Đồ Án Tốt Nghiệp Về Thiết Kế Điện Thoại Không Dây (Cordless Phone)

Tài liệu nghiên cứu Cordless phone, tổng hợp lý thuyết và thực hành, cung cấp kiến thức chuyên sâu về ., phục vụ nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

• Trường học: Trường Đại Học Kỹ Thuật
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Điện Tử
• Đề tài: Đồ Án Tốt Nghiệp: Thiết Kế Điện Thoại Không Dây (Cordless Phone)
• Loại tài liệu: Đồ án tốt nghiệp
• Năm xuất bản: 2023
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI NÓI ĐẦU
• 1. PHẦN I: CƠ SỞ LÝ THUYẾT
• 1.1. Mạch dao động
• 1.1.1. Các vấn đề chung về mạch dao động
• 1.1.2. Điều kiện tạo dao động và các đặc điểm của mạch tạo dao động
• 1.1.3. Ổn định biên độ dao động và tần số dao động
• 1.1.4. Phương pháp tính toán mạch tạo dao động
• 1.2. Các loại mạch ba điểm
• 1.2.1. Nguyên tắc thiết lập mạch ba điểm
• 1.2.2. Mạch ba điểm điện cảm
• 1.2.3. Mạch ba điểm điện dung
• 1.2.4. Mạch Clapp
• 1.3. Các mạch dao động dùng thạch anh
• 1.4. Mạch tạo dao động dùng RC
• 1.4.1. Các đặc điểm chung của bộ tạo dao động RC
• 1.4.2. Bộ dao động: ch lọc T hồi tiếp
• 1.4.3. Bộ tạo dao động dùng Wien
• 1.5. Lý thuyết điều chế tín hiệu
• 1.5.1. Định nghĩa
• 1.5.2. Điều biên
• 2. PHẦN II: GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN THOẠI
• 2.1. Cấu tạo sơ lược
• 2.2. Phân tích hoạt động theo sơ đồ khối
• 3. PHẦN III: THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN
• 3.1. Base Unit
• 3.2. Mạch biểu khiển
• 3.3. Mạch thu
• 3.4. Mạch điều khiển
• 3.5. Mạch phát
• 4. PHẦN IV: TỔNG KẾT
• 4.1. Kết luận
• 4.2. Hướng phát triển
• PHỤ LỤC

Tóm tắt

I. Khám phá tổng quan đồ án thiết kế điện thoại không dây

Đồ án tốt nghiệp thiết kế điện thoại không dây (Cordless Phone) là một đề tài kinh điển trong lĩnh vực kỹ thuật điện tử viễn thông. Đề tài này không chỉ đòi hỏi kiến thức sâu rộng về mạch tương tự, mạch số mà còn là sự kết hợp nhuần nhuyễn giữa kỹ thuật vô tuyến và hệ thống nhúng. Nội dung cốt lõi của đồ án xoay quanh việc nghiên cứu, phân tích và chế tạo hai thành phần chính: trạm gốc (base station) và tay cầm (handset). Trạm gốc kết nối trực tiếp với mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN), trong khi tay cầm giao tiếp không dây với trạm gốc, mang lại sự linh hoạt cho người dùng. Việc thực hiện thành công một báo cáo đồ án tốt nghiệp về chủ đề này chứng tỏ sinh viên có khả năng áp dụng lý thuyết vào thực tiễn, từ việc đọc datasheet linh kiện đến thiết kế và thi công một sản phẩm hoàn chỉnh. Trong bối cảnh công nghệ phát triển, các chuẩn cũ sử dụng điều chế AM/FM dần được thay thế bởi công nghệ DECT hiện đại hơn, mang lại chất lượng âm thanh tốt và tính bảo mật cao. Tuy nhiên, việc nắm vững nguyên lý hoạt động của cordless phone truyền thống là nền tảng không thể thiếu. Một luận văn kỹ thuật điện tử viễn thông chất lượng về đề tài này cần trình bày rõ ràng từ cơ sở lý thuyết về mạch dao động, điều chế, giải điều chế đến phân tích chi tiết sơ đồ khối và thiết kế từng module chức năng. Đây là một hành trình đầy thách thức nhưng cũng vô cùng bổ ích, giúp sinh viên làm chủ công nghệ và sẵn sàng cho các dự án phức tạp hơn trong tương lai.

1.1. Hiểu đúng về nguyên lý hoạt động của Cordless Phone

Điện thoại không dây hoạt động dựa trên nguyên tắc truyền và nhận tín hiệu vô tuyến giữa hai thiết bị: trạm gốc và tay cầm. Trạm gốc, được kết nối với đường dây điện thoại cố định, đóng vai trò trung tâm liên lạc. Khi có cuộc gọi đến, trạm gốc sẽ nhận tín hiệu chuông từ mạng PSTN, sau đó điều chế và phát một tín hiệu gọi (CALL signal) đến tay cầm. Tay cầm, sau khi nhận và giải điều chế tín hiệu này, sẽ phát chuông báo hiệu. Ngược lại, khi thực hiện cuộc gọi đi, tay cầm sẽ gửi tín hiệu yêu cầu đến trạm gốc. Sau khi 'bắt tay' thành công thông qua tín hiệu PILOT, trạm gốc sẽ kết nối với đường dây điện thoại để thực hiện cuộc gọi. Quá trình giao tiếp thoại sử dụng hai tần số riêng biệt (song công) để tránh nhiễu lẫn nhau: một tần số cho luồng tín hiệu từ trạm gốc đến tay cầm và một tần số khác cho chiều ngược lại. Toàn bộ quá trình này được điều khiển bởi các mạch logic và vi xử lý, đảm bảo giao thức truyền thông không dây được tuân thủ nghiêm ngặt.

1.2. Tầm quan trọng của đề tài trong đào tạo điện tử viễn thông

Đề tài thiết kế hệ thống nhúng cho điện thoại không dây là một bài toán tổng hợp kiến thức vô giá cho sinh viên. Nó bao quát nhiều lĩnh vực trọng yếu: kỹ thuật cao tần (thiết kế mạch thu phát RF), xử lý tín hiệu (điều chế, giải điều chế), thiết kế mạch điện tử (khuếch đại, lọc tín hiệu), và lập trình nhúng C cho vi điều khiển. Việc hoàn thành đồ án giúp sinh viên củng cố vững chắc lý thuyết đã học và phát triển kỹ năng thực hành quan trọng như thiết kế mạch in PCB, hàn mạch, đo lường và gỡ lỗi. Hơn nữa, quá trình nghiên cứu và viết báo cáo giúp rèn luyện tư duy hệ thống, khả năng phân tích vấn đề và kỹ năng trình bày tài liệu kỹ thuật một cách chuyên nghiệp. Đây là những kỹ năng mềm và cứng thiết yếu, tạo nền tảng vững chắc cho sự nghiệp kỹ sư trong tương lai, dù là trong lĩnh vực viễn thông, IoT hay thiết kế thiết bị điện tử tiêu dùng.

II. Các thách thức chính khi thực hiện thiết kế Cordless Phone

Việc thiết kế điện thoại không dây là một quá trình phức tạp, ẩn chứa nhiều thách thức kỹ thuật đòi hỏi sự chính xác và kiên nhẫn. Thách thức lớn nhất nằm ở phần thiết kế và tối ưu hóa các mạch cao tần. Việc đảm bảo mạch thu phát RF hoạt động ổn định ở tần số vô tuyến mong muốn, với độ nhạy thu cao và công suất phát phù hợp là cực kỳ khó khăn. Nhiễu (noise) và xuyên nhiễu (interference) là những kẻ thù thường trực, có thể làm suy giảm chất lượng tín hiệu một cách nghiêm trọng. Bên cạnh đó, việc thiết kế mạch khuếch đại công suất RF hiệu suất cao trong khi vẫn đảm bảo tính ổn định là một bài toán cân bằng tinh tế. Một thách thức khác là việc tích hợp các khối mạch khác nhau. Việc ghép nối giữa khối analog (RF, audio) và khối digital (vi điều khiển, logic) cần được xử lý cẩn thận để tránh nhiễu tín hiệu. Việc quản lý nguồn và pin trên tay cầm cũng là một vấn đề quan trọng, yêu cầu thiết kế mạch sạc pin hiệu quả và tối ưu hóa công suất tiêu thụ của toàn hệ thống để kéo dài thời gian sử dụng. Cuối cùng, việc gỡ lỗi một hệ thống phức tạp như vậy là một công việc tốn nhiều thời gian, đòi hỏi kỹ năng sử dụng các thiết bị đo lường chuyên dụng như máy hiện sóng, máy phân tích phổ và sự am hiểu sâu sắc về nguyên lý hoạt động của từng khối mạch.

2.1. Phức tạp trong thiết kế sơ đồ nguyên lý và mạch in PCB

Vẽ sơ đồ nguyên lý điện thoại không dây là bước đầu tiên nhưng đầy thách thức. Người thiết kế phải lựa chọn linh kiện phù hợp, tính toán chính xác các giá trị điện trở, tụ điện, cuộn cảm cho từng khối chức năng như mạch dao động, mạch lọc, mạch khuếch đại. Sau khi hoàn thành sơ đồ nguyên lý, việc chuyển sang thiết kế mạch in PCB cho các khối cao tần lại là một nghệ thuật. Bố cục của đường mạch, vị trí đặt linh kiện, và việc thiết kế mặt phẳng đất (ground plane) ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu năng của mạch RF. Các đường tín hiệu cao tần cần phải ngắn nhất có thể, tránh các góc uốn 90 độ và phải được tính toán trở kháng phù hợp để tối ưu hóa việc truyền năng lượng và giảm thiểu suy hao, phản xạ tín hiệu. Một sai sót nhỏ trong thiết kế PCB có thể dẫn đến việc mạch không hoạt động hoặc hoạt động không ổn định.

2.2. Nhiễu và ổn định tần số trong các mạch thu phát RF

Môi trường truyền dẫn vô tuyến luôn tồn tại nhiễu từ nhiều nguồn khác nhau. Do đó, tầng đầu vào của mạch thu (Front-end) phải có độ nhạy cao để thu được tín hiệu yếu nhưng cũng phải có khả năng chọn lọc tốt để loại bỏ các tín hiệu không mong muốn. Mạch dao động nội (Local Oscillator) phải có độ ổn định tần số cực cao. Bất kỳ sự trôi tần nào của dao động nội cũng sẽ làm cho tần số trung tần (IF) bị lệch, dẫn đến việc không thể giải điều chế tín hiệu một cách chính xác. Việc sử dụng các bộ dao động được ổn định bằng thạch anh là giải pháp phổ biến để giải quyết vấn đề này. Ngoài ra, việc che chắn (shielding) cho các khối mạch cao tần là bắt buộc để ngăn chặn nhiễu điện từ (EMI) phát ra từ chính các khối mạch khác trong hệ thống hoặc từ môi trường bên ngoài.

III. Phương pháp thiết kế trạm gốc Base Station chi tiết

Thiết kế trạm gốc (base station) là trái tim của hệ thống điện thoại không dây, nơi kết nối thế giới analog của đường dây điện thoại và thế giới không dây của tay cầm. Quá trình thiết kế được chia thành ba phần chính: mạch giao tiếp đường dây, mạch điều khiển trung tâm, và khối thu phát RF. Mạch giao tiếp đường dây (Hybrid circuit) có nhiệm vụ cực kỳ quan trọng là tách và gộp tín hiệu thoại hai chiều trên một đường dây hai dây duy nhất, đồng thời nhận diện tín hiệu chuông và tạo vòng lặp (loop) khi nhấc máy. Mạch điều khiển, thường dựa trên một vi điều khiển PIC hoặc AVR, quản lý toàn bộ logic hoạt động: phát hiện tín hiệu gọi từ tay cầm, điều khiển rơ-le để kết nối/ngắt đường dây, và giao tiếp với khối RF. Khối thu phát RF của trạm gốc được thiết kế để nhận tín hiệu từ tay cầm ở một tần số và phát tín hiệu đến tay cầm ở một tần số khác. Việc phân tích và thiết kế dựa trên một mô hình tham chiếu, như máy SANYO CLT 35 AMK2 trong tài liệu gốc, giúp đơn giản hóa quá trình bằng cách cung cấp một sơ đồ nguyên lý điện thoại không dây đã được kiểm chứng. Từ đó, người thực hiện đồ án có thể tập trung vào việc tính toán, lựa chọn linh kiện và tối ưu hóa từng khối mạch cụ thể.

3.1. Phân tích mạch điều khiển và giao tiếp mạng PSTN

Mạch điều khiển trung tâm của trạm gốc là bộ não của thiết bị. Theo tài liệu phân tích, mạch này có nhiệm vụ nhận tín hiệu PILOT (sóng mang điều khiển) từ tay cầm để xác thực kết nối. IC chuyên dụng như LM567C được sử dụng để tách tín hiệu tone này. Khi nhận đúng tín hiệu PILOT, mạch điều khiển sẽ kích hoạt một rơ-le (Relay Drive) để kết nối vào đường dây mạng điện thoại chuyển mạch công cộng (PSTN), mô phỏng hành động nhấc máy. Ngược lại, khi có cuộc gọi đến, một mạch phát hiện chuông (Ringer Detector) sẽ nhận tín hiệu và báo cho bộ điều khiển. Bộ điều khiển sau đó sẽ phát một tín hiệu vô tuyến đặc biệt để 'gọi' tay cầm. Mạch Hybrid là thành phần thiết yếu, giúp tín hiệu âm thanh từ micro không bị lọt vào loa, đảm bảo cuộc trò chuyện rõ ràng, không bị tiếng vọng.

3.2. Thiết kế khối thu RF và mạch giải điều chế tín hiệu

Khối thu của trạm gốc được thiết kế để nhận tín hiệu từ tay cầm, thường ở dải tần 49MHz. Tín hiệu thu được từ anten rất yếu, do đó nó phải đi qua một bộ khuếch đại tạp âm thấp (LNA). Sau đó, tín hiệu được đưa vào một bộ trộn tần (Mixer), nơi nó được trộn với tín hiệu từ một bộ dao động nội (Local Oscillator) có tần số ổn định. Kết quả của quá trình trộn tần này là một tín hiệu có tần số thấp hơn, gọi là tần số trung tần (IF), ví dụ 10.7MHz. Tín hiệu IF này dễ dàng được khuếch đại và lọc hơn so với tín hiệu RF ban đầu. Cuối cùng, tín hiệu IF được đưa vào mạch giải điều chế (Demodulator) để tách tín hiệu âm thanh và tín hiệu điều khiển ra khỏi sóng mang. Việc sử dụng cấu trúc siêu dị thể (superheterodyne) này giúp tăng cường độ nhạy và độ chọn lọc cho máy thu.

IV. Bí quyết thiết kế tay cầm Handset di động hiệu quả

Thiết kế tay cầm (handset) đặt ra những yêu cầu khắt khe hơn về kích thước, trọng lượng và đặc biệt là hiệu suất năng lượng. Mọi thành phần phải được tối ưu hóa để giảm thiểu công suất tiêu thụ, kéo dài thời gian hoạt động của pin. Cấu trúc của tay cầm cũng bao gồm ba khối chính: điều khiển và giao diện người dùng, khối thu phát RF, và khối âm thanh. Khối điều khiển sử dụng một vi điều khiển 8051 hoặc tương đương để quét bàn phím, xử lý các lệnh từ người dùng (quay số, nghe/gác máy) và tạo ra các tín hiệu điều khiển cần thiết để giao tiếp với trạm gốc. Khối thu phát RF trên tay cầm hoạt động đối xứng với trạm gốc, nhận tín hiệu ở tần số mà trạm gốc phát và ngược lại. Thách thức lớn nhất trong thiết kế tay cầm là việc tối ưu hóa mạch khuếch đại công suất RF để đạt được cự ly phát sóng mong muốn mà không tiêu tốn quá nhiều năng lượng. Khối âm thanh bao gồm mạch khuếch đại cho micro và mạch khuếch đại công suất âm tần cho loa, cần đảm bảo chất lượng âm thanh rõ ràng, trung thực. Toàn bộ hệ thống được cấp nguồn từ pin sạc, đòi hỏi một hệ thống quản lý nguồn và pin thông minh.

4.1. Lựa chọn vi điều khiển và lập trình firmware điều khiển

Việc lựa chọn vi điều khiển là một quyết định quan trọng. Các dòng vi điều khiển PIC, AVR, hay 8051 thường được ưa chuộng do giá thành hợp lý, cộng đồng hỗ trợ lớn và có sẵn nhiều công cụ phát triển. Firmware được viết bằng lập trình nhúng C hoặc Assembly, chịu trách nhiệm cho toàn bộ hoạt động của tay cầm. Các tác vụ chính bao gồm: quét ma trận phím để nhận số được bấm, tạo tín hiệu DTMF hoặc tín hiệu xung (pulse dialing) thông qua các IC chuyên dụng như LR-40992, điều khiển bật/tắt khối phát RF, tạo và gửi tín hiệu PILOT đến trạm gốc, và xử lý các tín hiệu điều khiển nhận được từ trạm gốc. Mã nguồn cần được tối ưu hóa để phản hồi nhanh và tiêu thụ ít năng lượng nhất có thể, đặc biệt là ở chế độ chờ (standby).

4.2. Tối ưu hóa mạch khuếch đại công suất và quản lý nguồn

Hiệu suất năng lượng là yếu tố sống còn của tay cầm. Mạch khuếch đại công suất RF thường hoạt động ở chế độ C để đạt hiệu suất cao nhất. Tuy nhiên, điều này cũng tạo ra nhiều sóng hài, đòi hỏi phải có các mạch lọc đầu ra hiệu quả để triệt tiêu các thành phần không mong muốn trước khi phát ra anten. Việc thiết kế một mạch sạc pin an toàn và hiệu quả cho pin Ni-Cad hoặc Ni-MH cũng là một phần không thể thiếu. Mạch cần có khả năng phát hiện khi pin đầy để tự động ngắt sạc, tránh làm hỏng pin. Ngoài ra, firmware cần có các chế độ tiết kiệm năng lượng (sleep mode), cho phép tắt các khối mạch không cần thiết khi tay cầm ở chế độ chờ, giúp kéo dài đáng kể thời gian sử dụng giữa các lần sạc.

V. Quy trình thi công và mô phỏng mạch điện thoại không dây

Từ lý thuyết đến một sản phẩm hoạt động là một chặng đường dài đòi hỏi sự cẩn thận và kỹ năng thực hành. Quá trình này bắt đầu bằng việc sử dụng các phần mềm chuyên dụng như Altium Designer hoặc OrCAD để hoàn thiện thiết kế mạch in PCB. Sau khi có file thiết kế, mạch in sẽ được đặt gia công hoặc tự làm thủ công. Giai đoạn tiếp theo là lắp ráp linh kiện lên bo mạch, một công việc đòi hỏi sự tỉ mỉ, đặc biệt là với các linh kiện dán (SMD) và các linh kiện cao tần. Trước khi lắp ráp toàn bộ, việc kiểm tra và đo lường từng khối mạch riêng lẻ là vô cùng quan trọng. Sử dụng các công cụ như đồng hồ vạn năng, máy hiện sóng để kiểm tra điện áp phân cực, dạng sóng tín hiệu tại các điểm đo quan trọng. Các phần mềm mô phỏng Proteus hoặc LTspice có thể được sử dụng để mô phỏng hoạt động của các khối mạch analog và digital trước khi thi công, giúp phát hiện sớm các lỗi thiết kế và tiết kiệm thời gian. Cuối cùng, sau khi lắp ráp hoàn chỉnh, hệ thống sẽ được kiểm tra toàn diện về chức năng, từ khả năng kết nối, chất lượng cuộc gọi đến cự ly hoạt động.

5.1. Sử dụng phần mềm Altium để thiết kế mạch in chuyên nghiệp

Phần mềm thiết kế mạch Altium Designer cung cấp một môi trường tích hợp mạnh mẽ từ vẽ sơ đồ nguyên lý đến layout PCB và xuất file Gerber để sản xuất. Khi thiết kế PCB cho điện thoại không dây, cần đặc biệt chú ý đến việc phân vùng mạch. Các khối cao tần (RF), analog (audio), và digital (vi điều khiển) nên được đặt ở các khu vực riêng biệt trên bo mạch và có mặt phẳng đất (ground plane) riêng được nối với nhau tại một điểm duy nhất (star ground) để giảm thiểu nhiễu xuyên kênh. Các đường truyền tín hiệu RF cần được thiết kế dưới dạng đường truyền microstrip hoặc stripline với trở kháng đặc tính được kiểm soát chặt chẽ (thường là 50 Ohm) để đảm bảo truyền công suất tối đa và giảm phản xạ tín hiệu. Việc sử dụng các lớp riêng cho nguồn và đất sẽ giúp cải thiện đáng kể sự ổn định của hệ thống.

5.2. Các phương pháp đo lường và hiệu chỉnh mạch cao tần

Hiệu chỉnh mạch cao tần là bước không thể thiếu để hệ thống hoạt động tối ưu. Máy phân tích phổ (Spectrum Analyzer) được sử dụng để kiểm tra tần số và công suất phát, cũng như kiểm tra các thành phần sóng hài không mong muốn. Máy phân tích mạng vector (Vector Network Analyzer - VNA) được dùng để đo lường và phối hợp trở kháng giữa các tầng khuếch đại và giữa tầng công suất cuối với anten. Việc sử dụng các tụ điện, cuộn cảm tinh chỉnh (trimmer capacitor, variable inductor) trong mạch giúp dễ dàng điều chỉnh tần số cộng hưởng của các mạch lọc và mạch dao động để đạt được hiệu năng tốt nhất. Quá trình này đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về sóng và siêu cao tần cũng như kinh nghiệm thực tế để có thể "bắt bệnh" và hiệu chỉnh mạch một cách chính xác.

VI. Kết luận và hướng phát triển cho đồ án Cordless Phone

Việc hoàn thành đồ án tốt nghiệp thiết kế điện thoại không dây mang lại một kết quả quan trọng: một hệ thống thông tin liên lạc hoàn chỉnh, chứng minh sự thành công trong việc áp dụng lý thuyết điện tử viễn thông vào một sản phẩm thực tế. Đồ án đã thành công trong việc thiết kế và thi công các khối mạch cốt lõi, từ mạch thu phát RF, mạch điều khiển, đến các mạch giao tiếp âm thanh và đường dây điện thoại. Kết quả đo lường thực tế cho thấy hệ thống có khả năng thực hiện cuộc gọi hai chiều với chất lượng âm thanh chấp nhận được trong một phạm vi nhất định. Tuy nhiên, đề tài vẫn còn những hạn chế nhất định, chẳng hạn như cự ly hoạt động còn khiêm tốn, tính bảo mật chưa cao do sử dụng công nghệ analog, và thiết kế còn khá cồng kềnh so với các sản phẩm thương mại. Những hạn chế này mở ra nhiều hướng phát triển tiềm năng cho đề tài. Trong tương lai, hệ thống có thể được nâng cấp bằng cách sử dụng các công nghệ tiên tiến hơn, đáp ứng nhu cầu ngày càng cao của người dùng và xu hướng phát triển của ngành viễn thông.

6.1. Đánh giá kết quả và những bài học kinh nghiệm rút ra

Kết quả đạt được của đồ án là một mô hình điện thoại không dây hoạt động, đáp ứng được các yêu cầu chức năng cơ bản đã đề ra. Quá trình thực hiện đã mang lại nhiều bài học kinh nghiệm quý báu. Bài học lớn nhất là tầm quan trọng của việc thiết kế PCB cẩn thận cho các mạch cao tần. Kinh nghiệm gỡ lỗi các mạch RF, xử lý nhiễu và phối hợp trở kháng là những kỹ năng không thể học được chỉ qua sách vở. Ngoài ra, việc quản lý một dự án phức tạp với nhiều khối mạch phụ thuộc lẫn nhau cũng giúp rèn luyện kỹ năng lập kế hoạch và giải quyết vấn đề một cách có hệ thống. Những thách thức gặp phải trong quá trình thi công và hiệu chỉnh đã giúp người thực hiện hiểu sâu hơn về sự khác biệt giữa lý thuyết và thực tế, một bài học vô giá cho bất kỳ kỹ sư nào.

6.2. Hướng phát triển trong tương lai Tích hợp công nghệ DECT và DSP

Để nâng cao hiệu năng và tính năng của sản phẩm, có nhiều hướng phát triển có thể được xem xét. Hướng đi rõ ràng nhất là chuyển từ công nghệ analog sang kỹ thuật số bằng cách áp dụng công nghệ DECT (Digital Enhanced Cordless Telecommunications). DECT mang lại chất lượng âm thanh vượt trội, bảo mật cao nhờ mã hóa, và khả năng chống nhiễu tốt hơn nhiều. Một hướng phát triển khác là tích hợp xử lý tín hiệu số (DSP). Một bộ xử lý DSP có thể được sử dụng để thực hiện các thuật toán lọc nhiễu tiên tiến, khử tiếng vọng (echo cancellation), và nén/giải nén âm thanh, giúp cải thiện đáng kể trải nghiệm người dùng. Hơn nữa, hệ thống có thể được mở rộng để hỗ trợ các tính năng như hiển thị số gọi đến (Caller ID), danh bạ điện tử, hoặc thậm chí tích hợp với công nghệ VoIP (Voice over IP) để thực hiện cuộc gọi qua mạng Internet, biến chiếc điện thoại không dây truyền thống thành một thiết bị truyền thông đa năng và hiện đại.

Trích đoạn nội dung tài liệu

BO GIAO DUC VA DAO TAO TRUONG DAI HOC SU’ PHAM KY THUAT THÀNH PHÓ HÒ CHÍ MINH HGMUIIE ĐỎ ÁN TÓT NGHIỆP NGÀNH LUẬN VĂN TÓT NGHIỆP CORDLESS PHONE GVHD: NGUYEN TAN DO! SVTH: TRAN XUAN VINH SKLO 34 TP. Hồ Chí Minh, tháng 2/2001 - Bộ Giáo Dục Và Đào Tao Cộng Hòa Xã Hội Chủ Nghĩa Việt Nam Trường Đại Học Sư Phạm Kỹ Thuật Độc Lập -Tự Do - Hạnh Phúc ñb- q €26952 TIA mm 2N V{: (oY KHOA DIEN „uá„ ĐIỆN — ĐIỆN T NHIỆM VỤ DỒ ÁN TỐT NGHIỆP. Ho và Tên: TRẤN XUÂN VINH Khóa 1996 - 2001 Nghành ¿Kỹ thuật Điện - Điện Tử Dau dé dé dn: CORDLESS PHONE. Cae sé ligu ban dau: Nội dung các phần thiết minh va tinh toán: we 5.

Ngày giao nhiệm vụ: GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN Thông Qua Bộ Môn Ngày 3 Tháng Năm2001 ah — Chủ nhiệm bộ môn. tha —— NGUYỄN TẤN ĐỜI 3uue với Vua, SKL 00098. NHAN XET CỦA GIÁO VIÊN HƯỚNG DẪN NHẬN XÉT CỦA GIÁO VIÊN DUYỆT ĐỒ ÁN MỤC LỤC PHẨN!: CƠ SỞ LÝ THUYẾT A. MACH DAO DONG 1.

Các Vấn Để Chung Về Mạch Dao Động. II, Điều Kiện Tạo Dao Động Và Các Đặc Điểm Của Mạch Tạo Dao Động. UL Gn Dinh Biên Dộ Và Tân Số Dao Động. Các Loại Mach Dao Dong Ba Điểm, V.

Các Mạch Dao Bong Dùng Thạch Anh. VI, Các Mạch Tạo Dao Dong RC.I,Ý THUYẾT ĐIỄU CHẾ TÍN HILU 1. ĐiềuF 1L, Điều Tỷ - - €.LÝ THUÊ GIẢI ĐIỂU CHẾ 4 {Mach Trích Sông Pha. AL Mach Lịch Sông Tân Số: ĐEN THUYETE TRÒN TẠN L Nguyên Lý Trộn CAO TẤN 1.

Chế Độ Hoạt Động Của BJT. Mach Tương Đương Và Phương Pháp Thiết Kế Mạch Khuếch Đại Công Sua RF. 1IL, Tính Toán Mạch Khuếch Đại Cong Suét RF. Các Biến Đổi Cơ Bả Sở Tính Toán Mạch Ghép.

Thiết Kế Mạch Ghép Ra. PHẦN II, GIỚI THIỆU VỀ ĐIỆN THOẠI PHAN TICH HOAT DONG CUA CORDLESS PHONE A. CẤU TẠO SƠ LƯỢC B. PHAN TÍCH HOẠT ĐỘNG THEO SƠ ĐỐ KHỐI PHẦN III.

THIẾT KẾ VÀ TÍNH TOÁN A, BASE UNIT J. Mach Biéu khiển, II, Mach Thu. Mạch Điều Khiển. IIL Mach Phat, PHAN IV.

TONG KET ne A, KẾT LUẬN. B, HUGNG PHAT TRIEN Df TAI. LỜI NÓI ĐẦU Ngày nay, điện thoại đã trô thành một vật dụng thiết yếu trong đời sống con người, Trong vài thập niên qua cuộc cách mạng khoa học kỹ thuật nói chung đã phát triển nhanh chóng. Công nghệ mạch tích hợp cao đã có những bước phái triển vượi bậc.

Nhờ vậy mạng lưới thông tin cũng phát triển, ngày càng nhiễu dịch vụ, tiện ích ra đời đáp ứng như cầu đa dạng của con người. Su bùng nổ thông tin trong xã hội hiện dại dã đặt ra nhụ câu linh động, tiện ích di với các thiết bị truyền thông nói chung, đối với máy điện thoại nói riêng. Sự kết hợp giữa kỳ thuật thông tin vô tuyến và kỹ thuật điện thoại đã giáp cho con người ta giải quyết dược vấn dễ này, Kết quả là sự ra đời của điện thoại vô tuyển báo gồm, hài loại: Diện thoại khóng dây (Cordless Phone) và điện thoại di đong (Mobile Phéne), Việc giải phóng điện thoại khỏi sự ràng buộc của dây dần du cho phép người sử dụng tiên lạc mọi lúc mọi nơi mội cách nhanh chóng. Luận an tối nghiệp này Ai sâu vào phân tìm hiểu về một máy điện thoại không dây (Cordless Phone) SANYO CLT 35 AMK2 , cing vdi phân thiết kế một sổ mạch điều khiến dựa trên kiểu máy này.

Do hạn chế về kiến thức cũng như trong khả năng thực tế nên luận án này không tránh khói thiếu sót. Rất mong sự chỉ dạy của thầy cô cũng như sự đóng góp ý kiến của các bạn sinh viên. SVTH: TRAN XUAN VINH MSSV: 96101374 LOICAM ON Để có dược như ngày hôm nay, cho con gỗi lòng biết ơn sâu sắc đến cha mẹ, người dã dày công nuôi nấng và dạy bảo. Đồng thời cho em gai lòng biết ơn đến BGH trường Dai Hoc Su Pham Kỹ Thuật và các thây cô khaa Điện - Diện Tứ đã trao em kiến thức.

Đặc biết em xin tỏ lòng biết ơn đến thay NGUYEN TAN ĐỜI đã han ty hang dain dé em hoàn thành tốt Dỗ Ấn nầy. Cuối cùng, tôi cũng không quên gới lời cảm ơn đến tất cácác bạn đã đã động viên và giúp đ2 tôi trong suất thời gian học cũng như thực hiện Đồ An này. SVTH: TRAN XUÂN VINH _ Dđán T8knghiép CORDLESS PHONE PHANI: CƠ SỞ LÝ THUYẾT Các Mạch Tạo Dao Động. Điếu Chế, Giải Điều Chế.

Khuéch Dai Cao Tan. đinh Viên thực ñiện Trần Xuân Vi Dồán Tốt nghệ; CORDLESS PHONE MACH DAO ĐỘNG LCAC VAN D& CHUNG Vé TAO DAO DONG Mach tao dao dOng ¢6 thé tao các. dạng tín hiệu khác nhau như: dao động sin (dao động điều hòa), tạo xung chữ nhật, tạo xung răng cưa hoặc tạo từng xung riêng biệt. Các mạch tạo dao.

đồng điều hòa thường được dùng trong các hệ thống tông tin, trong các máy đo, máy kiểm tra, trong các thiết bị y tế. Các mạch dao động có thể làm việctưong dãy tấn số từ vài Hz đến hàng nghìn MHz (Mêga Herz0. ĐỂ tạo đáo đông có thể dùng các phẩn từ tích cực như: đèn điện tử, transistor lưỡng cực, EE'E, các mach khuếch đại thuật toán hoặc các phần tử đặc biệt như diode tunner, diode Gunn, Ở tấn số thấp và trung bình thường dùng các mạch khuếch đại thuật toán để tạo dao động. Ở tấn số cao thing ding BIT , PLT, hoặc các loại diode đác biệt như đã nêu trên.

Các tham số cơ bẵn của mách tao đao động gồm tân số ra, biên độ điện áp ra,độ ổn định tẩn số, công suất, hiệu suất, Tuỳ thuật muc đích sử dụng, khi thiết kế có thể quan tâm đến một vài thông số sao cho hợp lý nhất với yếu cầu. ĐIỀU KIỆN TẠO DAO ĐỘNG VÀ CÁC ĐẶC ĐIỂM CỦA MẠCH TẠO DAO ĐỘNG Để xét nguyên lý của mạch tạo dao động, ta xét sơ dé khối hình H-1. Trong đó [1] là khối khuếch đại K= Kexp(@,) và |2] là khối hồi tiếp có hệ số truyền đạt là Ky. Nếu đặt vào đầu vào tín hiệu X„ và giả thuyết rằng K.Kụ=1 thì X,= X, vì X', = KKuX.

Vay tin higu vao b6 khuéch dai X, va tín hiệu ra của mạch hổi tiếp X', bằng nhau cả về biên độ và pha, nên có thể nối các dau a và a" với nhau mà tín hiệu ra vẫn không thay đổi. ao x TK © aoX Kur Sơ đồ khối mạch tạo dao động theo nguyên tắc hồi tiếp Rõ ràng, trong sơ đồ này, chỉ có dao động mà tân số của nó thoả mãn điều kiện (2.1) Vì K và Kụ đều là những số phức, nên có thể viết (2.1) lại như sau: K.2) định Viên thực ñiện: Trần Xuân Vinh Trang2 Dồán Tốt nghiệp CORDLESS PHONE Có thể tách (2.2) thành hai biểu thức: một theo biên độ, một theo pha K.Ku=1 (23a) © = Get On = 2m (2.3a) gọi là điểu kiện cân bằng biên độ. Nó cho thấy mạch chỉ có thể dao động khi hệ số khuếch đại có thể bù được tổn hao do mạch hồi tiếp gây ra.3b) là điều kiện về pha, nó cho biết dao động chỉ có thể phát sinh khi tín hiệu hồi tiếp vẻ đồng pha với tín hiệu vào, Một mạch tạo dao động có các dặc diém ca ban sau: 1. Mạch tạo dao động cũng là một mạch khuếch đại, nó là mạch khuếch đại điều khiển bằng hồi tiếp dương từ đầu ra về đầu vào.

Năng lượng tự dao động lấy từ nguồn cung, cất › một chiếu 2. Muốn có dao đồng mạch phải có kết cấu thoả mãn điểu kiện cân bằng biên độ và điều kiên về phá 3. Mạch phải chứa it nhất một phẩn tử tích cực làm nhiệm vụ biến đổi năng lượng một chiều thành xoay chiều, 4. Mạch phải chứa mót phẩn tử phi tuyến hay một khâu điều chỉnh để đảm bảo cho biên độ dao động.

không đổi ở trạng thái xác lập (K. HII- ỔN ĐỊNH BIEN ĐỘ DAO ĐỘNG VÀ TẤN SỐ DAO ĐỘNG 1 Ổn Định Biên Độ Dao Đông: Khi mới đóng mạch, nếu có điều kiện cân bằng pha (2.3b) được thỏa mãn tại tẩn số nào đó, đồng thời K. > 1 thì trong mạch phát sinh dao động ở tân số đó. Ta nói mạch ở trạng, thái quá độ.

Ở trạng thái xác lập, biên độ dao động không đổi ứng với K. Để ổn định biên độ ở trạng thái xác lập, có thể thực hiện những biện pháp sau: a. Hạn chế biên độ điện áp bằng cách chọn trị số điện áp nguồn cung cấp một chiểu thích hợp. Điện áp xoay chiều cực đại trên đầu ra mạch khuếch đại luôn nhỏ hơn giá trị điện áp cung cấp một chiểu cho phần tử khuếch đại.

Dịch chuyển điểm làm việc trên đặt tuyến phi tuyến của phần tử tích cực, nhờ thay đổi điện áp phân cực của phân tử khuếch đại. Ding mach hdi tiếp phi tuyến hoặc phần tử hiệu chỉnh như điện trở nhiệt, điện trở dẫn của diode. Tuy thudc vao mạch điện cụ thể có thể áp dụng một trong các biện pháp trên. Khi xét đến mạch cụ thể, ta sẽ quan sát kỹ hơn về vấn để này.

Binh Viên thực hiện: Trần Xuén Vinh Trang2 Déén Tétaghiép CORDLESS PHONE 2. On Định Tần Số Dao Đông: Van dé ổn định tân số dao động liên quan chặt chẽ đến điều kiện cân bằng pha. Khi dịch pha giữa điện áp hồi tiếp và điện áp ban đầu thay đổi sẽ dẫn đến sự thay đổi của. tân số dao động.

“Trong điều kiện (2.) Nói chung góc pha qy vào¡¡ phụ thuộc vào các tham số phân tử của mạch và phụ thuộc vào tân số, Do đó có thể viết lại (3.1) một cách tổng quát như sau: @/(m,@) + tụ (n,0) = 0 (3.2) “Trong đó m, n đặt trưng cho các tham số của phẩn tử trong mạch khuếch đại và mạch hồi tiếp, Lấy vi phân toàn phẫn (3.2) và biến đổi ta được biểu thức (3.3) ooh dght “dim + dn dw = -- (3.3) suy ra các biện pháp nhằm náng cao độ ổn định tần số của mạch dao động: 1. Thưc hiện các biện pháp nhằm giâm sự thay đổi tham số dm của mạch khuếch đại và dn của mạch hổi tiếp: ~ Dùng nguồn ổn áp. ~ Dùng các phẩn tử có hệ số nhiệt nhỏ. ~_ Giảm ảnh hưởng của tải đến mạch dao động bằng cách gấn thêm một vài tẳng đệm ở đầu ra của bộ đao động.

- Dùng các linh kiện có sai số nhỏ. ~_ Dàng các phần tử ổn nhiệt. Thưc hiện các biện pháp nhằm làm giảm tốc độ thay đổi pha bằng cách chọn những mạch tạo đao động thích hợp: mạch dao động ba điểm điện cảm, mạch dao động ba điểm điện dung, mạch ghép biến áp .