Giáo trình Đo lường điện tử

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA ĐÀ NẴNG 
KHOA ĐIỆN TỬ - VIỄN THÔNG 
         
DƢ QUANG BÌNH 
 ĐO LƢỜNG ĐIỆN TỬ 
ĐÀ NẴNG - 2003 
1 
CHƢƠNG 1: PHÉP ĐO VÀ KỸ THUẬT ĐO ĐIỆN TỬ 
Đo lường điện tử là phương pháp xác định trị số của một thông số nào đó ở một cấu kiện điện tử 
trong mạch điện tử hay thông số của hệ thống thiết bị điện tử. Thiết bị điện tử dùng để xác định 
giá trị được gọi là "thiết bị đo điện tử", chẳng hạn, đồng hồ đo nhiều chức năng [multimeter] 
dùng để đo trị số của điện trở, điện áp, và dòng điện v.v. . . trong mạch điện. 
Kết quả đo tuỳ thuộc vào giới hạn của thiết bị đo. Các hạn chế đó sẽ làm cho giá trị đo được 
(hay giá trị biểu kiến) hơi khác với giá trị đúng (tức là giá trị tính toán theo thiết kế). Do vậy, để 
quy định hiệu suất của các thiết bị đo, cần phải có các định nghĩa về độ chính xác [accuracy], độ 
rõ [precision], độ phân giải [resolution], độ nhạy [sensitivity] và sai số [error] . 
1.1 ĐỘ CHÍNH XÁC [accuracy] 
Độ chính xác sẽ chỉ mức độ gần đúng mà giá trị đo được sẽ đạt so với giá trị đúng của đại 
lượng cần đo. Ví dụ, khi một trị số nào đó đọc được trên đồng hồ đo điện áp [voltmeter] trong 
khoảng từ 96V đến 104V của giá trị đúng là 100V, thì ta có thể nói rằng giá trị đo được gần 
bằng với giá trị đúng trong khoảng 4%. Vậy độ chính xác của thiết bị đo sẽ là 4%. Trong 
thực tế, giá trị 4% của ví dụ trên là 'độ không chính xác ở phép đo' đúng hơn là độ chính xác, 
nhưng dạng biểu diễn trên của độ chính xác đã trở thành chuẩn thông dụng, và cũng được các 
nhà sản xuất thiết bị đo dùng để quy định khả năng chính xác của thiết bị đo lường. Trong các 
thiết bị đo điện tử số, độ chính xác bằng 1 số đếm cộng thêm độ chính xác của khối phát xung 
nhịp hay của bộ gốc thời gian. 
1.1.1 Độ chính xác của độ lệch đầy thang. 
Thông thường, thiết bị đo điện tử tương tự thường có độ chính xác cho dưới dạng phần trăm của 
độ lệch toàn thang đo [fsd - full scale deflection]. Nếu đo điện áp bằng đồng hồ đo điện áp 
[voltmeter], đặt ở thang đo 100V (fsd), với độ chính xác là 4%, chỉ thị số đo điện áp là 25V, 
số đo sẽ có độ chính xác trong khoảng 25V 4% của fsd, hay (25 - 4)V đến (25 + 4)V, tức là 
trong khoảng 21V đến 29V. Đây là độ chính xác 16% của 25V. Điều này được gọi là sai số 
giới hạn. 
Ví dụ trên cho thấy rằng, điều quan trọng trong khi đo là nên thực hiện các phép đo gần với giá 
trị toàn thang đo nếu có thể được, bằng cách thay đổi chuyển mạch thang đo. Nếu kết quả đo 
cần phải tính toán theo nhiều thành phần, thì sai số giới hạn của mỗi thành phần sẽ được cộng 
với nhau để xác định sai số thực tế trong kết quả đo. Ví dụ, với điện trở R có sai số 10% và 
2 
dòng điện I có sai số 5%, thì công suất I2R sẽ có sai số bằng 5 + 5 + 10 = 20%. Trong các 
đồng hồ số, độ chính xác được quy định là sai số ở giá trị đo được 1 chữ số. Ví dụ, nếu một 
đồng hồ có khả năng đo theo 3 chữ số hoặc 3 ½ chữ số, thì sai số sẽ là 1/103 = 0,001 = (0,1% 
+ 1 chữ số). 
1.1.2 Độ chính xác động và thời gian đáp ứng. 
Một số thiết bị đo, nhất là thiết bị đo công nghiệp dùng để đo các đại lượng biến thiên theo thời 
gian. Hoạt động của thiết bị đo ở các điều kiện như vậy được gọi là điều kiện làm việc động. Do 
vậy, độ chính xác động là độ gần đúng mà giá trị đo được sẽ bằng giá trị đúng mà nó sẽ dao 
động theo thời gian, khi không tính sai số tĩnh. 
Khi thiết bị đo dùng để đo đại lượng thay đổi, một thuật ngữ khác gọi là đáp ứng thời gian được 
dùng để chỉ khoảng thời gian mà thiết bị đo đáp ứng các thay đổi của đại lượng đo. Độ trì hoãn 
đáp ứng của thiết bị đo được gọi là độ trễ [lag]. 
1.2 ĐỘ RÕ [precision]. 
Độ rõ của thiết bị đo là phép đo mức độ giống nhau trong phạm vi một nhóm các số liệu đo. Ví 
dụ, nếu 5 phép đo thực hiện bằng một voltmeter là 97V, 95V, 96V, 94V, 93V, thì giá trị trung 
bình tính được là 95V. Thiết bị đo có độ rõ trong khoảng 2V, mà độ chính xác là 100V - 93V 
= 7V hay 7%. Độ rõ được tính bằng giá trị căn trung bình bình phương của các độ lệch. Ở ví dụ 
trên, các độ lệch là: + 2, 0, + 1, - 1, - 2. Nên giá trị độ lệch hiệu dụng là: 
2
5
41104
Do đó mức trung bình sai lệch là 2. Như vậy, độ rõ sẽ phản ánh tính không đổi (hay khả năng 
lặp lại - repeatability) của một số kết quả đo, trong khi độ chính xác cho biết độ lệch của giá trị 
đo được so với giá trị đúng. Độ rõ phụ thuộc vào độ chính xác. Độ chính xác cao hơn sẽ có độ 
rõ tốt hơn. Nhưng ngược lại sẽ không đúng. Độ chính xác không phụ thuộc vào độ rõ. Độ rõ có 
thể rất cao nhưng độ chính xác có thể không nhất thiết là cao. Khi độ chính xác gắn liền với độ 
lệch thực tế của đồng hồ đo (hoặc số hiển thị thực tế ở đồng hồ số), thì độ rõ gắn liền với sai số 
ở số đọc của giá trị đo. Sai số như vậy có thể tăng lên do thị sai ở các đồng hồ đo tương tự hoặc 
không ổn định ở các bộ chỉ thị số. 
1.2 ĐỘ PHÂN GIẢI [resolution]. 
Độ phân giải là sự thay đổi nhỏ nhất ở các giá trị đo được (không phải là giá trị 0) mà một thiết 
bị đo có thể đáp ứng để cho một số đo xác định. Độ phân giải thường là giá trị vạch chia nhỏ 
3 
nhất trên thang đo độ lệch. Nếu một ammeter có 100 vạch chia, thì đối với thang đo từ 0 đến 
1mA, độ phân giải sẽ là 1mA/100 = 10 A. Ở các đồng hồ đo số, độ phân giải là 1 chữ số. Độ 
phân giải cần phải được cộng thêm với sai số do số đo nằm trong khoảng giữa hai vạch chia lân 
cận không thể đọc một cách chính xác. Độ phân giải cũng được phản ánh theo sai số của độ rõ 
ngoài các yếu tố khác như thị sai. 
1.4 ĐỘ NHẠY [sensitivity]. 
Độ nhạy là tỷ số của độ thay đổi nhỏ nhất ở đáp ứng ra của thiết bị đo theo độ thay đổi nhỏ 
nhất ở đại lượng đầu vào. Ví dụ, nếu độ lệch đầy thang của một ammeter A cho bằng 50 A, và 
bằng 100 A ở ammeter B, thì ammeter A nhạy hơn so với ammeter B. Độ nhạy được thể hiện 
cho voltmeter dưới dạng ohm / volt. Một đồng hồ đo có độ lệch đầy thang (fsd) là 50 A sẽ có 
điện trở là 20 000 mắc nối tiếp để cho fsd ở mức 1V, trong khi một đồng hồ có fsd là 100 A 
sẽ có điện trở là 10 000 để cho fsd ở mức 1V. Vậy voltmeter 20 000 /V có độ nhạy cao hơn 
so với voltmeter 10 000 /V. 
a) Ngƣỡng độ nhạy. 
Ngưỡng độ nhạy là mức tín hiệu nhỏ nhất có thể được phát hiện dưới dạng có nhiễu và tạp âm. 
Các tín hiệu rất nhỏ có thể lẫn trong tạp âm, do vậy không thể tăng độ nhạy của một hệ thống đo 
vô cùng. Thông thường sử dụng phép đo đối với ngưỡng độ nhạy là biên độ của tín hiệu vào mà 
tỷ số tín hiệu trên nhiễu bằng đơn vị hoặc 0dB. 
b) Yêu cầu độ rộng băng tần. 
Độ rộng băng tần chọn lọc được dùng để cải thiện mức ngưỡng. Khi tần số nhiễu cao hơn phổ 
tần của tín hiệu cần đo, thì phải sử dụng mạch lọc thông thấp để tín hiệu truyền qua với mức 
nhiễu không đáng kể. Nếu nhiễu có tần số thấp hơn phổ tần của tín hiệu đo, thì sử dụng bộ lọc 
thông cao. Tổ hợp bộ lọc thông thấp và bộ lọc thông cao sẽ suy ra độ rộng băng tần để chặn 
nhiễu. Nếu nhiễu chiếm độ rộng trong phạm vi phổ tần của tín hiệu cần đo, thì bộ lọc chặn có 
thể nén nhiễu cùng với một phần nhỏ tín hiệu đo. 
1.5 CÁC LOẠI SAI SỐ [errors]. 
Mỗi thiết bị đo có thể cho độ chính xác cao, nhưng đều có các sai số do các hạn chế của thiết 
bị đo, do các ảnh hưởng của môi trường, và các sai số do người đo khi thu nhận các số liệu 
đo. Các loại sai số có ba dạng: Sai số thô, sai số hệ thống, sai số ngẫu nhiên. 
a) Sai số thô. 
Các sai số thô có thể quy cho giới hạn của các thiết bị đo hoặc là các sai số do người đo. 
4 
Giới hạn của thiết bị đo. Ví dụ như ảnh hưởng quá tải gây ra bởi một voltmeter có độ nhạy 
kém. Voltmeter như vậy sẽ rẽ dòng đáng kể từ mạch cần đo và vì vậy sẽ tự làm giảm mức điện 
áp chính xác. Ảnh hưởng do quá tải sẽ được giải thích chi tiết ở mục 1.7. 
Sai số do đọc. Là các sai lệch do quan sát khi đọc giá trị đo. Các nhầm lẫn như vậy có thể do thị 
sai, hay do đánh giá sai khi kim nằm giữa hai vạch chia. Các thiết bị đo số không có các sai số 
do đọc. 
b) Sai số hệ thống. 
Sai lệch có cùng dạng, không thay đổi được gọi là sai số hệ thống. Các sai số hệ thống có hai 
loại: Sai số do thiết bị đo và sai số do môi trường đo. 
Sai số của thiết bị đo. 
Các sai số do thiết bị đo là do ma sát ở các bộ phận chuyển động của hệ thống đo hay do ứng 
suất của lò xo gắn trong cơ cấu đo là không đồng đều. Ví dụ, kim chỉ thị có thể không dừng ở 
mức 0 khi không có dòng chảy qua đồng hồ. Các sai số khác là do chuẩn sai, hoặc do dao động 
của nguồn cung cấp, do nối đất không đúng, và ngoài ra còn do sự già hoá của linh kiện. 
Sai số do môi trường đo là sai số do các điều kiện bên ngoài ảnh hưởng đến thiết bị đo trong 
khi thực hiện phép đo. Sự biến thiên về nhiệt độ, độ ẩm, áp suất, từ trường, có thể gây ra các 
thay đổi về độ dẫn điện, độ rò, độ cách điện, điện cảm và điện dung. Biến thiên về từ tính có thể 
do thay đổi mô men quay (tức độ lệch). Các thiết bị đo tốt sẽ cho các phép đo chính xác khi việc 
che chắn các dụng cụ đến mức tối đa, sử dụng các màn chắn từ trường, v. v. . . Các ảnh hưởng 
của môi trường đo cũng có thể gây ra độ dịch chuyển nhỏ ở kết quả, do thay đổi nhỏ về dòng 
điện. 
c) Sai số ngẫu nhiên. 
Các sai số ngẫu nhiên do các nguyên nhân chưa biết, xuất hiện mỗi khi tất cả các sai số thô và 
sai số hệ thống đã được tính đến. Khi một voltmeter, đã được hiệu chuẩn chính xác và thực hiện 
phép đo điện áp ở các điều kiện môi trường lý tưởng, mà người đo thấy rằng các số đo có thay 
đổi nhỏ trong khoảng thời gian đo. Độ biến thiên này không thể hiệu chỉnh được bằng cách định 
chuẩn, hay hiệu chỉnh thiết bị đo, mà chỉ bằng phương pháp suy luận các sai số ngẫu nhiên bằng 
cách tăng số lượng các phép đo, và sau đó xác định giá trị gần đúng nhất của đại lượng cần đo. 
1.6 GIỚI HẠN CỦA THIẾT BỊ ĐO 
Một thiết bị đo có thể có các giới hạn về thang đo, công suất (hay khả năng tải dòng), tần số, trở 
kháng và độ nhạy (ảnh hưởng quá tải). Các vấn đề đó được giải thích như sau. 
5 
- Giới hạn về thang đo. Mỗi thiết bị đo có khoảng đo lớn nhất về một thông số cần đo. Khoảng 
đo sẽ được chia thành các thang đo nhỏ thích hợp. Ví dụ, một voltmeter có thể đo cao nhất là 
300V chia thành 5 thang đo phụ: 3V, 10V, 30V, 100V và 300V. 
Chuyển mạch thang đo sẽ thiết lập tại các vị trí chính xác tuỳ thuộc vào giá trị đo yêu cầu. Giả 
sử phép đo điện áp là 9V thì chúng ta sẽ sử dụng thang đo 10V. Các thang đo cần phải có cho 
tất cả các thông số cần đo. Cần phải chọn thang đo đúng cho mỗi thông số đo thích hợp. Nếu đo 
điện áp trên thang đo dòng điện, thì đồng hồ đo sẽ hư hỏng. 
- Độ mở rộng thang đo. Là thuật ngữ được sử dụng chỉ sự chênh lệch giữa giá trị lớn nhất và 
giá trị nhỏ nhất của một thang đo. Đối với giá trị đo của đồng hồ ở mức nhỏ nhất là 10mA và 
100mA ở mức cao nhất, thì độ mở rộng của thang đo là 100mA - 10mA = 90mA. Một đồng hồ 
đo điện áp có mức 0V ở giữa, với + 10V một bên và - 10V ở phía khác, sẽ có độ mở rộng thang 
đo là 20V. 
- Giới hạn về công suất. Mỗi thiết bị đo đều có khả năng xử lý công suất lớn nhất, nên công 
suất của tín hiệu vào không được vượt quá giới hạn công suất đo. Công suất vượt quá có thể làm 
hỏng đồng hồ đo hay mạch khuyếch đại bên trong đồng hồ đo. 
- Giới hạn về tần số. Phần lớn cơ cấu động ở đồng hồ đo tương tự có vai trò như một điện cảm 
mắc nối tiếp và do vậy sẽ suy giảm ở dãi tần số cao. Trong các thiết bị đo sử dụng các mạch 
chỉnh lưu và các mạch khuyếch đại, các điện dung của tiếp giáp được cho là một hạn chế đối 
với tín hiệu đo ở dãi tần số cao. 
Cơ cấu đo điện động có thể chỉ được sử dụng để đo tín hiệu có tần số lên đến 1000Hz (do điện 
cảm nối tiếp), các cơ cấu đo từ điện (có bộ chỉnh lưu) có thể sử dụng để đo tín hiệu có tần số lên 
đến 10 000Hz, millivoltmeter xoay chiều có thể đo các tín hiệu có tần số lên đến một vài MHz. 
Các hạn chế tần số khác có thể gây ra do các điện dung song song. Máy hiện sóng có thể sử 
dụng để đo các tín hiệu có tần số ở dãi megahertz, nhưng giá thành sẽ tăng khi cần độ rộng băng 
tần cao hơn. Máy hiện sóng không sử dụng cuộn dây và hệ thống chỉ thị kim, do vậy ảnh hưởng 
bất lợi ở phần lớn các cơ cấu đo sẽ được hạn chế và loại bỏ. 
- Giới hạn về trở kháng. Các thiết bị đo được dùng để đo các tín hiệu ac, có trở kháng ra phụ 
thuộc vào mạch ra của transistor được sử dụng. Một máy phát tín hiệu tần số cao có thể có trở 
kháng là 75 hay 50 để phù hợp với trở kháng vào của hệ thống cần đo. Các thiết bị đo điện 
áp như voltmeter và máy hiện sóng có trở kháng vào cao. Một voltmeter tốt vừa phải có thể có 
trở kháng vào khoảng 20000 / V, trong khi một máy hiện sóng và đồng hồ đo số hay đồng hồ 
6 
đo điện tử có thể có trở kháng vài megohm. Thiết bị đo điện áp có trở kháng cao hơn sẽ cho độ 
chính xác của phép đo cao hơn, hay có ảnh hưởng quá tải ít hơn. Trở kháng của các cơ cấu đo 
cuộn dây động tuỳ thuộc vào độ nhạy của đồng hồ, còn trở kháng của máy hiện sóng kiểu ống 
tia phụ thuộc vào trở kháng vào của bộ khuyếch đại dọc sử dụng trong máy hiện sóng. 
1.7 ẢNH HƢỞNG DO QUÁ TẢI 
Ảnh hưởng do quá tải có nghĩa là sự suy giảm về trị số của thông số ở mạch cần đo khi mắc 
thiết bị đo vào mạch. Thiết bị đo sẽ tiêu thụ công suất từ mạch cần đo và sẽ làm tải của mạch 
cần đo. Điện trở của đồng hồ đo dòng sẽ làm giảm dòng điện trong mạch cần đo. Tương tự, một 
voltmeter khi mắc song song với mạch có điện trở cao, thực hiện vai trò như một điện trở song 
song [shunt], nên sẽ làm giảm điện trở của mạch. Điều này tạo ra mức điện áp thấp trên tải đọc 
được trên đồng hồ đo. Do đó, đồng hồ sẽ chỉ thị mức điện áp thấp hơn so với điện áp thực, 
nghĩa là cần phải lấy mức điện áp cao hơn để có độ lệch đúng. Như vậy, ảnh hưởng do quá tải 
sẽ hạn chế độ nhạy và do đó cũng được gọi là giới hạn độ nhạy. Ảnh hưởng quá tải sẽ được 
biểu hiện ở đồng hồ đo điện áp [voltmeter] như sau. 
Cho điện trở tải là RL và nội trở của đồng hồ là RM. Cùng với một điện trở mắc nối tiếp với tải 
RL là RS (hình 1.1). Điện áp thực tế trên RL là VL khi không mắc đồng hồ đo vào mạch, và VM là 
điện áp trên tải khi có đồng hồ đo được tính theo phương trình (1.1) và (1.2) tương ứng. 
LS
L
L
RR
RE
V (1.1) 
)//(
)//(
MLS
ML
M
RRR
RRE
V (1.2) 
Ảnh hưởng quá tải tính theo phần trăm có thể tính bằng (VL - VM) x 100 / VL, như ở ví dụ 1.1 và 
1.2. 
Ví dụ 1.1: Với hai đồng hồ đo điện áp, một đồng hồ có độ nhạy là 20 000 /V, và đồng hồ còn 
lại có độ nhạy là 1000 /V, đo điện áp trên RL trong mạch ở hình 1.2, trên thang đo 10V của 
7 
đồng hồ. Tính sai số do quá tải cho cả hai đồng hồ. 
Trường hợp thứ nhất: k
3
200
300
200100
// ML RR 
Điện áp thực tế khi chưa có đồng hồ = 9,1V
11
100
110
10010
Điện áp đo được = 8,7V
23
200
3
200
10
3
200
10
, Vậy, sai số theo phần trăm là 4,4% 
Trường hợp thứ 2: Điện áp thực tế là 9,1V (như đã tính ở trên) k
11
100
110
10100
// ML RR 
Điện áp đo được = 4,8V
21
100
11
100
10
11
100
10
, Vậy, sai số theo phần trăm là 47,3% 
Ví dụ 1.1, là đối với nguồn điện áp hằng. Ví dụ 1.2, cho thấy ảnh hưởng khi nguồn cung cấp 
cho tải là được cung cấp từ một nguồn dòng hằng. 
Ví dụ 1.2: Một nguồn dòng điện không đổi sẽ cung cấp dòng điện là 1,5mA cho tải điện trở là 
100k . Tính điện áp đúng và điện áp gần đúng trên tải khi sử dụng đồng hồ đo có điện trở là 
1000 / V để đo điện áp trên thang đo 100V. Tính sai số do quá tải theo phần trăm. 
Điện áp đúng = 1,5mA x 100k = 150V 
Đ ...  ưu điểm là tầng IF cao 
hơn sẽ cho triệt tín hiệu ảnh cao hơn và tầng IF tần số thấp hơn sẽ cho độ chọn lọc tốt hơn. Nếu mạch 
dao động tinh thể, mạch lọc sóng mang và mạch khuyếch đại bị hỏng, thì các tín hiệu SSB sẽ mất. 
136 
5.4.9 MÁY THU FM 
Sơ đồ khối của máy thu FM như ở hình 5.39. 
Trong mạch có hàng loại các tầng IF dùng để tạo ra độ rộng băng tần yêu cầu (200kHz) để đảm bảo hệ 
số khuyếch đại thích hợp. Các tầng IF đều có bố trí điều hưởng. Mạch hạn chế cần phải có để loại bỏ 
các biến thiên điện áp. Bộ tách sóng điều tần sẽ cho tín hiệu ra âm tần. Mạch chặn sẽ giữ lại tín hiệu âm 
tần mà không có tín hiệu cao tần. Mạch hậu chỉnh sẽ thực hiện bù để cải thiện tỷ số tín hiệu trên nhiễu. 
5.4.10 CÁC SAI HỎNG THÔNG THƢỜNG TRONG CÁC MÁY THU 
Một số sai hỏng thông thường ở các máy thu quảng bá (thường gọi là các máy thu transistor) cho ở bảng 
5.4, như sau: 
Bảng 5.4: Một số sai hỏng ở các máy thu thanh quảng bá. 
Các dấu hiệu Các sai hỏng có thể xảy ra và cách khắc phục 
Thiết bị không hoạt động. Mất 
tín hiệu (không tạp âm và 
không có tín hiệu ra của 
chương trình). 
(i) Thiết bị mất điện áp nguồn cung cấp. Kiểm tra cầu chì. Thực hiện 
các phép đo nguội, đo nóng, và sửa chữa hư hỏng. (ii) Cuộn thứ cấp 
của loa có thể đứt. Thay loa. 
Có tạp âm nhưng không thu 
được chương trình phát ra. 
Antenna tốt. 
Tầng LO bị hỏng. Hãy sửa chữa tầng LO. Kiểm tra ghép nối giữa 
tầng LO và tầng trộn. 
Không thu được chương trình 
trên băng tần được chọn. 
Kết nối đất của tụ điều hưởng chính bị đứt, hoặc tụ điều hưởng bị 
ngắn mạch, hoặc đầu nối trung tâm của chuyển mạch chọn băng tần 
không thực hiện tiếp xúc. Xác định điểm hỏng bằng phép đo điện trở. 
Chương trình không thu được 
chỉ ở một băng tần cụ thể. 
Hỏng mạch điều hưởng liên quan trimmer có thể bị ngắn mạch. Đầu 
cực liên quan của chuyển mạch chuyển đổi băng tần không tiếp xúc. 
Xác định hư hỏng bằng phép đo thông mạch và sửa chữa hư hỏng. 
Khi tín hiệu vào có từ máy 
phát tín hiệu tín hiệu ra là 
bình thường, nhưng không thu 
được đài phát quảng bá. 
Đứt dây dẫn sóng antenna. Trong trường hợp này sẽ không có tạp 
âm. Đo - kiểm tra kết nối dây dẫn sóng [feeder]. 
Tiếng ù [hum] vượt quá ở các 
thu hoạt động bằng nguồn 
điện lưới. 
Gợn có thể được đưa đến các base của mạch khuyếch đại âm tần tạo 
ra tiếng ù. Kiểm tra các tụ lọc. 
Tiếng ù ở các máy thu hoạt 
động bằng nguồn pin. 
Mạch âm tần có thể bị trích dẫn tiếng ù từ đường dây điện lưới hay 
biến áp ở vị trí gần nào đó. Khắc phục lỗi bằng cách thay đổi vị trí 
máy thu để loại bỏ trích dẫn tiếng ù. 
Tiếng ù do tín hiệu điều chế. Nếu tín hiệu vào của tầng trộn trích dẫn tiếng ù thì tiếng ù sẽ điều chế 
tín hiệu RF. Sửa chữa bằng cách cách ly nguồn gây ù. 
137 
Tín hiệu ra yếu (tự dao động ở 
mạch khuyếch đại nào đó). 
Méo dạng tồn tại do hồi tiếp dương. Hãy kiểm tra có hở mạch ở các 
tụ giải ghép. Sửa chữa hư hỏng. 
Âm thanh lụp bụp (âm thanh 
tần số thấp trong khoảng từ 
16Hz đến 25Hz). 
(i) gây ra bởi việc giải ghép thiếu do các tín hiệu tần số thấp gây hồi 
tiếp dương ở mạch khuyếch đại. (ii) Tự dao động trong các tầng RF 
có thể tạo ra AGC cao. Làm ngưng RF hoặc IF. Chu kỳ của các tín 
hiệu lặp lại tự dao động. Kiểm tra nguồn gây lụp bụp bằng kỹ thuật 
cách ly, và sửa chữa hư hỏng. 
Méo phi tuyến hay méo hài. Mất điện áp AGC hay đứt mạch hồi tiếp âm. Các mạch làm việc 
trong tình trạng quá tải. Kiểm tra các mạch vòng kín bằng kỹ thuật 
cách ly xác định điểm hỏng và sửa chữa. 
Tín hiệu ra có nhưng yếu. (i) Cân chỉnh sai. Cân chỉnh các mạch điều hưởng và sửa chữa việc 
hiệu chỉnh sai. (ii) Tụ rẽ mạch emitter bị hở mạch. Kiểm tra tụ bằng 
cách thay thế. 
Quy trình các bước chẩn đoán hư hỏng có hệ thống trong máy thu radio được minh họa theo lưu đồ như 
ở hình 5.40. 
Trong các máy thu thông tin, lưu ý một số sai hỏng có thể có bổ sung dưới đây cùng với các phương 
pháp sửa chữa. 
1. Không thu được các tín hiệu điện báo, mặc dù thu được chương trình audio bình thường. Có thể 
hỏng BFO. Kiểm tra BFO và cách ghép tín hiệu BFO đến tầng IF. 
2. Mạch chặn bị khoá, không cắt ngay cả khi dò chương trình, làm mất tín hiệu ra. Kiểm tra mạch chặn 
hoặc mạch AGC. Xác định sai hỏng và sửa chữa sai hỏng. 
3. Mất tín hiệu tách sóng SSB mặc dù tách sóng đối với DSB là bình thường. Kiểm tra mạch tái tạo 
sóng mang và mạch giải điều chế cân bằng, và kiểm tra mạch so sánh. Xác định sai hỏng và sửa chữa. 
4. Độ nhạy kém (ở các máy thu đổi tần kép). Hệ số phẩm chất Q của mạch điều hưởng ở tầng IF thứ 
hai suy giảm, có thể do quá tải bất thường có ở tầng tách sóng. 
5. Hệ số nhiễu của máy thu kém. Mức tạp âm lớn. Có thể do hệ số khuyếch đại của tầng khuyếch đại 
RF bị suy giảm. Kiểm tra mạch điều chỉnh hệ số khuyếch đại. Transistor có thể bị hỏng. Đo thử 
transistor và thay thế nếu cần. 
138 
Trong các máy thu FM có thể có một số sai hỏng bổ sung sau. 
1. Độ trung thực cao bị suy giảm. Việc điều hưởng bị sai lệch cần phải điều chỉnh để cho độ rộng băng 
tần lớn theo yêu cầu. 
2. Méo nghiêm trọng do các âm cao được khuyếch đại quá nhiều. Hỏng mạch chỉnh giảm. 
3. Mất tách sóng. Một trong số các tụ đầu ra của bộ tách pha có thể bị hở mạch hay ngắn mạch. Tụ nối 
với cuộn sơ cấp và thứ cấp của biến áp đầu vào bị hở mạch. 
4. Thu được tạp âm điều chế biên độ. Tầng hạn chế hỏng. Các cấu kiện phân cực bị hở mạch hay bị 
ngắn mạch. 
5. Mạch chặn [squelch] bị khóa. Tín hiệu ra của chương trình phát thanh ngưng. Kiểm tra mạch 
squelch hoặc mức điện áp AGC. 
6. Hệ số tạp âm thấp. Kiểm tra hệ số khuyếch đại của mạch khuyếch đại cao tần. Thay thế transistor 
nếu cần. 
5.4.11 CÂN CHỈNH VÀ ĐỒNG CHỈNH MÁY THU ĐỔI TẦN 
Trong các tầng RF và IF cũng như dao động nội, có 
hàng loạt các mạch điều hưởng cần phải được cân 
chỉnh để thiết lập việc dò tìm đài phát đối với tần số 
được chọn nào đó giữ theo sự điều chỉnh ở các tụ 
xoay đúng với tần số cần tìm. Các mạch IF được điều 
chỉnh theo tần số trung gian cố định (455kHz đối với 
các máy thu quảng bá), các mạch RF điều chỉnh theo 
tần số tín hiệu và mạch LO điều chỉnh theo tần số 
bằng tần số tín hiệu + tần số IF. Việc duy trì độ chênh 
lệch giữa tần số LO và tần số tín hiệu bằng với IF đối 
với tất cả các thiết lập dò đài được gọi là đồng chỉnh 
[tracking]. Khái niệm đồng chỉnh như thể hiện ở hình 
5.41. 
Trình tự các bước cân chỉnh và đồng chỉnh máy thu 
thông tin và máy thu quảng bá như sau. 
1. Nối máy phát tín hiệu đến đầu vào của máy thu và 
mắc đồng hồ đo công suất âm tần vào đầu ra của máy thu. Giữ AGC ở trạng thái ngắt [off] và điều 
chỉnh âm lượng ở mức thuận lợi nhất. 
2. Cung cấp tín hiệu IF (30% độ điều chế bởi tín hiệu âm tần 400Hz) tại đầu vào của tầng trộn. 
3. Điều chỉnh tụ xoay [trimmer] IF cuối cùng để cho tín hiệu ra lớn nhất. Nếu cả hai phía thứ cấp và sơ 
cấp đều là các mạch điều hưởng, thì điều chỉnh phía thứ cấp trước và sau đó điều chỉnh phía sơ cấp. 
Tiếp tục về phía sau, điều chỉnh các trimmer trung tần (IFTs) lần lượt để cho mức tín hiệu ra lớn nhất. 
Nếu cần, giảm tín hiệu vào để giữ mức tín hiệu ở mức 50mW đối với các máy thu thông tin và 500mW 
đối với các máy thu quảng bá. Khi tất cả các trimmer trung tần (IFT) đã được điều chỉnh, thì hãy kiểm 
tra lại bắt đầu từ trimmer trung tần cuối cùng. 
4. Bây giờ cung cấp tín hiệu 1MHz (đã được điều chế ở mức 400Hz) giữa đầu antenna và điểm đất. 
Điều chỉnh máy thu ở băng sóng trung ở tần số 1MHz bằng cách điều chỉnh dò đài để có mức tín hiệu ra 
lớn nhất nhận được ở đồng hồ đo công suất âm tần. Điều chỉnh mức tín hiệu ra đến trị số chuẩn (50mW 
hoặc 500mW) bằng cách điều chỉnh mức tín hiệu ra của máy phát tín hiệu). 
5. Điều chỉnh các trimmer của các mạch điều hưởng của các bộ 
khuyếch đại RF dần dần, bắt đầu từ đầu vào của tầng trộn và tiếp tục 
về phía sau đến tầng antenna, để cho mức tín hiệu ra lớn nhất theo mức 
tín hiệu vào nhỏ nhất từ máy phát tín hiệu. Trong suốt quá trình điều 
chỉnh này, trimmer của mạch LO và tụ đồng chỉnh là giữ ở vị trí chính 
giữa. (tụ đồng chỉnh [padder] là một tụ lớn mắc nối tiếp giữa trimmer 
của mạch LO như ở mạch hình 5.42). 
6. Thiết lập tần số 1500kHz ở máy phát tín hiệu và điều chỉnh máy 
thu đến tần số đó. Không làm thay đổi việc điều chỉnh các mạch điều 
139 
hưởng của bộ khuyếch đại RF, để điều chỉnh mạch dao động nội. Tại phía tần số cao của băng sóng 
trung, tụ điều hưởng của bộ dao động nội sẽ gần với giá trị nhỏ nhất. Do vậy tụ đồng chỉnh sẽ không có 
tác dụng. Điều chỉnh trimmer để cho mức tín hiệu ra lớn nhất. 
7. Điều chỉnh máy phát tín hiệu để cho 600kHz (phía tần số thấp của băng sóng trung ở máy thu). Điều 
chỉnh máy thu. Ở mức tần số này, tụ điều hưởng của mạch LO sẽ có trị số lớn nhất. Lúc này tụ đồng 
chỉnh [padder] sẽ có tác dụng và trimmer sẽ không ảnh hưởng. Điều chỉnh tụ đồng chỉnh để cho tín hiệu 
ra lớn nhất. 
8. Lặp lại các bước 6 và 7 để điều chỉnh tinh hơn. 
Lúc này thiết bị đã được đồng chỉnh đúng theo ba tần số và vì vậy sai lệch đồng chỉnh là nhỏ nhất. 
5.4.12 ĐO CÁC THÔNG SỐ CỦA MÁY THU 
Các máy thu đổi tần sẽ được đánh giá bằng cách đo độ nhạy, độ chọn lọc, tỷ lệ triệt ảnh và tỷ số triệt 
trung tần. Trình tự đo các thông số trên như sau. 
a) Phép đo độ nhạy [sensitivity] 
- Độ nhạy thuần (đối với các máy thu AM) Thiết lập phép đo độ nhạy máy thu như ở hình 5.43. Ăng-
ten giả lập được sử dụng để tái tạo ăng-ten thực, để tính mức suy hao trong ăng-ten khi sử dụng máy 
thu. 
Máy phát tín hiệu thiết lập ở mức tần số thích hợp, và được điều chế tại tần số 400Hz (độ điều chế 
30%). Điều chỉnh máy thu để thu tín hiệu. Điều khiển âm lượng giữ ở mức lớn nhất và ngắt mạch AGC. 
Điều chỉnh mức tín hiệu ra của máy phát tín hiệu để có mức ra tiêu chuẩn (50mW không méo). Mức 
điện áp ra của máy phát tín hiệu sẽ cho giá trị đo độ nhạy thuần của máy thu. Đối với các máy thu 
quảng bá độ nhạy vào khoảng 30 V, và 2 V đối với các máy thu thông tin cấp cao. 
- Độ nhạy đối với tỷ số tín hiệu trên tạp âm là 20dB (cho các máy thu AM) Thay cho phép đo độ nhạy 
thuần, là phép đo độ nhạy theo tỷ số tín hiệu trên tạp âm ở mức 20dB. Mức tạp âm đọc trên đồng hồ 
mắc ở đầu ra khi không điều chế, và tiếp theo đặt tín hiệu đã được điều chế và các mức của nó tại đầu ra 
của máy tạo tín hiệu sẽ được điều chỉnh để có 20dB tăng lên trên mức ra tạp âm của máy thu. Đây là 
mức ra mới của máy phát tín hiệu sẽ cho độ nhạy đối với tỷ số tín hiệu trên tạp âm. Độ nhạy này là hữu 
ích hơn so với độ nhạy thuần trong các phép đo tín hiệu RF nhỏ nhất yêu cầu bởi máy thu thực hiện chỉ 
một chương trình tai người có thể nghe rõ mà không có nhiễu. 
- Độ nhạy tĩnh (cho các máy thu FM) Khi đưa tín hiệu chưa được điều chế đến máy thu FM thông qua 
một ăng-ten giả lập, thì tạp âm ở tín hiệu ra của máy thu sẽ được giảm xuống trong khi mức tín hiệu vào 
RF tăng lên. Độ nhạy tĩnh là được xác định theo mức tín hiệu vào RF sẽ suy giảm 20dB ở mức ra tạp 
âm của máy thu. Độ nhạy tĩnh được đo bằng cách giữ mức ra tạp âm tại mức 1V hay 0,1V nhờ điều 
chỉnh volume khi không có tín hiệu RF và tiếp theo đo độ nhạy tĩnh sau khi áp đặt tín hiệu RF chưa 
được điều chế, điều chỉnh mức RF cho đến khi mức ra tạp âm thấp hơn 20dB. 
- Độ nhạy SINAD (đối với các máy thu FM) Thuật ngữ SINAD có nghĩa là tín hiệu cộng tạp âm cộng 
độ méo. Trong các máy thu FM, việc thu hiệu quả sẽ triệt tạp âm khi tín hiệu mạnh hơn tạp âm 3dB. 
Tuy nhiên, méo dạng có trong tín hiệu không được khử. Do đó độ nhạy SINAD là hữu ích hơn, và sẽ 
được đo như sau. 
Tín hiệu ra của máy phát tín hiệu RF giữ ở mức 1mV. Công suất ra khi được đo bởi máy phân tích độ 
méo sẽ được duy trì tại giá trị định mức vào khoảng 5W bằng cách điều chỉnh âm lượng. Giảm công 
suất đến mức âm lượng 50% (tức vào khoảng 2,5W) bằng cách giảm tín hiệu ra của máy phát tín hiệu 
(không thay đổi điều chỉnh âm lượng). Tiếp theo, tần số âm tần cơ bản sẽ được lọc ở máy phân tích độ 
méo dạng và tạp âm còn lại cộng với độ méo dạng là được ghi nhận. Sau đó giảm tín hiệu ra của máy 
phát tín hiệu đến mức giảm 12dB ở giá trị tạp âm cộng với độ méo dạng. Mức ra của máy phát tín hiệu 
ở điều kiện đo sẽ cho độ nhạy SINAD 12dB. 
140 
b) Độ chọn lọc [Selectivity] là mức tín hiệu nhỏ nhất 
cần thiết để có mức tín hiệu ra chuẩn thể hiện tại tần 
số mà thiết bị đã được điều hưởng. Sau đó thay đổi tần 
số của tín hiệu từ tần số cộng hưởng trung tâm và tần 
số của tín hiệu ra của máy tạo tín hiệu sẽ được tăng 
dần giữ tín hiệu ra của máy thu như khi máy thu đã 
được đặt ở tần số trung tâm. Đặc tuyến thể hiện ở hình 
5.44, nhận được từ đặc tuyến độ rộng băng tần. 
c) Độ loại trừ tần số ảnh Độ nhạy được thể hiện đối 
với tần số yêu cầu và đối với tần số ảnh, khi giữ máy 
thu điều hưởng đến chỉ với tần số yêu cầu. Tín hiệu ra 
lớn hơn của máy tạo tín hiệu cần phải có đối với tần 
số ảnh. Tỷ số giữa hai tín hiệu ra của máy tạo tín hiệu 
đối với cùng tín hiệu ra ở máy thu sẽ cho độ loại trừ 
tần số ảnh, có thể tính theo dB. 
d) Tỷ số khử trung tần (IF) Máy thu sẽ được điều hưởng ở kênh yêu cầu từ máy tạo tín hiệu và ghi 
nhận mức chỉ thị của độ chọn lọc tuyệt đối. Tiếp theo điều chỉnh máy tạo tín hiệu đến tần số trung tần 
quy định mà không nhiễu loạn tần số máy thu. Tăng dần tín hiệu từ đầu ra của máy tạo tín hiệu để có tín 
hiệu ra chuẩn ở máy thu. Tỷ số của hai số chỉ thị của máy tạo tín hiệu phát ra sẽ cho tỷ số khử IF thường 
được biểu hiện theo dB. 
Tóm lại, tín hiệu băng gốc có thể được truyền với khoảng cách xa nhờ sóng mang tần số cao (RF) và 
ăng-ten bức xạ. Sóng mang được điều chế bởi tín hiệu băng gốc. Sự điều chế có thể là điều chế biên độ 
(DSB hay SSB) hoặc điều chế tần số. 
Ở phía thu, ăng-ten cảm ứng sóng điện-từ truyền trong không gian truyền tín hiệu đến máy thu radio sử 
dụng nguyên lý đổi tần để cải thiện độ nhạy. Tín hiệu điều chế RF sẽ được biến đổi thành tín hiệu tần số 
trung tần (IF) bằng quá trình đổi tần sử dụng tầng trộn tần và mạch điều hưởng IF. Tín hiệu trung tần sẽ 
được khuyếch đại và cung cấp đến mạch tách sóng để khôi phục tín hiệu băng gốc trước khi điều chế. 
Các kiểu tách sóng khác nhau sẽ được sử dụng cho các kiểu điều chế khác nhau (DSB, SSB, FM). Tín 
hiệu sau tách sóng sẽ được khuyếch đại hoặc biến đổi thành thông tin ban đầu. 
Bên cạnh các cấu kiện điện tử bị hở mạch, ngắn mạch hoặc rò, các sai hỏng thông thường khác có ở các 
hệ thống thông tin radio là các trimmer hay lõi bị sai lệch dẫn đến điều hưởng sai hay cân chỉnh sai. 
Thực hiện cân chỉnh máy thu nhờ máy tạo tín hiệu. 
Đo các thông số máy thu như độ nhạy, độ chọn lọc, tỷ số loại bỏ tần số ảnh và tỷ số loại bỏ tín hiệu 
trung tần (IF) cần phải có máy tạo tín hiệu sử dụng điều chế 30% ở tần số âm tần 400Hz đối với AM và 
tần số 22,5kHz đối với FM. 
141 
TÀI LIỆU THAM KHẢO 
[1] R G Gupta. Electronic Instruments and Systems, Tata McGraw-Hill Company Limited, 
2001. 
[2] Vũ Quý Điềm. Đo lường điện tử, KHKT, 2002. 
[3] Phạm Thượng Hàn (chủ biên). Kỹ thuật Đo lường các đại lượng vật lý. NXB Giáo dục,1997. 
[4] S K Singh. Industrial Instrumentation and Control. Tata McGraw-Hill Company Limited, 
2003. 
[5] Clyde F. Coombs. Jr. Electronic Instrument Handbook. McGraw-Hill, Inc. 1995. 
[6] Joseph J. Carr. Elements of Electronic Instrumentation and Measurement, Prentice Hall Inc, 1996.