1

BÀI GIẢNG THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI
Mục lục
CHƯƠNG 1: THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI ÂM THANH 1
1.1. MỘT SỐ KHÁI NIỆM CƠ BẢN. 3
1.2. TIẾNG NÓI 5
1.3. SƠ ĐỒ KHỐI THIẾT BỊ NHẬN DẠNG TIẾNG NÓI 6
1.4. NGUYÊN LÝ BIẾN ĐỔI THUẬN NGHỊCH ÂM THANH – TÍN HIỆU ĐIỆN 7
1.5. MICRO VÀ LOA ĐIỆN ĐỘNG 9
1.6 MICRO VÀ LOA ĐIỆN TỪ 12
1.7. MICRO VÀ LOA TĨNH ĐIỆN 15
CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI SỐ LIỆU 17
2.1 THIẾT BỊ XUẤT SỐ LIỆU 17
2.2. THIẾT BỊ NHẬP SỐ LIỆU 23
2.2.1. Bàn phím 23
2.2.2. Các thiết bị nhập số liệu khác. 24
2.3. THIẾT BỊ GHÉP NỐI TRUYỀN DỮ LIỆU  MODEM 25
2.3.1. Giới thiệu 25
2.3.2 Giao thức và chuẩn điều chế 26
2.3.3. Chế độ hoạt động 31
2.3.4. Tập lệnh 32
2.3.5. VẤN ĐỀ TÍN HIỆU VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐIỀU CHẾ TRONG MODEM. 34
2.3.6. Một số hệ thống modem 36
CHƯƠNG 3. THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI VIỄN THÔNG 38
3.1. Máy Fax. 38
3.1.2. Nguyên lý cơ bản thông tin truyền ảnh tĩnh (Fax) 42
3.1.3Sơ đồ khối và chức năng các khối trong máy fax 42
2

3.1.4. Mô hình cơ điện của máy Fax 44

3.1.5. Hệ thống quang điện trong máy Fax 45
3.1.6. Một số vật mang ảnh 47
3.2 Máy điện báo truyền chữ. 48
3.2.2. Sơ đồ khối thông báo giữa 2 trạm 48
3.2.3. Các loại mã 50
3.2.4. Mạng Gentex 51
3.3. Điện thoại cố định 57
3.3.4 Mạch thu chuông 62
3.3.5. Mạch thu phát thoại 66
3.3.6. Mạch phát tín hiệu chọn số 73
3.4. Máy điện thoại vô tuyến - kéo dài 80
3.4.2. Cơ sở thông tin vô tuyến 81
3.5 .Điện thoại di động 87
3.5.1. Khối nguồn: 88
3.5.2Khối điều khiển 92
3.5.3.Khối thu phát 95
3.5.5. Màn hình tinh thể lỏng LCD 102
Chương 4. Thiết bị đầu cuối quang 106
4.1. Tổng quan về mạng FTTH 106
4.2. Các thành phần thiết bị trong mô hình FTTH 106
4.2.1 Bộ chuyển đổi quang – điện: 106
4.2. Router. 111
4.2.2. Giới thiệu Router Cisco 111
4.3 Modem Quang HTSV P5V1 118
4.4 Giá phối quang – ODF 119


3



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.
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:
00
2
lg34.3log
f

f
f
f
n
nn


Trong đó f
n
là tần số đo
4

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.

 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
5

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
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.
6

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.

Hình 1.1 Sơ đồ khối thiết bị nhận dạng tiếng nói
Quá trình nhận dạng tiếng nói được chia làm hai giai đoạn:
7


+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.
 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.

8

1.4.2. Các tham số kỹ thuật của micro và loa
a. Micro
 Độ nhạy hướng trục:
0
0
P
U
ra



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




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



Trong đó P
0
là thanh áp do lao tạo ra tại 1 điểm trên trục âm
P là công suất đưa vào loa.
 Hiệu suất loa:
P
P
a


với P
a
là công suất âm bức xạ.
 Đặc tính tần số là các quan hệ
   

,
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.
9

 Đặc tính hướng
 
0
P
P
H




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
 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).



Hình 1.2 Mô hình hệ điện động.
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.
+ Màng micro được gắn với cuộn dây, bên ngoài có màng vải thấm
nước, lưới bảo vệ tránh va đập.
10


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.
11


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 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).

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:


M
mC
1
0


mx

x
eSS
1

c
f
m
c

4

12

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.
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.
13

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
xa
R
M
0




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
mH /10.4

7
0




Từ thông do nam châm tạo ra:
M
R




θ là sức từ động của nam châm vĩnh cửu.
trong cuộn dây sẽ xuất hiện sức điện động cảm ứng:
 
v
xa
SW
dt
d
WE
2
0





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:
 Nam châm vĩnh cửu.
 Cuộn dây.
 Màng loa.
 Các miếng sắt non.
Vẽ hình:
14


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.
15


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:
tj
m
exx



Tương ứng, điện dung tụ điện bao gồm thành phần biến thiên:
xa
S
C


0


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.
16


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.

17

CHƯƠNG 2: THIẾT BỊ ĐẦU CUỐI SỐ LIỆU
2.1 THIẾT BỊ XUẤT SỐ LIỆU
Máy tính nhận thông tin, xử lý và phải xuất thông tin. Như vậy nơi để nhận dữ liệu

xuất ra sau khi xử lý gọi là bộ phận xuất hay thiết bị xuất. Hiện nay người ta thường
dùng hai thiết bị xuất chủ yếu là màn hình và máy in.
2.1.1. Màn hình.
Màn hình máy tính (tạm dịch từ Video Monitor) hay thiết bị đầu cuối hiển thị hình
ảnh (video display terminal - VDT) sẽ cho ta thấy những ký tự mà ta gõ trên bàn phím
hoăc các thông điệp từ máy tính. Những thế hệ màn hình mới có thể thể hiện chi tiết
các hình ảnh cũng như chữ, số và các ký hiệu với đủ loại màu sắc khác nhau, thường
gọi là màn hình màu, tên gọi như vậy để phân biệt loại màn hình đơn sắc dùng cho các
hệ máy cũ (loại máy XT).
Màn hình có hai loại chính là : màn hình kiểu thiết kế giống như tivi dùng các bóng
đèn tia điện tử cathode CRT (cathode ray cathode) và màn hình tinh thể lỏng LCD
(liquid crystal display).
Màn hình được nối kết với máy tính thông qua bộ điều hợp hiển thị - video adapter
hay display adapter. Nó còn có tên gọi là cạc màn hình - display card, video card. Bộ
điều hợp hiển thị là một bảng mạch điện tử được cắm trong máy tính ở khe cắm mở
rộng. Hình ảnh là thông tin được lưu ở bộ nhớ màn hình  VRAM. Khả năng của bộ
điều hợp hiển thị sẽ quyết định tốc độ làm tươi hình ảnh, tốc độ hiện hình, độ phân
giải, mức độ màu có thể hiển thị. Bộ điều hợp hiển thị được phân loại theo độ rộng bus
dữ liệu của nó.
Kích thước của màn hình cũng gần như một cái tivi. Thông số dùng để phân loại
màn hình máy tính và tivi được quy định giống nhau  là độ dài đo được của đường
chéo màn hiển thị. Một máy tính để bàn thông thường có màn hình thừ 14 đến 15 inch.
Hình ảnh hiện trên màn hiển thị là sự kết hợp của nhiều chấm nhỏ  gọi là điểm ảnh -
pixel. Ðộ phân giải của màn hiển thị thông thường là 72 điểm trong một inch cho mỗi
chiều ngang và dọc. (Ðơn vị tính độ phân giải viết tắt là dpi  điểm trong một inch :
dots per inch) Ðộ phân giải càng cao, các điểm ảnh càng sít lại với nhau, hình ảnh
càng mịn hơn và đẹp hơn.
Còn một cách nói khác về kích thước màn hình, thay vì nói về độ dài đường chéo
thực sự của màn hiển thị, người ta nói về mức độ phân giải có thể của màn hiển thị.
18


Nếu nói màn hình 800x600 tức là chiều ngang gồm 600 điểm, chiều dọc gồm 600
điểm.
2.1.1.1. Màn hình ống tia điện tử
Màn hình CRT (Cathode Ray Tube) được cấu tạo từ một ống phóng điện tử và cụm
màn hình bằng thuỷ tinh. Toàn bộ phần bên trong được hút chân không để đảm bảo
rằng không có không khí thông thường.
• Cấu tạo: Đèn tia âm cực CRT (cathode ray tube):
Có 3 súng điện tử quét tương ứng 3 màu đỏ, xanh lá, xanh dương
Vertical deflection plate: phiến lệch dọc
Horizontal deflection plate: phiến lệch ngang
Grid: cực lưới để tạo ra mẫu quét gồm nhiều điểm trên màn hình

. Nguyên lý hiển thị ảnh.
Màn hình CRT sử dụng phần màn huỳnh quang dùng để hiển thị các điểm ảnh, để các
điểm ảnh phát sáng theo đúng màu sắc cần hiển thị cần các tia điện tử tác động vào
chúng để tạo ra sự phát xạ ánh sáng. Ống phóng CRT sẽ tạo ra các tia điện tử đập vào
màn huỳnh quang để hiển thị các điểm ảnh theo mong muốn.
Để tìm hiểu nguyên lý hiển thị hình ảnh của các màn hình CRT, ta hãy xem nguyên lý
để hiển thị hình ảnh của một màn hình đơn sắc (đen trắng), các nguyên lý màn hình
CRT màu đều dựa trên nền tảng này.
19

Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình đen-trắng
Ở các màn hình CRT cổ điển: Toàn bộ lớp huỳnh quang trên bề mặt chỉ hiển thị phát
xạ một màu duy nhất với các mức thang xám khác nhau để tạo ra các điểm ảnh đen
trắng. Một điểm ảnh được phân thành các cường độ sáng khác nhau sẽ được điều
khiển bằng chùm tia điện tử có cường độ khác nhau.
Chùm tia điện tử được xuất phát từ một ống phát của đèn hình. Tại đây có một dây tóc
(kiểu giống dây tóc bóng đèn sợi đốt) được nung nóng, các điện tử tự do trong kim loại

của sợi dây tóc nhảy khỏi bề mặt và bị hút vào điện trường tạo ra trong ống CRT. Để
tạo ra một tia điện tử, ống CRT có các cuộn lái tia theo hai phương (ngang và đứng)
điều khiển tia này đến các vị trí trên màn huỳnh quang.
Để đảm bảo các tia điện tử thu hẹp thành dạng điểm theo kích thước điểm ảnh thiết
lập, ống CRT có các thấu kính điện từ (hoàn toàn khác biệt với thấu kính quang học)
bằng các cuộn dây để hội tụ chùm tia.
Tia điện tử được quét lên bề mặt lớp huỳnh quang theo từng hàng, lần lượt từ trên
xuống dưới, từ trái qua phải một cách rất nhanh để tạo ra các khung hình tĩnh, nhiều
khung hình tĩnh như vậy thay đổi sẽ tạo ra hình ảnh chuyển động.
Cường độ các tia này thay đổi theo điểm ảnh cần hiển thị trên màn hình, với các điểm
ảnh màu đen các tia này có cường độ thấp nhất (hoặc không có), với các điểm ảnh
trắng thì tia này lớn đến giới hạn, với các thang màu xám thì tuỳ theo mức độ sáng mà
tia có cường độ khác nhau.
Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu
Nguyên lý hiển thị hình ảnh của màn hình màu loại CRT giống với màn hình đen trắng
đã trình bày ở trên. Các màu sắc được hiển thị theo nguyên tắc phối màu phát xạ. Mỗi
màu được xác định ghép bởi 3 màu cơ bản. Từ ba màu này mà máy in trước đây chỉ
gồm ba hộp màu cơ bản trên, để in màu đen thì các máy in này in cả ba màu với cường
độ cao để pha trộn sao cho ra màu đen (chứ không phải là màu trắng như trong hình
này)
Như vậy, có thể thấy ở màn hình CRT, mỗi hình ảnh được hiển thị không tức thời, mà
từ phía trên xuống phía dưới. Nếu dùng máy ảnh chụp ảnh màn hình CRT với tốc độ
nhanh sẽ nhận thấy các hình ảnh xuất hiện theo từng khối ngang màn hình. Đây chính
là nguyên nhân có sự cảm nhận về rung hình. Đối với màn hình tinh thể lỏng, các hình
ảnh tĩnh được hiển thị gần như tức thời nên không có cảm giác này (do đó ở tần số làm
tươi 60 Hz vẫn không có cảm giác rung hình).
20

 Ưu nhược điểm:
- Ưu điểm: Thể hiện màu sắc rất trung thực, tốc độ đáp ứng cao, độ phân giải

có thể đạt được cao. Phù hợp với games thủ và các nhà thiết kế, xử lý đồ hoạ
- Nhược điểm: Chiếm nhiều diện tích, tiêu tốn điện năng hơn các loại màn
hình khác, thường gây ảnh hưởng sức khoẻ nhiều hơn với các loại màn hình
khác.

2.1.1.1. Màn hình tinh thể lỏng.
Màn hình tinh thể lỏng (liquid crystal display, LCD) là loại thiết bị hiển thị cấu tạo bởi
các tế bào (các điểm ảnh) chứa tinh thể lỏng có khả năng thay đổi tính phân cực của
ánh sáng và do đó thay đổi cường độ ánh sáng truyền qua khi kết hợp với các kính lọc
phân cực.
• Màn hình tinh thể lỏng được cấu tạo bởi các lớp xếp chồng lên nhau. Lớp dưới
cùng là đèn nền, có tác dụng cung cấp ánh sáng nền (ánh sáng trắng). Đèn nền
dùng trong các màn hình thông thường, có độ sáng dưới 1000cd/m2 thường là
đèn huỳnh quang. Đối với các màn hình công cộng, đặt ngoài trời, cần độ sáng
cao thì có thể sử dụng đèn nền xenon.
Hoạt động dựa trên nguyên tắc ánh sáng nền (Back Light). Bao gồm một lớp
chất lỏng nằm giữa 2 lớp kiếng phân cực ánh sáng.
• Bình thường, khi không có điện áp, các tinh thể này được xếp thẳng hàng giữa
hai lớp cho phép ánh sáng truyền qua theo hình xoắn ốc.
• Hai bộ lọc phân cực, 2 bộ lọc màu và 2 bộ cân chỉnh sẽ xác định cường độ ánh
sáng đi qua và màu nào được tạo ra trên một pixel.
• Khi có điện áp cấp vào, lớp canh chỉnh sẽ tạo một vùng điện tích, canh chỉnh
lại các tinh thể lỏng đó. Nó không cho phép ánh sáng đi qua để hiện thị lên hình
ảnh tại vị trí điểm ảnh đó.
• Các điểm ảnh trong màn hình LCD là một transistor cực nhỏ ở 1 trong 2 chế
độ: cho phép ánh sáng đi qua hoặc không.
• Điểm ảnh bao gồm 3 yếu tố màu: đỏ, xanh lá, xanh dương.
Cấu tạo Màn hình LCD màu gồm có:
Màn phát sáng nền + Màn phân cực ngang + Lưới điện cực ngang trong suốt có rãnh
21


ngang + Tinh thể lỏng + Lưới điện cực dọc trong suốt có rãnh dọc + Lớp lọc màu +
Màn phân cực dọc + Màn hiện sáng.
Giữa 2 lớp điện cưc dọc và ngang các phần tử tinh thể lỏng có khuynh hướng tự sắp
xếp bằng cách từ từ xoay 1 góc 90 độ
• Nguyên lý tạo ảnh: Các điện cực ngang (X) và dọc (Y) sắp xếp thành hàng và
dãy, mỗi điểm giao nhau có một Transistor trường, chân S đấu vào điện cực Y,
chân G đấu vào điện cực X , khi Transistor dẫn thì chân D sẽ có điện áp bằng
điện cực Y tạo ra một điện áp chênh lệch với đế trên của LCD Mỗi Transistor
sẽ điều khiển một điểm mầu , các tín hiệu ngắt mở được đưa đến điện cực X, tín
hiệu Video được đưa đến điện cực Y, điện áp chênh lệch giữa điện cực X và Y
sẽ làm Transistor dẫn tạo ra một điểm mầu có cường độ sáng nhất định .

Hình 8. Cấu tạo nguyên lý của LCD màu
 Sơ đồ khối của màn hình LCD:
22


• POWER (Khối nguồn)
Khối nguồn của màn hình Monitor LCD có chức năng cung cấp các điện áp
DC ổn định cho cácc bộ phận của máy, bao gồm:
- Điện áp 12V cung cấp cho khối cao áp
- Điện áp 5V cung cấp cho Vi xử lý và các IC nhớ
- Điện áp 3,3V cung cấp cho mạch xử lý tín hiệu Video
Khối nguồn có thể được tích hợp trong máy cũng có thể được thiết kế ở
dạng Adapter bên ngoài rồi đưa vào máy điện áp 12V hoặc 19V DC.
• MCU (Micro Control Unit – Khối vi xử lý)
Khối vi xử lý có chức năng điều khiển các hoạt động chung của máy, bao gồm
các điều khiển:
- Điều khiển tắt mở nguồn

- Điều khiển tắt mở khối cao áp
- Điều khiển thay đổi độ sáng, độ tương phản
- Xử lý các lệnh từ phím bấm
- Xử lý tín hiệu hiển thị OSD
- Tích hợp mạch xử lý xung đồng bộ
 INVERTER (Bộ đổi điện – Khối cao áp)
Có chức năng cung cấp điện áp cao cho các đèn huỳnh quang Katot lạnh để chiếu
sáng màn hình
23

Thực hiện tắt mở ánh sáng trên màn hình
Thực hiện thay đổi độ sáng trên màn hình
 ADC (Mạch Analog Digital Converter)
Mạch này có chức năng đổi các tín hiệu hình ảnh R, G , B từ dạng tương tự sang
tín hiệu số rồi cung cấp cho mạch Scaling
 SCALING (Xử lý tín hiệu Video, chia tỷ lệ khung hình)
Đây là mạch xử lý tín hiệu chính của máy, mạch này sẽ phân tích tín hiệu
video thành các giá trị điện áp để đưa lên điều khiển các điểm ảnh trên
màn hình, đồng thời nó cũng tạo ra tín hiệu Pixel Clock – đây là tín
hiệu quét qua các điểm ảnh
 LVDS (Low Voltage Differential Signal)
Đây là mạch xử lý tín hiệu vi phân điện áp thấp, mạch thực hiện đổi tín
hiệu ảnh số thành điện áp đưa lên điều khiển các điểm ảnh trên màn
hình, tạo tín hiệu quét ngang và quét dọc trên màn hình, mạch này
thường gắn liền với đèn hình.
 LCD PANEL (Màn hình tinh thể lỏng)
Đây là toàn bộ phần hiển thị LCD và các lớp tạo ánh sáng nền của đèn hình
Phần hiển thị LCD sẽ tái tạo lại ánh sáng cho các điểm ảnh, sau đó sắp
xếp chúng lại theo chật tự ban đầu để tái tạo hình ảnh ban đầu.
Phần tạo ánh sáng nền sẽ tạo ra ánh sáng để chiếu sáng lớp hiển thị

Ưu điểm của loại màn hình này là mỏng, nhẹ, phẳng, không chiếm diện tích
trên bàn làm việc, tiết kiệm điện năng và được cho là ít ảnh hưởng đến
sức khỏe như công nghệ bóng đèn hình. Tuy nhiên, LCD có độ tương phản thấp hơn
CRT.
2.2. THIẾT BỊ NHẬP SỐ LIỆU
2.2.1. Bàn phím
Bàn phím là thiết bị nhập thông tin vào cho máy tính xử lý, thông tin từ bàn phím là
các ký tự, số và các lệnh điều khiển.
 Cấu tạo của bàn phím:
Mỗi phím bấm trên bàn phím tương ứng với một công tắc đấu có một địa chỉ hàng và
cột duy nhất, người ta lập trình cho các phím này để tạo ra các mã nhị phân 11 bít gửi
về máy tính khi phím được nhấn. Trong dữ liệu 11 bit gửi về có 8 bít mang thông tin
nhị phân (gọi là mã quét bàn phím ) và 3 bit mang thông tin điều khiển . 8 bít mang
24

thông tin nhị phân đó được quy ước theo tiêu chuẩn quốc tế để thống nhất cho các nhà
sản xuất bàn phím .

 Nguyên lý hoạt động:
Bảng sau là thí dụ khi ta nhấn một số phím, bàn phím sẽ gữi mã quét ở dạng nhị
phân về máy tính như sau :
Tên phím Mã quét nhị phân Mã ASCII tương ứng
A 0001 1110 0100 0001
S 0001 1111 0101 0011
D 0010 0000 0100 0100
F 0010 0001 0100 0110
G 0010 0010 0100 0111
Mã quét bàn phím được nạp vào bộ nhớ đệm trên RAM sau đó hệ điều hành sẽ
dịch các mã nhị phân thành ký tự theo bảng mã ASCII
Khi bấm phím A => bàn phím gửi mã nhị phân cho bộ nhớ đệm sau đó hệ điều

hành sẽ đối sang mã ASC II và hiển thị ký tự trên màn hình.
2.2.2. Các thiết bị nhập số liệu khác.
Bàn phím là thiết bị nhập số liệu phục vụ máy tính điển hình. Ngoài rat a đã
dùng rất nhiều thiết bị đầu cuối nhậo số liệu khác.
a. Bộ quét đọc số liệu in (scanner).
b. Con chuột.
c. Bảng vẽ.
25

2.3. THIẾT BỊ GHÉP NỐI TRUYỀN DỮ LIỆU - MODEM
2.3.1. Giới thiệu
2.3.1.1 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.
2.3.1.2. 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.