ID: 37878

Название работы: ИССЛЕДОВАНИЕ ИНТЕГРИРУЮЩИХ -ЗВЕНЬЕВ

Категория: Лабораторная работа

Предметная область: Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Описание: 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.

Язык: Русский

Дата добавления: 2013-09-25

Размер файла: 189 KB

Работу скачали: 4 чел.

PAGE  3

Лабораторная работа №2

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)

Снять АЧХ  - цепочки для трех значений . Для этого выполнить следующие пункты:  Переключить функциональный генератор в режим моделирования гармонических колебаний, с параметрами: амплитуда , частота .  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?