ניסוי מספר 8

מפתוח תזוזת מופע

מטרת הניסוי :

ייצור אות  PSK תוך כדי שימוש בערכת התקשורת  Emona Telecoms-Trainer 101 . ואמות הרקע התיאוריטי שלמדנו על אפנון PSK.

רקע תיאוריטי : 

המעגל משדר אות הסינוס פעם במופע אפס ופעם במופע הפוך (180 מעלות )לפי אות המידע שהוא מידע סיפרתי שמורכב מסיביות אפס או אחד. כאשר המידע הוא אפס אז האות המשודר יהיה  בזווית  

180 , כאשר אות המידע אחד האות המשודר יהיה  בזווית 0 .  

מהלך הניסוי :

בניסוי זה יהי שימוש בערכת התקשור  Emona Telecoms-Trainer 101 במטרה לייצור אות  BPSK , תוך שימוש במכפל כדי ליישם את המודל המתמטי שמבצע את המפתוח. האות הספרתי של המידע מיוצג בניסוי זה ע"י שימוש במחולל הסדרתי של הסיביות Sequence Generator .

מרכיבים את המעגל בצורה כזאת 

1. קבע את מצב הטריגיר של משקף התנודות למצב EXE  כלומר חיצוני. scope’s  Trigger Source  control to the  EXT.
2. קבע את תצורת ההצג בשני הערוצים של משקף התנודות למצב DC .
3. כוון את סקלת הזמן ל 0.1 מילי שניות למשבצת.
4. שנה את מצב מחולל הסדרות למצב 00 . דחוף שני המפסקים למעלה.
5. אל תשכח לחבר את ההדקים השחורים של משקף התנודות לאדמה GND  שבערכה.
6. שנה את מצב התצוגה של MODE למצב ALT כדי שתוכל לראות שני הערוצים.
7. השווה בין האותות ותתעד את התוצאות שלך.

התוצאה 

מסקנות :

לאות המידע הספרתי ישנם שתי רמות מתח 0 ו 1 לוגי כל רמה מתאימה לזווית מסוימת באות המופתח במפתוח תזוזת המופע . בכך ש 0 לוגי מתאים לזווית 180 ו1 לוגי מתאים לזווית 0 .

ומפתוח תזוזת המופע רואים שיש היפוך מופע כאשר עוברים מרמת מתח לרמה אחרת .

ניסוי מספר 7

אפנון תנופה

מטרת הניסוי :

היא יצור אות מאופנן בעזרת מתנד מבוקר מתח.

רקע תיאוריטי :

אפנון FM :

אפנון תדר הוא שיטת אפנון שבה מידע מיוצג באמצעות שינויים בתדר של הגל הנושא. בגלל שינויי התדר, השימוש ב-FM דורש רוחב סרט גדול יותר לעומת ה-AM. עם זאת, משום שהרעשים בדרך-כלל פוגעים במשרעת של הגל ולא בתדר שלו, לא חלה פגיעה בייצוג של האות המקורי. לפיכך מקלטי FM חסינים יותר להפרעות, ולשינויים בעצמת )משרעת( האות הנקלט. תוצאה נוספת של תכונה זו היא שמקלטי FM מסוגלים לקלוט בבירור את האות החזק מבין שתי תחנות המשדרות באותו תדר (תופעה הנקראת "תופעת הלכידה").

מתנד מבוקר מתח :

מתנד מבוקר מתח הוא מתנד שמפיק תדר בהתאם למתח הכניסה אליו. הייתרון בסוג זה של מתנד הוא היכולת לשנות באופן אלקטרוני את תדר המוצא. מתנדים מבוקרי מתח משמשים בעיקר בשרשראות RF, ומסייע בהמרת תדרים תוך שימוש בערבל.

מהלך הניסוי 

הצגה של מחזור אחד ( כאשר ערך המשבצת הוא 20 מיקרו לשנייה)

הצגה של 10 מחזורים  כאשר ערך המשבצת הוא 0.1 מילי לשנייה 

השינויים שהתרחשו 

השינויים שהתרחשו במוצא המתנד הן שהתדר של המתנד השתנה כי זמן מחזור האות גם השתנה .

יש המון הרמוניות ומה שבולט המסך הוא ההרמוניה של התדר המקסמלי וההרמוניה של התדר המינימלי .

אות מבוא בעוצמה גבוה – > תדר גבוה

אות מבוא בעוצמה נמוכה – > תדר נמוך

תשובה 1

אין סוף סינוסים ( הרמוניות )

תשובה 2

לסינוסים אלה יש תדרים שונים כי יש שינוים בעוצמת אות המידע .

תשובה 3

 Tmax = 5*0.1*10^-3

   Tmax=5*10^-4

תשובה 4

Tmin = 4*0.1 *10^-3

Tmin=4*10^-4

 תשובה 5

 Fmin =1/5*10^-4

Fmin=2000

Fmax=1/4*10^-4

Fmax= 2500hz

כאשר מגדילים את ההגבר האות נראה יותר צפוף כלומר זמן המחזור קטן והתדר גדל .

אפשר לקרוא הרבה דברים מהתצוגה של האות כמו זמן המחזור המינימלי והמקסימלי וגם התדר הנמוך והתדר הגבוה .

סטיית התדר היא ההפרש בין בין התדר הגבוה לבין התדר הנמוך

לכן :

df=Fmax - Fmin =2500- 2000=500hz

ניסוי מספר 6

גילוי AM

זה הוא השלב השני מניסוי מספר 6 ובחלק זה אנחנו מגלים במקלט את האות ששידרנו אותו אחרי האפנון , מגלים אותו ורואים אם שחזור האות היה בצורה נאמנה או לא.

המקלט :

תפקידו  של  המקלט  במערכת  תקשורת  הוא  לקלוט  את  השידור  בו  אנו  מעונינים, באיכות  גבוהה. מקלט  חייב  להבטיח  כמה  תכונות  בסיסיות:

- כוונון  לתדר  גל  הנושא  של  התחנה  אותה  אנו  רוצים  לקלוט 

- סינון  אות  הנדרש  מבין  כל  האותות  המגיעים  אליו

- שיחזור  אות  המידע  מתוך  האות  המאופנן  הנקלט

- הגברת  אות  המשוחזר  כדי  להבטיח  תהליך  קליטה  תקין

לכל  מקלטי AM   ניתן  להוסיף  גם  מעגל  בקרת  שבח (ויסות  עצמה )  אוטומטית. באמצעותו אנו  דואגים  להתאים  את  רגישות  המקלט   לעוצמת  האות  הנקלט  או  מקטינים  את תחומם  הדינאמי  של  אות  המוצא  של  הגלאי  AM .  על  ידי  "נחסוך "  את  כוונון  כפתור  העצמה  בכל  פעם  שנחליף  תחנה  במקלט. 

גלאי מעטפת

גלאי מעטפת (envelope detector), כשמו כן הוא; הוא עוקב אחר שיאי הגל הנושא המאופנן ו"מסרטט" את צורת המעטפת שלו, שהיא גם צורת האות המאפנן המבוקש. 

מהלך הניסוי :

נשנה את כיוון G עם כיוון השעון עד שנשיג  VP-P1
נשנה את כיוון  השעון כך שנשיג גורם אפנון  0.5 .
מכאן יוצא ש    Am=1, Ac=2  

גילוי המידע מהאות המאופנן

מגלים את האות

עושים השוואה בין האות המאופנן לבין האות המגולה

אות מאופנן אחרי קטימה

מסקנות :

כאשר m=1 או קטן מ1 אנו מקבלים אות מידע במוצא הגלאי שזהה לצורת אות המידע ששידרנו במשדר וגם זהה למעטפת האות שאפננו אותו .
באפנון מלא(יתר) שבו גורם האפנון גול מאחד אנו מקבלים במוצא הגלאי אות מידע שונה מזה ששידרנו כלומר יש שחזור לא נאמן וזה המצב הלא רצוי.

ניסוי מספר 6

אפנון תנופה

חלק א :

מבוא  " רקע תיאוריטי  "

אפנון משרעת או אפנון תנופה או אמפליטודה. הוא שיטת שידור לשם העברת מידע המורכב על גבי גלים אלקטרומגנטיים בתדר רדיו כך שמשרעת ) עוצמת) הגל המשודר משתנה בתלות במידע, בעוד תדר הגל נשאר ללא שינוי. בדרך כלל תדירות הגל הנושא גבוהה יותר מהתדירות של המידע המורכב עליו. שיטה זו נועדה בעיקר להפצת אותות שמע אלחוטיים, אך ניתן להעביר בה גם צפנים ונתונים. שיטה זו נפוצה בשידורי הרדיו בתחום הגלים הארוכים, הבינוניים והקצרים.

מטרת הניסוי

מטרת הניסוי היא לראות ולהציג במשקף התנודות את האות המאופנן .

מהלך הניסוי

בהתחלה מחברים את את הערכה למקור מתח וממקמים אותה לפי שנדרש כמו שמתואר במעגל לפנינו כדי לראות את אות המידע שהוא בעצם האות המאפנן :

התוצאה של החיבור :

ואחר כך שנינו את החיבור כפי שמתואר בכך שהוספנו את הערוץ השני שהוא מציג את האות המאופנן :

התוצאה של המעגל היא האות המאופנן:

וכדי לראות את שני האותות ביחד מקמנו את משקף התנודות על ALT   וזו היא התוצאה :

חלק ב :

חלק זה מאפר לנו לראות איך נראה אות מאופנן AM  בעזרת אות דיבור

בחלק זה ניתקנו את ה SIN מיחידת האותות המרכזיות והחלפנו אותו במיקרופון

והיינו מדברים במיקרופון כדי לראות את התוצאה והנה היא בכמה תמונות :

  בכל רגע הצורה במשקף התנודות הייתה משתנה וזה תלוי בעוצמת האות שהיינו מדברים בה .

אחר כך החזרנו את החיבור כפי שהיה מקודם והתחלנו לסובב את G לימינה ושמאלה כדי לראות את ההשפעה כלומר ראינו איך משפיעה תנופת אות המידע על האות המאופנן. 

התוצאה כאשר סובבנו את הבורר G לשמאלה היא :

האיור הוא אות מאופנן AM שנקרא אפנון יתר וזו תוצאה מהגדלת התנופה של אות המידע .

התוצאה כאשר סובבנו את הבורר לימינה היא :

יש רק אות של גל נושא  אין אפנון בכלל כי כאשר מקטינים את הערך של AM בכך שהוא שואף לאפס מקטינים את גורם האפנון בכך שלו יהיה אפנון בכלל.