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 7

d(t)=d[s(t)]/dt

то в силу линейности рассматриваемых цепей и математических соотношений импульсные характеристики находятся дифференцированием переходных характеристик. Результаты такого дифференцирования для цепей рис.2.1.а,б.в приведены на рис.4.4 а,б,в.

в)

hv

Рис.4.4.

Для экспериментального измерения импульсных характеристик на вход цепи должен подаваться достаточно короткий импульс, который, строго говоря, никаким предельным переходом не сводится к d-функции. Тем не менее в соответствии с рис.4.4 при выборе длительности импульса из условия t_и<< t импульсные характеристики могут быть измерены с достаточной для практики точностью.

4.2. Описание экспериментальной установки для измерения временных характеристик линейных радиотехнических цепей.

В состав экспериментальной установки входит измерительный генератор импульсных сигналов, линейные радиотехнические цепи рис.2.1.а,6,в и электронный  осциллограф  для  наблюдения  процессов  на входе и выходе исследуемых цепей.

4.3.РАСЧЕТНАЯ ЧАСТЬ

При подготовке  к  работе  (используя  данные, лаб. раб.№2)  следует рассчитать  постоянные  времени  исследуемых  цепей   и   построить   их переходные  и  импульсные  характеристики.  Оценить  требуемые параметры импульсных сигналов при измерении переходных и импульсных характеристик.

4.4.ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

При выполнении  работы  подавать   импульсные   сигналы   на   вход исследуемых  RC-цепей  и  при  помощи  осциллографа наблюдать переходные процессы на их  выходах.  Подобрать  удобную  для  наблюдений  амплитуду импульсов.   Изменяя   длительность   входных   импульсов,  убедиться  в правильности  предварительного  выбора   этого   параметра.   Зарисовать осциллограммы переходных и импульсных характеристик.

4.5. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА

Отчет должен содержать:

- структурную схему экспериментальной установки;

- расчеты переходных и импульсных характеристик исследуемых цепей и графики;

- осциллограммы  переходных  и импульсных характеристик;

- выводы по работе.

4.6. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ

1. Что такое импульсная характеристика линейной цепи?

2. Что такое переходная характеристика линейной цепи?

3. Как  рассчитывается  переходная  характеристика  линейной   цепи методом интеграла Лапласа?

4. Как   экспериментально    снять    импульсную    и    переходную характеристики линейной цепи?

5. Какие требования предъявляются к реальным тестовым сигналам  при экспериментальном измерении импульсной и переходной характеристик?

6. Как связаны между собой переходная и  импульсная  характеристики линейной цепи?

7. Как   выглядят   импульсные   характеристики   интегрирующей   и дифференцирующей RC-цепей?

8. Как   выглядят   переходные   характеристики   интегрирующей   и дифференцирующей RC-цепей?

9. Какие  трудности  возникают  при   экспериментальном   измерении импульсной характеристики линейной цепи?

10. Как в операторной форме связана передаточная функция с переходной и импульсной характеристиками?

11. Пояснить осциллограмму дифференцирующей цепи при снятии импульсной характеристики.

Лабораторная работа № 5

Временной метод расчета выходных сигналов линейных радиотехнических цепей.

5.1. Основные теоретические положения и расчетные формулы.

Временной метод расчета основан на определении выходного напряжения радиотехнической цепи U_вых(t) путем вычисления интеграла свертки входного напряжения  U_вх(t)  с импульсной характеристики цепи  h (t):

(5.1)

В простейших случаях интеграл (5.1) можно найти аналитически. Для импульсных входных сигналов длительностью t_и при интегрировании в (5.1) необходимо выбирать соответствующие пределы интегрирования по t. Однако, в силу справедливости принципа суперпозиции для линейных цепей входное  воздействие в виде прямоугольного импульса можно заменить воздействием двух разнополярных скачков напряжения с соответствующим временным сдвигом (рис.5.1).

	Uвх
	Uвх

 

Рис. 5.1.