3 Ключові питання

3.1 Дати визначення нелінійного безінерційного перетворення.

3.2 Як змінюється спектр гармонічного коливання під час нелінійного перетворення?

3.3 Дати визначення понять “гармонічне коливання” і “гармоніка”.

3.4 Чим визначаються амплітуди гармонік у спектрі вихідного коливання нелінійного перетворювача?

3.5 Пояснити, що визначають коефіцієнти Берга.

3.6 Як побудувати схему помножувача частоти?

3.7 Який вигляд має спектр вихідного коливання у разі нелінійного перетворення бігармонічного коливання?

3.8 Сформулювати принцип комбінаційних частот.

3.9 Як визначити амплітуди комбінаційних частот

4 Домашнє завдання

4.1 Вивчити за конспектом і літературою [1, с. 220–230; 2, с. 266–282; 3, с. 71–85] розділ “Безінерційні нелінійні перетворення сигналів” та опис лабораторного макета за розд. 6 цих вказівок.

4.2 Вибрати f₁= (100 + 20M) Гц, аf₂= (230 + 20M) Гц, деM– номер Вашого лабораторного стенду, і визначити для них значення усіх комбінаційних частот у спектрі вихідного коливання, коли нелінійний перетворювач описується поліномом третього степеня. Прийняти значенняа₁=а₂=а₃= 1,Х₁=Х₂= 1 В. Результати обчислень занести до таблиці, зразок якої дляМ= 0 наведено табл. 2.

Таблиця 2 – Зразок до виконання домашнього завдання

Порядок N = p + q	0	1	2		3
fкомб	0	f1, f 2	2 f1, 2 f 2	f1   f 2 	3 f1, 3 f 2	f1  2 f 2 	2 f1   f 2 
Числове значення fкомб, Гц	0	100 230	200 460	330 130	300 690	460 30	560 360
Ypq , В	1	2,25	0,5	1	0,25	0,75	0,75

4.3 За даними отриманої таблиці побудувати графік амплітудного спектра вихідного коливання.

4.4 Підготуватись до обговорення за ключовими питаннями.

5 Лабораторне завдання

5.1 Ознайомитись із віртуальним макетом на робочому місці.Для цього після завантаження програми HP VEE відкрити файл

examples\evaluate\CПP_1\1_9.vee.

Усі лабораторні завдання виконуються, працюючи з панеллю макета.

5.2 Провести дослідження нелінійного перетворення гармонічного коливання, коли перетворювач описується поліномом.Встановити значення коефіцієнтіва₁=а₂=а₃= 1, амплітудиХ₁= 1,Х₂= 0. Занести до протоколу часові та спектральні діаграми сигналівx(t) iy(t). Спектр сигналуy(t) подати таблицею та графіком.

5.3 Провести дослідження нелінійного перетворення гармонічного коливання в разі опису нелінійності кусково-лінійною залежністю.За формулою (8) розрахувати два значенняХ₀, за яких кут відсікання дорівнює 60та 120, колиХ_в= 0,Х₁= 1 В. Встановитиа₁= 1,Х_в= 0,Х₁= 1,f₁= 200 Гц,Х₂= 0 та виконати два вимірювання для розрахованих значеньХ₀. Занести до протоколу часові та спектральні діаграми коливанняy(t). Визначити за формулами (7) і (6) та за графіками рис. 4 теоретичні значення амплітудY₀,Y₁,Y₂,Y₃, порівняти їх з отриманими експериментально.

5.4 Провести дослідження нелінійного перетворення бігармонічного коливання, коли перетворювач описується поліномом.Встановити значення коефіцієнтіва₁,а₂,а₃, амплітудХ₁,Х₂та частотf₁,f₂, які використані в домашньому завданні. ЗначенняХ₀= Х_в= 0. Занести до таблиці спектр коливанняy(t) та побудувати графік спектра. Значення амплітуд та частот спектральних складових визначити за допомогою маркера аналізатора спектра. Порівняти отриманий експериментально спектр із розрахованим у домашньому завданні.

5.5 Провести дослідження нелінійного перетворення того ж бігармонічного коливання у випадку опису нелінійності кусково-лінійною залежністю. Кут відсікання встановити 90, тобто за формулою (8), колиХ₀=Х_в= 0. Занести до протоколу спектр коливанняy(t) аналогічно пункту 5.4. Порівняти отримані експериментально спектри за пунктами досліджень 5.4 та 5.5.