محلّل الطيف: الموجة المربعة = جيبية + توافقياتها الفردية
أي إشارة متكررة = مجموع موجات جيبية: الأساسية بنفس ترددها، والتوافقيات على 2f و3f و4f… (فورييه). محلّل الطيف (FFT في الأوسيلوسكوب) بيرسم سعة كل واحدة. الجيبية خط واحد. المربعة فيها التوافقيات الفردية بس: 3f بسعة ثلث الأساسية، و5f بخُمسها… وعلشان كده حوافها الحادة بتعمل تشويش على الراديو، والفلتر بيشيلها.
مدة التجربة 20 دقيقة · 3 مهام
القطع في بداية التجربة
- FG — مولّد إشارات
- R1 — مقاومة 1 kΩ
- C1 — مكثف 470 nF
التوصيلات
- FG:- ↔ C1:2
02 / المهام التي ستطبقها
- 01حط المجس 1 على FG:+ وافتح «الطيف (FFT)»: الجيبية 1 كيلوهرتز خط واحد — مفيش توافقية تالتة (أقل من 1%)
تلميح / الحل المقترح
الزمن/قسم 1 مللي ⇒ الشاشة 10 مللي ⇒ الخطوط كل 100 هرتز. السعة 1 فولت قمة (2 فولت من القمة للقمة) ⇒ 0 dB.
- 02غيّر الموجة لمربعة: التالتة (3 كيلو) ≈ ثلث الأساسية، والتانية (2 كيلو) تقريبًا صفر
تلميح / الحل المقترح
المربعة المتماثلة نصها الموجب صورة من نصها السالب ⇒ التوافقيات الزوجية بتلغي بعض. الأساسية = 4/π × 1 فولت ≈ 1.27 فولت (أكبر من المربعة نفسها!).
- 03فلتر RC: وصّل FG:+ على R1:1 وR1:2 على C1:1 وانقل المجس 1 على C1:1 — التالتة تقع تحت 15% من الأساسية
تلميح / الحل المقترح
fc = 1 ÷ (2π × 1 كيلو × 470 نانو) ≈ 340 هرتز: الفلتر بيقسّم كل توافقية على ترددها تقريبًا، فالتالتة بتقع للتلت تاني (≈ 12%) والموجة بتبان أقرب للمثلث.
03 / تجارب مرتبطة