תכנון ובנייה של מתנד סינוסאוידאלי בתדר גבוהה

מתנד גשר וין

מטרת הניסוי :

הכרת מבנה, תכונות ואופן פעולה של מתנד גשר וין, ייצוב הגבר החוג

1) מתנד גשר וין מצטיין בפשטותו וב '' ניקיון '' אות המוצא שלו (הוא מייצר אות סינוסואידלי ללא הרמוניות כמעט). הוא שימושי לתדרים נמוכים, החל מחלקי הרץ ועד מאות אחדות של קילוהרץ

2) בניית מתנד בתדר גבוהה במערכת התקשורת תומך שתהיה חסינה יותר מפני רעשים שהם בעצם השפעת שינויי מזג האויר והמרחק הגדול שהאות עובר,זה שגורם לניחות ועיוותים באות.

מתנדב תדר גבוהה שמשולב במעגלי המחשב מבטיח מחשב בעל תגובה מהיר וביצוע בקשות באופן מהיר.

3) *מתנד הרמוני (סינוסואידי)

המתנד ההרמוני יוצר גל סינוסואידי. בבסיסו הוא מגבר שמוצאו מחובר למסנן צר-סרט, שמוצאו מחובר לכניסת המגבר. כאשר מדליקים את המגבר, מופיע רעש במוצא שלו. הרעש עובר דרך המסנן כך שרק תדרים שהם בתחום הצר שמעביר המסנן מועברים בחזרה אל כניסת המגבר, ואלו מוגברים יותר ויותר כיוון שהתהליך חוזר על עצמו. תוך מספר מחזורים קטן מתייצב המתנד ומגיע למצב עמיד. אז מתקבל במוצא המגבר אות שמורכב מתחום צר של תדרים, שמרכזו הוא התדר המרכזי של המסנן, ורוחבו הספקטרלי נקבע על ידי רוחב המסנן.

ניתן לצמד אל המסנן גביש פיאזואלקטרי (לרוב מקוורץ) כדי לייצב את תדר התנודה. תכנון כזה מכונה מתנד גבישי.

את ההגברה והסינון ניתן להשיג במגוון של דרכים, ולכן ישנן גישות שונות לתכנון מתנדים הרמוניים, ביניהן מתנד הארטלי, מתנד קולפיטס ומתנד קלאפ.

*מתנד רלקסציה

במתנדי רלקסציה משתמשים ליצירת גל שאינו סינוסי, כגון גל מרובע או "שן מסור". המתנד מכיל רכיב לא לינארי, למשל טרנזיסטור, שפורק באופן מחזורי את האנרגיה הטעונה בקבל או במשרן, וכך גורם לשינויים מהירים במוצא.

במתנדי רלקסציה לגל מרובע אפשר להשתמש ליצירת אות השעון הדרוש למעגלים ספרתיים מסוימים, למשל מונים או "טיימר"ים, אך מתנדים גבישיים עדיפים עליהם בגלל יציבותם.

במתנדי גל משולש או שן מסור משתמשים במעגלי תזמון לאותות הסריקה האופקית בשפופרות קרן קתודית באוסצילוסקופים ובטלוויזיות. במחוללי דפקים ניתן להשתמש בגל המשולש כדי ליצור קירוב של גל סינוס. סוג אחר של מתנד רלקסציה הוא המולטי-ויברטור.

4) F=10kHz

F=1/2πrc 10k=1/2πrc rc=15.915µf , r=1k c=15.915nf

מהלך הניסוי:4k/2k+1=3       3=3   AB=1        B=1/3          A=R2/R1+1

אבל מצב זה איי אפשר לקבלו בגלל חוסר ליניאריות במגבר ועוד כי איי- אפשר למלא בקשתנו בתוכנית ההדמיה "מולטיזים" ,והתוצאות שבעצם אנו מקבלים הן כבא:

4.2k/2k+1=3

AB>1

AB<1

מסקנה :

המצב ההכי טוב באופן מעשי הוא A*B>1 ,שבו ההגבר גדול בקצת משלוש,ולא שלוש בדיוק שעבורו מקבלים אות סינוסי באותו תדר שאנו קובעים .

אפנון תנופה

פירוק ספקטראלי של האות

בניסו הזה הולכים להוכיח את אפנון תנופא בשני דרכים בדרך התאוריתי ובדרך המעסי.

שיטת אפנון התנופה מתבססת על שינוי תנופתו של גל נושא בהתאם לשינויי המידע שאותו  רוצים לשדר  זו השיטה הידועה בראשי התיבות am  מבחינה היסטורית זו שיטת האפנון הראשונה שפותחה וזו גם השיטה הראשונה שנכיר

     הכנה לניסוי :

הינה התשובות של ההכנה לניסוי:

1)                                                                                                        Xam(t)=(Ac+Am CosWmt)*CosWct     

Am = Ac*m = 2*0.8 = 1.6v

                                                Xam (t) = (2+1.6*cos*2π*5*10^3*t)*cos*2π*50*10^3*t

2)                                                                                                        BW=2Fm

                                                     BW = 2* 5 * 10^3 = 10kHz

  

מהלך הניסוי:

בניית המעגל החשמלי כשדרוש ולשים את הערכים שביקש ממינו המורה

מדידות :

ביקש מימינו  מהמורה להכניס את הנתונים הבאים למכשירים :

 1-   מכשיר משקף תנודות : 

2v/div המתחים בשני הערוצים                                                sec µ50 ערך המשבצת

2-   מכשיר ספקטרום אנליזיר :

Span : 100kHz

Center: 51kHz

Range: 0.5 V/Div     

תוצאות:                          

מסקנות:

עשיתי השוואה בין הרקע התיאורטי לבין המעשי וראיתי שאותו תוצאות התקבל לי