Импульсы измерительного генератора подаются на вход перестраиваемого по частоте колебательного контура (фильтра), с помощью которого выделяется гармоника нужной частоты Fк . Перестройка контура осуществляется с помощью многооборотного потенциометра, что обеспечивает выделение гармоник с номерами вплоть до К=10. Следует иметь ввиду, что перестраиваемый фильтр представляет собой активное устройство, поэтому требует включения напряжения питания лабораторной установки +Е. Во избежании неточностей в определении амплитуд гармоник, в том числе и в будущих работах, следует измерить коэффициент передачи фильтра (в идеале он должен быть равен единице).
Выходное напряжение фильтра подается на вход электронного осциллографа, с помощью которого определяется номер k выделенной гармоники и измеряется её амплитуда Ак и фаза jк.
Для возможности измерения фазовых соотношений электронный осциллограф используется в режиме внешней синхронизации, что обеспечивает жёсткую временную привязку /синхронность/ исследуемой последовательности импульсов и их изображения на экране осциллографа.
Для удобства измерения временных соотношений в схеме рис.1.4 предусмотрено формирование специальных временных меток, соответствующих фронту и спаду входных импульсов, и подача этих меток на экран осциллографа в смеси с напряжением выделяемой гармоники с выхода перестраиваемого фильтра.
1.3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ
При подготовке к работе необходимо, используя соотношения (1.2, 1.5) рассчитать амплитудный и фазовый спектры . последовательности прямоугольных импульсов для К=1,2...10 при следующих исходных данных:
- частота повторения F = 320 ±10 Гц,
- амплитуда А = 5 В
- длительность импульса - два значения tи1 = 0,35ms и tи2, которая определяется по данным табл.1 следующим образом: из таблицы по номеру рабочего места находится К-ая гармоника, затем по условию Ак = 0 определяется tи2.
Таблица 1.
|
N рабочего места |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
|
К |
3 |
4 |
Результаты этой работы необходимо хранить для выполнения последующих работ.
Результаты расчетов представить в виде таблицы и изобразить точками в системе координат "напряжение-частота" с соблюдением масштаба величин. Для наглядности можно на графике соединить расчетные точки плавной кривой (огибающей спектра).
1.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ
1. Присоединить вход генератора импульсов ко входу электронного осциллографа. Установить режим внешней синхронизации с использованием отдельного провода согласно рис.1.4. Обеспечить на экране осциллографа устойчивое изображение последовательности u(t) входных импульсов и зарисовать их диаграммы с соблюдением масштабов осей напряжения и времени.
2. Произвести измерение величины Ао =Со/2 (среднего значения напряжения u(t) за период Т) для двух длительностей импульса. Для этого переключить режим входа осциллографа из "закрытый" в "открытый" или наоборот и измерить смещение изображения по оси напряжений. Пояснить результат.
3. Присоединить выход генератора импульсов ко входу перестраиваемого фильтра, а выход последнего - ко входу электронного осциллографа. Перестраивая фильтр с помощью многооборотного потенциометра, выделять последовательно гармоники входного напряжения для К=1,2,3... При настройке на максимум каждой гармоники измерить по диаграмме на экране осциллографа её амплитуду Ак и фазу jк. (Амплитуда гармоники, как правило, оказывается максимальной при такой настройке фильтра, когда фронт и спад импульса расположены симметрично, т.е. на одинаковых уровнях гармоники). Для измерения фазы согласно рис.1.3 следует: по экрану осциллографа определить временное смещение максимума гармоники относительно выбранного начала отсчета t = 0 и рассчитать согласно (1.7) фазу как величину l в долях периода L данной гармоники:
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.