Để truyền trên đường dây điện thoại các tín hiệu số được dùng để điều chế sóng mang âm tần hình sin, tần số từ 300 Hz đến 3000 Hz
- Modem phát điều chế sóng mang âm tần với tín hiệu TxD [Transmit Data] và modem thu giải điều chế sóng mang để phục hồi tín hiệu RxD [Receive Data]
- Modem là một thiết bị truyền tin [DCE] được dùng như một bộ giao tiếp giữa các DTE [cụ thể là các USART hay UART] với mạng điện thoại.
- Trong trường hợp truyền đồng bộ, ngoài việc phục hồi tín hiệu RxD, modem còn phải khôi phục được thông tin về thời gian bit để tạo sự đồng bộ.
- Thông thường modem là một khối riêng rẽ và được nối với máy tính hay thiết bị đầu cuối DTE bằng cách sử dụng chuẩn giao tiếp RS-232 của EIA. Cũng có một số máy tính và DTE chuyên dụng đã đặt bên trong chúng những modem bao gồm cả bộ phận quay số tự động mà không cần giao tiếp EIA [H 7.2]
[H 7.2] - Trong modem tín hiệu dải nền dạng số có thể được dùng để điều chế biên độ, tần số hoặc pha của một sóng mang âm tần. Tùy thuộc vào vận tốc tín hiệu của kênh truyền, ba dạng điều chế này là ASK, FSK và PSK
- Các đường truyền cho vận tốc thấp tới trung bình [vài trăm đến 1800 bps] sử dụng FSK và truyền bất đồng bộ.
- PSK đa pha và giao thức đồng bộ được dùng để truyền với vận tốc cao hơn từ 2400 bps đến 4800 bps.
- ASK thường được dùng để truyền với vận tốc rất thấp V2] là :
i =
\= C[V1 - V2].fs
Biểu thức cho thấy mạch trên tương đương với một điện trở R xác định bởi :
R = 1 Cf s size 12{R= { {1} over { ital "Cf" rSub { size 8{s} } } } } {}
fs được gọi là tần số khóa [switching frequency], phải rất lớn hơn tần số của tín hiệu lọc.
Trong mạch trên V1 và V2 là các nguồn hiệu thế có giá trị không bị ảnh hưởng do sự chuyển khóa K.
So sánh với một mạch lọc hạ thông đơn giản dùng RC [H 7.31a], băng thông của một mạch lọc dùng tụ khóa [H 7.31b] cho bởi :
ω − 3 dB = 1 R 1 C 2 = f s C 1 C 2 size 12{ω - 3 ital "dB"= { {1} over {R rSub { size 8{1} } C rSub { size 8{2} } } } =f rSub { size 8{s} } { {C rSub { size 8{1} } } over {C rSub { size 8{2} } } } } {}
Biểu thức cho thấy tần số ngắt ở 3 dB được xác định một cách chính xác bởi tần số fs
[a] [b]
[H 7.29]
Mạch lọc cơ bản dùng tụ khóa là mạch tích phân [H 7.30]: {}
v O = f s = C 1 C 2 ∫ v i dt size 12{v rSub { size 8{O} } =f rSub { size 8{s} } = { {C rSub { size 8{1} } } over {C rSub { size 8{2} } } } Int {v rSub { size 8{i} } ital "dt"} } {}
[H 7.30]
Nhắc lại, hiệu thế ra của mạch lọc dùng tụ khóa chỉ tùy thuộc vào fs và tỉ số các điện dung, nếu fs được xác định một cách chính xác, thì tính chất của mạch lọc chỉ tùy thuộc tỉ số các điện dung.
Các giá trị tần số cắt fc, hệ số phẩm Q và độ lợi của mạch lọc có thể xác định đuợc đến độ chính xác 0,1 %. Bảng 7.4 cho một số giá trị mẫu
Bảng 7.4 Khả năng của mạch lọc dùng tụ khóa
Thông số Giá trị Tần số khóa [đồng hồ] fsTần số ngắt của mạch lọc fHệ số phẩm Q tối đaĐộ lợi của băng thôngĐộ chính xácNhiễuSố mạch trong một ICĐộ ổn định nhiệtBiên độ tín hiệu raCấp nguồn 1 - 500 kHzfs/1000 - fs/475[-30] - [+ 30] dB0,2 %-100 dB V/805 ppm/°C2V đỉnh-đỉnh2-15V
[H 7.31] cho các mẫu mạch lọc dùng tụ khóa : [a] là mạch lọc hạ thông, [b] là mạch lọc thượng thông, [c] là mạch lọc dải thông và [d] là mạch lọc dải loại.