دروس في الإليكترونيات 15

الدرس الخامس عشر

الاتصالات (1)

- التعديل السعوي

- الإرسال بالتعديل السعوي

- التعديل الترددي

- مبدأ الإرسال بالتعديل الترددي

- مبدأ الاستقبال بالتعديل الترددي

- أشكال التعديل المختلفة



إعادة ملخصة : المقاومة تحد من قوة التيار ،،،،، الجهد المتردد له موجات ،،،،، الصمام الثنائي ، يسري به التيار باتجاه واحد فقط ،،،،، المكثف يخزن الجهد(الطاقة) ،،،،، الملف يولد مغنطة طاقية ،،،،، والمحول يحول الجهد إلى الأعلى والى أسفل ،،،،، التقويم يحول الجهد المتردد إلى جهد مستمر،،،،، الترانزيستور - مفتاح أو مكبر،،،، طيف الترددات (درس 11) يشرح تحديد استعمال الترددات للموجات الكهرومغناطيسية .



في هذه الحصة ستتطرق إلى مبادئ الاستقبال والإذاعة للموجات الكهرومغناطيسية وفي هذا الإطار سوف نعالج الدوائر الكهربائية اللازمة كاملا ، بما فيها دوائر الترددات العالية والمنخفضة (السمعية) كما ستلحق جميع الدوائر الذي يحتاجها جهاز الاستقبال وجهاز الإرسال ، وسيتم تجزئة المادة التعليمية إلى عدة دروس وستتداخل المعلومات الضرورية التي ستكون مكملة لما درسناه حتى الآن .

بالنسبة للاتصالات فيختصر الإرسال على المبدأ الأساسي فقط ، لأن تجارب الإرسال ، أولا "الغير قانوني" ستؤدي لعواقب غير حميدة (باختلافها في العالم العربي) ، وثانيا الجانب الخطير للإرسال الذي يأتي بالكوارث . وللذين لا يكتفوا بهذه المعلومات فهناك مواقع متخصصة له.

نقل المعلومات عبر الموجات الكهرومغناطيسية

تستغل الموجات الكهرومغناطيسية (المعدلة) لبث واستقبال الأخبار في التقنيات الإذاعية

التعديل
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ما هو المقصود بالتعديل ؟ التعديل ( Modulation ) هو تشكيل الموجة ، أي يغيّر أو يكوّن شكلها ، وكذلك يتم تشكيل(تعديل) الموجات .
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]

ولو "عدلنا" إلى جهد إشارة 1 بشكل جيب الزاوية وبتردد منخفض(1 كيلوهرتز) بإشارة ترددها (20 كيلو هرتز) فتسبح إشارة 2 للتردد العالي داخل الإشارة 1 بالتردد المنخفض وبذلك يتغير شكلها . والذي يحدث إلكترونيا هو أن إشارتين يختلف فيهن التردد ، يُمزجا خلال صمام ثنائي ويخرجا كموجة معدلة ، تتغيرّ(تتعدل) سعة التردد العالي فيها بإقطاع جهد التردد المنخفض. والتعديل يحتاج إلى عنصر كهربائي يكون منحناه ملتوي (أنظر درس .

والسعة( Amplitude) هي مدى تحجم الموجة ، والسعة هي التي تتغير لذلك يسمى هذا النوع من التعديل "التعديل السعوي" (Amplitude modulation) . ويرتفع الصوت في إشارة المعلومات (منخفضة التردد) بتغيّر ( أو تأرجح ، أو تمايل) أشارة التردد العالي.

الأساس المبدئي للتعديل السعوي

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


وتعتبر "درجة التعديل" هي المقاس للتعريف حـجم التمغط الأقصى لموجات المعدلة سعويا

نسبة للإشارة الحاملة :
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


القيمة العظمى لجهد إشارة المعلومات

القيمة العظمى لجهد الإشارة حاملة

وتشكل الإشارة ذو التردد العالي كإشارة حاملة

--------



التعديل الترددي

أن إذاعة الموجات الكهرومغناطيسية جويا بالتعديل السعوي ، مثل الموجة الطويلة ، المتوسطة والقصيرة ، لها بعض النواقص في جودتها خلال الاستقبال : تشويه ، جهود إزعاج تداخلية ، أو شرارات فدح ، فمن ناحية جودة الاستقبال فإن التعديل الترددي (FM) هو أحسن بكثير ، حيث تتعدل إشارة التردد العالي بإيقاع الإشارة المنخفضة للمعلومات وذلك تردديا ، أما السعة فلا تتغير.

التعديل الترددي (FM)
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


ومبدئيا يتم التعديل الترددي (frequency modulation FM) بدائرة مذبذب مكون من ملف ومكثف متغيّر ، ويمكن تغيير (التعديل) ذبذبة التردد بتغيير قيمة الملف والمكثف. وأبسط إمكانيات التعديل الترددي هي استعمال لاقط (مكرفون) كثائفي (أنظر مبدأ الإرسال بالتعديل الترددي) ، حيث أن الصوت هو الذي يغير الكثافة به وبذلك يتغير تجاوب أو توليف التردد(Resonance ) في دارة الرنين . وهناك أيضا إمكانية التعديل بالصمام الثنائي الكثائـفي .

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


أما المبدأ البسيط لاستقبال للتعديل الترددي :
[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]




فيتم التقاط إشارة التردد العالي بالهوائي عن طريق المكثف (1) ثم تدخل الإشارة عبر الصمام الثنائي لكي يتم تقويمها أو كشفها . وفي حالة ارتفاع التردد للإشارة السمعية (التردد المنخفض أو إشارة المعلومات)، تقل مقاومة المكثف (2) فيرتفع الجهد وبذلك الصوت في السماعة ، وفي حالة انخفاض التردد للإشارة السمعية ، فترتفع مقاومة المكثف فينخفض الجهد وبذلك الصوت في السماعة .

ولتعريف كثافة الإشارة المعدلة تردديا تستعمل معادلة دليل التعديل :

[ندعوك للتسجيل في المنتدى أو التعريف بنفسك لمعاينة هذه الصورة]


دليل التعديل، في التعديل الترددي ( FM ) هي قياس لعلاقة تأرجح التردد بتردد المعلومات . ويقاس فيه كثافة إشارة معدلة بتردد







وهناك أنواع أخرى من التعديل :

التعديل الطوري PM( Phase Modulation ) ، يغيّر فيها ذاويات طور الذبذبات الحاملة عالية التردد .

التعديل بنبضات السعة PAM ) Pulse Amplitude Modulation ) ، أي تكون بشكل نبضات والنبضات يكون لها سعة جيبيه .

التعديل بتغيّر عرض النبضات PDM )Pulse Duration Modulation) ، أي شكل النبضات يتغيّر في عرضها ولكن متساوية في سعتها .

التعديل بنبضات الشفرة PCM )Pulse Code Modulation) ، يتم فيه قلب النبضات الحاملة والمعدلة سعوياً إلى نبضات رقمية ، أي صفر وواحد .



نطاقات التردد ، الرديو :

- الموجة الفوق قصيرة ( FM ) أو التعديل الترددي (ت ت)

من 87,5 ميجا هرتز- 104 ميجا هرتز

- الموجة القصيرة من 5,95 ميجا هرتز- 21,75 ميجا هرتز .

- الموجة المتوسطة من 510 كلو هرتز - 1605 كيلو هرتز .

- الموجة الطويلة من 150 كيلو هرتز - 285 كيلو هرتز .

التلفزيون ( الاستقبال عن طريق الهوائي )

- التردد العالي جداًً ( VHF ) من 47 ميجا هرتز - 230 ميجا هرتز .

- التردد فوق العالي ( UHF ) من 470 ميجا هرتز - 862 ميجا هرتز .



والى اللقاء في الدرس التالي