خلط الإشارة

2013 تبسيط علم الإلكترونيات

ستان جيبيليسكو

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

الفيزياء

تضمّ دارةُ الخلاّط (Mixer) إشارتَي دخل اثنتين لهما تردّدان مختلفان لتُنتِج إشارة خرج لها إمّا مجموع تردّدي الدخل أو الفارق بينهما.

تدخل إشارة الدخل المرغوب بها (الإشارة التي نريد أن "نسمعها" عند الخرج، مثل محطة بثّ إذاعي) إلى الخلاّط من مضخِّمات تكون قبله. أمّا إشارة الدخل الأخرى فتأتي من دارة خاصّة تُدعى المحلّي (LO) (Local Oscillator)، والتي نكون قادرة على التحكّم في تردّدها بشكل دقيق.

لنأخذ بعين الاعتبار إشارتين لهما التردّدان f1 وf2، حيث f1 تمثِّل التردّد الأدنى وf2 تمثِّل التردّد الأعلى، مع قياس كلا التردّدين بنفس الوحدة. إذا ضممنا هاتين الإشارتين في جهاز لا خطّي مثل صمام ثنائي ما، فسوف ينتج عن ذلك إشارتان جديدتان.

 

إحدى إشارتَي الخرج تتمّ وفق تردّد مقداره الفارق بين التردّدين (ولندعوه f_)، إذن سوف يكون لدينا:

أمّا إشارة الخرج الأخرى فتتمّ وفق تردّد مقداره مجموع التردّدين (ولندعوه f+)، ممّا يعطينا:

نسمّي إشارتَي الخرج ناتجَي الخلط، ونسمّي التردّدين f_ وf+ تردّدي النقرات (Beat Frequencies).

يُستخدَم الخلط بشكلٍ واسعٍ في المُستقبِلات والمُرسِلات اللاسلكية. وتعمل هذه التقنية بشكل جيّد تماماً عندما نريد أن نحوِّل إشارتَي دخل -يمكن لإحداهما أو لكلتيهما أن يأخذ تردّدها أيةَ قيمةٍ على امتداد نطاقٍ واسع من القيم- إلى إشارة خرج تظل على نفس التردّد طيلة الوقت.

 

فكرة مفيدة: يجد المهندسون أنّ إشارةً لا يتغيّر تردّدها إلاّ بشكل قليل -أو لا يتغيَّر على الإطلاق- هي أكثر سهولةً إلى حدٍّ بعيد من حيث معالجتها وتضخيمها من إشارةٍ يتغيّر تردّدها على امتداد نطاقٍ واسعٍ من القيم.

وهذا هو السبب الرئيسي لوجود خلاّطات الإشارة في تجهيزات الاتصالات ذات التردّد الراديوي.

[KSAGRelatedArticles] [ASPDRelatedArticles]