ввв. Лаба 4. Генераторы и осциллографы

• Название: Генераторы и осциллографы
• Дата: 21.11.2021
• Размер: 0.61 Mb.
• Имя файла: Лаба 4.docx
• Тип: Отчет; #277787

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Санкт-Петербургский государственный

электротехнический университет

«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)

Кафедра ИИСТ


отчет

по лабораторной работе №4

по дисциплине «Компьютерные технологии в приборостроении»

Тема: Генераторы и осциллографы

Студент гр. 9585		Токаев А.С Захарин С.В.
Преподаватель		Романцова Н. В.

Санкт-Петербург

2021

Цель работы

Изучение возможностей LabVIEW для генерации и наблюдения формы сигналов.
Задание:

1. 
   Построить генератор сигналов (синус, меандр, пила, треугольник).
   
2. 
   Организовать возможность управления амплитудой, частотой, фазовым сдвигом, количеством отсчетов за период.
   
3. 
   Наблюдать результаты работы генератора с помощью цифровых осциллографов.
   

Элементы блок-схем

Таблица 1

Вид	Название	Назначение	Тип входных данных	Тип выходных данных
	Sine Waveform	генерирует массив, содержащий отрезок синусоидального сигнала	Frequency – числовой с плавающей запятой двойной точности Offset – числовой с плавающей запятой двойной точности. Reset signal – логический Amplitude – числовой с плавающей запятой двойной точности Phase – числовой с плавающей запятой двойной точности Samplinginfo –одномерный массив данных сичловой с плавающей запятой.	Числовой с плавающей запятой двойной точности.
	Square Waveform	генерирует массив, содержащий отрезок прямоугольного сигнала	Frequency – числовой с плавающей запятой двойной точности Offset – числовой с плавающей запятой двойной точности. Reset signal – логический Amplitude – числовой с плавающей запятой двойной точности Phase – числовой с плавающей запятой двойной точности Samplinginfo –одномерный массив данных сичловой с плавающей запятой.	Числовой с плавающей запятой двойной точности.
	Triangle Waveform	генерирует массив, содержащий отрезок треугольного сигнала	Frequency – числовой с плавающей запятой двойной точности Offset – числовой с плавающей запятой двойной точности. Reset signal – логический Amplitude – числовой с плавающей запятой двойной точности Phase – числовой с плавающей запятой двойной точности Samplinginfo –одномерный массив данных сичловой с плавающей запятой.	Числовой с плавающей запятой двойной точности.
	Sawtooth Waveform	генерирует массив, содержащий отрезок пилообразного сигнала	Frequency – числовой с плавающей запятой двойной точности Offset – числовой с плавающей запятой двойной точности. Reset signal – логический Amplitude – числовой с плавающей запятой двойной точности Phase – числовой с плавающей запятой двойной точности Samplinginfo –одномерный массив данных сичловой с плавающей запятой.	Числовой с плавающей запятой двойной точности.
	Build XY Graph Express VI
	XY Graphs
	Cluster	Функция преобразует кластер элементов одного типа в одномерный массив данных того же типа.	числовые типы данных	числовых типов данных

Обработка результатов эксперимента

1. 
   Построение генератора сигналов
   
   1. 
      Блок-схема
      

Рис. 1

2. 
   Синусоидальный сигнал:
   

Рис. 2

3. 
   Меандр:
   

Рис. 3

4. 
   Пила:
   

Рис. 4

5. 
   Треугольник:
   

Рис. 5

2. 
   Фигура Лиссажу
   
   1. 
      Блок-схема
      

Рис. 6

2. 
   Лицевая панель для фигуры Лиссажу в задании:
   

Рис. 7

3. 
   Лицевая панель для фигуры Лиссажу, заданной преподавателем
   

Рис. 8

Для заданной преподавателем фигуры соотношение частот должно быть 2:3, разница фаз должна быть равной 90°.

Объяснение величин на входе:

Frequency – частота – физическая величина, характеристика периодического процесса, равная числу полных циклов, совершённых за единицу времени. Осциллографы начального уровня обычно обладают максимальной полосой пропускания 100 МГц. Они могут точно (в пределах 2%) показывать амплитуду синусоидальных сигналов частотой до 20 МГц. Для фигуры в задании частоты равны 10 и 10 (соотношение 1:1), для второй фигуры 20 и 30 (соотношение 2:3).

Amplitude – амплитуда – максимальное значение смещения или изменения переменной величины от среднего значения при колебательном или волновом движении. В работе по умолчанию ставится 1.

Phase – фаза – это величина, характеризующая смещение начала отсчета периода сигнала относительно начала отсчета времени. Для фигуры в задании фазы равны 45° и 0°, для второй – 90° и 0°.

Offset – значение постоянного смещения сигнала. В работе по умолчанию ставится 0.

Sampling info – содержит информацию о выборке сигнала:

Fs – частота дискретизации (количество отчетов в секунду). Чем выше частота дискретизации, тем более широкий спектр сигнала может быть представлен в дискретном сигнале. В работе по умолчанию ставится 1000.

#s – число отчетов в сигнале. В работе по умолчанию ставится 1000.
Вывод:

Был построен генератор сигналов с возможностью регулировать величины на входе для различных сигналов (синус, меандр, пила, треугольник) и результаты работы с генератором наблюдались на графике осциллографа на лицевой панели. Чтобы построить фигуры Лиссажу, использовались 2 сигнала и в зависимости от соотношения частот и разности фаз, можно получить различные фигуры. Для фигуры, заданной преподавателем, было поставлено соотношение частот 2:3 и разность фаз 90°.

Фигура Лиссажу – это траектории, прочерчиваемые точкой, совершающей одновременно два гармонических колебания в двух взаимно перпендикулярных направлениях. Наблюдение Лиссажу фигуры — удобный метод исследования соотношений между периодами и фазами колебаний, фигуры Лиссажу часто используются для определения частоты неизвестного сигнала.