Muhammad-al xorazmiy nomidagi toshkent axborot texnologiyalari universiteti radio va mobil aloqa fakulteti

Chastotaviy va fazaviy modulyatorlar. Hozirgi vaqtda varikap asosidagi chastotaviy modulyator keng qo‘llaniladi. Varikap o‘z sig‘imini unga qo‘yilgan teskari kuchlanishga proporsional o‘zgartiradigan diod hisoblanadi.
Varikapning volt-farad xarakteristikasi 5.11-rasmda keltirilgan.
Elektrodlarga qo‘yiladigan tashqi kuchlanish bo‘lmaganida p-n-o‘tishda potensial to‘siq va ichki elektr maydon mavjud bo‘ladi, uning vujudga kelishi p-tur va n-turdagi yarim o‘tkazgichlar orasidagi potensiallarning kontakt farqiga bog‘liq.

5.8- rasm. Varikapning volt-farad xarakteristikasi

Varikapning normal ishlash rejimi teskari surilishli rejim hisoblanadi. Agar diodga teskari kuchlanish qo‘yilsa (ya’ni katod anodga nisbatan musbat potensialga ega bo‘lsa), u holda bu potensial to‘siqning balandligi ortadi.

Tashqi teskari kuchlanish elektronlarni n-sohaning ichkarisiga suradi, buning natijasida siyraklashgan p-n-o‘tish sohasining, ya’ni zaryad tashuvchilardan mahrum bo‘lgan va mazmunan dielektrik hisoblanadigan yarim o‘tkazgich qatlamining kengayishi bo‘lib o‘tadi. Teskari kuchlanish ortganida siyraklashgan qatlamning qalinligi ortadi. Buni tekis kondensator ko‘rinishida tasvirlash mumkin, bunda kondensatorning qoplamalari bo‘lib, yarim o‘tkazgichning siyraklashmagan zonalari va dielektrikning o‘zgaruvchan qalinlikli qatlami xizat qiladi.
Tekis kondensatorning sig‘imi uchun formulaga muvofiq qoplamalar orasidagi masofaning ortishi bilan (teskari kuchlanish qiymatining ortishi keltirib chiqaradigan) p-n-o‘tishning sig‘imi kamayadi. Bu kamayish bazaning qalinligi orqali cheklangan, siyraklashgan qatlamning qalinligi keyinga orta olmaydi, sig‘imning bu minimumiga erishilgandan keyin teskari kuchlanishning ortishi bilan sig‘im o‘zgarmaydi. Sig‘imning boshqariladigan kamayishini cheklovchi boshqa omil siyraklashgan qatlamning ko‘chkisimon teshilishi hisoblanadi.
p-n-p-o‘tishli bipolyar tranzistordagi uchta nuqtali sxema bo‘yicha yig‘ilgan LC-generator signalini chastotaviy modulyatsiyalashni ta’minlaydigan varikapdagi modulyator variantlaridan birining prinsipial sxemasi 5.12- rasmda keltirilgan.
Qaralayotgan sxemada LC-generatorning aktiv elementi VT1 tranzistorda yig‘ilgan. Bu tranzistor o‘zgarmas tok bo‘yicha umumiy emitterli sxema bo‘yicha, o‘zgaruvchan tok bo‘yicha esa umumiy bazali sxema bo‘yicha ulangan, chunki bazaning elektrodi korpusning shinasiga S2 kondensator orqali ulangan. VT1 tranzistor ishchi nuqtasining holati bo‘lgich qarshiliklarining qiymatlari va nisbatlari orqali aniqlanadi. Uning tarkibiga R3 va R4 rezistorlar kiradi. Bu rezistorlar R5 rezistor bilan birgalikda ishchi nuqtaning holatini stabillash sxemasini tashkil etadi.

5.12- rasm. p-n-p-o‘tishli bipolyar tranzistordagi uchta nuqtali sxema bo‘yicha yig‘ilgan LC-generator uchun varikapdagi modulyatorning prinsipial sxemasi

VD1 varikap rezonans kontur tarkibiga kiradigan L1 induktiv g‘altakka va rostlanadigan S5 kondensatorga parallel ulangan. Siljitish kuchlanishi varikapga R1 va R2 rezistorlar orqali beriladi. Katta sig‘imli S1 kondensator VD1 varikap va VT1 tranzistor kollektorini o‘zgarmas tok bo‘yicha ajratilishini ta’minlaydi. Modulyatsiyalovchi PCh-signal varikapga R2 rezistor orqali beriladi. Modulyatsiyalangan signal VT1 tranzistorning emitteridan olinadi.
Uzatkichdagi keyingi kaskad fazaviy modulyator hisoblanadi, unda fazaviy modulyatsiyalash kuchaytirish kaskadining konturlarida modulyatsiyalovchi signal yordamida uning nosozlanishini boshqarish yo‘li bilan amalga oshiriladi. Boshqariladigan reaktiv element sifatida bu yerda varikap ishlatiladi. Modulyatsiyalash indeksini oshirish uchun varikaplar kuchaytirgichning barcha konturlariga ulangan. Kuchaytirgich konturi rezonans chastotasining o‘zgarishi konturdagi yuqori chastotali tebranishlarning fazasini uning fazaviy xarakteristikasiga muvofiq o‘zgartiradi. Fazaviy modulyatorning sxemasi 5.13- rasmda keltirilgan.

5.13- rasm. YuCh kuchaytirgich, uch konturli va uch varikapli fazaviy modulyator