truyền và nhận tập tin với nhau.

Việc truyền nhận tập tin của modem có sự phối hợp các giao thức truyền (được sử
dụng trong các phần mềm truyền số liệu được cài đặt trong các đẩu cuối dữ liệu hay
máy tính). Chế độ thông tin trong truyền nhận tập tin là song công hay bán song công
tùy thuộc vào giao thức đang sử dụng.

Các giao thức truyền nhận tập tin bán song công: XMODEM, YMODEM, KERMIT.

Chú ý: không thể gửi lệnh vào modem khi nó đang ở trong chế độ dữ liệu và tương

tự, không thể gửi dữ liệu vào modem khi nó đang trong chế độ lệnh.

-

Modem sẽ vào chế độ lệnh một cách tự động khi:

+ Khởi động modem.
+ Ấn một phím bất kỳ trên bàn phím khi modem đang quay số.
+ Reset modem.
+ Modem không nhận được tín hiệu sóng mang của máy khác do đường dây rớt

mạch, bị nhiễu hay các trở ngại khác trong quá trình kết nối dữ liệu.

2.4. TẬP LỆNH
Khi modem ở chế độ lệnh có thể dùng bàn phím để gửi lệnh vào cho modem.

Các lệnh có thể là 1 lệnh riêng biệt hay là 1 dòng gồm nhiều lệnh. Dòng lệnh có số ký
tự chứa trong đó không được quá 40. có thể chứa gạch nối và dấu ngoặc để dễ đọc.

1. Lệnh A: là lệnh dùng để tiếp nhận cuộc gọi khi modem không ở chế độ trả

lời tự động. Đồng thời là lệnh dùng để chuyển từ cuộc thoại sang cuộc gọi dữ liệu.

2. Lệnh A/: Ra lệnh cho modem thực hiện lại lệnh ngay trước đó.
3. Lệnh AT: Là lệnh luôn được gõ vào trước các lệnh ngoại trừ lệnh A/, nhằm

báo cho modem biết tốc độ hiện tại, khuôn mẫu ký tự, thông số kiểm tra.

19

4. Lệnh , : Là lệnh tạm dừng trong chuỗi lệnh quay số.
5. Lệnh D: Là lệnh quay số kết nối với đầu xa.
6. Lệnh E: Là lệnh lặp lại ký tự, lệnh có 2 tham số.
+ 0: không lặp lại ký tự.
+ 1: lặp lại ký tự.
7. Lệnh +++: Là ký tự thoát tạm ra chế độ lệnh mà không ngắt cuộc nối.
8. Lệnh !: Là lệnh chuyển cuộc gọi. Dùng sau số điện thoại trong chuỗi lênh

quay số và trước số điện thoại muốn chuyển..

9. Lệnh H: Là lệnh thực hiện gác máy.
10. Lệnh I: Là lệnh nhận dạng modem hay kiểm tra bộ nhớ chính, có 2 tham số.
+ 0: nhận dạng modem (mặc định).
+ 1: kiểm tra bộ nhớ chính.
11. Lệnh L: là lệnh chọn âm lượng loa, có 3 tham số.
+ 1: thấp.
+ 2: trung bình.
+ 3: cao.
12. Lệnh M: là lệnh điều khiển loa, có 4 tham số.
+ 0: tắt loa.
+ 1: mở loa cho đến khi kết nối được.
+ 2: Mở loa liên tục.
+ 3: Giống tham số 1 nhưng không có lao trong khi quay số.
13. Lệnh O: Là lệnh trả modem về chế độ dữ liệu từ chế độ lệnh tạm thời.
14. Lệnh P: Chỉ dùng trong chuỗi lệnh quay số yêu cầu modem quay số kiểu

pulse.

15. Lệnh T: Chỉ dùng trong chuỗi lệnh quay số yêu cầu modem quay số kiểu

tone.

16. Lệnh Q: Là lệnh modem cho phép hay không cho phép gửi đáp ứng. có 2

tham số.

+ 0: Cho phép.
+ 1: không cho phép.
17. Lệnh Sr?: Là lênh đọc các giá trị 1 thanh ghi, chữ “r” sẽ thay cho số của

thanh ghi.

18. Lệnh;: Là lệnh yêu cầu trở về chế độ lệnh sau khi quay số.
19. Lệnh V: Là lệnh cho phép chọn kiểu đáp ứng, có 2 tham số.
+ 0: đáp ứng số.
+ 1: đáp ứng câu.
20. Lệnh W: Khi thực hiện cuộc gọi dùng lệnh này để modem truy cập đường

dây và đợi dial tone trong 1 thời gian trước khi quay, thời gian được xác định trong
thanh ghi S7.

21. Lệnh X: Là lệnh chọn tập đáp ứng, có 5 tham số.
22. Lệnh Z: là lệnh reset modem.
23. Lệnh &C: Với tham số 1 thì modem công nhận tín hiệu sóng mang khi tín

hiệu này có thực.

Với tham số 0 thì modem xem như sóng mang từ đầu xa luôn

luôn tồn tại ngay khi chúng có thực.

24. Lệnh &L: Chọn chế độ hoạt động dial up hay lease line.

20

+ 0: dial up.
+ 1: lease line.
25. Lệnh &M: Chọn chế độ hoạt động đồng bộ hay bất đồng bộ các tham số

chọn tùy theo modem.

26. Lệnh &V: Cho hiện lên màn hình cấu hình được lưu giữ kể cả số điện thoại

và bộ nhớ.

27. Lệnh &T: Là lệnh kiểm thử, các tham số hoạt động tùy theo modem.
28. Lệnh &Zn=: Là lệnh dùng để lưu trữ số điện thoại vào bộ nhớ.
29. Lệnh Sr=: Là lệnh dùng để gán 1 giá trị cho 1 thanh ghi, chữ “r” sẽ được

thay bởi chỉ số cụ thể của thanh ghi.

Chú ý: Trên đây chỉ là các lệnh thường có ở 1 số modem thông dụng. Trong

thực tế 1 modem có thể có 1 số lệnh riêng tùy vào nhà chế tạo.

2.5. VẤN ĐỀ TÍN HIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRONG

MODEM.

2.5.1 Sự suy giảm và biến dạng tín hiệu.
Ảnh hưởng của sự suy giảm và biến dạng nói chung có thể làm thoái hóa 1 tín

hiệu dẫn đến sai dữ liệu ở máy thu.

2.5.1.1. Sự suy giảm.
Khi 1 tín hiệu lan truyền dọc dây dẫn vì lý do nào đó biên độ của nó giảm

xuống được gọi là sự suy giảm tín hiệu.

Sự suy giảm tín hiệu gia tăng theo 1 hàm của tần số, trong khi đó tín hiệu lại

bao gồm 1 dải tần. Vì vậy tín hiệu sẽ bị biến dạng do các thành phần suy giảm không
bằng nhau. Để khắc phục vấn đề này, các bộ khuếch đại được thiết kế sao cho khuếch
đại các tín hiệu có tần số khác nhau với hệ số khuếch đại khác nhau. Ngoài ra, còn có
thiết bị cân chỉnh gọi là equalizer được dùng để cân bằng sự suy giảm xuyên qua 1
băng tần được xác định.

2.5.1.2. Giới hạn băng thông.
Bất kỳ 1 kênh hay đường thông tin nào: cáp xoắn, cáp đồng trục, radio... đều có

1 băng thông xác định liên hệ với nó, băng thông chỉ ra rằng các thành phần tần số
nào của tín hiệu sẽ được truyền qua kênh mà không bị suy giảm. Do đó, khi truyền dữ
liệu qua 1 kênh cần phải đánh giá ảnh hưởng của băng thông trên dữ liệu truyền.

Vì các kênh thông tin có băng thông giới hạn, nên khi tín hiệu nhị phân truyền

qua kênh, chỉ những thành phần tần số trong dải thông sẽ nhận được bởi máy thu.

2.5.1.3. Sự biến dạng do trễ pha.
Tốc độ lan truyền của tín hiệu thuần nhất dọc theo 1 đường truyền thay đổi tùy

tần số. Do đó, khi truyền 1 tín hiệu số, các thành phần tần số khác nhau tạo nên nó sẽ
đến máy thu với sự trễ pha khác nhau, dẫn đến biến dạng do trễ pha của tín hiệu tại
máy thu. Sự biến dạng sẽ gia tăng khi tốc độ bit tăng. Biến dạng trễ làm thay đổi các
thời khắc củ tín hiệu gây khó khăn trong việc lấy mẫu tín hiệu.

2.5.1.4. Sự nhiễu.
Khi không có tín hiệu, 1 đường truyền dẫn hay kênh truyền được xem là lý

tưởng nếu mức điện trên đó là zero. Trong thực tế, có những tác động ngẫu nhiên làm
cho tín hiệu điện trên đường truyền khác zero, cho dù không có tín hiệu dữ liệu nào
được truyền trên đó. Mức tín hiệu này gọi là mức nhiễu đường dây. Khi 1 tín hiệu bị
suy giảm thì biên độ của nó giảm đến mức nhiễu đường.

21

Một nguyên nhân gây nhiễu được biết đến gọi là nhiễu xuyên âm. Nhiễu hình

thành do 2 dây dẫn đặt kề nhau. Tín hiệu truyền trên dây này trở thành tín hiệu nhiễu
vào dây kia.

Một dạng nhiễu khác là nhiễu xung điện, nguyên nhân gây ra bắt nguồn từ các

tác nhân bên ngoài như nguồn điện năng, các thiết bị đang hoạt động.

Loại nhiễu thứ 3 được biết đến như là nhiễu nhiệt, hiện diện trong tất cả các

thiết bị điện và các phương tiện truyền, bất chấp hiện tượng ngoại cảnh.

2.5.2. Các phương pháp điều chế.

Có 3 phương pháp điều chế cơ bản để chuyển tín hiệu nhị phân sang dạng thích hợp để
truyền qua mạng điện thoại công cộng PSTN.

- ASK
- FSK
- PSK

-

Điều chế đa mức.

2.6. MỘT SỐ HỆ THỐNG MODEM
2.6.1. Hệ thống modem thông thường
Chức năng của các khối có thể tóm tắt như sau:

- Khối giao tiếp đường dây: Dùng để phối hợp trở kháng với đường dây và

chuyển đổi tín hiệu giữa mạch đường dây cân bằng và mạch điện không cân bằng của
modem mà bộ phận chính là biến áp sai động.

- Bộ ghép song công: Dùng để phân tách tín hiệu giữa thu và phát. Chủ yếu ngăn

không cho tín hiệu phát quay trở lại mạch thu và đưa tín hiệu thu vào ngay bộ lọc thu.

- Bộ điều chế (FSK modulator): Dùng để điều chế tín hiệu dữ liệu lên sóng mang

cao tần phù hợp với băng thông đường điện thoại.

- Bộ giải điều chế: tách tín hiệu dữ liệu từ sóng mang cao tần thu được.
- Bộ tách ngưỡng: dùng để ngăn chặn tình trạng tiếp nhận tín hiệu liên tục ngay

cả tín hiệu nhiễu, khi tín hiệu dữ liệu đến quá yếu., bộ giải điều chế không thể dùng
được.

- Bộ lọc thu: cung cấp một sự nhạy cảm cho modem thông qua sự khuếch đại và

chọn lọc của các bộ lọc thông.

- Bộ lọc phát: giới hạn tín hiệu FSK được truyền, nó loại bỏ các họa tần phát sinh

từ bộ điều chế, đồng thời loại bớt các hài bậc cao để tiết kiệm công suất truyền.

- Mạch điều khiển bắt tay: Khối này điều khiển hoạt động của modem và giám

sát các trạng thái của modem bằng cách dùng các đường tín hiệu RTS, CTS, DTR,
DSR, CD của chuẩn giao tiếp EIA-232.

2.6.2. Modem thông minh tiêu biểu.
Các Modem thông minh được thiết kế trên cơ sở các vi xử lí kết hợp với các hệ

thống modem không thông minh. Nhờ ứng dụng hệ thống có khả năng lập trình,
modem được tăng cường một số tính năng mà ở các modem thế hệ trước không có.
Thông qua các chương trình điều khiển được cài đặt trong bộ nhớ, modem sẽ hoạt
động ở 2 chế độ cơ bản là chế độ lệnh và chế độ dữ liệu. Khả năng có thể lập trình của
hệ thống đã tạo điều kiện đưa vào modem các giao thức liên kết dữ liệu, trong đó bao
gồm các thủ tục phát hiện và khắc phục lỗi, các giải thuật nén dữ liệu... làm cho hoạt
động truyền nhận dữ liệu của modem tin cậy và nhanh chóng hơn.

22

CHƯƠNG 3: THIẾT BỊ ĐẦU CUỔI BƯU ĐIỆN

3.1. MÁY FAX

3.1.1. Nguyên lý :
Fax (truyền ảnh tĩnh) là dịch vụ sao chép từ xa với tốc độ cao nhờ tín hiệu điện
truyền dẫn trong mạng điện thoại.Tín hiệu Fax là analog.

Bức ảnh gốc cần truyền đi sẽ được chia thành những phần tử nguyên tố ảnh,tập

hợp thành dòng ảnh và mành ảnh như trong T.V. Bên phát trực hiện sự biến đổi lần
lượt độ sáng trung bình của mỗi phần tử ảnh gốc thành mức tương ứng tỉ lệ của tín
hiệu điện. Sự lần lượt với quy luật xác định của các phần tử ảnh gọi là quét (quét
dòng,quét mành). Hệ thống quang học đặc biệt sẽ tạo ra vệt sáng quét. Tín hiệu điện
(tạo ra khi quét ảnh gốc bên máy phát) được truyền dẫn tới máy thu. Bên thu thực hiện
biến đổi ngược tín hiệu điện thành hình ảnh trên vật mang tin. Sự phân bố bậc sáng
trên ảnh nhận phải tỉ lệ với sự phân bố bậc sáng trên ảnh gốc.

Đối với văn bản chỉ cần truyền nét, thì chỉ cần một bậc sáng của nét nổi lên trên

bậc sáng của nền là đủ. Các thiết bị truyền ảnh tĩnh loại truyền nét là đơn giản nhất.
Phức tạp hơn là loại Fax yêu cầu truyền nhiều cấp độ sáng. So với truyền ảnh động
(T.V), tốc độ truyền tin của truyền ảnh tĩnh thấp hơn nhiều. Nhờ vậy có thể nhờ kênh
thoại để truyền ảnh tĩnh.

Điện báo truyền ảnh tĩnh (Fax) không những yêu cầu nội dung văn bản (như

điện báo truyền chữ) mà còn truyền cả cấu trúc không gian của văn bản gốc. Fax được
dùng để truyền các văn bản mà bản sao ở xa giữ nguyên hình thức pháp lí của nó. Fax
rất thuận lợi để truyền văn bản chữ tượng hình.
3.1.2. Phân loại :
- Theo ứng dụng :

+ Fax nét :2 cấp độ ánh sáng.

+ Fax ảnh tĩnh : nhiều cấp độ ánh sáng.

+ Fax truyền báo :khổ rộng độ nét cao.

- Theo chế độ quét :

+quét cơ học

+quét điện tử
- Theo tín hiệu : Máy fax được chia thành 4 loại sau :

•

GI : Truyền dẫn tương tự : FM, tín hiệu mức trắng 1300 Hz, tín hiệu mức đen
2100Hz; độ phân giải 96 dòng /1in; tốc độ truyền 1 trang A4 mất 6 phút

•

GII giống như GI, tốc độ cao hơn: 1 trang A4 mất 3 phút

•

GIII truyền dẫn số PCM, đen/ trắng hoặc đến 32 cấp độ sáng . Dùng kĩ thuật
PSK, QAM để đạt tốc độ đến 9600 baud. Độ phân giải 200 dòng /1in 1 phút
cho 1 trang A4

•

GIV được thiết kế cho ISDN, truyền dẫn số 56kbit/s. Độ phân giải 400 dòng /
1in, tốc độ : 5s cho 1 trang A4.

23

3.1.3. Sơ đồ khối và kỹ thuật máy fax.

Hình 3.1: Mô hình máy fax cơ điện.

Hình 3.1 biểu thị phần phát của fax cơ điện. Tấm ảnh gốc được cố định trên mặt trống
hình trụ. Trống được mô tơ ổn tốc quay nhanh. Qua giảm tốc và nhờ vit, mô tơ làm
cho biij biến đổi quang điện chuyển động thẳng, đều, chậm.
Bộ biến đổi quang điện bao gồm nguồn sáng ổn định với phổ ánh sáng xác định. Ánh
sáng được thấu kính dẫn quang hội tụ thành vệt sáng có hình dạng kích thước nhất
định chiếu rọi vào phần tử ảnh trên trống. Độ sáng của phần tử ảnh xác định độ phản
xạ của nó, do đó thông lượng ánh sáng phản xạ mà phần tử biến đổi quang – điện nhận
được cũng xác định, kết quả tín hiệu điện có biên độ xác định. Từ ảnh đến tín hiệu
điện là một quá trình biến đổi mà độ tuyến tính phụ thuộc hàng loạt nhân tố và chịu tác
động nhiều loại nhiễu. Bằng cách quét vệt sáng nư hình vẽ, ta thấy vẹt quét sẽ quét
nhanh theo chiều quay và dịch chuyển chậm theo đường sinh của trống, kết quả được
đường quét xoắn ốc với bước xít nhau kín cả mặt trống.
Quy luật quét của các máy fax khác nhau có thể rất khác so với mô tả trên. Tuy nhiên,
vì bức ảnh là không gian 2 chiều, nên quét phải theo 2 tọa độ, một tọa độ được quét
nhanh là quét dòng, một tọa độ được quét chậm là quét mành; phối hợp quét dòng và
quét mành để quét kín bức ảnh gốc.

Hình 3.2: Quét dòng điện tử trong phần phát máy fax nhờ dây diot.

24

Hình 3.2 giới thiệu cách quét điện tử của máy fax hiện đại. Hệ quang học chiếu ảnh
một dòng lên dây diot quang. 1728 diot quang xếp đều liền nhau tạo ra độ phan giải 8
pixel /mm.
Xung đồng hồ được mạch quét điện tử đưa đến cung cấp theo thứ tự trước sau cho các
diot quang từ đầu dòng. Như vậy tạo ra quét dòng, mỗi diot quang thu hình 1 pixel.
Trục cuốn giấy tạo ra quét mành.
Tương ứng phía máy thu có dây 1728 kim ghi nhiệt lên giấy fax (nhạy với nhiệt). Khi
có dòng điện tín hiệu (tương ứng 1 pixel ảnh) thì kim nóng lên tạo ra hình ảnh thu
được của 1 pixel, quá độ nhiệt kim cỡ vài ms.
Nhiều máy fax hiện đại còn dùng CCD thay cho dây diot quang ở hình 3.3. CCD là
một dãy các tụ điện MOS. Những tụ điện này là các phần tử nhớ mà sự có hay không
có điện tích biểu thị các bit 1/0. Điện tích nạp vào có thể dịch chuyển từ tụ điện này
sang tụ điện khác kế tiếp tương tự như sự chuyển dịch mức logic trong bộ ghi dịch.

Hình 3.3: Quét dòng điện tử trong phần máy fax nhờ CCD.

Quá trình tổng hợp ảnh bên máy thu là quá trình biến đổi ngược tín hiệu điện nhận
được thành cấp độ sáng tương ứng của phàn tử (pixel) có tọa độ xác định theo nguyên
tắc đồng bộ trên vật mang ảnh. Trước khi thực hiện phát và thu ảnh giữa 2 đối tác, 2
đối tác phải làm thủ tục liên lạc và “bắt tay”; tức là quay số, thiết lập đồng bộ, chọn
mode...
3.1.4. Chỉ tiêu, đặc trưng kỹ thuật của fax.
3.1.4.1. Kích thước, hình dạng vệt sáng quét.
Yêu cầu đối với vệt sáng quét là: hội tụ tốt, khả năng phân giải cao, độ chói lớn, không
nhòe, có kích thước và hình dạng chính xác. Để thực hiện yêu cầu trên, máy fax dùng
các hệ thấu kính và tấm chắn tinh vi; nguồn sáng là loại đèn đặc biệt được cung cấp
dòng một chiều ổn dòng ổn áp hay dòng cao tần ổn áp. Thường giới hạn của độ nét
theo yêu cầu sử dụng, chẳng hạn: kích thước vệt sáng không cần nhỏ hơn nét mảnh
nhất của hình ảnh cần truyền và cũng không cần nhỏ hơn độ phân giải của mắt.
Dạng vệ sáng quét hình tròn đơn giản hơn dạng vệt sáng quét hình chữ nhật.
Dạng vệt sáng hình chữ nhật có độ nét tốt hơn.
Vệt quét tròn d

n

= (0.92÷1) d

min

, d

min

lf độ phân giải yêu cầu vệt quét hình cữ nhật b =

d

n

, a<b.

Độ chính xác của vệt sáng quét trên trang báo là ±5μm, do đó yêu cầu ổn định cường
độ sáng ±5% và biên độ rung động cơ khí ≤ 0.03 mm.
3.1.4.2. Cự li quét hàng δ
δ lớn thì tốc độ quét lớn nưng hình nhận có sọc, δ bé thì tốc độ quét bé nhưng hình
mịn đều – thường chọn δ = d

min

.

25

3.1.4.3. Kích thước ảnh.
Ảnh hình chữ nhật có nhiều khổ tiêu chuẩn, cí dụ A

4

là 210x335 mm. Truyền trang

báo khổ lớn hơn: 420 x 610 mm.
3.1.4.4. Tốc độ quét N.
N là số dòng quét trong 1 phút. Trong trường hợp ảnh gốc cố định trên trống quay, thì
N chính là tốc độ quay của trống N vòng/phút.
3.1.4.5. Thời gian phát một ảnh.
1 phút quét n dòng;
1s quét N/60 dòng, thời gian quét 1 dòng là 60/N (s);
Vậy tốc độ quét dòng V

x

= N/60.

Số dòng quét một ảnh: L/δ.
Thời gian phát 1 ảnh:

)

(

60

)

(

s

x

N

L

phút

N

L

δ

δ

=

Vậy tốc độ quét mành:

60

N

V

y

δ

=

.

3.1.4.6. Chỉ số tác dụng tương hỗ M.
Máy phát và máy thu có cùng hệ số hợp tác thì ảnh thu mới đồng dạng được với ảnh
phát.
Truyền fax thường, ví dụ: M = 264.
Truyền trang báo. Ví dụ: M = 3100.
3.1.4.7. Đồng bộ.
Bên phát và bên thi có tốc độ quét khác nhau (không đồng bộ) hoặc không đồng thời
bắt đầu mỗi dòng quét, mỗi mành quét giữa chúng (không đồng pha) đều dẫn đến sự
nghiêng ảnh. Từ mức độ cho phép của nghiêng ảnh sẽ dẫn đến yêu cầu đồng bộ.
Người ta đã tìm ra nhiều giải pháp để đạt yêu cầu gay gắt trên. Bằng một băng trắng
phản xạ 100% ánh sáng cố định ở mép ảnh, máy thu nhận được tín hiệu đồng bộ dòng,
đồng bộ mành.
3.1.4.8. Dải tần của tín hiệu fax.
Xét các dạng ảnh gốc sau đây:

a. Rất nhiều dòng quét có cùng mức tín hiệu: f

MIN

= 0.

b.

Xung tín hiệu:

60

N

f

=

.

c. f

MAX

tương ứng với cự li giữa 2 sọc đúng bằng 2δ:

δ

δ

2

1

2

X

MIN

MAX

X

MIN

V

T

f

V

T

=

=

=

Truyền fax thường, ví dụ: f

MAX

=1465Hz.

Truyền trang báo, ví dụ: f

MAX

=180.000Hz.

Dải tần fax tuy hẹp nhưng chệch khỏi dải tần kênh thoại, vì thế dùng MODEM
(thường chế tạo trong cùng vỏ máy đối với máy fax hiện nay) để truyền fax qua
mạng điện thoại.

3.2. ĐIỆN THOẠI CỐ ĐỊNH

26

3.2.1. Chức năng và sơ đồ khối.
Máy điện thoại là thiết bị đầu cuối phục vụ thông tin thoại qua mạng điện thoại. Đặc
điểm kĩ thuật của máy điện thoại phụ thuộc kĩ thuật truyền dẫn tín hiệu thoại của
mạng.

Chức năng cơ bản của máy điện thoại là:

- Phát và tiếp nhận báo hiệu.
- Phát mã số thuê bao bị gọi.
- Phát và thu tín hiệu thoại để nói chuyện.
- Khử trắc âm, chống các loại nhiễu và điều

chỉnh âm lượng để âm thu được là dễ nghe nhất.

Hiện nay kĩ thuật vi lí được dùng trong các máy điện thoại khiến khả năng dịch vụ và
cung cấp tiện ích của máy điện thoại rất phong phú. Kỹ thuật máy tính trong mạng
thông tin điện thoại số chủ động và kết hợp với thiết bị đầu cuối tạo ra nhiều dịch vụ
điện thoại chất lượng cao.
Máy điện thoại bao gồm các khối sau:

- Chuông.
- Chuyển mạch nhấc_đặt.
- Quay số.
- Tổ hợp (ống nói và tai nghe trên cấu trúc có tay cầm).
- Mạch khử trắc âm,diệt tiếng “keng, clic”, điều chỉnh âm lượng.

Ngoài các khối cơ bản trên, máy điện thoại còn có thể có :hệ thống vi xử lý,hệ thống
ghi âm màn hình và các hệ thống hổ trợ truyền dẫn.
Sơ đồ khối của máy điện thoại :

Hình 3.4: Sơ đồ khối máy điện thoại

- Bảo vệ quá áp chống điện áp cao do đường dây điện thoại bị chập vào mạng

điện hay bị sấm sét ảnh hưởng.

- Bảo vệ đảo cực để điện áp một chiều từ tổng đài đưa đến các khối sau nó có

cực tính cố định.

27

- Chuông phản ứng với tín hiệu chuông do tổng đài gửi đến (20Hz, 88V hay

25Hz, 86V phát 2s, ngắt quãng 4s). Mạch chuông có tính chọn lọc tần số và tính phi
tuyến sao cho nó chỉ lam việc với dòng chuông mà không liên quan đến dòng một
chiều,dòng đàm thoại tín hiệu quay số.

- Chuyển mạch nhấc đặt :ở trạng thái nghỉ, tổị hợp đặt trên vị trí quy định, làm

cho chỉ mạch chuông được nối vào dây thuê bao, còn mạch phía sau nó (quay số,đàm
thoại …) bị ngắt khỏi dây thuê bao. Ở trạng thái làm việc, có người nhấc tổ hợp lên
khỏi máy, mạch chuông bị ngắt, mạch phía sau nó được nối với dây thuê bao. Chuyển
mạch nhấc - đặt có thể là cơ khí, từ quang… tùy thuộc từng loại máy.

- Quay số bằng đĩa quay số hay bằng bàn phím : Đĩa quay số là một cấu kiện

cơ khí. Khi quay một số,tay người làm cuộn lò xo dụng cụ quay số, khi thả tay ra đĩa
quay trở về vị trí tĩnh nhờ lực giãn của lò xo. Nhờ vai trò của một cơ cấu ổn định tốc
độ trong đĩa quay số mà tốc độ quay về ổn định đảm bảo những xung quay số có bề
rộng chuẩn 38ms, cự ly chuẩn 62 ms, số xung đúng bằng số được quay (riêng số 0 là
10 xung), từng số quay lại cách nhau một khoảng chuẩn đủ lớn để tránh nhầm lẫn số.

Hình 3.5: Ma trận bàn phím DTMF

Hình 3.5 biểu thị bàn phím DTMF tương quan các đôi tần số tạo ra để mã hóa số thuê
bao. Các con số ghi tương ứng theo hàng và cột là giá trị tần số, đơn vị Hz. Khi bấm
phím quay số DTMF, hai âm có tần số cột và hàng tương ứng của ma trận như hình
bên được phát đi đồng thời. Tần số các âm DTMF được chọn sao cho xác suất số giả
do âm gây ra khi quay số là thấp nhất. Mã đa tần lưỡng âm còn có thể truyền đi xa theo
mạng điện thoại.

- Vấn đề khử trắc âm: trắc âm là tiếng ồn người cầm máy và tiếng ồn nơi đặt

máy được thu qua micro (ống nói), sau đó từ mạch điện thoại trở lại phát ra ở loa (tai
nghe) cho chính người nói phải nghe. Nếu không có mạch khử trắc âm, thì trắc âm
được khuếch đại, làm khó chịu người dùng điện thoại, khiến người đó nói nhỏ đi, kết
quả đầu bên kia không nghe rõ.

3.3. ĐIỆN THOẠI DI ĐỘNG
3.3.1.Khái quát về điện thoại di động.
* Đặc điểm, chức năng.
• Chức năng nghe, nói là chính.
• Có khả năng nghi âm, ghi hình.
• Có khả năng xem TV.
• Có khả năng truy cập internet.

28

• Có khả năng nghe radio.
• Có khả năng nghe nhạc..v.v
* Phân loại: Có nhiều loại khác nhau:
• Điện thoại đen trắng.
• Điện thoại có thẻ nhớ, màn ảnh mầu.
• Điện thoại có kết nói 3G, màn cảm ứng..v.v.
3.3.2.Sơ đồ cấu trúc mạch điện.
• Gồm có 3 khối chính đó là
• Khối Thu - Phát tín hiệu .
• Khối điều khiển
• Khối nguồn

Hình 3.6: Sơ đồ khối máy điện thoại di động.

a. Khối nguồn

−

Chức năng của khối nguồn:

+

Điều khiển tắt mở nguồn.

+

Chia nguồn thành nhiều mức nguồn khác nhau.

+

Ổn định nguồn cung cấp cho các tải tiêu thụ.

−

Nguyên lý hoạt động mạch nguồn máy di động :
Nguồn Pin VBAT được nối trực tiếp vào IC nguồn, khi ấn và giữ nút mở nguồn

“POWER ON/OFF” thì chân “PWR ON” của IC nguồn sẽ chuyển từ trang thái logic 1
xuống 0 ( hay chân đó được nối đất), ngay lập tức IC nguồn sẽ hoạt động và đưa ra các
điện áp: VBB =2,8V, VCORE=1,8V cấp cho CPU và bộ nhớ hoạt động; điện áp
VCXO=2,8V cấp cho thạch anh dao động OSC 13MHz tạo ra xung đồng hồ cấp cho
CPU hoạt động. Sau đó, CPU sẽ trao đổi dữ liệu với Memory để lấy ra phần mềm

29

điều khiển hoạt động của máy, trong đó có các lệnh quay lại điều khiển IC nguồn giữ
các điện áp ra ổn định cấp cho khối thu phát tín hiệu hoạt động gọi là các điện áp điều
khiển và máy di động lên nguồn.

Điều khiển mạch nạp bổ sung: Mach sạc bao gồm phần tử chính là IC sạc

“Charging – IC”, nó có nhiệm vụ đóng ngắt và điều chỉnh dòng sạc cho Pin. IC sạc
hoạt động dưới sự điều khiển của IC nguồn và CPU. Dòng điện từ bộ sạc đi vào IC
nạp được CPU điều khiển thông qua lệnh CHA-EN để nạp vào pin, khi pin đầy thông
báo qua chân báo pin BSI đưa về CPU mà CPU và ngắt dòng nạp.
b. Khối điều khiển
Khối điều khiển bao gồm CPU (Center Process Unit – Đơn vị xử lý trung tâm) và
Memory (bộ nhớ).

−

CPU thực hiện các chức năng:

+

Điều khiển tắt mở nguồn chính, chuyển nguồn giữa chế độ thu và phát

+

Điều khiển đồng bộ sự hoạt động giữa các IC

+

Điều khiển khối thu phát sóng

+

Quản lý các chương trình trong bộ nhớ

+

Điều khiển truy cập SIM Card

+

Điều khiển màn hình LCD

+

Xử lý mã quét từ bàn phím

+

Điều khiển sự hoạt động của Camera

+

Đưa ra tín hiệu rung, chuông và chiếu sáng đèn LED

−

Memory (bộ nhớ) bao gồm:

+

EEPROM là IC lưu giữ các chương trình quản lý thiết bị, quản lý các IC , quản lý
số IMEI . Thường EEPROM của những máy đời cao được tích hợp trong
FLASH. Nội dung trong ROM do nhà sản xuất nạp vào điện thoại trước khi xuất
xưởng.

+

FLASH : Là bộ nhớ truy cập nhanh có dung lương khá cao, dùng để lưu giữ các
chương trình phần mềm của máy di động, khi hoạt động CPU sẽ truy cập vào
FLASH để lấy phần mềm điều khiển máy hoạt động.

+

SDRAM (Syncho Dynamic Radom Access Memory): Là loại RAM động là bộ
nhớ tạm thời lưu tạm thời các chương trình phục vụ trực tiếp cho quá trình xử lý
của CPU

30

+

Memory Card : Thẻ nhớ ngoài dùng cho các máy đời cao để lưu giữ hình ảnh ,
fim ca nhạc…

c. Mạch SIM Card:

Sơ đồ chân của giá SIM trong một máy di động

+

Chân V

Sim

là chân cấp nguồn cho Sim thương bằng 3V được lấy từ IC nguồn

+

GND chân đất

+

Chân Data là chân giữ liệu

+

Chân Reset là chân xoá

+

CLK là chân xung đồng hồ cấp cho Sim hoạt động

Ngoài chân V

Sim

, GND , thì các chân “ CLK, Data, Reset”, tuỳ từng hãng sản

xuất mà chúng có thể được đấu trực tiếp vào CPU, hoặc đi qua IC nguồn rồi mới đưa
vào CPU xử lý.
d. Mạch xử lý màn hình LCD

Màn hình máy di động là loại tinh thể lỏng LCD có loại trắng đen ,có loại mầu

chúng được nối với CPU qua BUS số liệu 8 bit hoặc 16 bit. Những máy di động gập 2
thân thường phải có hệ thống dây cáp dẫn từ bo mạch lên màn hình. Hiện nay những
dòng máy PDA sử dụng loại màn hình cảm ứng.
e. Mạch bàn phím

Mạch bàn phím của di động được thiết kế theo dạng ma trân ngang và dọc,

được nối trực tiếp với CPU hoặc qua mạch lọc bàn phím. Khi ấn số CPU sẽ phân tích
và giải mã số ta bấm.
f. Khối thu phát tín hiệu

Khối thu phát tín hiệu bao gồm:

31

+ RX: Kênh thu

+ TX : Kênh phát tín hiệu

−

Kênh thu:
Hiện nay với công nghệ GSM tại Việt nam đang sử dụng băng tần 900MHz có tần

số thu là 935MHz đến 960MHz.

Tín hiệu cao tần được thu vào anten, sau đó đưa tới “Chuyển mạch anten” hay

“Anten swich”, khi thu băng GSM 900MHz, chuyển mạch anten sẽ nối anten với
đường GSM RX sau đó được lọc cao tần “ RX Fiter” tại bộ lọc thu để loại bỏ nhiễu và
những tần số không cần thiết lấy ra dải tần số từ (935MHz - 960MHz). Tín hiệu cao
tần được khuyếch đại tăng biên độ, qua bộ ghép hỗ cảm để tạo tín hiệu cân bằng đưa
vào “RF – IC” ( IC xử lý cao tần), tại đây nó được trộn với dao động nội tạo ra từ bộ
dao độngVCO tạo thành tín hiệu trung tần, qua bộ khuyếch đại tung tần đến bộ tách
sóng điều pha để lấy ra tín hiệu “ RXI, RXQ”. Tín hiệu “RXI, RXQ” được đưa sang
“AUDIO – IC” là IC thực hiện chức năng giải mã, mã hoá A/D, D/A, IC này sẽ giải
mã tín hiệu RXI, RXQ thành tín hiệu tương tự, sau đó khuyếch đại đưa đến tai nghe.
Các tín hiệu khác được đưa xuống CPU theo 2 đường IDAT, QDAT để lấy ra tín hiệu
báo rung chuông ,tin nhắn.

−

Kênh phát:

Khi bật nguồn, máy di động sẽ đọc số liệu của SIM Card thông qua mạch SIM

Card , sau đó chuyển đến CPU xử lý rồi đưa đến AUDIO - IC theo hai đường IDAT,
QDAT để mã hoá trước khi phát đi.

Tín hiệu Micro được đưa thẳng vào IC mã âm tần sau đó cũng được mã hoá

A/D. Các tín hiệu khác (thông qua giao tiếp bàn phím) sẽ được CPU xử lý và đưa đến
IC mã âm tần theo hai đường IDAT, QDAT để mã hoá trước khi phát đi. Sau khi mã
hoá, IC mã âm tần cho ra 4 tín hiệu ( TXIP,TXIN, TXQP, TXQN) để đưa sang IC xử
lý cao tần “ RF-IC” , IC cao tần sẽ tổng hợp các tín hiệu lại sau đó sẽ điều chế theo
nguyên lý điều pha lên sóng mang cao tần ( 817MHz - 915 MHz) sau đó đưa ra ngoài
qua bộ ghép hỗ cảm, qua bộ lọc phát, bộ tiền khuếch đại đến IC công suất để khuếch
đại công suất đủ lớn, qua bộ cảm ứng phát, qua chuyển mạch anten, phát lên an ten
đến trạm BTS.

IC công suất được điều chỉnh công suất phát qua đường “APC” (Auto Power

control) từ IC xử lý cao tần đưa tới, nhằm mục đích tiết kiệm pin, và tăng tuổi thọ cho
IC công suất.

Một phần tín hiệu được lấy ra trên bộ cảm ứng phát được hồi tiếp về RF – IC

qua đường DET để giúp mạch APC tự động điều chỉnh công suất phát .

32