Материал: РТЦ_лаба2_Жежерин_1сем
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования
«САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
АЭРОКОСМИЧЕСКОГО ПРИБОРОСТРОЕНИЯ»
КАФЕДРА №23
ОТЧЕТ ЗАЩИЩЕН С ОЦЕНКОЙ_____________________
ПРЕПОДАВАТЕЛЬ
канд. техн. наук, доцент |
|
|
|
О.Л. Балышева |
должность, уч. степень, звание |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
ОТЧЕТ О ЛАБОРАТОРНОЙ РАБОТЕ №2
Исследование частотных характеристик линейных цепей.
Спектральный метод анализа
по курсу: РАДИОТЕХНИЧЕСКИЕ ЦЕПИ И СИГНАЛЫ
СТУДЕНТ ГР. № |
2921 |
|
|
|
|
|
|
номер группы |
|
подпись, дата |
|
инициалы, фамилия |
|
Санкт-Петербург 2020
Цель работы: изучение методики измерения частотных характеристик линейных цепей. Экспериментальное и теоретическое исследование прохождения сигналов через линейные цепи.
Описание лабораторной установки:
Графическое изображение исследуемых цепей:
3.1. Цепь “А”:
Цепь “B”:
Ход работы
4.1 Исследование АЧХ и ФЧХ цепей
Таблица для цепи “A”:
Uвх=5В
f, кГц |
0.2 |
0.3 |
0.5 |
0.8 |
1.5 |
3.0 |
5.0 |
8.0 |
10.0 |
15.0
|
20.0
|
Uвых, В |
0.7 |
1 |
1.6 |
2.4 |
3.4 |
4.4 |
4.8 |
4.9 |
4.92 |
4.95 |
4.99 |
τ, ,мкс |
-1000 |
-1500 |
-800 |
-200 |
-80 |
-20 |
-8 |
-4 |
-2.1 |
-1 |
-0.4 |
K(f)= |
0.14 |
0.2 |
0.32 |
0.48 |
0.68 |
0.88 |
0.96 |
0.98 |
0.984 |
0.99
|
0.998
|
|
-1,3 |
-2,8 |
-2,5 |
-1 |
-0,8 |
-0,4 |
-0,25 |
-0,2 |
-0,13 |
-0,09 |
-0,05 |
,
В
*
Таблица для цепи “В”:
Uвх=5В
f, кГц |
0.2 |
0.3 |
0.5 |
0.8 |
1.5 |
3.0 |
5.0 |
8.0 |
10.0 |
15.0
|
20.0
|
Uвых, В |
2,9 |
2,95 |
3 |
3 |
3 |
3,05 |
3,07 |
3,1 |
3 |
3,05 |
3 |
τ, ,мкс |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
K(f)= , В |
0.58 |
0.59 |
0.6 |
0.6 |
0.6 |
0.61 |
0.6214 |
0.62 |
0.6 |
0.61
|
0.6
|
* |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
4.2 Исследование прохождения сигнала через линейную цепь
Входной сигнал: последовательность прямоугольных импульсов
4.2.1
Цепь А
Выходной сигнал для цепи А
Параметры сигнала для цепи А:
4.2.2
Цепь В
Выходной сигнал для цепи А
Параметры сигнала для цепи В:
4.3 Расчёт АЧХ, ФЧХ цепей и формы сигналов на выходе цепей
4.3.1 Экспериментально полученные АЧХ и ФЧХ.
Результаты расчета экспериментальных АЧХ и ФЧХ приведены в таблицах в пункте 4.1.
По полученным результатам построим графики для цепей А и В (графики 1-4).
4.3.2 Расчет теоретических АЧХ и ФЧХ для цепи В.
П
араметры
цепи:
Формула для комплексного коэффициента:
Расчет значений теоретических АЧХ и ФЧХ проведем в системе Mathcad:
Зададим параметры цепи:
Создадим переменную для частоты f, после чего переведем ее в угловую частоту ω:
Зададим
формулу для
:
Получим значения АЧХ и ФЧХ:
Результаты расчетов АЧХ и ФЧХ занесены в таблицу:
f, кГц |
0,0 |
0,2 |
0,3 |
0,5 |
0,8 |
1,5 |
3,0 |
5,0 |
8,0 |
10,0 |
15,0 |
20,0 |
K(ω) |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
0,6 |
φ(ω) |
0 |
-2 |
-2 |
-1 |
-0,7 |
-0,4 |
-0,2 |
-0,1 |
-0,08 |
-0,06 |
-0,04 |
-0,03 |
По полученным данным построены теоретические АЧХ и ФЧХ (графики 5-6).
4.3.3 Теоретический расчет мгновенных значений сигналов
Все вычисления проводятся в системе Excel.
Представим входной сигнал в виде суммы ряда Фурье:
Рассчитаем значения составляющих ряда:
Для нечетных гармоник:
Для четных гармоник:
