3.6.1(150A) Спектр. анализ электр. сигналов (1188638)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

150А. СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ СИГНАЛОВПринадлежности: персональный компьютер; USB-осциллограф АКИП4107; функциональный генератор WaveStation 2012; соединительные кабели.В работе изучаются спектры периодических электрических сигналовразличной формы (последовательности прямоугольных импульсов и цугов,а также амплитудно- и фазо-модулированных гармонических колебаний).Спектры этих сигналов наблюдаются с помощью спектроанализатора, входящего в состав USB-осциллографа и сравниваются с рассчитанными теоретически.Экспериментальная установка.Схема установки приведена на рис. 1.КомпьютерUSBФункциональныйгенераторWaveStation 2012USB-осциллографАКИП-4107ВАCH1 CH2Рис. 1Функциональный генератор WaveStation 2012 позволяет сформировать дваразличных электрических сигнала, которые выводятся на два независимыхканала – CH1 и CH2. Сигнал с канала CH1 подается на вход А, асигнал с канала CH2 – на вход В USB-осциллографа.

Затем эти сигналы подаются на вход компьютера через USB-соединение. При работе USBосциллографа в режиме осциллографа, на экране компьютера можнонаблюдать каждый из сигналов в отдельности, а также их произведение.В режиме спектроанализатора можно наблюдать спектры этих сигналов.При включении функционального генератора, на его экране отображается информация о параметрах электрического сигнала. На рис. 2 показаны области на экране генератора, в которых отображены следующиеданные:1AГБДВРис.

2А – форма или тип сигнала и номер выходного канала;Б – форма и параметры выходного сигнала;В – область установки параметров выходного сигнала;Г – форма или тип сигнала;Д – экранное меню для установки параметров сигнала.Передняя панель функционального генератора показана на рис. 3.Рис. 31 – кнопка включения; 2 – USB-разъем; 3 – экран; 4 – кнопки экранногоменю; 5 – кнопки выбора типа сигналов; 6 – цифровая панель; 7 – функциональные кнопки; 8 – разъемы с кнопками включения (выключения) вы-2ходных сигналов 1-го и 2-го каналов; 9 – кнопки перемещения; 10 – подстроечный регулятор.Общие принципы работы с генератором.После включения кнопкой 1 питания генератора, одной из кнопок 5выбирается один из типов сигналов.

При этом кнопки 4 экранного менюиспользуются для выбора и изменения параметров сигнала. Большая частькнопок экранного меню регулирует два связанных между собой параметра(например: частота – период), которые отображаются в правой части экрана напротив соответствующей кнопки. При однократном нажатии такойкнопки активируется верхний параметр, при повторном нажатии – нижний. Активированный параметр отображается на подсвеченном фоне.

Изменить один из параметров сигнала можно выделив его одной из кнопок 4,после чего один из числовых разрядов этого параметра на экране становится выделенным. Кнопки перемещения 9 ,  перемещают выде-ленный числовой разряд параметра, который можно изменить с помощьюцифровой панели 6 или подстроечного регулятора 10. После установкичислового значения параметра, надо нажать соответствующую кнопку 4для установки единицы измерения данного параметра.Задание.I Подготовка приборов к работе.1. Проверьте соединение блоков экспериментальной установки, согласнорис. 1 (канал CH1 соединен с разъемом А, а канал CH2 – с разъемом В).

Включите компьютер и функциональный генератор.2. Запустите программу PicoScope 6 на рабочем столе компьютера. После запуска программы, в центре экрана компьютера появляется область, в которой можно наблюдать электрические сигналы, поступающие на USB-осциллограф, а также кнопки управления. ПрограммаPicoScope 6 может работать в режиме осциллографа и спектроанали-3затора.

При запуске программы она переходит в режим осциллографа(нажата кнопка– режим Осциллограф).3. Над разъемами генератора CH1 и CH2 нажмите обе кнопкиOutput.4. Установите автоматический запуск развертки по сигналу с канала А.Для этого внизу окна программы в меню Триггер выберите Авто,затем в соседнем окошке выберите А. Нажмите кнопку– Авто-матическая настройка и получите на экране устойчивое изображениесигнала, перемещая мышкой желтый квадратик маркера запуска (онопределяет уровень запуска и расположение сигнала по горизонтальной оси). Масштабы по вертикальной и горизонтальной осям можноменять, выбирая соответствующие значения в двух окошках в верхнейчасти экрана.

Одно из них устанавливает диапазон входного сигнала(для канала А – справа от кнопки, значение по умолчанию Ав-то), другое – время, соответствующее одному делению горизонтальной оси. Отдельные области экрана можно увеличивать (уменьшать) спомощью кнопоки.II Исследование спектра периодической последовательностипрямоугольных импульсов.5. На генераторе кнопкой CH1/2 выберите вкладку для канала CH1 инажмите кнопку Pulse (импульсный сигнал). Кнопками 4 экранногоменю (рис.

3) установите: а) Ampl : 1 Vpp (разность максимального иминимального значений сигнала 1 В); б) Offset : 0.5 Vdc (смещениесигнала на 0,5 В); в) Freq : 1 kHz (частота повторения импульсов fповт = 1кГц); г) PulWidth : 100 s (длительность импульса  = 100 мкс).6.

В окне программы нажмите кнопкуку– режим Спектр, затем кноп-– Параметры спектра, и в появившемся окне установите пара4метры: а) Масштаб: линейный; б) Элементы разрешения спектра:2048. В верхней части экрана установите удобный масштаб (≈  2 В) повертикальной оси (справа от кнопки), а по горизонтальной оси –“48,83 кГц”.

Отдельные области спектра на экране можно увеличивать(уменьшать) с помощью кнопоки.7. Проанализируйте, как меняется спектр (∆ и  на рис. 6.3 Ввеления):а) при увеличении  вдвое при неизменной частоте fповт = 1 кГц; б) приувеличении fповт вдвое при неизменном  = 100 мкс. Опишите результаты или зарисуйте в тетрадь качественную картину.Внимание ! При изменении на генераторе fповт, автоматически изменяется , поэтому после изменения fповт, надо установить прежнее значение .8. Проведите измерения зависимости ширины спектра ∆ от длительностиимпульса  при увеличении  от 40 до 200 мкс (6 – 8 значений при fповт =1 кГц).9.

Для fповт = 1 кГц установите  = 50 мкс. В окне программы нажмитекнопку– Выбор. Если левой кнопкой мышки щелкнуть на вер-шине выбранной гармоники, то в отдельном окошке появляются значения ее амплитуды и частоты. Измерьте частоты и амплитуды спектральных составляющих сигнала и запишите результаты в таблицу:№ гармоники, частота, амплитуда.Проведите аналогичные измерения для импульса с  = 100 мкс.

По полученным данным постройте картины спектров.10. Постройте график ∆(1/) и по его наклону убедитесь в справедливостисоотношения неопределенностей.5III Исследование спектра периодической последовательностицугов гармонических колебаний.11. В окне программы нажмите– режим Осциллограф. На генерато-ре кнопкой CH1/2 выберите вкладку для канала CH2 и нажмитекнопку Sine (синусоидальный сигнал). Кнопками 4 экранного меню(рис. 3) установите: а) Ampl : 2 Vpp (двойная амплитуда сигнала 2 В);б) Offset : 0 Vdc (смещение сигнала отсутствует); в) Freq : 25 kHz (частота несущей 0 = 25 кГц).12.

В окне программы включите канал В, щелкнув в верхней части экрана справа от кнопките кнопкуи заменив значение Выкл на Авто. Нажми-– Автоматическая настройка.13. На генераторе кнопкой CH1/2 выберите вкладку для канала CH1 инажмите кнопку Pulse (импульсный сигнал). Кнопками 4 экранногоменю (рис. 3) установите: а) Ampl : 1 Vpp (разность максимального иминимального значений сигнала 1 В); б) Offset : 0.5 Vdc (смещениесигнала на 0,5 В); в) Freq : 1 kHz (частота повторения импульсов fповт =1 кГц); г) PulWidth : 100 s (длительность импульса  = 100 мкс).14.

В окне программы выберите в меню: Сервис  Математические каналы, выделите пункт, соответствующий произведению АВ инажмите Ок. Выберите в меню: Виды  Каналы, выделите пункт,соответствующий произведению АВ, а с пунктов А и В выделение снимите. На экране должна быть видна периодическая последовательность цугов.15. В окне программы нажмите– режим Спектр и включите каналВ, щелкнув в верхней части экрана справа от кнопкии заменивзначение Выкл на Авто. Выберите в меню: Сервис  Математи6ческие каналы, выделите пункт, соответствующий произведениюАВ и нажмите Ок. Выберите в меню: Виды  Каналы, выделите пункт, соответствующий произведению АВ, а с пунктов А иВ выделение снимите. В верхней части экрана установите масштаб повертикальной оси Авто (справа от кнопкиоси 48,83 кГц. С помощью кнопки), а по горизонтальнойувеличьте по вертикали изоб-ражение спектра.

Характеристики

Тип файла PDF

PDF-формат наиболее широко используется для просмотра любого типа файлов на любом устройстве. В него можно сохранить документ, таблицы, презентацию, текст, чертежи, вычисления, графики и всё остальное, что можно показать на экране любого устройства. Именно его лучше всего использовать для печати.

Например, если Вам нужно распечатать чертёж из автокада, Вы сохраните чертёж на флешку, но будет ли автокад в пункте печати? А если будет, то нужная версия с нужными библиотеками? Именно для этого и нужен формат PDF - в нём точно будет показано верно вне зависимости от того, в какой программе создали PDF-файл и есть ли нужная программа для его просмотра.

Список файлов лабораторной работы