Chastota modulyasiyasi

4. 
   ma’ruza mavzusi: CHASTOTA MODULYASIYASI Reja:
   

1. 
   Chastota modulyasiyasi (ChM).
   
2. 
   ChM signallarni xosil qilish.
   
3. 
   Varikapli chastota modulyatori.
   
4. 
   ChM signallarni detektorlash.
   

1. Chastotasi modulyatsiyalangan signallarni hosil qilish

Chastota modulyatsiya natijasida yuqori chastotali tashuvchi

𝑢_𝑡⁽𝑡⁾ = 𝑈₀ cos(𝜔₀𝑡 + 𝜑₀) (6.1)
ning oniy chastotasi o‘zgarishi kerak, bu o‘zgarish modulyatsiyalovchi signal
𝑢_𝑚⁽𝑡⁾ = 𝑈_𝑚 cos Ωt (6.2)
amplitudasiga proporsional bo‘lishi kerak, ya’ni
𝜔⁽𝑡⁾ = 𝜔₀ + ∆𝜔⁽𝑡⁾ = 𝜔₀𝑘𝑢_𝑚⁽𝑡⁾. (6.3) Chastota modulyatori ikki qismdan iborat bo‘lishi kerak: birinchisi, ω₀ chastotali tebranishlar generatori va ikkinchisi, generatsiyalanayotgan tebranish chastotasini modulyatsiya signali orqali boshqaruvchi qism. Generator qurilmasi bilan qo‘llanmaning oxirgi qismida tanishamiz. Hozircha generatorda uning tebranish chastotasini aniqlovchi rezonans LC parallel konturi bor deb
hisoblaymiz. LC kontur rezonans chastotasi 𝜔₀ quyidagiga teng

𝜔₀

₌ 1
√^𝐿𝐶

. (6.4)

Demak, biz parallel kontur induktivligi L yoki sig‘imi C ni o‘zgartirib, uning rezonans chastotasi 𝜔₀ ni o‘zgartirishimiz mumkin. Natijada generator chastotasi o‘zgaradi. Kontur parametrlarini turli usullar bilan o‘zgartirish mumkin, hamma holda ham boshqaruvchi element 𝑋_𝑏(𝑡) reaktiv element bo‘lib, u L yoki C ga ta’sir etishi kerak.

6.1a-rasmda chastota modulyatori soddalashgan sxemasi va 6.1b-rasmda boshqaruvchi elementi 𝑋_𝑏(𝑡) sifatida varikapdan foydalanilgan chastota modulyatori sxemasi keltirilgan. 𝑋_𝑏(𝑡) modulyatsiyalovchi kuchlanish 𝑢_𝑚⁽𝑡⁾ orqali boshqariladi. Varikap p-n o‘tishi sig‘imini unga qo‘yilgan kuchlanishga bog‘liqlik xarakteristikasi C=F(U) 4.26-rasmda keltirilgan.
6.1-rasmda punktir chiziqdan chap tomoni 𝜔₀ chastotali tebranishlar generatori bo‘lib, unga varikap VD ajratuvchi kondensator C_a orqali ulangan. Varikapning ekvivalent qarshiligi har bir onda, uning doimiy qismi С₀ va o‘zgaruvchan qismi ∆С(t) dan iborat, ya’ni
𝐶_𝑑⁽𝑡⁾ = 𝐶₀ + ∆𝐶⁽𝑡⁾. (6.5)
C_а
V


^{Cа Ldr} ТR


VT
^s z М
_i VD
C
^Cbl1
L
- <sub>+
- +</sub> Е_v
^Еs ^Cbl2 +
Е_м
-
b)

6.1-rasm. Chastota modulyatorlari sxemasi: a) – soddalashtirilgan sxemasi,

1. 
   – ChM signalni varikap yordamida olish sxemasi.
   

Varikap volt-farada xarakteristikasi (6.2-rasm) da ish nuqtasi unga beriladigan siljish kuchlanishi E_s orqali o‘rnatiladi. Modulyatsiyalovchi kuchlanish
𝑢_Ω(𝑡) tranformator TR va drossel L_dr orqali siljish kuchlanishi E_s bilan birga varikapga beriladi. Bu kuchlanishlar ta’sirida varikap sig‘imi boshqariladi. C_a – kichik sig‘imli kondensator 𝜔 chastotali yuqori chastotali tebranishlar uchun qarshilik ko‘rsatmaydi, natijada varikap va LC kontur bir-biriga parallel ulanadi. Ikkinchi tomondan C_a kondensatori modulyatsiyalovchi 𝑢_Ω(𝑡) ni parallel konturga o‘tkazmaydi. Bundan tashqari S_a siljish kuchlanishi manbai E_v ni L induktivlik orqali o‘tishiga yo‘l qo‘ymaydi. Drossel L_dr parallel LC konturni yuqori chastotada transformator TR va E_s manba ichki qarshiligi bilan shuntlanishini bartaraf qiladi.
manba ichki qarshiligi bilan shuntlanishini bartaraf qiladi.
C(u) C(t)
t

6.2-rasm. Varikap yordamida ChM signalni olishga oid vaqt diagrammalari

Varikapga kichik sathli modulyatsiyalovchi kuchlanish u_Ω(t) ta’sirida uning sig‘imi С_d(t) modulyatsiyalovchi kuchlanishga proporsional o‘zgaradi (6.2-rasm). Buning natijasida generatsiya chastotasi o‘zgaradi, u quyidagi ifoda orqali aniqlanadi

Yoki
𝜔⁽𝑡⁾ = ¹

√^{𝐿(𝐶 + 𝐶𝑑(𝑡))}


𝜔⁽𝑡⁾ = ¹

, (6.6)

. (6.7)

√^{𝐿(𝐶 + 𝐶0 + ∆𝐶(𝑡))}
Varikap boshlang‘ich sig‘imi C₀ va parallel kontur kondensatori C sig‘imi

birgalikda tashuvchisi chastotasini ω₀ ni belgilaydi. Demak С₀^  С  С₀
deb olsak

0
tashuvchi chastotasi 𝜔 = ¹
√^𝐿𝐶′
bo‘ladi va (6.7) quyidagi ko‘rinishni oladi

𝜔 = ^𝜔0

_𝐶′
√^{1 + ∆𝐶}
0
. (6.8)

^{Demak parallel kontur sig‘imining ∆𝐶 ga o‘zgarishi uning chastotasini} 
o‘zgarishiga olib keladi, ya’ni
𝜔⁽𝑡⁾ = 𝜔₀ + ∆𝜔⁽𝑡⁾ (6.9)
bo‘ladi. Chastota o‘zgarishi ∆𝜔 sig‘im o‘zgarishi ∆𝐶 ga proporsional bo‘lishi

uchun
^{С  0,1 0,2} bo‘lishi kerak.
С₀^
Boshqaruvchi reaktiv element sifatida reaktiv tranzistorlardan ham

foydalaniladi.
Chastota modulyatorining statik modulyatsion xarakteristikasi (SMX) deb, chastota o‘zgarishi ∆𝜔 ni siljish kuchlanishi E_s ga bog‘liqligiga aytiladi, ya’ni
∆𝜔 = 𝐹(𝐸_𝑠) . Bunda 𝑢_𝑚⁽𝑡⁾ = 0 va generator elektr manbalari kuchlanishi o‘zgarmas deb hisoblanadi. Ushbu SMX orqali modulyatorning ish holati va modulyatsiyalash sifati aniqlanadi.