Arvutivõrgud Labor 2 Analoogsignaalid aruanne (v2)

1. Analoogliidese parameetrite mõõtmine

Telefoniliini mõõteplaadil oleva takisti takistuse väärtus 43 Ω

Aruande vormistamisel tuleb teha arvutused:

Leida vool, mis läbib terminalseadet tema mõlemates seisundites ja selgitada tulemusi.

Kui terminalseade on rahuseisundis (toru hargil), siis on voolutugevus ahelas null (juhendis kirjas. Selgitav arvutus:

I = U₃ / R I = 0 V / 43 Ω = 0 A

Hõiveseisundis I = U₃/R_eeltakisti

I = U₃ / R_eeltakisti = 1,24 V / 43 Ω = 0.029 A (voolutugevus hõiveseisundis)

Arvutada telefoniaparaadi takistus ja telefoniliini takistus.

R_telefon = U₂ (hõiveseisund) / I (hõiveseisund)
R_telefon = 6.14 V / 0.029 A = 212.92 Ω
R_kogu = (U₁ (rahu) / I (hõiveseisund) = 1470.32 Ω
R_liin = R_kogu - R_eeltakisti - R_telefon = 1214.40 Ω

Parandatud. Arvutused tegin Exceliga ilma vahepeal ümardamata. Muidu oleks täpselt sama vastus tulnud, mis enne.

2.1 Valimistoon

Pinge amplituud: Um = 122.5 mV (= ΔY / 2) Parandatud. Tipust tipuni amplituud: 2 x Um = 245 mV (ΔY) Parandatud. Periood: T = 1 / f = 1 / 416.67 Hz = 2.4 ms (graafiku all ΔX) Sagedus: 416.67 Hz (graafiku all on kirjas, 1/ ΔX)	Sagedus: 423 Hz (X1) Parandatud. Pinge efektiivväärtus detsibellides: -21.250 dBV Parandatud. Juhendis olnud joonise järgi vaatasin, et see võiks olla see. Horisontaaltelg on lineaarne ning sellel kajastub spektrikomponentide sagedus.

Arvutada signaalipildilt leitud pinge amplituudväärtusest pinge efektiivväärtus:
U = U_m / sqrt(2) = 122.5 mV / sqrt(2) = 86.62 mV Parandatud.

Teisendada spektripildilt leitud pinge efektiivväärtus detsibellidest [dBV] voltidesse [V]:
-21.250 dBV = 10 ^{-21.250 dBV / 20 V} = 0.0866 V Parandatud.

Volts = 10^{dBV / 20}

2.2 Numbriklahv

Numbriklahv:4 Tipust tipuni pinge: Upp = 591.25mV

Spektripildilt leitud esimene sagedus: 766 Hz Esimese pinge efektiivväärtus [dBV]: -21.250 dBV Parandatud. Spektripildilt leitud teine sagedus: 1.218 kHz Teise pinge efektiivväärtus [dBV]: -21.250 dBV Parandatud. Võrrelda mõõdetud sagedusi tabelis Tabel 1 näidatud sagedustega: Kuigi sagedused ei kattu täpselt nendega, mis on tabelis (toonvalmisel numbriklahvidele vastavad sageduste kombinatsioonid juhendis) antud, siis on nad kõige sarnasemad nendega, mis vastavad numbrile 4.

Numbriklahvi signaalipildil on kahe erineva sagedusega siinussignaalidest liitunud signaal. Oletame, et mõlema sageduskomponendi pinged on võrdsed.
Arvutada tipust tippu amplituudist ühe komponendi pinge efektiivväärtus voltides.

U_ef [V] = 0.59125 / 2 * sqrt(2) = 0.2090 V

Arvutada spektripildilt leitud mõlemad pinge efektiivväärtused voltides.

U[V] = 10 ^{-21.25 dBV/20} = 0.0866 V Parandatud.

Selle järgi teisendatud voltideks. Kuna pinge efektiivväärtused detsibellides on mõlemal juhul samad, siis ma ei saa aru, miks on rõhutatud, et mõlemad tuleb leida voltides. Tehe on ju täpselt sama ja vastus on täpselt sama.

2.3 Vile

Pinge amplituud: 44.5 mV ((45.5 + 43.5) / 2) Periood: 910 us Sagedus: 1.0989 kHz	Pinge efektiivväärtus: -35 dBV = 10 -35 dBV / 20 V = 0.0178 V

Arvutada vile signaalipildilt mõõdetud pinge amplituudist pinge efektiivväärtus.

U_ef = 44.5 / sqrt(2) = 31.4663 mV = 0.0315 V

Kummal pildil on vilistatud valjemini - kas signaalipildil või spektripildil? (vastus koos põhjendusega)

Valjemini on vilistatud signaalpildil, sest selle pinge efektiivväärtus on suurem. Parandatud.

2.4 Vokaal

Vokaal: e Tipust tipuni amplituud: Upp = 1250 mV = 1.25 V (graafikult loetud, 1 ruut 500 mV) Pinge amplituud (maksimaalne kõrvalekalle tasakaaluolekust): Um = 625 mV Periood (kõige pikem): 5.6 ms (ülemiselt pildilt) = 0.0056 s Sagedus (kõige madalam): 1 / 0.0056 = 178.57 Hz Periood (kõige lühem): 6.5 – 4.1 = 2.4 ms = 0.0024 s Sagedus (kõige kõrgem): 416.67 Hz Ma enne ei märganud, et Y1 ja Y2 on ekraani servad, mitte signaali min ja max.

Tähistada spektripildil nendel sagedustel olevad spektrijooned. Center 1 kHz, span 2 kHz.

2.5 Kutsesignaal

Tipust tippu amplituud: 200 V Pinge amplituud: 100 V Periood: 40 ms = 0.04 s Sagedus: 25 Hz

3. Individuaalülesanne

Antud:

U_m = 100 mV = 0.1 V (ehk A, amplituud)
f = 900 Hz
φ = 0° (algfaas ehk signaali alghetk radiaanides).

Minu üldkuju oleks selline: s(t) = 0.1 V * sin (900 π t - 0)

Signaalipildil näidata ära amplituud ja periood
Amplituud 0.1 V
Periood 1/900 s = 1.11(1) ms




Spektripildil näidata ära spektrijoone kõrgus (pinge efektiivväärtus ühikutes dBV) ja sagedus

f = 900 Hz
U_m = 0.1 V

U_m[V] on vaja teha teisendada dBV.
U_m [dBV] = 20 * log₁₀(0.1 V) = -20 dBV

Kokkuvõte ja järeldused

Natuke oli keerukust aga muidu tundub, et sai need teemad selgemaks küll.