Исследование негармонических колебаний. Анализ негармонических колебаний с использованием теоремы Фурье, страница 15

- рассчитать амплитуду гармоник негармонических колебаний;

- произвести расчет негармонических колебаний.

2.3Должен иметь навыки:

- исследования негармонических колебаний;

- расчета параметров негармонических колебаний;

- по работе с ПК.

3 ЦЕЛЬ РАБОТЫ:

3.1 Практическое изучение состава негармонических колебаний и их использование    в аппаратуре связи.

3.2 Приобретение практических навыков в построении схем исследования       негармонических колебаний с помощью программы Electronics Workbench.

4СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ:

4.1 Добротворский И.Н. «Теория электрических цепей», М., Радио и связь, 1989г.

4.2 Агасьян А.Н. «Электротехника и электрические измерения», М., 2000г.

4.3 Данилов И.А. «Общая  электротехника с основами электроники», М., 2000г.

5 ОБОРУДОВАНИЕ:

Персональный компьютер

6. СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА:

6.1 Наименование и цель работы

6.2 Принципиальная схема

6.3 Полученные осциллограммы

6.4 Таблица 1

6.5 График зависимости уровня постоянной  составляющей от скважности импульсов

6.6 Ответы на контрольные вопросы

7. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ:

7.1 Что такое частота?

7.2 Что такое период?

7.3 Что такое амплитуда?

7.4 Что такое мгновенное значение напряжения?

7.5 Что такое действующее значение напряжения?

8 ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ:

8.1 Сборка схемы для исследования негармоничных колебаний (рисунок 1).

Рисунок 1

Для сборки схемы вам понадобятся: два резистора, переменный конденсатор, индуктивность, два вольтметра, функциональный генератор, осциллограф и заземление.

После создания схемы необходимо установить номиналы элементов и параметры функционального генератора. Для этого: двойным нажатием левой кнопки мыши на генераторе откройте окно «Function Generator» (рисунок 2);

Рисунок 2

Установите «Function Generator» в режим вырабатывания прямоугольных импульсов. В строке «Frequency» установите частоту равную 100 КГц. В строке «Amplitude» установите напряжение равное 10 В. В строке «Duty cycle» установите значение 20%, это будет длительность импульса за период, выраженная в процентах.

Аналогично выполните двойной щелчок левой кнопкой мыши на переменном конденсаторе. В появившемся окне «Variable Capacitor Properties» (рисунок 3), необходимо, на вкладке Value установить следующие параметры: Capasitance = 1nF, Settings = 100 %. Так же установите сопротивления резисторов (Resistance) R1 = 40 kOm, R2 = 20 Om и величину индуктивности (Inductance) L1 = 2,5 mH.

Рисунок 3

8.2 Получение первой гармоники

- Включите схему, нажав левой кнопкой мыши на кнопку

- Двойным щелчком левой кнопкой мыши на осциллографе (Oscilloscope) откройте окно его свойств (рисунок 4). Для расширения возможностей осциллографа нажмите кнопку Expand.

Снимите выходные осциллограммы токов и напряжений, для этого:

- Включить схему, нажав левой кнопкой мыши на значке                            

- Двойным нажатием левой кнопки мышки на осциллографе откройте окно «Oscilloscope» (рисунок 5). Для расширения возможностей осциллографа нажмите кнопку «Expand».

Рисунок 5

- Изменяя значение «Time base» получите отчетливое изображение осциллограммы.

- Нажав левой кнопкой мыши на кнопку              или на кнопку «Pause» и зарисуйте полученную осциллограмму в отчет, согласовав во времени с входным сигналом. (Входной  сигнал  имеет  прямоугольную  форму).

-Пользуясь  осциллографом  определите  амплитуду  и  период  синусоиды.

- Пользуясь  формулой   f = 1/Т,  определить  частоту  синусоиды.

- На  конденсаторе  С  установить  емкость, полученную  в  результате  расчетов  для  второй  гармоники, т.е. для частоты 200 кГц.   

- Определить период, измерить амплитуду, определить  частоту  синусоиды.

- Полученную  осциллограмму  зарисуйте  в  отчет,  согласовав  во  времени  с  входным  сигналом  и с  синусоидой  первой  гармоники.  Все  три  осциллограммы  должны  на  рисунке  располагаться  одна  под  другой,  согласованные  во  времени.