ТОЭ 12 лаба

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ТОЭ

отчет

по лабораторной работе №12

по дисциплине «Теоретические основы электротехники»

Тема: ИССЛЕДОВАНИЕ ИСКАЖЕНИЙ ИМПУЛЬСНЫХ СИГНАЛОВ ПРИ ПРОХОЖДЕНИИ ИХ ЧЕРЕЗ ЛИНЕЙНЫЕ ЦЕПИ

Санкт-Петербург

2025

Цель работы: изучение характера и степени искажений импульсных сигналов прямоугольной формы при прохождении их через линейные цепи.

1. Исследование искажений в цепи первого порядка

Рис 12.1 Схема цепи 1-го порядка

Снимем совмещённые осциллограммы входного и выходного напряжения:

1. Для

Рис 12.2 Осциллограммы входного и выходного напряжений цепи 1-го порядка при

1. 

   

   Для

Рис 12.3 Осциллограммы входного и выходного напряжений цепи 1-го порядка при

График выходного сигнала, построенный по теоретическим данным.

Рис 12.4 График выходного сигнала

Искажении сигнала происходит в следствии переходного процесса, который длится порядка 3 мкс, когда длительность импульса соизмерима с Т_ц искажение выходного сигнала существенны, когда Т_ц меньше на порядок длительности входного сигнала искажения существенно уменьшаются.

2. Исследование искажений в цепи второго порядка

Находим собственные частоты р1 и р2 по формуле:

Рис 12.5 Схема цепи 2-го порядка

а) L = 360 мкГн, С = 200 пФ, R = 4 кОм.

р1,2 = (-0,63±3,67j) * 10⁶;

h1(t) = A1+A2 * e^-0,63t * cos(3,67t)

Рис 12.6 Осциллограммы Uвх и Uвых цепи 2-го порядка при

б) R = 0,67 кОм р1,2 =-3,7*10⁶ h1(t) = A1e^-3,7t + A2 * t*e^-3,7t;

Рис 12.7 Осциллограммы Uвх и Uвых цепи 2-го порядка при

в) R = 0,1kOm p1 = -49*10⁶ p2 = -0,3*10⁶

h1(t) = h1(t) = A1e^-49t + A2 * t*e^-49t

Рис 12.8 Осциллограммы Uвх и Uвых цепи 2-го порядка при

3. Исследование искажений в цепи высокого порядка

Рис 12.9 Схема цепи высокого порядка

L2 =600 мкГн, L3 =360 мкГн, C1 =4400 пФ, C2 = 3000 пФ, C3 = 200 пФ,

R = R4 = 0, 41 кОм

Рис 12.10 Осциллограммы Uвх и Uвых цепи высокого порядка

Построим график H_u(jw) по имеющимся данным.

Рис 12.10 АЧХ цепи высокого порядка

Рис 12.10 Амплитудный спектр входного сигнала

Определим полосу пропускания цепи из графика:

|H_U(jw_cp))| = H_u(0)/

∆f_ср = 135 кГц

Ширина спектра импульса выходного сигнала:

∆f_сп = 100 кГц.

При этом выполняется условие ∆f_сп < ∆f_ср

Вывод: в ходе работы были изучены характер и степень искажений импульсных сигналов прямоугольной формы при прохождении их через цепи различных порядков, а также получен график амплитудных спектров входного сигнала для цепи высокого порядка.

Ответы на вопросы:

1. Чем объясняются искажения проходящих через цепь сигналов?

Искажения зависят от условия . Если спектр сигнала много меньше полосы пропускания, то искажения будут незначительными, если спектр сигнала выходит за ПП- искажения уже значительные.

2. Соответствуют ли расчётные данные экспериментальным?

С учётом округления расчётных данных их можно считать соответствующим экспериментальным.