1589804078-2cde108396dd371eaf2804e71cfaaddb (804030), страница 3
Текст из файла (страница 3)
Рис, 3, Схема для исследования спектральных составляющих спектра сложного сигнала 17 Экспериментальное исследование Исследование спектра сигнала прямоугольной формы 1. Соберите схему, изображенную на рис. 3. Подсоедините РппсС1оп СепегаСог (Функциональный генератор), Озс111озсоре (Осциллограф), М~аССтпеСег (Измеритель мощности) и БресСгпгп Апа1укег (Анализатор спектра), При подключении измерителя мощности помните, что клеммы, обозначенные латинской буквой Ч (напряжение), подключаются .параллельно нагрузке, а клеммы, обозна' ченные буквой 1 (сила тока), — последовательно с нагруз- 2. Дважды щелкните на осциллографе, для настройки его параметров, Установите масштаб Тппе Вазе (Временная ось) равным 50мкс~'Дел, установите значение СЬаппе1 1 (Канал 1) равным 1ОВ/Дел, Выберите режим автоматического запуска (АпСо Тгщ„еппи) и режим пропускания постоянной составляющей сигнала (ПС сопр11пф.
3. Дважды щелкните на функциональном генераторе, для настройки его параметров. Выберите Ргециепсу (Частота) = ~1 (Данное значение частоты следует брать из табл. 5, в соответствии с номером варианта, указанным преподавателем). Установите; Оиру Сусеке (Коэффициент заполнения) = 50%, Атр1йиде (Амплитуда) = 10 В, ОЯЪе8 = О, в качестве Формы ~ол~~ ( ЙЪие~огтг) выберите Яяиа~е И'аее (Прямоугольная форма). 4. Двойным щелчком на анализаторе спектра откройте его экран.
Выделите ЯИ Ярап. Установите ЯаИ (Начало) = ~1, Кпд (Конец) = 10 ~1 и АтрБйиЫ (Амплитуда) = ХЛп. Нажмите. ЕпСег, 5. Запустите процесс моделирования, 18 Таблица 5.. Варианты заданий . 6, Два раза щелкните на осциллографе и убедитесь, что значение амплитуды равно 10 В. Скопируйте вид наблюдаемо-. го сигнала и вставьте его в отчет — для этого надо скопировать изображение экрана осциллографа в буфер обмена, нажав комбинацию клавиш А11 + РгФЯсгп ~при активном окне осциллографа), а затем, перейдя в файл с отчетом, комбинацию С1г1 + Ч, Таким же образом можно поступать и в дальнейшем при необходимости копирования вида сигнала или его спектра.
7. Дважды щелкните на анализаторе спектра, Сдвиньте вертикальный маркер в левую часть окна и измерьте частоту и амплитуду несущего сигнала с частотой ~1. Эти значения будут отображаться в нижней части окна слева. 8. Скопируйте полученный спектр -прямоугольного сигнала и вставьте его в отчет. 9. Пользуясь спектром сигнала, измерьте.:величину спектральных составляющих, соответствующих первой, третьей и пятой гармоникам, При выборе нужной гармоники следует помнить, что частота и-ой гармоники равна пы, где ю — несущая частота.
Результаты занесите в табл. 6 в колонку «Измеренная амплитуда». 10. Воспользовавшись формулой ~4), приведенной в разделе «Рабочие формулы» на странице 23, рассчитайте амплитуды первой, третьей и пятой гармоник. Результаты занесите в табл. 7 в ко~о~~у «Рассчитанная амплитуда». 11, Сравните экспериментальные и теоретические значения амплитуд гармоник. 12. Вычислите среднеквадратичное напряжение для первой гармоники по формуле ~5).
Используя формулу ~8), рассчитайте предполагаемую мощность первой гармоники. 13. Проделайте то же.для третьей и пятой гармоник, Полученные результаты занесите в табл. 6. 14, Вычислите общую ~суммарную) мощность первой, третьей и пятой гармоник. Результат запишите, 15, Щелкните два раза на Й~айте1ег ~Измеритель мощности). Сравните наблюдаемое значение мощности с аналогичным значением, полученным в и. 14.
Результат запишите. 16. Измените величину скважности прямоугольного сигнала. : .Для этого: дважды щелкните на функциональном,генераторе, для настройки. его параметров., и установите параметр Ви8р Сусеке ~Коэффициент заполнения) = 33% ~Еакое значение при этом имеет скважность?). Скопируйте в отчет вид наблюдаемого прямоугольного сигнала и полученный спектр. 20 Таблица 6.
Результаты для сигнала прямоугольной формы Общая (еуммарная) раеезитаниая мощкоеть в мВт 17. Еще раз измените величину скважности прямоугольного сигнала, установив на функциональном генераторе параметр Оиру Сусй (Коэффициент заполнения) = 25% (Как изменилась при этом величина скважности?). Скопируйте в отчет вид сигнала и его спектр. Исследоей~ие сие~гппи сивнйло птреиеоаьиой (иылообразной) фор иы, 18. Два раза щелкните на гппс$1оп СепегаФог (Функциональный генератор) и выберите Тг1апд1е ЖачеГогпа (Треугольная форма сигнала). Установите значение ХУи1у Сусле (Коэффициент заполнения) = 50%.
19. Понаблюдайте за экраном в окне ОвсИоэсоре (Осцилло- граф). Скопируйте в отчет наблюдаемый вид сигнала. 20, Два раза щелкните на ЯресФгшп Апа1укег (Анализатор спектра) и.понаблюдайте за спектром пилообразной формы сигнала. Скопируйте в отчет получаемый спектр. 21, Дважды. щелкните на.
Илпсйоп Сепегайог (Функциональный генератор) и установите Ви1у Сусле (Коэффициент заполнения) =, 80%. Понаблюдайте за экраном осциллографа, отмечая изменения формы сигнала. Скопируйте в отчет вид получаемого сигнала. таблица 7. Результаты для, сигнала пилообрразной формы 06и~ал ~еуммарнал~ раеечишаннал мощкоел~ь в мВт 22. На анализаторе спектра наблюдайте за тем, как изменился спектр сигнала по сравнению с полученным в и.
20. Скопируйте в отчет получаемый спектр. 23. Дважды щелкните на Рппсйюп С"епегаФог ~Функциональный генератор) и установите ОЫр Суе1е ~Коэффициент заполнения) = 99%. Скопируйте в отчет новый вид сигнала. ~Замечание: Коэффициент заполнения не удается установить равным 100% — зто связано с математическим представлением такого сигнала в программе Мп1$1апп.) 24. На анализаторе спектра наблюдайте за тем, как изменился спектр сигнала по сравнению со спектрами, полученными в пп. 20 и 22.
Скопируйте в отчет получаемый спектр. 25. Для сигнала пилообразной формы ~Коэффициент заполнения = 99%) проделайте измерения. для первой, второй и третьей гармоник, аналогичные полученным в пп. 9 — 15 для гармоник- прямоугольного сигнала ~для сигнала пилообразной формы при расчете амплитуд гармоник следует воспользоваться формулой ~6), а для среднеквадратичного напряженйя формулой ~7), на с. 23). 26. Заполните табл. 7 для сигнала пилообразной формы.. 22 Рабочие формулы В формулах ~4) — ~7) используется величина А — амплитуда прямоугольного сигнала ~задается генератором колебаний, в лабораторной работе зто — функциональный генератор ХРС1).
Прямоугольный сигнал: Амплитуда а-ой гармоники прямоугольного сигнала: Среднеквадратичное напряжение о-ой гармоники прямоугольного сигнала: Е„= . ® 4А О7Г~/ 2 Пилообразный сигнал: Амплитуда п-ой гармоники пилообразного сигнала. Среднеквадратичное. напряжение п;ой гармоники пилообразного сигнала: 2А Е~ = Л' Мощность, переносимая гармоникой: 2 Р= — ' ~ ппь Л Содержание отче*та: 1) цель работы; 2) схема для исследования спектра сигнала; 3) таблицы измеренных и расчетных данных ~табл. 6 и 7); 4) виды спектров; 5) спектры, соответствующие разным сигналам: прямоугольному сигналу ~Хор Срс~е = 50, 33 и 25%) и пилообразному сигналу (Пи~у Сусле = 50, 80 и 99%); 23 61 значения мощности сигналов, рассчитанной для трех гармоник, и значения полной мощности для двух видов сигнала; 7~ выводы по результатам экспериментального исследования.
Контрольные вопросы 1, Что такое гармоники сигнала? Почему они имеют такое название? 2. Какие гармоники представлены в спектре прямоугольного сигнала, представляющего собой меандр? 3. Что такое скважность периодического сигнала? 4, Как меняется спектр прямоугольного сигнала при изменении его скважности? 5. В чем сходство спектров треугольного и прямоугольного сигналов? В чем их отличие? 6, Как меняется спектр сигнала треугольной формы при изменении коэффициента заполнения от значения 50% до значения 99%? Сохраняется ли при этом состав гармоник? Литература ~1] Введение в Мп1гйпп.
Трехчасовой курс, Е1есФгоп1св %ог1ЬепсЬ Согрога$1оп, 2006. 1гг;ср: //пх. сов/гивера 42 с, 12] Хонороеский И. С. Радиотехнические цепи и сигналы. — М.: Радио и связь, 1986. — 512 с. ~3] Баскаков С, И, Радиотехнические цепи и сигналы. М,: Высшая школа, 2000. — 462 с. 14] Белокопытов Г. В. Основы радиофизики / Под ред. А, С. Логгинова.
М,; УРСС, 1996. 256 с, 15] Леаиов М. Т. Теоретические основы радиотехники / Под ред. В. Н. Ушакова. — М.: Высшая школа, 2002. — 306 с. .
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
