5- мавзу. Ам сигналларни хосил килиш ва детектрлаш

Фазаси модуляцияланган сигналларни олиш (шакллантириш)

Фаза модуляцияси натижасида юқори частотали ташувчи фазаси модуляцияловчи кучланиш u_Ω(t) га пропорционал ўзгаради, яъни

, (6.45)

бунда k – модуляцияловчи кучланиш u_Ω(t) ни фаза ўзгариши билан боғловчи коэффициент. Модуляция натижасида бошланғич фаза , га ўзгаради.

Фаза ва частота модуляторлари бир-бирига боғлиқлигига қарамасдан, улар турлича шакллантириладилар. Агар ЧМ да модуляцияловчи кучланиш u_Ω(t) таъсирида унинг частотаси ўзгарса, ФМ да эса унинг частотаси ўзгармаслиги унинг фазаси u_Ω(t) га пропорционал ўзгариши керак. Шунинг учун ФМ модуляторнинг биринчи қисми генератор эмас, резонанс кучайтиргич бўлиши керак. Резонанс кучайтиргичнинг юкламаси – параллел LC контур ФМ да асосий ўринни эгаллайди. 6.14а-расмда ФМ соддалашган схемаси ва 6.14б-расмда параллел контур фаза-частота характеристикалари келтирилган. 6.14а-расмда X_б(t)-бошқарувчи реактив элемент. Реактив элемент сифатида варикапдан фойдаланиш мумкин. У ҳолда 6.14а-расмдаги схеманинг пунктир чизиқдан ўнг томон қисми 6.12б-расм ўнг томони билан алмаштириш мумкин. X_б(t)-умумий ҳолда бу параметрик элемент эквивалент сиғими ёки индуктивлиги модуляцияловчи кучланиш u_Ω(t) га мос ўзгаради деб ҳисоблаш мумкин.
ФМ модулятор ишлаш жараёнини фаза-частота характеристикалари ёрдамида кўриб чиқамиз. Агар контур ташувчи сигнал частотаси ω₀ га созланган бўлса, унинг қаршилиги актив бўлади ва у орқали ўтаётган ток биринчи гармоникаси I₁ унда U_k кучланиш, чиқиш кучланиши U_ч ни келтириб чиқаради. I₁ ток фазаси U_k кучланиш фазасига мос келади. Шунинг учун характеристика ω₀ нуқтадан ўтади (6.14б-расм). Агар u_Ω(t) таъсирида X_б(t) ўзгариб LC контур резонанс частотаси ω_р камайса, бу контур ташувчи частотаси ω₀ га тенг бўлмайди. Натижада характеристика чапга сурилади ва частотал ўқини ω_р1 частотада кесиб ўтади. Бу ток I₁ фазаси контурдаги кучланиш U_k фазасидан га кеч қолишига олиб келади. Параллел контур резонанс частотаси ω_р кўпайса U_k кучланиш ток I₁ дан фазага кеч қолади. Контур характеристикаси ўнг томонга сурилади, бўлади. Шундай қилиб, u_Ω(t) таъсирида X_б(t) – реактив қаршилиги ўзгаради, контур резонанс частотаси ω_р ташувчи частотаси ω₀ га нисбатан ўзгариб туради, натижада чиқиш кучланиши U_k фазаси I₁ ток фазасига нисбатан га ўзгариб туради.
Кучайтиргич чиқишидаги ток биринчи гармоникаси I₁ унинг киришидаги частотаси ω₀ бўлган кириш кучланиши U_k фазасига мос келади. Ташувчи кириш кучланиши u_ω(t) алоҳида генераторда шакллантирилиб кучайтириш қурилмасига берилади. Чиқиш кучланиши u_ч(t) фазаси кириш сигнали u_ω(t) фазасига нисбатан модуляцияловчи кучланиш u_Ω(t) га мос равишда ўзгариб боради.
ЧМ ва ФМ сигналлар спектри назарий жиҳатдан чексиз кенг. Аммо бу сигналлар учун унинг спектрал ташкил этувчилари қувватининг асосий қисми жойлашган кенглигини қуйидаги тақрибий ифодалар орқали аниқлаш мумкин.
ЧМ сигнал спектри кенглиги
. (6.34)
ФМ сигнал спектри кенглиги
. (6.35)

Агар ЧМ сигнал учун ва ФМ сигнал учун эканлигини эътиборга олсак, ЧМ сигнал спектр кенглиги ∆ω_сп.чм модуляция частотаси ўзгарса ҳам ўзгаришсиз қолади, ФМ сигнал спектри эса модуляция частотасига пропорционал ўзгаради.

ФМ сигналдан узлуксиз сигналларни узатишда фойдаланилмайди, чунки ажратилган частоталар диапазонидан фойдаланиш самарадорлиги жуда паст бўлади. ФМ сигналлардан ўзгармас тезликда дискрет ҳабарларни узатишда фойдаланилади, яъни фазаси манипуляцияланган сигнал шаклида фойдаланилади.
ЧМ сигналлардан УҚТ диапазонида радиоэшиттиришда ва бошқа тур алоқа тизимларида кенг фойдаланилади

6.14-расм. а) фаза модулятори соддалашган электр схемаси, б) ФМ сигнални олишга оид чизма.

Сигналнинг фазаси ва частотаси ўзаро боғлиқлиги учун ФМ сигнални частота модулятори ёрдамида ва ЧМ сигнални фаза модулятори ёрдамида олиш мумкин.

Назорат саволлари

1. 
   Модуляция нима?
   
2. 
   Юқори частотали гармоник шаклдаги ташувчининг асосий параметрларини кўрсатинг. Ушбу ташувчи ёрдамида модуляциянинг қайси оддий турларини амалга ошириш мумкин?
   
3. 
   Модуляция чуқурлиги нима ва унинг қиймати қандай оралиқда ўзгаради?
   
4. 
   Бир тон Ω билан модуляцияланган АМ сигналнинг нечта спектрал ташкил этувчиси бўлади ва унинг спектри кенглиги нимага тенг?
   
5. 
   Мураккаб модуляцияловчи хабар билан модуляцияланган АМ сигнал спектрал кенглиги нимага тенг?
   
6. 
   Бир тактли диодли модуляторда (агар i=a₁U+a₂U² бўлса) модуляция характеристика кўриниш қандай бўлади?
   
7. 
   Агар НЭ ВАХси i=a₀+a₁U+a₃U³+a₄U⁴ полином билан аппроксимацияланган бўлса, унинг ёрдамида амплитудаси модуляцияланган сигнал олиш мумкинми?
   
8. 
   Агар НЭ ВАХси i=a₁U+a₂U²+a₃U³ полином билан аппроксимацияланган бўлса, модуляция қонуни нима учун бузилади?
   
9. 
   Қандай модулятор базавий модулятор деб аталади?
   
10. 
    Қандай модулятор коллектор модулятори деб аталади?
    
11. 
    Статик модуляцион характеристика нима ва у орқали нималарни аниқлаш мумкин?