„Laboratórium 2 - 10. Mérés ellenőrző kérdései” változatai közötti eltérés

← Régebbi szerkesztés

@@ 9. sor: / 9. sor: @@
 A PLL (Phase-Locked Loop) egy olyan szabályozási kör, amely kimeneti jelét egy bemeneti jelhez (referencia jelhez) képes szinkronizálni mind frekvenciában, mind fázisban. Ha a két jel szinkronban van a be- és kimeneti jelek közötti fáziskülönbség a frekvenciától függő értéket (pl. 0-t) vesz fel. Egyes alkalmazásai: FM, AM... demodulátor, szinkronizáció detektor, négyszögjel előállítás, frekvencia sokszorozó stb.
-[[Fájl:Labor2 kép13.jpg]]
+[[File:Labor2 kép13.jpg]]
 A tipikus zárthurkú átviteli karakterisztikát, aki tudja rajzolja fel pls!<br>
 Az alábbi kép nem biztos, hogy helyes, google dobta ki:<br>
 [[File:PLLclresponse.gif|400px]]
+[[Fájl:PLLAtvKar.PNG|800px]]
 Általánosan a hurokerősítés (felnyitott PLL kör átvitele):<br>
@@ 31. sor: / 32. sor: @@
 A csatolt fájlok között az alaklmazott DDS blokkvázlata is megtalálható, de itt egy egyszerűsített verziót rakok be:
-[[Fájl:Labor2 kép28.jpg|800px]]
+[[File:Labor2 kép28.jpg|800px]]
+DDS kimenő frekvenciájának meghatározása
+Modulálatlan esetben a DDS kimenő frekvenciája:
+<math>f_s = N f_{DDS} = N \frac{DDS\_x}{2^{24}} f_{CLK}</math>, ahol
+N: A PLL N osztási száma (tehát ennyivel szorozza fel a kimenő frekvenciát)<br>
+DDS_x: "0" vagy "1" üzemmódot meghatározó kódszó, értéke "A" vagy "B"<br>
+f<sub>CLK</sub>: 26,000 MHz<br>
+FSK esetén:<br>
+DEV: 0-1 (alacsony-magas) adatbitek kiadásakor hozzáadja a DDS frekvenciaregiszter tartalmához<br>
+Felbontás:<math>\Delta f_s=N \frac{f_{CLK}}{2^{24}} \Rightarrow </math> 0 és 1 biteknek megfelelő frekvenciák: <math> f_{LOW}=N \frac{DDS\_x}{2^{24}} f_{CLK} ; f_{HIGH}=N \frac{DDS\_x + 4DEV}{2^{24}} f_{CLK}</math>
+Ebből a DDS sávközépi frekvenciája: <math>f_{FSK}=\frac{f_{LOW} + f_{HIGH}}{2}</math>
+Lökete pedig: <math>\Delta FSK = N \frac{DEV}{2^{23}} f_{CLK}</math>
 ==3. Sorolja fel egy FSK jel paramétereit!==
@@ 40. sor: / 60. sor: @@
 ==4. Rajzolja fel egy FSK adó blokkvázlatát!==
-[[Fájl:Labor2 kép29.jpg]]
+[[File:Labor2 kép29.jpg]]
 ==5. Rajzolja fel az egyszer transzponált FSK vevő blokkvázlatát! Mit jelent a felső és alsó keverés?==
-'''Feladat:''' Milyen frekvenciára kell beállítani a helyi oszcillátort felső keverés esetén, ha 915.2 MHz-es akarunk venni és a keverő utáni sávszűrő (KF szűrő) sávközépi frekvenciája 10.7 Mhz?
+'''Feladat:''' Milyen frekvenciára kell beállítani a helyi oszcillátort felső keverés esetén, ha 915.2 MHz-en akarunk venni és a keverő utáni sávszűrő (KF szűrő) sávközépi frekvenciája 10.7 Mhz?
 '''Megoldás:''' A helyi oszcillátor <math>f_0=915.2+10.7=925.9 \; MHz</math> -re kell állítani a megadott paraméterek esetén.
@@ 59. sor: / 79. sor: @@
 Az FSK jel demodulálására itt fázistoló szorzót alkalmazunk:
-[[Fájl:Labor2 kép31.jpg]]
+[[File:Labor2 kép31.jpg]]
 ==7. Mi az a nagylöketű FSK, és mi határozza meg ekkor az FSK jel sávszélességét?==
-Frekvenciamodulációs tényező - <math>f_D</math> a frekvencialöket, <math>f_m</math> pedig a moduláló jel frekvenciája: <math>m_f={f_D \over f_m}</math>
+Frekvenciamodulációs tényező: <math>m_f={f_D \over f_m}</math>
+ahol:
+*<math>f_D</math> a frekvencialöket
+*<math>f_m</math> pedig a moduláló jel frekvenciája
 Ha <math>m_f >10</math> , akkor nagylöketű FSK jelről beszélünk.
@@ 71. sor: / 95. sor: @@
 ==8. Ismertesse a spektrumanalizátor felépítését és működését!==
-[[Fájl:Labor2 kép30.jpg]]
+[[File:Labor2 kép30.jpg]]
-A bementi csillapító (attenuator) lehetővé teszi, hogy széles bemeneti tartományban működhessen a rendszer. Ezután az aluláteresztőszűrő kiszűri a működési frekvenciasávon kívűli jeleket.  A keverő a VCO jelével egy középfrekvenciás jelet állít elő, ami a bemeneti jel frekiben való eltolásának felel meg. A VCO jelét egy fűrészjellel folyamatosan változtajuk, így végighangoljuk az egész beállított frekvenciatartományt. Az állítható szélességű sávszűrőn (Res BW Filter) csak egy keskeny frekvenciasáv kerül a detektorra. Itt a demodulált jel a képernyő Y irányú eltérítése, az X irányú eltérítés pedig a frekvenciával (fűrészgenerátor jelével) arányos. Ezért a spektrumanalizátor egy szuperheterodin vevőkészülék, mivel a bemenő frekvenciatartományt egy konstans frekvenciára hangoljuk detektálás előtt.
+A bementi csillapító (attenuator) lehetővé teszi, hogy széles bemeneti tartományban működhessen a rendszer. Ezután az aluláteresztőszűrő kiszűri a működési frekvenciasávon kívűli jeleket.  A keverő a VCO jelével egy középfrekvenciás jelet állít elő, ami a bemeneti jel frekvenciában való eltolásának felel meg. A VCO jelét egy fűrészjellel folyamatosan változtajuk, így végighangoljuk az egész beállított frekvenciatartományt. Az állítható szélességű sávszűrőn (Res BW Filter) csak egy keskeny frekvenciasáv kerül a detektorra. Itt a demodulált jel a képernyő Y irányú eltérítése, az X irányú eltérítés pedig a frekvenciával (fűrészgenerátor jelével) arányos. Ezért a spektrumanalizátor egy szuperheterodin vevőkészülék, mivel a bemenő frekvenciatartományt egy konstans frekvenciára hangoljuk detektálás előtt.
 ==9. Mi az a fázis- és a frekvenciadiszkriminátor? Rajzoljon fel egy tipikus frekvenciadiszkriminátor transzfer karakterisztikát!==
@@ 80. sor: / 104. sor: @@
 '''Medáldogás:''' aki nagyon vágja a témát és ért hozzá, az NE tartsa magában a megoldást! ;)
+[[File:PDs.JPG]]
+A fenti képen van néhány fázisdetektor, amelyből az alső 2 frekvenciadetektor is egyben.
+Ez úgy lehetséges, hogy az a bizonyos alsó 2 ún. töltéspumpa szűrővel van ellátva a kimenetén, ami frekvencia eltérés esetén a PD-ből érkező egyre szélesebb \UP vagy \DOWN impulzusok miatt egyre nagyobb feszültséget ad a VCO-nak (vagy egyre kisebbet), így egy idő után "behúzza" &omega;<sub>2</sub>-t &omega;<sub>1</sub>-hez, és belockol a PLL. A felső 2 nem érzékeli a frekvenciakülönbésget, mivel nincs töltéspumpájuk, és karakterisztikájuk - mint a képen is látszik - periódikusan ismétlődik. Tehát ha 2 különböző frekvenciát adunk egy ilyen PD-re, akkor a VCO vezérlőfeszültsége, és emiatt a VCO kimeneti frekvenciája is csak oszcillálni fog egy adott frekvencia körül, de nem fog lockolni. A 3. számú PD a képen alacsony frekvencia eltérésnél szintén nem tud belockolni, ezért lassan oszcillálni fog a referenciafrekvencia körül a beállítandó &omega;<sub>2</sub>.
 ==10. Mit jelentenek a következő betűszavak: ISM, FSK, FM, RF, PLL?==
-* '''ISM:''' Industrial Scientific and Medical - A 900 MHz körüli, szabad felhasználású (előzetes engedélyezéshez nem kötött) frekvenciasávok.
+* '''ISM:''' Industrial Scientific and Medical - Szabad felhasználású (előzetes engedélyezéshez nem kötött) frekvenciasávok, (pl.: a laboron használt 900 MHz körüli sáv)
 * '''FSK:''' Frequency Shift Keying (ferekvenciabillyentyűzés) - A vivő frekvenciájának két fix érték közötti kapcsolgatásával létrehozott digitális modulációs eljárás.
 * '''FM:''' Frequency Modulation - Olyan modulációs eljárás, ahol a moduláló jel a vivőhullám pillanatnyi frekvenciájával áll kapcsolatban.
@@ 90. sor: / 120. sor: @@
 ==11. Ismertessen egy egyszerű frekvenciadiszkriminátor megvalósítást!==
-[[Fájl:Labor2 kép31.jpg]]
+[[File:Labor2 kép31.jpg]]
-A frekvenciában modulált <math>s_{FM}(t)</math> jel egy fázistolóra jut, ami a jel pillanatnyi frekvenciájával arányos, és sávközépen -90 fok. A szorzó és aluláteresztő szűrő egy kvadratúra demodulátort alkotnak, aminek a kimenete 0 V, ha a szorzó bemenetein lévő jelek kvadratúrában vannak. (Tehát 90 fok fáziskülönbség van köztük.) -> A kimenő <math>V_0 (t)</math> arányos az <math>s_{FM}(t)</math> jel frekvenciájával.
+A frekvenciában modulált <math>s_{FM}(t)</math> jel egy fázistolóra jut, ami a jel pillanatnyi frekvenciájával arányos, és sávközépen -90 fok. A szorzó és aluláteresztő szűrő egy kvadratúra demodulátort alkotnak, aminek a kimenete 0 V, ha a szorzó bemenetein lévő jelek kvadratúrában vannak. (Tehát 90 fok fáziskülönbség van köztük.) -> A kimenő <math>V_0 (t)</math> arányos lesz <math>s_{FM}(t)</math> bemeneti jelnek a  sávközépfrekvenciától való eltérésével (ezt az információt szerettük volna a demodulációval visszakapni).
 ==12. Mi az a csillapítótag? Rajzoljon fel egy asszimmetrikus csillapítótag megvalósítást!==
@@ 101. sor: / 131. sor: @@
 A kért ábra is erre vonatkozik. Asszimmetrikus - mint különböző be- és kimeneti ellenállású.
+"L" tag [http://wiki.ham.hu/index.php/Csillap%C3%ADt%C3%B3 HamWiki]
+[[File:Csillapito_L.gif|250px]]
+Ismerünk ugyebár PI és T tagot még jelek1-ből, amik szimmetrikusak, mivel teljesen mindegy, hogy melyik oldala a bemenet, és melyik a kimenet, az szépen impedanciahelyesen leosztja a feszültséget. Az L tag viszont csak egyik irányban működik helyesen (ahogy a képen most van), ha megfordítjuk a be-kimenetet akkor már nem fogja leosztani a feszültséget. Ezért ez asszimmetrikus tag.
+Előnye viszont, hogy kevesebb alkatrész kell hozzá.
 Léteznek természetesen bonyolultabb kapcsolások is...
@@ 126. sor: / 164. sor: @@
 A fáziszaj a különböző zavarok (termikus zaj, sörétzaj) hatására a jelben megjelenő fázisváltozás. A DDS fáziszaja elsősorban a referenciajel fáziszajából származik, ezt a DDS a frekvenciaosztási aránynak megfelelően elnyomja. Létezik az eszköznek maradék fáziszaja is, ami ideális referenciajel esetén kapott fáziszaj lenne. Ez modern integrált áramköröknél kb. -140 dBc/Hz, 10 kHz offsetnél.
-A fáziszajjal terhelt szinuszjel spektruma.....????
+Fáziszajjal terhelt szinusz spektruma:
+[[File:phase_noise01.gif]]
 ==17. Hogyan mérné meg egy DDS üzemi frekvenciatartományát?==
@@ 143. sor: / 183. sor: @@
 Ez durvább becslés, mint az egyébként szinusz esetére adott.
-==21. Mit jelentenek a következő betűszavak: dBm, dBmű, dBc?==
+==20. Mit jelentenek a következő betűszavak: dBm, dB&micro;, dBc?==
 * '''dBm:''' Az 1 mW-ra vonatkoztatott teljesítményviszony dB-ben mérve.
-* '''dBmű:''' Az 1 mikroV-ra vonatkoztatott feszültségviszony dB-ben mérve.
+* '''dB&micro;:''' Az 1 mikroV-ra vonatkoztatott feszültségviszony dB-ben mérve.
-* '''dBc:''' A vivőhullámra vonatkoztatott jelszintviszony dB-ben mérve.
+* '''dBc:''' A vivőhullámra (carrier) vonatkoztatott jelszintviszony dB-ben mérve.
-[[Category:Villanyalap]]
+[[Kategória:Villamosmérnök]]