Лабораторная работа 10 Анализ спектра сигналов и измерение нелинейных искажений

1 Цель работы

1.1 Изучить:

• методики измерения нелинейных искажений.

1.2 Получить навыки:

• работы с измерителями нелинейных искажений;

• обработки результатов измерения.

2 Программа лабораторной работы

2.1 Изучение метрологических характеристик анализатора спектра.

2.2 Получение спектрограммы исследуемого сигнала.

2.3 Измерение нелинейных искажений методом анализа гармоник.

3 Перечень лабораторного оборудования

Основное оборудование:

3.1 функциональный генератор;

3.2 анализатор спектра - Dynamic Signal Analyzer (DSA).

Вспомогательные приборы:

3.3 электронный осциллограф.

4 Подготовка к работе

4.1 Изучите материал по теме «Измерение нелинейных искажений».

4.2 Подготовьтесь к коллоквиуму по следующим вопросам:

• определение спектра электрического сигнала;

• определение нелинейных искажений электрического сигнала;

• причины нелинейных искажений;

• определение коэффициента гармоник и коэффициента нелинейных искажений;

• поясните порядок измерения нелинейных искажений методом анализа гармоник.

4.4 Решите задачу.

Изобразите спектр амплитуд, рассчитайте коэффициент гармоник и коэффициент нелинейных искажений для сигнала, мгновенное значение которого изменяется по закону, заданному в таблице 10.1.

Таблица 10.1 – Исходные данные для задачи 4.4.1

Вариант	Закон напряжения исследуемого сигнала
0	10 sinωt + 3 sin2ωt + sin3ωt
1	12 sinωt + 4 sin2ωt + 2 sin3ωt
2	14 sinωt + 5sin2ωt + 3sin3ωt
3	16 sinωt + 6sin2ωt + 4sin3ωt
4	18 sinωt + 7sin2ωt + 5sin3ωt
5	20 sinωt + 8sin2ωt + 6sin3ωt
6	22 sinωt + 9sin2ωt +7 sin3ωt
7	24 sinωt + 10sin2ωt + 8sin3ωt
8	26 sinωt + 11sin2ωt + 9sin3ωt
9	28 sinωt + 12sin2ωt + 10sin3ωt

5 Методические указания по выполнению работы

5.1 Изучите метрологические характеристики и органы управления анализатора спектра и заполните таблицы 10.2 и 10.3.

Таблица 10.2 – Метрологические характеристики анализатора спектра ________

(марка прибора)

Метрологические характеристики	Численное значение метрологических характеристик
Диапазон частот
Диапазоны входного напряжения
Разрешение по амплитуде
Разрешение по фазе

Таблица 10.3 – Назначение органов управления анализатора спектра

Выполняемая операция	Орган управления
Выбор источника сигнала
Выбор диапазона входного напряжения
Установка диапазона частоты
Установка разрешения по частоте
Выбор способа усреднения

Продолжение таблицы 10.3

Выбор источника запуска
Выбор градуировки вертикальной оси
Включение курсоров
Отсчет показаний курсора

5.2 Получите спектрограмму исследуемого напряжения. Изучите возможные настройки анализатора спектра. Осциллограф необходим для контроля формы исследуемого сигнала.

Рисунок 10.1 – Схема исследования сигналов

5.3 Выполните измерение коэффициента нелинейных искажений и коэффициента гармоник синусоидального напряжения.

	Основная гармоника	Высшие гармоники
F, Гц
L, дБ