Задание 1.3 Расчет отклика системы (выходного сигнала).
Замечание: Отклик системы рассматривается в частотной области, т.е. проводится анализ спектра входного сигнала.
В силу линейности свойств РТЦ отклик (выходной сигнал) системы определяется на тех же самых частотах, что и у спектра входного сигнала.
;
Построим в масштабе спектральные диаграммы отклика:
Вывод.
В теоретической части был исследован процесс прохождения радиотехнического сигнала через цепь. Для чего были определены математическая модель входного сигнала, амплитудно-частотная характеристика сигнала и отклик цепи.
В
результате расчетов выяснилось, что
представленная цепь является фильтром
высокой частоты. Параметры
элементов цепи были подобраны таким
образом, чтобы выполнялось условие
прохождения сигнала через цепь без
искажения:
<
.
Получилось, что
,
,
,
.
Частоту среза определим из результатов компьютерного моделирования в программном пакете Multisim, исходя из условия прохождения сигнала по цепи без искажений: .
Построили амплитудочастотную характеристику системы - графическую зависимость модуля частотного коэффициента передачи от частоты.
Раздел 2. Компьютерное моделирование в пакете Multisim. Задание 2.1. Исследуемая схема:
Схема исследования показана на Рис. 2. От генератора на цепь подадим периодическую последовательность положительных видеоимпульсов.
Рис 2. Исследуемая схема
Параметры сигнала:
Форма сигнала: треугольные импульсы;
Частота следования импульсов: 333 кГц;
Длительность импульса: 50% от T;
Амплитуда сигнала: 3 В;
Смещение: 3 В.
Параметры цепи:
Сопротивления резисторов:
Индуктивность катушки: С=3 мкГн.
Задание 2.2. Осциллограммы входного и выходного сигналов.
Полученная осциллограмма входного сигнала представлена на Рис. 3.
Рис 3. Осциллограмма входного и выходного сигналов
На
осциллограмме видим, что период сигнала
,
тогда как согласно теоретическим
расчетам
.
Так как данный программно-ориентированный
пакет допускает погрешность до 10%, то
можно утверждать, что полученные
результаты совпадают с теоретическими.
Задание 2.3. Спектры входного сигнала.
Рис 4. Параметры спектра входного сигнала: 0 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Рис 5. Параметры спектра входного сигнала: 1 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Рис 6. Параметры спектра входного сигнала: 3 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Рис 7. Параметры спектра входного сигнала: 5 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Анализируя
результаты проведенного компьютерного
моделирования для спектра входного
сигнала, видим, что полученные результаты
отличаются от теоретических расчетов
менее чем на 10%, что является допустимым
для данного программно-ориентированного
пакета. Так
как длительность исследуемого сигнала
составляет 50%, то каждая 2-ая гармоника
зануляется. Из-за смещения
амплитуды гармоник отличаются от
расчётных в 2 раза.
Можно утверждать, что данные достоверны.