Вопрос 5

Какие две происходящие вещи вызывают изменение форму цифрового сигнала? Подсказка: см. раздел Краткой теории.

Очевидное решение проблемы ограничения полосы пропускания канала состоит в использовании среды передачи с достаточно широкой полосой пропускания для цифровых данных. В принципе, это – хорошая идея, которая используется: определенные кабельные конструкции имеют лучшую полосу пропускания, чем другие. Однако, с расширением цифровых технологий, возникает необходимость передачи все большего количества данных по существующим каналам. И чтобы происходило это без замедления, необходимо увеличение скорости передачи. Поэтому данный способ утрачивает тот же эффект, что и сокращение полосы пропускания канала. Демонстрирует это следующая часть лабораторной работы.

44. Поверните ручку Cut-offFrequencyAdjust на модуле Регулируемого ФНЧ противчасовой до упора, чтобы максимально расширить полосу пропускания канала (13кГц).

45. Запустите Функциональный генератор.

46. Настройте его для вывода сигнала частотой 2 кГц.

Примечание: Не столь важно использовать другие элементы управления.

47. Модифицируйте схему соединения:

Примечание: Сигналы на осциллографе не должны измениться.

Данное соединение может быть представлено блок-схемой, изображенной на рисунке 10. Заметьте, что тактовая частота Генератора Последовательности обеспечивается Функциональным Генератором и является переменной.

48. Для увеличения скорости передачи, увеличьте выходную частоту Функционального Генератора с 5000 Гц до 50 кГц.

Подсказка: Вам необходимо настроить Timebase контроль так, чтобы вы могли должным образом видеть цифровые сигналы.

Вопрос6

Какое изменение в вашей системе связи искажается цифровой сигнал так же, как увеличение скорости его передачи?

Часть 3 – Восстановление цифрового сигнала

Как вы уже убедились, ограничение полосы пропускания искажает цифровые сигналы, и цифровые приемники такие как ИКМ декодер имеют проблемы при восстановлении данных. Проблема в том, что ограничение полосы пропускания почти неизбежна и её влияние ухудшается с ростом скорости передачи сигнала.

Для решения этой проблемы, полученный цифровой сигнал должен быть «очищен» или «восстановлен» прежде, чем он декодируется. Компаратор является идеальным устройством данного назначения. Напомним, что компаратор увеличивает разницу между двумя его входными напряжениями. Это всегда производит сильно «ограниченную» или «выровненную» версию любого сигнала переменного тока, связанного с одним входом, если он колеблется выше и ниже постоянного напряжения на другом входе.

Как вы знаете, обычно мы избегаем ограничение сигнала, но в данном случае это очень полезно. Ограниченный (обрезанный) цифровой сигнал соединяется с одним входом компаратора, а изменяемое постоянное напряжение – к другому. Колебания ограниченного сигнала вокруг постоянного напряжения формирует выходной цифровой сигнал на выходе компаратора.

Данная часть лабораторной работы позволит вам восстановить ограниченный полосой пропускания цифровой сигнал с использованием компаратора и пронаблюдать эти недостатки.

49. Передвиньте выключатель Функционального генератора ControlMode так, чтобы он больше не находился в Ручном положении управления (Manual).

50. Запустите виртуальный Регулируемый Источник Питания.

51. Установите его положительный вывод в позицию 0V, нажатием кнопки RESET.

52. Timebase контроль осциллографа установите в позицию 1ms/div.

53. Отсоедините провод от выхода модуля Функционального Генератора и модифицируйте схему соединения следующим образом:

Данное соединение может быть представлено в виде блок-схемы, изображенной на рисунке 12. Компаратор на модуле Utilities используется для восстановления ограниченного полосой пропускания цифрового сигнала.

54. Сравните сигналы.