Λύσεις ερωτήσεων ασκήσεων 9-12 (σελ. 60, 64, 68, 73) – ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Εργαστήριο Γ΄ ΕΠΑΛ

ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Εργαστήριο Γ΄ ΕΠΑΛ ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Εργαστήριο Γ΄ ΕΠΑΛ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις ερωτήσεων ασκήσεων 9-12 (σελ. 60, 64, 68, 73) – ΠΑΡΑΓΩΓΗ ΚΑΙ ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΙΑ ΣΗΜΑΤΟΣ Εργαστήριο Γ΄ ΕΠΑΛ

Λύσεις ερωτήσεων ασκήσεων 9-12

Πλήρεις λύσεις και των δεκατεσσάρων ερωτήσεων των ασκήσεων 9 έως 12 — τα σφάλματα συγκόλλησης στα ομοαξονικά καλώδια και η επιλογή τύπου καλωδίου, η πολικότητα και το κέρδος του ενισχυτή μαζί με τη μέθοδο του ποτενσιομέτρου για την αντίσταση εισόδου, οι απώλειες εγγραφής και αναπαραγωγής του κασετοφώνου με τη σημασία της σταθερής ταχύτητας, καθώς και η συντήρηση και η ρύθμιση του αναλογικού μαγνητοφώνου.

Άσκηση 9η · Ερώτηση 1 — Βραχυκύκλωμα κεντρικού αγωγού με τη θωράκιση

Ερώτηση: Ερωτήσεις 1. Κατά τη διάρκεια συγκόλλησης του ομοαξονικού καλωδίου στο συνδετήρα RCA βραχυκυκλώνεται ο κεντρικός αγωγός με την πολύκλωνη θωράκιση. Να εξηγήσετε ποιο πρόβλημα θα υπάρξει στη διέλευση της ηχητικής πληροφορίας και να δικαιολογήσετε την απάντηση.

Απάντηση:

Το πρόβλημα: πλήρης διακοπή της ηχητικής πληροφορίας.

Η δικαιολόγηση (σελ. 57): το ακουστικό σήμα λοιπόν αναπτύσσεται στον εσωτερικό εύκαμπτο αγωγό με αναφορά τον αγωγό της θωράκισης και επομένως το ζεύγος του καλωδίου είναι ασύμμετρο. Η θωράκιση γειώνεται — παίζει το ρόλο του δεύτερου αγωγού και… γειώνεται.
```
 ΚΑΝΟΝΙΚΑ:                        ΜΕ ΒΡΑΧΥΚΥΚΛΩΜΑ:
  ●───── κεντρικός (σήμα) ──►       ●──┐
  ╚═════ θωράκιση (γείωση) ══►      ╚══┴═► σήμα και γείωση ΕΝΩΜΕΝΑ
   V σήματος = V κεντρικού − 0        V σήματος = 0  ⇒  σιγή
```
Γιατί μηδενίζεται το σήμα: αφού το σήμα ορίζεται ως η διαφορά δυναμικού μεταξύ κεντρικού αγωγού και θωράκισης, το βραχυκύκλωμα των δύο εξισώνει τα δυναμικά τους, οπότε η διαφορά γίνεται μηδέν — δηλαδή δεν φθάνει κανένα σήμα στην επόμενη συσκευή.

Και μια δεύτερη συνέπεια — η φόρτιση της πηγής: η έξοδος της συσκευής-πηγής βρίσκεται πλέον βραχυκυκλωμένη προς γη. Σε γραμμές στάθμης γραμμής (line) αυτό συνήθως είναι ανεκτό, μπορεί όμως να υπερφορτώσει τη βαθμίδα εξόδου. Πώς εντοπίζεται (σελ. 59): η ίδια η πορεία εργασίας το προβλέπει — να ελέγξετε την ύπαρξη βραχυκυκλώματος ή μη του ενός συνδετήρα RCA ωμομετρώντας μεταξύ κεντρικού και εξωτερικού στελέχους του τον ένα από τους δύο συνδετήρες RCA· σε σωστό καλώδιο το ωμόμετρο δείχνει άπειρη αντίσταση, σε βραχυκυκλωμένο δείχνει μηδέν. Οι υπόλοιποι έλεγχοι (σελ. 59): να ελέγξετε την ωμική συνέχεια των κεντρικών στελεχών των RCA συνδετήρων και να ελέγξετε την ωμική συνέχεια των εξωτερικών στελεχών των RCA συνδετήρων — και οι δύο πρέπει να δείχνουν συνέχεια (σχεδόν μηδενική αντίσταση).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Το πρόβλημα που θα υπάρξει είναι πλήρης διακοπή της ηχητικής πληροφορίας, δηλαδή δεν θα ακούγεται τίποτα. Η δικαιολόγηση στηρίζεται στη δομή του ομοαξονικού καλωδίου: το ακουστικό σήμα αναπτύσσεται στον εσωτερικό εύκαμπτο αγωγό με αναφορά τον αγωγό της θωράκισης, ο οποίος παίζει τον ρόλο του δεύτερου αγωγού και γειώνεται, οπότε το ζεύγος είναι ασύμμετρο. Επειδή λοιπόν το σήμα ορίζεται ως η διαφορά δυναμικού ανάμεσα στον κεντρικό αγωγό και στη θωράκιση, το βραχυκύκλωμα των δύο εξισώνει τα δυναμικά τους και η διαφορά γίνεται μηδέν, οπότε κανένα σήμα δεν φτάνει στην επόμενη συσκευή. Δεύτερη συνέπεια είναι ότι η έξοδος της συσκευής πηγής βρίσκεται πλέον βραχυκυκλωμένη προς τη γη, κάτι που σε γραμμές στάθμης γραμμής είναι συνήθως ανεκτό, μπορεί όμως να υπερφορτώσει τη βαθμίδα εξόδου. Το σφάλμα εντοπίζεται με το ωμόμετρο, όπως προβλέπει και η πορεία εργασίας: μετρώντας ανάμεσα στο κεντρικό και στο εξωτερικό στέλεχος του συνδετήρα, ένα σωστό καλώδιο δείχνει άπειρη αντίσταση, ενώ ένα βραχυκυκλωμένο δείχνει μηδέν.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 9η · Ερώτηση 2 — Αποκόλληση του κεντρικού αγωγού στο RCA (L)

Ερώτηση: 2. Στη συγκόλληση διπλού ομοαξονικού καλωδίου σε συνδετήρες RCA (L) & RCA (R) ο κεντρικός αγωγός του καλωδίου σε σύνδεση RCA (L) αποκολλάται. Τα προβλήματα που θα δημιουργηθούν είναι: Παραμόρφωση του στερεοφωνικού ήχου στο L κανάλι Παραμόρφωση του στερεοφωνικού ήχου στο R κανάλι Διακοπή του στερεοφωνικού ήχου στο L κανάλι Ο ήχος ακούγεται μονοφωνικά Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: διακοπή του στερεοφωνικού ήχου στο L κανάλι.

Η δικαιολόγηση (σελ. 57): το ακουστικό σήμα… αναπτύσσεται στον εσωτερικό εύκαμπτο αγωγό με αναφορά τον αγωγό της θωράκισης. Αν ο κεντρικός αγωγός αποκολληθεί, η διαδρομή του σήματος διακόπτεται εντελώς — δεν πρόκειται για εξασθένηση ή παραμόρφωση, αλλά για απώλεια του καναλιού.
```
   ΚΑΝΑΛΙ L:  ●╌╌╌ (κομμένος κεντρικός)   →  ΣΙΓΗ
              ╚════ θωράκιση ═════════►
   ΚΑΝΑΛΙ R:  ●───── κεντρικός ────────►   →  κανονικός ήχος
              ╚════ θωράκιση ═════════►
```
Γιατί απορρίπτονται οι άλλες επιλογές: Παραμόρφωση στο L: παραμόρφωση σημαίνει αλλοιωμένο αλλά υπαρκτό σήμα — εδώ δεν υπάρχει καθόλου σήμα. Παραμόρφωση στο R: το δεξί κανάλι είναι ανεξάρτητο — το δικό του ομοαξονικό είναι ανέπαφο, οπότε παραμένει απόλυτα φυσιολογικό. Ο ήχος ακούγεται μονοφωνικά: μονοφωνική ακρόαση σημαίνει το ίδιο σήμα και στα δύο κανάλια· εδώ το ένα κανάλι είναι σιωπηλό, άρα ο ήχος ακούγεται μόνο από το ένα ηχείο — αυτό δεν είναι μονοφωνία αλλά απώλεια καναλιού.

Το ίδιο φαινόμενο σε άλλη μορφή (άσκηση 8, σελ. 55): αν δεν τοποθετηθεί το καλώδιο REC (IN) L, εγγράφεται μόνο το δεξί κανάλι και το αριστερό ίχνος μένει κενό. Πώς προλαμβάνεται (σελ. 59): με τους ελέγχους της πορείας εργασίας — να ελέγξετε την ωμική συνέχεια των κεντρικών στελεχών των RCA συνδετήρων· η έλλειψη συνέχειας στο κεντρικό στέλεχος αποκαλύπτει ακριβώς αυτό το σφάλμα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η διακοπή του στερεοφωνικού ήχου στο αριστερό κανάλι. Το ακουστικό σήμα αναπτύσσεται στον εσωτερικό αγωγό του ομοαξονικού καλωδίου με αναφορά τον αγωγό της θωράκισης, οπότε, αν ο κεντρικός αγωγός αποκολληθεί, η διαδρομή του σήματος διακόπτεται εντελώς και το κανάλι μένει σιωπηλό. Δεν πρόκειται επομένως για παραμόρφωση, η οποία θα σήμαινε αλλοιωμένο αλλά υπαρκτό σήμα. Το δεξί κανάλι δεν επηρεάζεται καθόλου, γιατί έχει δικό του, ανέπαφο ομοαξονικό καλώδιο. Ούτε ο ήχος ακούγεται μονοφωνικά, γιατί μονοφωνική ακρόαση σημαίνει ότι το ίδιο σήμα ακούγεται και από τα δύο κανάλια, ενώ εδώ το ένα κανάλι είναι εντελώς σιωπηλό και ο ήχος ακούγεται μόνο από το ένα ηχείο, δηλαδή έχουμε απώλεια καναλιού. Το σφάλμα προλαμβάνεται με τον έλεγχο της ωμικής συνέχειας των κεντρικών στελεχών των συνδετήρων, όπως προβλέπει η πορεία εργασίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 9η · Ερώτηση 3 — Καλώδιο για στερεοφωνικό ήχο από βίντεο με SCART

Ερώτηση: 3. Διαθέτετε ένα οικιακό βίντεο με δυνατότητα στερεοφωνικού ήχου και με υποδοχή εξόδου SCART. Ποιο τύπο σύνδεσης καλωδίου της παραγράφου 9.4 θα κατασκευάσετε για να οδηγήσετε το στερεοφωνικό ήχο του βίντεο σε στερεοφωνικό συγκρότημα HI Fl;

Απάντηση:

Η απάντηση: τον τύπο του σχήματος 9.4.4 — σύνδεση τριπλών ομοαξονικών αγωγών RCA με SCART (σελ. 59).

Γιατί: η μία άκρη πρέπει να ταιριάζει στην υποδοχή εξόδου SCART του βίντεο και η άλλη στις υποδοχές RCA των εισόδων του στερεοφωνικού συγκροτήματος HI-FI. Μόνο το σχέδιο 9.4.4 συνδυάζει SCART στη μία πλευρά και RCA στην άλλη.
```
   ΒΙΝΤΕΟ                                    HI-FI
  ┌───────┐                                ┌────────┐
  │ SCART ├──┬── RCA (ήχος L) ─────────────► AUX / TAPE IN  L
  │  OUT  │  ├── RCA (ήχος R) ─────────────► AUX / TAPE IN  R
  └───────┘  └── RCA (εικόνα) ──────────────► (προς μόνιτορ/TV)
              σχ. 9.4.4: τριπλό ομοαξονικό RCA ↔ SCART
```
Γιατί απορρίπτονται τα άλλα σχέδια (σελ. 58-59): 9.4.1 — σύνδεση αγωγού RCA - RCA: ένα μόνο κανάλι, χωρίς SCART. 9.4.2 — σύνδεση 2 ξεχωριστών αγωγών RCA - RCA: δύο κανάλια, αλλά RCA και στις δύο άκρες — δεν ταιριάζει στην έξοδο SCART. 9.4.3 — σύνδεση διπλών ομοαξονικών αγωγών RCA - RCA: το ίδιο πρόβλημα — καμία άκρη δεν είναι SCART.

Γιατί τρία και όχι δύο ομοαξονικά: ο συνδετήρας SCART μεταφέρει εικόνα και ήχο μαζί, οπότε το τυποποιημένο καλώδιο του σχήματος 9.4.4 έχει τρεις απολήξεις RCA — δύο για τον στερεοφωνικό ήχο (L, R) και μία για το σήμα εικόνας. Για τη συγκεκριμένη εφαρμογή χρησιμοποιούνται οι δύο του ήχου· η τρίτη μένει ελεύθερη ή οδηγείται σε μόνιτορ. Η προϋπόθεση κατασκευής (σελ. 59): αφού τηρήσετε τους κανόνες της παραγράφου 9.5.1 — δηλαδή προσεκτική αποφλοίωση, σωστή συγκόλληση κεντρικού αγωγού και θωράκισης και έλεγχος συνέχειας και απουσίας βραχυκυκλώματος με το ωμόμετρο.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Θα κατασκευάσουμε τον τύπο σύνδεσης του σχήματος εννέα κόμμα τέσσερα κόμμα τέσσερα, δηλαδή τη σύνδεση τριπλών ομοαξονικών αγωγών με απολήξεις RCA στη μία πλευρά και συνδετήρα SCART στην άλλη. Ο λόγος είναι ότι η μία άκρη πρέπει να ταιριάζει στην υποδοχή εξόδου SCART του βίντεο και η άλλη στις υποδοχές RCA των εισόδων του στερεοφωνικού συγκροτήματος, και μόνο το σχέδιο αυτό συνδυάζει SCART με RCA. Τα υπόλοιπα σχέδια απορρίπτονται: το πρώτο είναι απλό καλώδιο RCA προς RCA ενός καναλιού, το δεύτερο δύο ξεχωριστοί αγωγοί RCA προς RCA και το τρίτο διπλό ομοαξονικό RCA προς RCA, δηλαδή καμία άκρη τους δεν είναι SCART. Το καλώδιο έχει τρεις απολήξεις RCA, επειδή ο συνδετήρας SCART μεταφέρει εικόνα και ήχο μαζί: δύο απολήξεις για τον στερεοφωνικό ήχο, αριστερό και δεξί κανάλι, και μία για το σήμα εικόνας, η οποία για τη συγκεκριμένη εφαρμογή μένει ελεύθερη ή οδηγείται σε μόνιτορ. Η κατασκευή γίνεται με προσεκτική αποφλοίωση, σωστή συγκόλληση κεντρικού αγωγού και θωράκισης και έλεγχο της συνέχειας και της απουσίας βραχυκυκλώματος με το ωμόμετρο.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 10η · Ερώτηση 1 — Πολικότητα σήματος στον συλλέκτη σε σχέση με τον εκπομπό

Ερώτηση: Ερωτήσεις 1. Η πολικότητα του σήματος στο συλλέκτη σε σχέση με αυτή του εκπομπού είναι α) όμοια β) αντίθετη Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β) αντίθετη.

Η αιτιολόγηση: στο κύκλωμα της άσκησης (σχ. 10.4.1, σελ. 62) το σήμα εισέρχεται στη βάση του τρανζίστορ 2Ν 2218 και λαμβάνεται είτε από τον συλλέκτη (σύνδεση κοινού εκπομπού) είτε από τον εκπομπό (σύνδεση κοινού συλλέκτη).
```
           +24 V DC
              │
            [10K]  ← αντίσταση συλλέκτη
              ├───── ΕΞΟΔΟΣ ΣΥΛΛΕΚΤΗ (Vc)   → ΑΝΤΙΣΤΡΟΦΗ φάσης (180°)
   είσοδος ──┤C
   (βάση)   B│
              │E
              ├───── ΕΞΟΔΟΣ ΕΚΠΟΜΠΟΥ (Ve)    → ΙΔΙΑ φάση με την είσοδο
            [1K]   ← αντίσταση εκπομπού
              │
             GND
```
Στον συλλέκτη: όταν η τάση βάσης αυξάνεται, αυξάνεται το ρεύμα συλλέκτη, άρα αυξάνεται η πτώση τάσης στην αντίσταση των 10 ΚΩ, οπότε η τάση του συλλέκτη μειώνεται — δηλαδή το σήμα εξόδου είναι αντίστροφο (180° διαφορά φάσης) ως προς την είσοδο. Στον εκπομπό: η τάση εκπομπού ακολουθεί την τάση βάσης (Ve ≈ Vb − 0,75 V, αφού δυναμικό βάσης - εκπομπού 0,75 Volt, σελ. 61) — δηλαδή το σήμα εξόδου είναι σε φάση με την είσοδο. Άρα: συλλέκτης και εκπομπός έχουν μεταξύ τους αντίθετη πολικότητα.

Πώς επαληθεύεται πειραματικά (σελ. 62-63): με τον παλμογράφο διπλής δέσμης — να συνδέσετε το κανάλι 1 (CH1) του παλμογράφου στην είσοδο του ενισχυτή και το κανάλι 2 (CH2) στο συλλέκτη του τρανζίστορ, και στη συνέχεια να αποσυνδέσετε το καλώδιο του καναλιού 2 (CH2) από το συλλέκτη του τρανζίστορ και συνδέστε το στον εκπομπό. Συγκρίνοντας τις δύο κυματομορφές με την είσοδο φαίνεται καθαρά η αντιστροφή στον συλλέκτη και η ταύτιση φάσης στον εκπομπό. Η αντίστοιχη έννοια από τη θεωρία (Μέρος Α΄, σελ. 56): οι βαθμίδες εξόδου συμμετρικής διάταξης (Push-pull) τροφοδοτούνται με σήματα, που διαφέρουν μεταξύ τους φασικά κατά 180° — η αντιστροφή φάσης είναι θεμελιώδης έννοια των ενισχυτικών βαθμίδων.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι ότι η πολικότητα είναι αντίθετη. Στο κύκλωμα της άσκησης το σήμα εισέρχεται στη βάση του τρανζίστορ και λαμβάνεται είτε από τον συλλέκτη, σε σύνδεση κοινού εκπομπού, είτε από τον εκπομπό, σε σύνδεση κοινού συλλέκτη. Στον συλλέκτη, όταν η τάση της βάσης αυξάνεται, αυξάνεται το ρεύμα συλλέκτη και άρα η πτώση τάσης στην αντίσταση συλλέκτη, οπότε η τάση του συλλέκτη μειώνεται· το σήμα εξόδου είναι επομένως αντεστραμμένο, με διαφορά φάσης εκατόν ογδόντα μοιρών ως προς την είσοδο. Αντίθετα, η τάση του εκπομπού ακολουθεί την τάση της βάσης, αφού διαφέρει από αυτήν κατά το σταθερό δυναμικό βάσης εκπομπού των μηδέν κόμμα εβδομήντα πέντε volt, οπότε το σήμα στον εκπομπό είναι σε φάση με την είσοδο. Άρα συλλέκτης και εκπομπός έχουν μεταξύ τους αντίθετη πολικότητα. Η επαλήθευση γίνεται πειραματικά με τον παλμογράφο διπλής δέσμης, συνδέοντας το πρώτο κανάλι στην είσοδο και το δεύτερο διαδοχικά στον συλλέκτη και στον εκπομπό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 10η · Ερώτηση 2 — Σύγκριση κέρδους κοινού συλλέκτη και κοινού εκπομπού

Ερώτηση: 2. Το κέρδος του ενισχυτή σε σύνδεση κοινού συλλέκτη είναι μεγαλύτερο από το κέρδος του ενισχυτή σε σύνδεση κοινού εκπομπού. α) σωστό β) λάθος Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β) λάθος.

Η αιτιολόγηση: η σύνδεση κοινού συλλέκτη (γνωστή και ως ακόλουθος εκπομπού) έχει κέρδος τάσης ελαφρώς μικρότερο της μονάδας — η τάση του εκπομπού απλώς ακολουθεί την τάση της βάσης. Αντίθετα, η σύνδεση κοινού εκπομπού δίνει μεγάλο κέρδος τάσης.
```
   ΚΟΙΝΟΥ ΕΚΠΟΜΠΟΥ (έξοδος στον συλλέκτη):
      μ = Vc / Vin  ≫ 1        G = 20·log(Vc/Vin)  →  θετικό, μεγάλο

   ΚΟΙΝΟΥ ΣΥΛΛΕΚΤΗ (έξοδος στον εκπομπό):
      μ = Ve / Vin  ≲ 1        G = 20·log(Ve/Vin)  →  περίπου 0 ή αρνητικό
```
Πώς το δείχνει η ίδια η άσκηση (σελ. 63): στο τελευταίο βήμα ζητείται να αυξήσετε την ωμική αντίσταση του ποτενσιόμετρου παρακολουθώντας το εύρος του σήματος στον εκπομπό του τρανζίστορ έως ότου το εύρος του σήματος στον εκπομπό γίνει το μισό του εύρους του σήματος που είχατε στην είσοδο του ενισχυτή (Ve = ½ Vin) — δηλαδή το σήμα στον εκπομπό είναι συγκρίσιμο με το σήμα εισόδου, ποτέ πολλαπλάσιό του.

Οι σχέσεις υπολογισμού (σελ. 61): μ = Vc/Vin και G = 20 log (Vc/Vin) dB — υπολογίζονται και για τις δύο συνδέσεις στην πορεία εργασίας (σελ. 62-63), ώστε να συγκριθούν. Τι προσφέρει τότε η σύνδεση κοινού συλλέκτη: υψηλή αντίσταση εισόδου και χαμηλή αντίσταση εξόδου — χρησιμοποιείται ως βαθμίδα προσαρμογής (buffer), όχι ως βαθμίδα ενίσχυσης τάσης. Σημείωση για τον τύπο του βιβλίου: στην πορεία εργασίας (σελ. 63) ζητείται να υπολογίσετε το συντελεστή ενίσχυσης μ = Vc/Vin για σύνδεση κοινού συλλέκτη — προφανές τυπογραφικό: για την κοινού συλλέκτη το μετρούμενο μέγεθος είναι το Ve, όπως ρητά αναφέρεται λίγο πριν (να καταγράψετε το εύρος των τάσεων στον εκπομπό (Ve) και στην είσοδο (Vin) του ενισχυτή).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πρόταση είναι λάθος. Η σύνδεση κοινού συλλέκτη, γνωστή και ως ακόλουθος εκπομπού, έχει κέρδος τάσης ελαφρώς μικρότερο της μονάδας, γιατί η τάση του εκπομπού απλώς ακολουθεί την τάση της βάσης. Αντίθετα, η σύνδεση κοινού εκπομπού, όπου η έξοδος λαμβάνεται από τον συλλέκτη, δίνει μεγάλο κέρδος τάσης. Αυτό φαίνεται και από την ίδια την πορεία εργασίας της άσκησης, όπου στο τελευταίο βήμα αυξάνεται η αντίσταση του ποτενσιομέτρου έως ότου το εύρος του σήματος στον εκπομπό γίνει το μισό του εύρους του σήματος εισόδου, δηλαδή το σήμα στον εκπομπό είναι συγκρίσιμο με το σήμα εισόδου και ποτέ πολλαπλάσιό του. Η σύνδεση κοινού συλλέκτη δεν χρησιμοποιείται για ενίσχυση τάσης αλλά ως βαθμίδα προσαρμογής, γιατί προσφέρει υψηλή αντίσταση εισόδου και χαμηλή αντίσταση εξόδου. Σημειώνεται ότι στην πορεία εργασίας ο τύπος του συντελεστή ενίσχυσης για τη σύνδεση κοινού συλλέκτη τυπώνεται με την τάση συλλέκτη αντί για την τάση εκπομπού, προφανές τυπογραφικό λάθος.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 10η · Ερώτηση 3 — Ο σκοπός της μεταβολής του ποτενσιομέτρου

Ερώτηση: 3. Με μεταβολή της ωμικής αντίστασης του ποτενσιόμετρου επιδιώκουμε την ανάπτυξη του: α) μισού β) διπλάσιου σήματος στον εκπομπό του τρανζίστορ προκειμένου να υπολογίσουμε την ωμική αντίσταση εισόδου του ενισχυτή. Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α) μισού.

Η τεκμηρίωση από την πορεία εργασίας (σελ. 63): αυξήστε την ωμική αντίσταση του ποτενσιόμετρου παρακολουθώντας το εύρος του σήματος στον εκπομπό του τρανζίστορ. Όταν το εύρος του σήματος στον εκπομπό γίνει το μισό του εύρους του σήματος που είχατε στην είσοδο του ενισχυτή (Ve = ½ Vin) τότε να σταματήστε τη ρύθμιση του ποτενσιόμετρου. Να διακόψετε τη λειτουργία του τροφοδοτικού. Να αποσυνδέσετε το ποτενσιόμετρο και να μετρήσετε την ωμική αντίσταση, που συμμετείχε στο κύκλωμα. Rp = ………. ΚΩ. Η τιμή που θα μετρήσετε είναι η αντίσταση εισόδου του ενισχυτή.

Γιατί το μισό: το ποτενσιόμετρο Rp και η αντίσταση εισόδου Rin του ενισχυτή σχηματίζουν διαιρέτη τάσης στη σειρά με τη γεννήτρια:
```
  γεννήτρια ──[ Rp ]──┬── ΕΙΣΟΔΟΣ ΕΝΙΣΧΥΤΗ (Rin)
                      │
                     GND

           Rin
  V in' = ───────── · V γεννήτριας
          Rp + Rin

  Όταν το σήμα πέσει στο ΜΙΣΟ:   Rin / (Rp + Rin) = ½   ⇒   Rp = Rin
```
Δηλαδή τη στιγμή που το σήμα υποδιπλασιάζεται, το ποτενσιόμετρο έχει πάρει τιμή ίση με την αντίσταση εισόδου — γι' αυτό αρκεί να αποσυνδεθεί και να μετρηθεί με το ωμόμετρο.

Γιατί μετράμε στον εκπομπό: επειδή στη σύνδεση κοινού συλλέκτη το σήμα του εκπομπού ακολουθεί πιστά την τάση της βάσης (κέρδος ≈ 1), οπότε το Ve αποτελεί αντιπροσωπευτική ένδειξη της τάσης που όντως φθάνει στην είσοδο του ενισχυτή. Γιατί το «διπλάσιο» είναι αδύνατο: όπως δείχθηκε στην προηγούμενη ερώτηση, η σύνδεση κοινού συλλέκτη έχει κέρδος μικρότερο της μονάδας — το σήμα στον εκπομπό δεν μπορεί να γίνει διπλάσιο του σήματος εισόδου, πολύ περισσότερο με αύξηση αντίστασης σε σειρά, που μόνο να μειώσει το σήμα μπορεί. Η αρχική συνθήκη (σελ. 62): να ρυθμίσετε το ποτενσιόμετρο για αντίσταση 0 Ωμ — δηλαδή ξεκινάμε από μηδενική παρεμβολή, ώστε το σήμα να φθάνει ακέραιο, και το αυξάνουμε σταδιακά.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι η ανάπτυξη του μισού σήματος. Στην πορεία εργασίας ζητείται να αυξηθεί η ωμική αντίσταση του ποτενσιομέτρου, παρακολουθώντας το εύρος του σήματος στον εκπομπό, έως ότου αυτό γίνει το μισό του εύρους του σήματος εισόδου· τότε σταματά η ρύθμιση, το ποτενσιόμετρο αποσυνδέεται και μετριέται η ωμική αντίσταση που συμμετείχε στο κύκλωμα, η οποία και είναι η αντίσταση εισόδου του ενισχυτή. Ο λόγος είναι ότι το ποτενσιόμετρο και η αντίσταση εισόδου του ενισχυτή σχηματίζουν διαιρέτη τάσης σε σειρά με τη γεννήτρια: όταν το σήμα υποδιπλασιάζεται, ο λόγος της αντίστασης εισόδου προς το άθροισμα των δύο αντιστάσεων ισούται με ένα δεύτερο, δηλαδή η αντίσταση του ποτενσιομέτρου έχει γίνει ίση με την αντίσταση εισόδου. Η μέτρηση γίνεται στον εκπομπό, γιατί στη σύνδεση κοινού συλλέκτη το σήμα του εκπομπού ακολουθεί πιστά την τάση της βάσης και άρα αποτελεί αντιπροσωπευτική ένδειξη της τάσης που φτάνει στην είσοδο. Η επιλογή του διπλάσιου σήματος είναι αδύνατη, αφού η σύνδεση κοινού συλλέκτη έχει κέρδος μικρότερο της μονάδας και, επιπλέον, η αύξηση αντίστασης σε σειρά μόνο να μειώσει το σήμα μπορεί.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 11η · Ερώτηση 1 — Η επίπτωση των φθαρμένων κεφαλών στην εγγραφή

Ερώτηση: Ερωτήσεις 1. Τι επίπτωση έχουν οι φθαρμένες κεφαλές στην εγγραφή;

Απάντηση:

Η κύρια επίπτωση: απώλεια των υψηλών συχνοτήτων και υποβάθμιση της ποιότητας της εγγραφής.

Η αιτία (Μέρος Α΄, σελ. 217): η φθορά της κεφαλής προκαλεί διεύρυνση του διάκενου — η επαφή όμως αυτή συνεπάγεται φθορά τόσο για την κεφαλή όσο και για την επίστρωση της ταινίας. Στην περίπτωση, που προκαλεί διεύρυνση του διάκενου, έχουμε απώλειες στις υψηλές συχνότητες.

Γιατί χάνονται οι υψηλές (Μέρος Α΄, σελ. 219): λ = v/f και αν το μήκος κύματος είναι μικρότερο ή ίσο με το μήκος διάκενου, δεν μπορούμε να έχουμε ούτε εγγραφή, ούτε αναπαραγωγή του ηλεκτρικού σήματος:

   d μικρό  →  λ min μικρό  →  f max ΜΕΓΑΛΗ   (καλή απόκριση στα πρίμα)
   d μεγάλο →  λ min μεγάλο →  f max ΜΙΚΡΗ    (χαμένα πρίμα)

Επίπτωση	Αιτία
Απώλεια υψηλών συχνοτήτων — ο ήχος ακούγεται μουντός	διεύρυνση του διάκενου από τη φθορά
Μείωση της στάθμης εγγραφής	ασθενέστερο πεδίο στο φθαρμένο διάκενο
Χειροτέρευση του λόγου S/N	μικρότερο ωφέλιμο σήμα έναντι σταθερού θορύβου
Ανομοιόμορφη εγγραφή στο πλάτος του ίχνους	ανομοιόμορφη φθορά της επιφάνειας
Απώλεια επαφής ταινίας-κεφαλής	αυλακώσεις στην επιφάνεια της κεφαλής

Πώς προλαμβάνεται (άσκηση 12, σελ. 70-71): οι κεφαλές εγγραφής, αναπαραγωγής και διαγραφής πρέπει πάντα να είναι καθαρές· να καθαρίστε την επιφάνεια των κεφαλών (ιδιαίτερα στο διάκενο) με το μαλακό υφασμάτινο εξάρτημα του σετ, εμποτισμένο στο υγρό καθαρισμού· ΠΡΟΣΟΧΗ: μη χρησιμοποιείτε υγρά οξέα, όπως επίσης και εξαρτήματα με αιχμές για το καθαρισμό των κεφαλών — ακριβώς επειδή επιταχύνουν τη φθορά. Και η απομαγνήτιση (σελ. 71): να απομαγνητίσετε τις κεφαλές με τη βοήθεια ταινίας απομαγνήτισης και χρησιμοποιώντας πηνίο απομαγνήτισης — η παραμένουσα μαγνήτιση της κεφαλής εισάγει θόρυβο και μπορεί να αλλοιώσει παλαιότερες εγγραφές (Μέρος Α΄, σελ. 217: να μην έχουμε μαγνήτιση του πυρήνα, η οποία κατά την αναπαραγωγή εισάγει θόρυβο στο σήμα και βλάβες στις εγγραφές).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι φθαρμένες κεφαλές υποβαθμίζουν σοβαρά την εγγραφή, με κυριότερη επίπτωση την απώλεια των υψηλών συχνοτήτων. Η φθορά προκαλεί διεύρυνση του διακένου της κεφαλής, και επειδή το μήκος κύματος της εγγραφής ισούται με τη σχετική ταχύτητα διά τη συχνότητα, όσο μεγαλώνει το διάκενο τόσο μεγαλώνει και το ελάχιστο μήκος κύματος που μπορεί να εγγραφεί, άρα τόσο μειώνεται η μέγιστη συχνότητα. Πρακτικά ο ήχος ακούγεται μουντός, χωρίς πρίμα. Δεύτερη επίπτωση είναι η μείωση της στάθμης εγγραφής, αφού το πεδίο στο φθαρμένο διάκενο είναι ασθενέστερο, με συνέπεια και τη χειροτέρευση του λόγου σήματος προς θόρυβο. Τρίτη επίπτωση είναι η ανομοιόμορφη εγγραφή στο πλάτος του ίχνους, λόγω ανομοιόμορφης φθοράς της επιφάνειας, καθώς και η κακή επαφή της ταινίας με την κεφαλή όταν σχηματίζονται αυλακώσεις. Γι' αυτό η άσκηση του αναλογικού μαγνητοφώνου επιμένει στον τακτικό καθαρισμό των κεφαλών με το κατάλληλο υγρό, χωρίς οξέα και χωρίς αιχμηρά εξαρτήματα, καθώς και στην απομαγνήτισή τους με ταινία και πηνίο απομαγνήτισης, αφού η παραμένουσα μαγνήτιση του πυρήνα εισάγει θόρυβο και προκαλεί βλάβες στις εγγραφές.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 11η · Ερώτηση 2 — Απώλειες κατά την εγγραφή και ο περιορισμός τους

Ερώτηση: 2. Τι απώλειες έχουμε κατά την εγγραφή σήματος και πώς περιορίζονται;

Απάντηση:

Οι απώλειες (Μέρος Α΄, σελ. 79): τόσο κατά την εγγραφή όσο και κατά την αναπαραγωγή υπάρχουν απώλειες, που έχουν επίδραση στην ποιότητα του σήματος. Αυτές είναι:

#	Απώλεια
1	απώλεια λόγω διαγραφής κατά την εγγραφή Υ.Σ.
2	απώλεια από αλληλεπίδραση μαγνητισμένων περιοχών της ταινίας
3	απώλεια από το πάχος της μαγνητικής επίστρωσης της ταινίας
4	απώλειες δινορευμάτων του πυρήνα της κεφαλής
5	απώλειες λόγω κακής επαφής της ταινίας στην κεφαλή
6	απώλειες κλίσης του διάκενου της κεφαλής
7	απώλειες λόγω του μήκους d του διάκενου της κεφαλής

Πώς περιορίζονται: Με κυκλώματα ισοστάθμισης (Μέρος Α΄, σελ. 79): για να περιορισθούν οι απώλειες εγγραφής και αναπαραγωγής αναπτύσσονται κυκλώματα ισοστάθμισης (εγγραφής και αναπαραγωγής). Στα κυκλώματα ισοστάθμισης κατά την εγγραφή η καμπύλη απόκρισης δίνει έμφαση στις υψηλές συχνότητες — στο δομικό διάγραμμα της άσκησης 12 (σχ. 12.4.1, σελ. 70) αυτό είναι η βαθμίδα ΠΡΟ-ΕΜΦΑΣΗ. Με πόλωση A.C. (Μέρος Α΄, σελ. 73-74): προστίθενται στην κεφαλή εγγραφής το παλμόρευμα εγγραφής και ένα εναλλασσόμενο σήμα περίπου 100ΚHz, που δίνει ευρύτερη δυναμική περιοχή, λιγότερο θόρυβο, μικρότερη παραμόρφωση — στο σχ. 12.4.1 φαίνονται ο ΤΑΛΑΝΤΩΤΗΣ ΠΟΛΩΣΗΣ και η ΠΑΓΙΔΑ ΠΟΛΩΣΗΣ. Με σωστή συντήρηση (σελ. 70-72): καθαρισμός των κεφαλών (περιορίζει την κακή επαφή), απομαγνήτιση, και ρύθμιση του αζιμουθίου — όταν το σήμα στο παλμογράφο έχει την υψηλότερη τιμή, να σταματήστε τη ρύθμιση (περιορίζει τις απώλειες κλίσης του διάκενου). Με κατασκευαστικές επιλογές (Μέρος Α΄, σελ. 71-72): το υλικό του σιδηροπυρήνα δεν είναι συμπαγές αλλά συντίθεται από λεπτά ελάσματα μονωμένα μεταξύ τους για ελάττωση των απωλειών από τα δινορρεύματα FOUCAULT· και d < λ min για τον περιορισμό της απώλειας διάκενου. Με σωστή στάθμη εγγραφής (σελ. 67): εγγράψτε το ίδιο μουσικό κομμάτι, ρυθμίζοντας τη στάθμη του σήματος εγγραφής με βάση τη σήμανση του μετρητή στάθμης για σωστή εγγραφή — ούτε στο ελάχιστο (κακός λόγος S/N) ούτε στο μέγιστο (κορεσμός). Με συστήματα περιορισμού θορύβου (σελ. 66): Dolby A, Dolby Β, Dolby C, Dolby HX για τον θόρυβο σφυρίγματος (hiss).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Κατά την εγγραφή εμφανίζονται επτά ειδών απώλειες: η απώλεια λόγω διαγραφής των υψηλών συχνοτήτων κατά την εγγραφή, η απώλεια από την αλληλεπίδραση των μαγνητισμένων περιοχών της ταινίας, η απώλεια από το πάχος της μαγνητικής επίστρωσης, οι απώλειες δινορευμάτων του πυρήνα της κεφαλής, οι απώλειες λόγω κακής επαφής της ταινίας με την κεφαλή, οι απώλειες λόγω κλίσης του διακένου και οι απώλειες λόγω του μήκους του διακένου. Ο περιορισμός τους γίνεται με πολλούς τρόπους. Πρώτον, με κυκλώματα ισοστάθμισης, των οποίων η καμπύλη απόκρισης κατά την εγγραφή δίνει έμφαση στις υψηλές συχνότητες· στο δομικό διάγραμμα της άσκησης αυτό αντιστοιχεί στη βαθμίδα της προ-έμφασης. Δεύτερον, με πόλωση εναλλασσόμενου ρεύματος περίπου εκατό kilohertz, η οποία δίνει ευρύτερη δυναμική περιοχή, λιγότερο θόρυβο και μικρότερη παραμόρφωση, και υλοποιείται με τον ταλαντωτή πόλωσης και την παγίδα πόλωσης. Τρίτον, με σωστή συντήρηση, δηλαδή καθαρισμό των κεφαλών και του συστήματος οδήγησης, απομαγνήτιση και ρύθμιση του αζιμουθίου με τη βοήθεια παλμογράφου. Τέταρτον, με κατασκευαστικές επιλογές, όπως ο πυρήνας από λεπτά μονωμένα ελάσματα για τον περιορισμό των δινορευμάτων και το μικρό διάκενο. Πέμπτον, με σωστή ρύθμιση της στάθμης εγγραφής με βάση τον μετρητή στάθμης, ώστε να αποφεύγεται τόσο ο κορεσμός όσο και ο κακός λόγος σήματος προς θόρυβο. Τέλος, με τα συστήματα περιορισμού θορύβου Dolby.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 11η · Ερώτηση 3 — Απώλειες κατά την αναπαραγωγή και ο περιορισμός τους

Ερώτηση: 3. Τι απώλειες έχουμε κατά την αναπαραγωγή και πώς περιορίζονται;

Απάντηση:

Οι απώλειες είναι σε μεγάλο βαθμό οι ίδιες (Μέρος Α΄, σελ. 79): τόσο κατά την εγγραφή όσο και κατά την αναπαραγωγή υπάρχουν απώλειες, που έχουν επίδραση στην ποιότητα του σήματος — απώλεια από αλληλεπίδραση μαγνητισμένων περιοχών της ταινίας, απώλεια από το πάχος της μαγνητικής επίστρωσης, απώλειες δινορευμάτων του πυρήνα της κεφαλής, απώλειες λόγω κακής επαφής της ταινίας στην κεφαλή, απώλειες κλίσης του διάκενου και απώλειες λόγω του μήκους d του διάκενου.

Η πιο χαρακτηριστική απώλεια της αναπαραγωγής — το διάκενο (Μέρος Α΄, σελ. 72, 77): κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής: αν d = λ ή d = 2λ ή d = 3λ κλπ τότε δεν αναπτύσσεται τάση εξόδου (Ε = 0)· για να έχουμε τάση εξόδου Ε και στα πιο μικρά μήκη κύματος λmin (υψηλότερες συχνότητες fmax) θα πρέπει το διάκενο να είναι μικρότερο από το μήκος κύματος λ.
```
  Ε = Ν · dΦ/dt        f max = U / (2d)
  Μεγάλο d ή κακή επαφή → μικρή Φ → μικρή Ε → χαμένα πρίμα και χαμηλή στάθμη
```
Πώς περιορίζονται: Με ισοστάθμιση αναπαραγωγής (Μέρος Α΄, σελ. 79): τα κυκλώματα ενίσχυσης της τάσης αναπαραγωγής Ε θα έχουν τέτοια καμπύλη απόκρισης, ώστε το τελικό προϊόν να είναι ίδιο με το αρχικό σήμα παραγωγής — στο σχ. 12.4.2 (σελ. 70) η βαθμίδα ΑΠΟ-ΕΜΦΑΣΗ. Με σωστό προενισχυτή (Μέρος Α΄, σελ. 223): το σήμα στην έξοδο της μαγνητικής κεφαλής έχει πολύ χαμηλή στάθμη, οπότε ο προενισχυτής πρέπει να έχει πολύ χαμηλή στάθμη θορύβου, να είναι γραμμικός και να έχει χαμηλή αντίσταση εισόδου. Με ρύθμιση αζιμουθίου (σελ. 71-72): με ένα λεπτό ρυθμιστικό κατσαβίδι να ρυθμίσετε ελαφρώς τη βίδα ελέγχου του αζιμουθίου της κεφαλής αναπαραγωγής παρακολουθώντας το σήμα στον παλμογράφο… Όταν το σήμα στο παλμογράφο έχει την υψηλότερη τιμή, να σταματήστε τη ρύθμιση — αυτό ακριβώς ελαχιστοποιεί τις απώλειες κλίσης του διάκενου. Με καθαρισμό και απομαγνήτιση (σελ. 70-71): περιορίζουν τις απώλειες κακής επαφής και τον θόρυβο από μαγνητισμένο πυρήνα. Με σταθερή ταχύτητα (σελ. 65): ο περιορισμός των wow & flutter — οι κατασκευαστές προσπαθούν να μειώσουν όσο το δυνατό περισσότερο το wow & flutter, το οποίο είναι, συνήθως, μικρότερο της μονάδας, π.χ. 0,08 %. Με συστήματα αποθορυβοποίησης (σελ. 66): Dolby A, Dolby Β, Dolby C, Dolby HX — κατά την αναπαραγωγή γίνεται η αντίστροφη διεργασία της συμπίεσης, που δρα και στον θόρυβο της ταινίας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Οι απώλειες κατά την αναπαραγωγή είναι σε μεγάλο βαθμό οι ίδιες με εκείνες της εγγραφής, δηλαδή η απώλεια από την αλληλεπίδραση των μαγνητισμένων περιοχών, η απώλεια από το πάχος της μαγνητικής επίστρωσης, οι απώλειες δινορευμάτων του πυρήνα, οι απώλειες από κακή επαφή της ταινίας με την κεφαλή και οι απώλειες από την κλίση και το μήκος του διακένου. Η πιο χαρακτηριστική είναι εκείνη του διακένου: κατά την αναπαραγωγή, αν το διάκενο είναι ίσο με το μήκος κύματος ή με ακέραιο πολλαπλάσιό του, δεν αναπτύσσεται καθόλου τάση εξόδου, ενώ για να αναπαράγονται και οι υψηλότερες συχνότητες το διάκενο πρέπει να είναι μικρότερο από το ελάχιστο μήκος κύματος. Ο περιορισμός τους γίνεται πρώτον με τα κυκλώματα ισοστάθμισης της αναπαραγωγής, δηλαδή τη βαθμίδα απο-έμφασης, ώστε το τελικό προϊόν να είναι ίδιο με το αρχικό σήμα. Δεύτερον, με προενισχυτή πολύ χαμηλού θορύβου, γραμμικό και με χαμηλή αντίσταση εισόδου, αφού το σήμα εξόδου της κεφαλής έχει πολύ χαμηλή στάθμη. Τρίτον, με τη ρύθμιση του αζιμουθίου της κεφαλής αναπαραγωγής, παρακολουθώντας το σήμα στον παλμογράφο μέχρι να πάρει την υψηλότερη τιμή. Τέταρτον, με καθαρισμό και απομαγνήτιση των κεφαλών. Πέμπτον, με τη διατήρηση σταθερής ταχύτητας ταινίας, δηλαδή τον περιορισμό των wow και flutter. Τέλος, με τα συστήματα αποθορυβοποίησης Dolby, τα οποία κατά την αναπαραγωγή εκτελούν την αντίστροφη διεργασία και μειώνουν και τον θόρυβο της ταινίας.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 11η · Ερώτηση 4 — Γιατί πρέπει η ταχύτητα της ταινίας να είναι σταθερή

Ερώτηση: 4. Για πιο λόγο θέλουμε η ταχύτητα κίνησης της ταινίας να είναι σταθερή;

Απάντηση:

Ο λόγος: η συχνότητα του αναπαραγόμενου σήματος εξαρτάται άμεσα από την ταχύτητα της ταινίας, οπότε κάθε μεταβολή της ταχύτητας αλλοιώνει το ύψος (τόνο) του ήχου και παραμορφώνει την πληροφορία.
```
   λ = v / f   ⇒   f = v / λ

   Το λ είναι ΑΠΟΤΥΠΩΜΕΝΟ στην ταινία και δεν αλλάζει.
   Αν στην αναπαραγωγή v ≠ v εγγραφής  ⇒  f ≠ f αρχική  ⇒  αλλοιωμένο ύψος
```
Η ρητή διατύπωση της θεωρίας (Μέρος Α΄, σελ. 82): μία από τις πλέον βασικές απαιτήσεις του μηχανισμού κίνησης της ταινίας είναι η σταθερή της ταχύτητα. Ακόμη και μία μικρή μεταβολή στη ταχύτητα κίνησης της ταινίας είναι δυνατόν να οδηγήσει σε μία μεγάλη παραμόρφωση του σήματος. Αυτές οι μεταβολές της ταχύτητας της ταινίας καλούνται WOW & FLUTTER.

Πώς ονομάζονται οι μεταβολές (σελ. 65): Wow είναι η αργή περιοδική μεταβολή της ταχύτητας της ταινίας, ενώ flutter η γρήγορη περιοδική μεταβολή. Οι κατασκευαστές προσπαθούν να μειώσουν όσο το δυνατό περισσότερο το wow & flutter, το οποίο είναι, συνήθως, μικρότερο της μονάδας, π.χ. 0,08 %. Πώς ακούγονται: το wow ως αργό «κυμάτισμα» του τόνου (χαρακτηριστικό σε παρατεταμένες νότες), το flutter ως γρήγορο «τρέμουλο» ή «βράχνιασμα» του ήχου.

Πώς εξασφαλίζεται (Μέρος Α΄, σελ. 82): με τον τροχό αδράνειας σταθεροποιείται η ταχύτητα της ταινίας. Ο τροχός αδράνειας έχει μεγάλη μάζα και παίρνει κίνηση από τον κινητήρα μέσω ενός ιμάντα. Έτσι οι μεταβολές της ταχύτητας του κινητήρα εξουδετερώνονται λόγω αδράνειας του τροχού IDLER· και ο τροχός έλξης (CAPSTAN) μαζί με τον τροχό πίεσης (PRESSURE ROLLER) εξασφαλίζουν τη σταθερή έλξη της ταινίας. Και η συντήρηση που το υποστηρίζει (σελ. 70-71): να καθαρίσετε την επιφάνεια του capstan, των οδηγών κυλίνδρων και του κυλίνδρου πίεσης, με το μαλακό υφασμάτινο εξάρτημα του σετ εμποτισμένο στο υγρό καθαρισμού — βρωμιά στα σημεία αυτά προκαλεί ολίσθηση και άρα αστάθεια ταχύτητας.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Θέλουμε η ταχύτητα κίνησης της ταινίας να είναι σταθερή, γιατί η συχνότητα του αναπαραγόμενου σήματος εξαρτάται άμεσα από αυτήν. Το μήκος κύματος της εγγραφής είναι αποτυπωμένο μόνιμα στην ταινία και ισούται με την ταχύτητα διά τη συχνότητα· επομένως, αν κατά την αναπαραγωγή η ταχύτητα διαφέρει από εκείνη της εγγραφής, η αναπαραγόμενη συχνότητα αλλάζει και ο ήχος ακούγεται με αλλοιωμένο ύψος. Το βιβλίο τονίζει ότι η σταθερή ταχύτητα είναι μία από τις βασικότερες απαιτήσεις του μηχανισμού κίνησης και ότι ακόμη και μικρή μεταβολή μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλη παραμόρφωση του σήματος. Οι μεταβολές αυτές ονομάζονται wow και flutter, με το wow να είναι η αργή περιοδική μεταβολή, που ακούγεται ως κυμάτισμα του τόνου, και το flutter η γρήγορη, που ακούγεται ως τρέμουλο. Οι κατασκευαστές τα περιορίζουν σε τιμές μικρότερες της μονάδας τοις εκατό. Η σταθερότητα εξασφαλίζεται με τον τροχό αδράνειας, ο οποίος λόγω της μεγάλης μάζας του εξουδετερώνει τις μεταβολές του κινητήρα, και με τον τροχό έλξης μαζί με τον τροχό πίεσης, ενώ υποστηρίζεται και από τον τακτικό καθαρισμό τους, αφού η βρωμιά προκαλεί ολίσθηση και άρα αστάθεια.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 11η · Ερώτηση 5 — Σταθερή αλλά αποκλίνουσα ταχύτητα πάνω από 2%

Ερώτηση: 5. Τι θα συμβεί, αν η ταχύτητα κίνησης της ταινίας είναι σταθερή, αλλά αποκλίνει από την κανονική σε ποσοστό μεγαλύτερο του 2%.

Απάντηση:

Το αποτέλεσμα: σταθερή αλλά αισθητή αλλοίωση του ύψους (τόνου) όλης της εγγραφής — και μεταβολή της διάρκειάς της.

Η ποσοτική εξήγηση:

   f αναπαραγωγής = f αρχική · (v αναπαραγωγής / v εγγραφής)

   Απόκλιση +2%  →  όλες οι συχνότητες ×1,02
                    (π.χ. το λα των 440 Hz γίνεται 448,8 Hz)
   Απόκλιση −2%  →  όλες οι συχνότητες ×0,98
                    (440 Hz → 431,2 Hz)

Γιατί το 2% είναι το κρίσιμο όριο: μια απόκλιση 2% αντιστοιχεί σε περίπου το ⅓ του ημιτονίου — δηλαδή σε σαφώς αντιληπτή διαφορά τόνου για κάθε ακροατή με στοιχειώδη μουσική ακοή, ενώ για ένα μουσικό όργανο σημαίνει ότι η εγγραφή είναι ξεκούρδιστη.

Συνέπεια	Εξήγηση
Μόνιμη αλλοίωση του τόνου	όλος ο ήχος ακούγεται ψηλότερα (γρηγορότερη ταινία) ή χαμηλότερα (βραδύτερη)
Μεταβολή της διάρκειας	ένα κομμάτι 3 λεπτών με απόκλιση +2% παίζεται σε περίπου 2 λεπτά και 56 δευτερόλεπτα
Ασυμβατότητα με άλλες συσκευές	εγγραφή που έγινε με λάθος ταχύτητα θα ακούγεται αλλοιωμένη σε κάθε σωστά ρυθμισμένο μηχάνημα
Πρόβλημα στον συγχρονισμό	σε παραγωγή με εικόνα ή με Time code χάνεται ο συγχρονισμός

Η διάκριση από τα wow & flutter (σελ. 65): εδώ η ταχύτητα είναι σταθερή, άρα δεν υπάρχουν περιοδικές μεταβολές — Wow είναι η αργή περιοδική μεταβολή της ταχύτητας της ταινίας, ενώ flutter η γρήγορη περιοδική μεταβολή. Το σφάλμα είναι συστηματικό (σταθερή απόκλιση), όχι διακύμανση: ο ήχος δεν «κυματίζει» — είναι ολόκληρος μετατοπισμένος. Η διόρθωση: είτε ρύθμιση της ταχύτητας του μηχανισμού (σέρβο του capstan), είτε, αν η εγγραφή έχει ήδη γίνει, χρήση συμπιεστή ή διαστολέα χρόνου — η συμπίεση και η διαστολή του χρόνου μας δίνει τη δυνατότητα να εγγράψουμε ή να παίξουμε την ηχητική πληροφορία γρηγορότερα ή βραδύτερα χωρίς μεταβολή του τονικού ύψους του σήματος (άσκηση 6, σελ. 43).

Σύνοψη: (ενδεικτική) Αν η ταχύτητα είναι σταθερή αλλά αποκλίνει από την κανονική σε ποσοστό μεγαλύτερο του δύο τοις εκατό, θα έχουμε σταθερή και αισθητή αλλοίωση του ύψους ολόκληρης της εγγραφής, καθώς και μεταβολή της διάρκειάς της. Επειδή η αναπαραγόμενη συχνότητα είναι ανάλογη της ταχύτητας, απόκλιση συν δύο τοις εκατό ανεβάζει όλες τις συχνότητες κατά δύο τοις εκατό, οπότε για παράδειγμα το λα των τετρακοσίων σαράντα hertz γίνεται τετρακόσια σαράντα οκτώ κόμμα οκτώ, ενώ απόκλιση πλην δύο τοις εκατό τις κατεβάζει αντίστοιχα. Απόκλιση δύο τοις εκατό αντιστοιχεί περίπου στο ένα τρίτο του ημιτονίου, δηλαδή είναι σαφώς αντιληπτή, και για μουσικό υλικό σημαίνει ότι η εγγραφή ακούγεται ξεκούρδιστη. Παράλληλα μεταβάλλεται και η διάρκεια: ένα τρίλεπτο κομμάτι με απόκλιση συν δύο τοις εκατό παίζεται σε περίπου δύο λεπτά και πενήντα έξι δευτερόλεπτα. Επιπλέον, η εγγραφή θα ακούγεται αλλοιωμένη σε κάθε σωστά ρυθμισμένη συσκευή και θα χάνεται ο συγχρονισμός σε παραγωγές με εικόνα ή κώδικα χρόνου. Το σφάλμα διαφέρει από τα wow και flutter, γιατί εκείνα είναι περιοδικές διακυμάνσεις, ενώ εδώ πρόκειται για συστηματική, σταθερή απόκλιση: ο ήχος δεν κυματίζει αλλά είναι ολόκληρος μετατοπισμένος. Διορθώνεται είτε με ρύθμιση της ταχύτητας του μηχανισμού είτε, για ήδη υπάρχουσα εγγραφή, με συμπιεστή ή διαστολέα χρόνου, ο οποίος αποκαθιστά τη διάρκεια χωρίς μεταβολή του τονικού ύψους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 12η · Ερώτηση 1 — Αν ο κύλινδρος πίεσης πρέπει να λιπαίνεται

Ερώτηση: 1. Μετά τον καθαρισμό του κυλίνδρου πίεσης (Pressure Roller), πρέπει Ερωτήσεις να λιπαίνεται για τη καλύτερη λειτουργία του μαγνητοφώνου. α) σωστό β)λάθος Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: β) λάθος.

Γιατί: ο κύλινδρος πίεσης λειτουργεί ακριβώς με τριβή — πιέζει την ταινία πάνω στον capstan ώστε αυτή να έλκεται με σταθερή ταχύτητα. Οποιοδήποτε λιπαντικό θα μείωνε τον συντελεστή τριβής, θα προκαλούσε ολίσθηση της ταινίας και άρα αστάθεια ταχύτητας — δηλαδή wow & flutter — ενώ θα λέρωνε και τη μαγνητική επίστρωση της ταινίας και τις κεφαλές.

Η τεκμηρίωση από την πορεία εργασίας (σελ. 70-71): η άσκηση προβλέπει μόνο καθαρισμό, ποτέ λίπανση — το σύστημα μετάδοσης είναι το σύστημα, που έρχεται σε επαφή με την ταινία, ενώ το σύστημα οδήγησης συγκροτείται από τα τμήματα εκείνα, που κινούν την ταινία. Να απομακρύνετε τις εμφανείς βρωμιές από το capstan, από τους οδηγούς κυλίνδρους και από τον κύλινδρο πίεσης, με το μαλακό βουρτσάκι του σετ καθαρισμού. Να καθαρίσετε την επιφάνεια του capstan, των οδηγών κυλίνδρων και του κυλίνδρου πίεσης, με το μαλακό υφασμάτινο εξάρτημα του σετ εμποτισμένο στο υγρό καθαρισμού.

Ο ρόλος του κυλίνδρου πίεσης (Μέρος Α΄, σελ. 82): ο τροχός έλξης (CAPSTAN) μαζί με τον τροχό πίεσης (PRESSURE ROLLER) εξασφαλίζουν τη σταθερή έλξη της ταινίας. Ο τροχός έλξης παίρνει κίνηση από τον κινητήρα και με την ενεργοποίηση του PLAY μπαίνει σε επαφή με αυτόν και ο τροχός πίεσης. Μεταξύ τους βρίσκεται η ταινία.
```
        CAPSTAN (κίνηση)
            ▼
   ταινία ══╪══════►
            ▲
     PRESSURE ROLLER (πίεση)

   Χρειάζεται ΤΡΙΒΗ, όχι λίπανση.
   Λιπαντικό → ολίσθηση → wow & flutter → λέρωμα ταινίας και κεφαλών
```
Το γενικό πλαίσιο της συντήρησης (σελ. 69): ο σκοπός της άσκησης είναι να καθαρίζουν και να ρυθμίζουν τις κεφαλές, να ελέγχουν τη καλή λειτουργία του κυλίνδρου πίεσης και των οδηγών κυλίνδρων και να ρυθμίζουν σωστά τη στάθμη εγγραφής — έλεγχος και καθαρισμός, όχι λίπανση. Και η αντίστοιχη προειδοποίηση για τις κεφαλές (σελ. 70): ΠΡΟΣΟΧΗ: μη χρησιμοποιείτε υγρά οξέα, όπως επίσης και εξαρτήματα με αιχμές για το καθαρισμό των κεφαλών.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Η πρόταση είναι λάθος. Ο κύλινδρος πίεσης δεν πρέπει σε καμία περίπτωση να λιπαίνεται, γιατί λειτουργεί ακριβώς με τριβή: πιέζει την ταινία πάνω στον τροχό έλξης, ώστε αυτή να έλκεται με σταθερή ταχύτητα. Οποιοδήποτε λιπαντικό θα μείωνε τον συντελεστή τριβής, θα προκαλούσε ολίσθηση της ταινίας και άρα αστάθεια της ταχύτητας, δηλαδή wow και flutter, ενώ θα λέρωνε και τη μαγνητική επίστρωση της ταινίας καθώς και τις κεφαλές. Άλλωστε η ίδια η πορεία εργασίας της άσκησης προβλέπει μόνο καθαρισμό: απομάκρυνση των εμφανών βρωμιών από τον τροχό έλξης, τους οδηγούς κυλίνδρους και τον κύλινδρο πίεσης με το μαλακό βουρτσάκι και, στη συνέχεια, καθαρισμό της επιφάνειάς τους με το υφασμάτινο εξάρτημα εμποτισμένο στο υγρό καθαρισμού. Ο σκοπός της άσκησης άλλωστε ορίζεται ως ο έλεγχος της καλής λειτουργίας του κυλίνδρου πίεσης και των οδηγών κυλίνδρων, όχι η λίπανσή τους.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 12η · Ερώτηση 2 — Πώς ρυθμίζεται η θέση της κεφαλής εγγραφής-αναπαραγωγής

Ερώτηση: 2. Η ρύθμιση της σωστής θέσης της κεφαλής εγγραφής - αναπαραγωγής γίνεται: α) με τη βοήθεια του οδηγού κυλίνδρου β) με τη βοήθεια του capstan γ) με τη βίδα ελέγχου του αζιμουθίου Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: γ) με τη βίδα ελέγχου του αζιμουθίου.

Η τεκμηρίωση από την πορεία εργασίας (σελ. 71-72): Ρύθμιση του αζιμουθίου της κεφαλής εγγραφής - αναπαραγωγής. Να τοποθετήσετε μια ταινία με γραμμένο ήχο 1ΚΗΖ στο μαγνητόφωνο. Να πραγματοποιήσετε αναπαραγωγή της ταινίας. Να τοποθετήσετε τον παλμογράφο στην έξοδο του ενισχυτή του μαγνητοφώνου. Με ένα λεπτό ρυθμιστικό κατσαβίδι να ρυθμίσετε ελαφρώς τη βίδα ελέγχου του αζιμουθίου της κεφαλής αναπαραγωγής παρακολουθώντας το σήμα στον παλμογράφο και ακούγοντας το σήμα 1 ΚΗΖ από το σύστημα ακουστικής εποπτείας. Όταν το σήμα στο παλμογράφο έχει την υψηλότερη τιμή, να σταματήστε τη ρύθμιση.

Τι είναι το αζιμούθιο (Μέρος Α΄, σελ. 219): αζιμούθιο ίχνος ονομάζεται η γωνία, που σχηματίζει το διάκενο της κεφαλής με το ίχνος.
```
   ΣΩΣΤΟ ΑΖΙΜΟΥΘΙΟ            ΛΑΘΟΣ ΑΖΙΜΟΥΘΙΟ
   ταινία ═══════════         ταινία ═══════════
   διάκενο   │                διάκενο   ╱
   (κάθετο στο ίχνος)         (υπό γωνία)
   → μέγιστη τάση εξόδου      → απώλεια υψηλών συχνοτήτων
```
Γιατί το κριτήριο είναι η μέγιστη τιμή: όταν το διάκενο είναι κάθετο στο ίχνος, όλο το πλάτος του «διαβάζει» την ίδια στιγμή της κυματομορφής και η επαγόμενη τάση είναι μέγιστη· κάθε απόκλιση προκαλεί μερική αλληλοαναίρεση και άρα πτώση της στάθμης, ιδίως στις υψηλές συχνότητες — γι' αυτό και ο έλεγχος γίνεται με σήμα 1 kHz.

Γιατί απορρίπτονται οι άλλες επιλογές (σελ. 70-71, Μέρος Α΄ σελ. 82): Οδηγός κύλινδρος: ανήκει στο σύστημα οδήγησης — τα τμήματα εκείνα, που κινούν την ταινία· καθορίζει τη διαδρομή της ταινίας, όχι τη γωνία της κεφαλής. Capstan: είναι ο τροχός έλξης που παίρνει κίνηση από τον κινητήρα και, μαζί με τον τροχό πίεσης, εξασφαλίζει τη σταθερή έλξη της ταινίας — αφορά την ταχύτητα, όχι τη θέση της κεφαλής. Η άλλη προϋπόθεση σωστής λειτουργίας (σελ. 71): πριν από τη ρύθμιση αζιμουθίου προηγούνται ο καθαρισμός των κεφαλών και του συστήματος μετάδοσης και η απομαγνήτιση — αλλιώς η μέτρηση στον παλμογράφο δεν είναι αξιόπιστη.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι με τη βίδα ελέγχου του αζιμουθίου. Αζιμούθιο ονομάζεται η γωνία που σχηματίζει το διάκενο της κεφαλής με το ίχνος της ταινίας, και η σωστή του ρύθμιση απαιτεί το διάκενο να είναι κάθετο στο ίχνος. Η πορεία εργασίας ορίζει ρητά τη διαδικασία: τοποθετούμε ταινία με γραμμένο ήχο ενός kilohertz, την αναπαράγουμε, συνδέουμε τον παλμογράφο στην έξοδο του ενισχυτή του μαγνητοφώνου και, με λεπτό ρυθμιστικό κατσαβίδι, ρυθμίζουμε ελαφρώς τη βίδα ελέγχου του αζιμουθίου, παρακολουθώντας το σήμα στον παλμογράφο και ακούγοντάς το από το σύστημα ακουστικής εποπτείας· σταματάμε όταν το σήμα πάρει την υψηλότερη τιμή. Το κριτήριο της μέγιστης τιμής ισχύει, γιατί όταν το διάκενο είναι κάθετο στο ίχνος όλο το πλάτος του διαβάζει την ίδια στιγμή της κυματομορφής και η επαγόμενη τάση είναι μέγιστη, ενώ κάθε απόκλιση προκαλεί μερική αλληλοαναίρεση και πτώση της στάθμης, ιδίως στις υψηλές συχνότητες. Οι άλλες επιλογές απορρίπτονται: ο οδηγός κύλινδρος καθορίζει τη διαδρομή της ταινίας και ο τροχός έλξης την ταχύτητά της, κανένας από τους δύο δεν ρυθμίζει τη γωνία της κεφαλής.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Άσκηση 12η · Ερώτηση 3 — Πότε ενεργοποιείται η κεφαλή διαγραφής

Ερώτηση: 3. Η κεφαλή διαγραφής ενεργοποιείται στη διαδικασία: α) εγγραφής μόνο β) αναπαραγωγής μόνο γ) εγγραφής και αναπαραγωγής Να επιλέξετε τη σωστή απάντηση

Απάντηση:

Σωστή απάντηση: α) εγγραφής μόνο.

Η τεκμηρίωση από το δομικό διάγραμμα της άσκησης (σχ. 12.4.1 και 12.4.2, σελ. 70):
```
ΕΓΓΡΑΦΗ (σχ. 12.4.1)
   MIC INPUT → ενισχυτής μικροφώνου ┐
   CH1 INPUT → ρύθμιση ευαισθησίας   ├→ προ-έμφαση → ενισχυτής → ΚΕΦΑΛΗ ΕΓΓΡΑΦΗΣ
                 ΤΑΛΑΝΤΩΤΗΣ ΠΟΛΩΣΗΣ ┘  (παγίδα πόλωσης)
                 ΤΑΛΑΝΤΩΤΗΣ ΔΙΑΓΡΑΦΗΣ ──────────────► ΚΕΦΑΛΗ ΔΙΑΓΡΑΦΗΣ  ✔

ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗ (σχ. 12.4.2)
   ΚΕΦΑΛΗ ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ → ενισχυτής αναπαραγωγής → απο-έμφαση
                        → ενισχυτής εξόδου → CH1 OUTPUT
   (καμία κεφαλή διαγραφής — ούτε ταλαντωτής)   ✘
```
Η θεωρητική τεκμηρίωση (Μέρος Α΄, σελ. 76): ταυτόχρονα η γεννήτρια 100ΚHz οδηγεί την πόλωση AC στην κεφαλή διαγραφής, η οποία διαγράφει την παλαιότερη εγγραφή. Έτσι κατά την εγγραφή, πρώτα πραγματοποιείται η διαγραφή παλαιότερης εγγραφής και ακολούθως εγγράφεται το νέο σήμα. Άρα στη δομή ενός μαγνητοφώνου αναμένουμε, η ταινία να περάσει πρώτα από την κεφαλή διαγραφής και στη συνέχεια από την κεφαλή εγγραφής. Και η ρητή απάντηση για την αναπαραγωγή (Μέρος Α΄, σελ. 79): η γεννήτρια των 100ΚHz, που είδαμε στην παράγραφο 2.1.5 και η οποία χρησίμευε σαν πόλωση AC στην εγγραφή, κατά τη διάρκεια της αναπαραγωγής τίθεται εκτός λειτουργίας.

Γιατί θα ήταν καταστροφικό το αντίθετο: αν η κεφαλή διαγραφής ενεργοποιούνταν και στην αναπαραγωγή, θα έσβηνε την εγγραφή τη στιγμή που την ακούμε — δηλαδή κάθε ακρόαση θα κατέστρεφε το υλικό. Η σειρά των κεφαλών στη διαδρομή της ταινίας: ΔΙΑΓΡΑΦΗΣ → ΕΓΓΡΑΦΗΣ → ΑΝΑΠΑΡΑΓΩΓΗΣ — στα κασετόφωνα τριών κεφαλών αυτό δίνει και το πλεονέκτημα της άμεσης αναπαραγωγής της εγγραφόμενης πληροφορίας, δηλαδή έχουμε ταυτόχρονη εγγραφή και αναπαραγωγή (σελ. 66). Γιατί η κεφαλή διαγραφής είναι μεγαλύτερη (Μέρος Α΄, σελ. 71): οι μαγνητικές κεφαλές διαγραφής είναι μεγαλύτερες από τις κεφαλές εγγραφής και αναπαραγωγής για να δημιουργούν ισχυρό πεδίο, το οποίο πρέπει να οδηγεί την ταινία σε κορεσμό.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σωστή απάντηση είναι στη διαδικασία της εγγραφής μόνο. Αυτό φαίνεται καθαρά από τα δομικά διαγράμματα της άσκησης: στο διάγραμμα της εγγραφής υπάρχει ταλαντωτής διαγραφής που οδηγεί την κεφαλή διαγραφής, ενώ στο διάγραμμα της αναπαραγωγής η αλυσίδα περιλαμβάνει μόνο την κεφαλή αναπαραγωγής, τον ενισχυτή αναπαραγωγής, τη βαθμίδα απο-έμφασης και τον ενισχυτή εξόδου, χωρίς καμία κεφαλή ή ταλαντωτή διαγραφής. Θεωρητικά, κατά την εγγραφή η γεννήτρια των εκατό kilohertz οδηγεί την πόλωση εναλλασσόμενου ρεύματος και στην κεφαλή διαγραφής, η οποία σβήνει την παλαιότερη εγγραφή, ώστε η ταινία να περνά πρώτα από την κεφαλή διαγραφής και στη συνέχεια από την κεφαλή εγγραφής· κατά την αναπαραγωγή, αντίθετα, η γεννήτρια τίθεται εκτός λειτουργίας. Άλλωστε, αν η κεφαλή διαγραφής ενεργοποιούνταν και στην αναπαραγωγή, θα έσβηνε την εγγραφή τη στιγμή που την ακούμε, δηλαδή κάθε ακρόαση θα κατέστρεφε το υλικό. Σημειώνεται ότι η κεφαλή διαγραφής είναι μεγαλύτερη από τις άλλες, ώστε να δημιουργεί ισχυρό πεδίο που οδηγεί την ταινία σε κορεσμό.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Προηγούμενο Στοιχείο

Επιστροφή στην Ενότητα

Επόμενο Στοιχείο