3.6.1(150A) Спектр. анализ электр. сигналов (1188638), страница 2

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

Текст из файла (страница 2)

При нажатии на эту кнопку, а затем на область в пределах спектра, появляется окно Общий вид. Опустите в этом окнепрямоугольную рамку вниз и установите удобную для наблюденияспектра ее высоту и ширину.16. Проанализируйте, как изменяется вид спектра при увеличении длительности  импульса вдвое от 100 до 200 мкс.17.

Установите длительность импульса  = 100 мкс. Кнопкой CH1/2 выберите вкладку для канала CH2. Проследите, как меняется картинаспектра при изменении несущей частоты 0 (0 = 10, 25 и 40 кГц).Опишите результаты или зарисуйте в тетради качественную картину.18. Установите частоту несущей 0 = 30 кГц. Кнопкой CH1/2 выберитевкладку для канала CH1. Установите длительность импульса  = 100мкс. Определите расстояние  между соседними спектральными компонентами для разных частот повторения импульсов fповт. Проведитеизмерения для fповт = 0,5, 1, 2, 4 и 5 кГц.Внимание ! При изменении на генераторе fповт, автоматически изменяется , поэтому после изменения fповт, надо установить прежнее значение .19.

Установите  = 100 мкс и fповт = 1 кГц. В окне программы нажмитекнопку– Выбор. Щелкая левой кнопкой мышки по вершинамгармоник спектра, определите их амплитуды и частоты. Результаты запишите в таблицу: № гармоники, частота, амплитуда. Проведите7аналогичные измерения для импульса с  = 100 мкс и fповт = 2 кГц. Пополученным данным постройте картины спектров.20. Постройте график (fповт). Найдите угловой коэффициент полученнойзависимости и сравните с теоретическим значением.21. Сравните построенные спектры (пп. 9, 20):а) прямоугольных импульсов при одинаковых периодах и разных длительностях импульса ;б) цугов при одинаковых  и разных fповт;в) цугов и прямоугольных импульсов при одинаковых значениях  иfповт.IV Исследование спектра гармонических сигналов,модулированных по амплитуде.22.

В окне программы нажмите– режим Осциллограф. Выберите вменю: Виды  Каналы, выделите пункт, соответствующий произведению АВ и пункт А.23. На генераторе кнопкой CH1/2 выберите вкладку для канала CH2 инажмите кнопку Sine (синусоидальный сигнал). Кнопками 4 экранногоменю (рис. 3) установите: а) Ampl : 1 Vpp (двойная амплитуда сигнала1 В); б) Offset : 0 Vdc (смещение сигнала отсутствует); в) Freq : 25 kHz(частота несущей 0 = 25 кГц).24. Кнопкой CH1/2 выберите вкладку для канала CH1 и нажмите кнопкуSine.

Кнопками 4 экранного меню (рис. 3) установите: а) Offset : 1 Vdc(смещение сигнала на 1 В); б) Freq : 1 kHz (частота модуляции fмод = 1кГц); в) Ampl : 0.2 Vpp (двойная амплитуда сигнала 0,2 В). Перемещаямышкой желтый квадратик маркера запуска (вблизи значения  1 В повертикальной оси), получите на экране устойчивое изображение сигнала.8– режим Спектр. В верхней части25. В окне программы нажмитеэкрана установите масштаб по вертикальной оси Авто (справа откнопки), а по горизонтальной оси 48,83 кГц.

Нажмите кнопку– Выбор.26. Меняя двойную амплитуду сигнала канала CH1 от 0,2 до 2 В (возьмите 5 – 6 значений), измеряйте для каждого значения максимальнуюАmax и минимальную Аmin амплитуды сигналов модулированного колебания (переключаясь на вкладку Осциллограф) и амплитуды спектральных компонент (переключаясь на вкладку Спектр). Амплитудыможно определить, если нажать левой кнопкой мышки на выбраннуюточку экрана. Амплитуда равна значению в появляющемся окошке, соответствующему произведению АВ. Рассчитайте соответствующиезначения глубины модуляции m по формуле 6.13 Введения.27.

При 100% глубине модуляции (Аmin = 0) посмотрите, как меняетсяспектр при увеличении частоты модуляции fмод.28. Постройте график отношения Абок/Аосн в зависимости от m. Определитеугловой коэффициент наклона графика и сравните с рассчитанным спомощью формулы (6.14).V Исследование спектра гармонических сигналов,модулированных по частоте (дополнительное задание).При частотной модуляции мгновенная частота колебания равна: ( t )   0    m  s in  tгде  m  2  f m  2 F,(1)– амплитуда отклонения частоты (девиация частоты),– модулирующая частота. Фаза частотно-модулированного коле-бания:t (t )   ( t )d t  0t 09mcos  t.(2)Величина m fmназывается индексом частотной модуляции.

Ча-Fстотно-модулированное колебание имеет вид:f (t )  A0 c o s  (t )  A0 c o s  0 t   c o s  t .(3)Рассмотрим частный случай, когда  << 1. Из (3) имеем:f ( t )  A 0 c o s  0 t  c o s (  c o s  t )  A 0 s in  0 t  s in (  c o s  t )AA0co s  0t A0 20c o s  0 t  A 0  s in  0 t  c o s  tA0  c o s ( 0   ) t cos2 2 ( 0   ) t 2 .(4)Таким образом, спектр частотно-модулированного колебания при  << 1состоит из колебания с основной частотой 0 и амплитудой A0 и двух боковых компонент с частотами (0  ) и амплитудами A0/2.

Данныйспектр отличается от спектра амплитудно-модулированного колебания (II,14) тем, что боковые компоненты спектра сдвинуты по фазе на 90. Сложение несущего колебания и боковых составляющих при амплитудной ичастотной модуляции (при  << 1) показано на рис. 4.Из рис. 4 видно, что при  << 1 амплитудачастотно-модулированного колебанияпрактически не меняется. При увеличении  спектр частотно-модулированногоколебания становится более сложным,и в общем случае надо учитывать, чтоон содержит кроме колебания с частотойАА000 бесконечное число боковых частот(0  k), где k = 1, 2, 3,…АмплитуднаямодуляцияЧастотнаямодуляцияРис. 4Амплитуда колебания на основной частоте равна A0J0(), а на боковых частотах A0Jk(), где Jk() – функции Бесселя 1-го рода. На практике ширинуспектра можно считать ограниченной, т.к.

функции Jk() при k >  имеют10малое значение. В предельном случае  >> 1, ширина спектра примерноравна 2∆fm.Дополнительное задание.29. В окне программы нажмите– режим Осциллограф. Выберите вменю: Виды  Каналы, оставьте выделение пункта А, а с пунктаАВ выделение снимите.30. На генераторе кнопкой CH1/2 выберите вкладку для канала CH1 инажмите кнопку Sine (синусоидальный сигнал). Кнопками 4 экранногоменю (рис.

3) установите: а) Ampl : 1 Vpp (двойная амплитуда сигнала1 В); б) Offset : 0 Vdc (смещение сигнала отсутствует); в) Freq : 25 kHz(частота несущей 0 = 25 кГц). Нажмите кнопку Mod и опять кнопками4 экранного меню (рис. 3) установите параметры для модулирующейфункции: а) Type : FM (частотная модуляция; для выбора данного параметра необходимо нажать на соответствующую кнопку несколькораз); б) Shape : Sine (синусоидальный закон изменения частоты); в)FM Freq : 1 kHz (F = 1 кГц); г) FM Dev : 100 Hz (∆fm = 100 Гц).31.

В окне программы нажмите кнопку– Автоматическая настройкаи пронаблюдайте частотно-модулированное колебание на экране.Нажмите кнопку– режим Спектр. Выберите в меню: Виды Каналы, выделите пункт А, а с пункта АВ выделение снимите. Вверхней части экрана установите масштаб по вертикальной оси Авто(справа от кнопкикнопку), а по горизонтальной оси 48,83 кГц.

Нажмите– Выбор.32. Меняя на генераторе девиацию частоты ∆fm от 100 до 1000 Гц, измерьтеамплитуду A0 компоненты на основной частоте 0 и амплитуды A1 начастотах (0  F). При больших значениях ∆fm, измерьте также амплитуды A2 компонент на частотах (0  2F). Амплитуды можно опреде11лить в появляющемся окошке, если нажать левой кнопкой мышки навыбранную точку экрана. Обратите внимание, что при увеличении ∆fm,число боковых спектральных компонент увеличивается.33. Если продолжать увеличивать ∆fm, спектр становится еще более сложным.

Пронаблюдайте, как меняется спектр при увеличении ∆fm от 1 до10 кГц.34. Рассчитайте для каждого значения ∆fm индекс модуляции  и постройтеграфик отношения A1/A0 в зависимости от . Проведите предельнуюпрямую, соответствующую случаю  << 1, определите угловой коэффициент наклона этой прямой и сравните с рассчитанным с помощьюформулы (4). Из графика определите диапазон значений , для которыхэкспериментальная зависимость отличается от предельной прямой менее чем на 10%.12.

Характеристики

Список файлов лабораторной работы