Методические указания к лабораторным работам № 1-6 по дисциплине "Радиотехнические цепи и сигналы" (Гармонический анализ периодических импульсных последовательностей. Исследование преобразования гармонического колебания нелинейным элементом с кусочно-линейной амплитудной характеристикой), страница 5

2.Что такое передаточная характеристика линейной цепи?

3. Что такое АЧХ, ФЧХ линейной цепи?

4. Как экспериментально снять АЧХ линейной цепи?    '

5. Как экспериментально снять ФЧХ линейной цепи?

6. Как  выглядит  АЧХ  идеального  фильтра низких частот, верхних частот, полосового  фильтра?

7. Как  выглядят АЧХ и ФЧХ интегрирующей RC-цепи?

8. Как  выглядят АЧХ и ФЧХ идеального интегратора?

9. Как  выглядят АЧХ и ФЧХ дифференцирующей RC-цепи?   

10. Как выглядят АЧХ и ФЧХ идеальной дифференцирующей RC-цепи?

11. Иметь представление о переходе от операторного изображения передаточной характеристики к дифференциальному уравнению цепи и наоборот.

12. Почему удобно использовать именно преобразование по Лапласу, а не по Фурье, например?

Лабораторная работа № 3.

Спектральный метод расчета выходных сигналов радиотехнических цепей.

3.1. Основные теоретические положения и расчетные формулы.

Спектральный метод расчета основан на возможности определения спектральной характеристики выходного сигнала радиотехнической цепи путем умножения спектральной характеристики входного сигнала на передаточную функцию цепи на каждой интересующей частоте. Для спектра периодического входного сигнала с частотой повторения F, исследованного в лабораторной работе №1, и представляемого суммой гармоник с дискретными частотами кF в форме:

             (3.1), спектр выходного сигнала цепи также дискретен:

       (3.2)

где Вк и Фк определяются передаточной функцией цепи H(f)eiY(f)   , исследованной в лабораторной работе № 2 как

Bk=Ak*H(kF)

Фk=jk+Y(kF)                      (3.3)

В общем случае для непрерывного спектра входного сигнала спектр выходного сигнала определяется умножением на комплексную передаточную функцию цепи:

Sвых(iw)=Sвх(iw)*H(iw)                             (3.4)

Простота алгоритмов (3.3) и (3.4), состоящая в отсутствии интегральных выражений, определяет широкое распространение спектральных методов в радиоэлектронике.

3.2. Описание экспериментальной установки.

Экспериментальные исследования производятся на той же лабораторной панели, что и лабораторные работы №1 и №2. Периодический сигнал импульсного генератора с параметрами, использованными в лабораторной работе №1, поочередно подается на входы цепочек (рис.2.1.а,б,в), передаточные характеристики которых были исследованы в лабораторной работе №2. Спектральные  характеристики  выходного сигнала  цепочек  определяются с  помощью  перестраиваемого  фильтра и электронного осциллографа, как и в работе №1.

3.3. РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

При подготовке к работе,  используя результаты работ  №1  и  №2,  а также  соотношение (3.3). Рассчитать спектральные характеристики выходных сигналов для трех видов цепей.  Представить исходные данные и результаты расчетов  Вк и Фк в виде частотных диаграмм в совмещенных по оси частот системных координат, с соблюдением масштабов.

3.4. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

Для проведения эксперимента получить периодическую последовательность  прямоугольных  импульсов  с заданными параметрами по методике, изложенной в лабораторной работе №1.

В соответствии  с  пунктом  3.2.  провести измерение амплитуд и фаз гармоник выходного сигнала для трех типов RC-цепей.

3.5. СОДЕРЖАНИЕ РАСЧЕТА

Отчет должен содержать:

- структурную схему экспериментальной установки;

- расчеты амплитудного и фазового спектров  выходного сигнала  для трех типов RC-цепей, сведенные в таблицы; графики;

- экспериментальные  данные,  сведенные  в  таблицу;

- графики, совмещенные с расчетными.

3.6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Как  связаны  между  собой  спектры сигналов  на входе и выходе линейной цепи?

2. Каков   порядок   расчета   выходного   сигнала   линейной  цепи спектральным методом?

3. Как  видоизменяется  амплитудный  спектр сигнала прошедший через фильтр верхних частот?

4. Как  видоизменяется  амплитудный  спектр сигнала прошедший через фильтр нижних частот?

5. В чем отличие и сходство расчета выходного отклика линейной цепи для входных сигналов с непрерывным и дискретным спектром?

6. Почему к линейным радиотехническим цепям применим спектральный метод?

ЛАБОРАТОРНАЯ  РАБОТА  №4

Временные характеристики линейных радиотехнических цепей с постоянными параметрами.

4.1. Основные теоретические сведения и расчетные формулы.