26

1 ms

10 В

t

5 ms

Рис.4.3. Последовательность однополярных прямоугольных импульсов со скважностью q = 5

2.4. Объясните полученные результаты с использованием данных полученных АЧХ. При этом примите во внимание следующее.

При анализе прохождения произвольных (негармонических) сигналов через частотно-избирательные цепи в качестве частоты сигнала следует определить верхнею граничную частоту спектра сигнала ωв . Для прямоугольного сигнала в качестве верхней граничной частоты можно принять значение первого нуля спектра (ширина первого главного лепестка спектра). Следовательно для прямоугольного сигнала можно считать ωв = 2π/τи или для циклической частоты fв = 1/τи . Таким образом, для заданного прямоугольного сигнала с τи = 1 мс верхняя граничная частота fв составляет 1 кГц. Отметьте это значение вертикальной пунктирной линией на обоих полученных графиках АЧХ (на графике в линейном масштабе амплитуд |K(jω)| и на графике в логарифмическом масштабе |K(jω)| ).

Задание 3

Интегрирующее свойство RC-цепочки

на примере прохождения гармонического сигнала

3.1. Задан синусоидальный сигнал с частотой f0 = 1 кГц, который подается на вход интегрирующей RC-цепочки. Определите параметры R и C , при которых происходит интегрирование заданного сигнала (условие 1/τ >> ω0 ). Для определенности задайтесь приближенным равенством 1/τ ≈ 10 ω0 (т.е. равенством 1/τ ≈ 10 2π f0 ). Присвойте полученные значения элементам R и C на схеме EWB .

27

3.2.Подайте на вход осциллографа два сигнала: на первый вход осциллографа (A) – исходный синусоидальный сигнал, на второй вход (B) – преобразованный сигнал (с выхода RC-цепочки). По полученным осциллограммам проверьте, что действительно происходит интегрирование сигнала (по сдвигу фаз исходного и преобразованного сигналов на ∆ϕ ≈ π/2 ).

3.3.Проверьте также, что после преобразования сигнала происходит ослабление амплитуды сигнала в соответствии с данными АЧХ заданной RC- цепочки. Для этого с помощью Измерителя АЧХ (рис.4.1) получите график АЧХ и снимите один отсчет амплитуды АЧХ на частоте синусоидального

сигнала f0 = 1 кГц (при этом удобнее ось амплитуд графика АЧХ выбрать в линейном масштабе). Убедитесь, что ослабление амплитуды соответствует значению АЧХ.

3.4.Измените параметры R и C так, чтобы выполнялось равенство 1/τ = ω0 (или 1/τ = 2π f0 ). Получите осциллограммы исходного и преобразованного сигналов и убедитесь, что в этом случае интегрирования сигнала не происходит (разность фаз сигналов отлична от π/2 ).

3.5.Измените параметры R и C так, чтобы выполнялось приближенное равенство 1/τ = 0,1 ω0 (или 1/τ = 0,1 2π f0 ). Получите осциллограммы исходного и преобразованного сигналов и убедитесь, что в этом случае изменение фазы сигнала не происходит (разность фаз ∆ϕ ≈ 0) , а амплитуда выходного сигнала приблизительно совпадает с амплитудой исходного сигнала (т.е. не ослабляется).

3.6.Запишите в тетрадь следующую таблицу и дайте ей обоснование согласно данным АЧХ.