СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ МЕАНДРА. Спектральный анализ и синтез меандра
 Скачать 0.62 Mb.
|
|
СПЕКТРАЛЬНЫЙ АНАЛИЗ И СИНТЕЗ МЕАНДРА Целью данной работы является установление связи характера искажения формы импульсного сигнала (искажения вершины и фронта) при ограничении учитываемых при синтезе сигнала гармоник (в высокочастотной или низкочастотной частях спектра), а также влияние фазовых искажений на его форму. Установление вышеуказанных зависимостей будем производить на примере импульсного сигнала со скважностью равной двум (меандр).  Рис.1 Форма импульсного сигнала *меандр*. В первой части работы проведем спектральный анализ импульса и запишем амплитуды первых десяти гармоник. Для этого откроем программу Fourier Scope , получим спектр сигнала и используя курсор измерим гармоники.  Рис.2 Спектр *мендра*.Вторая часть работы будет проводиться в программе Electronics Workbench и будет посвящена вышеупомянутому синтезу меандра. Необходимый для синтеза сумматор реализован на инвертирующем операционном усилителе U1 (U2 работает как инвертор).  Рис.3 Схема синтеза *меандра* Источники гармоник изображены в виде генераторов, параметры которых можно менять. Предусмотрены ключи (1-3-5-7-9-0) для подключения каждой гармоники к сумматору. В каждом генераторе гармоник необходимо выставить полученные напряжения и фазы(0). 1. Подключить 1и 3 гармоники к входу сумматора, а измерительные курсоры расположить симметрично вблизи точки пересечения осциллограммой нулевой линии (рис.4)  Рис.4 Осциллограмма 1+3 гармоник *меандра*. Используя временные и амплитудные данные (отображены в информационнфх окнах осциллографа) точек осциллограммы на пересечениях с курсорами, определить крутизну фронта сигнала dU/dT. Используя курсоры определить глубину провала вершины импульса dU. Аналогичные измерения проделать при добавлении каждой последующей гармоники более высокого порядка. По окончании серии этих измерений сформулировать вывод о влиянии гармоник высокого порядка на крутизну фронта импульса. К подключенным ранее гармоникам (1+3+5+7+9) добавить постоянную составляющую (0) и сделать вывод о ее влиянии на осциллограмму сигнала. Из подключенных ранее гармоник (1+3+5+7+9) исключите первую гармонику и посмотрите на характер искажения сигнала и найдите крутизну фронта и провал вершины (рис5). Сделайте выводы. 4.При синтезе мендра все гармоники имели нулевую фазу. Измените фазу одной из гармоник, например, третьей на 90 градусов и посмотрите как это повлияет на форму сигнала (1+3+5+7+9). (см. Рис. 6).  Рис.5 Осциллограмма *меандра* без первой гармоники.  Рис.6 Осциллограмма *меандра* при фазе третьей гармоники 90 градусов. |