Задание 2.4. Спектры выходного сигнала.
Рис 8. Параметры спектра выходного сигнала: 0 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Рис 9. Параметры спектра выходного сигнала: 1 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Рис 10. Параметры спектра выходного сигнала: 3 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Рис 11. Параметры спектра выходного сигнала: 5 гармоника
Теоретический
расчет:
,
.
Анализируя результаты проведенного компьютерного моделирования для спектра выходного 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. В силу линейности свойств РТЦ отклик (выходной сигнал) системы определяется на тех же самых частотах, что и у спектра входного сигнала. Можно утверждать, что данные достоверны.
Задание 2.5. Амплитудно-частотная характеристика
Рис 12. Амплитудно-частотная характеристика системы
В ходе исследование было практически получена частота среза:
F среза = 53кГЦ.
Подобрав параметры исследуемой цепи таким образом, чтобы входной сигнал проходил через цепь без искажений, с помощью программного пакета Multisim проанализировали входной и выходной спектр сигнала, АЧХ.
Выяснили, что представленная цепь является фильтром высокой частоты. Условие прохождения сигнала через ФВЧ без искажения: < .
Действительно, данный сигнал удовлетворяет условию: 53 кГц < 333 кГц.
Заключение:
Проводился расчет воздействия детерминированного сигнала на линейную стационарную цепь. Параметры цепи подбирались таким образом, чтобы сигнал проходил без искажения.
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.
Выяснили, что цепь является фильтром ВЧ, для которого соответствует условие прохождения сигнала без искажения: < . Провели теоретический расчет и компьютерное моделирование математической модели входного сигнала, частотного коэффициента передачи и АЧХ, расчет отклика системы. Полученные данные полностью совпадают с результатами теоретических расчетов.
Кроме того, полученные в результате компьютерного моделирования осциллограммы и спектры для входного и выходного сигналов с учетом погрешности программного моделирования в 10%, совпадают с результатами теоретических расчетов.
Список используемой литературы:
1. Баскаков С.И. Радиотехнические цепи и сигналы: Учебник. – М.: Высш. Школа., 2000 г.
2. Гордяскина Т.В., Лебедева С.В. Моделирование радиотехнических цепей и сигналов в программной среде Multisim.
3. Конспект лекций по дисциплине Радиотехнические цепи и сигналы.