Popov tarafından radyonun icadından bu yana, insanların kısa ve uzun sinyallerden oluşan telgraf sinyalleri yerine konuşma ve müzik iletmek istedikleri zaman geçti. Telsiz telefon iletişimi bu şekilde icat edildi. Böyle bir bağlantının temel ilkelerini ele alalım. Telsiz telefon iletişiminde, bir ses dalgasındaki hava basıncı dalgalanmaları, bir mikrofon tarafından aynı formdaki elektrik titreşimlerine dönüştürülür. Bu titreşimler güçlendirilir ve antene beslenirse, elektromanyetik dalgalar kullanarak konuşmayı ve müziği belli bir mesafeye iletmek mümkün olacak gibi görünüyor. Bununla birlikte, gerçekte, bu iletim yöntemi mümkün değildir. Gerçek şu ki, yeni frekansın salınımları nispeten yavaş salınımlardır ve düşük (ses) frekanslı elektromanyetik dalgalar neredeyse hiç yayılmaz. Bu engeli aşmak için, modülasyon ve algılama, onları daha ayrıntılı olarak düşünün.

Modülasyon

Telsiz telefon iletişiminin uygulanması için, anten tarafından yoğun bir şekilde yayılan yüksek frekanslı titreşimlerin kullanılması gerekir. Yüksek frekanslı sürekli harmonik salınımlar, örneğin transistör tabanlı bir jeneratör gibi bir jeneratör tarafından üretilir. Sesi iletmek için, bu yüksek frekanslı titreşimler değiştirilir veya dedikleri gibi düşük (ses) frekanslı elektrik titreşimleriyle modüle edilir. Örneğin, yüksek frekanslı titreşimlerin genliğini ses frekansıyla değiştirmek mümkündür. Bu tekniğe genlik modülasyonu denir. Modülasyon olmadan, en iyi ihtimalle istasyonun çalışıp çalışmadığını veya sessiz olup olmadığını kontrol edebiliriz. Modülasyon olmadan telgraf, telefon veya televizyon iletimi olmaz. Yüksek frekanslı salınımların genlik modülasyonu, sürekli salınım üretecinde özel bir hareketle sağlanır.

Özellikle, kaynak tarafından salınım devresi üzerinde üretilen voltaj değiştirilerek modülasyon gerçekleştirilebilir. Jeneratör devresindeki voltaj ne kadar yüksek olursa, kaynaktan devreye kadar geçen süre boyunca o kadar fazla enerji sağlanır. Bu, devredeki salınımların genliğinde bir artışa yol açar. Voltaj azaldıkça devreye giren enerji de azalır. Bu nedenle devredeki salınımların genliği de azalır. Yapılması en basit cihazda genlik modülasyonu sabit voltaj kaynağı ile seri olarak ek bir düşük frekanslı alternatif voltaj kaynağı içerir.

Bu kaynak, örneğin, birincil sargısından bir ses frekansı akımı akıyorsa, bir transformatörün ikincil sargısı olabilir. Sonuç olarak, jeneratörün salınım devresindeki salınımların genliği, transistör üzerindeki voltajdaki değişikliklerle zamanla değişecektir. Bu, yüksek frekanslı salınımların, düşük frekanslı bir sinyal tarafından genlik olarak modüle edildiği anlamına gelir. hariç genlik modülasyonu, bazı durumlarda frekans modülasyonu kullanılır - kontrol sinyaline göre salınım frekansında bir değişiklik. Avantajı, parazite karşı yüksek bağışıklığıdır.

Tespit etme

Alıcıda, düşük frekanslı titreşimler, modüle edilmiş yüksek frekanslı salınımlardan ayrılır. Bu sinyal dönüştürme işlemi denir tespit... Algılama sonucunda elde edilen sinyal, verici mikrofona etki eden ses sinyaline karşılık gelir. Güçlendirildikten sonra, düşük frekanslı titreşimler sese dönüştürülebilir. Alıcı tarafından alınan modüle edilmiş yüksek frekanslı sinyal, amplifikasyondan sonra bile, telefonun zarını veya hoparlörün hoparlörünü bir ses frekansıyla doğrudan titretemez. Sadece kulaklarımız tarafından algılanmayan yüksek frekanslı titreşimlere neden olabilir. Bu nedenle, alıcıda, önce yüksek frekanslı modülasyonlu salınımlardan ses sinyalinin çıkarılması gerekir. Terim tespit etme tek taraflı iletkenliğe sahip bir eleman içeren bir cihaz tarafından gerçekleştirilir - bir dedektör. Böyle bir eleman bir elektronik lamba (vakum diyotu) veya bir yarı iletken diyot olabilir.

Bir yarı iletken dedektörün çalışmasını düşünün. Bu cihazın modüle edilmiş bir salınım kaynağı ve bir yük ile seri bağlanmasına izin verin. Devredeki akım ağırlıklı olarak bir yönde akacaktır. Devrede titreşimli bir akım akacaktır. Bu dalgalanma akımı bir filtre tarafından düzeltilir. En basit filtre, yüke bağlı bir kapasitördür. Filtre bu şekilde çalışır. Diyotun akımı geçtiği o anlarda, bir kısmı yükten geçer ve diğer kısmı kapasitörün içine dalarak onu şarj eder. Akımı çatallamak, yükten geçen akımın dalgalanmasını azaltır. Ancak darbeler arasındaki aralıkta, diyot kilitlendiğinde, kapasitör yük yoluyla kısmen boşalır. Bu nedenle, darbeler arasındaki aralıkta akım, yükten aynı yönde akar. Her yeni darbe kapasitörü yeniden şarj eder. Sonuç olarak, dalga formu verici istasyondaki düşük frekanslı sinyalin şeklini neredeyse tam olarak yeniden üreten bir ses frekansı akımı yükten akar.

Algılama (demodülasyon)- modüle edilmiş bir yüksek frekanslı sinyalden düşük frekanslı bir mesaj sinyalinin çıkarılmasının bir sonucu olarak doğrusal olmayan bir süreç. Algılama, ters modülasyonlu bir radyo mühendisliği sürecidir ve bu nedenle genellikle demodülasyon olarak adlandırılır.

7.4.1. Genlik modülasyonlu sinyal algılama.

Genlik dedektörü (AD). Tek tonlu modülasyonlu bir AM sinyali durumu için algılama sürecini ele alalım:

Algılamadan sonra, mesajın düşük frekanslı bir sinyalini almalıyız.Yüksek frekans modülasyonlu sinyalin spektrumu frekanslı bir düşük frekans bileşeni içerdiğinden, yüksek frekans modülasyonlu sinyalin spektrumunu frekansla değiştirmek gerekli hale gelir. mesaj sinyalinin düşük frekanslı bileşeninin sonradan çıkarılması. Bu, doğrusal olmayan elemanın AM sinyal spektrumunu dönüştürdüğü AD blok diyagramını (Şekil 7.7a) belirler ve düşük frekanslı bir filtre (LPF) yardımıyla dönüştürülmüş spektrumdan düşük frekanslı bir mesaj sinyali çıkarılır. .

taşıyıcı frekansı nerede; mesajın düşük frekanslı sinyalinin spektrumunun üst frekansıdır.

Pirinç. 7.7. Genlik modülasyonlu sinyal dedektör devreleri

a) blok diyagramı;

b) diyot genlik dedektör devresi

İkinci dereceden algılama. Dedektör girişine küçük bir genliğe sahip (0,3 V) genlik modülasyonlu bir sinyal uygulandığında, diyotun akım-voltaj karakteristiği, ikinci dereceden bir polinom ile oldukça doğru bir şekilde yaklaşılır:

Formun bir sinyaline izin verin

(7.27)'yi (7.26) yerine koyarsak,

Bu ifadeden, I - V karakteristiğinin doğrusal olmaması nedeniyle diyotun çıkış akımının spektrumunu değiştirdiği görülebilir. Diyotun çıkışında akım, sabit bir bileşen, bir düşük frekans bileşeni ve frekansları olan iki yüksek frekans bileşeni içerir ve. Alçak geçiren bir filtre, yüksek frekanslı bileşenleri filtreleyecektir. Engelleme kapasitörü, direnç üzerinden dedektör çıkışına sabit bir voltaj iletmez r akımın sabit bir bileşeninin akışı nedeniyle. Akımın bilgi taşıyan düşük frekanslı bileşeni,

bir direnç üzerinden akan r, giriş sinyali genliğinin karesiyle orantılı dedektör çıkış voltajını oluşturur

Bu nedenle, bu tür algılamaya ikinci dereceden denir.

Tek tonlu düşük frekanslı bir sinyalle modülasyon durumunda, şunu elde ederiz:

(7.31)'den görülebileceği gibi, kare-hukuk saptama ile, bir frekansa sahip faydalı sinyale ek olarak çıkış voltajı, iletilen sinyalin doğrusal olmayan bozulmalarını üreten, iki katına çıkmış bir frekansa 2 sahip bir bileşen içerir. Bu nedenle, örneğin dikdörtgen radyo darbelerini algılamak için ikinci dereceden algılama kullanılır. Büyük doğrusal olmayan bozulmalar nedeniyle, yayında kare kuralı algılama kullanılmaz.

Doğrusal algılama. Dedektörün girişine büyük genliğe sahip bir sinyal (= 0,5 ... 1,0 V) uygulandığında, diyotun ideal olduğu düşünülerek genellikle doğrusal bir dedektörün çalışması düşünülür ve akım-voltaj karakteristiğine yaklaşılır. parçalı doğrusal bağımlılık ile

Olarak Şekil l'de görülebilir. 7.8 akım, diyottan sadece periyodun bir kısmı için akar, yani. diyot, kesme açısı ile kesme modunda çalışır<90 0 . В спектре импульсов тока содержится низкочастотная (нулевая) составляющая, основная гармоника с частотой и бесконечное количество гармоник с частотами кратными(см. ряд Фурье). В соответствии с неравенством (7.25), из всего спектраuzaktan kumanda- alçak geçiren bir filtre, bileşeni şu şekilde vurgulayacaktır: n= 0, düşük frekanslı bilgi sinyali yasasına göre değişir,

Bir dirençten geçen düşük frekanslı akım r, gerilim yaratır

nerede - sıfır harmonik katsayısı.

Sabit modda, diyota voltaj uygulanır. Kesme açısı şu koşuldan belirlenir: ve dolayısıyla

Salınım algılama

Algılama (demodülasyon), modüle edilmiş bir yüksek frekanslı sinyali, düşük frekanslı bir temel bant sinyali üreten bir dalga biçimine dönüştürme işlemidir. Dedektörler (demodülatörler), modülatörler tarafından gerçekleştirilen işlevin tersini gerçekleştirir ve genlik, frekans, faz, darbe, dijital vb.

Genlik dedektörleri AM sinyal dedektörünün (AM dedektörü) girişine yüksek frekanslı modülasyonlu bir salınım beslenir.

AM dedektörünün çıkış voltajı, iletilen sinyalle orantılı düşük frekanslı olmalıdır.

Şema seri diyot dedektörü, diyot V D'nin düşük frekanslı bir R H C H filtresi ile seri olarak bağlandığı.

Pirinç. 15. Seri diyot dedektörü:

a - diyagram; b - voltaj şemaları

Diyot dedektörünün girişine tek tonlu bir AM sinyalinin ulaşmasına izin verin

Akım, u IN giriş voltajının genliğinin C H kapasitörünün (ve dolayısıyla, u OUT dedektörünün çıkışında) voltajı aştığı anlarda diyottan akar. CH kondansatörü, açık diyotun düşük direnci aracılığıyla, yüksek dirençli yük direnci R H'ye boşaltıldığından çok daha hızlı yüklenir.

Frekans dedektörü. Açısal olarak modüle edilmiş radyo sinyallerini tespit ederken, bunlar ön olarak sığ genlik modülasyonu ile salınımlara dönüştürülür ve ardından bir genlik detektörü tarafından tespit edilir. Böyle bir dönüşüm gereklidir, çünkü doğrusal olmayan elemanlar salınımların frekansı ve fazındaki değil, yalnızca genlikteki değişikliklere tepki verir. Frekans detektörleri, iletilen sinyali frekans modülasyonlu osilasyondan ayırmak için kullanılır. Frekansın veya faz modülasyonunun genliğe dönüştürülmesi, lineer devreler, özellikle voltaj genliğinin giriş salınımlarının frekansına bağlı olduğu bir rezonans devresi kullanılarak gerçekleştirilir. Devrenin ω P frekansına ayarlandığını ve harmonik yasasına göre değişen bir frekans ve sabit genliğe sahip tek tonlu bir FM sinyalinin kendisine beslendiğini varsayalım.

(burada ω 0 - taşıyıcı frekansı; ω D - frekans sapması). Döngü empedansının modülü frekansa bağlı olduğundan, FM sinyalinin frekansı taşıyıcı ω 0'dan saptığında, üzerindeki voltajın genliği zamanla değişecektir. Rezonans devresinin çıkışındaki FM salınımının genliği, harmonik modülasyon sinyali ile orantılı olarak zamanla değişir, yani FM sinyali, genliği de modüle edilen bir voltaja dönüştürülür. Daha sonra, oldukça karmaşık bir AM-FM titreşimi, bir genlik detektörü tarafından algılanır. Bu algılama yönteminin dezavantajı, devrenin rezonans eğrisinin eğiminde sınırlı bir doğrusal kesittir.

(lat. algılamadan - keşif, algılama)

elektriksel titreşimlerin dönüştürülmesi, daha düşük frekanslı titreşimler veya doğru akım ile sonuçlanır. En yaygın patlama durumu - demodülasyon - düşük frekanslı modülasyonlu bir sinyalin modüle edilmiş yüksek frekanslı salınımlardan ayrılmasından oluşur (bkz. Salınımların modülasyonu). D. radyo alıcılarında, televizyon - görüntü sinyallerinde, ses frekansı salınımlarını izole etmek için kullanılır.

Genlik modülasyonlu bir salınım, en basit durumda, ω, ω + Ω ve ω - Ω olmak üzere üç yüksek frekansın birleşimidir; burada ω, yüksek bir taşıyıcı frekansıdır, Ω, düşük bir modülasyon frekansıdır. Modüle edilmiş osilasyonda frekans Ω sinyali bulunmadığından, D. mutlaka frekans dönüşümü ile ilişkilidir. Elektriksel titreşimler, akımı yalnızca bir yönde ileten bir cihaza (dedektöre) uygulanır. Bu durumda, salınımlar aynı işaretin bir dizi akım darbesine dönüşecektir. Algılanan salınımların genliği sabitse, dedektörün çıkışındaki akım darbeleri sabit bir yüksekliğe sahiptir ( pilav. 1 ). Dedektör girişindeki salınımların genliği değişirse, akım darbelerinin yüksekliği farklı olur. Bu durumda, darbe zarfı, dedektöre sağlanan modüle edilmiş salınımların genliğinde değişiklik yasasını tekrarlar ( pilav. 2 ). Salınımlar sadece kısmen doğrultulursa, yani akım dedektörden her iki yönde akar, ancak dedektörün elektriksel iletkenliği farklıysa, patlama da meydana gelir. Böylece, D. için farklı elektrik iletkenliğine sahip herhangi bir cihazı farklı yönlerde, örneğin bir diyotta kullanabilirsiniz. Diyottan geçen akımın frekans spektrumu, orijinal modüle edilmiş salınımın spektrumundan çok daha zengindir. Sabit bir bileşen, bir frekans salınımı Ω ve ayrıca ω, 2ω, Зω, vb. frekanslı bileşenler içerir. Ω frekans sinyalini izole etmek için diyot akımı, Ω frekansında yüksek dirençli ve ω, 2ω vb. frekanslarda düşük dirençli lineer bir filtreden geçirilir. En basit filtre dirençten oluşur r ve kaplar İLE BİRLİKTE, değeri koşullar tarafından belirlenir ω uzaktan kumanda>> 1 ve Ω uzaktan kumanda

Akımın gerilime parçalı doğrusal bağımlılığı ile yukarıda ele alınan dedektör ( pilav. 3 , b), doğrusal olarak adlandırılır, giriş sinyalini modüle eden düşük frekanslı bir Ω salınımını pratik olarak bozulma olmadan yeniden üretir ( pilav. 3 , v). Akım arasındaki ilişki olduğunda, ikinci dereceden fark basıncı ile önemli ölçüde daha büyük bozulmalar elde edilir. ben ve gerginlik V ikinci dereceden bir yasa ile ifade edilir: ben = ben 0 + AV + BV 2... Genlik modülasyonlu sinyal ( pilav. 3 , a), kare kanun dedektörüne uygulandığında, spektrumu frekansları içeren dedektör üzerinden bir akıma neden olur: Ω, 2Ω, ω - Ω, ω, ω + Ω, 2ω - Ω, 2ω + Ω, vb. . Hat filtresi, üçüncüden başlayarak tüm frekansları kolayca keser, ancak 2Ω frekans dalgalanması filtre tarafından zayıf bir şekilde zayıflatılır ve Ω sinyalini bozan bir “gürültü”dür. Ondan ancak küçük bir modülasyon derinliği ile kurtulabilirsiniz, çünkü 2Ω akım frekansının genliği, giriş sinyalinin modülasyon derinliğinin karesiyle orantılıdır.

Bir ve aynı diyot, kendisine gelen sinyalin büyüklüğüne bağlı olarak hem kare kanunu hem de lineer dedektör olarak çalışabilir. Küçük bir sinyal için diyotun karakteristiği ikinci derecedendir, büyük bir sinyal için karakteristik "parçalı doğrusal" olarak kabul edilebilir. Bu nedenle, düşük distorsiyonlu dedektörler için dedektöre yeterince büyük bir sinyal sağlanması arzu edilir.

D. için, akımın vakum ve yarı iletken diyotlardaki gerilime bağımlılığının doğrusal olmaması kullanılır (bkz. D.), triyotun anot akımının şebekesindeki voltaja bağımlılığının doğrusal olmaması (anot D.). D.'nin süreci her durumda D diyotuna indirgenir, sadece ızgara ve anot D ile, buna triyottaki sinyallerin amplifikasyonu eşlik eder. D., fotodedektörler (fotoseller, fotoçoğaltıcılar, fotodiyotlar, vb.) veya doğrusal olmayan kristaller (bkz. Doğrusal olmayan optikler) kullanılarak gerçekleştirildiği optik aralıkta da mümkündür.

Aydınlatılmış .: Strelkov S.P., Salınım teorisine giriş, 2. baskı, M., 1964; Siforov V.I., Radyo alıcıları, 5. baskı, M., 1954, ch. 6; Gutkin L.S., Mikrodalga dönüştürme ve algılama, M. - L., 1953.

V.N. Parygin.

Pirinç. 1. Dedektör girişinde sabit genlikli salınımlar (a); dedektör çıkışındaki akım darbeleri ben aynı yükseklik (b). Dedektör, akımın DC bileşenini kaydeder.

• - elektrik dönüşümü. titreşimler, bunun sonucunda genellikle farklı bir frekanstaki titreşimler elde edilir ...

  Büyük Ansiklopedik Politeknik Sözlük

• - daha düşük frekanslı veya doğru akımlı titreşimlerle sonuçlanan elektriksel titreşimlerin dönüşümü. D.'nin en yaygın durumu - demodülasyon - seçimden oluşur ...

  Büyük Sovyet Ansiklopedisi

• - elektriksel titreşimlerin dönüşümü, bunun sonucunda genellikle farklı frekansta titreşimler elde edilir ...

  Büyük ansiklopedik sözlük

• - algılama Çar 1. nesov üzerinde eylem süreci. ch. tespit 2. Böyle bir eylemin sonucu ...

  Efremova'nın Açıklayıcı Sözlüğü

• - tespit etme "...

  Rusça yazım sözlüğü

• - algılama sevindirici. yüksek frekans modülasyonlu titreşimlerden düşük frekanslı titreşimlerin seçimi; bazen demodülasyon denir ...

  Rus dilinin yabancı kelimeler sözlüğü

• - n., eş anlamlı sayısı: 2 video dönüştürme ...

Yerçekimi Dalgası Algılama

Yerçekimi kitabından [Kristal Kürelerden Solucan Deliklerine] yazar Petrov Alexander Nikolaevich

Yerçekimi dalgalarının algılanması, ortaya çıkar çıkmaz hemen iyi şanslar anlıyorum ... Juliette Benzoni "Marianne bir ateş çelengi içinde" Astrofizik kaynaklar hakkında yukarıda söylenenlerden, kütleçekim dalgalarının boyutsuz genliklerinin bizler olduğu sonucuna varabiliriz. şansın var

Tespit etme

Yazarın Büyük Sovyet Ansiklopedisi (DE) kitabından TSB

Algılama sonucunda elde edilen sinyal, verici mikrofona etki eden ses sinyaline karşılık gelir. Güçlendirildikten sonra, düşük frekanslı titreşimler sese dönüştürülebilir.

Radyo iletişiminin temel ilkeleri, Şekil 7.9'da bir blok diyagram şeklinde sunulmaktadır.

1. Salınımların modülasyonu ne için?
2. Titreşim algılama denilen şey!

Modern radyo mühendisliği cihazları, elektromanyetik dalgaların özelliklerini gözlemleme konusunda çok görsel deneyler yapmayı mümkün kılmaktadır. Bu durumda, santimetre aralığındaki dalgaları kullanmak en iyisidir. Bu dalgalar özel bir mikrodalga jeneratörü tarafından yayılır. Jeneratörün elektriksel salınımları bir ses frekansı ile modüle edilir. Algılamadan sonra alınan sinyal hoparlöre beslenir.

Elektromanyetik dalgalar, horn anten tarafından horn ekseni yönünde yayılır. Aynı boynuz şeklindeki bir alıcı anten, ekseni boyunca yayılan dalgaları alır. Kurulumun genel görünümü Şekil 7.17'de gösterilmektedir.

Elektromanyetik dalgaların absorpsiyonu. Kornalar birbirinin karşısına yerleştirilir ve hoparlördeki sesin iyi işitilebilirliği elde edildikten sonra, kornaların arasına çeşitli dielektrik gövdeler yerleştirilir. Aynı zamanda, hacimde bir azalma fark edilir.

Elektromanyetik dalgaların yansıması. Dielektrik metal bir plaka ile değiştirilirse, ses duyulmaz hale gelir.

Yansımalar nedeniyle dalgalar alıcıya ulaşmaz. Yansıma, ışık ve mekanik dalgalarda olduğu gibi, gelme açısına eşit bir açıyla gerçekleşir. Bunu doğrulamak için boynuzlar büyük bir metal levhaya aynı açılarda yerleştirilir (Şekil 7.18). Sayfayı çıkardığınızda veya döndürdüğünüzde ses kaybolacaktır.

Elektromanyetik dalgaların kırılması. Elektromanyetik dalgalar, dielektrik sınırında yönlerini değiştirir (kırılır). Bu, büyük bir üçgen parafin prizması ile tespit edilebilir. Boynuzlar, yansıma gösteriminde olduğu gibi birbirlerine açılı olarak yerleştirilir ve ardından metal levha bir prizma ile değiştirilir (Şekil 7.19). Prizmayı çıkararak veya çevirerek sesin kaybolması gözlemlenir.

Elektromanyetik dalgaların durgunluğu. Elektromanyetik dalgalar eninedir. Bu, dalganın vektörlerinin ve elektromanyetik alanlarının yayılma yönüne dik olduğu anlamına gelir. Ayrıca vektörler ve karşılıklı olarak diktir. Bu vektörlerin belirli bir salınım yönüne sahip dalgalara polarize denir. Şekil 7.1 böyle bir polarize dalgayı göstermektedir.

Dedektörlü bir alıcı korna, yalnızca belirli bir yönde polarize edilmiş bir dalga alır. Bu, verici veya alıcı korna 90 ° döndürülerek tespit edilebilir. Ses kaybolur.

Jeneratör 11 ile alıcı arasına bir dizi paralel metal çubuk yerleştirilerek polarizasyon gözlemlenir (Şekil 7.20). Kafes, çubuklar yatay veya dikey olacak şekilde konumlandırılmıştır. Bu konumlardan birinde, elektrik vektörü çubuklara paralel olduğunda, içlerinde akımlar uyarılır, bunun sonucunda ızgara katı bir metal plaka gibi dalgaları yansıtır. Vektör çubuklara dik olduğunda, içlerindeki akımlar uyarılmaz ve elektromanyetik dalga kafesin içinden geçer.