Laboratorium z metrologii elektrycznej i elektronicznej |
||
II ELEKTR |
Temat :Układy próbkująco-pamiętające. |
Data:24.02.1997 |
Gr. |
Arkadiusz Krzywda, Kroczak Janusz |
Ocena: |
1)Treść pomiarów
1.1) Wpływ częstotliwości próbkowania na wierność sygnału
Tabela pomiarowa
f [Hz] |
b filtru h [%] |
z filtrem h [%] |
100 200 300 400 500 600 700 800 1000 k 2000 k 5000 k 10000 k 20000 k |
--- --- 9.8 5.6 5 4.2 4.2 4 3.8 3.8 3.8 3.8 3.8 |
--- --- 40 32 21.6 17.4 14.4 12.6 10.8 6 5.2 5.2 5.1 |
Wykres
1.2)Zwielokrotnianie informacji w kanale (pomiar przesłuchu)
Tabela pomiarowa
f [kHz] |
U1 [mV] |
U2 [V] |
T b.filtra |
10 |
0,76 |
0,72 |
-59,53 |
20 |
5,8 |
0,72 |
-41,88 |
30 |
9,4 |
0,72 |
-37,68 |
40 |
18,3 |
0,72 |
-31,9 |
50 |
23,4 |
0,72 |
-29,76 |
60 |
27,6 |
0,72 |
-28,33 |
70 |
39 |
0,72 |
-25,33 |
75 |
41 |
0,72 |
-24,89 |
80 |
44 |
0,68 |
-23,78 |
85 |
46 |
0,5 |
-20,72 |
90 |
49 |
0,42 |
-18,66 |
Przykładowe obliczenia
T= 20 log U2 / U1 =20 log 0,72 / 0,0276 = 28,33 [dB]
Wykres
5)Wnioski
W przeprowadzonych pomiarach badaliśmy próbkowanie sygnału ciągłego, wpływ częstotliwości próbkowania na wierność tegoż sygnału oraz zjawiska występujące przy zwielokrotnieniu informacji w kanale przesyłowym.
Z wykresu pierwszego możemy odczytać iż przy niskich częstotliwościach zniekształcenia są stosunkowo duże , gdy jednak będziemy zwiększać częstotliwość zniekształcenia maleją . Stosunek zniekształceń przy niskiej częstotliwości jest duży biorąc pod uwagę pomiar z filtrem jak i bez filtra. Przy wysokich częstotliwościach stosunek ten jest prawie równy jeden.
Sygnał sinusoidalny o częstotliwości 80 Hz pochodzący z generatora przechodził przez filtr dolnoprzepustowy co miało na celu wyeliminowanie wyższych częstotliwości mogących później zniekształcić sygnał wyjściowy w większym stopniu niż miałoby to miejsce gdy nie zostałyby one za w czasu wyeliminowane. Sygnał ten był próbkowany impulsami prostokątnymi o bardzo krótkim czasie trwania, których częstotliwość zmieniano w granicach od 0.16 kHz do 20 kHz. Zaobserwowano, że jakość odtwarzanego sygnału jest tym lepsza im częstotliwość próbkowania jest większa, a wykres zależności współczynnika zniekształceń nieliniowych hE od częstotliwości próbkowania f ma kształt hiperboli. W kolejnej części ćwiczenia badaliśmy możliwość wykorzystania jednego toru przesyłowego jako więcej niż jednego kanału informacyjnego. Polegało to na tym , że do kodera w którym występowały dwa filtry , gdzie tylko do jednego został doprowadzony sygnał , a następnie sygnał ten został poddany częstotliwości próbkowania mierzyliśmy wartość napięcia na obu wyjściach filtrów . Na podstawie przeprowadzonych pomiarów zauważamy , że napięcie na pierwszym filtrze jest stałe co jest zgodne z założeniami , natomiast na wyjściu drugiego filtru powstaje niewielkie napięcie, które rośnie wraz z częstotliwością próbkowania.
Potrzeba stosowania próbkowania występuje w wielu dziedzinach techniki. Szczególnie widoczna jest w telekomunikacji gdzie dąży się do przesłania jak największej ilości informacji przy najniższych kosztach . Próbkowania wykorzystuje się tu w połączeniach między centralami, wykorzystuje się dodatkowo zwielokrotnianie informacji w kanale transmisyjnym