// ניסוי מספר 3 //

~<<|| אפנון תנופה ||>>~

- ניסוי הדמיה –

~ דגימה ושמירה ~

 

צעדים טרום ניסוי :~

מה תפקיד המפסק מבוקר מתח ? ..1

תפקיד המפסק המבוקר מתח הוא ביצוע פעולת חיבור(קצר) כדי להעביר את ערך מתח המקור ברגע הדגימה לרכיב השמירה . המפסק נסגר ברגע הדגימה והוא נפתח בין הדגימות.

(כאשר המפסק סגור מתח המבוא מועבר במלאו לקבל וכאשר המפסק פתוח אין מתח מועבר לקבל ) .

מה תפקיד המחולל לאות רבועי המפעיל את המפסק ?..2

המחולל  לאות ריבועי הוא יצור אות מתח חילופין הדומה  לזה המופיע במעגל חשמל הוא מספק מתח חילופין בעלי צורת גל ריבועי .

מה תפקיד הקבל ?.3

הקבל משמש כרכיב הנטען לערך המתח של המקור בזמן הדגימה . ושומר את המתח (כאשר  המפסק פתוח).   במשך הדגימה הקבל נטען לערך המתח של המקור ובין הדגימות (המפסק בנתק) המטען נשמר על הקבל עד לדגימה הבאה.

מתי הקבל נטען ?..4

הקבל נטען לערך מתח המבוא כאשר המפסק סגור , זמן הטעינה הוא אפסי מפני שכמעט  ואין התנגדות למפסק .

..במעגלים מעשיים : זמן טעינת הקבל חייב להיות יותר קטן מהזמן שבין כל שתי דגימות סמוכות .

 (טעינה מלאה של קבל מתבצעת תוך פרק זמן של Ј5)

למה לוקחים גורם מחזור 10% ?..5

אנו משתמשים גורם מחזור 10% בגלל שאנו רוצים לספק רמת מתח יציבה לפרק זמן למעגלים ( מעגלי כימוי וקידוד ) שלאחר הדגימה

(במילים אחרות -  אם נשמור על מתח המתח שנדגם עד לדגימה הבאה , בפרק זמן שבין הדגימות נוכל להעביר את מתח הדגימה למעגלי הכימוי והקידוד) .

מה התנאי לדגימת האות על מנת לשחזרו נאמנה ?..6

התנאי הוא:~ "משך הדגימה צריך להיות קצר ככל האפשר על מנת לקבל דגימה נקודתית " .

כיצד משפיע תדר הדגימה על איכות האות המשוחזר?..7

אם השתמשנו בתדר גבוה כלשהו יש ספק  שתקרה חפיפה עם התחנות האחרות  ואם השתמשנו בתדר דגימה הקטן מתדר הדגימה המינימלי לאות המקורי מתווספות שגיאות  , וכתוצאה מזה האות המשוחזר איננו העתק מדויק של האות המקורי .

,.. לכן יש להשתמש בתדר דגימה  הגבוה מהמינימום הנדרש  תוך כדי התחשבות  בהתחנות האחרות .

מטרת הניסוי :~

                             בניית מערכת תקשורת בעזרת דגימות .

רקע תיאורטי :~

מהלך הניסוי :~

1. נפעיל את תוכנת המולתיסים .
2. בצעדנו הראשון בניסוי  אנו מיצרים אות מוגבל פס המדמה אות דיבור.

על מנת לקבל אות מוגבל פס עלינו לחבר שלוש מקורות מתח סינוסאוידאליים בתדרים ובעוצמות שונות כמפורט בטבלה הללו :~

מס. מקור	עוצמה	תדר בHz
1	5	1000
2	3	3000
3	1	5000

לכן בכדי לקיים את הצעד הזה אנו זקוקים ל- שלוש מקורות מתח סינוסאוידאליים , מסכם , אדמות בנוסף למשקף תנודות וספקטרום אנלייזר .

לאחר מכן נבנה את המעגל .. אנו מחברים את שלושת מקורות המתח למסכם מצד ומצד השני אנו מחברים להן אדמות .. ומוצא המסכם אנו מחברים אותו למשקף התנודות בכדי לראות את צורת האות המתקבל מהחיבור בין שלושת האותות .

( ראה את המעגל באיור מס' 1 ) .

~ איור מס' 1 ~

::> על מנת לקבל יותר מידע על האות שהתקבל  אנו מחברים אות מוצא המסכם לספקטרום אנלייזר שיממש את האות ההתקבל כפונקציה של תדר . ( כאשר נסיים ממנו נחזיר את מכשיר משקף התנודות ) .

( המעגל נמצא באיור מס' 2 ) .

~ איור מס' 2 ~

3. עתה נתחיל לבנות את מעגל הדגימה .

בשלב זה אנו צריכים את הרכיבים הבאים :~

                                                          מפסק מבוקר מתח , מחולל לאות ריבועי , אדמה .

:::> נחבר את  צד ה-(+) של המפסק למחולל לאות ריבועי למבוא ה-(+) שלו , וצד ה-(-) של המפסק למבוא ה-(O) של המחולל לאות ריבועי ומבוא ה-(-) של המחולל לאות ריבועי מחברים אותו לאדמה .

בנוסף לזה לצדו העליון של המפסק אנו מחברים את מוצאו של המסכם ולצדו השני אנו מחברים את מעגל השמירה .

4. בו אנו מתחילים לבנות את מעגל השמירה שהוא מורכב מקבל וממגבר חוצץ .

 בשלב הללו אנו  זקוקים ל- קבל , אדמה ומגבר חוצץ .

::> מחברים את הקבל לאדמה ולאחר מכן נחבר את מוצא מעגל השמירה ( הצד השני של המפסק ) וגם מחברים אותו למבואו של המגבר ה-(+) .. בנוסף לזה מבואו ה-(-) של המגבר מחברים אותו למוצאו בכדי לקבל מגבר חוצץ .

5. עד הרגע הזה בנינו את מעגל הדגימה והשמירה המחובר לאות מידע סינוסי וגל נושא ריבועי .

 על מנת לצפות באות הנדגם (הדגום ) אנו מחברים את מוצאו של המגבר למשקף תנודות .

(המעגל  שבנינו אותו עד עכשיו נמצא באיור מס' 3 )

~ איור מס' 3 ~

6. האות שלנו שודר , ואנו צריכים לקלוט אותו ..     

הגיע זמנו של המקלט שהוא בעצם מקלט ישיר המכיל מסנן מעביר נימוכים , כך ש ע"מ לגלות את האות הדגום ששדרנו אותו בשלבים קודמים אנו בונים מסנן מעביר נמוכים שמשמש כאן כגלאי לאות המתקבל. המסנן הפשוט מורכב מנגד וקבל ואדמה .

::> נחבר את הנגד מצדו הראשון למוצאו של המגבר אבל עלינו להתרחק קצת בכדי להיות לנו תווך שידור , ולצדו השני של הנגד נחבר את הקבל המחובר מצדו השני לאדמה .

נשתמש במשקף תנודות שלמבוא (IN) שלו נחבר את מוצאו של המגבר ולמבוא (T) נחבר אותו לקוו שלאחר הנגד .

הערה :- ערכי הנגד והקבל נקבע אותם לפי תדר אות המידע .. אמ הסתקלנו לתוצאה השנייה  , נמצא כי תדר אות המידע שווה ל- 5K ..

אנו יודעים כי F= 1/2πRC

נציב כי F = 5K  

::>  1/2πRC = 5K

RC=31.83*10^-6

נבחר R=1k

ונקבל c=31.83nf  

(המעגל שהתקבל נמצא באיור מס' 4 )

~ איור מס' 4 ~

           

~:תוצאות

- התוצאה המתקבלת  במשקף התנודות המראה את צורת האות המתקבל מהחיבור בין שלוש אותות סינוסואדיליים , מופיעה איור מס' 5 .

 .

~ איור מס' 5 ~

- התוצאה המתקבלת במנתיח הספקטראלי המראה את צורת האות המתקבל מהחיבור בין שלוש אותות סינוסואדיליים ,מופיעה באיור מס' 6

~באיור מס' 6 ~

נתובנן באיור מס' 6 .. מהאיור מסיקים כ-

• הפס של האות המתקבל הוא 5K והוא בעצם תדר אות המידע ( BW=Fm=5K – בגלל שכאשר נמצאים ערכים גדולים יחסית , רוחב הפס יהיה שווה לתדר הגדול ביניהם ובמקרה זה הוא שווה ל- 5K .
• האות שהתקבל לנו מורכב משלוש הירמוניות  .

- התוצאה המתקבלת במשקף התנודות שנמצא לאחר מעגל הדגימה והשמירה כלומר צורת האות הדגום , מופיעה באיור מס' 7 .

~ איוור מס' 7 ~

- התוצאה המתקבלת במשקף התנודות לאחר חיבור המעגל למסנן מעביר נימוכים , מופיעה באיור מס' 8 .

~ איור מס' 8 ~



מסקנות :~

בראש ובראשונה אנו ממשנו את התיאוריה שלמדנו כך שהאות ששידרנו אותו הוא אותו אות שקיבלנו  במוצא המשדר ( החזר כמעט מלא לאות הנדגם ) , בנוסף לזה גם ממשנו את התיאוריה של נייקוסט זאת דאומרת שתדר הדגימה שווה לכפליים תדר המידע המקסימאלי .