طرق التقاط الترنيم التردّدي FM
2013 تبسيط علم الإلكترونيات
ستان جيبيليسكو
مؤسسة الكويت للتقدم العلمي
يمكن التقاط إشارات مُرنَّمة تردّديّاً (FM) بطرقٍ متنوّعة. تستلزم الطرائق الأكثر فعاليّةً -وكما نتوقّع- وجودَ الداراتِ الأكثر تعقيداً وكلفة.
هناك أربعةُ نُظُمٍ مألوفة لالتقاط الـ FM، كما يلي:
1- التقاط الميل (Slope Detection): يمكن لمُستقبِل الـ AM أن يحل ترنيمَ إشارات الـ FM إذا وضعنا تردّد المُستقبِل عند قيمةٍ قريبةٍ -ولكن ليست مطابقةً لِـ- من قيمة تردّد حامِل إشارة الـ FM غيرِ المُرنَّم.
يملك مُستقبِل الـ AM مرشِّحَ حزمةٍ ضيّقة بعرض حزمةٍ يبلغ بضعةَ كيلو هرتزات. تزوِّدنا هذه السِّمة بمنحني الانتقائيّة المماثلِ لذلك المُبيَّن في القسم السفليّ من الشكل 10-5AB.
إذا وقع تردّد حامِل إشارة الـ FM غيرِ المُرنَّم في منتصف تنّورة (Skirt) استجابة المُرشِّح (الجزء المائل من المنحني)، فإن الترنيمَ التردّدي يجعل الإشارةَ تدخل وتخرج من حزمة التمرير، ممّا يُسبِّب تغيّراتٍ في حجم مستوى خرجِ المُستقبِل الآنيّ.
2- الحلقة مُقفَلة الطور (PLL): إذا حقنّا إشارةَ FM ضمن PLL، فإن حلقة سوف تُصدِر فولطيةَ خطأٍ متأرجحةً تنسخ الشكلَ الموجيَّ لإشارة الترنيم.
يمكن وضعُ مُحِدٍّ لأمام الـ PLL بحيث تمرّ الإشارةُ عبره قبل أن تلِج دارةَ الـ PLL، ويمنع المُحِدُّ المُستقبِلَ من الاستجابةِ للتغيّرات في سعة الإشارة. "تتحطّم" الإشارات الضعيفة بدلاً من أن تتلاشى ضمن مُستقبِلِ FM يستخدِم تقنية التحديد. تُماثل إشارةُ FM هامشيّةٌ عند سماعها إشارةَ هاتفٍ خلويّ عند حدود منطقة التغطية.
3- المفرق (Disciminator): يُصدِر هذا النوع من لواقط الـ FM فولطيةَ خُرجاً تعتمد على تردّد الإشارة الآني. عندما تكون الإشارةُ في مركز حزمة التمرير، تنعدم فولطية الخرج. إذا انخفضت قيمةُ تردّد الإشارة الآني لما دون المركز، غدت فولطية الخرج موجبةً.
إذا ارتفعت قيمةُ التردّد وأصبحت فوق المركز، أصبح الخرجُ سالباً. يستجيب المفرق إلى تغيّرات السعة علاوةً على استجابته لتغيّرات التردّد، ولكننا نستطيع التغلُّبَ على هذه المشكلة المحتملة عبر وضع مرحلةِ مُحِدد قبل دارة المفرق.
4- لاقط النسبة: يحتوي هذا النوع من لواقط الـ FM مفرقاً بمُحِدّد داخلي. تمّ تطوير التصميم الأصليّ من قبل شركة الراديو الأميركيّة (RCA).
يُبيّن الشكل 10-5C دارةَ لاقط نسبةٍ بسيطةً. ينبغي تنصيبُ مقياس الفولطية "الميزان" من قبل تقنيٍّ مختبر من أجل تحقيق أفضلِ نوعيةٍ للإشارة المُستلَمة تحت شروطٍ مُتحكَّم بها.
تُغني الخصائص المُحِدّدةُ الممتازة لهذه الدارة حصانةَ مُستقبِل الـ FM أمام مصادر الضجيج الخارجيّة مثل العواصف الرعدية، ومحرّكات الاحتراق الداخليّ، وبعض الاستعمالات المنزليّة الخاصّة.
.jpg)
