اقرأ في هذا المقال
- ما هو الاستخلاص المتزامن AM؟
- مزايا الكشف المتزامن AM
- أنواع الكاشف المتزامن
- مزيل التشكيل المتزامن لإشارات السعة المعدلة
يوفر فك التشكيل المتزامن “AM” بعض التحسينات المهمة على كاشف الصمام الثنائي البسيط، كما يتطلب تحسين أداء أجهزة الكشف المتزامنة استخدام مكونات إضافية وتعقيدًا، وهذا بدوره يزيد من التكلفة، ونتيجةً لذلك تُستخدم أجهزة الكشف المتزامنة بشكل عام فقط في أجهزة الاستقبال عالية الأداء حيث تكون التكلفة أقل.
ما هو الاستخلاص المتزامن AM؟
يستخدم أبسط شكل من أشكال الكشف عن إشارة معدلة الاتساع مقومًا بسيطاً للديود “Diode”، ولتحقيق أداء محسن يمكن استخدام شكل من أشكال الاستخلاص يعرف باسم الاستخلاص المتزامن، وعند النظر إلى الاستخلاص المتزامن لإشارة “AM”، يكون من المفيد أولاً النظر إلى طيف الإشارة ذات الاتساع المشكل، كما يمكن ملاحظة أنّه يشتمل على ناقل مع نطاقي جانبيين يحملان الصوت أو معلومات أخرى تنتشر على كلا الجانبين.
يمثل هذان النطاقان الجانبيان انعكاسات لبعضهما البعض، والهدف من عملية الاستخلاص هو استخراج المعلومات الموجودة داخل النطاقات الجانبية بأقل قدر ممكن من التشويه، ولإزالة التشكيل المتزامن يتم استخدام خلاط، كما يتم تغذية الإشارة الواردة في إدخال إشارة الخلاط، وكذلك يتم تغذية إشارة مذبذب محلية على نفس التردد مثل ناقل الإشارة الواردة إلى الأخرى، حيث تقوم عملية الخلط هذه بتحويل الموجة الحاملة إلى إشارة “0 هرتز” والنطاقات الجانبية إلى نطاق تردد وهو النطاق الأساسي، أي أنّها تعيد تكوين الصوت.
نظراً لأنّ تردد الموجة الحاملة “0 هرتز”، فإنّه يظهر كجهد تيار مستمر على الناتج، كما سيعتمد مستوى التيار المستمر على المرحلة بين الناقل والمذبذب المحلي، حيث ستظهر النطاقات الجانبية لإشارة “AM” بالنسبة للتردد الصفري، أي كإشارة صوتية أصلية أو إشارة تعديل أخرى.
مع الاستخدام الواسع للدوائر المتكاملة، من السهل دمج مكونات كاشف متزامن في “IC” بتكلفة إضافية قليلة، ومع ذلك تميل أجهزة راديو البث “AM” منخفضة التكلفة في وقت سابق إلى أن تكون مصنوعة من مكونات منفصلة، حيث كانت الدوائر الإضافية للكاشف المتزامن ستضيف تكلفة كبيرة وبالتالي نادراً ما يتم استخدامها.
- “AM” هي اختصار لـ “Amplitude Modulation”.
- “IC” هي اختصار لـ “Integrated Circuit”.
مزايا الكشف المتزامن AM:
على حساب المكونات الإضافية والتكلفة، يوفر مزيل التشكيل “AM” المتزامن عددًا من المزايا من حيث الأداء.
أولاً: تأثيرات مخفضة للخبو الانتقائي:
بالنسبة لاتصالات الموجات الديكامترية “HF”، وعلى وجه الخصوص البث الإذاعي، فإنّ الخبو الذي يحدث هو مصدر إزعاج معين، حيث في بعض الحالات يمكن أن يؤثر ذلك على أقسام مختلفة من عرض النطاق الترددي لإشارة “AM” بشكل مختلف، كما من الممكن أن يتلاشى مستوى الموجة الحاملة بمقدار عشرة إلى خمسة عشر ديسيبل بالنسبة إلى النطاقات الجانبية.
وهذا يجعل اكتشاف الغلاف صعباً ويؤدي إلى مستويات كبيرة من التشويه، ونظراً لأنّ تقنيات إزالة التشكيل المتزامن تولد الموجة الحاملة الخاصة بها، فإنّ تأثيرات الخبو الانتقائي تقل بشكل كبير مما يجعل تجربة الاستماع أفضل بكثير.
- “HF” هي اختصار لـ “High Frequency”.
ثانياً: تقليل مستويات التشويه:
يوفر مزيل تشكيل الصمام الثنائي “AM” مستويات عالية جداً من التشويه، حيث يوفر استخلاص “AM” المتزامن مستويات أقل بكثير من التشويه، ونتيجةً لذلك يوفر عرضاً أفضل بكثير للتشكيل الأصلي، كما ينشأ التشويه من العديد من العوامل بما في ذلك الجهد الكهربائي المطلوب للصمام الثنائي في كاشف الأظرف والبهت الانتقائي وضعف الضبط.
ثالثاً: مستوى الإشارة:
عند استخدام كاشفات الصمام الثنائي، من الضروري وجود مستوى كافٍ من الإشارة؛ للتغلب على تحيز الصمام الثنائي إلى الأمام، أمّا بالنسبة لأجهزة الكشف المتزامنة هذه ليست مشكلة؛ لأنّ الخلاط المستخدم داخل الكاشف يمكن أن يعمل إلى مستويات منخفضة للغاية.
رابعاً: تحسين نسبة الإشارة إلى الضوضاء:
في ضوء استخدام الأساليب المتزامنة، فإنّ الدائرة قادرة على توفير تحسين في الحساسية.
أنواع الكاشف المتزامن:
على الرغم من أنّ جميع أجهزة الكشف المتزامنة أو مزيلات التشكيل المتزامنة تستخدم نفس المفهوم الأساسي لاستخدام مذبذب محلي على نفس التردد، مثل الموجة الحاملة الواردة واستخدام هذا المزيج مع الإشارة الواردة لاستخراج الصوت هناك عدة طرق لتحقيق ذلك.
أولاً: طريقة التصفية:
ربما تكون هذه الطريقة في توفير الكشف المتزامن هي الأكثر وضوحاً، وهو يستلزم استخدام مرشح ضيق النطاق لاستخراج الموجة الحاملة ثم استخدامه للاختلاط بالإشارة الإجمالية، كما تتطلب هذه الطريقة ضبط المستقبل على التردد المطلوب بالضبط لتمكين الموجة الحاملة من المرور عبر مرشح النطاق الضيق، كما لا يمثل استقرار جهاز الاستقبال مشكلة هذه الأيام، وبمجرد ضبطه يجب أن يبقى على التردد المطلوب، ولكن الضبط أمر بالغ الأهمية لهذه الطريقة ولا ينجح بشكل خاص.
ثانياً: الحلقة المغلقة بالطور:
الحلقات المقفلة بالطور مفيدة بشكل خاص في العديد من تطبيقات الترددات الراديوية،كما يستخدم هذا الشكل من الكاشف المتزامن حلقة مغلقة طوراً مع مرشح حلقة ضيقة للتثبيت على الموجة الحاملة وتكرار إشارة على نفس التردد تماماً، كما تُستخدم هذه الإشارة بعد ذلك كإشارة مذبذب محلي للاختلاط مع إشارة “AM” الواردة لاستخراج الصوت، كما يعمل هذا النوع من الكاشفات المتزامنة بشكل جيد وقد تم استخدام هذا الأسلوب في العديد من أجهزة استقبال الراديو.
ثالثاً: مضخم الحد:
هناك طريقة أخرى لإنشاء كاشف متزامن وهي استخدام مضخم محدد لتوليد الناقل، حيث يتم أخذ بعض الإشارات من سلسلة مضخم “IF” الخاصة بالمستقبل ويتم تطبيقها على دائرة ذات كسب مرتفع للغاية، كما سيحد مكبر الصوت وعندما تكون إشارة “AM” موجودة، فإنّ هذا سيزيل أي تغير في الاتساع أي التشكيل ويترك الموجة الحاملة فقط.
هذه طريقة مناسبة جداً لإنشاء كاشف متزامن وهو ليس بسيطاً فحسب، ولكنّه يعمل بفعالية ولا يتطلب مرشحات معقدة أو حتى حلقة مغلقة طورية، ويشتمل ترتيب الدائرة لشكل مكبر الصوت المحدود للكاشف المتزامن على سلسلة مضخم “IF” العادية، كما يتم تطبيق الإنتاج من مضخم “IF” على جهاز مزج، ويتم أيضاً تطبيق الإنتاج من مضخم “IF” على مضخم محدد، ويتم تطبيق الإنتاج من هذا على إدخال المذبذب المحلي للخلاط.
يكون الإنتاج هو الصوت المسترد الذي يمكن أن يكون مضخماً بواسطة مضخم صوت بالطريقة العادية، ومهما كانت طريقة الكشف المتزامن المستخدمة، فإنّها توفر بعض المزايا المهمة على كاشف غلاف الصمام الثنائي من حيث تقليل التشوه وزيادة المناعة ضد الخبو الانتقائي وأداء الإشارة المنخفض.
- “IF” هي اختصار لـ “Intermediate Frequency”.
مزيل التشكيل المتزامن لإشارات السعة المعدلة:
مزيل تشكيل متزامن لإشارات الموجة الحاملة بتشكيل الاتساع، كما يشتمل على دارة نبضة أولى بها مدخلات أولية تغذى بإشارة مشكلة ومدخل ثان يغذى بإشارة نبضة إلى حد كبير على نفس التردد، مثل الموجة الحاملة للإشارة المعدلة المذكورة، ودارة دقات ثانية لها مدخلات أولية تغذى بالإشارة المعدلة المذكورة ومدخل ثان يغذى بإشارة الضربة المذكورة التي تم إزاحة طورها بمقدار 90 درجة.
كذلك مبدل لتوصيل الإشارات بالتناوب لدوائر الإيقاع الأولى والثانية المذكورة بإنتاج مشترك لمزيل التشكيل، ودائرة التحكم تعني بعتبة تشغيل للتحكم في تبديل المبدل المذكور وفقاً لاتساع إشارات المخرجات لدوائر الإيقاع المذكورة.
