‫ניסויי מס' ‪ 1.3‬בדיקת השפעת קצב הדגימה על נאמנות השחזור‬ ‫רקע תיאורטי ‪:‬‬ ‫השלב הראשון בתהליך השידור בתקשורת ספרתית הוא הדגימה והשמירה של אות המידע‬ ‫המשודר ‪ .‬וכדי שנוכל לשחזר נאמנה במקלט את אות המידע הזה מתוך האות הדגום‬ ‫משתמשים במשפט הדגימה של נייקוסט )‪ (Nyquist‬שאומר‪ :‬אות מוגבל פס בעל רוחב‬ ‫פס ‪ BW‬ניתן לשחזר בצורה נאמנה כאשר תדר אות הדגימה גדול פי ‪ 2‬לפחות מרוחב הפס‬ ‫של אות המידע )או פי ‪ 2‬מהתדר המקסימאלי של אות המידע( ‪:‬‬ ‫‪f s  2 BW‬‬ ‫או‬ ‫‪f s  2 f max‬‬ ‫ז‪.‬א‪ .‬פרק הזמן בין דגימה ודגימה צריך להיות קטן או שווה לחצי זמן המחזור של התדר‬ ‫הגבוה ביותר של האות המוגבל פס‪:‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪Ts  Tmax‬‬ ‫‪2‬‬ ‫או‬ ‫‪1‬‬ ‫‪1‬‬ ‫‪‬‬ ‫‪f s 2 f max‬‬ ‫מעגל הדגימה השמירה העקרוני מורכב מרכיב מיתוג ‪) S‬מפסק( שמבצע פעולת הדגימה‬ ‫והעברה לערך מתח המקור לרכיב השמירה שהוא קבל הנטען למתח המקור בזמן הדגימה‪.‬‬ ‫בין הדגימות הקבל לא מתפרק ושומר על ערכו )המתח שלו( אודות לשימוש בחוצץ )‪(Buffer‬‬ ‫שמונע התפרקות הקבל ע"י הדרגות הבאות אחריו‪ .‬מעגל הדגימה והשמירה העקרוני מתואר‬ ‫באיור הבא‪:‬‬ ‫שחזר אות המקור מתבצע ע"י שימוש במסנן מעביר נמוכים חד‪ ,‬שרוחב הפס שלו צריך‬ ‫להיות כרוחב הפס של אות המידע‪.‬‬ ‫שאלות הכנה ‪:‬‬ ‫‪ .1‬מה תפקיד המפסק מבוקר המתח‬ ‫‪ .2‬מה תפקיד המחולל לאות ריבועי המפעיל את המפסק‪.‬‬ ‫‪ .3‬מה תפקיד הקבל‬ ‫‪ .4‬מתי הקבל נטען‬ ‫‪ .5‬למה לוקחים גורם מחזור של ‪10%‬‬ ‫‪ .6‬מה התנאי לדגימת האות על מנת לשחזרו נאמנה‬ ‫‪ .7‬כיצד משפיע תדר הדגימה על איכות האות המשוחזר‬ ‫מהלך הניסוי‬ ‫‪ .1‬הפעל את תוכנת ההדמיה‪.‬‬ ‫‪ .2‬הרכב את המעגל הבא על משטח העבודה ליצירת אות מוגבל פס‬ ‫אות מוגבל פס‬ ‫‪ .3‬קבע את תנופת מקור המתח הראשון ל‪ 1V -‬ולתדר של‪ , 1KHz -‬ואת המקור השני‬ ‫למתח ‪ 0.5V‬ולתדר של‪. 3KHz -‬‬ ‫‪ .4‬הריצו את מעגל הניסוי ותקבלו במשקף התנודות את הגל הבא‪:‬‬ ‫‪ .5‬שרטט את צורת מתח המוצא )אות מוגבל פס( לדוח שלך‪.‬‬ ‫‪ .6‬הרכב את המעגל הדגימה והשמירה המתואר בציור הבא לדגימת האות מוגבל הפס‬ ‫דופקי הדגימה‬ ‫‪ .7‬הריצו את מעגל הניסוי ותקבלו במשקף התנודות את הגלים הבאים‪:‬‬ ‫‪ .8‬שרטט את צורת מתח המבוא והמוצא של מעגל הדגימה לדוח שלך‪.‬‬ ‫‪ .9‬חזור על הסעיף הקודם עבור תדרי דגימה ‪ 100KHz ,50KHz ,20KHz‬ובדוק‬ ‫השפעתו על האות הדגום‪.‬‬ ‫‪ .10‬הוסף מסנן מעביר נמוכים למוצא המעגל הקודם של הדגימה והשמירה של האות‬ ‫מוגבל הפס כדי לשחזור את האות‪ ,‬כמתואר בציור הבא‪:‬‬ ‫אות מוגבל פס‬ ‫אות משוחזר‬ ‫דופקי הדגימה‬ ‫‪ .11‬הריצו את מעגל הניסוי ותקבלו במשקף התנודות את הגלים הבאים‪:‬‬ ‫‪ .12‬שרטט את צורת המתח הדגום ואת צורת המתח במוצא המסנן )האות המשוחזר(‬ ‫לדוח שלך‪.‬‬ ‫‪ .13‬חזור על הסעיף הקודם עבור תדרי דגימה ‪ 100KHz ,50KHz ,20KHz‬ובדוק‬ ‫השפעתו על האות המשוחזר‪.‬‬ ‫‪ .14‬להכין דו"ח מסכם עם מסקנות‪.‬‬