Практическая часть Лабораторная работа №1 Исследование периодических сигналов

Цель работы: Изучение аналитического, временного и спектрального представления сигналов в радиотехнике.

1. Исследование гармонического колебания

Задание № 1. Провести теоретическое исследование математической модели гармонического сигнала.

1. Записать аналитическое выражение для гармонического сигнала.

2. Построить осциллограмму и теоретически рассчитанный по формулам (17-20) амплитудный спектр сигнала (в масштабе по осям). Принять, что частота сигнала определяется как F=N кГц, где N номер Вашего варианта по списку группы (или по последней цифре зачетной книжки). Амплитуда сигнала равна N вольт.

Задание № 2. Провести компьютерное моделирование временного описания (осциллограммы) ММ гармонического сигнала.

1. Собрать в программном пакете Electronics Workbench схему исследования (см. Рис.15).

2. От генератора на резистивную нагрузку (R_н=1Ом) подать гармонический (синусоидальный сигнал).

Рис. 15. Схема исследования периодических сигналов

3. Временное описание аналитического выражения сигнала (осциллограмму) распечатать (или зарисовать) с осциллографа с указанием масштабов по осям. На генераторе частоту исследуемых сигналов установить F=N кГц, амплитуду сигнала установить равной N вольт.

Задание № 3. Провести компьютерное моделирование спектрального описания гармонического сигнала.

1. Используя меню Analysis\Fourier (Рис.16), получить спектр исследуемого сигнала (для схемы Рис.15). В диалоговой панели установки параметров Фурье-анализа частоту основной гармоники (Fundamental frequency) установить равной N кГц. Число исследуемых гармоник 10….20, линейный (Linear) масштаб по вертикальной оси (область Result, поле Vertical scale).

2. Распечатать или сохранить в файле (зарисовать) амплитудный спектр исследуемого сигнала.

Задание № 4. Сравнительный анализ результатов теоретического расчета и компьютерного моделирования описания гармонического сигнала.

1. Провести сравнительный анализ теоретических расчетов и результатов моделирования с помощью программного пакета Electronics Workbench.

2. На основании анализа письменно сформулировать выводы.

Рис. 16. Окно выбора параметров для Фурье-анализа сигнала

2. Исследование последовательности прямоугольных видеоимпульсов

Методика выполнения заданий аналогична пункту 1 с учетом рекомендаций:

Задание № 1. Частота следования видеоимпульсов в последовательности равна F = N кГц, длительность импульса составляет 20% от длительности периода повторения. Амплитуда сигнала равна N вольт.

Задание № 2. Длительность прямоугольного импульса в генераторе установить равной 20% от длительности периода (Duty cycle = 20).

Параметр смещение (Offset = N).

(Задания № 3,№ 4 выполняются как в пункте 1).

Рис. 17. Окно выбора параметров исследуемого сигнала