3.2.2. Синтезируйте последовательности прямоугольных импульсов с частотой следования f=1кГц, скважностью, равной 2, с нулевой и ненулевой (1В) постоянной составляющей, а также амплитудно-модулированный сигнал с индексом модуляции, равным0.8. В качестве исходных данных для синтеза указанных сигналов используйте экспериментальные данные, полученные в процессе анализа амплитудных спектров этих сигналов.

2. ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ С ПОСТОЯННЫМИ ПЕАРАМЕТРАМИ

2.1. RC-цепи интегрирующего типа (фильтров нижних частот)

2.1.1. Рассчитайте значения сопротивления резистора и емкости конденсатора RC-цепи интегрирующего типа с частотой среза fс = 3 кГц и ее постоянную времени t, используя выражения

τ = RC.

2.1.2. Соберите схему, представленную на рис.2.1. Установите полученное в п. 2.1.1 значения сопротивления резистора R и емкости конденсатора C.

2.1.3. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования синусоидальных колебаний (f = 3 кГц, амплитуда 1 В). Получите осциллограммы входного и выходного сигналов исследуемиой цепи и определите по ним и сдвиг фаз между ними:

,

где ΔТ – минимальный интервал времени, когда сигналы находятся в одинаковых фазах, а Т – период колебаний.

2.1.4. С помощью измерителя АЧХ и ФЧХ получите АЧХ и ФЧХ исследуемой RC-цепи. Определите частоту среза и сдвиг фаз между выходным и входным сигналами на этой частоте. Сравните полученнные результаты с результатами по п.2.1.3.

Таблица 2.1
 
2.1.5. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования положительных прямоугольных импульсов с частотой следования f = 500 Гц и амплитудой 1 В, скважностью Q = 2. Выполните спектральный анализ входного и выходного сигналов исследуемой цепи. Данные спектрального анализа занесите в таблицу 2.1.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Номер гармоники

Частота гармоники, кГц

Амплитуда гармоник вх. ситнала, В

Амплитуда гармоник вых. сигнала, В

Сравните полученные амплитудные спектры и сопоставьте их с АЧХ исследуемой цепи.

Получите осциллограммы входного и выходного сигналов RC-цепи интегрирующего типа. Объясните причину искажений выходного сигнала.

2.1.6. Получите переходную характеристику исследуемой цепи на экране осциллографа и по ней определите постоянную времени. Сравните полученный результат с расчетным значением постоянной времени t.

2.1.7. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования положительных прямоугольных импульсов с частотой следования f = 100 Гц и амплитудой 1 В, скважностью q = 2. Получите переходные характеристики RC-цепей с постоянными времени 2t, 5t, и 10t. Оцените влияние постоянной времени исследуемой цепи на частоту среза и на амплитудный спектр выходного сигнала.

2.2. RC-цепи дифференцирующего типа (фильтров верхних частот)

2.2.1. Рассчитайте значения сопротивления резистора и емкости конденсатора RC-цепи дифференцирующего типа с частотой среза fс = 3 кГц и ее постоянную времени t, используя выражения

τ = RC.

2.2.2. Соберите схему, представленную на рис.2.2. Установите полученное в п. 2.2.1 значения сопротивления резистора R и емкости конденсатора C.

Сохраните схему, изображенную на рис. 2.2, под именем 2_1.ewb.

2.2.3. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования синусоидальных колебаний (f = 3 кГц, амплитуда 1 В). Получите осциллограммы входного и выходного сигналов исследуемиой цепи и определите по ним и сдвиг фаз между ними:

,

где ΔТ – минимальный интервал времени, когда сигналы находятся в одинаковых фазах, а Т – период колебаний.

2.2.4. С помощью измерителя АЧХ и ФЧХ получите АЧХ и ФЧХ исследуемой RC-цепи. Определите частоту среза и сдвиг фаз между выходным и входным сигналами на этой частоте. Сравните полученнные результаты с результатами по п.2.2.3.

2.2.5. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования положительных прямоугольных импульсов с частотой следования f = 500 Гц и амплитудой 1 В, скважностью q = 2. Выполните спектральный анализ входного и выходного сигналов исследуемой цепи. Данные спектрального анализа занесите в таблицу (см. табл. 2.1). Сравните полученные амплитудные спектры и сопоставьте их с АЧХ исследуемой цепи.

Получите осциллограммы входного и выходного сигналов исследуемой RC-цепи. Объясните причину искажений выходного сигнала.

2.2.6. Получите переходную характеристику исследуемой цепи на экране осциллографа и по ней определите постоянную времени. Сравните полученный результат с расчетным значением постоянной времени t.

2.2.7. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования положительных прямоугольных импульсов с частотой следования f = 100 Гц и амплитудой 1 В, скважностью q = 2. Получите переходные характеристики RC-цепей с постоянными времени 2t, 5t, и 10t. Оцените влияние постоянной времени исследуемой цепи на частоту среза и на амплитудный спектр выходного сигнала.

2.2.8. Сохраните схему, изображенную на рис. 2.2, под именем 2_1.ewb.

2.3. Разделительные RC-цепи

2.3.1. Вызовите файл 2_1.ewb. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования положительных прямоугольных импульсов с частотой следования f = 10 кГц, скважностью 10, амплитудой 10 В. Убедитесь в том, что формируемые генератором испытательных сигналов импульсы действительно являются положительными прямоугольными импульсами длительностью tи = 10 мкс.

2.3.2. Рассчитайте значения сопротивления резистора и емкости конденсатора RC-цепи, при которой постоянная времени t = tи = 10мкс. Для этого случая получите осциллограммы входного и выходного сигналов исследуемой цепи и измерьте величину скола вершины выходного сигнала. Получите амплитудные спектры входного и выходного сигналов и сравните их.

2.3.3. Установите величину постоянной времени исследуемой цепи t = 10tи = 100мкс. Получите осциллограммы входного и выходного сигналов исследуемой цепи и измерьте величину скола вершины выходного сигнала. Получите амплитудные спектры входного и выходного сигналов и сравните их.

2.3.4. Повторите пункт 2.3.3. для t = 50tи = 500мкс. На основании полученных данных объясните термин «разделительные RC-цепи».

2.4.Последовательный колебательный контур

2.4.1. Соберите схему для исследования последовательного колебательного контура (рис.2.3).

Рассчитайте значение индуктивности катушки индуктивности для случая резонансной частоты fрез= 250 кГц (С = 1нФ), волновое сопротивление полученного контура, его затухание и добротность по формулам:

2.4.2. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования положительных прямоугольных импульсов с частотой следования f = 500 Гц, скважностью q = 2, амплитудой 10 В.

2.4.3. Получите АЧХ и ФЧХ исследуемого контура. По АЧХ определите резонансную частоту, полосу пропускания и рассчитайте добротность контура. Сравните полученные значения с расчетными.

2.4.4. Получите переходную характеристику исследуемого контура и определите по этой характеристике частоту свободных колебаний, сравните ее с резонансной частотой.

2.4.5. Повторите пункты 2.4.3 и 2.4.4 для резонансного контура с сопротивлением потерь 1 Ом. Сопоставьте результаты, полученные в пунктах 2.4.3, 2.4.4 и 2.4.5.

2.5.Параллельный колебательный контур

2.5.1. Соберите схему для исследования параллельного колебательного контура (рис. 2.4). Значения индуктивности L1 и емкости C1 установите равными значениям индуктивности и емкости элементов ранее исследуемого последовательного колебательного контура. Рассчитайте добротность контура.

2.5.2. Установите генератор испытательных сигналов в режим формирования положительных прямоугольных импульсов с частотой следования f = 500 Гц, скважностью q = 2, амплитудой 10 В.

2.5.3. Получите АЧХ и ФЧХ исследуемого контура. По АЧХ определите резонансную частоту, полосу пропускания и добротность контура. Сравните их величины с расчетными значениями и со значениями, полученными для последовательного контура.

2.5.4. Получите переходную характеристику исследуемого контура и определите по этой характеристике частоту свободных колебаний, сравните ее с резонансной частотой.

2.5.5. Повторите пункты 2.5.3 и 2.5.4 для резонансного контура с сопротивлением потерь 1 Ом. Сравните полученные результаты, с данными, полученными в пунктах 2.5.3, 2.5.4.

2.5.6. Повторите пункты 2.5.3 и 2.5.4 для резонансного контура с сопротивлением R1 = 100 кОм. Объясните полученные результаты.

3. УСИЛИТЕЛЬНЫЕ КАСКАДЫ НА БИПОЛЯРНЫХ ТРАНЗИСТОРАХ

3.1. Усилительный каскад с ОЭ

Вызовите файл 3_1.ewb, в котором приведена схема усилительного каскада с ОЭ (рис. 3.1).

Конденсаторы С1 и С2 в этой схеме являются соответственно входным и выходным разделительными конденсаторами. Конденсатор С3 устраняет отрицательную обратную связь по переменному току на частоте усиливаемого сигнала. Емкости этих конденсаторов определяют поведение АЧХ и ФЧХ каскада в области нижних частот. Емкости конденсаторов С2 и С3 выбраны таким образом, чтобы определяющее влияние на АЧХ каскада оказывал конденсатор С1.

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6