Измерения в радиоэлектронике: Методические указания к лабораторным работам, страница 17

Лицевая панель программной модели измерительного стенда для исследования характеристик импульсных сигналов представлена на рис. 23.

Поле 1 позволяет просматривать временную реализацию последовательности импульсов, формируемую виртуальным генератором. Поле 2 отображает спектр текущей последовательности импульсов. С помощью этого поля можно наблюдать за изменением спектрального состава импульсной последовательности при изменении параметров сигнала. Органы управления 3 и 4 позволяют задать амплитуду импульсов и скважность. С помощью поворотной ручки 5 задается частота следования импульсов. При этом период следования импульсов имеет обратно пропорциональную зависимость от установленной частоты. Значения частоты, длительности импульсов и периода их следования можно контролировать с помощью индикаторов 6 − 8.

Рис. 23. Интерфейс виртуальной модели генератора

5.4. Порядок выполнения лабораторной работы

Исследование виртуального макета

При помощи виртуальной модели исследовать влияние длительности и частоты следования прямоугольных импульсов на спектр сигнала.

1. Установить амплитуду генерируемых импульсов на уровне не менее 6 В.

2. Установить частоту следования импульсов 10 Гц.

3. Для установленной частоты сформировать последовательность импульсов со скважностью, равной 10.

4. Наблюдать спектр полученной импульсной последовательности.

5. Определить наименьшую из частот спектра сигнала, при которой амплитуда гармоники равна нулю. В дальнейшем эту частоту будем называть частотой первого нуля спектра импульсной последовательности.

6. Занести найденное значение частоты в ячейку табл. 11, соответствующую установленной частоте следования импульсов и заданной скважности.

Т а б л и ц а  11

Определение частоты первого нуля спектра импульсной последовательности

7. Повторить пп. 3 − 6 для всех значений скважности из табл. 11. Найденные значения частоты первого нуля спектра импульсной последовательности занести в табл. 11.

8. Повторить пп. 2 − 8 при других значениях частоты следования импульсов из табл. 11.

9. Проанализировать зависимость полученных частот первого нуля спектра импульсной последовательности от частоты следования импульсов и заданной скважности.

10. Занести в отчёт не менее двух пар изображений сигнала и его спектра с указанием установленных значений скважности и частоты следования импульсов.

Исследование реального макета

Для исследования реального макета генератора собрать экспериментальную установку согласно схеме, приведенной на рис. 24. Для подключения выходного сигнала генератора к осциллографической приставке использовать кабель с разъёмами BNC-BNC. После сборки экспериментальной установки подать на генератор напряжение постоянного тока 9 В.

Рис. 24. Схема лабораторной установки

Исследование импульсной последовательности при неизменном периоде следования импульсов

1. Переключить осциллограф в режим наблюдения временного сигнала (режим Oscilloscope).

2. С помощью ручек управления макетом генератора задать последовательность импульсов с минимальной длительностью и минимальной частотой повторения импульсов.

3. Наблюдать на экране цифрового осциллографа выходной сигнал генератора (рис. 25).

Рис. 25. Последовательность импульсов минимальной длительности с максимальным периодом

4. С помощью маркеров измерить значение длительности импульсов и периода их следования. Занести полученные значения в табл. 12 (период следования импульсов записать над ней).

Т а б л и ц а  12

Параметры сигнала при изменении длительности импульсов