3.1.1 פירוק ספקטראלי של אות AM (ניסוי הדמיה)

אפנון תנופה

3.1.1 פירוק ספקטראלי של אות AM (ניסוי הדמיה)

מבוא - רקע תיאורטי :-

בפעולת האפנון מעורבים שני אותות : אות מאפנן המייצג את המידע, וגל נושא carrier)) אשר משמש כנושא , או כאמצעי העברה בלבד של המסר.

שיטת אפנון התנופה מתבססת על שינוי תנופתו של גל הנושא , בהתאם לשינוי המידע שאותו רוצים לשדר.

תיאור מתמטי של גל נושא מאופנן – תנופה היא :

XAM(t) = A(t)*cosωc*t כך ש –  A(t) = Ac + Am*cosωm*t

A(t) מייצג את התנופה המשתנה בזמן מבחינה גרפית , פירוש הדבר הוא ששיאי הגל הנושא המאופנן לא יהיו בגובה אחיד Ac , אלה בגובה משתנה A(t) .

נוסחת האות המאופנן :-

XAM(t) = ( Ac + Am*cos*(ωm*t))*cosωc*t

הכנה לניסוי :-

כהכנה לניסוי המורה ביקש מאיתנו לפתור חמש שאלות על המחברת שלנו לפי המאפיינים הבאים :-

Ac = 2V , m = 0.8 , Fc = 50 KHz , Fm = 5 KHz

1)  חישוב רוחב הפס :-

BW = 2*Fm

BW = 2*5*10^3 = 10 KHz

2)  לרשום אות מאופנן :-

XAM(t) = ( Ac + Am*cos*(ωm*t))*cosωc*t

m = Am/Ac

0.8 = Am/2

Am = 1.6V

Tc = 1/Fc = 1/50*10^3 = 20µsec

Tm = 1/Fm = 1/5*10^3 = 200µsec

ωm = 2πFc = 2π*50*10^3

ωc = 2πFm = 2π*5*10^3

XAM(t) = ( 2 + 1.6*cos* 2π*5*10^3*t)*cos* 2π*50*10^3*t

3)  סרטט את האות במישור הזמן :-

4)  סרטט  את הייצוג הספקטראלי של האות :-

5)  סרטוט מעגל המיישם את הנוסחה שערכתי :-

מהלך הניסוי :-

במהלך הניסוי אני הפעלתי תוכנת המולטיסים כדי ליישם את הניסוי. חיפשתי את הרכיבים והמאפיינים שאני צריך להיעזר בהם בכדי לבנות את המעגל או הניסוי. וחיברתי את הרכיבים כפי שאמר ונתן לנו המורה. וקבעתי את הערכים המספריים שאני חישבתי בהכנה לניסוי. וכשסיימתי יצא לי המעגל הבא :-

   

מדידות :-

נדרש ממנו להוסיף שני מכשירים אשר אחד נותן לנו את צורת האות המאופנן במישור הזמן , ואחד נותן לנו את הייצוג הספקטראלי של האות.

1)  מכשיר משקף תנודות :-

מכשיר זה נותן לנו את צורת האות המאופנן במישור הזמן אחרי שנוסיף את הערכים הנתונים,ואני שיניתי בכל ערוץ את המתחים למתחים שווים כך ש- בערוץ הראשון והשני מתח של 2 V/Div.וגם שיניתי את ערך כל משבצת ומשבצת ל  50µsec

2)  מכשיר ספקטרום אנלייזיר :-

מכשיר זה מראה לנו את הייצוג הספקטראלי של האות , אשר קבעתי בו את הערכים שאני צריך לקבוע אותם. אשר כיילתי את תדר המרכז Fc "center"  כפי שנתון , וקבעתי את הערכים 0 KHz "start" ו  KHz100 "End"  בכדי לראות את הספקטרום בערכים אלו. ושיניתי את הטווח "Range" ל 0.3 בכדי לראות את התדר בבירור.

תוצאות :-

מסקנות :-

בסוף הניסוי אחרי שסיימתי את כל מה שנדרש ממני לעשות בשביל הניסוי הזה הגעתי לכמה מסקנות אחידות , כאשר שמתי את מה שקיבלתי מהניסוי לבין מה שסרטטי יצא כי שהגרפים דומים מאוד זה לזה , וזה מראה לנו את  נכונות הערכים והמאפיינים שערכנו וקיבלנו.

זאת אומרת שיש כל כך אימות בין מה שלומדים תיאורטית לבין מה שמיישמים באופן מעשי.