التعديل والاتصالات

يعرف التعديل بأنه تحميل إشارة المعلومات على إشارة أخرى ذات تردد عالي وذلك بهدف إرسالها إلى مسافات بعيده أو لنقلها بدون تأثير موجات التشويش والضجيج الخارجية . وسنصادف عدة أشكال لتحميل الإشارة :

• كل من إشارتي المعلومات والحامل تمثيلية. (التعديل)
• إشارة المعلومات رقمية والحامل تمثيلية. (الإقفال)
• كلا الإشارتين رقميتين .

يتغير اتساع الإشارة (الراديوية) الحاملة تبعا لتغيرات إشارة المعلومات (الإشارة السمعية). يمكن مصادفة ثلاث حالات:

• معامل التعديل $< 1$
• معامل التعديل $= 1$
• معامل التعديل $> 1$

• رسم الإشارة الحاملة ⁦(carrier) ⁩.
• رسم إشارة المعلومات (الإشارة السمعية).
• رسم إشارة مناظرة لإشارة المعلومات (مع محور الزمن).
• تعبئة المساحة المحصورة بإشارة الحامل.

يتغير تردد الإشارة (الراديوية) الحاملة تبعا للتغيرات في موجة المعلومات.

• رسم الإشارة الحاملة ⁦(carrier)⁩ حسب الطريقة التي تعلمتها سابقا.
• رسم إشارة المعلومات (الإشارة السمعية) .
• رسم الإشارة المعدلة (المحملة على إشارة التردد العالي) مع تغيير تردد الإشارة تبعا لتغيير اتساع إشارة المعلومات .

  تمرين )1-5( يبين الشكل إشارة الحامل وإ إ شارة المعلومات لشرة تعديل اتساع يطلب استنتاج شكل الاشارة المعدلة .

يبين الشكل الاشارات في المراحل المختلفة لكاشف التعديل الترددي حيث لاحظ الاشارة المعدلة واشارة الحامل واستنتاج اشارة المعلومات .

يبين الشكل الرموز المختلفة للهوائيات:

• الرمز العام للهوائي .
• هوائي الدايبول المفتوح المستخدم في الاستقبال التلفازي .
• هوائي الدايبول المطوي المستخدم في الاستقبال التلفازي والاذاعي ⁦FM⁩ في مجال الترددات العالية جدا .
• هوائي عمود الفرايت المستخدم في أجهزة الاستقبال الإذاعي التي تعمل على ⁦(AM) ⁩.
• الهوائي الحلقي (الإطاري) .
• المايكروفون ⁦(Microphone) ⁩.
• السماعة ⁦(Loudspeaker) ⁩.

  أرسم هذه الهوائيات بمقياس رسم مناسب. تمرين الشكل الاتي يبين رموز الهوائيات المختلفة )3-5( جميع الرموز مطلوبة للحفظ

الشكل يبين الرموز المستخدمة في الشبكات الهاتفية الأرضية الهوائية، ارسم هذه الرموز بمقياس رسم مناسب. جميع الرموز مطلوبة للحفظ.

المكبرات التماثلية عدم حفظ الشكل والاكتفاء بمهارة الرسم مع حفظ إشارة المخرج.

من أهم تطبيقات الترانزستور عمله كمكبر حيث يعمل على تكبير الإشارة الداخلة له بمقدار يختلف تبعا لنوع الترانزستور المستخدم وطبيعة الدارة المستخدمة والتطبيق الذي من اجله صممت الدارة. وحتى يعمل الترانزستور كمكبر لا بد من توفير جهود الانحياز المناسبة بحيث تكون وصلة القاعدة - الباعث للترانزستور ثنائي القطبية ذات انحياز امامي فيما تكون وصلة القاعدة - المجمع ذات انحياز عكسي. وتصنع الشركات الصانعة الترانزستورات تبعا للتطبيق المراد استخدامه فيها وبالتالي تميز الترانزستورات بأرقام ورموز للتعرف على الترانزستور وتطبيقاته من خلال كتب المواصفات. لتشغيل الترانزستور ثنائي القطبية ⁦(Bipolar Junction Transistor)⁩ أو ما يطلق عليه اختصار ⁦(BJT)⁩ كمكبر، هناك ثلاث تشكيلات تختلف كل عن الأخرى في شكل الدارة المكونة لها وبالتالي تختلف مواصفات كل تشكيلة عن الأخرى. ومن هنا كان لكل تشكيلة تطبيقاتها الخاصة:

• تشكيلة الباعث المشترك ⁦(Common Emitter configuration)⁩: وتمتاز هذه التشكيلة بأنها تكبر كل من إشارتي الجهد والتيار وتقلب طور إشارة الدخل بحيث يكون فرق طور بين كل من إشارة الدخل والخرج ما مقداره 180°.
• تشكيلة المجمع المشترك ⁦(Common Collector Configuration)⁩: تمتاز هذه التشكيلة بتكبير تيار ولكن تكبير الجهد يقارب الواحد الصحيح كما أنه لا يوجد فرق طور بين اشارة الدخل والخرج.
• تشكيلة القاعدة المشتركة ⁦(Common Base configuration)⁩: وتمتاز هذه التشكيلة بتكبير جهد عالي فيما يكون تكبير التيار مساويا للواحد تقريبا ولا يوجد فرق طور بين كل من اشارة الدخل والخرج.

• مراعاة الأبعاد المعيارية للعناصر المختلفة كما تعلمتها سابقا.
• تناسق ترتيب العناصر على اللوحة.
• توضيح مدخل ومخرج الدارة.
• تحديد قطبية التغذية المستمرة وجهود الانحياز.
• توضيح نقاط التقاطع بشكل واضح.
• الانتباه لنوعية الترانزستور إذا كان من نوع ⁦(NPN)⁩ أو ⁦(PNP)⁩ وقطبية التغذية والمكثفات تبعا لذلك.

يبين الشكل دارة تشكيلة باعث مشترك وشكل اشارة الدخل. أعد رسم هذه الدارة باستخدام رموز أخرى للمقاومات والترانزستورات واستنتج الشكل العام لاشارة الخرج اذا علمت أن الدارة تكبر اشارة الجهد وتقلب طور الاشارة.

يبين الشكل تشكيلة مجمع مشترك وشكل اشارة الدخل. أعد رسم هذه الدارة مستبدلا رموز المقاومات والترانزستور برموز بديلة واستنتج الشكل العام لاشارة الخرج اذا علمت أن الدارة مقدار تكبير الجهد يساوي الواحد وفرق الطور يساوي صفر.

يبين الشكل تشكيلة قاعدة مشتركة أعد رسم الدارة وارسم شكل اشارة الخرج اذا علمت ان تكبير الجهد أكبر من واحد وفرق الطور يساوي صفر.

1. لتحقيق تكبير بمقدار معين نلجأ في كثير من الأحيان إلى وصل مرحلتين أو أكثر بحيث يتم توصيل مخرج مرحلة التكبير الأولى مع مدخل مرحلة التكبير التالية ليتم الحصول على مقدار التكبير المطلوب.
2. وغالبا ما يكون الربط المباشر لمراحل التكبير (أي بدون أي وسيلة ربط) غير ممكنا وذلك لعدة أسباب أهمها عدم توافق ممانعة خرج مرحلة الإخراج مع ممانعة دخل المرحلة التالية، فبالتالي وللحصول على أفضل نقل للقدرة من مرحلة إلى الأخرى يتم إضافة عناصر بين المرحلتين لتوفيق الممانعات وفي بعض الأحيان لعزل مركبة التيار المستمر بين المرحلتين.
3. يوجد عدة طرق لربط مراحل التكبير الترانزستورية أهمها:

• يبين التمرين (20-2) طريقة ربط مرحلتي تكبير باعث مشترك ⁦(NPN)⁩، تمتاز هذه الطريقة بعزل مرحلتي التكبير من ناحية التيار المستمر حيث يمنع المكثف مرور التيار المستمر.

• تمتاز هذه الطريقة بتمرير اكبر قدر من الطاقة من المرحلة الأولى إلى اللاحقة وذلك بسبب توفيق الممانعات كما ذكر سابقا إلا ان هذه الطريقة تحتاج لمحولات ثقيلة وكبيرة نسبيا مقارنه بالطريقة الأولى وتستخدم كثيرا في ربط مكبرات التردد البيني حيث تستخدم محولات ذات قلب من الفرايت عند الترددات العالية. يبين التمرين (2-21) طريقة الربط هذه.

يبين الشكل أدناه مكبر باعث مشترك مرحلة واحدة استخدام طريقة الربط بواسطة مكثف لتوصيل مرحلتين متتاليتين استبدل المكثفات بمكثفات الكتروليتية مع الانتباه لقطبيتها.

عدم حفظ الشكل والاكتفاء بمهارة الرسم

يعمل هذا المكبر كمكبر إشارة صغيرة بحيث يضخم الإشارة الصغيرة التي تصل من المايكروفون أو الكاشف في جهاز الاستقبال الإذاعي وتتصل عادة بمقاومة متغيرة للتحكم بشدة الإشارة (شدة الصوت في الأجهزة السمعية). يبين الشكل في التمرين (2-22) مكبر أوليا حيث يطلب في التمرين إعادة الرسم وذلك في المنطقة المخصصة له تماما حيث سيتم استخدام نفس اللوحة للتمرين التالي.

يستخدم في هذا النوع من المكبرات ترانزستور متتامين احدهما ⁦(NPN)⁩ والآخر ⁦(PNP)⁩ حيث يعملان معا على كمضخم قدرة في المرحلة النهائية قبل السماعة. يبين الشكل تمرين (2-23) هذا المكبر حيث يطلب أيضا رسمه ومن ثم توصيله مع المكبر الأولي بحيث يتم تجميع مكبر متكامل من ثلاث ترانزستورات.

نتيجة للتطور السريع في مجال تصنيع العناصر الالكترونية من المواد شبه الموصلة فقد ظهرت تقنية الدارات المتكاملة بحيث يمكن دمج العديد من العناصر ضمن قطعة واحدة تسمى الدارات المتكاملة ⁦(Integrated Circuit)⁩. وتستخدم مكبرات سمعية بدارة متكاملة واحدة. يبين تمرين (2-24) مكبرا سمعيا يستخدم الدارة المتكاملة ⁦(LM386)⁩ ومجموعة من العناصر الملحقة والمكملة لعمل الدارة من مقاومات ومكثفات ومقاومة التحكم بشدة الصوت. تغذى الدارة بمصدر جهد مستمر 6 فولت.

يبين الشكل دارة مكبر أولي سمعي لجهاز استقبال اذاعي حيث يظهر مفتاح التحكم بشدة الصوت (المقاومة المتغيرة) أما محول الربط فيديو أيضا داخل المربع باللون الأزرق أعد رسم هذا المكبر.

يبين الشكل أدناه مكبر دفع جذب بمرحلة التكبير النهائي لمستقبل اذاعي أعد رسم هذا المخطط.

يبين الشكل أدناه دارة مكبر اخراج سمعي يستخدم دارة متكاملة.

رتب العناصر في التمرين السابق الخاص بمكبر اشارة التردد السمعي ضمن جدول كما هو مبين أدناه في الشكل.