2.3. Объяснить и занести в отчёт наблюдаемые изменения в спектре. Для сигналов всех форм изменять амплитуду и частоту. Для сигнала прямоугольной формы дополнительно изменять длительность импульса.
Рис. 16. Включение режима спектроанализатора
3.4. Содержание отчёта
1. Результаты измерения параметров сигнала.
2. Сравнительные результаты измерений амплитуды сигнала заданной формы, выполненные с помощью осциллографа и мультиметра.
3. Вывод, объясняющий различие полученных амплитуд сигнала.
4. Исходное изображение спектра сигнала и изображения спектра, полученные при изменении параметров сигнала, дополненные объяснением полученных результатов.
Цель работы –ознакомиться с методами анализа амплитудно-частотных характеристик (АЧХ) фильтров,исследовать виртуальную модель фильтра, построить и исследовать АЧХ реального активного полосового фильтра.
4.1. Задание
1. Используя функциональный генератор лабораторного измерительного комплекса и цифровой осциллограф, наблюдать осциллограмму сигнала на выходе полосового фильтра при перестройке генератора по частоте.
2. Наблюдать изменение спектра выходного сигнала при использовании режима свипирования (генератора качающейся частоты).
3. Построить график АЧХ полосового фильтра и определить его полосу пропускания.
4.2. Краткие теоретические сведения
При передаче информационных сигналов, как правило, возникает необходимость их обработки, которая часто осуществляется посредством фильтрации – целенаправленного изменения спектра сигнала, направленного на подавление нежелательных составляющих (шумов, помех) и сохранение (или усиление) информативных составляющих. Так, например, в аппаратуре дальней связи при частотном разделении каналов на приемном конце возникает необходимость выделить из суммарного сигнала сигналы, соответствующие каждому из каналов.
Фильтрация сигналов реализуется с помощью специальных частотно-зависимых устройств – электрических фильтров. Их классификация обычно проводится по следующим признакам: по характеру используемых сигналов (аналоговые, цифровые или дискретные) и по виду частотной характеристики (фильтры низких частот (ФНЧ), фильтры верхних частот (ФВЧ), полосно-пропускающие или полосовые (ПФ), полосно-задерживающие, заграждающие или режекторные (РФ)).
В свою очередь аналоговые фильтры классифицируются на пассивные и активные. Пассивные фильтры состоят только из пассивных элементов электрических цепей: резисторов, конденсаторов, катушек индуктивности, трансформаторов. Фильтры этого типа хорошо работают на высоких частотах, однако в низкочастотном диапазоне (до 500 кГц) им свойственны существенные недостатки: уменьшается добротность и, наоборот, возрастают габариты и стоимость катушек индуктивности; низкое входное и высокое выходное сопротивления затрудняют согласование фильтра по входу и выходу; элементы фильтра становятся восприимчивыми к таким внешним факторам, как изменение температуры, вибрация и т.п.
Таким образом, основные недостатки пассивных фильтров обусловлены сложностями изготовления катушек индуктивности, а также трудностями стабилизации параметров фильтров для работы в низкочастотной области.
Активные аналоговые фильтры содержат активные электронные элементы, например транзисторы или операционные усилители, а также резисторы и конденсаторы. Кроме устранения низкотехнологичных катушек индуктивности, применение активных элементов позволяет практически исключить проблему согласования фильтров с внешними устройствами, поскольку необходимые значения входного и выходного сопротивлений достигаются достаточно просто.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.