Tài Liệu Ôn Tập Thiết Kế Mạch Điện Tử Dành Cho Học Viên Tác Chiến Điện Tử

LỜI NÓI ĐẦU

1. CHƯƠNG I: BỘ LỌC RF

1.1. Câu 1: Nêu các bước thiết kế mạch điện tử hay mạch RF?

1.2. Câu 2: Khái niệm về bộ lọc RF? Nêu các chỉ tiêu kỹ thuật của bộ lọc RF?

1.3. Câu 3: Khái niệm hàm truyền, nêu các đặc trưng biên độ tần số và đặc trưng pha tần số?

1.4. Câu 4: Tiêu hao chèn là gì? Nêu bài toán tổng hợp bộ lọc?

1.5. Câu 5: Nêu sơ đồ mạch và dạng đặc trưng của tiêu hao chèn trên bộ lọc mẫu thông thấp phần tử tập trung?

1.6. Câu 6: Phân tích dạng đặc trưng theo đa thức Butterworth?

1.7. Câu 7: Nêu quy trình tính toán, thiết kế bộ lọc RF?

1.8. Câu 8: Nêu các bước thiết kế bộ lọc thông thấp trên phần tử tập trung?

1.9. Câu 9: Nêu các bước thiết kế bộ lọc thông cao trên phần tử tập trung?

1.10. Câu 10: Nêu các bước thiết kế bộ lọc thông dải trên phần tử tập trung?

1.11. Câu 11: Nêu các bước thiết kế bộ lọc chắn dải trên phần tử tập trung?

1.12. Câu 1: Thiết kế bộ lọc thông thấp dạng đặc trưng Chebyshev có độ gợn sóng La1= 0,01dB trong dải thông, tần số cắt fC= 100MHz và mức suy giảm ít nhất là 5dB ở tần số 400MHz. Biết rằng trở nguồn và trở tải của bộ lọc bằng nhau là 75Ω. Chọn sơ đồ điện cảm nối tiếp.

1.13. Câu 3: Thiết kế bộ lọc thông dải có độ giảm bằng 0,5 dB trong dải thông với tần số trung tâm 1 GHz, độ rộng dải tần tương đối là 10%. Tín hiệu suy giảm ít nhất 30 dB tại các tần số 800 MHz và 1,2 GHz. Biết trở tải và trở nguồn bằng nhau và bằng 75Ω. Chọn sơ đồ mạch điện bộ lọc mẫu thông thấp chuẩn hóa là điện cảm nối tiếp.

1.14. Câu 4: Thiết kế một bộ lọc chắn dải có độ gợn 1 dB trong dải thông. Bộ lọc chắn tất cả tín hiệu có tần số từ 1,45 GHz đến 1,6 GHz và cho qua tín hiệu có tần số ngoài dải này. Tín hiệu bị suy giảm ít nhất 30 dB tại các tần số 1,5 GHz và 1,55 GHz. Biết trở tải và trở nguồn bằng nhau và bằng 50 Ω. Chọn sơ đồ mạch điện bộ lọc mẫu thông thấp chuẩn hóa là điện cảm nối tiếp.

1.15. Câu 5: Thiết kế bộ lọc thông dải dạng đặc trưng Chebyshev bậc 3 có độ gợn sóng bằng 0,01dB trong dải thông có tần số từ 10MHz đến 40MHz. Trở tải và trở nguồn của bộ lọc bằng nhau là 75Ω.

1.16. Câu 6: Thiết kế bộ lọc chắn dải bậc 3 dạng đặc trưng phẳng cực đại. Bộ lọc chặn tất cả tín hiệu trong dải tần từ 10MHz đến 40MHz và cho qua các tần số ngoài dải trên. Biết rằng trở nguồn và trở tải của bộ lọc đều bằng 75Ω. Suy hao tại tần số cắt là La1=3dB.

1.17. Câu 7: Thiết kế bộ lọc thông thấp đặc trưng dạng phẳng cực đại có tần số cắt fC=150MHz là La1=3dB và tiêu hao chèn 50dB ở 400MHz. Biết rằng trở tải và trở nguồn bằng nhau và bằng 75Ω.

1.18. Bài kiểm tra 1: Thiết kế một bộ lọc thông dải có độ gợn bằng 1dB trong dải thông từ 900MHz đến 1,1GHz. Tín hiệu bị suy giảm ít nhất 30dB tại các tần số 500MHz và 1,3GHz. Biết trở tải và trở nguồn bằng nhau và bằng 50Ω.

1.19. Bài kiểm tra 2: Thiết kế một bộ lọc chắn dải có độ gợn bằng 1dB trong dải thông với tần số trung tâm dải chắn 2GHz, độ rộng dải chắn tương đối là 10%. Tín hiệu bị suy giảm ít nhất 20dB tại các tần số 1,95GHz và 2,05GHz. Biết trở tải và trở nguồn bằng nhau và bằng 75Ω.

1.20. THỰC HÀNH MÔ PHỎNG TRÊN ADS

2. CHƯƠNG 2: BỘ KHUẾCH ĐẠI RF

2.1. Câu 1: Trình bày khái quát chung về bộ khuếch đại RF?

2.2. Câu 2: Trình bày các mối quan hệ với ma trận [S] trong bộ KĐ RF?

2.3. Câu 3: Trình bày nội dung về hệ số KĐCS truyền đạt của bộ khuếch đại?

2.4. Câu 4: Trình bày các trường hợp ổn định của bộ khuếch đại và điều kiện để có các trường hợp ổn định đó?

2.5. Câu 5: Trình bày cách xác định vòng tròn ổn định trên đồ thị Smith?

2.6. Câu 6: Trình bày các thiết kế mạch khuếch đại RF(1 tầng)?

2.7. Câu 7: Nêu các bước để thiết kế mạch khuếch đại RF đạt được hệ số KĐCS lớn nhất?

2.8. Câu 8: Nêu các bước để thiết kế mạch khuếch đại RF đạt được hệ số KĐCS bất kỳ?

2.9. Câu 9: Trình bày cách phối hợp trở kháng ở đầu vào, đầu ra trên mạch khuếch đại?

2.10. Câu 1: Một transistor lưỡng cực (BJT) có tham số ma trận tán xạ tại tần số 1 GHZ như sau với trở kháng đặc tính bằng 50Ω. Trở kháng nguồn ZS = 25Ω và trở kháng tải ZL = 40Ω. Hãy tính hệ số khuếch đại công suất (G), hệ số khuếch đại công suất cực đại (GA), hệ số khuếch đại công suất truyền đạt (GT).

2.11. Câu 2: Một bóng bán dẫn hiệu Triquint T1G6000528 GaN HEMT có các tham số ma trận tán xạ tại tần số 1,9 GHz (Z0 = 50Ω) như sau. Hãy xác định độ ổn định của bóng bán dẫn này sử dụng tiêu chuẩn Rollet và tiêu chuẩn μ. Vẽ vòng tròn ổn định trên đồ thị Smith?

2.12. Câu 3: Thiết kế một bộ khuếch đại cao tần tại 4 GHz với hệ số KĐCS lớn nhất sử dụng bóng GaAs MESFET có các tham số ma trận tán xạ như sau (Z0=50Ω)?

2.13. Câu 4: Thiết kế một bộ khuếch đại có HSKĐ bằng 11 dB tại 4 GHz. Hãy vẽ họ vòng tròn hệ số KĐ với GS = 2 và 3 dB và GL = 0 và 1 dB. Biết transistor có tham số ma trận tán xạ như sau (Z0 = 50Ω):

2.14. Câu 5: Thiết kế một bộ khuếch đại cao tần tại tần số 8 GHz với hệ số KĐCS bằng 15 dB, sử dụng bóng GaAs MESFET của hãng WIN SEMICONDUCTOR có các tham số ma trận tán xạ như sau (Z0=50Ω)?

2.15. THỰC HÀNH MÔ PHỎNG TRÊN ADS

I. Tổng Quan Về Tài Liệu Ôn Tập Thiết Kế Mạch Điện Tử

Tài liệu ôn tập thiết kế mạch điện tử dành cho học viên tác chiến điện tử cung cấp kiến thức cơ bản và nâng cao về thiết kế mạch điện tử. Tài liệu này không chỉ giúp học viên nắm vững lý thuyết mà còn áp dụng vào thực tiễn. Việc hiểu rõ các khái niệm như bộ lọc RF, khuếch đại RF và các phương pháp thiết kế mạch là rất quan trọng. Tài liệu này được biên soạn từ nhiều nguồn khác nhau, nhằm tạo ra một hệ thống kiến thức đầy đủ và dễ hiểu cho học viên.

1.1. Mục Đích Của Tài Liệu Ôn Tập

Tài liệu này nhằm mục đích hỗ trợ học viên trong việc ôn tập và củng cố kiến thức về thiết kế mạch điện tử. Nó giúp học viên hiểu rõ hơn về các khái niệm và ứng dụng thực tiễn của thiết kế mạch.

1.2. Đối Tượng Sử Dụng Tài Liệu

Tài liệu này được thiết kế dành riêng cho học viên quân sự chuyên ngành tác chiến điện tử, những người cần nắm vững kiến thức về thiết kế mạch điện tử để phục vụ cho công việc và nghiên cứu của mình.

II. Các Vấn Đề Thách Thức Trong Thiết Kế Mạch Điện Tử

Thiết kế mạch điện tử không chỉ đơn thuần là việc lựa chọn linh kiện mà còn phải đối mặt với nhiều thách thức. Các vấn đề như độ chính xác của linh kiện, khả năng tương thích và hiệu suất hoạt động là những yếu tố quan trọng cần được xem xét. Hơn nữa, việc tối ưu hóa thiết kế để giảm thiểu tổn hao và tăng cường hiệu suất cũng là một thách thức lớn.

2.1. Độ Chính Xác Của Linh Kiện

Độ chính xác của linh kiện ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu suất của mạch điện tử. Việc lựa chọn linh kiện có thông số kỹ thuật phù hợp là rất quan trọng để đảm bảo mạch hoạt động ổn định.

2.2. Khả Năng Tương Thích Giữa Các Linh Kiện

Khả năng tương thích giữa các linh kiện trong mạch điện tử là yếu tố quyết định đến hiệu suất và độ bền của mạch. Cần phải kiểm tra kỹ lưỡng để đảm bảo rằng các linh kiện có thể hoạt động tốt cùng nhau.

III. Phương Pháp Thiết Kế Mạch Điện Tử Hiệu Quả

Để thiết kế mạch điện tử hiệu quả, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc sử dụng phần mềm mô phỏng như ADS, AWR giúp kiểm tra và tối ưu hóa thiết kế trước khi thực hiện lắp ráp thực tế. Ngoài ra, việc xây dựng thư viện linh kiện và quy trình thiết kế cũng rất quan trọng.

3.1. Sử Dụng Phần Mềm Mô Phỏng

Phần mềm mô phỏng giúp kiểm tra tính khả thi của thiết kế trước khi thực hiện. Điều này giúp tiết kiệm thời gian và chi phí trong quá trình phát triển sản phẩm.

3.2. Xây Dựng Thư Viện Linh Kiện

Thư viện linh kiện là công cụ quan trọng giúp thiết kế mạch điện tử nhanh chóng và chính xác. Việc xây dựng thư viện dựa trên các thông số kỹ thuật của linh kiện là rất cần thiết.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Của Thiết Kế Mạch Điện Tử

Thiết kế mạch điện tử có ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực, từ quân sự đến dân dụng. Các mạch điện tử được sử dụng trong các thiết bị như radar, thông tin liên lạc và nhiều hệ thống khác. Việc nắm vững kiến thức về thiết kế mạch giúp học viên có thể áp dụng vào thực tiễn một cách hiệu quả.

4.1. Ứng Dụng Trong Quân Sự

Trong quân sự, thiết kế mạch điện tử đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển các hệ thống tác chiến điện tử, giúp nâng cao khả năng chiến đấu và bảo vệ an ninh quốc gia.

4.2. Ứng Dụng Trong Ngành Công Nghiệp

Trong ngành công nghiệp, thiết kế mạch điện tử được sử dụng để phát triển các sản phẩm công nghệ cao, từ điện thoại di động đến các thiết bị điện tử tiêu dùng.

V. Kết Luận Về Tương Lai Của Thiết Kế Mạch Điện Tử

Tương lai của thiết kế mạch điện tử hứa hẹn sẽ có nhiều tiến bộ với sự phát triển của công nghệ. Việc áp dụng các công nghệ mới như trí tuệ nhân tạo và Internet of Things (IoT) sẽ mở ra nhiều cơ hội mới cho lĩnh vực này. Học viên cần cập nhật kiến thức thường xuyên để không bị lạc hậu.

5.1. Xu Hướng Phát Triển Công Nghệ

Công nghệ thiết kế mạch điện tử đang phát triển nhanh chóng với sự xuất hiện của các công nghệ mới. Học viên cần nắm bắt xu hướng này để áp dụng vào thực tiễn.

5.2. Cơ Hội Nghề Nghiệp Trong Tương Lai

Với sự phát triển của công nghệ, nhu cầu về kỹ sư thiết kế mạch điện tử sẽ ngày càng tăng. Học viên có nhiều cơ hội nghề nghiệp trong lĩnh vực này nếu nắm vững kiến thức và kỹ năng cần thiết.

Tài Liệu Ôn Tập Học Phần Thiết Kế Mạch Điện Tử Cho Học Viên Tác Chiến Điện Tử