Обработка результатов испытаний
Коэффицент передачи канала
По результатам эксперимента построить графики зависимостей коэффициента передачи канала от частоты К(f) и фазы выходного сигнала от частоты F(f).
Вычисляется по формуле k(f) = Uout/Uin.
Частота на вх., гЦ |
К(f), при 50мВ |
K(f),при 100мВ |
200 |
0,9 |
0,94 |
400 |
1,74 |
1,7 |
600 |
1,86 |
1,9 |
800 |
1,96 |
2 |
1000 |
1,96 |
2 |
1200 |
1,92 |
1,9 |
1400 |
1,88 |
1,8 |
1600 |
1,84 |
1,75 |
1800 |
1,76 |
1,75 |
2000 |
1,68 |
1,78 |
2200 |
1,64 |
1,7 |
2400 |
1,58 |
1,65 |
2600 |
1,64 |
1,65 |
2800 |
1,68 |
1,7 |
3000 |
1,54 |
1,6 |
3200 |
1,36 |
1,4 |
3400 |
1,18 |
1,15 |
3600 |
0,23 |
0,115 |
3800 |
0,12 |
0,06 |
4000 |
0,12 |
0,062 |
График зависимости коэффицента передачи канала от частоты передаваемого сигнала:
Из графика видно, что коэффицент передачи резко возрастает на средних частотах по сравнению с высокими и очень низкими. В первую очередь это связано с ограничением полосы пропускания фильтра.
Зависимость фазы выходного сигнала от частоты входного сигнала
Отклонения от идеальной линейной картины объясняется искажениями в передаче сигнала. Особенно это заметно на частотах 400-600Гц и 2900-3100Гц.
Отклонение остаточного затухания
Вычислить отклонения остаточного затухания а ост (f) от затухания на частоте 800 Гц и построить графики этих отклонений. По данному графику определить полосу эффективно передаваемых частот .
Вычислить по экспериментальным фазочастотным характеристикам зависимость времени замедления от частоты Q(f) и построить графики этих зависимостей .
Вычисление отклонения затухания от затухания на частоте 800Гц вычисляется по формуле a=ln(Uвх/Uвых). При частоте 800Гц затухание равно:
A(50мВ)=-1,43
A(100мВ)=-1,64
Затухание сигнала и его отклонение от затухания на частоте 800Гц:
Частота, гЦ |
Затухание при 100мВ |
Затухание при 50мВ |
|
|
|
-0,69 |
-0,67 |
Откл. От 800гЦ при 50мВ |
Откл. От 100мВ при 800гЦ |
200 |
0,105360516 |
0,0618754 |
0,775360516 |
0,751875404 |
400 |
-0,553885113 |
-0,5306283 |
0,116114887 |
0,159371749 |
600 |
-0,620576488 |
-0,6418539 |
0,049423512 |
0,048146114 |
800 |
-0,672944473 |
-0,6931472 |
-0,002944473 |
-0,003147181 |
1000 |
-0,672944473 |
-0,6931472 |
-0,002944473 |
-0,003147181 |
1200 |
-0,652325186 |
-0,6418539 |
0,017674814 |
0,048146114 |
1400 |
-0,631271777 |
-0,5877867 |
0,038728223 |
0,102213335 |
1600 |
-0,609765572 |
-0,5596158 |
0,060234428 |
0,130384212 |
1800 |
-0,565313809 |
-0,5596158 |
0,104686191 |
0,130384212 |
2000 |
-0,518793793 |
-0,5766134 |
0,151206207 |
0,113386636 |
2200 |
-0,494696242 |
-0,5306283 |
0,175303758 |
0,159371749 |
2400 |
-0,457424847 |
-0,5007753 |
0,212575153 |
0,189224712 |
2600 |
-0,494696242 |
-0,5007753 |
0,175303758 |
0,189224712 |
2800 |
-0,518793793 |
-0,5306283 |
0,151206207 |
0,159371749 |
3000 |
-0,431782416 |
-0,4700036 |
0,238217584 |
0,219996371 |
3200 |
-0,3074847 |
-0,3364722 |
0,3625153 |
0,353527763 |
3400 |
-0,165514438 |
-0,1397619 |
0,504485562 |
0,550238058 |
3600 |
1,46967597 |
2,16282315 |
2,13967597 |
2,852823151 |
3800 |
2,120263536 |
2,81341072 |
2,790263536 |
3,503410717 |
4000 |
2,120263536 |
2,78062089 |
2,790263536 |
3,470620894 |
График отклонения затухания в зависимости от частоты:
По нормам, частота является эффективно передаваемой, если затухание на этой частоте не превышает остаточное затухание на частоте 800Гц больше чем на 1Нп.
Для данного канала передачи диапазон эффективной полосы частот расположен в пределах 200…3500Гц, что немного шире принятых норм (300..3400Гц).
Зависимость времени замедления от частоты сигнала
Вычисление зависимости времени замедления от частоты сигнала вычисляется по формуле:
Tгр=dQ(f)/df
Время замедления считается удовлетворительным, если отклонение замедления на частотах отличается от замедления на частоте 1900гЦ соответствует принятым нормам.
Таблица подсчётов времени замедления и отклонения замедления от эталона:
Фаза сигнала |
Частота, при 50мВ |
Частота, при 100мВ |
Trp, при 50мВ |
Trp, при 100мВ |
Откл, 50мВ |
Откл, 100мВ |
3,1415 |
260 |
150 |
|
|
|
|
6,283 |
315 |
210 |
0,057118182 |
0,052358333 |
0,0445522 |
0,043382619 |
9,4245 |
390 |
260 |
0,041886667 |
0,06283 |
0,0293207 |
0,053854286 |
12,566 |
490 |
320 |
0,031415 |
0,052358333 |
0,018849 |
0,043382619 |
15,7075 |
640 |
390 |
0,020943333 |
0,044878571 |
0,0083773 |
0,035902857 |
18,849 |
795 |
495 |
0,020267742 |
0,029919048 |
0,0077017 |
0,020943333 |
21,9905 |
1045 |
640 |
0,012566 |
0,021665517 |
0 |
0,012689803 |
25,132 |
1400 |
820 |
0,008849296 |
0,017452778 |
0,0037167 |
0,008477063 |
28,2735 |
1650 |
1100 |
0,012566 |
0,011219643 |
0 |
0,002243929 |
31,415 |
2200 |
1400 |
0,005711818 |
0,010471667 |
0,0068542 |
0,001495952 |
34,5565 |
2510 |
1750 |
0,010133871 |
0,008975714 |
0,0024321 |
0 |
37,698 |
2800 |
2200 |
0,010832759 |
0,006981111 |
0,0017332 |
0,001994603 |
40,8395 |
3000 |
2550 |
0,0157075 |
0,008975714 |
0,0031415 |
1,04083E-17 |
43,981 |
3200 |
2800 |
0,0157075 |
0,012566 |
0,0031415 |
0,003590286 |
47,1225 |
3320 |
3000 |
0,026179167 |
0,0157075 |
0,0136132 |
0,006731786 |
График зависимости времени замедления от частоты сигнала:
Видно что время замедления на некоторых частотах не соответствует норме, что означает что в передаче сигнала будут присутствовать искажения.
Амплитудная характеристика канала связи
Построить амплитудные характеристики канала Uвых =U(Uвх). Оценить динамический диапазон передаваемых без искажения сигналов и отклонений от линейной зависимости в этом диапазоне.
Напр. На входе, мВ |
Напр. На выходе, 400Гц |
20 |
34 |
120 |
140 |
220 |
380 |
320 |
420 |
420 |
580 |
520 |
720 |
620 |
820 |
720 |
890 |
820 |
940 |
920 |
965 |
График зависимости входного и выходного напряжения:
Видно, что в данном канале связи присутствуют отклонения от линейного поведения, что связано возможно с шумом или неисправностью оборудования. Отклонения начинаются примерно с 750мВ. Примерно можно вычислить динамический диапазон:
Umax=750мВ, Unoise=50мВ
20lg(Umax/Unoise) = 23,4dB
Вывод: