Радиотехника, электроника және телекоммуникация
жүктеу/скачать 1,12 Mb.
|
копарналекция
- Бұл бет үшін навигация:
- Шмидт триггері
- 8 дәріс. КАТЖ АЖБ түрлендіру аппаратурасы бүйірлік тәсілдері арқылы құру
- ББЖ сигналдарын қалыптастыру тәсілдері
| Жиілік бөлгіштер
АЖБ-мен тарату ГҚ байланыс жүйелерінде триггерлік ұяшықтарды және микроинтегралдық орындалған қайта есептеу сұлбалары қолданылған регенеративтік бөлгіштер қолданылады (19- сурет). Жиілігін бөлу қажет синусоидалды сигнал қалыптастырғыш құрылғы кірісіне келіп түседі, ол сигналды сол жиіліктегі импульстер тізбегіне айналдырады. Қалыптастырыш құрылғы ретінде Шмидт триггері қолданылады. Одан кейін импульстік тізбек дифференциалдаушы тізбек ДТ1 арқылы өтеді, оның шығысында ДТ-ке берілген тікбұрышты импульс фронттарының уақыт бойынша өтуімен сай келетін тар импульстер алынады. Екі тұрақты күйі бар Т1 триггері тек оң полярлы импульстерге ғана әсер етеді. Оның шығысында бастапқы сигнал жиілігінен 2 есе кіші жиілікті тікбұрышты импульстер тізбегін аламыз (19-сурет тізбек бөлігі 4).Бұл тікбұрышты импульстер тізбегінің жиілігі бастапқы сигнал жиілігінен 2*2=4 есе кіші болады. Бұның бәрі ЖС кірісіне беріледі, шығысында бастапқы сигнал жиілігінің бөлігін құрайтын жиілікті синусоидалды сигналды аламыз. 19 – сурет. Триггерлі ұяшықты құрылымдық сұлбасы Т1, Т2 – триггерлер; ҚҚ – қалыптастырғыш құрылғы; ДТ – дифференциалдық тізбек; ЖС –жолақтық сүзгі. Соңғы кездері ГҚ-да екі тұрақты күйлі триггерде орындалған ЖБ-тер қолданылады. Регенеративтік бөлгіштермен қалыптасатын сигналдарға қарағанда осы тәсілмен алынатын сигналдардың бөгеуіл қорғанушылығы төмен болғанына қарамастан (осыған байланысты бұлардың шығысына жоғары таңдамалы жолақтық сүзгілер қою қажет), бұл сұлбалар экономикалық жағынан тиімді, себебі жоғарғы сенімділікті және кіші габаритті интегралдық микросұлбаларды қолдануға мүмкіндік береді. Триггерлерде орындалған ЖБ артықшылықтары: – бөлу нәтижесінде алынған жиіліктің жоғары құраушылары болады; – бұл жағдай кейде құрылғыларда ГҚ санын азайтуға мүмкіндік береді. №8 дәріс. КАТЖ АЖБ түрлендіру аппаратурасы бүйірлік тәсілдері арқылы құру Дәріс мақсаты: КАТЖ АЖБ түрлендіру аппаратурасы бүйірлік тәсілдері арқылы құру мәселелерін қарастыру. Әр арнаның өз жиілігі болады. Арна сигналдары түзу (спектірін) АМ, ЖМ, ФМ көмегімен жүзеге асырылады. Тасымалдаушы жиілік ретінде гармоникалық тербеліс Модуляцияланған бастапқы сигнал ретінде Бұл кезде АМ, ЖМ, ФМ үшін өрнек төмендегідей m – АМ индекс тереңдігі , (1) m = , ЖМ модуляция тереңдігі. , (2) , (3) модуляция тереңдігі. Егер АМ, ЖМ, ФМ гармоникалық қосынды ретінде келтірсек. (4) (5) , (6) I0 - Бессель формуласының 0 – қатары; Ik - Бессель формуласының k– қатары. Сонымен, амплитудалы модуляцияланған тербеліс бір тасымалдаушы және екі бүйірлік құрам құрайды. Олар . 20 – сурет. Амплитудалық модуляцияланған тербеліс спектрі Ал ЖМ және ФМ спектр тербелістері тек қана бастапқы фазамен және модуляция индексі арқылы белгіленеді. 21 – сурет. а) ЖМ тербеліс спектрі, б) ФМ тербеліс спектрі Егер және аз болған кезде . Соңғы екі келтірілген ЖМ және ФМ тербелістері бір тасымалдаушыдан және екі бүйірлік жиіліктен - және + тұрады. Сондықтан аз кеңдікті спектр алу мүмкіндігін АМ, сол сияқты ЖМ және ФМ аз индексті модуляция арқылы алуға болады. Модуляциялық тербеліс ретінде жиілік спектрін алған кезде, онда гармоникалар қосындысын алуға болады. онда АМ, ЖМ, ФМ спектрі тасымалдаушыдан басқа бүйірлік жиынтығы қосындысын, гармоникалық модуляцияланған жиілікті құрамнан тұрады.
22 – сурет. Гармоникалар спектрі Әрбір і әрқайсысы бүйірлік құрамды жиіліктен - і және + і туғызады, спектр кеңдігі бүйірлік құрамнан өседі. Егер mf және m 1 – ден көп болған жағдайда шуылдан қорғанушылығы көбейеді. Бұл жерде ЖМ және ФМ сигналдарының спектр кеңдігі АМ тербелісі спектірінен кең. Сондықтан беру жүйелерінен жиілікпен бөлінген арналық сигналдарды құру үшін АМ қолданылады. Сонымен қатар АМ – ді қолданғанда бір бүйірлі жолақты (ББЖ) сигналды беруге мүмкіндік болады. Бұл кезде АМ бір бүйірлі жолақты үлкен бөгеуілден қорғанушылығы зор, ЖМ мен ФМ-ге қарағанда дискретті информациялық беру жүйелерінде (ТЛГ, мәліметтер беру т.б.) қолданылады. Спектрлі қосындыларда АМ – нің бастапқы сигналы тек бүйірлі жолақта болады. Сондықтан сигналды қабылдау кезінде байланыс арнасы бойымен АМ толық спектрін беру міндетті емес. Соған байланысты, арналық сигнал берілуіне қарай былай тұжырымдалады: - екі бүйірлі жолақты сигнал, тасымалдаушымен; - бір бүйірлі жолақты сигнал, тасымалдаушымен; - бір бүйірлі жолақты сигнал, тасымалдаушысыз; - екі бүйірлі жолақты сигнал, тасымалдаушысыз; - бір бүйірлі жолақты сигнал, тасымалдаушымен және басқа бір жолақтының бөлігімен. Екі бүйірлі жолақты жиілікті сигналды және тасымалдаушыны тарату. 23 – сурет. Екі бүйірлі жолақ және fт тасымалдаушы Бұл бастапқы сигналды қабылдау кезіндегі өте бір қарапайым тәсіл, модулятор және демодулятор көмегімен жүзеге асырылады. Сигналды қабылдау құрылғысы құрамында генератордың тіптен қажеті жоқ, өйткені тасымалдаушы ( генератор жасап шығарған ) сигнал спектрінде болады. Кемшіліктері: а) АМ тербеліс жолағының кеңдігі шамамен сигнал жиілігінен екі есе үлкен. Бұл кезде линия бойымен өтетін бір жиіліктегі жолақта аз арна орналастырылады, бұл линиялық трактіні қымбаттатады; б) түрлендірудің паразит өнімдерінің амплитудаларын азайту үшін КАБЖ модуляция коэффициенті негізінен бірден өте аз шама болып алынады ( ), ал бұл жағдай бастапқы сигналға ие бүйір құраушылардың амплитудасының азаюына әкеледі. Бұл кезде ; егер . онда бүйір құраушылар қуаты тасымалдаушы қуатының 1% шамасын құрайды, бұл топтық күшейткіштерді қолдануды қиындатады, өйткені барлық күшейткіш қуаты іс жүзінде (құрамында бастапқы сигнал жоқ) сымсыз тасымалдаушыны күшейтуге қолданылады, күшейткіштердің энергияны орынды жұмсауы, осының бәрі құрылғыны қымбатқа түсіреді. Бұл тәсілдер жергілікті желілерде, аз арналар, құрамында күшейткіші жоқ өзінің құрамындағы құрылғылардың қарапайымдылығын тарату және қабылдау кезінде қолданылады. Бір бүйірлі жолақты сигнал және тасымалдаушыны тарату түрі. 24 – сурет. ББЖ және тасымалдаушы Арналық сигналдың жиіліктік жолағы кеңдігі бұл жерде екі есе азаяды да -ға тең болады. Бұл жерде бір бүйірлі жолақтың бірін жою үшін қолданылуы жағынан күрделі арналық сүзгілер қажет. Бір бүйірлі жолақтың жоқтығы әсерінен тасымалдаушы қуаты және бүйірлі жолақ қатынастары одан да үлкен өседі, бұл топтық күшейткіштердің қолданылуына кедергі жасайды. Беру құрылғыларының қуатын теңестіргенде бір бүйірлі жолақты сигналдың бөгеуілден қорғанушылығы азаяды. АМ тербелісінің толық спектрі жіберетін жүйеге қарағанда. Міне осы кемшіліктеріне байланысты бұл тәсіл іс жүзінде қолданылмайды. Тасушысыз бір бүйірлі жолақты тарату (ББЖ) 25 – сурет. Бір бүйірлі жолақты тарату Бастапқы сигнал спектрі, жолақтың кеңдігіне тең болады, шамамен мүмкіндігінше арналық сигнал спектрі кеңдігінен аз қамтамасыз етеді, бұл линиялық спектр жиілігін мүмкіндігінше аз шығындылықпен қолдануға, яғни басқа АМ сигналдарына қарағанда арналар санын өсіреді. Модулятор өз кезегінде сигналды жиілікпен беріп отыруы керек. Тасымалдаушы жиілікті бұқтыру қуаты бүйірлі жолақты жиіліктің қуатынан анағұрлым асатын тарату жүйесінің барлық сигналдарын күшейту үшін күшейткіштерді қолдануға мүмкіндік береді. Мұндай күшейткіштерді қолдану құрылғы көлемін анағұрлым кішірейтеді, шығындылығы жағынан өте тиімді. Сонымен қатар топтық сигналдар күшейткіштерін қолдану соңғы сигналдың қуатын өсіреді. Сондықтан, қуаты жағынан күшейтілген керекті сигналды линияға беруге мүмкіндік болады. Ал бұл Рс / Рш қатынасын өсіреді, беру сапалылығын жақсартады - бұл ББЖ жетістігіне жатады. ББЖ тәсілінің кемшіліктері: ББЖ мен тасымалдаушыны бұқтыру керектігі туындайды, ал бұл құрылғы жұмысын қиындатады; қабылдау жағында, тасымалдаушыны қайтадан қалпына келтіруге тура келеді, ал бұл қабылдау пунктіндегі соңғы құрылғы жұмысын қиындатады; қабылдау станциясында бастапқы сигнал ББЖ сигнал мен қайта қалпына келтірілген тасымалдаушы жиілік fтас демодуляторда көбейту тәсілімен алынады, яғни . жиілікті сигнал құраушылары төменгі жиілікті сүзгі (ТЖС) көмегімен бөлініп шығады. Бірақ, бұрмаланбаған бастапқы сигналды қабылдау станциясында дұрыс қабылдау үшін тарату станциясы жағынан тасымалдаушы жиілік қайта қалпына келтірілген тасымалдаушы деңгейімен дәл келген жағдайда ғана алынады. Онда тасқаб - тастар , сонда қалпына келтірілген бастапқы сигнал түрі былай жазылады Сондықтан қабылдау жағындағы тасымалдаушының тарату жағындағы тасымалдаушыға байланысты ығысуы бастапқы спектрдің шамасына ығысуын туғызады. Бұл құбылыс арнадағы тарату сигналы жиілігінің өзгеруі деп аталады. Бұл өзгеріс хабар тарату сапасын төмендетеді, сөз анықтығын төмендетеді, дыбыс және музыкалық аспаптар тембрін өзгертеді. Сөйлеу сигналын тарату кезінде рұқсат етілетін жиілік өзгеруі Гц , ал тоналды тембр қолданған кезде Гц-ке тең, яғни информацияны тарату үшін жалға берілетін арналар және олардың жиіліктік «кетуін 2 Гц-тен аспауы тиіс. Бұл жағдай генератор құрылғыларын түзуде қиындық туғызады. Көп жағдайда арна арқылы керекті сигналмен қатар синхрожиілік те беріледі. Бұл кезде қабылдағыштағы тасымалдаушы және таратқыштағы тасымалдаушы синфазды болу қажеттігі болмайды. Екі бүйірлі жолақты тасымалдаушысыз тарату 26 – сурет. Екі бүйірлі жолақты тарату Тасымалдаушысы бар басқа тәсілдерге қарағанда бұл тәсілде көпарналы сигналды күшейту үшін топтық күшейткіштерді қолдануға мүмкіндік береді. Осының арқасында бүйірлік құраушыларының (керекті сигнал құрамындағы) қуаты өседі, бұл байланыс арнасындағы бөгеуілге қарсылығын өсіреді. Бірақ бұл кезде ББЖ тарату тәсіліне қарағанда керекті жиілік екі есеге дейін өседі, яғни бұл кемшілігі оның кеңінен қолданылуын шектейді. Мұндай тәсілді арналар саны аз қажет жергілікті желілерде қолданылады. Арналық сүзгілер құрылғысы бір бүйірлі жолақты тәсілге қарағанда қарапайым болып келеді. Бірақ бұл тәсіл тарату және қабылдау кезінде құраушылардың синхронды және синфазды болуын қатаң қадағалайды. Егер бұл жерде қиыстыру болмаған жағдайда тар - қаб, төменгі бүйірлі жолақтан қайта қалпына келтірілген бастапқы сигнал төмендегідей болады Ал жоғары бүйірлі жиіліктен қайта қалпына келтірілген сигнал түрі Қабылдағышта екі сигнал қосылып мынадай түрге ие болады . шамалы мүше, жиілікті соғу шамасы, яғни период ішінде сигнал амплитудасы шамасынан 0-ге дейін өзгереді. “Соғу“ кезінде сигналды қабылдау мүмкіндігі жоқ десек болады. Қабылдау және тарату кезінде жиілік тасымалдаушылары бір - біріне тең болуы қажет. Егер тарату және қабылдау кезінде тербеліс тасымалдаушылары фаза жағынан бір-бірінен - ге алшақтаған жағдайда, қабылдау кезінде қайта қалпына келтірілген сигналдар қосындысы төмендегідей түрге ие болады . Тасымалдаушы тербелісі таратқышта фазасы жағынан өзгергенде қабылдаушыға қарағанда , онда шамасы да өзгереді. Ең бір тиімдісі бізге фазалар қатынасы болғанда болады. Сондықтан бұл тәсіл тасымалдаушыларды тарату және қабылдау жағында бір - бірімен синхронды және синфазды болуын қатаң қадағалайды. Бұл жағдай тек тасымалдаушыны жоғарғы және төменгі бүйірлік жолақ сигнал құрамынан тікелей алынған кезде ғана болады. ББЖ - ты тасымалдаушы және басқа БЖ – тың бөлігін қамтыған жағдайда тарату 27 – сурет. ББЖ, тасымалдаушы және басқа БЖ-тың бөлігі Бұл тәсіл 0 - ден басталатын спектрлер жиілігін тарату үшін қолданылады, яғни біз тұрақты сигнал беру мүмкіндігіне ие боламыз. Бұл қажеттілік TV, факсимилдік сигналдарын беру үшін қажет. болғандықтан арналар арасында жиіліктік саңылау болмайды да, ББЖ-ты бөліп алу мәселесі туындайды. Бұл тарату тәсілін қолдануда қисықсимметриялы Найквист сүзгісі қолданылады. Бастапқы спектрден (27-суреттегі штрихтық сызық) Найквист сүзгісі бөлініп алынады. Осы кезде бастапқы спектр құрамынан бір бүйірлі жолағы, тасымалдаушы және басқа бір бүйірлі жолақ қалады. Бұл тәсіл әсерінен үлкен амплитудалы-жиіліктік бұрмаланулар іске асырылады. -нен диапазонындағы жиіліктер бір бүйірлі жолақ құрамында (төменгі) беріледі, ал - ден 0 дейінгі жиіліктер диапазоны екі бүйірлі жолақ құрамында (жоғарғы және төменгі) беріледі. Бұл бұрмалануларды компенсациялау үшін қабылдау кезінде синхронды декодерлеу бірге жүретін арнайы қисық симметриялы сүзгілер қолданылады. Бұл шаралар бұрмалануларды азайтады, бірақ құрылғыларды күрделендіреді. №9 Дәріс. ББЖ сигналдарын қалыптастыру тәсілдері жүктеу/скачать 1,12 Mb. Достарыңызбен бөлісу:
|