Наблюдение сигнала на экране осциллографа .
Получите осциллограммы входного и выходного сигналов.
Зарисуйте полученную осциллограмму. По каналу А осциллографа вы наблюдаете осциллограмму входного сигнала (сигнала генератора), по каналу В – осциллограмму выходного сигнала (сигнала на выходе цепи). Для разделения осциллограмм на экране осциллографа воспользуйтесь кнопками смещения по вертикали (Y position)
Задание
2.4.1 Экспериментальное определение амплитудно-частотного спектра сигнала
Выберите меню Analysis и в нем опцию Fourier. В открывшемся окне Fourier Analysis задайте значение частоты основной гармоники Fundamental frequency равным частоте следования импульсов, а число гармоник, подлежащих анализу (Number of harmonics), равным 15.
Выберите точку, в которой вы будете анализировать сигнал. Точка 1 – входной сигнал, точка 2 – сигнал на выходе цепи (опция Output node).
Нажмите кнопку Simulate и в открывшемся окне Analysis Graphs получите изображение амплитудно – частотного спектра сигнала (спектрограмму).
По полученной спектрограмме определите частоты и амплитуды всех спектральных составляющих (гармоник), образующих спектр сигнала. Для этого воспользуйтесь кнопкой Toggle Cursors и совмещая левую вертикальную линию (курсор) с нужной гармоникой, получите в окне Magnitude (V) в строке х1 значение частоты гармоники, а в строке y1 – значение амплитуды гармоники.
Запишите результат в отчет (столбец 2,3 и 4 таблицы 3).
Таблица 3.
Номера гармоник спектра |
Частоты гармоник |
Амплитуды гармоник |
||
на входе цепи |
на выходе RC-цепи |
на выходе CR-цепи |
||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
Постоянная составляющяя |
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
3 |
|
|
|
|
4 |
|
|
|
|
5 |
|
|
|
|
6 |
|
|
|
|
7 |
|
|
|
|
8 |
|
|
|
|
9 |
|
|
|
|
10 |
|
|
|
|
Измените схему цепи, поменяв местами емкость и сопротивление (рис.8).
Рис. 8
Повторите пп.2.3. и 2.4.1 исследования и заполните столбец 5 таблицы 3.
2.4.2 Анализ полученных данных.
Определите для каждой схемы цепи, как изменяется спектр сигнала при прохождении сигнала через цепь, и какая часть спектра (низкочастотная или высокочастотная) претерпевает большие изменения.
Объясните, почему одна из цепей больше влияет на низкочастотные составляющие спектра сигнала, а другая – на высокочастотные составляющие. При обосновании ответа используйте амплитудно-частотные характеристики исследуемых электрических цепей.