7-ma’ruza mavzusi: Faza modulyasiyasi. Faza modulyasiyasi (FM). Fazasi

7-ma’ruza mavzusi: Faza modulyasiyasi. Faza modulyasiyasi (FM).Fazasi bo‘yicha modulyasiyalangan signallarni xosil qilish va

detektorlash.

Reja:

1. 
   Fazasi modulyatsiyalangan signallarni hosil qilish.
   
2. 
   Fazasi modulyatsiyalangan signallarni detektorlash
   

7.1Fazasi modulyatsiyalangan signallarni hosil qilish

Faza modulyatsiyasi natijasida yuqori chastotali tashuvchi fazasi modulyatsiyalovchi kuchlanish 𝑢_Ω(𝑡) ga proporsional o‘zgaradi, ya’ni
𝜑⁽𝑡⁾ = 𝜑₀ + 𝑘𝑢_Ω⁽𝑡⁾ = 𝜑₀ + ∆𝜑⁽𝑡⁾, (7.1) bunda 𝑘 – modulyatsiyalovchi kuchlanish 𝑢_Ω⁽𝑡⁾ ni faza o‘zgarishi ∆𝜑⁽𝑡⁾ bilan bog‘lovchi koeffitsient. Modulyatsiya natijasida boshlang‘ich faza 𝜑₀ ∆𝜑 ga o‘zgaradi.
Faza va chastota modulyatorlari bir-biriga bog‘liqligiga qaramasdan, ular turlicha shakllantiriladilar. Agar ChM da modulyatsiyalovchi kuchlanish 𝑢_Ω⁽𝑡⁾ ta’sirida uning chastotasi o‘zgarsa, FM da esa uning fazasi 𝑢_Ω⁽𝑡⁾ ga proporsional o‘zgarishi kerak. Shuning uchun FM modulyatorning birinchi qismi generator emas, rezonans kuchaytirgich bo‘lishi kerak. Rezonans kuchaytirgichning yuklamasi – parallel LC kontur FM da asosiy o‘rinni egallaydi. 7.1a-rasmda FM soddalashgan sxemasi va 7.1b-rasmda parallel kontur faza-chastota xarakteristikalari 𝜑⁽𝜔⁾ keltirilgan. 7.1a-rasmda 𝑋_𝑏(𝑡) – boshqaruvchi reaktiv element. Reaktiv element sifatida varikapdan foydalanish mumkin. U holda 7.1a- rasmdagi sxemaning punktir chiziqdan o‘ng tomon qismi 7.2b-rasm o‘ng tomoni bilan almashtirish mumkin. 𝑋_𝑏(𝑡) – umumiy holda bu parametrik element ekvivalent sig‘imi yoki induktivligi modulyatsiyalovchi kuchlanish 𝑢_Ω⁽𝑡⁾ ga mos o‘zgaradi deb hisoblash mumkin.
FM modulyator ishlash jarayonini faza-chastota xarakteristikalari yordamida ko‘rib chiqamiz. Agar kontur tashuvchi signal chastotasi 𝜔₀ ga sozlangan bo‘lsa, uning qarshiligi aktiv bo‘ladi va u orqali o‘tayotgan tok birinchi garmonikasi I₁ unda 𝑈_𝑘 kuchlanish, chiqish kuchlanishi 𝑈_𝑐ℎ ni keltirib chiqaradi. I₁ tok fazasi 𝑈_𝑘 kuchlanish fazasiga mos keladi. Shuning uchun 𝜑⁽𝜔⁾ xarakteristika 𝜔₀ nuqtadan o‘tadi (7.1b-rasm). Agar 𝑢_Ω⁽𝑡⁾ ta’sirida 𝑋_𝑏(𝑡) o‘zgarib LC kontur rezonans chastotasi 𝜔_𝑟 kamaysa, bu kontur tashuvchi chastotasi 𝜔₀ ga teng bo‘lmaydi. Natijada 𝜑⁽𝜔⁾ xarakteristika chapga suriladi va chastotal o‘qini 𝜔_𝑟1 chastotada

kesib o‘tadi. Bu tok I₁ fazasi konturdagi kuchlanish 𝑈_𝑘 fazasidan
₁
ga kech

qolishiga olib keladi. Parallel kontur rezonans chastotasi 𝜔_𝑟 ko‘paysa 𝑈_𝑘

kuchlanish tok I₁ dan
₂
fazaga kech qoladi. Kontur ^ xarakteristikasi o‘ng

tomonga suriladi, 𝜔_𝑟2 > 𝜔₀ bo‘ladi. Shunday qilib, 𝑢_Ω⁽𝑡⁾ ta’sirida X_b(t) – reaktiv qarshiligi o‘zgaradi, kontur rezonans chastotasi 𝜔_𝑟 tashuvchi chastotasi 𝜔₀ ga nisbatan o‘zgarib turadi, natijada chiqish kuchlanishi 𝑈_𝑘 fazasi I₁ tok fazasiga nisbatan ±∆𝜑 ga o‘zgarib turadi.

u_k(t)

a)

b)

7.1-rasm. a) – faza modulyatori soddalashgan elektr sxemasi; b) – FM signalni olishga oid chizma.

Kuchaytirgich chiqishidagi tok birinchi garmonikasi I₁ uning kirishidagi chastotasi 𝜔₀ bo‘lgan kirish kuchlanishi 𝑈_𝑘 fazasiga mos keladi. Tashuvchi kirish kuchlanishi 𝑢_𝜔(𝑡) alohida generatorda shakllantirilib kuchaytirish qurilmasiga beriladi. Chiqish kuchlanishi 𝑢_𝑐ℎ(𝑡) fazasi kirish signali 𝑢_𝜔(𝑡) fazasiga nisbatan modulyatsiyalovchi kuchlanish 𝑢_Ω⁽𝑡⁾ ga mos ravishda o‘zgarib boradi.

Signalning fazasi va chastotasi o‘zaro bog‘liqligi uchun FM signalni chastota modulyatori yordamida va ChM signalni faza modulyatori yordamida olish mumkin.