Moku:Go は、14 個以上のラボ機器を XNUMX つの高性能デバイスに組み合わせています。このアプリケーション ノートでは、Moku:Go のスペクトラム アナライザと波形ジェネレータ、およびハイブリッド掃引信号スペクトラム アナライザの利点について説明します。
Moku:Go
Moku:Go は、統合電源を備えた 14 台の高性能デバイスに XNUMX 個以上の実験器具を組み合わせています。このアプリケーション ノートでは、高性能掃引スペクトラム アナライザの利点と、振幅変調 (AM) 信号を調査するための教育研究室でのその使用について説明します。
スペクトラム・アナライザ
スペクトラム アナライザは、電気工学実験室のテストおよび測定機器に不可欠です。これらは、周波数領域で信号を表示および分析するために使用されます。一部のオシロスコープで使用できる高速フーリエ変換 (FFT) 機能と比較して、周波数掃引スペクトラム アナライザは通常、大きな周波数スパンを維持しながら、より優れたスペクトル分解能を提供します。ただし、従来のスペクトラム アナライザは、特に解像度が高い場合、FFT ベースのアプローチよりもはるかに遅くなる可能性があります。 Moku:Go のスペクトラム アナライザー機器は、両方のアプローチの利点を提供し、速度と周波数分解能のバランスをとるハイブリッド技術を使用しています。このガイドでは、Moku:Go のスペクトラム アナライザーを使用して AM 信号を調査し、利用可能な周波数範囲と分解能帯域幅を利用して側波帯を調査します。
AM信号の生成
振幅変調信号は、搬送波と変調信号で構成されます。このアプリケーション ノートでは、15 kHz の信号で変調された 4 MHz の搬送波を選択しました。これらの数字は、オーディオ帯域幅で信号を搬送する AM ラジオ キャリアの妥当な例です。
フィギュア 1: Moku:Go の波形ジェネレーター、15 MHz キャリア、4 kHz 変調
AM 信号には、側波帯とともに大きな搬送波成分が含まれます。側波帯の帯域幅は変調信号の帯域幅に対応するため、この例では、搬送波が 15 MHz、側波帯が 14.996 MHz と 15.004 MHz になることが予想されます。 FFT ベースのスペクトラム アナライザは高速ではありますが、搬送周波数ではこれらの 4 kHz の詳細を分解できない可能性があります。したがって、振幅変調を研究する有意義な研究室を開催することは不可能です。
図2： 側波帯の詳細を明らかにする Moku:Go のスペクトラム アナライザー
図 2 は、動作中の Moku:Go のハイブリッド スペクトラム アナライザーを示しています。 Moku:Go の高性能 FPGA に周波数ミキサーが実装されているため、FFT と組み合わせることで、4 kHz オフセットされた側波帯を観察できます。示されている最小分解能帯域幅 (「RBW」) は 481.3 Hz です。
実験室環境では、変調信号を変更し、側波帯の位置を観察し、これを理論の講義に関連付けるように学生に指示できます。さらに、Moku:Go の波形ジェネレーターは、アナログ入力の 1 つの信号によって搬送波を変調できます。したがって、音楽または音声録音を 2 番目の Moku:Go の波形ジェネレーターに供給し、その結果生じる側波帯の帯域幅を観察することができます。
Moku:Go の利点
教育者および研究助手向け
- ラボのスペースと時間を効率的に利用
- 一貫した機器構成の容易さ
- 機器のセットアップではなく電子機器に焦点を当てる
- 研究室のティーチングアシスタントの時間を最大限に活用する
- 個別のラボ、個別の学習
- スクリーンショットによる簡易評価と採点
学生のために
- 自分のペースで行う個々のラボにより、理解と定着率が向上します
- ポータブルで、自宅、キャンパスの研究室、さらにはリモートでの共同作業など、研究室での作業のペース、場所、時間を選択できます。
- 使い慣れた Windows または macOS ラップトップ環境でありながら、プロ仕様の機器を備えています
Moku:Go デモ版
また、ご購読はいつでも停止することが可能です ダウンロード macOS および Windows 用の Moku:Go アプリ。デモ モードはハードウェアを必要とせずに動作し、Moku:Go の使用方法の概要をわかりやすく示します。
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