plik


ÿþMINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ BogumiBa Maj Badanie ukBadów transmisji sygnaBów 311[07].Z2.04 Poradnik dla nauczyciela Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy Radom 2006 ,,Projekt wspóBfinansowany ze [rodków Europejskiego Funduszu SpoBecznego Recenzenci: mgr in|. El|bieta Majka mgr in|. Anna Niczyporuk Opracowanie redakcyjne: mgr in|. Danuta PaweBczyk Konsultacja: mgr in|. Gabriela Poloczek Korekta: mgr in|. Urszula Ran Poradnik stanowi obudow dydaktyczn programu jednostki moduBowej 311[07].Z2.04  Badanie ukBadów transmisji sygnaBów - zawartego w moduBowym programie nauczania dla zawodu technik elektronik. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji  PaDstwowy Instytut Badawczy, Radom 2006  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 1 SPIS TREZCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstpne 5 3. Cele ksztaBcenia 6 4. PrzykBadowe scenariusze zaj 7 5. wiczenia 18 5.1. Transmisja informacji 18 5.1.1. wiczenia 18 5.2. UkBady transmisji sygnaBów cyfrowych 22 5.2.1. wiczenia 22 5.3. Technika [wiatBowodowa 26 5.3.1 wiczenia 26 6. Ewaluacja osigni ucznia 27 7. Literatura 41  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 2 1. WPROWADZENIE Przekazuj PaDstwu Poradnik dla nauczyciela  Badanie ukBadów transmisji sygnaBów , który bdzie pomocny w prowadzeniu zaj dydaktycznych w szkole ksztaBccej w zawodzie technik elektronik 311[07]. Jednostka moduBowa 311[07].Z2.02 -  Badanie ukBadów transmisji sygnaBów , jest cz[ci moduBu zawodowego 311[07].Z2  Badanie ukBadów cyfrowych i jednostk rozszerzajc jednostk moduBow ogólnozawodow - 311[07].O2.02 -  Montowanie ukBadów cyfrowych i pomiary ich parametrów i umo|liwia, wraz z pozostaBymi jednostkami moduBu zawodowego 311[07].Z2 uksztaBtowanie umiejtno[ci konfigurowania ukBadów cyfrowych z uwzgldnieniem fizycznych poBczeD pomidzy ukBadami  schemat str. 4. W poradniku zamieszczono: - wymagania wstpne- wykaz umiejtno[ci jakie uczeD powinien mie ju| uksztaBtowane, - cele ksztaBcenia- wykaz umiejtno[ci, jakie uczeD opanuje podczas zaj, - przykBadowe scenariusze zaj, - propozycje wiczeD ze wskazówkami do realizacji, zalecanymi metodami nauczania- uczenia oraz [rodkami dydaktycznymi, - ewaluacj osigni ucznia, - wykaz literatury, z jakiej uczniowie mog korzysta podczas nauki, Wskazane jest, aby zajcia dydaktyczne byBy prowadzone ró|nymi metodami ze szczególnym uwzgldnieniem: - pokazu z obja[nieniem, - metody tekstu przewodniego, - metody projektów, - wiczeD praktycznych. Formy organizacyjne pracy uczniów mog by zró|nicowane, poczwszy od samodzielnej pracy uczniów do pracy zespoBowej. W celu przeprowadzenia sprawdzianu wiadomo[ci i umiejtno[ci ucznia, nauczyciel mo|e posBu|y si zamieszczonym w rozdziale 6 zestawem zadaD testowych zawierajcymi ró|nego rodzaju zadania. W tym rozdziale podano równie|: - plan testu w formie tabelarycznej, - punktacj zadaD, - propozycje norm wymagaD, - instrukcj dla nauczyciela, - instrukcj dla ucznia, - kart odpowiedzi, - zestaw zadaD testowych.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 3 311[07].Z2 BADANIE UKAADÓW CYFROWYCH 311[07].Z2.01 Badanie podstawowych ukBadów cyfrowych 311[07].Z2.01 311[07].Z2.03 311[07].Z2.04 Badanie ukBadów Badanie ukBadów Badanie ukBadów sprzgajcych uzale|nieD czasowych transmisji sygnaBów Schemat ukBad jednostek moduBowych moduBu zawodowego Z2  Badanie ukBadów cyfrowych  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 4 2.WYMAGANIA WSTPNE Przed przystpieniem do realizacji jednostki moduBowej uczeD powinien umie:  charakteryzowa podstawowe parametry i funkcje funktorów logicznych,  charakteryzowa podstawowe parametry ukBadów wykonanych w technologii TTL i CMOS,  montowa i uruchamia proste ukBady cyfrowe na podstawie schematów ideowych,  lokalizowa uszkodzenia w ukBadach na podstawie wyników pomiarów.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 5 3. CELE KSZTAACENIA W wyniku realizacji wiczeD podanych w poradniku uczeD powinien umie: - scharakteryzowa zjawiska zwizane z przesyBaniem sygnaBów cyfrowych na ró|ne odlegBo[ci, - poBczy ukBady nadajników i odbiorników linii, - zlokalizowa uszkodzenia w ukBadach transmisji sygnaBów na podstawie wyników pomiarów, - zastosowa przepisy bezpieczeDstwa i higieny pracy podczas pomiarów elektrycznych, - skorzysta z katalogów oraz innych zródeB informacji,  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 6 4. PRZYKAADOWE SCENARIUSZE ZAJ Scenariusz zaj 1 Osoba prowadzca & & & & & & & & & & & & & & & & & & . ModuBowy program nauczania: Technik elektronik 311[07] ModuB: Badanie ukBadów cyfrowych 311[07].Z2 Jednostka moduBowa: Badanie ukBadów transmisji sygnaBów 311[07].Z2.04 Temat: Linia dBuga  wBa[ciwo[ci i parametry. Cel ogólny: ksztaBtowanie umiejtno[ci oceny wBa[ciwo[ci linii transmisyjnych ró|nych typów Po zakoDczeniu zaj edukacyjnych uczeD powinien umie: - zorganizowa stanowisko do pracy, - dobiera rodzaj medium i ukBad transmisji dla zadanej szybko[ci i odlegBo[ci przesyBania danych, - okre[la parametry linii transmisyjnych ró|nych typów, - przewidywa mo|liwe znieksztaBcenia i opóznienia przesyBanego sygnaBu, - sformuBowa wnioski. W czasie zaj bd ksztaBtowane nastpujce umiejtno[ci ponadzawodowe: - organizacja i planowanie pracy, - pracy w zespole, - oceny pracy w zespole. Metody nauczania: - metoda tekstu przewodniego. Formy organizacyjne pracy uczniów: - praca w 2-3 osobowych zespoBach. Czas: 45 minut Zrodki dydaktyczne: - kalkulatory, - katalogi materiaBów elektronicznych i telekomunikacyjnych, - zaBczniki - literatura z rozdziaBu 7. Zadanie dla ucznia: Korzystajc z danych katalogowych dla standardowej bramki TTL UCY7400N, UCY74S00N i ukBadu nadajnika linii UCY 75450N oraz informacji zawartych w zaBcznikach, oblicz odlegBo[ci, powy|ej których poBczenie wykonane za pomoc: a) skrtki, b) kablem koncentrycznym 50©,  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 7 c) kablem koncentrycznym 75©, d) lini paskow, e) [cie|k drukowan bdzie lini dBug. Przebieg zaj: Etap wstpny: 1. Sprawy organizacyjne. 2. Nawizanie do tematu, omówienie celów zaj. 3. Przypomnienie uczniom zasad pracy metod tekstu przewodniego. 4. PodziaB uczniów na zespoBy. 5. Zorganizowanie stanowisk pracy. Etap wBa[ciwej pracy: praca metod przewodniego tekstu- fazy 1-5. Faza PrzykBady pytaD prowadzcych Oczekiwane odpowiedzi Jakimi mediami mo|na przesyBa Przewodowymi: kabel koncentryczny, informacje na odlegBo[? skrtka, linia dwuprzewodowa symetryczna, [cie|ka drukowana, linia paskowa, [wiatBowód; Bezprzewodowymi: Bcze radiowe, Bcze satelitarne, Bcze podczerwieni Kiedy lini transmisyjn musimy -je[li czas propagacji sygnaBu przez lini jest uwa|a za lini dBug? porównywalny z czasami narastania i opadania impulsów; -je|eli dBugo[ przesyBanej fali staje si porównywalna z dBugo[ci przewodu; Jakie elementy wchodz w skBad Schemat zastpczy linii dBugiej jednorodnej schematu zastpczego linii dBugiej? skBada si ze staBych skupionych R,L,G,C. Jakie parametry ukBadów - czasy narastania i opadania zboczy wykorzystywanych jako nadajniki impulsów; sygnaBu s istotne dla obliczenia dodatkowo: maksymalna czstotliwo[ pracy dBugo[ci poBczenia charakteryzujcej si cechami linii dBugiej? Gdzie mo|na znalez informacje o w katalogu, s to czasy tPHL i tPLH ; czasie trwania zboczy sygnaBów w zaBczniku E  tabela parametrów linii cyfrowych wysyBanych w linie przez transmisyjnych; wskazane ukBady oraz o opóznieniach wnoszonych przez linie ró|nego typu?? Czy prawidBowo odczytano warto[ci tak czasów narastania i opadania zboczy sygnaBów dla ukBadów nadajników? Czy obliczenia wykonano poprawnie, uwzgldniajc krotno[ci jednostek?  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 8 1. Informacje 2. Planowanie Jak oceni dokBadno[ uzyskanych np. porównujc dBugo[ fali o czstotliwo[ci wyników? f podanej przez producenta dla ukBadu MAX nadajnika z dBugo[ci zbocza (czas narastania/opadania x prdko[ propagacji) i obliczon odlegBo[ci krytyczn Jakie s czasy tPHL i tPLH dla bramki dla UCY7400N: tPHL=15ns, tPLH =22ns; serii 74, a jakie dla ukBadu serii 75? dla UCY74S00N: tPHL=5ns, tPLH =4,5ns; dla UCY75450N : tPHL=8ns, tPLH =20ns; f = z katalogu MAX Jakie s szybko[ci propagacji sygnaBów 1m v = w ró|nych mediach transmisyjnych? opóz.jedn. Jakie s czstotliwo[ci graniczne dla fMAX= z katalogu wskazanych ukBadów podane przez producenta? Jaka to dBugo[ fali? 4 Wykonanie Uczniowie pracujc w grupach odszukuj potrzebne dane w katalogu. Wykorzystujc informacje z zaBcznika E obliczaj drog przebyt przez sygnaB w ró|nych mediach w czasie trwania zbocza sygnaBu. Wyliczaj krytyczn odlegBo[ przez podzielenie uzyskanego wyniku przez 2. Obliczaj dBugo[ fali o czstotliwo[ci fMAX podanej przez producenta. W razie potrzeby konsultuj si z nauczycielem. 5. Sprawdzenie Uczniowie pracujc w grupach porównuj wyniki obliczeD z uzyskan » min oraz formuBuj wnioski. 6.Analiza Uczniowie wraz z nauczycielem wskazuj, które etapy rozwizania zadania koDcowa sprawiaBy im trudno[ci. Nauczyciel powinien podsumowa cele wiczenia wskazujc, jakie wa|ne umiejtno[ci zostaBy wiczone, jakie wystpiBy nieprawidBowo[ci i jak ich unika w przyszBo[ci Etap koDcowy: ocena pracy uczniów. Sposób uzyskania informacji zwrotnej po zakoDczonych zajciach: - anonimowe ankieta dotyczca oceny zaj i trudno[ci podczas realizowania zadania. ZaBcznik A- Instrukcja pracy dla uczniów metod przewodniego tekstu W jaki sposób bdziecie pracowa na zajciach? OtrzymaBe[ od nauczyciela problem do rozwizania (zaBcznik B), nad którym zastanowisz si z zespoBem. Bdziecie pracowa metoda przewodniego tekstu skBadajca si z sze[ciu faz. W pierwszej fazie pracy  Informacje wstpne , a tak|e w drugiej  Planowanie pomog Wam pytania prowadzce (zaBcznik C i D). Odpowiedzi na te pytania opracujcie pisemnie, je[li bdziecie mie wtpliwo[ci pomo|e Wam nauczyciel. W fazie  Ustalenia odszukacie dane w katalogu i materiaBach oraz obliczycie prdko[ rozchodzenia si sygnaBu w typowych mediach przewodowych Skonsultujecie z nauczycielem poprawno[ proponowanego rozwizania.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 9 3. Ustalanie W fazie  Wykonanie obliczycie krytyczne odlegBo[ci dla ró|nych mediów oraz obliczycie dBugo[ fali sygnaBu, o maksymalnej czstotliwo[ci jak mo|na uzyska z ukBad podan przez producenta. W fazie  Sprawdzenie porównacie dBugo[ fali o czstotliwo[ci f MAX podanej przez producenta dla ukBadu nadajnika z dBugo[ci zbocza (czas narastania/opadania x prdko[ propagacji) i obliczon odlegBo[ci krytyczn i okre[licie czy metoda okazaBa si wystarczajco dokBadna. W ostatniej fazie  Analiza koDcowa zastanowicie si nad caBym procesem rozwizywania problemu i wska|ecie, które etapy pracy nad rozwizaniem sprawiaBy Wam trudno[ci i jakie byBy tego przyczyny. ZaBcznik B- zadanie dla zespoBów uczniowskich. Korzystajc z danych katalogowych dla standardowej bramki TTL UCY7400N, UCY74S00N i ukBadu nadajnika linii UCY 75450N oraz informacji zawartych w zaBcznikach oblicz odlegBo[ci powy|ej których poBczenie wykonane za pomoc: f) skrtki, g) kablem koncentrycznym 50©, h) kablem koncentrycznym 75©, i) lini paskow, j) [cie|k drukowan bdzie lini dBug. ZaBcznik C Pytania prowadzce do fazy 1- Informacja wstpna. 1. Jakimi mediami mo|na przesyBa informacje na odlegBo[? 2. Kiedy lini transmisyjn musimy uwa|a za lini dBug? 3. Jakie elementy wchodz w skBad schematu zastpczego linii dBugiej? 4. Jakie parametry ukBadów wykorzystywanych jako nadajniki sygnaBu s istotne dla obliczenia dBugo[ci poBczenia charakteryzujcej si cechami linii dBugiej? ZaBcznik D  Pytania prowadzce do fazy 2- Planowanie. 1. Jakie s czasy t i t dla bramek serii 74, a jakie dla ukBadu serii 75? PHL PLH 2. Czy obliczenia bd wykonane poprawnie, uwzgldniajc krotno[ci jednostek? 3. Jak sprawdzi czy metoda wystarczajco dokBadna? 4. Jakie s szybko[ci propagacji sygnaBów w ró|nych mediach transmisyjnych? 5. Jakie s czstotliwo[ci graniczne dla wskazanych ukBadów podane przez producenta? Jaka to dBugo[ fali? 6. W jakim stanie pracy znajduje si tranzystor? ZaBcznik E  Parametry linii transmisyjnych  Tabela (2,s.196) Rodzaj poBczenia Impedancja Opóznienie falowa [&!] [ns/m] dwa przewody 0,38mm (tzw. skrtka) 110 6,2 obwód drukowany 100 6 kabel koncentryczny 75&! 75 5 kabel koncentryczny 50&! 50 3,9 linia paskowa 170 5,6  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 10 Scenariusz zaj 2 Osoba prowadzca & & & & & & & & & & & & & & & & & & . ModuBowy program nauczania: Technik elektronik 311[07] ModuB: Badanie ukBadów cyfrowych 311[07].Z2 Jednostka moduBowa: Badanie ukBadów uzale|nieD czasowych 311[07].Z2.02 Temat: Zastosowanie ró|nych mediów przewodowych do przesyBania informacji cyfrowej Cel ogólny: ksztaBtowanie umiejtno[ci analizy wBasno[ci ró|nych mediów transmisyjnych pod ktem mo|liwo[ci ich zastosowania. Po zakoDczeniu zaj edukacyjnych uczeD powinien umie: - zorganizowa stanowisko do pracy, - charakteryzowa typowe sposoby transmisji sygnaBów cyfrowych, - dobiera medium transmisyjne do konkretnych warunków i zaBo|eD technicznych, - dokona analizy przyjtego rozwizania pod ktem ekonomicznym, - sformuBowa wnioski. W czasie zaj bd ksztaBtowane nastpujce umiejtno[ci ponadzawodowe: - organizacja i planowanie pracy, - analizy materiaBów zródBowych, - pracy w zespole, - oceny pracy w zespole. Metody nauczania: - metoda  ekspertów . Formy organizacyjne pracy uczniów: - praca w 2-3 osobowych zespoBach. Czas: 45 minut Zrodki dydaktyczne: - materiaBy dot. stosowania ró|nego rodzaju okablowania w lokalnych sieciach komputerowych [9], - literatura z rozdziaBu 7. Zadanie dla ucznia: Przeanalizuj wBa[ciwo[ci ró|nych mediów przewodowych pod ktem ich stosowania w lokalnych sieciach komputerowych. Wska| wady i zalety techniczne i ekonomiczne ró|nych rozwizaD. Przebieg zaj: 1. Czynno[ci organizacyjne. 2. Nawizanie do tematu, omówienie celów i sposobu przeprowadzenia zaj, wprowadzenie nauczyciela  wBa[ciwo[ci sygnaBów cyfrowych, zakBócenia. 3. Zorganizowanie stanowisk pracy, podziaB na grupy  ekspertów A, B i C, przyporzdkowanie osobom w ka|dej grupie numerków 1, 2 i 3 (5 ), 4. Realizacja tematu:  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 11 - Faza I: uczniowie w grupach A, B i C analizuj otrzymane materiaBy (12 ), - Faza II: uczniowie przesiadaj si, tworzc grupy 1, 2 i 3, zgodnie z nadanymi wcze[niej numerami i dziel si nabyt wiedz z pozostaBymi czBonkami grup (10 ), - Faza III: uczniowie wracaj do swoich grup podstawowych i systematyzuj uzyskane informacje (5 ), - Faza IV: przedstawiciel ka|dej z grup charakteryzuje jedno medium transmisyjne (inne ni| to, którego dotyczyBy materiaBy otrzymane w fazie I) podajc jego wady i zalety oraz wskazujc konkretne zastosowania (9 ), 4. Nauczyciel dokonuje podsumowania tematu i oceny pracy uczniów biorc pod uwag trafno[ sformuBowanych wniosków (3 ). ZaBcznik A- Kable koncentryczne Kable koncentryczne Kabel koncentryczny zbudowany jest z rdzenia, którym jest przewód miedziany w postaci drutu lub linki, otoczony zewntrznym ekranem z oplotu miedzianego lub folii aluminiowej. Oplot i przewodnik centralny maj wspóln o[ (std okre[lenie koncentryczny, rzadziej wspóBosiowy). Zewntrzny i wewntrzny przewodnik rozdziela warstwa elastycznej izolacji plastycznej, a dodatkowa warstwa izolacji pokrywa kabel od zewntrz. Cienkie i grube kable koncentryczne maj wiele warstw ekranu z folii lub oplotu Przewodnik zewntrzny chroni przewodnik wewntrzny przed zewntrznymi sygnaBami elektrycznymi i redukuje emisj sygnaBów z wewntrz. OdlegBo[ pomidzy dwoma przewodnikami, rodzaj izolacji i inne czynniki okre[laj dla ka|dego kabla specyficzn charakterystyk elektryczn, nazywan impedancj. Instalacja zBczy na kablach koncentrycznych wymaga nieco wprawy, ale umiejtno[ ta jest wa|na, bo jedno zBe poBczenie uniemo|liwia prac caBej sieci. Warto zainwestowa w zBcza pokryte warstw srebra zamiast cyny. Warto równie| kupi dobre narzdzie do zaciskania zBczy na kablu. ZBcza na koDcach kabla koncentrycznego s typowe dla cienkiego Ethernetu Nale|y szczególnie wystrzega si tanich zBczy typu T (trójniki BNC). Do powa|nych zastosowaD nadaj si tylko zBcza speBniajce specyfikacje wojskowe UG-274. Maj one  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 12 stosowne oznaczenia na korpusie poprzecznym lub na koDcówce zBcza mskiego, które trzeba odszuka przed akceptacj lub instalacj zBcza. Dobrze równie| bdzie wymieni wszystkie zainstalowane zBcza bez takich oznaczeD. Z dobrymi zBczami dostpnymi w handlu detalicznym po kilka zBotych i zaciskark za okoBo 150 zB, mo|na poprawnie wykona wszystkie czynno[ci zwizane z zarabianiem. Rysunek przedstawia owiane do[ zB sBaw zBcza typu T Nie nale|y równie| u|ywa nieoznaczonego kabla. Symbole na kablu powinny identyfikowa go jako RG58/A-AU lub jako zgodny ze specyfikacjami IEEE 9-2.3.. Na rynku RTV dostpne s kable koncentryczne o niskiej jako[ci, które maj niedopuszczalne wspóBczynniki tBumienia przy wy|szych czstotliwo[ciach. Wprawdzie kable sieci LAN nie zawsze s wykorzystywane do przenoszenia wysokich czstotliwo[ci, wic problemy mog nie wystpi przez kilka lat, dopóki izolacja nie zacznie pka, a kable nie zmieni swoich charakterystyk elektrycznych. Podstawow zatem zasad jest u|ywanie wyBcznie markowych kabli, oznaczonych symbolami standardów, z którymi s zgodne. Inwestycja w dobre zBcza, narzdzia i kable procentuje przez dBugie lata. ZaBcznik B  Nieekranowana skrtka dwu|yBowa Nieekranowana skrtka dwu|yBowa Nieekranowana skrtka dwu|yBowa (Unshielded Twisted Pair  UTP) skBada si z par izolowanych przewodów, które s ze sob skrcone. Skrcanie przewodów parami daje efekt wzajemnego ekranowania. W ten sposób ogranicza si emisj i absorpcj fal elektromagnetycznych, nie jest on tak skuteczny jak zewntrzny oplot lub folia metalowa. Skrtka dwu|yBowa czsto kojarzona jest z kablem telefonicznym, jednak nie wszystkie kable telefoniczne s skrtk. Przewody ka|dej pary w skrtce s ze sob skrcone w celu eliminacji sprz|eD elektrycznych pomidzy nimi oraz zmniejszenia poziomu emitowanych zakBóceD elektrycznych. Rysunek przedstawia pary przewodu UTP. Nieekranowana skrtka dwu|yBowa Nieekranowana skrtka dwu|yBowa to ekonomiczna alternatywa dla sieci Ethernet z kablem koncentrycznym i dla sieci Token-Ring. Skrcenie przewodów zapewnia ekranowanie od zewntrznych zakBóceD elektromagnetycznych.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 13 ZBcza RJ-45, typowe zakoDczenie kabla UTP: Nieekranowan skrtk dwu|yBow zarabia si zwykle moduBowymi zBczami RJ-45, podobnymi do tych, które s pokazane na rysunku. Nieekranowana skrtka dwu|yBowa jest popularna w[ród kupujcych, jednak z tej popularno[ci wynika wiele nieporozumieD lub nieaktualnych informacji. Przed podjciem decyzji o poBo|eniu skrtki, nale|y sprawdzi, czy nie opiera si ona na poni|szych zaBo|eniach: Kabel UTP jest tani. By mo|e, ale chocia| koszt samego kabla jest niski, wiksz cz[ rachunku stanowi bdzie koszt robocizny zwizanej z poBo|eniem i zakoDczeniem kabla. ZwiatBowód wprawdzie kosztuje dziesi razy wicej ni| UTP, ale nawet przy cenie nieco powy|ej 1 zB za metr, koszty instalacji wykonanej przez elektryka z certyfikatem mog sprawi, |e cena materiaBu stanie si niezauwa|alna. UTP daje niezawodno[ topologii gwiazdy. Na pewno, ale nie jest to cecha wBa[ciwa tylko dla UTP. WspóBczesne koncentratory umo|liwiaj wykorzystanie dowolnego typu kabla w tej topologii. Po wstpnej analizie okazuje si, |e niskie koszty i mo|liwo[ wykorzystania istniejcej instalacji nie s najwikszymi zaletami skrtki. Przyjrzyjmy si bli|ej rzeczywistym korzy[ciom. Nawet je[li trzeba poBo|y dodatkowe kable ze skrtki na potrzeby sieci LAN, to przynajmniej takie same kable mog by u|ywane dla sieci telefonicznej (jednak wykorzystywanie wolnych par w kablu sieci LAN na potrzeby telefonów analogowych nie jest zalecane z uwagi na przesBuchy). Technologia instalacji skrtki jest  w odró|nieniu od Ethernetu na kablu koncentrycznym czy sieci Token-Ring na skrtce ekranowanej  powszechnie znana w[ród instalatorów. Je[li tylko przestrzegaj oni kilku podstawowych zasad (na przykBad nie przekraczaj maksymalnej odlegBo[ci 100 m pomidzy komputerem i koncentratorem oraz unikaj kBadzenia kabla w pobli|u zródeB zakBóceD), znaj techniki okablowania i maj nieco do[wiadczenia w posBugiwaniu si zaciskark, instalacja nie powinna sprawia problemów. Ponadto wybór skrtki eliminuje problemy pojawiajce si przy  trudniejszym okablowaniu oraz potrzeb instalowania w biurze ró|nych gniazdek [ciennych i przyBczy dla komputerów. W blokach rozdzielczych podBcza si przewody, u|ywajc specjalnego narzdzia, które wprowadza przewody pomidzy szczki zacisku podtrzymujcego. Szczki te nacinaj izolacj przewodu i tworz kontakt elektryczny. Taki sposób podBczania przewodów do bloków  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 14 poBczeniowych uBatwia instalacj i kolejne modyfikacje, eliminujc jednocze[nie podstawowy problem systemów telefonicznych, jakim s zwarcia. Jednak jako[ poBczeD elektrycznych w blokach poBczeniowych mo|e by bardzo ró|na. Obszar kontaktu pomidzy zaciskiem i przewodem jest maBy, wic wilgo, procesy krystalizacji i elektrolizy, a tak|e korozja mog pogorszy wBa[ciwo[ci elektryczne styku. W telefonii sBabe poBczenie objawia si pogorszeniem mocy sygnaBu i jego znieksztaBceniem. Jednak ludzkie ucho i mózg potrafi sobie skutecznie poradzi z tym problemem, ale systemy komputerowe nie maj tej umiejtno[ci. ZBcza UTP ZBcza u|ywane ze skrtk UTP s tanie i  przy odrobinie do[wiadczenia i odpowiedniej staranno[ci  Batwe w instalacji. W sieciach 10Base-T u|ywa si tylko dwu par przewodów. W rzeczywisto[ci nale|y uwa|a, aby nie pomiesza przewodów z ró|nych par, bo mo|na w ten sposób utraci efekt ekranowania polem elektrycznym uzyskiwany przez skrcenie przewodów parami. Przy podBczaniu przewodów do wtyczki RJ-45 powszechnie u|ywa si okre[lonej kolejno[ci o[miu przewodów. Najbezpieczniej jest wynaj wykonawc okablowania, nawet je[li chodzi tylko o dziesi wzBów. Podczas zarabiania nale|y bezwzgldnie zachowywa skrcenie par przewodów. Po zdjciu izolacji maj one tendencj do rozkrcania si, ale nale|y tego unika. Skrcenie powinno by utrzymane niemal do samych styków wtyczki czy gniazdka, aby uzyska jak najwy|szy poziom ekranowania. ZaBcznik C  Kable [wiatBowodowe Kable [wiatBowodowe Kable [wiatBowodowe zamiast wewntrznych przewodów miedzianych maj wBókna szklane. Takimi lekkimi kablami przesyBa si dzwik stereo do foteli pasa|erskich w samolotach, redukujc o setki kilogramów ci|ar instalacji. W niektórych samochodach (na przykBad w Chevrolecie Corvette) w celu monitorowania stanu bezpieczeDstwa, wykorzystuje si [wiatBowody do kierowania [wiatBa z reflektorów zewntrznych do deski rozdzielczej. ZwiatBowody wykorzystuje si równie| w sieciach lokalnych, szczególnie w zastosowaniach biznesowych o krytycznym znaczeniu. Kabel [wiatBowodowy wykonany jest z cieDszych od wBosa wBókien szklanych otoczonych materiaBem wzmacniajcym, na przykBad kevlarem. Przez wBókna wysyBane s impulsy [wietlne emitowane przez maBe lasery lub diody [wietlne reprezentujce zera i jedynki, które skBadaj si na transmitowane dane. W porównaniu z przewodami miedzianymi kable [wiatBowodowe maj wiele zalet, a w tym caBkowit niewra|liwo[ na zakBócenia elektryczne, maB [rednic, pozwalajc na bezproblemow instalacj w kanaBach budynku oraz mo|liwo[ szybkiej transmisji du|ych ilo[ci danych na znaczne odlegBo[ci.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 15 Kable [wiatBowodowe zawieraj wBókna szklane pokryte powBok z Teflonu. PowBoka zewntrzna wykonana jest z kevlaru lub nawet stali nierdzewnej w celu zwikszenia mechanicznej wytrzymaBo[ci kabla. Na dolnym rysunku pokazano dwa typy zBczy u|ywanych z kablami [wiatBowodowymi. Praktycznie wszystkie technologie [wiatBowodowe dla sieci LAN wykorzystuj dwa wBókna biegnce do ka|dego wzBa, tak wic przewaga cieDszych przewodów [wiatBowodowych w porównaniu z cienkim kablem koncentrycznym jest w rzeczywisto[ci znikoma. Ka|de z wBókien przesyBa dane w jednym kierunku, dajc tym samym peBne mo|liwo[ci komunikacji dwukierunkowej. Kilka lat temu, tym co najbardziej ekscytowaBo w systemach [wiatBowodowych byBa szeroko[ ich pasma transmisji. Pojedyncze wBókno szklane o [rednicy kilka razy wikszej od [rednicy wBosa ludzkiego mogBo przenie[ setki jednoczesnych rozmów telefonicznych lub szybkich transmisji danych. Te mo|liwo[ci technologii [wiatBowodowych najlepiej wykorzystaBy firmy telekomunikacyjne, rozbudowujc i wymieniajc swoje systemy transmisyjne. Wikszo[ osób wyobra|a sobie, |e [wiatBowody mog przesyBa dane z niespotykan wcze[niej prdko[ci. Jednak w [wiatBowodowych sieciach lokalnych dla komputerów PC prdko[ nie jest a| tak istotna. Najwiksz zalet [wiatBowodów jest tu mo|liwo[ zwikszenia odlegBo[ci pomidzy wzBami sieci. ZwiatBowody umo|liwiaj budowanie sieci z dBu|szych odcinków, nie wymagajc przy tym |adnych urzdzeD do regeneracji sygnaBów, a przy tym s caBkowicie odporne na zakBócenia elektryczne, co jest szczególnie wa|ne w przypadku [rodowisk o mocnych zródBach takich zakBóceD. Zasig i niezawodno[ to dwie podstawowe zalety najbardziej cenione w[ród zwolenników sieci lokalnych opartych na kablach [wiatBowodowych. Dla wielu wa|ne jest równie| bezpieczeDstwo. Zasig Chocia| sygnaBy w kablu miedzianym i [wiatBo w szkle poruszaj si z mniej wicej t sam prdko[ci, [wiatBo napotyka na swej drodze mniejszy opór. Z uwagi na to sygnaBy [wietlne mog by przesyBane na dalsze odlegBo[ci. Acza [wiatBowodowe w prostych sieciach LAN maj zasig do 3,5 km bez u|ywania wtórników. To ponad jedena[cie razy wicej ni| w przypadku  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 16 cienkiego kabla koncentrycznego i pitna[cie razy wicej ni| w przypadku skrtki 10Base-T. Kryteria nie zwizane z no[nikiem ograniczaj maksymalny zasig sieci Ethernet do 2,5 km. Niezawodno[ Niezawodno[ systemów [wiatBowodowych wynika przede wszystkim z tego, |e nie pochBaniaj one sygnaBów i impulsów elektrycznych. Pomimo ekranowania, specjalnego ukBadania i uziemiania, kable miedziane staj si antenami. Im s dBu|sze, tym wicej absorbuj energii promieniowanej przez ukBady zapBonowe silników, nadajniki radiowe, napowietrzne linie energetyczne i inne urzdzenia elektryczne.. Energia ze wszystkich tych zródeB modyfikuje i tBumi sygnaBy danych w kablach metalowych, stajc si przyczyn uszkodzonych pakietów i czasami przej[ciowych niestabilno[ci sieci. Kable [wiatBowodowe s caBkowicie odporne na wszelkie pola elektryczne, wic przenosz sygnaBy bez znieksztaBceD i nigdy nie indukuj szkodliwych napi. Kabel czterowBóknowy kosztuje poni|ej 10 zB za metr. BezpieczeDstwo WBókna dla sieci LAN oferuj znaczn popraw bezpieczeDstwa, poniewa| wdruj nimi precyzyjnie kontrolowane impulsy [wietlne. S specjali[ci, którzy majc dostp do tradycyjnego kabla sieci LAN, byliby w stanie przechwyci transmitowane nim dane Bcznie z niezaszyfrowanymi hasBami. Niektóre techniki pozwalaj nawet na przechwycenie danych bez fizycznego podBczania si do kabla, poniewa| przewody miedziane emituj sygnaBy, tak samo jak je pochBaniaj. Nieupowa|nione wprowadzenie jakiegokolwiek urzdzenia do [wiatBowodu w celu przechwycenia wizki [wietlnej spowodowaBoby natychmiastow przerw w transmisji. Awaria Bcza wskazuje na problem z kablem, a wic identyfikuje równie| prób podsBuchu. Poniewa| strumieD [wietlny nie  wycieka ze [wiatBowodów na boki, a fizyczne przechwycenie wizki [wietlnej jest trudne, a wBa[ciwie niemo|liwe, [wiatBowody s praktycznie odporne na próby przechwycenia transmisji.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 17 5. wiczenia 5.1. Transmisja informacji 5.1.1.wiczenia wiczenie 1 Wyznaczenie opóznienia wnoszonego przez lini dBug Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na zaobserwowaniu opóznienia wnoszonego przez linie ró|nego typu: dwuprzewodow i koncentryczn. Uczniowie pracujc w grupach obserwuj na oscyloskopie i mierz opóznienia wnoszone przez ró|nego typu linie kablowe. U|ywaj generatorów impulsowych i oscyloskopów pracujcych w zakresie w.cz. (200MHz). Nauczyciel sprawdza ukBad pomiarowy przed wBczeniem zasilania. Uczniowie porównuj uzyskane w pomiarach wyniki z obliczeniami teoretycznymi i formuBuj wnioski okre[lajce warunki, w których linia przewodowa staje si dla przenoszonych sygnaBów lini dBug. Czas wykonania wiczenia  45 minut. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami przewodów Bczcych stosowanymi do przesyBania sygnaBów pomidzy ukBadami scalonymi i parametrami linii dBugiej; 2) obliczy teoretyczne opóznienie wnoszone przez linie ró|nego typu o podanej dBugo[ci; 3) zaobserwowa na oscyloskopie sygnaB wyj[ciowy z obu linii po podaniu na wej[cie impulsu prostoktnego o czasie trwania co najmniej równym 10 ¼s ; 4) zaobserwowa na oscyloskopie i zmierzy opóznienia wnoszone przez dopasowane linie: dwuprzewodow i kabel koncentryczny, wykorzystujc generator impulsowy lub generator sygnaBów prostoktnych o krótkim czasie narastania, jako zródBo bardzo krótkich impulsów; 5) porówna uzyskane wyniki dla dBu|szych i krótkich impulsów z obliczeniami teoretycznymi; 6) oceni poprawno[ wykonania wiczenia; 7) sformuBowa wnioski okre[lajce warunki, w których linia przewodowa staje si dla przenoszonych sygnaBów lini dBug. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia praktyczne. Zrodki dydaktyczne:  linie kablowe dwuprzewodowe i koncentryczne o dBugo[ci co najmniej kilkunastu metrów,  sprzt pomiarowy: generator regulowany napicia prostoktnego, generator impulsowy, oscyloskop,  katalogi materiaBów elektronicznych,  literatura z rozdziaBu 7.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 18 wiczenie 2 Wyznaczenie tBumienia wnoszonego przez lini dBug. Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na zaobserwowaniu tBumienia wnoszonego przez linie dwuprzewodow i koncentryczn o du|ej dBugo[ci ( ok. 25-30m) Uczniowie pracujc w grupach obserwuj na oscyloskopie i mierz amplitudy impulsów wej[ciowych i wyj[ciowych. U|ywaj generatorów impulsowych i oscyloskopów pracujcych w zakresie w.cz. (200MHz). Nauczyciel sprawdza ukBad pomiarowy przed wBczeniem zasilania. Uczniowie porównuj uzyskane w pomiarach wyniki z obliczeniami teoretycznymi i formuBuj wnioski okre[lajce przydatno[ ró|nych linii przewodowych do przesyBania sygnaBów o du|ych czstotliwo[ciach. Czas wykonania wiczenia  45 minut. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami przewodów Bczcych stosowanymi do przesyBania sygnaBów pomidzy ukBadami scalonymi i parametrami linii dBugiej; 2) zmontowa ukBad pomiarowy podBczajc do wej[cia jednego przewodu linii wykonanej ze skrtki generator o regulowanej czstotliwo[ci, a do wyj[cia oscyloskop, zastosowa rezystor o odpowiedniej warto[ci w celu dopasowania linii, drugi przewód skrtki z obu stron podpi do masy; 3) obserwowa na oscyloskopie sygnaB wyj[ciowy z linii podajc na sygnaB sinusoidalny z generatora, zmierzy amplitud sygnaBu z generatora i sygnaBu wyj[ciowego z linii przy czstotliwo[ci 1 kHz; 4) obserwowa przebiegi sygnaBu wyj[ciowego z linii zwikszajc czstotliwo[ sygnaBu z generatora, zmierzy amplitudy sygnaBów wej[ciowego i wyj[ciowego dla ró|nych czstotliwo[ci w zakresie od 1kHz do kilku MHz, zag[ci pomiary gdy warto[ napicia wyj[ciowego zacznie spada; 5) wykre[li charakterystyk amplitudow kabla na podstawie wyników pomiarów korzystajc z programu Excell, okre[li zakres czstotliwo[ci sygnaBów dla których skrtka nie wprowadza znieksztaBceD przenoszonych sygnaBów; 6) wykona identyczne obserwacje jak w punktach 2-4 wykorzystujc kabel koncentryczny; 7) oceni poprawno[ wykonania wiczenia; 8) sformuBowa wnioski dotyczce przydatno[ci ró|nych linii przewodowych do przesyBania sygnaBów o du|ych czstotliwo[ciach. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia praktyczne. Zrodki dydaktyczne:  linie kablowe dwuprzewodowe i koncentryczne o dBugo[ci co najmniej 25m metrów,  sprzt pomiarowy i laboratoryjny: generator regulowany napicia sinusoidalnego, generator impulsowy, oscyloskop,  komputer PC,  oprogramowanie Excell,  katalogi materiaBów elektronicznych,  literatura z rozdziaBu 7.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 19 wiczenie 3 Analiza zjawisk zachodzcych w liniach opózniajcych dopasowanych i niedopasowanych, przy ró|nych stanach wyj[cia. Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na analizie przebiegów prdu i napicia w liniach opózniajcych dopasowanych, przy rozwarciu linii na koDcu oraz przy obci|eniu o warto[ci wikszej ni| impedancja falowa linii. Dane: EG=10V, Z0=75©, td=100ns.Uczniowie pracujc w grupach analizuj przebiegi w liniach: fale padajce, fale odbite, opóznienia. Uczniowie formuBuj wnioski dotyczce znaczenia dopasowania linii oraz mo|liwo[ci rozpoznania uszkodzeD linii (zwarcie, przerwa) na podstawie oczekiwanych i rzeczywistych warto[ci napi w ukBadzie. Czas wykonania wiczenia  45 minut. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami przewodów Bczcych stosowanymi do przesyBania sygnaBów pomidzy ukBadami scalonymi i parametrami linii dBugiej; 2) zapozna si z metod analizy zjawisk zachodzcych w liniach opózniajcych pobudzanych skokiem jednostkowym;  linia dopasowana na wej[ciu i na wyj[ciu: 3) okre[li przebieg fali padajcej i warto[ napicia na obci|eniu i czas po jakim napicie na wyj[ciu ustabilizuje si;  linia dopasowana na wej[ciu i rozwarta na wyj[ciu (R0=" ): 4) narysowa schemat ukBadu linii korzystajc z rysunku z pkt.2; 5) okre[li przebieg fali padajcej i warto[ napicia na wyj[ciu ukBadu oraz czas po jakim napicie na wyj[ciu ustabilizuje si; 6) okre[li warto[ prdu w ukBadzie w czasie przenoszenia impulsu z wej[cia na wyj[cie; 7) okre[li charakter impulsu na rezystancji generatora w zadanych warunkach;  linia dopasowana na wej[ciu i niedopasowana na wyj[ciu (R = 100 ©): 0 8) narysowa schemat ukBadu linii korzystajc z rysunku z pkt.2; 9) okre[li przebieg fali padajcej i warto[ napicia u11 na wyj[ciu ukBadu; 10) okre[li przebieg fali odbitej i warto[ napicia na rezystancji generatora; 11) okre[li warto[ ustalon napicia na rezystancji obci|enia i czas, po jakim napicie na wyj[ciu ustabilizuje si; 12) sformuBowa wnioski dotyczce znaczenia dopasowania linii oraz mo|liwo[ci rozpoznania uszkodzeD linii (zwarcie, przerwa) na podstawie oczekiwanych i rzeczywistych warto[ci napi w ukBadzie. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 20 Zrodki dydaktyczne:  papier milimetrowy,  katalogi materiaBów elektronicznych,  literatura z rozdziaBu 7. wiczenie 4 Pomiary sygnaBów w liniach dopasowanych i niedopasowanych, w stanie zwarcia, rozwarcia oraz przy R0 `" Z0. Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na pomiarze sygnaBów na wyj[ciu kabla koncentrycznego o impedancji falowej 50 &! i dBugo[ci co najmniej kilkunastu metrów w ró|nych stanach dopasowania linii na wyj[ciu. Uczniowie pracujc w grupach obserwuj na oscyloskopie i mierz amplitudy impulsów wej[ciowych i wyj[ciowych. U|ywaj generatorów impulsowych i oscyloskopów pracujcych w zakresie w.cz. (200MHz). Nauczyciel sprawdza ukBad pomiarowy przed wBczeniem zasilania. Uczniowie porównuj uzyskane w pomiarach wyniki z obliczeniami teoretycznymi i formuBuj wnioski okre[lajce warunki, w których linia przewodowa nie znieksztaBca impulsów. Czas wykonania wiczenia  45 minut. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami przewodów Bczcych stosowanymi do przesyBania sygnaBów pomidzy ukBadami scalonymi i parametrami linii dBugiej; 2) wykorzystujc metod analizy zjawisk zachodzcych w liniach opózniajcych pobudzanych skokiem jednostkowym przewidzie warto[ci napi na obci|eniu w ró|nych stanach dopasowania linii; 3) wykorzystujc generator o rezystancji wyj[ciowej 50 &! (w celu dopasowania linii na wej[ciu) i kabel koncentryczny z doBczon rezystancj 50 &! (linia dopasowana na wyj[ciu), zmierzy napicie na obci|eniu, zanotowa wynik; 4) wykorzystujc generator o rezystancji wyj[ciowej 50 &! (w celu dopasowania linii na wej[ciu) i kabel koncentryczny z doBczon rezystancj wiksz i mniejsz od 50 &! np. 100&! i 25&! (linia niedopasowana na wyj[ciu), zmierzy napicie na obci|eniu, zanotowa wyniki; 5) zmierzy warto[ napicia na wyj[ciu dla linii zwartej i rozwartej na wyj[ciu, dopasowanej na wej[ciu, zanotowa wyniki; 6) porówna uzyskane wyniki z przewidywanymi; 7) oceni poprawno[ wykonania wiczenia; 9) sformuBowa wnioski okre[lajce warunki, w których linia przewodowa nie znieksztaBca impulsów. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia praktyczne. Zrodki dydaktyczne:  linie kablowe koncentryczne o dBugo[ci co najmniej kilku metrów,  sprzt pomiarowy i laboratoryjny: mierniki uniwersalne, generator regulowany napicia prostoktnego, generator impulsowy, oscyloskop,  katalogi materiaBów elektronicznych,  literatura z rozdziaBu 6.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 21 5.2. UkBady transmisji sygnaBów cyfrowych 5.2.1. wiczenia wiczenie 1 Badanie transmisji sygnaBów w linii niesymetrycznej Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na zmontowaniu niesymetrycznego ukBadu przesyBania danych cyfrowych z wykorzystaniem skrtki o dBugo[ci co najmniej kilku metrów i pomiarze parametrów przesyBanych sygnaBów. Uczniowie pracujc w grupach obserwuj na oscyloskopie i mierz amplitudy i opóznienia impulsów. U|ywaj generatorów impulsowych i oscyloskopów pracujcych w zakresie w.cz. (200MHz) oraz nadajników i odbiorników linii. Nauczyciel sprawdza ukBad pomiarowy przed wBczeniem zasilania. Uczniowie formuBuj wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych za pomoc cz[ciowo ekranowanych przewodów - skrtki. Czas wykonania wiczenia  45 minut. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami i parametrami niesymetrycznych linii transmisyjnych; 2) zmontowa niesymetryczny ukBad transmisji sygnaBów wykorzystujc odpowiednie trena|ery; 3) podBczy generator impulsowy na wej[cie i oscyloskop na wyj[cie ukBadu, 4) zaobserwowa przebiegi na wyj[ciu ukBadu, zmierzy opóznienie i poziomy napi sygnaBów wej[ciowych i wyj[ciowych; 5) porówna uzyskane warto[ci opóznienia z warto[ciami z Tabeli 1Poradnika dla ucznia; 6) obliczy tBumienie linii; 7) odBczy z jednej strony przewód masowy skrtki (w celu spowodowania zakBóceD), dokona obserwacji przebiegów na wyj[ciu oraz zmierzy opóznienie i tBumienie w linii; 8) zmontowa lini transmisyjn wykorzystujc nadajniki i odbiorniki linii, zaobserwowa przebiegi na wej[ciu i wyj[ciu linii, oceni jako[ transmisji; 9) oceni poprawno[ wykonania wiczenia; 10) sformuBowa wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych za pomoc cz[ciowo ekranowanych przewodów - skrtki. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia praktyczne. Zrodki dydaktyczne:  makiety (trena|ery) z ukBadami transmisji umo|liwiajce obserwacj zjawisk zwizanych z przesyBaniem sygnaBów lini dBug,  nadajniki i odbiorniki linii,  sprzt pomiarowy i laboratoryjny: oscyloskop cyfrowy, generatory impulsowe,  katalogi elementów i ukBadów elektronicznych,  literatura z rozdziaBu 7.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 22 wiczenie 2 Badanie transmisji sygnaBów w linii niesymetrycznej. Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na zmontowaniu niesymetrycznego ukBadu przesyBania danych cyfrowych z wykorzystaniem kabla koncentrycznego dBugo[ci co najmniej kilkunastu metrów i pomiarze parametrów przesyBanych sygnaBów. Uczniowie pracujc w grupach obserwuj na oscyloskopie i mierz amplitudy i opóznienia impulsów. U|ywaj generatorów impulsowych i oscyloskopów pracujcych w zakresie w.cz. (200MHz) oraz nadajników i odbiorników linii. Nauczyciel sprawdza ukBad pomiarowy przed wBczeniem zasilania. Uczniowie formuBuj wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych za pomoc kabla koncentrycznego. Czas wykonania wiczenia  45 minut. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami i parametrami niesymetrycznych linii transmisyjnych; 2) zmontowa niesymetryczny ukBad transmisji sygnaBów wykorzystujc odpowiednie trena|ery; 3) podBczy generator impulsowy na wej[cie i oscyloskop na wyj[cie ukBadu, 4) zaobserwowa przebiegi na wyj[ciu ukBadu, zmierzy opóznienie i poziomy napi sygnaBów wej[ciowych i wyj[ciowych; 5) porówna uzyskane warto[ci opóznienia z warto[ciami z Tabeli 1Poradnika dla ucznia; 6) obliczy tBumienie linii; 7) zmontowa lini transmisyjn wykorzystujc odpowiednie nadajniki i odbiorniki linii, zaobserwowa przebiegi na wej[ciu i wyj[ciu linii, oceni jako[ transmisji; 8) oceni poprawno[ wykonania wiczenia; 9) sformuBowa wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych za pomoc kabla koncentrycznego. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia praktyczne. Zrodki dydaktyczne:  makiety (trena|ery) z ukBadami transmisji umo|liwiajce obserwacj zjawisk zwizanych z przesyBaniem sygnaBów lini dBug,  nadajniki i odbiorniki linii,  sprzt pomiarowy i laboratoryjny: oscyloskop cyfrowy, generatory impulsowe,  katalogi elementów i ukBadów elektronicznych,  literatura z rozdziaBu 7. wiczenie 3 Badanie transmisji sygnaBów w linii symetrycznej Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na zmontowaniu symetrycznego ukBadu przesyBania danych cyfrowych z wykorzystaniem skrtki o dBugo[ci co najmniej kilkunastu metrów i pomiarze parametrów  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 23 przesyBanych sygnaBów. Uczniowie pracujc w grupach, obserwuj na oscyloskopie i mierz amplitudy i opóznienia impulsów. U|ywaj generatorów impulsowych i oscyloskopów pracujcych w zakresie w.cz. (200MHz) oraz nadajników i odbiorników linii. Nauczyciel sprawdza ukBad pomiarowy przed wBczeniem zasilania. Uczniowie formuBuj wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych za pomoc symetrycznej linii przesyBowej. Czas wykonania wiczenia  45 min. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami i parametrami symetrycznych linii transmisyjnych; 2) zmontowa symetryczny ukBad transmisji sygnaBów wykorzystujc odpowiednie trena|ery; 3) podBczy generator impulsowy na wej[cia i oscyloskop na wyj[cie ukBadu, 4) zaobserwowa przebiegi na wyj[ciu ukBadu; 5) zmontowa lini transmisyjn wykorzystujc nadajniki i odbiorniki linii, zaobserwowa przebiegi na wej[ciu i wyj[ciu linii, oceni jako[ transmisji; 6) oceni poprawno[ wykonania wiczenia; 7) sformuBowa wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych za pomoc symetrycznej linii przesyBowej. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia praktyczne. Zrodki dydaktyczne:  makiety (trena|ery) z ukBadami transmisji umo|liwiajce obserwacj zjawisk zwizanych z przesyBaniem sygnaBów lini dBug,  nadajniki i odbiorniki linii,  sprzt pomiarowy oscyloskop cyfrowy, generatory impulsowe,  katalogi elementów i ukBadów elektronicznych  literatura z rozdziaBu 7. wiczenie 4 Badanie nadajników i odbiorników linii Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na pomiarze parametrów wybranych nadajników i odbiorników linii. Uczniowie pracujc w grupach mierz warto[ci sygnaBów nadajników i odbiorników linii. Nauczyciel sprawdza ukBad pomiarowy przed wBczeniem zasilania. Uczniowie formuBuj wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych pomidzy nadajnikiem a odbiornikiem linii z wykorzystaniem ró|nego typu mediów  skrtki, kabla koncentrycznego. Czas wykonania wiczenia  45 min. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami i parametrami nadajników i odbiorników linii wykorzystujc katalog ukBadów elektronicznych;  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 24 2) zmierzy poziomy napi wej[ciowych i wyj[ciowych nadajników linii ró|nych typów wykorzystujc odpowiednie trena|ery; 3) zmierzy poziomy napi wej[ciowych i wyj[ciowych odbiorników linii ró|nych typów wykorzystujc odpowiednie trena|ery; 4) zmontowa ukBad transmisji wykorzystujc nadajniki i odbiorniki dobrane do rodzaju i dBugo[ci przewodu Bczcego; 5) dokona obserwacji sygnaBów na wej[ciu i na wyj[ciu toru transmisyjnego dla ró|nych dBugo[ci linii transmisyjnych; 6) porówna uzyskane wyniki z danymi katalogowymi; 7) oceni poprawno[ wykonania wiczenia; 8) sformuBowa wnioski dotyczce warunków poprawnej transmisji sygnaBów cyfrowych pomidzy nadajnikiem a odbiornikiem linii, z wykorzystaniem ró|nego typu mediów  skrtki, kabla koncentrycznego. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia praktyczne. Zrodki dydaktyczne:  makiety (trena|ery) z ukBadami transmisji umo|liwiajce obserwacj zjawisk zwizanych z przesyBaniem sygnaBów lini dBug,  nadajniki i odbiorniki linii,  sprzt pomiarowy i laboratoryjny: oscyloskop cyfrowy, generatory impulsowe,  katalogi elementów i ukBadów elektronicznych,  literatura z rozdziaBu 7.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 25 5.3. Technika [wiatBowodowa 5.3.1. wiczenia wiczenie 1 Badanie wBa[ciwo[ci [wiatBowodów Wskazówki do realizacji: wiczenie polega na wyznaczeniu wybranych parametrów [wiatBowodów: apertury numerycznej i sto|ka akceptacji dla promieni wchodzcych do [wiatBowodu. Uczniowie pracujc w grupach i wykorzystujc materiaBy zródBowe obliczaj parametry ró|nych [wiatBowodów oraz formuBuj wnioski. Czas wykonania wiczenia  30 min. Sposób wykonania wiczenia UczeD powinien: 1) zapozna si z rodzajami i wBa[ciwo[ciami [wiatBowodów; 2) obliczy warto[ apertury numerycznej [wiatBowodu NA na podstawie danych okre[lajcych wspóBczynniki zaBamania [wiatBa w rdzeniu i w pBaszczu dla ró|nych typów [wiatBowodów: n1  wsp. zaBamania [wiatBa w rdzeniu, n2  wsp. zaBamania [wiatBa w pBaszczu 3) obliczy warto[ kta akceptacji dla poszczególnych typów [wiatBowodów oraz wyznaczy kt wierzchoBkowy sto|ka akceptacji promieni dla poszczególnych typów [wiatBowodów wg zale|no[ci NA = n12 - n22 sin ¸ = NA ± = 2‡¸ ¸- kt akceptacji ; ±  kt wierzchoBkowy sto|ka akceptacji 4) sformuBowa wnioski dotyczce ró|nic wspóBczynników zaBamania [wiatBa w rdzeniu i pBaszczu [wiatBowodów i wielko[ci kta wierzchoBkowego sto|ka akceptacji dla ró|nych typów [wiatBowodów. Zalecane metody nauczania-uczenia si: - wiczenia. Zrodki dydaktyczne: - materiaBy okre[lajce warto[ci wspóBczynników zaBamania [wiatBa szkBa stosowanego w ró|nych typach [wiatBowodów - tabela,  katalogi elementów i ukBadów elektronicznych,  komputer PC,  oprogramowanie Excell,  literatura z rozdziaBu 7. Tabela. Warto[ci wspóBczynników zaBamania [wiatBa dla ró|nych typów [wiatBowodów [6,s.31] Rodzaj [wiatBowodu n n 1 2 WBókno wielomodowe ze skokowym 1,48 1,46 profilem rozkBadu wspóBczynnika 1,527 1,515 zaBamania [wiatBa WBókno wielomodowe gradientowe od 1,527 do 1,562 1,540 WBókno jednomodowe skokowe 1,471 1,457  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 26 6. EWALUACJA OSIGNI UCZNIA PrzykBady narzdzi pomiaru dydaktycznego TEST 1 Test dwustopniowy do jednostki moduBowej  Badanie ukBadów transmisji sygnaBów Test skBada si z 20 zadaD, z których: - zadania 1-5, 7- 8, 11-14, 16-17 i 19 s z poziomu podstawowego, - zadania 6, 9, 10,15,18 i 20 s z poziomu ponadpodstawowego. Punktacja zadaD: 0 lub 1 punkt Za ka|d prawidBow odpowiedz uczeD otrzymuje 1 punkt. Za zB odpowiedz lub jej brak uczeD otrzymuje 0 punktów. Proponuje si nastpujce normy wymagaD  uczeD otrzyma nastpujce oceny szkolne: - dopuszczajcy  za rozwizanie co najmniej 9 zadaD z poziomu podstawowego, - dostateczny  za rozwizanie co najmniej 12 zadaD z poziomu podstawowego, - dobry  za rozwizanie 15 zadaD, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego, - bardzo dobry  za rozwizanie 18 zadaD, w tym co najmniej 4 z poziomu ponadpodstawowego. Plan testu Klucz odpowiedzi Cel operacyjny Poprawna (mierzone osignicia ucznia) odpowiedz Obliczy parametry fali 1. C P d elektromagnetycznej Obliczy parametry fali C P b 2. elektromagnetycznej 3. Okre[li wBa[ciwo[ci linii dBugiej A P d Obliczy parametry linii opózniajcej C P c 4. Okre[li wBa[ciwo[ci linii dBugiej A P Rezystancja jednostkowa linii dBugiej reprezentuje straty w przewodach linii 5. spowodowane zjawiskiem naskórkowo[ci i startami cieplnymi 6. Analizowa wBa[ciwo[ci linii dBugiej D PP straty prdu Okre[li wBa[ciwo[ci linii dBugiej A P Impedancja falowa linii bezstratnej 7. zale|y od L oraz C i wyra|a si  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 27 Nr zadania Kategoria celu Poziom wymagaD wzorem L Z = [&! ] C Wyja[nia wBa[ciwo[ci linii B P c 8. transmisyjnej Analizowa przebiegi w linii D PP b 9. transmisyjnej Analizowa przebiegi w linii C PP c 10. transmisyjnej Obliczy parametry linii C P a 11. transmisyjnej Scharakteryzowa ukBady linii A P UkBady z liniami niesymetrycznymi transmisyjnych stosuje si do transmisji sygnaBów cyfrowych na niewielkie odlegBo[ci, ze 12. wzgldu na wra|liwo[ na zakBócenia oraz przesBuchy. Scharakteryzowa ukBady linii A P PrzesBuchy pojawiaj si w liniach transmisyjnych transmisyjnych, gdy pole elektryczne 13. wokóB jednego przewodu powoduje generowanie faBszywych sygnaBów elektrycznych w ssiednim przewodzie Scharakteryzowa ukBady linii B P d 14. transmisyjnych Analizowa wBa[ciwo[ci linii D PP b 15. transmisyjnej 16. Rozpoznawa rodzaje [wiatBowodów B P c 17. Okre[la wBa[ciwo[ci [wiatBowodów A P a Analizowa wBa[ciwo[ci B PP b 18. [wiatBowodów 19. Okre[la wBa[ciwo[ci [wiatBowodów A P d sin ¸ = NA = n12 - n22 = (1,468)2 - (1,4467)2 = 0,24916 Oblicza parametry [wiatBowodów C PP 20. ¸=arc sin 0,24916 = 14,4Ú kt wierzchoBkowy sto|ka akceptacji ±=2¸=28,8Ú  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 28 Przebieg testowania Instrukcja dla nauczyciela 1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym wyprzedzeniem. 2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego. 3. Zapewnij uczniom mo|liwo[ samodzielnej pracy. 4. Rozdaj uczniom zestawy zadaD testowych i karty odpowiedzi, podaj czas przeznaczony na udzielanie odpowiedzi. 5. Postaraj si stworzy odpowiedni atmosfer podczas przeprowadzania pomiaru. dydaktycznego (rozBaduj niepokój, zach do sprawdzenia swoich mo|liwo[ci). 6. Kilka minut przed zakoDczeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbli|ajcym si czasie zakoDczenia udzielania odpowiedzi. 7. Zbierz karty odpowiedzi, materiaBy pomocnicze oraz zestawy zadaD testowych. 8. Sprawdz wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego. 9. Przeprowadz analiz uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te zadania, które sprawiBy uczniom najwiksze trudno[ci. 10. Ustal przyczyny trudno[ci uczniów w opanowaniu wiadomo[ci i umiejtno[ci. 11. Opracuj wnioski do dalszego postpowania, majcego na celu uniknicie niepowodzeD dydaktycznych  niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu. Instrukcja dla ucznia 1. Przeczytaj uwa|nie instrukcj. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kart odpowiedzi. 3. Zapoznaj si z zestawem zadaD testowych oraz kartami katalogowymi ukBadów czasowych. 4. Test zawiera 20 zadaD o ró|nym stopniu trudno[ci. Zadania: od 1 do 4, 8-11 i 14 do 19 s to zadania wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedz jest prawidBowa, zadania 5-7 i 12-13 s zadaniami z luk, a w zadaniu 20 nale|y wykona obliczenia. 5. Udzielaj odpowiedzi tylko na zaBczonej karcie odpowiedzi. 6. W zadaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidBow odpowiedz X (w przypadku pomyBki nale|y bBdn odpowiedz zaznaczy kóBkiem, a nastpnie ponownie zakre[li odpowiedz prawidBow). 7. W zadaniach z krótk odpowiedzi wpisz lub narysuj odpowiedz w wyznaczonym polu. 8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy bdziesz miaB satysfakcj z wykonanego zadania. 9. Kiedy udzielenie odpowiedzi bdzie Ci sprawiaBo trudno[, wtedy odBó| jego rozwizanie na pózniej i wró do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudno[ci mog sprawi Ci zadania 6, 9, 10, 15, 18 i 20, gdy| s one na poziomie trudniejszym ni| pozostaBe. Na rozwizanie testu masz 60 min. Powodzenia MateriaBy dla ucznia: - instrukcja, - zestaw zadaD, - karta odpowiedzi.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 29 ZESTAW ZADAC TESTOWYCH 1. DBugo[ fali o czstotliwo[ci f=20MHz wynosi: a) 200m, b) 0,067m, c) 66,7m, d) 15m. 2. Fala radiowa o dBugo[ci 40cm ma czstotliwo[: a) 75 MHz, b) 0,75 GHz, c) 7,5 GHz, d) 7,5MHz. 3. Linia opózniajca przy transmisji sygnaBów cyfrowych musi by traktowana jako linia dBuga gdy : a) zbocza narastajce przesyBanych impulsów maj czasy porównywalne z czasami propagacji sygnaBu przez lini, b) dBugo[ linii jest porównywalna z dBugo[ci przesyBanej fali, c) czasy przeBczania s zbli|one do czasu propagacji sygnaBu przez przewody, d) wszystkie wymienione odpowiedzi s prawdziwe. 4. Czas opóznienia wnoszony przez lini dwuprzewodowa o dBugo[ci 2m wynosi: a) 3,33 ns, b) 0,33 ns, c) 6,66 ns, d) 13,32 ns, 5. Rezystancja jednostkowa linii dBugiej reprezentuje .................... w przewodach linii spowodowane ..................................................... i .................................................................... 6. Elementy poprzeczne w schemacie zastpczym linii dBugiej odpowiadaj za ........................... ..................... przy staBej warto[ci napicia w linii. 7. Impedancja falowa linii bezstratnej zale|y od ........................... i ................................., wyra|a si wzorem ..................................... 8. Linia dopasowana na wej[ciu to linia w której: a) rezystancja generatora jest równa rezystancji obci|enia, b) rezystancja linii jest równa rezystancji generatora, c) impedancja falowa linii jest równa rezystancji generatora, d) impedancja falowa linii jest równa rezystancji obci|enia.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 30 9. Przy przenoszeniu impulsu wzdBu| linii rozwartej na wyj[ciu zmierzona warto[ sygnaBu wyj[ciowego, dla podanych parametrów linii, wynosi: Rg=100©, Z0= 100 ©, Eg= 10V a) 5V, b) 10V, c) 20V, d) brak informacji o dopasowaniu linii na wej[ciu uniemo|liwia obliczenia. 10. Dla linii dopasowanej, o impedancji charakterystycznej Z0=50 © i generatora o Eg=20V warto[ napicia na obci|eniu wynosi: a) 20V, b) 2,5V, c) 10V, d) 0,4V. 11. Dla typowej szybko[ci propagacji sygnaBu w linii wynoszcej ok. 20cm/ns opóznienie linii o dBugo[ci 0,5m wynosi: a) 2,5ns, b) 0,25ns, c) 5ns, d) 0,5ns. 12. UkBady z liniami niesymetrycznymi stosuje si do transmisji sygnaBów cyfrowych na ......................... odlegBo[ci, ze wzgldu na .................................... oraz ........................... 13. PrzesBuchy pojawiaj si w liniach transmisyjnych, gdy .......................................................... ..................................................................................................................... 14. Jako nadajniki linii wykonanej ze skrtki o dBugo[ci 10m mo|na stosowa: a) standardowe bramki TTL, b) bramki z otwartym kolektorem, c) bramki z ukBadem Schmitta, d) wszystkie wymienione. 15. Przy transmisji sygnaBów cyfrowych liniami symetrycznymi z wykorzystaniem typowych nadajników i odbiorników linii napicia w liniach: a) musz mie warto[ci odpowiadajce poziomom TTL, b) na wej[ciu nadajnika i wyj[ciu odbiornika musz by sygnaBy TTL, a w linii mog mie inne warto[ci, c) na wej[ciu nadajnika i w linii sygnaBy musz odpowiada poziomom TTL, a na wyj[ciu zale| od u|ytych odbiorników, d) na wej[ciu nadajnika i wyj[ciu odbiornika sygnaBy maj warto[ci zale|ne od u|ytych elementów, a w linii odpowiadaj poziomom TTL.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 31 16. Przedstawiony na rysunku przekrój i profil wspóBczynnika zaBamania [wiatBa przedstawia [wiatBowód: a) wielomodowy skokowy, b) wielomodowy gradientowy, c) jednomodowy skokowy, d) jednomodowy gradientowy. 17. PodziaB [wiatBowodów na generacje I, II i III wynika z: a) wykorzystania wybranego okna na charakterystyce tBumienia [wiatBowodu, b) technologii wykonania, c) dyspersji [wiatBowodu, d) ilo[ci przenoszonych modów [wiatBa. 18. Dyspersja chromatyczna [wiatBowodów jednomodowych przy transmisji sygnaBów cyfrowych: a) zale|y od zakresu czstotliwo[ci, czyli wykorzystywanego okna, b) wynika z ró|nych prdko[ci w szkle fal generowanych przez nieidealne zródBa monochromatyczne, c) powodowana jest przez ró|nice prdko[ci ró|nych modów [wiatBa, d) powoduje tBumienie amplitudowe przesyBanego sygnaBu. 19. Typowe [rednice pBaszcza [wiatBowodów jednomodowych to: a) 5 ¼m, b) 9 ¼m, c) 50 ¼m, d) 125 ¼m. 20. Oblicz warto[ kta wierzchoBkowego sto|ka akceptacji [wiatBowodu wielomodowego skokowego, dla fali o dBugo[ci »=1,32 ¼m , w którym rdzeD jest zbudowany ze szkBa domieszkowanego dwutlenkiem germanu, a pBaszcz z czystego dwutlenku krzemu. » [¼m] SiO2 GeO2 5,8 [¼m] 50[¼m] 1,30 1,4469 1,4558 1,4682 1,32 1,4467 1,4556 1,4680 1,34 1,4465 1,4553 1,4678 1,36 1,4462 1,4451 1,4675  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 32 KARTA ODPOWIEDZI Imi i nazwisko & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .. Badanie ukBadów transmisji sygnaBów Zakre[l poprawn odpowiedz, wpisz brakujce cz[ci zdania lub udziel krótkiej odpowiedzi na pytanie. numer punkty Odpowiedz zadania 1. a b c d 2. a b c d 3 a b c d 4. a b c d 5. Rezystancja jednostkowa linii dBugiej reprezentuje ............w przewodach linii spowodowane .................... i ............................. 6. Elementy poprzeczne w schemacie zastpczym linii dBugiej odpowiadaj za ................................. przy staBej warto[ci napicia w linii. Impedancja falowa linii bezstratnej zale|y od ...............i .................., 7. i wyra|a si wzorem ................. 8. a b c d 9. a b c d 10. a b c d 11. a b c d UkBady z liniami niesymetrycznymi stosuje si do transmisji sygnaBów 12. cyfrowych na ...................odlegBo[ci, ze wzgldu na ............................ ............................... i................ 13. PrzesBuchy pojawiaj si w liniach transmisyjnych, gdy........................... .................................................................................................................. 14. a b c d 15. a b c d 16. a b c d 17. a b c d 18. a b c d 19. a b c d 20. Razem  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 33 TEST 2 Test dwustopniowy do jednostki moduBowej  Badanie ukBadów transmisji sygnaBów Test skBada si z 20 zadaD, z których: - zadania 1-5, 7- 8, 11-14, 16-17 i 19 s z poziomu podstawowego, - zadania 6, 9, 10,15,18 i 20 s z poziomu ponadpodstawowego. Punktacja zadaD: 0 lub 1 punkt Za ka|d prawidBow odpowiedz uczeD otrzymuje 1 punkt. Za zB odpowiedz lub jej brak uczeD otrzymuje 0 punktów. Proponuje si nastpujce normy wymagaD  uczeD otrzyma nastpujce oceny szkolne: - dopuszczajcy  za rozwizanie co najmniej 9 zadaD z poziomu podstawowego, - dostateczny  za rozwizanie co najmniej 12 zadaD z poziomu podstawowego, - dobry  za rozwizanie 15 zadaD, w tym co najmniej 3 z poziomu ponadpodstawowego, - bardzo dobry  za rozwizanie 18 zadaD, w tym co najmniej 4 z poziomu ponadpodstawowego. Plan testu Klucz odpowiedzi Cel operacyjny Poprawna (mierzone osignicia ucznia) odpowiedz Obliczy parametry fali 1. C P a elektromagnetycznej Obliczy parametry fali 2. C P c elektromagnetycznej Okre[li wBa[ciwo[ci linii dBugiej Linia jednorodna to linia dla której dowolnie wybrane przekroje na 3. A P caBej dBugo[ci maj jednakowe wBa[ciwo[ci fizyczne. Obliczy parametry linii opózniajcej 4. C P c Okre[li wBa[ciwo[ci linii dBugiej Przewodno[ jednostkowa linii 5. A P dBugiej reprezentuje straty w dielektryku. 6. Analizowa wBa[ciwo[ci linii dBugiej D PP straty napicia Okre[li wBa[ciwo[ci linii dBugiej A P Linia bezstratna to linia, w której straty zwizane rezystancj i 7. pojemno[ci linii s pomijalnie maBe Wyja[nia wBa[ciwo[ci linii B P c 8. transmisyjnej  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 34 Nr zadania Kategoria celu Poziom wymagaD Analizowa przebiegi w linii D PP c 9. transmisyjnej Analizowa przebiegi w linii C PP c 10. transmisyjnej Obliczy parametry linii transmisyjnej C P a 11. Scharakteryzowa ukBady linii A P UkBady symetryczne linii transmisyjnych przesyBowych stosuje si do transmisji sygnaBów cyfrowych na dalekie odlegBo[ci, poniewa| s 12. odporne na zakBócenia generowane w obu liniach (poniewa| na wej[ciu ró|nicowym odbiornika zakBócenia odejmuj si). Wyja[ni wBa[ciwo[ci linii A P a 13. transmisyjnych Scharakteryzowa ukBady linii A P d 14. transmisyjnych Analizowa wBa[ciwo[ci linii D PP b 15. transmisyjnej 16. Rozpoznawa rodzaje [wiatBowodów B P b 17. Okre[la wBa[ciwo[ci [wiatBowodów A P d 18. Analizowa wBa[ciwo[ci [wiatBowodów B PP c 19. Okre[la wBa[ciwo[ci [wiatBowodów A P c Oblicza parametry [wiatBowodów C PP sin ¸ = NA = n12 - n22 = (1,4558)2 - (1,4469)2 = 0,16072 20. ¸=arc sin 0,16072 = 9,249Ú kt wierzchoBkowy sto|ka akceptacji ±=2¸=18,499Ú  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 35 Przebieg testowania Instrukcja dla nauczyciela 1. Ustal z uczniami termin przeprowadzenia sprawdzianu z co najmniej jednotygodniowym wyprzedzeniem. 2. Omów z uczniami cel stosowania pomiaru dydaktycznego. 3. Zapoznaj uczniów z rodzajem zadaD podanych w zestawie oraz z zasadami oceniania. 4. Przeprowadz z uczniami prób udzielania odpowiedzi na takie typy zadaD testowych, jakie bd w te[cie. 5. Omów z uczniami sposób udzielania odpowiedzi. 6. Zapewnij uczniom mo|liwo[ samodzielnej pracy. 7. Rozdaj uczniom zestawy zadaD,i podaj czas przeznaczony na udzielanie odpowiedzi. 8. Postaraj si stworzy odpowiedni atmosfer podczas przeprowadzania pomiaru dydaktycznego (rozBaduj niepokój, zach do sprawdzenia swoich mo|liwo[ci). 9. Kilka minut przed zakoDczeniem sprawdzianu przypomnij uczniom o zbli|ajcym si czasie zakoDczenia udzielania odpowiedzi. 10. Zbierz materiaBy pomocnicze, karty odpowiedzi oraz zestawy zadaD. 11. Sprawdz wyniki i wpisz do arkusza zbiorczego. 12. Przeprowadz analiz uzyskanych wyników sprawdzianu i wybierz te elementy zadaD, które sprawiBy uczniom najwiksze trudno[ci. 13. Ustal przyczyny trudno[ci uczniów w opanowaniu wiadomo[ci i umiejtno[ci. 13. Opracuj wnioski do dalszego postpowania, majcego na celu uniknicie niepowodzeD dydaktycznych  niskie wyniki przeprowadzonego sprawdzianu. Instrukcja dla ucznia 1. Przeczytaj uwa|nie instrukcj. 2. Podpisz imieniem i nazwiskiem kart odpowiedzi. 3. Zapoznaj si z zestawem zadaD testowych oraz kartami katalogowymi ukBadów czasowych. 4. Test zawiera 20 zadaD o ró|nym stopniu trudno[ci. Zadania: od 1,2 i 4, 8-11 i 13 do 19 s to zadania wielokrotnego wyboru i tylko jedna odpowiedz jest prawidBowa, zadania 3, 5-7 i 12 s zadaniami z luk, a w zadaniu 20 nale|y wykona obliczenia. 5. Udzielaj odpowiedzi tylko na zaBczonej karcie odpowiedzi. 6. W zadaniach wielokrotnego wyboru zaznacz prawidBow odpowiedz X (w przypadku pomyBki nale|y bBdn odpowiedz zaznaczy kóBkiem, a nastpnie ponownie zakre[li odpowiedz prawidBow). 7. W zadaniach z krótk odpowiedzi wpisz lub narysuj odpowiedz w wyznaczonym polu. 8. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy bdziesz miaB satysfakcj z wykonanego zadania. 9. Kiedy udzielenie odpowiedzi bdzie Ci sprawiaBo trudno[, wtedy odBó| jego rozwizanie na pózniej i wró do niego, gdy zostanie Ci czas wolny. Trudno[ci mog sprawi Ci zadania 6, 9, 10, 15, 18 i 20 gdy| s one na poziomie trudniejszym ni| pozostaBe. Na rozwizanie testu masz 60 min. Powodzenia MateriaBy dla ucznia: - instrukcja, - zestaw zadaD, - karta odpowiedzi.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 36 ZESTAW ZADAC 1. Czstotliwo[ fali no[nej stacji RMF FM wynosi f=93MH. Jej dBugo[ to: a) 3,2m, b) 0,032m, c) 32m, d) 0,32 2. Fala stosowana w telefonii komórkowej ma dBugo[ ok. 16,67cm, jej czstotliwo[ wynosi: a) 18 MHz, b) 180 MHz, c) 1,8 GHz, d) 1,8 MHz. 3. Linia jednorodna to linia dla której ................................ przekroje maj ....................................................................... 4. Opóznienie linii dwuprzewodowej o dBugo[ci 0,5m wynosi: a) 3,33 ns, b) 0,33 ns, c) 1,665 ns, d) 6,66 ns, 5. Przewodno[ jednostkowa linii dBugiej reprezentuje ........................................................... 6. Elementy podBu|ne w schemacie zastpczym linii dBugiej odpowiadaj za ........................... ..................... przy staBej warto[ci prdu w linii. 7. Linia bezstratna to linia, w której straty zwizane z ................. i .................... w linii s ................................. 8. Linia dopasowana to linia w której: a) rezystancja generatora jest równa rezystancji obci|enia, b) rezystancja linii jest równa rezystancji generatora, c) w której Rg=Z0= R0, d) impedancja falowa linii jest równa rezystancji obci|enia. 9. Przy przenoszeniu impulsu wzdBu| linii rozwartej na wyj[ciu zmierzona warto[ sygnaBu wyj[ciowego, dla podanych parametrów linii, wynosi: R =100©, Z = 50 ©, E = 10V g 0 g a) 5V, b) 10V, c) 20V, d) brak informacji o dopasowaniu linii na wej[ciu uniemo|liwia obliczenia.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 37 10. Dla linii dopasowanej na wej[ciu i zwartej na wyj[ciu, o impedancji charakterystycznej równej Z0=50 ©, zasilonej z generatora SEM o Eg=20V, warto[ napicia wyj[ciowego wynosi: a) 20V, b) 10V, c) 0V, d) 4V. 11. Dla typowej szybko[ci propagacji sygnaBu w linii wynoszcej ok. 15cm/ns opóznienie linii o dBugo[ci 1m wynosi: a) 13,2ns, b) 6,67ns, c) 6ns, d) 15ns. 12. UkBady symetryczne linii przesyBowych stosuje si do transmisji sygnaBów cyfrowych na ......................... odlegBo[ci, poniewa| ........................................................................................ 12. Niekorzystny wpByw przesBuchów: a) ro[nie wraz ze wzrostem czstotliwo[ci przesyBanych sygnaBów, b) wynika z budowy niesymetrycznych torów transmisyjnych, c) zale|y od czuBo[ci odbiornika linii, d) maleje przy zastosowaniu odpowiednich filtrów. 14. yródBem zakBóceD w liniach : a) jest sie zasilajca 50Hz i urzdzenia sieciowe, b) s prdy pBynce przewodami masy i ziemi powodujce powstawanie znacznych napi midzy punktami masy ró|nych urzdzeD, c) ukBady mocy pobierajce impulsowo znaczne prdy lub powodujce zakBócenia napiciowe, d) wszystkie wymienione. 15. Linia dBuga kablowa wykonana ze skrtki stanowi dla przesyBanych sygnaBów sinusoidalnych o zmiennych czstotliwo[ciach: a) tBumik, b) filtr dolnoprzepustowy, c) filtr górnoprzepustowy, d) tylko linie opózniajc. 16. Przedstawiony na rysunku przekrój [wiatBowodu wraz z biegncymi w nim promieniami przedstawia [wiatBowód: a) wielomodowy skokowy, b) wielomodowy gradientowy, c) jednomodowy skokowy, d) jednomodowy gradientowy.  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 38 17. PodziaB [wiatBowodów na jedno i wielomodowe wynika z: a) wykorzystania wybranego okna na charakterystyce tBumienia [wiatBowodu, b) technologii wykonania, c) dyspersji [wiatBowodu, d) ilo[ci przenoszonych modów [wiatBa. 18. OdlegBo[ regeneratorowa dla [wiatBowodów jednomodowych: a) wynika z tBumienia jednostkowego [wiatBowodu, b) zale|y od zakresu czstotliwo[ci, czyli wykorzystywanego okna, c) wynika z tBumienia i dyspersji chromatycznej [wiatBowodu, d) zale|y od dyspersji modowej [wiatBowodu, 19. Typowe [rednice rdzenia [wiatBowodów wielomodowych to: e) 5 ¼m, f) 9 ¼m, g) 50 ¼m, h) 125 ¼m. 20. Oblicz warto[ kta wierzchoBkowego sto|ka akceptacji [wiatBowodu jednomodowego skokowego, dla fali o dBugo[ci »=1,30 ¼m , w którym rdzeD i pBaszcz s zbudowane z ró|nych rodzajów szkBa. » [¼m] SiO2 GeO2 5,8 [¼m] 50[¼m] 1,30 1,4469 1,4558 1,4682 1,32 1,4467 1,4556 1,4680 1,34 1,4465 1,4553 1,4678 1,36 1,4462 1,4451 1,4675  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 39 KARTA ODPOWIEDZI Imi i nazwisko & & & & & & & & & & & & & & & & & & & & .. Badanie ukBadów transmisji sygnaBów Zakre[l poprawn odpowiedz, wpisz brakujce cz[ci zdania lub udziel krótkiej odpowiedzi na pytanie. numer punkty Odpowiedz zadania 1. a b c d 2. a b c d 3. Zjawisko naskórkowo[ci przy przepBywie prdu w przewodach linii przesyBowej ma wpByw na ........................................................................ 4. a b c d 5. Przewodno[ jednostkowa linii dBugiej reprezentuje .............................. .......................... 6. Elementy podBu|ne w schemacie zastpczym linii dBugiej odpowiadaj za ........................... ..................... przy staBej warto[ci prdu w linii. 7. Linia bezstratna to linia, w której straty zwizane ................. i ..................... s ................................. 8. a b c d 9. a b c d 10. a b c d 11. a b c d 12. UkBady symetryczne linii przesyBowych stosuje si do transmisji sygnaBów cyfrowych na ......................... odlegBo[ci, poniewa| ........................................................................................ 13. a b c d 14. a b c d 15. a b c d 16. a b c d 17. a b c d 18. a b c d 19. a b c d 20. Razem  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 40 7. LITERATURA 1. BorczyDski J.,Dumin P., Mliczewski A.: PodzespoBy elektroniczne. PóBprzewodniki. Poradnik, WKiB, Warszawa 1990. 2. GBocki W. : UkBady cyfrowe, WSiP, Warszawa 1998 3. Aakomy M., Zabrodzki J. : Liniowe ukBady scalone w technice cyfrowej, PWN, Warszawa 1981 4. Niemierko B.: Pomiar wyników ksztaBcenia, WSiP, Warszawa 2004 5. PieDkos J. TurczyDski J.: UkBady scalone TTL w systemach cyfrowych, WKiA, Warszawa 1986 6. Rusek A.: Podstawy elektroniki cz.2, WSiP, Warszawa 1986 7. Szlosek F.: Wstp do dydaktyki przedmiotów zawodowych, IteE, Radom 1995 8. Vademecum teleinformatyka, praca zbiorowa, IDG Poland S.A., Warszawa 1999 9. www.elektronikapraktyczna.pl  Projekt wspóBfinansowany z Europejskiego Funduszu SpoBecznego 41

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
technik elektryk11[08] z3 04 n
technik elektryk11[08] z4 04 n
technik elektryk11[08] o3 04 u
technik architektury krajobrazu21[07] z2 04 u
technik elektryk11[08] z1 04 n
technik elektryk11[08] z2 03 u
technik uslug kosmetycznychQ4[03] z2 04 u
technik elektryk11[08] z1 04 u
technik elektryk11[08] z4 04 u
malarz tapeciarzq4[01] z2 04 u
technik elektryk11[08] o3 02 n
CHARAKTERYSTYKA ZAWODOWA TECHNIKA ELEKTRORADIOLOGII
mechanik maszyn i urzadzen drogowych?3[01] z2 04 u
technik elektronik 60 (teoria odp)
technik elektryk11[08] z3 03 u
technik elektronik 06 (praktyczny odp)

więcej podobnych podstron