Дисциплина: Основы телекоммуникаций Лекция 3 Уровни передачи

Вопросы для рассмотрения: Уровни передачи: абсолютный, относительный, измерительный, диаграмма уровней.

Общее определение уровней передачи В технике связи наряду с абсолютными единицами измерения параметров электрических сигналов (мощность, напряжение и ток) широко используются относительные единицы. Уровнем передачи сигнала в некоторой точке канала или тракта называют логарифмическое преобразование отношения энергетического параметра S (мощности, напряжения или тока) к отсчетному значению этого же параметра.

Правило преобразования определяется формулой:, где m - масштабный коэффициент; a - основание логарифма. Уровни передачи измеряются в децибелах, если справедливы соотношения: для уровней по мощности, дБм; для уровней по напряжению, дБн;

Уровень передачи называется абсолютным, если P0=1 мВт. Если теперь задать R0, то при заданных значениях мощности и сопротивления легко получить соответствующие величины напряжения U0 и тока I0: ;. При R0= 600 Ом в практических расчетах принимают округленные значения: для U0= 0,775 В, а для I0= 1,29 мА.

Измерительные уровни служат для определения уровней передачи с помощью измерительных приборов, называемых указателями уровня. Для измерения уровня наиболее часто применяется схема известного генератора, показанная на Рис. 3.2.

. Рис Схема известного генератора

В этой схеме ко входу исследуемого объекта, например некоторого четырехполюсника, подключается генератор испытательного сигнала с полностью определенными параметрами, т.е. должно быть известно его выходное сопротивление RГ, развиваемая ЭДС EГ (или напряжение на входе объекта UВХ). Входное сопротивление объекта RГ также должно быть известно. К выходу объекта подключается указатель уровня с входным сопротивлением, равным номинальному значению сопротивления нагрузки; реальная нагрузка при этом отключается.

В качестве испытательного при измерении уровней передачи чаще всего применяют одночастотный синусоидальный сигнал, частота которого также должна быть известна, а начальная фаза, как правило, не фиксируется. Если по значению параметров подключенный генератор испытательного сигнала обладает свойством нормального, т.е. его внутреннее сопротивление равно 600 Ом, развиваемая ЭДС равна 1,55 В, то измеренный на сопротивлении RН уровень называется измерительным.

Относительные уровни. Если уровень в рассматриваемой точке тракта определяется по отношению к величинам P, U или I, установленным в точке, принятой за начало тракта, то уровень передачи называется относительным (дБом, дБон, дБот).

Относительные уровни равны разности абсолютных уровней в точках измерения и начальной. pм отн=(10lg)/( Px/Pa) – относительный уровень по мощности в точке «x» относительно точки «а». Пример: pма=-7дБ

При проектировании аппаратных радиовещания и звукозаписи, а также для правильной их эксплуатации часто прибегают к графическому изображению изменений уровня передачи на протяжении интересующей нас части канала. Это делают с помощью диаграммы уровней,-на которой в определенном масштабе откладываются уровни передачи в разных точках канала, выраженные в децибелах

Пример диаграммы уровней приведен для тракта, содержащего микрофон, микрофонный усилитель, регулятор уровня, и выходной усилитель. Чтобы построить ее, надо знать: напряжение, развиваемое микрофоном, коэффициенты передачи усилителей, а также следует задаться величиной запаса по усилению на регуляторе уровня.

Все уровни на диаграмме отсчитываются по напряжению относительно нулевого, за который, как было сказано выше, принимается 0,775 В, уровни представлены в дБи. Чтобы избежать путаницы при определении уровней передачи с помощью измерителя уровня, подключаемого, как правило, либо к магнитофону, либо на выходе аппаратной, надо помнить, что отметка на шкале прибора "0 дБ" (100%), может и не соответствовать абсолютному значению уровня сигнала по напряжению

. Рис. 10. Типичная диаграмма уровней.

т.е. 0 дБи (0,775 В). Эта отметка лишь указывает точку относительного уровня, от которого звукорежиссер ведет отсчет всех изменений уровня в процессе передачи и который является максимально допустимым в данной точке канала.

Например, номинальное значение абсолютного уровня, принятое в студиях радиовещания и звукозаписи у нас в стране нормируется и устанавливается равным +6 дБи, т.е. 1,55 В. Уровень выбран таким потому, что это соответствует оптимальным условиям записи звукового сигнала на магнитофон и передачи его в линию.

Поэтому чувствительность измерителя уровня в наших аппаратных, для удобства работы звукорежиссера, регулируется при настройке аппаратуры таким образом, чтобы нормированному номинальному значению максимального уровня в данной точке аппаратной - 1,55 В соответствовало бы показание 0 дБ на шкале измерителя уровня.