1

Instytut Telekomunikacji i Akustyki

Podstawy

teletransmisji

Urządzenia zwielokratniające TN 1+1 i PCM 4

Prowadzący

Dr inż. Jarosław Jarycki

Maciej Bałazy
Tomasz Gwozdecki
Piotr Kaczmarzyk

Data wykonania ćwiczenia

25.04.2006

Ocena:

I. Cel ćwiczenia

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z działaniem urządzeń zwielokratniających

TN 1+1 oraz PCM4 i pomiarem ich podstawowych parametrów

II. Przebieg ćwiczenia

1. Zestawienie połączenia przez łącze nośne i naturalne przy wykorzystaniu TN1+1

Poniższe rysunki przedstawiają schematy układów zmontowanych na laboratorium i

służących do zestawienia połączenia przez łącze nośne oraz naturalne układu TN1+1

Rys. 1 Schemat układu do nawiązania połączenia przez łącze nośne

Rys. 2 Schemat układu do nawiązania połączenia przez łącze naturalne

2

2. Pomiar tłumienności wynikowej łącza naturalnego

Poniższy rysunek przedstawia schemat układu pomiarowego do wyznaczenia

tłumienności wynikowej łącza naturalnego

Rys.3 Schemat układu pomiarowego

Poniżej przedstawiono tabelę zawierającą zestawienie wyników pomiarów oraz

wykres przedstawiający zależność tłumienności wynikowej łącza naturalnego od
częstotliwości generowanego sygnału.

Tabela 1. Zestawienie wyników

pomiarów

f [Hz]

n

2

[Np]

A

W

[Np]

300

- 0,40

0,40

500

- 0,42

0,42

700

- 0,43

0,43

1000

- 0,46

0,46

1200

- 0,48

0,48

1500

- 0,51

0,51

1800

- 0,52

0,52

2000

- 0,58

0,58

2200

- 0,60

0,60

2500

- 0,63

0,63

2800

- 0,65

0,65

3000

- 0,68

0,68

3200

- 0,69

0,69

3300

- 0,70

0,70

3500

- 0,71

0,71

Zale

żność Aw = f (f)

0,00

0,10

0,20

0,30

0,40

0,50

0,60

0,70

0,80

30

0

50

0

70

0

10

00

12

00

15

00

18

00

20

00

22

00

25

00

28

00

30

00

32

00

33

00

35

00

f [Hz]

A

w

[

N

p

]

Wykres 1. Zależność tłumienności wynikowej łącza naturalnego od częstotliwości

generowanego sygnału

3. Pomiar poziomu napięcia na słuchawce telefonu

Poniższy rysunek przedstawia schemat układu pomiarowego do wyznaczenia poziomu

napięcia na słuchawce aparatu telefonicznego

Rys. 4 schemat układu pomiarowego

3

Poniżej przedstawiono tabelę zawierającą zestawienie wyników pomiarów oraz

wykres przedstawiający zależność napięcia na słuchawce aparatu telefonicznego dołączonego
do łącza nośnego od częstotliwości generowanego sygnału.

Tabela 2. Zestawienie wyników

pomiarów

f [Hz]

n

2

[Np]

U

2

[V]

100

-4,75

0,007

300

-4,65

0,007

500

-4,35

0,010

1000

-4,25

0,011

1500

-4,20

0,012

2000

-4,15

0,012

2500

-4,65

0,007

3000

-3,65

0,020

3300

-2,80

0,047

3500

-3,15

0,033

4000

-4,40

0,010

4500

-4,62

0,008

Zale

żność U2 = f (f)

0,000

0,005

0,010

0,015

0,020

0,025

0,030

0,035

0,040

0,045

0,050

100

300

500 1000 1500 2000 2500 3000 3300 3500 4000 4500

f [Hz]

U

2

[

V

]

Wykres 2. Zależność napięcia na słuchawce telefonu od częstotliwości generowanego

sygnału

Przykładowe obliczenie wartości napięcia przy częstotliwości 500 Hz

]

[

007

,

0

00956

,

0

775

,

0

775

,

0

]

[

65

,

4

:

dla

Zatem

775

,

0

775

,

0

775

,

0

ln

65

,

4

2

2

2

2

2

2

2

2

V

e

U

Np

n

n

U

U

n

U

n

e

e

≅

⋅

=

⋅

=

−

=

⋅

=

⇒

=

⇒













=

−

4. Nawiązanie połączenia przy wykorzystaniu systemu PCM – 4

Poniższy rysunek przedstawia schemat układu do nawiązania połączenia poprzez

urządzenie zwielokrotniające PCM – 4

Rys. 5 Schemat układu do nawiązania połączenia poprzez system PCM - 4

4

5. Pomiar tłumienności wynikowej na łączach układu PCM – 4

Pomiaru tłumienności dokonano dla łączy każdego z czterech gniazd modułu abonenta

układu PCM – 4. Poniższy rysunek przedstawia schemat układu pomiarowego

Rys. 6 Schemat układu pomiarowego

5.1 Gniazdo pierwsze modułu abonenta układu PCM

Tabela 3. Zestawienie wyników

pomiarów

f [Hz]

n

2

[Np]

A

W

[Np]

200

-1,60

1,60

300

-0,95

0,95

500

-0,85

0,85

800

-0,80

0,80

1000

-0,78

0,78

1300

-0,78

0,78

1500

-0,79

0,79

1800

-0,76

0,76

2000

-0,79

0,79

2500

-0,78

0,78

2800

-0,79

0,79

3000

-0,80

0,80

3300

-0,80

0,80

3500

-0,91

0,91

3800

-2,30

2,30

4000

-3,85

3,85

4500

-5,70

5,70

Zale

żność Aw = f (f)

0,00

1,00

2,00

3,00

4,00

5,00

6,00

20

0

50

0

10

00

15

00

20

00

28

00

33

00

38

00

45

00

f [Hz]

A

w

[

N

p

]

Wykres 3. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości

generowanego sygnału

5

5.2 Gniazdo drugie modułu abonenta układu PCM

Tabela 3. Zestawienie wyników

pomiarów

f [Hz]

n

2

[Np]

A

W

[Np]

200

- 1,60

1,60

300

- 0,95

0,95

500

- 0,83

0,83

800

- 0,80

0,80

1000

- 0,79

0,79

1300

- 0,79

0,79

1500

- 0,77

0,77

1800

- 0,79

0,79

2000

- 0,78

0,78

2500

- 0,80

0,80

2800

- 0,80

0,80

3000

- 0,80

0,80

3300

- 0,80

0,80

3500

- 0,95

0,95

3800

- 2,28

2,28

4000

- 3,80

3,80

4500

- 5,80

5,80

Zale

żność Aw = f (f)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17

f [Hz]

A

w

[

N

p

]

Wykres 4. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości

generowanego sygnału

5.3 Gniazdo trzecie modułu abonenta układu PCM

Tabela 3. Zestawienie wyników

pomiarów

f [Hz]

n

2

[Np] A

W

[Np]

200

- 1,61

1,61

300

- 0,95

0,95

500

- 0,77

0,77

800

- 0,74

0,74

1000

- 0,71

0,71

1300

- 0,71

0,71

1500

- 0,71

0,71

1800

- 0,70

0,70

2000

- 0,70

0,70

2500

- 0,70

0,70

2800

- 0,71

0,71

3000

- 0,72

0,72

3300

- 0,72

0,72

3500

- 0,81

0,81

3800

- 2,15

2,15

4000

- 3,65

3,65

4500

- 5,44

5,44

Zale

żność Aw = f (f)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17

f [Hz]

A

w

[

N

p

]

Wykres 5. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości

generowanego sygnału

6

5.4 Gniazdo czwarte modułu abonenta układu PCM

Tabela 3. Zestawienie wyników

pomiarów

f [Hz]

n

2

[Np]

A

W

[Np]

200

- 1,60

1,60

300

- 0,95

0,95

500

- 0,81

0,81

800

- 0,80

0,80

1000

- 0,77

0,77

1300

- 0,78

0,78

1500

- 0,80

0,80

1800

- 0,76

0,76

2000

- 0,78

0,78

2500

- 0,76

0,76

2800

- 0,77

0,77

3000

- 0,80

0,80

3300

- 0,80

0,80

3500

- 0,92

0,92

3800

- 2,20

2,20

4000

- 3,65

3,65

4500

- 5,42

5,42

Zale

żność Aw = f (f)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

1

2

3

4

5

6

7

8

9

10 11 12 13 14 15 16 17

f [Hz]

A

w

[

N

p

]

Wykres 6. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości

generowanego sygnału

Zale

żność Aw = f (f)

0,0

0,5

1,0

1,5

2,0

2,5

3,0

3,5

4,0

4,5

5,0

5,5

6,0

20

0

30

0

50

0

80

0

10

00

13

00

15

00

18

00

20

00

25

00

28

00

30

00

33

00

35

00

38

00

40

00

45

00

f [Hz]

A

w

[

N

p

]

Gniazdo pierw sze

Gniazdo drugie

Gniazdo trzecie

Gniazdo czw arte

Wykres 7. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości generowanego sygnału
dla wszystkich gniazd

7

III. Uwagi i wnioski

Celem ćwiczenia było zapoznanie się z pomiarami podstawowych parametrów dwóch

systemów zwielokratniających: PCM 4 i TN1+1.

W pierwszej części ćwiczenia zestawiono połączenie przy pomocy systemu TN1+1

poprzez łącze nośne oraz łącze naturalne. W przypadku połączenia poprzez łącze naturalne
korzystaliśmy z dwóch aparatów CB (zasilanie z centralnej baterii). W przypadku łącza
nośnego do systemu TN1+1 dołączony był aparat MB (z miejscową baterią). Jakość
transmisji głosu w przypadku obydwu połączeń była zadowalająca. W przypadku połączenia
na łączu nośnym zauważyliśmy, że po podniesieniu mikrotelefonu w aparacie MB pobierany
jest prąd, natomiast przy wybieraniu poszczególnych cyfr występują impulsy powodowane
impulsowym wybieraniem cyfr.

W kolejnej części ćwiczenia dokonaliśmy pomiaru tłumienności wynikowej łącza

naturalnego. Zauważamy, że wraz ze wzrostem częstotliwości tłumienność wynikowa rośnie,
co jest zgodne z oczekiwaniem (tabela 1, wykres 1).

Następnie zmierzyliśmy poziom napięcia na słuchawce aparatu telefonicznego MB

dołączonego poprzez łącze nośne urządzenia zwielokrotniającego TN1+1. Na podstawie
zestawionych wyników (tabela 2) wykreślony został wykres obrazujący zależność napięcia na
słuchawce od częstotliwości generowanego sygnału (wykres 2). Widoczny jest wyraźny
wzrost napięcia w przedziale częstotliwości 3000 – 4000 Hz. Pomiar napięcia na słuchawce
obarczony jest dużym błędem. Fluktuacje poziomu napięcia dla zadanych częstotliwości
spowodowane były dużą czułością mikrofonu na wszelkie szumy dochodzące z sali.

W

ostatniej części ćwiczenia

zapoznaliśmy

się

z działaniem systemu

zwielokrotniającego PCM 4. Zestawiliśmy połączenie w przypadku pracy z centralą.
Następnie dokonano pomiaru tłumienności wynikowej łączy tego systemu, dla pracy bez
centrali w paśmie telefonicznym. Wykreślone wykresy (wykres 3,4,5,6 i 7) obrazują
zależność tłumienności wynikowej łącza systemu PCM 4 od częstotliwości generowanego
sygnału. Zauważamy, że w paśmie 300 – 3400 Hz tłumienność wynikowa jest stała i wynosi
≈ 0,75 [Np]. Poza pasmem telefonicznym tłumienność wynikowa gwałtownie rośnie.