3.2. Исследование спектров колебаний при прохождении их через интегрирующую цепь можно выполнить с помощью схемы приведенной на рис.10.
Рис.10
3.3. Для исследования частотных характеристик при каскадном включении надо включить последовательно два четырехполюсника. Тестовые колебания должны подаваться на вход первого четырехполюсника. С его выхода колебания передаются на вход второго, с выхода которого они могут использоваться для последующей обработки. В данной лабораторной работе вместо последующей обработки колебания с выхода каскадного соединения четырехполюсников поступают на осциллограф.
В реальных электронных устройствах каскадное соединение применяется при включении нескольких каскадов с самостоятельными функциями. В лабораторной работе можно применить простейшие четырехполюсники, так как функции передачи меняются по одинаковым законам. В данной работе рассматривается пример каскадного соединения интегрирующей и дифференцирующей цепей. Выход первой цепи соединяется со входом второй. Схема для снятия общей амплитудно-частотной характеристики приведена на рис.11.
Рис.11
4. Лабораторное задание
4.1. Исследовать искажение формы и спектра колебаний при прохождении простейших линейных цепей.
4.1.1. Снять осциллограмму и спектр колебаний прямоугольных импульсов с заданными параметрами.
4.1.2. Снять осциллограмму и спектр колебаний после прохождения их через дифференцирующую цепь (Аналог входной цепи каскада с разделительным конденсатором).
4.1.3. Снять осциллограмму и спектр колебаний после прохождения их через интегрирующую цепь (Аналог выходной цепи каскада, учитывающей влияние выходного сопротивления и выходной емкости каскада).
4.1.4. Сравнить осциллограммы и спектры до – и после прохождения колебаний через указанные цепи. Оценить влияние входных и выходных цепей линейных электронных каскадов на сигналы и их спектры. Особое внимание обратите на связь между фронтами импульсов и высокочастотными гармониками спектра.
4.2. Исследовать передаточную функцию при каскадном включении на примере простейших четырехполюсников.
4.2.1. Составить схему из двух четырехполюсников с каскадным включением, используя четырехполюсники из п.4.1.
4.2.2. Снять с помощью пакета Workbench амплитудно-частотную характеристику первого четырехполюсника с учетом влияния входного сопротивления второго четырехполюсника.
4.2.3. Снять амплитудно-частотную характеристику второго четырехполюсника или использовать существующую.
4.2.4. По амплитудно-частотным характеристикам первого и второго каскадов рассчитать общую амплитудно-частотную характеристику и построить ее график.
4.2.4. Снять общую амплитудно-частотную характеристику обоих четырехполюсников с каскадным включением и сравнить ее с расчетной, полученной в предыдущем пункте. На основании проведенного эксперимента сделать вывод о соотношении функции передачи нескольких каскадов с функциями передачи отдельных каскадов.
4.3. Исследовать влияние амплитудно-частотных характеристик четырехполюсников с каскадным включением на спектр колебаний
4.3.1. Снять экспериментально амплитудный спектр входного колебания.
4.3.2. Рассчитать амплитудный спектр выходного колебания по формуле
.
4.3.3. Снять экспериментально спектр выходного колебания и сравнить его с расчетным. Для этого следует построить расчетный график выходного спектра на графике выходного спектра, снятого зкспериментально.
Вопросы для самоконтроля
1. Как определить форму сигнала на выходе четырехполюсника, если известен сигнал на входе?
2. Что такое функция передачи четырехполюсника?
3. Как построить средствами Workbench амплитудно-частотную и фазочастотную характеристики.
4. Почему интегрирующая цепь уменьшает амплитуды высокочастотных составляющих и почти не влияет на амплитуды нискочастотных гармоник спектра сигнала?
5. Как влияет разделительный конденсатор на передачу прямоугольных импульсов?
Литература
1. Каяцкас А.А. Основы радиоэлектроники: Учеб. Пособие для студентов вузов по спец. «Констр. и производство радиоаппаратуры». – М.: Высш. шк., 1988. Стр.21 – 27 и стр.60 – 74.
2. Нефедов В.И. Основы радиоэлектроники: Учебник для вузов. – М.: Высш. шк., 2002. Стр.93 – 103 и стр.200 – 219.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.