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

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.

7