Instytut Telekomunikacji i Akustyki
Podstawy
Urządzenia zwielokratniające TN 1+1 i PCM 4
teletransmisji
Prowadzący
Ocena:
Maciej Bałazy
Dr inż. Jarosław Jarycki
Tomasz Gwozdecki
Piotr Kaczmarzyk
Data wykonania ćwiczenia
25.04.2006
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 1
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]
n2 [Np]
AW [Np]
Zależność Aw = f (f)
300
- 0,40
0,40
500
- 0,42
0,42
0,80
700
- 0,43
0,43
0,70
1000
- 0,46
0,46
1200
- 0,48
0,48
0,60
1500
- 0,51
0,51
] 0,50
p
1800
- 0,52
0,52
[N 0,40
2000
- 0,58
0,58
wA 0,30
2200
- 0,60
0,60
0,20
2500
- 0,63
0,63
2800
- 0,65
0,65
0,10
3000
- 0,68
0,68
0,00
3200
- 0,69
0,69
300
500
700 1000 1200 1500 1800 2000 2200 2500 2800 3000 3200 3300 3500
3300
- 0,70
0,70
f [Hz]
3500
- 0,71
0,71
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
2
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]
n2 [Np]
U2 [V]
Zależność U2 = f (f)
100
-4,75
0,007
300
-4,65
0,007
0,050
500
-4,35
0,010
0,045
1000
-4,25
0,011
0,040
1500
-4,20
0,012
2000
-4,15
0,012
0,035
2500
-4,65
0,007
] 0,030
3000
-3,65
0,020
[V 0,025
2
3300
-2,80
0,047
U 0,020
3500
-3,15
0,033
0,015
4000
-4,40
0,010
0,010
4500
-4,62
0,008
0,005
0,000
100
300
500 1000 1500 2000 2500 3000 3300 3500 4000 4500
f [Hz]
Wykres 2. Zależność napięcia na słuchawce telefonu od częstotliwości generowanego sygnału
Przykładowe obliczenie wartości napięcia przy częstotliwości 500 Hz
U
U
n = ln
2
n
n
2
2
⇒
=
⇒ U = ,
0 775
2
⋅
2
e
e
775
,
0
,
0 775
2
Zatem d
la :
n = − ,
4
[
65 Np]
2
U = ,
0 775
−4,65
⋅ e
= 775
,
0
⋅ ,
0 00956 ≅ ,
0
[
007 V ]
2
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
3
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]
n2 [Np]
AW [Np]
Zależność Aw = f (f)
200
-1,60
1,60
300
-0,95
0,95
6,00
500
-0,85
0,85
800
-0,80
0,80
5,00
1000
-0,78
0,78
] 4,00
p
1300
-0,78
0,78
[N 3,00
1500
-0,79
0,79
wA
1800
-0,76
0,76
2,00
2000
-0,79
0,79
1,00
2500
-0,78
0,78
0,00
2800
-0,79
0,79
3000
-0,80
0,80
200
500
1000
1500
2000
2800
3300
3800
4500
3300
-0,80
0,80
f [Hz]
3500
-0,91
0,91
3800
-2,30
2,30
Wykres 3. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości 4000
-3,85
3,85
generowanego sygnału
4500
-5,70
5,70
4
5.2 Gniazdo drugie modułu abonenta układu PCM
Tabela 3. Zestawienie wyników
pomiarów
f [Hz]
n2 [Np]
AW [Np]
Zależność Aw = f (f)
200
- 1,60
1,60
300
- 0,95
0,95
500
- 0,83
0,83
6,0
800
- 0,80
0,80
5,5
1000
- 0,79
0,79
5,0
1300
- 0,79
0,79
4,5
1500
- 0,77
0,77
4,0
]
1800
- 0,79
0,79
p 3,5
2000
- 0,78
0,78
[N 3,0
w
2500
- 0,80
0,80
2,5
A
2800
- 0,80
0,80
2,0
3000
- 0,80
0,80
1,5
3300
- 0,80
0,80
1,0
3500
- 0,95
0,95
0,5
3800
- 2,28
2,28
0,0
4000
- 3,80
3,80
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17
4500
- 5,80
5,80
f [Hz]
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]
n2 [Np] AW [Np]
Zależność Aw = f (f)
200
- 1,61
1,61
300
- 0,95
0,95
500
- 0,77
0,77
6,0
800
- 0,74
0,74
5,5
1000
- 0,71
0,71
5,0
1300
- 0,71
0,71
4,5
1500
- 0,71
0,71
4,0
1800
- 0,70
0,70
]p 3,5
2000
- 0,70
0,70
2500
- 0,70
0,70
[N 3,0
w
2800
- 0,71
0,71
2,5
A
3000
- 0,72
0,72
2,0
3300
- 0,72
0,72
1,5
3500
- 0,81
0,81
1,0
3800
- 2,15
2,15
0,5
4000
- 3,65
3,65
0,0
4500
- 5,44
5,44
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17
f [Hz]
Wykres 5. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości generowanego sygnału
5
5.4 Gniazdo czwarte modułu abonenta układu PCM
Tabela 3. Zestawienie wyników
pomiarów
f [Hz]
n2 [Np]
AW [Np]
Zależność Aw = f (f)
200
- 1,60
1,60
300
- 0,95
0,95
6,0
500
- 0,81
0,81
5,5
800
- 0,80
0,80
5,0
1000
- 0,77
0,77
4,5
1300
- 0,78
0,78
4,0
]p 3,5
1500
- 0,80
0,80
[N 3,0
1800
- 0,76
0,76
w 2,5
A
2000
- 0,78
0,78
2,0
2500
- 0,76
0,76
1,5
2800
- 0,77
0,77
1,0
0,5
3000
- 0,80
0,80
0,0
3300
- 0,80
0,80
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12 13 14 15 16 17
3500
- 0,92
0,92
f [Hz]
3800
- 2,20
2,20
4000
- 3,65
3,65
Wykres 6. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości 4500
- 5,42
5,42
generowanego sygnału
Zależność Aw = f (f)
6,0
5,5
5,0
Gniazdo pierw sze
4,5
Gniazdo drugie
4,0
]
Gniazdo trzecie
p 3,5
[N 3,0
Gniazdo czw arte
w 2,5
A
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
200
300
500
800 1000 1300 1500 1800 2000 2500 2800 3000 3300 3500 3800 4000 4500
f [Hz]
Wykres 7. Zależność tłumienności wynikowej łączy systemu PCM -4 od częstotliwości generowanego sygnału dla wszystkich gniazd
6
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.
7