ניסוי מס'- 6-

אפנון תנופה:-

מטרת הניסוי:-
אפנון אות מידע אפנון תנופה וגילוי האות באופן מעשי בעזרת מערכת התקשורת ומשקף התנודות.

רקע תיאוריטי:-

אפנון תנופה:-

אפנון משרעת או אפנון תנופה (אמפליטודה) (AM; Amplitude Modulation) הוא שיטת שידור לשם העברת מידע המורכב על גבי גלים אלקטרומגנטיים בתדר רדיו כך שמשרעת (עוצמת) הגל המשודר משתנה בתלות במידע, בעוד תדר הגל נשאר ללא שינוי. בדרך כלל תדירות הגל הנושא גבוהה יותר מהתדירות של המידע המורכב עליו. שיטה זו נועדה בעיקר להפצת אותות שמע אלחוטיים, אך ניתן להעביר בה גם צפנים ונתונים. שיטה זו נפוצה בשידורי הרדיו בתחום הגלים הארוכים, הבינוניים והקצרים.

אפנון משרעת מתבצע על ידי הכפלת האות לשידור באות קוסינוס בתדר מסוים (הגל הנושא). במישור התדר האות מכיל שתי אונות צד סימטריות (זהו גל המידע), בתדרים שמעל ומתחת לתדר הגל הנושא. אפנון AM מתבצע במשדר על ידי הכנסת אות השידור והגל הנושא למיקסר RF (ערבל תדר רדיו). במקלט מתבצעת פעולת הגילוי והפענוח של המידע הנקלט, שהיא הפרדת המידע מהגל הנושא אותו. פעולה זו מבוצעת לרוב על ידי יישור הגל (קטימת מחצית הגל המיותרת), לרוב על ידי שימוש בדיודה. פעולת הסינון נעשית לרוב על ידי שימוש בקבל או במערכות מבוססות קבלים.

דיגרמת מלבנים של אות מאופנן:-

מכשירים שנשתמש:-

ערכת תקשורת:

 משקף התנודות: אפשרות הצגת אותות במישור הזמן

 

מהלך הניסוי:-

אנו צריכים לחבר את המעגל המתואר בדיגרמת המלבנים הנ"ל, אבל קודם כל אנו מחברים את מערכת התקשורת למקור מתח מכוונים את משקף התנודות לערוץ הרצוי (CH1),מחברים את המתח הישרDC ל-g הכניסה השנייה של המסכם שהו מהווה בעצם את תנופת הגל הנושא ובכניסה הראשונה G מחברים את את אות המידע שמקבלים ממאסטר סיגנאל בערכת התקשורת בעל תדר של 2K הרץ, מכוונים את שני הבוררים של המסכם G וg כך שנקבל אות בעל עוצמה של 1V. מחברים מוצא המסכם לערוץ 1.

 

אות מחובר:-

 

עכשיו אנו מחברים אות סינוסי בעל עוצמה של 1V ותדר של 100K הרץ לכניסה הראשונה של המכפל, ובכניסה השנייה מחברים אות שבמוצא המסכם.

ואחר כך מחברים את המוצא של המכפל לערוץ 2 על מנת לצפות באות מאופנן AM על מסך משקף התנודות.

 

****אות מאופנן זה הנו מאופנן אפנון מלא כיוון ש-AM=AC=1 אז מקדם האפנון הינו m=1.אות המידע שלנו מתלבשת מאוד טוב על המעטפת.

 

 

יצירת אות מאופנן בעזרת אות דיבור:-

במצב זה מנתקים את האות המידע הסינוסי שבכניסה A של המסכם ומחברים במקומו את יציאת המיקרופון, ומדברים במיק ,וצופים במסך משקף התנודות.

 וזה מה שמקבלים:-

 

 

מחברים בחזרה את אות המידע.צופים במסך משקף התנודות, אך הפעם משנים את עוצמת אות המידע, בעזרת סיבוב בורר ההגבר של כניסה A ימינה ושמאלה, צופים במסך ומבחינים בהשפעת שינוי זה על האות המאופנן.

 

וזו היא התוצאה:-

אם מוסובבים את הבורר עד מקסימום שמאלה אות המידע נעלם ווהאות שצופים הנו אות הגל הנושא.

 

ואם מסובבים אותו  עד למקסימום ימינה מקבלים אות מאופנן  אפנון יתר כיוון שמקדם האפנון גדול מ-1.

 

 

 גילוי האות המאופנן בעזרת מקלט AM:-

על מנת לגלות את המידע מחברים את מוצא המכפל-האות המאופנן- לכניסת מעגל הקטימה שהוא בעצם דיודה,במוצא מעגל זה אנו מקבלים אות קטום חיובי, אות זה מכניסים למסנן מעביר נמוכים מסדר ראשון על מנת להעביר אות המידע שבתדר נמוך.

 מוצא מעגל הקטימה:-

 

 

מוצא המסנן:-

 

 גילוי אות המידע כאשר

m=1

האות שגלינו ממש זהה לאות המידע במבוא המשדר.

 

אבל במצב  שבו m>1 :-

 *השוואה בין אות המגולה לבין אות מאופנן,יכולים לראות שהאות המגולה זהה במידה קטנה את המעטפת של האות המאופנן.

 

מסקנות:-

לפי השינוים שבצענו בעוצמת אות המידע שמשנה באופן אוטמתי את מקדם האפנון ,הסקתי כי מקסימום מקדם האפנון יכול להיות-1, ערך זה מבטיח אפנון טוב וגילוי אות משובח.

כאשר מקדם האפנון בדיוק שווה ל-1 או קטן ממנו אות המגולה דומה אות המאופנן כי יש לשניהם אותו תדר של אות מאופנן.

אבל כאשר מקדם האפנון גדול מ-1,האות שמגלים אינו זהה 100% לאות המידע, כיוון שבמצב זה בוצע אפנון יתר,והאות שגלינו אינו זהה למעטפת של האות המאופנן.

הצפייה  באופנון אות הדיבור שלנו היה מאוד כיפי ומעניין לראות איך זה  מממש את דברי הרקע התיאורטי שלמדתי,וזה כלו בזכות מערכת התקשורת המדהימה שיש לנו.