Радиобайланыс. Детекторлық радиоқабылдағыш
4.3-параграф · Оқулықтың 109–120-беттері
«Физика, 1-бөлім, ЖМБ» оқулығының (11-сынып, Атамұра, 2020) «Радиобайланыс. Детекторлық радиоқабылдағыш» тақырыбы, 4.3-параграф. Мұнда әр сұрақтың бес жауап нұсқасы мен түсіндірмесі бар 15 сұрақ жинақталған: түсіндірме дұрыс нұсқаның қандай ережемен таңдалғанын және қалғандарының неге сәйкес келмейтінін көрсетеді. Мысалы: «Радиотаратқышта микрофоннан келген дыбыс сигналына сәйкес жоғары жиілікті тербелістің амплитудасы баяу…»
Өзіңізді тексеріңізТақырып бойынша 5 сұрақ: жауап беріңіз, нәтижені бірден көріңіз.
Дұрыс жауап: Амплитудалық модуляция
Жауап нұсқалары
- A.Амплитудалық сигналды детекторлау
- B.Жиіліктік модуляция
- C.Дыбыс толқынын вакуумға тікелей тарату
- D.Модуляциясыз тұрақты күшейту
- E.Амплитудалық модуляциядұрыс
Түсіндірме
Ереже: Модуляция кезінде ақпараттық сигнал тасушы тербелістің таңдалған параметрін басқарады. Амплитудалық түрінде амплитуда өзгереді, ал жиіліктік түрінде жиілік өзгереді; бұл екі параметрді шатастырмау керек.
Қолдану: Берілген құрылғыда өзгеретін параметр — амплитуда. Оның баяу өзгеруі микрофон сигналының уақыттық пішінімен байланысты, ал жоғары жиілік тасушы ретінде сақталады. Сондықтан анықтама бойынша амплитудалық модуляция орындалған. Таратқыштағы бұл операцияны қабылдағыштың ақпаратты бөліп алуымен алмастыруға болмайды.
Қате нұсқалар: A) Детекторлау қабылдағышта ақпаратты модуляцияланған сигналдан бөліп алады. Бұл жағдайда ақпарат тасушыға енгізіліп жатыр, яғни процестің бағыты кері.
B) Жиіліктік модуляцияда ақпаратқа сәйкес тасушының лездік жиілігі өзгереді. Мұнда тұрақты жиілік пен өзгеретін амплитуда нақты берілген.
C) Микрофон дыбысты электр сигналына айналдырады; радиоканал арқылы электромагниттік толқын таралады. Механикалық дыбыс толқынын вакуумға жіберу модуляцияның мәнін түсіндірмейді.
D) Тұрақты күшейту сигналдың барлық мәндерін бірдей коэффициентке көбейтеді. Мұндағы амплитуда дыбысқа сәйкес уақыт бойынша өзгеретіндіктен, бұл жай тұрақты күшейту емес. Ишара: Алдымен шарттағы «өзгереді» сөзі қай физикалық параметрге қатысты екенін тап.
Дұрыс жауап: Тасушы — 1 МГц, амплитуданың өзгеруі — 1 кГц
Жауап нұсқалары
- A.Тасушы — 2π МГц, амплитуданың өзгеруі — 2π кГц
- B.Тасушы — 1 МГц, амплитуданың өзгеруі — 1 кГцдұрыс
- C.Тасушы — 4 МГц, амплитуданың өзгеруі — 1 кГц
- D.Тасушы — 1 МГц, амплитуданың өзгеруі — 2 кГц
- E.Тасушы — 1 кГц, амплитуданың өзгеруі — 1 МГц
Түсіндірме
Ереже: Гармоникалық тербелістің аргументі 2πft болғанда, t алдындағы 2π-ден кейінгі сан f жиілігін герцпен береді. Амплитудалық модуляцияда жоғары жиілікті косинустың алдындағы оң көбейткіш ақпараттық жиілікпен өзгереді.
Қолдану: Сыртқы косинус үшін f=10⁶ Гц=1 МГц. Амплитуданы сипаттайтын косинус үшін F=1000 Гц=1 кГц. Жақша 2 В пен 6 В аралығында қалады, сондықтан оның пішіні теріс таңбаға ауыспайды. Кернеу коэффициенттерін жиіліктерден бөлек қарастырғанда екі сұралған мән бірмәнді анықталады.
Қате нұсқалар: A) Косинус аргументі 2πft түрінде жазылған. 2π коэффициентін жиілікке қайта қосу циклдік жиілік пен кәдімгі жиілікті шатастырады.
C) 4 В тұрақты амплитудалық деңгейіне жатады. Оны герцпен өлшенетін тасушы жиілігіне айналдыру өлшем бірліктеріне де, теңдеу құрылымына да сәйкес келмейді.
D) Жақша алдындағы 2 — кернеу амплитудасының өзгеру мөлшері, жиіліктің көбейткіші емес. Уақытпен бірге тұрған 1000 саны ақпараттық тербелістің жиілігін береді.
E) Екі косинустың қызметі орын алмастырылған. Жақшадағы баяу көбейткіш 1000 Гц жиілікпен өзгереді, ал сыртқы косинус 10⁶ Гц тасушыны сипаттайды. Ишара: Әр косинустан 2πft үлгісін танып, кернеу коэффициенттерін бөлек қалдыр.
Дұрыс жауап: Резонанс арқылы қажетті станцияның тасушы жиілігін таңдау
Жауап нұсқалары
- A.Радиотолқынның вакуумдағы жылдамдығын станция жиілігіне сай өзгерту
- B.Дыбысқа сәйкес қабықшаны бөліп алу
- C.Жоғары жиілікті толқынды ақпаратсыз тұрақты токқа толық айналдыру
- D.Электр сигналын ауадағы дыбысқа тікелей айналдыру
- E.Резонанс арқылы қажетті станцияның тасушы жиілігін таңдаудұрыс
Түсіндірме
Ереже: LC контурдың меншікті жиілігі f₀=1/(2π√(LC)). Сыртқы сигналдың жиілігі f₀ маңында болса, контурдың жауабы күшейіп, басқа жиіліктермен салыстырғанда сол сигналды таңдауға мүмкіндік береді.
Қолдану: Берілген қабылдағышта контур детектордан бұрын тұр. Оның индуктивтілігі немесе сыйымдылығы өзгертіліп, қажетті станцияның тасушысына бапталады. Тек содан кейін AM ақпараттық қабықшасы бөлініп, дыбыс жиілігіндегі сигнал күшейтіледі. Демек, іріктеу, детекторлау және дыбысқа түрлендіру — әртүрлі сатылар.
Қате нұсқалар: A) Қабылдағыш контурдың бапталуы вакуумдағы таралу жылдамдығын өзгертпейді. Өзгеретіні — контурдың меншікті жиілігі және қай сигналға күшті жауап беретіні.
B) Қабықшаны бөліп алу бұл сұлбада диод пен сүзгі орналасқан детектор сатысында жүреді. LC контурдың бапталуы ең алдымен станция жиілігін іріктейді.
C) Ақпаратсыз тұрақты деңгей алу қабылдаудың мақсаты емес. LC контур резонанстық тербелісті таңдайды; түзету мен сүзу одан кейін орындалады.
D) Дыбысқа айналдыруды динамик атқарады. LC контурда заряд пен ток тербеледі, бірақ ол осы қабылдағыштың акустикалық түрлендіргіші емес. Ишара: Сұлбадағы сатының орнын және оның жиілікке тәуелді жауабын салыстыр.
Дұрыс жауап: Тасушының қабықшасына сәйкес төмен жиілікті ақпараттық сигналды бөліп алу
Жауап нұсқалары
- A.Тасушының қабықшасына сәйкес төмен жиілікті ақпараттық сигналды бөліп алудұрыс
- B.Диодтың көмегімен радиотолқынды механикалық дыбысқа тікелей айналдыру
- C.Дыбыс сигналына жаңа жоғары жиілікті тасушы қосу
- D.Тасушы жиілігін әр дыбысқа сәйкес өзгерту
- E.Кез келген AM сигналды тек тұрақты кернеуге айналдыру
Түсіндірме
Ереже: AM қабықшалық детекторында біржақты өткізетін элемент сигналды түзетеді, ал сүзгі тасушының жылдам пульсациясын азайтады. Дұрыс таңдалған сүзгі ақпараттық жиіліктегі баяу өзгерістерді сақтап, оларды келесі сатыға өткізеді.
Қолдану: Шартта конденсатордың екі міндеті нақты берілген: жылдам өзгерістерді азайту және баяу қабықшаны сақтау. Сондықтан нәтиже дыбысқа сәйкес төмен жиілікті электрлік сигнал болады; оның тұрақты бөлігі де болуы мүмкін. Дыбыстың өзі одан кейін динамикте пайда болады. Бұл процесті детекторлау немесе демодуляциялау деп атайды.
Қате нұсқалар: B) Диодтың шығысы әлі электр сигналы болып қалады. Ауадағы дыбысты динамик шығарады; электрлік детектор мен акустикалық түрлендіргіш бір құрылғы емес.
C) Тасушыға ақпарат қосу таратқыштағы модуляторда жасалады. Қабылдағыштағы диод пен сүзгі, керісінше, жеткізілген сигналдың ақпараттық бөлігін ажыратады.
D) Бұл жиіліктік модуляцияның қызметіне жақын сипаттама. Берілген құрылғы қабылдағышта дайын AM сигналдан ақпаратты алады және таратқыш жиілігін басқармайды.
E) Сүзгі жылдам пульсацияларды азайтуға және баяу өзгерісті сақтауға таңдалған. Сондықтан шығыста тек тұрақты деңгей емес, ақпараттық айнымалы бөлік те қалады. Ишара: Қай өзгеріс сүзгіден кейін сақталатынын анықта: жылдам тасушы ма, әлде баяу қабықша ма?
Дұрыс жауап: Сыйымдылықты 4 есе арттыру керек
Жауап нұсқалары
- A.Сыйымдылықты 2 есе кеміту керек
- B.Сыйымдылықты 2 есе арттыру керек
- C.Сыйымдылықты өзгертпей қалдыру керек
- D.Сыйымдылықты 4 есе арттыру керекдұрыс
- E.Сыйымдылықты 4 есе кеміту керек
Түсіндірме
Ереже: Идеал LC контур үшін f=1/(2π√(LC)). L тұрақты болғанда f₂/f₁=√(C₁/C₂); осыдан C₂/C₁=(f₁/f₂)². Жиілік пен сыйымдылықтың байланысы сызықтық емес.
Қолдану: Жиіліктердің қатынасы f₁/f₂=2/1=2. Оны квадраттасақ, C₂/C₁=4 шығады. Сыйымдылықты төрт есе арттыру жиілікті екі есе төмендетеді. Екі жиілік бірдей бірлікпен берілгендіктен, олардың қатынасын алу үшін мегагерцті жеке герцке айналдыру міндетті емес; өлшемсіз қатынас сақталады.
Қате нұсқалар: A) Сыйымдылықты кеміту меншікті жиілікті арттырады. Бұл өзгеріс мақсатқа қарама-қарсы, әрі квадрат түбір тәуелділігі де ескерілмеген.
B) f сыйымдылыққа емес, оның квадрат түбіріне кері пропорционал. C екі есе артса, жиілік тек √2 есе кемиді, қажетті екі еселік азаю болмайды.
C) Идеал модельде L мен C екеуі өзгермесе, меншікті жиілік те сақталады. Контурдың бапталуын тек қабылданған сигналға телу берілген параметрлерді өзгертпейді.
E) C төрт есе кемісе, √C екі есе кеміп, f екі есе артады. Сонда жиілік 4 МГц болар еді, ал шарт бойынша 1 МГц қажет. Ишара: Жиілік қатынасын тапқаннан кейін квадрат түбірден құтылу үшін оны квадратта.
Жауаптары мен түсіндірмелері бар тағы 10 сұрақ
Олар жинақта: тақырыптың барлық сұрақтары, сынып үшін араластырылған тесттің екі нұсқасы, мұғалімге арналған кілттер мен түсіндірмелер. Басып шығаруға арналған PDF.
Тек жеке пайдалануға арналған: таратуға болмайды.
Кітаптың басқа тақырыптары
- Механикалық толқындардың интерференциясы
- Гюйгенс принципі. Механикалық толқындардың дифракциясы
- Электрмагниттік толқындардың сәуле шығару шарттары және оларды қабылдау
- Электрмагниттік толқындардың қасиеттері
- Аналогты-цифрлық түрлендіргіштер. Байланыс арналары
- Байланыс құралдарының дамуы
- Жарықтың электрмагниттік табиғаты. Жарық жылдамдығы
- Жарық дисперсиясы. Жарық интерференциясы
Сұрақтар «Физика, 1-бөлім, ЖМБ» оқулығы бойынша құрастырылған, Атамұра, 2020.