Radyo Vericileri – GM Vericiler
Güncelleme 28/01/2021
1- Genlik Modülasyonu Üreten Devreler
Genlik modülasyonu, lineer olmayan bir devrede taşıyıcı ile bilgi işaretlerinin karıştırılması sonucunda meydana gelmektedir.
Yarı iletken bir diyotun lineer olmayan bir bölgesi olmasına rağmen, kazancı olmadığı için bu amaçla pek kullanılmaz. Buna karşılık transistörlerin kazançları olduğundan , GM modülasyonlarında çokça tercih edilirler. Transistörlerin baz – kollektör akımları veya giriş – çıkış büyüklükleri arasındaki transfer eğrisinde alçak ve yüksek değerlerinde olmak üzere iki lineer olmayan bölge vardır. Bu iki bölge arasındaki lineer kısım amplifikasyon amaçlı kullanılır. Lineer olmayan bölgeler ise genlik modüleli sinyal elde etmek için kullanılır.
Yukarıda basit bir GM modülatör devresi verilmiştir. Transistör için polarma direnci verilmemiştir. ei ve ec sinyallerinin pozitif değerlerinde transistör iletime girmekte ve 1. lineer olmayan bölgede çalışmaktadır. Transistörün kollektör kolu üstündeki rezonans devresi ec taşıyıcı sinyalin frekansına akort edilmiştir. Bu paralel rezonans devresi taşıyıcı frekans ve alt ve üst yan frekans bantlarına yüksek empedans gösterir. Diğer frekanslara ( Harmonik frekanslar ) ise düşük empedans gösterir. Bu sayede kazanç sadece GM sinyalinde yüksek olur.
Pratikte genlik modülasyonu çok değişik yollarla elde edilir. Devrelerin isimlendirilmeleri bilgi işaretinin uygulandığı yere göre olur. Mesela, bilgi sinyali baza uygulandıysa baz modülasyonu adı verilir. Kollektör ve emiter modülasyonunda da benzer şekilde olur.
2- Yüksek ve Alçak Seviyeli Modülasyon
Modülasyonun diğer bir isimlendirme şekli ise , bilgi işaretinin mümkün olan en son noktaya uygulanıp uygulanmadığına göre yapılır. Yüksek seviyeli modülasyonda bilgi işareti genellikle en son katın çıkışına ve antenin hemen öncesine uygulanır. Eğer bilgi işareti bundan daha önceki herhangi bir noktaya ( baz , emiter veya daha önceki katlara ) uygulanmış ise bu modülasyona alçak seviye modülasyonu denir. Alçak ve yüksek seviyeler gerekli olan çıkış gücüne göre seçilir. Normal radyo vericilerinde çıkış gücü kW seviyesinde olduğundan yüksek seviye modülasyonu kullanılır. Bu devrelerde verim yüksek tutulmak amacıyla transistörler C sınıfı çalıştırılır. C sınıfı amplifikatörler lineer olmadığı için GM işaretinde az da olsa bir distorsiyon oluşur. Alçak seviye modülasyonunda ise çıkış güç katlarında lineer amplifikatörler kullanılır. Lineer amplifikatörlerde distorsiyon düşük olmasına karşılık verimleri düşüktür. Bu sebeple genellikle düşük güçlü vericilerde tercih edilir.
Özet olarak : Yüksek seviyeli modülasyonda hem bilgi işareti hem de taşıyıcı işareti kuvvetlendirildikten sonra modülasyona tabi tutulmaktadır. Daha sonra modüleli işaret C sınıfı çalışan bir amplifikatöre uygulanarak antene gönderilen GM sinyalinin gücü arttırılır. Alçak seviyeli sistemde ise , modülasyon işlemi küçük genlikli işaretler arasında yapıldıktan sonra verimi az fakat lineer olan amplifikatörler üzerinden geçirilerek antene ulaştırılır. Alçak seviyeli sistemler ekonomik olduğu için küçük güçlü sistemlerde tercih edilir.
ÖRNEK : Transistörlü Yüksek Seviye Modülatörü
Yukarıda C sınıfı çalışan bir transistörlü yüksek seviye modülatörü gösterilmiştir. Transistör, C sınıfı çalışmada bir anahtar gibi açılıp kapanması anlarında göstereceği lineersizlikten dolayı çıkışta toplam ve fark frekanslar elde edilir. Devredeki Vbb gerilimi transistörü tıkama yönünde kutuplar. Dolayısı ile transistör taşıyıcı sinyalin yalnız pozitif tepelerinde iletime geçer. Burada transistör sinüzoidal işaretin yarı periyodundan daha az bir aralıkta iletimdedir. Transistörün kollektöründeki tank devresi ( paralel rezonans devresi ) fc taşıyıcı frekansa akortlu olduğu için transistörün bazındaki darbeli işaretler kollektöründe sürekli sinüzoidal şekle dönüşür.
Bilgi işareti Vcc besleme gerilimine seri olarak ilave edilmiştir. Transistör taşıyıcı işaret tarafından iletime girdiği anlarda tank devresi tarafından bilgi işaretinden enerji çekilir. Bunun sonucunda çıkıştaki toplam işaret, bilgi işareti maksimum olduğu zaman maksimum ve minimum olduğu zaman minimum seviyede olmaktadır.
Devrede CN ile gösterilen kapasitör nötralizasyon kondansatörü olarak anılır. Transistörler ve vakumlu tüpler yüksek frekansta kollektör – baz arası kaçak kapasite ( Cint ) gösterir. Bu kaçak kapasite devrede istenmeyen osilasyonlara sebep olur. CN nötralizasyon kapasitesi ile çıkıştan 180 derece faz farklı sinyal girişe uygulanarak kaçak kapasitenin etkisi ortadan kaldırılır.
3- GM Verici Sistemleri
Bir genlik modüleli verici sadece modülatör devresinden ibaret değildir. Verici devrelerinde taşıyıcı sinyalin üretildiği bir osilatör , osilatörle modülatör arasında bir tampon yükselteç , bilgi sinyalinin alındığı mikrafon gibi bir transduser ve bilgi sinyalinin kuvvetlendirildiği bir ses yükselteç katı da mevcuttur. Osilatörler kararlı olması açısından genellikle kristal osilatör olarak seçilir. Çıkış amplifikatör katları ise yüksek veya alçak seviyeli modülasyona göre ya modülatörle birlikte ya da ayrı bir lineer yükselteç katı olarak bulunmaktadır.
4- Stereo Yayın
Bir müzik sesinin iki kanal ile dinlenmesi daha kaliteli ve gerçeğe daha yakın olmaktadır. GM stereo sistemde taşıyıcı sinyal bir faz kaydırıcı devre üstünden geçirilerek iki farklı taşıyıcı şekline dönüştürülür. Daha sonra sol kanaldaki ses ile taşıyıcının kendisi, sağ taraftaki ses ile fazı kaydırılmış taşıyıcı modüle edilir. Taşıyıcılardan biri 25 Hz’lik bir sinyal ile de modüle edilir. Bu sinyal stereo alıcılarda yayının stereo olduğunu gösteren bir gösterge lambasını çalıştırmak içindir. Vericideki modüleli sağ ve sol kanallar bir toplayıcı devrede toplanarak güç amplifikatörüne verilir. Normal alıcılarda sağ ve sol kanal tek bir kanal gibi algılanır. Fakat stereo yayınlar için tasarlanmış olan alıcılarda faz farkı olan iki taşıyıcı alınarak iki farklı ses işareti elde edilir.
