ניסוי מס'-5

מטרת הניסוי :- בידקת השפעת חדות המסנן על נאמנות השחזור

מהו מסנן מעביר נמוכים-(Low pass filter):-
זהו מעגל המעביר תדרים נמוכים וחוסם את התדרים הגבוהים. בדרך כלל המימוש של המעגל הוא באמצעות מעגל RC (נגד-קבל) או RL (נגד סליל) או שילוב של שניהם.
באמצעות המסנן נוכל לדחות הפרעות של תדרים גבוהים, לדוגמא: כאשר אנו מעוניינים להעביר צליל דרך מיקרופון ולחסום רעשים בתדרים גבוהים שאינם רצויים. יתר על כן, ניתן לחסום הרמוניות במעגלי משדר-מקלט באמצעות מסנן זה.

First-order filter – מסנן ראשון בסדרה של מסננים – מסנן יותר במדויק. לדוגמא: הוא יקטין את אמפליטודת אות הכניסה בחצי בכל פעם שהתדירות מוכפלת.Second-order filter – מסנן שני בסדרה של מסננים – מפחית את העוצמה של תדירויות גבוהות יותר בתלילות. לדוגמא: הוא יקטין את אמפליטודת אות הכניסה ברבע בכל פעם שהתדירות מוכפלת.

היגב קבל משתנה בהתאם לתדירות המתח שעל הדקי הקבל. בתדרים נמוכים היגב הקבל (Xc) יהיה גדול מאוד יחסית לנגד R וכתוצאה מכך יהיה מתח על הקבל (Vc). ככל שהמתח על הנגד (Vr) יהיה קטן יותר, המתח על הקבל יהיה גדול יותר (לפי חוק אום). בתדירויות גבוהות המתח על הנגד יהיה גדול יותר ואילו על הקבל המתח יהיה קטן יותר – וכך בעצם השגנו חסימה של התדרים הגבוהים.

 היגב הקבל :-   

 

עכבה: עכבה הינה התנגדות לעליית הזרם במעגל מתח חילופין AC ומסומנת באות Z.

הנוסחא הסופית:

תגובת התדר:
הקשר בין מתח המוצא לתדירות הכניסה נקרא תגובת התדר או Bode Plot.

Fc הינו התדר הגבוה ביותר (cut-off frequency) – אשר מעליו האות "נחתך".

אופיין מסנן:-

גרף כחול רצוי,גרף ירוק לא רצוי.

מהלך הניסוי:-

המעגל הינו אותו המעגל של ניסוי מס'3

אך אנו מתכננים שני מסננים,אחד מסדר ראשון,ואחד מסדר שני,תכנון שני המסננים בעזרת קופסת התמסורת:-

-פונקציית התמסורת שמממשת את תפקיד מעביר הנמוכים מסדר ראשון תראה בצורה הבא:

      

תוצאות:-

עבור מסנן מסדר ראשון:

עבור מסנן מסדר שני:-

מסקנות:-

בניסוי הזה אנו שינינו פרמטר אחד שהוא חדות המסנן ,ששינינו בעזרת שינוי התמסורת בהתאם לסוג המסנן.

עבור L.P.F מסדר ראשון קבלנו אות משוחזר בצורה מקובלת יחסית לאות המשודר(הירוק בגרף),במקביל יש לנו האות המשוחזר בעזרת P.F.L מסדר שני,שחזור אות זה הינו נחשב לשחזור נאמן איכותי ,כיוון שהאות המשוחזר זהה כמעט100% לאות שבמבוא המשדר.

אזי,כן חדות המסנן משפיעה על נאמנות השחזור של האות במקלט, כך שהשחזור בעזרת מסנן מעביר נמוכים מסדר שני אמין יותר בהשוואה עם אות משוחזר בעזרת מסנן מעביר נמוכים מסדר ראשון.