Рис. 19. Лицевая панель виртуальной модели фильтра отвечающий за вид сигнала, подаваемого на вход фильтра (гармонический сигнал или белый шум); 5 – графические индикаторы, отображающие сигнал на выходе фильтра во временной и частотной областях; 6 – таблица отсчётов частоты и амплитуды сигнала на выходе фильтра, используемых для построения АЧХ; 7 – кнопка, автоматически заполняющая таблицу (поз. 6); 8 – кнопка, формирующая АЧХ по данным таблицы (поз. 6); 9 – кнопка, очищающая таблицу (поз. 6); 10 – графический индикатор, отображающий построенную АЧХ.
4.4. Порядок проведения лабораторной работы
Исследование виртуального макета
При помощи виртуального макета исследовать два метода анализа АЧХ.
I. Использование гармонического сигнала.
1. Подать на вход фильтра гармонический сигнал. Изменяя частоту входного сигнала, наблюдать изменение амплитуды выходного сигнала фильтра во временной и в частотной областях.
2. Определить и занести в отчёт значение амплитуды сигнала на входе фильтра.
3. Произвести не менее десяти замеров частоты и амплитуды сигнала на выходе фильтра. Результаты занести в табл. 10.
Т а б л и ц а 10
Экспериментальная зависимость амплитуды сигнала на выходе фильтра от частоты
|
|
||||||||||
|
|
4. Построить АЧХ фильтра в виде графика функции в отчёте рядом с табл. 10. Для расчёта АЧХ использовать отношения значений амплитуды сигнала на выходе фильтра из табл. 10 к амплитуде сигнала на входе фильтра.
5. Определить по построенному
графику АЧХ полосу пропускания фильтра и занести полученные значения 
и 
в отчёт.
6. Используя режим автоматической перестройки по частоте, получить динамичную картину движения спектральной составляющей вдоль частотной оси с одновременным изменением её амплитуды. Занести в отчёт изображение полученного спектра.
II. Использование белого шума.
1. Подать на вход фильтра шумовой сигнал. Наблюдать спектр сигнала на выходе фильтра.
2. Занести в отчёт изображение полученного спектра сигнала.
Исследование реального макета
1. Собрать экспериментальную установку, как показано на рис. 20. Для подключения выходного сигнала генератора к фильтру и выходного сигнала фильтра к осциллографу использовать кабели с разъёмами BNC-BNC.
Рис. 20. Структура лабораторной установки
2. Включить приборы и персональный компьютер, запустить программу Oscilloscope Pc‑Lab2000™.
3. Установить с помощью органов управления на функциональном генераторе гармонический сигнал с частотой в диапазоне от 100 Гц до 5 кГц.
4. Наблюдать осциллограмму выходного сигнала ПФ.
5. Плавно изменяя частоту функционального генератора, наблюдать изменение амплитуды и частоты выходного сигнала во временной и частотной областях. Для отображения спектра следует переключить прибор PCS500 в режим спектроанализатора.
6. Зафиксировать в отчёте десять значений частоты входного сигнала и соответствующие им уровни спектральных составляющих выходного сигнала. Для фиксации использовать таблицу, аналогичную табл. 10. По полученным данным построить в отчёте график АЧХ.
7. Определить по построенному графику АЧХ полосу пропускания фильтра и
занести полученные значения и в отчёт.
8. Переключить функциональный генератор в режим генератора качающейся частоты и наблюдать фильтрующие свойства исследуемого четырёхполюсника. Для этого перевести цифровой осциллограф в режим спектроанализатора, занести в отчёт изображение спектра сигнала на выходе фильтра. Занести объяснение полученного эффекта в отчёт.
9. Занести в отчёт вывод о свойствах фильтра, в котором отметить, какие диапазоны частот фильтр пропускает, а какие задерживает.
4.5. Содержание отчёта
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.
, Гц
, В