Φύλλο Εργασίας 2: Σύγκριση Χαρακτηριστικών Αναλογικών Σημάτων με το Simulink
Στόχος Μαθήματος
Οι μαθητές θα κατανοήσουν τα βασικά χαρακτηριστικά αναλογικών σημάτων, όπως το πλάτος, η περίοδος και η συχνότητα, συγκρίνοντας δύο σήματα ημίτονου (Sine Waves) μέσω του Simulink.
Εργαλεία
- Υπολογιστής με λειτουργικό σύστημα Windows 11
- MATLAB/Simulink εγκατεστημένο
- Έντυπο για καταγραφή παρατηρήσεων
Οδηγίες
- Δημιουργία Έργου στο Simulink
- Ανοίξτε το MATLAB και από το μενού επιλέξτε Simulink.
- Δημιουργήστε ένα νέο έργο και ονομάστε το π.χ. Σύγκριση Σημάτων.
Κατασκευή Μοντέλου Σύγκρισης Σημάτων
- Από το παράθυρο Library Browser του Simulink, επιλέξτε την ενότητα Sources και προσθέστε δύο Sine Wave Blocks στο διάγραμμα.
- Προσθέστε ένα Scope Block από την ενότητα Sinks για να παρακολουθείτε και να συγκρίνετε τα σήματα.
Ρυθμίσεις Σημάτων
- Sine Wave 1:
- Amplitude: 1
- Frequency: 2 Hz
- Phase: 0
- Sine Wave 2:
- Amplitude: 0.5
- Frequency: 4 Hz
- Phase: 0
Σύνδεση των Σημάτων στο Scope
- Συνδέστε τα δύο Sine Wave Blocks στο Scope Block για να δείτε τα σήματα ταυτόχρονα.
Προσομοίωση
- Πατήστε Run για να ξεκινήσετε την προσομοίωση και παρατηρήστε στο Scope πώς εμφανίζονται οι κυματομορφές των δύο σημάτων. Καταγράψτε τις παρατηρήσεις σας σχετικά με:
- Πλάτος: Πώς διαφέρουν τα πλάτη των δύο σημάτων;
- Περίοδος και Συχνότητα: Πώς διαφέρουν οι περίοδοι και οι συχνότητες των σημάτων;
Δραστηριότητες
- Εξερεύνηση του Πλάτους
- Αυξήστε το Amplitude του δεύτερου Sine Wave σε 1 και παρατηρήστε πώς επηρεάζεται η σύγκριση των σημάτων. Τι αλλαγές παρατηρείτε;
Εξερεύνηση της Συχνότητας
- Επαναφέρετε το πλάτος του δεύτερου Sine Wave σε 0.5 και αλλάξτε τη συχνότητά του σε 1 Hz. Καταγράψτε τη νέα κυματομορφή και σημειώστε πώς επηρεάζεται η περίοδος.
Σύγκριση και Συμπεράσματα
- Συγκρίνετε τις παρατηρήσεις σας και απαντήστε στις παρακάτω ερωτήσεις:
- Πώς διαφέρει η περίοδος των σημάτων ανάλογα με τη συχνότητά τους;
- Πώς επηρεάζεται το σήμα όταν αλλάζει μόνο το πλάτος;
Ερωτήσεις Αναστοχασμού
- Τι καταλαβαίνετε για τη διαφορά στην έννοια της συχνότητας και της περιόδου;
- Πώς μπορείτε να εξηγήσετε τη διαφορά που παρατηρείται όταν τα σήματα έχουν την ίδια συχνότητα αλλά διαφορετικό πλάτος;