Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες - Μάθημα 2 Θεωρία και ασκήσεις για την ύλη στις σελίδες

Transcript

1 Ηλεκτρονικές Επικοινωνίες - Μάθημα 2 Θεωρία και ασκήσεις για την ύλη στις σελίδες (Να απαντηθούν γραπτά και να παραδοθούν το αργότερο μέχρι την Παρασκευή 28 Νοεμβρίου). Διαμόρφωση πλάτους ΑΜ με φέρον Α. Θεωρία Διαμόρφωση ΑΜ είναι η διαμόρφωση κατά την οποία το βασικό σήμα s(t) επηρεάζει το πλάτος του φέροντος Μ (t). Διάγραμμα διαμορφωτή ΑΜ α Παλμογραφικές εικόνες σήματος διαμορφωμένου κατά πλάτος. (α) Με τυχαίο σήμα. (β) Με ημιτονικό σήμα διαμόρφωσης β (Προσοχή! Να διορθωθεί το (β) στο βιβλίο σελ104) Γ. Ροβολής Σελίδα 1 από 5

2 Πρέπει πάντοτε το πλάτος του βασικού σήματος So, να είναι μικρότερο από το πλάτος του φέροντος Mo. Δηλαδή, So < Μο Στη διαμόρφωση ΑΜ το ποσοστό διαμόρφωσης συμβολίζεται με το m και είναι: Το ποσοστό διαμόρφωσης m είναι καθαρός αριθμός, και είναι μικρότερος από 1. α β Τα φάσματα των σημάτων πριν και μετά την διαμόρφωση. (α. ημιτονικό σήμα, β. τυχαίο σήμα) Από την διαμόρφωση ΑΜ προκύπτει το διαμορφωμένο φέρον που αποτελείται από τρεις φασματικές ακτίνες: Για ημιτονικό σήμα: fo, fo-f, fo+f Για τυχαίο σήμα: fo, fo-fmax, fo+fmax Όπως παρατηρούμε στα παραπάνω σχήματα, το χαμηλό φάσμα του βασικού σήματος μεταφέρθηκε και κατέλαβε διπλάσια ζώνη συμμετρικά γύρω από τη συχνότητα του φέροντος. Μπορούμε λοιπόν να πούμε ότι το εύρος φάσματος του διαμορφωμένου σήματος στην Α.Μ. είναι : ΒWAM=2.F ή ΒWAM=2.Fmax Γ. Ροβολής Σελίδα 2 από 5

3 Η ισχύς του διαμορφωμένου φέροντος AM Η ολική ισχύς του διαμορφωμένου σήματος είναι το άθροισμα των ισχύων των φασματικών ακτίνων: P ολ. = Ρ0 + Ρ1 + Ρ2 Της ισχύος του φέροντος, P0: Της ισχύος των δύο πλευρικών P1,P2 = (So 2 /4)/(2*RL)= Από αυτές, ωφέλιμη είναι μόνο η ισχύς των δύο πλευρικών: Pωφ= P1 + P2= Άρα, Pολ. = P0 + Pωφ., και Pολ.= Σημείωση: Οι τύποι του βιβλίου (15) και (16) σελ. 106 προκύπτουν από τους παραπάνω τύπους. Μπορείτε να χρησιμοποιείτε όποιον σας φαίνεται πιο εύκολος. Από την ολική ισχύ του διαμορφωμένου σήματος, πολλές φορές μας ενδιαφέρει μόνο το ποσοστό της ωφέλιμης δηλαδή, Το ποσοστό αυτό ονομάζεται αποτελεσματικότητα της διαμόρφωσης ΑΜ και είναι : Επίσης, Τη μεγαλύτερη αποτελεσματικότητα την έχουμε για m=1 και είναι Γ. Ροβολής Σελίδα 3 από 5

4 Άσκηση 1 Β. Ασκήσεις Ένα σήμα της μορφής s(t)=5sin(2π 10 3 t) διαμορφώνει κατά πλάτος (ΑΜ) φέρον της μορφής M(t)= 20sin(2π 10 6 t). Να υπολογίσετε το ποσοστό διαμόρφωσης m. Άσκηση 2 Ένα σήμα της μορφής s(t) = 12 sin(2π 10 3 t) + 6 sin(2π t) διαμορφώνει κατά πλάτος ένα φέρον σήμα M(t), όπου: Μ(t) = 20 sin(2π 10 6 t) α. Το πλάτος και την ισχύ του φέροντος (Μ(t)) μετά τη διαμόρφωση, όταν εφαρμόζεται σε αντίσταση φορτίου RL= 100 Ω. β. τα πλάτη και τις συχνότητες των πλευρικών φασματικών ακτίνων που προκύπτουν μετά τη διαμόρφωση. Άσκηση 3 Αν η ολική ισχύς διαμορφωμένου κατά πλάτος σήματος (AM) είναι 200W και η αποτελεσματικότητα της διαμόρφωσης (D) είναι 0,3 να υπολογίσετε την ωφέλιμη ισχύ του. Άσκηση 4 Φέρον σήμα, με πλάτος Μ0=100 V, εφαρμόζεται σε αντίσταση φόρτουrl=50 Ω,διαμορφώνεται κατά πλάτος (ΑΜ) και εκπέμπεται. Η ισχύς της μιας πλευρικής του εκπεμπόμενου σήματος είναι Ρ1=12,5 W. Να υπολογιστούν: 1.Η ισχύς Ρo του φέροντος σήματος 2.Η ωφέλιμη ισχύς Ρωφ του διαμορφωμένου κατά ΑΜ σήματος 3.Η ολική ισχύς Ρολ του εκπεμπόμενου σήματος. Γ. Ροβολής Σελίδα 4 από 5

5 Άσκηση 5 Το φάσμα ενός φέροντος σήματος διαμορφωμένου κατά πλάτος, φαίνεται στο παρακάτω σχήμα: α. Να προσδιορίσετε τη συχνότητα του φέροντος ( f 0 ). β. Τη συχνότητα του σήματος πληροφορίας ( F ). γ. Το ποσοστό διαμόρφωσης (m). δ. Την αποτελεσματικότητα της διαμόρφωσης ( D ). Άσκηση 6 Ένα σήμα της μορφής: s(t) = 10 sin(2π t) διαμορφώνει κατά πλάτος ένα φέρον σήμα M(t), όπου: Μ(t) = 20 sin(2π t) 1. Το ποσοστό διαμόρφωσης. 2. Τα πλάτη και τις συχνότητες των φασματικών ακτίνων που προκύπτουν μετά τη διαμόρφωση. 3. Την ισχύ του φέροντος (M(t)) μετά τη διαμόρφωση, όταν εφαρμόζεται σε αντίσταση φορτίου RL= 100 Ω. 4. Την ισχύ της κάθε πλευρικής φασματικής ακτίνας. 5. Την ωφέλιμη ισχύ 6. Την ολική ισχύ του διαμορφωμένου κύματος. 7. Την αποτελεσματικότητα της διαμόρφωσης Ερωτήσεις του βιβλίου που αντιστοιχούν σ αυτή την ύλη: 14(σελ.120) Ασκήσεις βιβλίου που αντιστοιχούν σ' αυτή την ύλη: (σελ.121) Γ. Ροβολής Σελίδα 5 από 5