Лабораторна робота №1-2 дослідження сигналів і їх спектрів

Мета роботи: дослідження безперервних і т-фінітних сигналів і їх спектрів.

1. Опис схеми

Мал.1 Структурна схема дослідження сигналів і їх спектрів

Генератор сигналів — створює гармонійний сигнал, а також сигнали трикутної і прямокутної форми.

Вимірювальне навантаження — резистор або напівпровідниковий діод з резистором.

Осцилограф — застосовується віртуальний двохпроменевий осцилограф.

В даній роботі рекомендується встановлювати параметри розгортки і дільників напруги так, щоб на його екрані реєструвалося від 1 до 2 періодів сигналу без обмеження по амплітуді.

Аналізатор Фурье — застосовується віртуальний аналізатор Фурье програми Multisim.

Для періодичної функції вигляду:

φ(t)= φ(t ±nТ)

де Т = 2π/ω — період коливань; π — будь-яке позитивне ціле число;

ω — кругова частота, використовується ряд Фурье, складений з ортогональних тригонометричних функцій:

де

Д ля одиночного імпульсу (T ∞):

Комплексний вираз для спектральної густини:

де

Амплітуда і фаза спектральної густини:

2. Методичні вказівки

1. Перед виконанням роботи підготувати проект звіту про лабо-раторну роботу, що включає:

• титульний лист з вказівкою найменування роботи, номер варіанту завдання, П.І.П. студента, номер групи і дати виконання роботи;

• листи для копіювання вимірювальних схем, реєстрації резуль-татів вимірювань, розрахункових даних і висновків.

Варіант завдання визначається викладачем.

При підготовці проекту звіту використовувати форму з файлу otchet.doc.

2. У програмі Multisim створити модель для дослідження сигналів і їх спектрів відповідно до принципової електричної схеми, приведеної на мал. 2.

Рис. 2. Принципова електрична схема дослідження сигналів і їх спектрів

3. Клацнути лівою кнопкою миші на табло Options і на появив-шісь вкладці клацнути лівою кнопкою миші на табло Preferencec.

4. На вкладці Preferencec встановити прапорець в рядку Show node nanes і натискувати кнопку ОК

5. Клацнути лівою кнопкою миші на табло Sinulate і на появив-шісь вкладці вибратв шлях Analyses – Fourter analyses. Після щел- чка на останньому табло повинна з'явитися тека установок Фурье- аналізу.

6. Встановити на вкладці Analysis Parameters частоту (Frequecy resolution) і число гармонік (Number of harmonics) відповідно до варіанту завдання, вказанним викладачом і табл. 1.

7. Встановити на вкладці Analysis Parameters час аналізу (Stopp-ing time for sampling) рівний 0,1 c.

8. У рядку Display встановити режим Graph.

9. Відкрити вкладку Output variables і в лівому вікні, що з'явилося, виділити номер досліджуваного вузла схеми, до якого підключений + генератора ХРС1. Перенести указаний номер в праве вікно натисненням кн. Plot during simulation.

10. Натискувати кнопку Accept.

Таблиця 1

Н омер варіанту	Частота (Frequency). Гц	Амплітуда (Amplitude), В	Ч исло гармо-нік (Number of harmonics)
1	100	6	9
2	250	8	5
3	125	7	7
4	150	11	9
5	80	9	5
6	110	10	7
7	280	12	9
8	420	15	5
9	500	14	7
10	850	16	9

11. В становити частоту і амплітуду генератора сигналів XFG1 відповідно до табл. 1.

12. Представити зібрану модель лаборанту або викладачу для перевірки.

13. Натисненням правої кнопки миші на чорному полі моделі визвати відповідну вкладку і встановити колір всіх компонентів моделі - червоний. Копіювати принципову електричну схему моделі у відповідний розділ звіту.