MARMARA ÜNİVERSİTESİ TEKNİK EĞİTİM FAK. HABERLEŞME A.B.D HABERLEŞME ELEKTRONĐĞĐNE GĐRĐŞ DENEY FÖYLERĐ 2011 V.Y.S.
DENEY NO: 1 DENEY ADI: Hoparlör Rezonans Frekansı ve Ses Basıncının Belirlenmesi AMAÇLAR: Ses frekans sınırları içindeki ses sinyallerinin hoparlör üzerinde oluşturduğu ses basıncının ölçülerek eğrisinin çıkarılması. Kullanılan hoparlörün kalitesinin anlaşılması için rezonans frekansının belirlenmesi. TEORİ: Bir hoparlör belirli bir rezonans frekansına sahiptir. Bu rezonans frekansı hoparlörün kalitesinin belirlenmesinde kullanılır. Rezonans frekansı hoparlör veriminin en düşük olduğu frekanstır. Piyasada satılan hoparlörlerin ortalama rezonans frekansı değerleri 100-110 Hz civarındadır. İdeal bir hoparlörün rezonans frekansı değeri 80 Hz'den düşük olmalıdır. İnsan kulağının duyabildiği ses frekans sinyalleri basınçları P=0.005u bar ile 5u bar arasında değişmektedir. Seslendirme düzenekleri kurulurken ortamın ne kadar ses basıncına ihtiyacı olduğu dikkate alınarak bu ses basıncı sağlanmaya çalışılır. Hoparlör üzerindeki ses basıncı aşağıdaki formül yardımıyla hesaplanabilir. Lu=20logV/0.775 Lp=20logP/Po Bu formülde Po=2.10-4 µbar duyma sınırıdır. DENEYİN YAPILIŞI: Bir hoparlörün rezonans frekansını belirlemek için aşağıdaki deney düzeneğini kurarak sinyal jeneratörü frekansını 0 Hz'den başlayıp 200 Hz'e kadar yükseltiniz. Hoparlör bir frekans anında en fazla titreyecektir. Bu frekansı rezonans frekansı olarak belirleyiniz. Bu anı tam görebilmek için 1cm 2 kağıt parçasını top haline getirerek hoparlörün üzerine koyunuz. Bu kâğıdın en fazla havaya fırladığı noktayı rezonans frekansı anıdır. Ses basıncı deneyi için aşağıdaki devreyi kurunuz. 1 KHz frekansını referans alarak devre çıkışında 0 db kazanç olacak şekilde sinyal jeneratörü genliğini ayarlayınız. Sinyal jeneratörü frekansını 20 Hz ile 20 KHz arasında değiştirerek yaklaşık 15 değer alınız. Bu alınan değerleri yukarıdaki formüller yardımıyla ses basıncı değerlerine çeviriniz. Bu değerleri kullanarak ses basıncı grafiğini çıkarınız ve frekans ekseni logaritmik olmalıdır.
Frekans (Hz) Vrms(mV) 20 50 100 200 400 600 800 1000 2000 5000 8000 10000 15000 20000 Lu(dB)
Deney No: 2 Deney Adı: Diyot modülatör Deneyin amacı: Diyot modülatör devresini incelenmesi çalışma prensibinin öğrenilmesi. Gerekli malzemeler. 1x 470Ω 3x1KΩ AA118 yoksa 1N4148 Diyot Ara frekans trafosu 455khz (siyah, beyaz yada sarı renk) (Not: satıcılar Muayyen bobini olarak ta bilmektedir.) Breadboard Not: ara frekans trafosunun bacakları borda uygun değildir. Deneye gelmeden önce trafo bacaklarınaa 2cm lik tel lehimleyiniz. İşlem basamakları. 1. Bu deneyde sahip olduğumuz siyah renkli modülatör ünitesini ana sinyal çıkışı ve sağ tarafındaki sinyal çıkışları beraber kullanılacaktır. Ana çıkışı V1 kaynagı olarak ayarlayınız. Sağ taraftaki mesaj çıkışını da V2 kaynağı olarak ayarlayınız. (DİKKAT: sinyal üreteci modülasyon yapmamalıdır. Bu düğmeleri kontrol ediniz). Şekil 1 de toplama elemanı olarak bir direnç kullanılmıştır. Devreyi kurarakk çıkış sinyalini kaydediniz. Şekil 1: iki sinyalin toplanması. 2. Bu aşamada devreye yüksek frekanslarda sağlıklı bir biçimde çalışabilecek özelliğe sahip bir diyot eklenerek dalganın alt tarafının kesilmesi sağlanır. Bağlantı şekli şekil 2'de gösterilmiştir.
Şekil 2: diyot ile doğrultulmuş toplam sinyal. 3. Son aşamada şekil 2'deki R7 direnci çıkartılarak yerine 455 KHz' 'lik IF trafosu yerleştirilir. Böylece diyot tarafından kırpılmış alternansların tekrardan oluşması sağlanır. Farklı frekanslardaki IF trafoları farklı renklere sahiptirler. 455 KHz'lik IF trafosu siyah renktedir. Çıkışı gözlemleyerek kaydediniz. Modülasyon miktarını hesap ediniz. 4. V1 genliğini 1V olarak değiştiriniz. Sonucu gözlemleyerek sorularr kısmında değerlendiriniz. 5. 3. İşlem basamağını yeniden yapınız. Fakat taşıyıcı frekansını yaklaşık 910kHz değerine ayarlayınız. Çıkış dalga formunu kaydediniz. Genlik değerini ve sinyal frekansını kaydediniz. Şekil 3: AM modülatör. Sorular: 1. Şekil 3 deki devenin çalışma prensibini kısaca anlatınız. 2. 4. İşlem basamağındaa taşıyıcı genliğinin artması nasıl bir soruna neden olmaktadır. 3. 5. İşlem basamağını yorumlayınız. Çıkış 910kHz mi değilse nedeni nedir.
Deney No: 3 Deneyin adı: Transistorlu AM modülatör Deneyin amacı: transistorlu modülatörün çalışmasının öğrenilmesi. Gerekli malzemeler. 1KΩ, 15KΩ, 56KΩ, 4.7KΩ, 3.3KΩ 1uF, 100nF, 470pF 2N2222 Ara frekans trafosu 455khz (siyah, beyaz yada sarı renk) (Not: satıcılar Muayyen bobini olarak ta bilmektedir.) Breadboard 3 adet krokotil kablo Not: ara frekans trafosunun bacakları borda uygun değildir. Deneye gelmeden önce trafo bacaklarınaa 2cm lik tel lehimleyiniz. Şekil 4: transistorlu modülatör.
İşlem basamakları. 1. Şekil 1 deki devreyi kurunuz. 2. V1 taşıyıcı sinyalini 100kHz ve Vpeek=20mV olarak ayarlayınız. 3. V2 mesaj sinyalini 1khz ve Vpeek=1V olarak ayarlayınız. 4. Voltaj problarının bulunduğu noktalardaki, mesaj ve modüle edilmiş sinyalleri osilaskop ekranında gözlemleyerek kaydediniz. 5. Modülasyon miktarı kaçtır? Hesaplayınız. 6. 100% modülasyon sağlayana kadar mesaj genliğini arttırınız ve genlik değerini kaydediniz. 7. Çıkış sinyalini spektrum analizör ile gözlemleyiniz. Gözlem yapmak zor ise mesaj frekansını 5Khz yada üstüne ayarlayınız. 8. Taşıyıcı frekansını 50Khz ve 450Khz değerlerine ayarlayarak modüleli sinyali gözlemleyiniz ve kaydediniz. Değişikliğin nedenlerini raporda yazınız. Sorular: 5. Devenin çalışma prensibini kısaca anlatınız. 6. Çıkıştaki 470pF lik kondansatör ve direncin görevi nedir? 7. Devrenin Orta band kazancını hesap ediniz.
Deney No: 4 Deneyin adı: Dengeli modülatör ve demodülatör Deneyin amacı: AD630 ile dengeli modülatör ve demodülatör uygulaması yaparak taşıyıcısı bastırılmış (DSB) AM sinyali elde etmek. Gerekli malzemeler. AD630 2x10KΩ potans yata trimpot. 2x1uF Breadboard 3 adet krokotil kablo DENEYİN YAPILIŞI: 1. Şekildeki devreyi kurunuz. Devre simetrik 15V ile çalışmaktadır. Taşıyıcı olarak 100kHz 1V sinyal uygulayınız. Mesaj sinyali olarak 1kHz bir işaret uygulayınız. Devrede potansiyometreler. Kazanç simetri ayarlarıdır. Çıkışı osilaskop ve spektrum analizör ile gözlemleyerek kaydediniz. 2. Taşıyıcı sinyalini kare dalga uygulayınız. Sonuçları kaydediniz. 3. Yukarıdaki devrenin demodülatör olarak kullanılması için modülasyon girişime modüle edilmiş DSB sinyalini, taşıyıcı girişinede kullanılan taşıyıcıyı uygulayınız. Devrenin çıkışına lowpass bir filtre ekleyiniz(1kω, 100nF). Çıkışı osc. İle gözlemleyiniz.
Deney No: 6 Deneyin adı: Mikser Deneyin amacı: mikser çalışma prensibinin öğrenilmesi. Gerekli malzemeler. 1KΩ, 15KΩ, 56KΩ, 4.7KΩ, 3.3KΩ 1uF, 100nF, 470pF 2N2222 Ara frekans trafosu 455khz (siyah, beyaz yada sarı renk) (Not: satıcılar Muayyen bobini olarak ta bilmektedir.) Breadboard 3 adet krokotil kablo Not: ara frekans trafosunun bacakları borda uygun değildir. Deneye gelmeden önce trafo bacaklarınaa 2cm lik tel lehimleyiniz. İşlem basamakları. 1. Şekildeki devreyi kurunuz. V1 sinyalini 1000khz ve 1volt tepe değerine ayarlayınız. V2 yi 1455kHz ve 150mV tepe değerine ayarlayınız. 2. Çıkıştaki işaretin frekans ve genlik değerini kaydediniz. 3. V2 frekansını 545kHz değerine ayarlayarak, ikinci işlemi tekrarlayınız. 4. V2 frekansını 1200kHz olarak ayarlayın ikinci işlemi tekrar edin. 5. V2 frekansını 1227kHz olarak ayarlayın ikinci işlemi tekrar ediniz.
Sorular 1. Mikser çıkışı hangi şart veya şartlar sağlandığında çıkış vermektedir. 2. 4. İşlemde çıkış neden elde edilmedi yada çok küçük elde edilmiştir? 3. 5. İşlem basamağında çıkışta 455klik sinyal görmemizin nedeni nedir?