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La radio

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					          La radio
Com’è fatta e come funziona

Della prof.ssa Luchetti Stefania
             Come funziona la radio?
SEGNALI IN    SEGNALI INTERMEDI                   SEGNALI IN
INGRESSO                                          USCITA
ACUSTICI      ELETTRICI   ELETTRO     ELETTRICI   ACUSTICI
                          MAGNETICI
         Come si genera il suono?
Il suono si produce dalla vibrazione meccanica di un
    corpo, sorgente di onde sonore.


Quando un corpo vibra (ad es. una corda di chitarra),
  comprime e decomprime l’aria che si trova intorno ad
  esso; si genera così un’onda elastica che propaga
  nell’aria suoni, voci e rumori, nello stesso modo con cui
  si propagano le onde sulla superficie di uno stagno,
  quando vi si getta un sasso. A velocità diverse, le onde
  sonore si propagano anche nei liquidi e nei solidi.
     Rappresentazione di un’onda sonora
       su un sistema di assi cartesiani
                                               L'ampiezza di un'onda sonora rappresenta il
      lunghezza d’onda λ                       massimo spostamento, rispetto alla posizione
                                               di equilibrio, che le molecole del mezzo di
                                               propagazione compiono al passaggio dell’onda.
                                               Essa è dunque il valore massimo che l'onda
                                ampiezza       raggiunge nel tempo e si riferisce a metà della
                                               distanza tra il punto più alto di un'onda e il suo
                                               punto più basso.
                                               Al crescere dell'ampiezza, aumenta la forza con
                                               la quale viene colpito il timpano dell'orecchio e
                                               quindi l'intensità con cui il suono è percepito.

                                               La lunghezza d’onda è la distanza tra due punti
                                               corrispondenti dell’onda sonora: nell’esempio in
                                               figura è la distanza tra due picchi (creste)
                                               successivi dell’onda, ma può anche essere tra due
          Ciclo o periodo T                    punti più bassi (ventri) successivi, ecc.
f = T/s = frequenza = numero di cicli al secondo
o numero di oscillazioni nell’unità di tempo
Si misura in hertz
Poiché il suono è immateriale, come tale
    non può essere catturato e trasmesso.
    Per fare ciò, occorre cambiarne la natura:
    lo si trasforma in segnali elettrici variabili
    e poi in onde elettromagnetiche.
Le radioonde, diffuse da un’antenna, si
    propagano in linea retta, se non ci sono
    ostacoli.
Per trasmetterle a grande distanza, si
    sfruttano le proprietà della ionosfera di
    riflettere parzialmente le onde medie
    (lunghezza d’onda da1 km a 100 m) e
    corte (lunghezza d’onda da 100 m a 10            L'onda radio emessa da un'antenna A può
                                                     raggiungere l'antenna B seguendo diversi
    m). Tale trasmissione non è possibile per        percorsi:
    le frequenze molto basse (lunghezza              - l'onda diretta è quella che si propaga
                                                     lungo la congiungente delle due antenne;
    d’onda da 10 m a 1 m).                           - l'onda terrestre è quella riflessa dalla
Sfruttando le onde elettromagnetiche è               superficie del terreno;
                                                     - poiché il suolo riflette soltanto in modo
    possibile comunicare senza cavi con              parziale, sulla superficie «striscia» un'onda
    mezzi aerei e navali in movimento, con           superficiale;
                                                     - l'onda spaziale è quella riflessa dalla
    satelliti artificiali, ecc.                      ionosfera.
       Amplificazione del suono
Per diffondere la musica in una sala concerti
  occorre amplificare il suono da cui è formata.
Per fare ciò occorrono:
• Un microfono
• Un amplificatore
• un altoparlante.
        Come è fatta la radio?
   voce

                                      Amplificatore                           Amplificatore
                                      bassa frequenza        modulatore       onda modulata



                                  Circuito              Amplificatore                                 Antenna trasmittente
            microfono                   c
                                  oscillante
                                                         Amplificato
                                                        alta frequenza

radiotrasmittente

 radioricevente

                                            Amplificatore          Demodulatore o
                                                    s                      s
                                                                   rivelatore
                                            alta frequenza


                     sintonizzatore
                           s                                                        Amplificatore
                                                                                            s
                                                                                    bassa frequenza

                                                                                                              voce


 Antenna ricevente                                                        altoparlante
Funzionamento del microfono
              Il microfono è un trasduttore di
              segnale: trasforma infatti l'energia
              meccanica del suono in energia
              elettrica.
              Le onde sonore che entrano nel
              microfono fanno vibrare una
              membrana, sotto la quale si trovano
              dei granuli di carbone che vengono
              compressi.
              La compressione produce variazioni
              nella corrente continua, che passa nel
              filo conduttore , perciò dal microfono
              esce una corrente variabile che
              riproduce fedelmente il suono.
Possiamo far coincidere la nascita della radio con gli eventi che portarono nel 1895 Guglielmo Marconi a
impiantare il primo sistema di telecomunicazioni ad onde Hertziane (si trasmettevano e ricevevano messaggi
via radio). Da quel momento il progresso dell'attività radiantistica ha avuto un costante sviluppo che, oggi,
permette di trasmettere a distanze enormi anche con apparecchi di ridotte dimensioni .
L'unità di misura della frequenza, il ciclo per secondo (hertz, Hz), prende nome dal tedesco Heinrich Hertz . 1
kilohertz (kHz) corrisponde a 1000 cicli/s, 1 megahertz (MHz) a 1 milione di cicli/s, mentre 1 gigahertz (GHz) a
1 miliardo di cicli/s.




     Per poter trasmettere delle onde sonore via radio dobbiamo legarle a delle onde portanti in
     radiofrequenza. Per fare questo si utilizza un procedimento detto di modulazione. La
     modulazione può agire sulla frequenza e cioè sul numero di oscillazioni al secondo che l'onda
     può avere (siamo nel caso dell' FM) oppure agire sull'ampiezza dell'onda (AM). Le
     caratteristiche dei due segnali sono molto diverse, mentre le prime danno luogo a ricezioni più
     nitide, meno sensibili ai temporali, ma su brevi distanze, le seconde raggiungono distanze
     molto elevate, ma facilmente soggette ad interferenze.
Onde sonore di uguale frequenza e diversa
intensità




                  Onde sonore di uguale
                  intensità e diversa
                  frequenza
                                  Parti e loro funzione
Microfono                          trasforma le onde sonore in corrente elettrica variabile (onda
                                   modulante)

Circuito oscillante                Produce un’onda sinusoidale , usata come vettore per la
                                   trasmissione (onda portante)
Amplificatore a bassa frequenza    Amplifica l’ampiezza delle onde a bassa frequenza
Amplificatore ad alta frequenza    Amplifica l’ampiezza delle onde ad alta frequenza
Modulatore                         Sovrappone l’onda modulante a quella portante, modificandole
                                   l’ampiezza e la frequenza (onda modulata)
Amplificatore onda modulata        Amplifica l’onda modulata
Antenna trasmittente               Trasmette nello spazio le radioonde
Antenna ricevente                  Raccoglie dallo spazio le radioonde
Sintonizzatore                     Seleziona fra tutte le radioonde che arrivano, quelle della
                                   frequenza desiderata
Demodulatore o rivelatore          Separa l’onda modulante da quella portante per consentirne
                                   l’ascolto
altoparlante                       Trasforma i segnali elettrici variabili in vibrazioni di un
                                   diaframma metallico, che riproduce esattamente la voce di chi
                                   parla
                                          R.A.R.E.C.O.
                  Relazioni fra le parti e fasi sequenziali di funzionamento
         Fasi di funzionamento   A) Trasmissione radioonde   B) Ricezione radioonde
Parti                            1 2 3 4 5 6 7 8             9 10 11 12 13 14         15
Voce

microfono

Circuito oscillante

Amplificatore bassa
frequenza
Amplificatore alta frequenza

Modulatore

Amplificatore onda modulata

Antenna trasmittente

Antenna ricevente

Sintonizzatore

Demodulatore

Altoparlante

spazio
     Comunicazione scritta delle sequenze di funzionamento della radio

A) Produzione delle onde elettromagnetiche e loro diffusione nello spazio
1. La voce di chi parla produce onde sonore, che fanno vibrare una sottile
      membrana, posta sopra una capsula contenente granuli di carbone. La
      membrana, comprimendo in modo maggiore o minore i granuli, causa
      variazioni nella loro resistenza elettrica, perciò la corrente elettrica continua
      che passa assume un andamento variabile (onda modulante).
2. I segnali elettrici che escono dal microfono sono molto deboli, vengono
      perciò amplificati da un amplificatore a bassa frequenza.
3. Il circuito oscillante produce oscillazioni elettriche ad alta frequenza,
      amplificate da un amplificatore ad alta frequenza (onda portante).
4. - 5. dagli amplificatori le onde, modulante e portante, giungono al modulatore,
      che le sovrappone, dando al segnale che esce la possibilità di raggiungere
      grandi distanze (onda modulata).
6. L’onda modulata viene amplificata da un amplificatore dell’onda modulata.
7. – 8. Dall’ amplificatore dell’onda modulata il segnale passa all’antenna che lo
      irradia nello spazio sotto forma di onda elettromagnetica.
B) captazione delle onde elettromagnetiche e loro riconversione in
    segnali acustici.
9.- 10. le radioonde vengono captate dallo spazio dall’antenna
    ricevente e inviate al sintonizzatore.
11. Il sintonizzatore consente di selezionare fra tutte le onde che
    arrivano, quelle della frequenza desiderata e poi le invia
    all’amplificatore ad alta frequenza per potenziarle.
12.- 13. Dall’amplificatore ad alta frequenza le onde passano al
    demodulatore che separa l’onda portante da quella modulante.
    Quest’ultima è però troppo debole, allora viene mandata
    all’amplificatore a bassa frequenza che la rinforza.
14. -15. Dall’amplificatore a bassa frequenza il segnale arriva infine
    all’altoparlante, formata da una bobina e da una sottile membrana
    metallica, che vibra per effetto della corrente variabile che passa
    nell’avvolgimento della bobina, con una frequenza corrispondente a
    quella del diaframma del microfono, emettendo così onde sonore
    riproducenti esattamente la voce di che sta parlando al microfono.

				
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posted:11/2/2011
language:Italian
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