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

3 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

9861. Становление рыночной экономики в постсоветской России (1992-2000 гг.) 27.92 KB
  Становление рыночной экономики в постсоветской России (1992-2000 гг.). Российская экономика требовала дальнейших преобразований. Были продолжены экономические мероприятия по переходу от командно-административных принципов к рыночной системе регулиро...
9862. Крестьянский вопрос в 19 веке: этапы его решения 28.91 KB
  Крестьянский вопрос в 19 веке: этапы его решения. Решение крестьянского вопроса являлось важнейшим условием перехода России к индустриальному обществу. Первым этот вопрос попытался решить император Павел I, издав указ о трехдневной барщине (1797). У...
9863. Становление новой российской государственности: тенденции политической жизни 1991-2000 гг 23.38 KB
  Становление новой российской государственности: тенденции политической жизни 1991-2000гг. После распада СССР начался новый период в истории России. Как суверенное государство она была образована на основании Декларации о государственном суверенитет...
9864. Общественная и духовная жизнь в России в 19 веке: русский консерватизм 33.85 KB
  Общественная и духовная жизнь в России в 19 веке: русский консерватизм. Понятие альтернатива (от латинского altemare - чередоваться) означает каждая из исключающих друг друга возможностей. Тем самым предполагается наличие различных точек зрения на о...
9865. СССР и международный кризис 1939-1941 гг. 28.17 KB
  СССР и международный кризис 1939-1941 гг. Вторая мировая война началась 1 сентября 1939 г. - фашистская Германия напала на Польшу, Англия и Франция объявили войну Германии. Как и в Первую мировую войну, воевали между собой две коалиции капиталистиче...
9866. Общественная и духовная жизнь России в 19 веке. Русский либерализм 31.7 KB
  Общественная и духовная жизнь России в 19 веке. Русский либерализм. Либерализм был изначально продуктом западной цивилизации, построенной на индивидуализме и рациональном познании мира. Истоки западного либерализма следует искать в античном наследии...
9867. Информационные ресурсы местного самоуправления в регионе 101 KB
  Развитие торговли, которая становится основой жизни городских общин Германии в IX-XI вв., вызвало потребность не только охраны от внешних врагов, но и защиты свободы и независимости от местных феодалов, внутренней самоорганизации и самоуправления. Так, экономическое развитие обуславливает становление свободных общин...
9868. Общественная и духовная жизнь России в 19 веке. Русский Радикализм 36.35 KB
  Общественная и духовная жизнь России в 19 веке. Русский Радикализм. Радикал (от латинского radicalis - коренной) - сторонник крайних, решительных действий и взглядов. Радикализм как общественно-политическое направление нацелено на коренное изменение...