3. Исследование последовательности треугольных видеоимпульсов
Методика выполнения заданий аналогична пункту 2, только длительность треугольного импульса в генераторе установить равной 50% от длительности периода (Duty cycle =50).
Отчет по проделанной работе после оформления представляется на проверку преподавателю. Отчет должен содержать:
Название и цель работы.
Теоретический расчет и результаты по первому заданию.
Результаты моделирования.
Сравнительный анализ результатов.
Выводы.
Основные контрольные вопросы:
1. Дать определение сигнала, привести аналитическое описание сигнала и его частотного спектра.
2. Обосновать возможность представления любого периодического сигнала в виде бесконечного ряда гармонических колебаний.
3. Указать влияние зависимости спектра сигнала от амплитуды, смещения, частоты и длительности прямоугольных импульсов.
Лабораторная работа № 2 Синтез последовательности прямоугольных видеоимпульсов
Цель работы: Синтезировать последовательность прямоугольных положительных видеоимпульсов суммированием нескольких первых гармоник ряда Фурье.
Задание № 1. Провести теоретическое исследование аналитического описания последовательности положительных видеоимпульсов.
1. Привести аналитическое описание сигнала.
2. Построить осциллограмму, рассчитать по формулам (17–20) и построить спектр исследуемого сигнала. Частота следования видеоимпульсов в последовательности равна F = N кГц, длительность импульса составляет 50% от длительности периода повторения. Амплитуда сигнала равна N вольт.
Задание № 2. Провести компьютерное моделирование синтеза последовательности положительных видеоимпульсов гармониками ряда Фурье.
1. Собрать схему исследования (Рис.18).
2. Синтезировать прямоугольные видеоимпульсы, суммируя несколько первых гармоник ряда Фурье. Для этого включить в схему исследования дополнительный резистор с аналогичным сопротивлением R = 1 Ом и последовательно с ним соединить генератор постоянного напряжения и 3 генератора, вырабатывающих первую и несколько высших гармоник ряда с различными амплитудами и начальными фазами. Фаза гармонического колебания в используемом пакете задается в свойствах генераторов в поле Deg. Амплитуда и частота генерируемых колебаний в генераторах выставляется самостоятельно на основе проведенных теоретических расчетов.
|
Рис. 18. Схема синтеза последовательности прямоугольных видеоимпульсов |
3. Зарисовать (сохранить в отдельном файле, напечатать) и привести в отчете полученные осциллограммы с указанием масштабов по осям.
4. Увеличить количество генераторов в схеме до 5, параметры генерируемых колебаний также взять из теоретического расчета ряда Фурье. Зарисовать осциллограммы.
5. Провести сравнительный анализ осциллограмм и сделать выводы.
Задание № 3. Сравнительный анализ результатов теоретического расчета и компьютерного моделирования синтеза периодической последовательности положительных прямоугольных видеоимпульсов суммированием гармоник ряда Фурье.
1. Провести сравнительный анализ теоретических расчетов и результатов моделирования с помощью программного пакета Electronics Workbench.
2. На основании анализа письменно сформулировать выводы.
3. Отчет представить преподавателю.
Основные контрольные вопросы:
1. Указать отличие ММ видеоимпульса от ММ радиоимпульса.
2. Обосновать возможность представления периодической последовательности видеоимпульсов суммой нескольких гармонических колебаний с различными параметрами (амплитудой, частотой, начальной фазой).
3. Указать влияние числа гармоник на форму синтезированного колебания. (Как влияет увеличение числа гармоник на прямоугольность импульса?).
4. Поясните эффект Гиббса.