37878

ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРИРУЮЩИХ -ЗВЕНЬЕВ

Лабораторная работа

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Основные теоретические сведения Схема исследуемой линейной системы представлена на рис. Рассмотрим частотные свойства системы. Для каждого из трех построить следующие графики: Импульсной характеристики ; Амплитудночастотной характеристики в диапазоне частот ; Отклика системы при следующих параметрах воздействия: амплитуда длительность . Нахождение импульсной характеристики системы.

Русский

2013-09-25

189 KB

2 чел.

PAGE  3

Лабораторная работа2

ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРИРУЮЩИХ -ЗВЕНЬЕВ

Цель работы: приобрести  практические навыки измерения характеристик линейных систем и анализа прохождения через них процессов.

Основные теоретические сведения

Схема исследуемой линейной системы представлена на рис.1 и представляет собой простейшую - цепь. Данная система является непараметрической линейной системой и описывается:

Рис.1

  •  дифференциальным уравнением

;                                      (1)

  •  импульсной характеристикой

,                                     (2)

где  - единичная функция (функция Хевисайда);

  •  комплексной частотной характеристикой

,       (3)

где, - постоянная времени цепи.

Из выражения (1) видно, что при больших значениях  (малой постоянной времени ) , т.е. процесс передается со входа на выход без искажений. Если  мало, то из (1) следует, что

,      (4)

т.е. система осуществляет интегрирование входного сигнала и поэтому называется интегрирующей цепью.

Рассмотрим частотные свойства системы. Из выражения (3) нетрудно получить амплитудно-частотную (АЧХ) и фазо-частотную (ФЧХ) характеристики:

,      (5)

.      (6)

Для практического использования вместо формул (5) и (6) удобней использовать следующие выражения

,                     ,    (7)

где .

Из формул (5) и (6) видно, что интегрирующая цепочка ведет себя как фильтр НЧ (рис.2), поэтому ее второе название – низкочастотная  - цепь.

Рассмотрим прохождение прямоугольного импульса

,            (8)

через НЧ  - цепочку. Поскольку система линейна, ее отклик  определяется сверткой:

.

Рис. 2

Подставляя (2) и (8) в последнее выражение, получим

     (9)

Из (9) видно, что НЧ  - цепочка искажает форму прямоугольного импульса.

Расчетная часть

  1.  Изучить необходимые теоретические сведения.
  2.  Вычислить величины  и  для значений ; ; ; .
  3.  Для каждого из трех  построить следующие графики:
    1.  Импульсной характеристики ;
    2.  Амплитудно-частотной характеристики в диапазоне частот ;
    3.  Отклика системы при следующих параметрах воздействия: амплитуда , длительность .

Экспериментальная часть

  1.  Собрать схему исследования (рис.3)
  1.  Снять АЧХ  - цепочки для трех значений . Для этого выполнить следующие пункты:
    1.  Переключить функциональный генератор в режим моделирования гармонических колебаний, с параметрами: амплитуда , частота .
    2.  Увеличивая пошагово частоту входного процесса до , измерить уровень выходного напряжения. Результаты свести в таблицу.

Рис.3

  1.  Построить полученные АЧХ и сравнить экспериментальные результаты с теоретическими.
  2.  Нахождение импульсной характеристики системы.
    1.  Переключить функциональный генератор в режим моделирования прямоугольной последовательности однополярных импульсов со следующими параметрами: амплитуда (Amplitude =15, Offset = 15), длительность (Duty cycle = 0.6 %), частота повторения .
    2.  Получить импульсную характеристику для трех значений .
    3.  Зарисовать экспериментально полученные графики импульсной характеристики  и сравнить их с теоретическими.
  3.  Исследование прохождения прямоугольных импульсов через  - цепочку.
    1.   На функциональном генераторе установить следующие параметры: амплитуда  (Amplitude =1,5; Offset = 1,5), длительность  (Duty cycle = 10 %), частота повторения .
    2.  Получить графики отклика линейной системы для трех значениях  и сравнить их с теоретическими.
  4.  Сделать выводы по результатам работы.

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

  1.  Перечислить основные способы описания линейных систем.
  2.  Что называется импульсной характеристикой?
  3.  Дать определение комплексной частотной характеристики системы?
  4.  Что называется амплитудно-частотной характеристикой системы?
  5.  Что называется фазо-частотной характеристикой системы?


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

2529. Изучение вынужденных колебании в электрическом контуре 92.66 KB
  Вынужденными называются колебания, в процессе которых система подвергается внешнему периодически изменяющемуся воздействию. В конкретном случае электрического колебательного контура это означает, подключение к контуру внешней электродвижущей силы ε периодически изменяющейся со временем и создающей в контуре переменное электрическое напряжение.
2530. Измерение параметров периодический электрических сигналов 128.5 KB
  Изучить устройство и принцип действия электронного осциллографа. Научиться измерять с помощью осциллографа параметры периодических электрических сигналов – амплитуду, длительность и период.
2531. Методика измерения сопротивления, емкости и индуктивности с помощью универсального моста 113.5 KB
  Изучить теорию и сущность мостового метода измерения электрических величин. Овладеть методикой измерения сопротивления, ёмкости и индуктивности при помощи универсального моста. Мост измерения индуктивности путём сравнения индуктивности с ёмкостью.
2532. Определение времени жизни мюонов 113 KB
  Цель работы: изучить законы радиоактивного распада и оценить время жизни покоящихся мюонов. Мюоны (μ-мезоны) – нестабильные частицы с единичным положительным или отрицательным зарядом и массой, которая почти в 207 раз больше массы электрона.
2533. Изучение процессов зарядки и разрядки конденсатора 125.98 KB
  Изучить теорию зарядки и разрядки конденсатора, экспериментально получить зависимость напряжения на конденсаторе от времени при его зарядке и разрядке.
2534. Изучение магнитных свойств материалов и экспериментальное исследование ферромагнетиков 112.5 KB
  Опыт показывает, что намагничивание ферромагнетиков обусловлено ориентацией собственных (спиновых) магнитных моментов, электронов. Основной особенностью ферромагнетиков является существование в них спонтанно (самопроизвольно) намагниченных до насыщения небольших, но макроскопических объемов.
2535. Измерение магнитного момента полосового постоянного магнита при использовании компаса, линейки и секундомера 119.27 KB
  Подвесим полосовой постоянный магнит на очень тонкой нити в некотором магнитном поле. Поле создается каким – либо устройством или Землей, (в лабораторной установке используется магнитное поле Земли с индукцией B0).
2536. Изучение электрического тока в электровакуумном триоде 111.06 KB
  Изучить теорию электровакуумного триода, снять экспериментально анодно-сеточную и анодную характеристики электровакуумного триода, рассчитать параметры триода.
2537. Движение заряженных частиц в в электрическом и магнитном поле 97 KB
  Определение удельного заряда методом магнетрона. Движение заряженных частиц в магнитном поле.