Здавалка
Главная | Обратная связь

Примеры дифференцирования сигналов



 

1. Подаем на вход синусоидальное напряжение.

Выходное напряжение:

Таким образом, напряжение на входе изменяется по закону косинуса.

2. На вход подается сигнал треугольной формы (рис.2.6):

Рис. 2.6 Дифференцирования сигнал треугольной формы

Выходной сигнал - это прямоугольное напряжение, частота которого равна частоте входного сигнала: , таким образом, любому линейно изменяющемуся сигналу на входе дифференциатора соответствует постоянный выходной сигнал, величина которого пропорциональна крутизне входного сигнала; этот выходной сигнал остается постоянным в течении всего времени, пока входной сигнал сохраняет постоянный наклон.

  1. На вход подается прямоугольный сигнал (рис. 2.7):

Рис. 2.7 Дифференцирования прямоугольного сигнала

Участки входного сигнала, на которых его значение постоянно не дают никакого напряжения на выходе дифференциатора, так как производная постоянной величины равна нулю.

 

Участки нарастания и спада импульсов можно аппроксимировать наклонными прямыми. Так как tН= tС выходное напряжение во время нарастания равно выходному напряжению во время спада и противоположно ему по закону. Ненулевое выходное напряжение вообще появляется только во время спада или нарастания импульсов.

 

  1. Порядок выполнения работы

3.1. Ко входу дифференцирующей цепи подключить генератор синусоидального напряжения, к выходу – осциллограф (рис. 3.1) и снять амплитудно-частотную характеристику (АЧХ) цепи, т.е. зависимость коэффициента передачи цепи от частоты входного сигнала. Отсчеты частоты рекомендуется брать в логарифмическом масштабе. Построить АЧХ.

 

 

Рис. 3.1 Схема установки для снятия частотных характеристик дифференцирующего звена

 

3.2. Собрать установку по схеме, приведенной на рис.3.2. С выхода дифф. звена подать сигнал на Y–пластины осциллографа, а входной сигнал – на X-пластины осциллографа. Снять фазово-частотную характеристику (ФЧХ) звена. Фазовый сдвиг между входным и выходным напряжением звена определяется по параметрам эллипса на экране осциллографа (рис.3.3)

 

Рис. 3.2 Схема установки для снятия фазово-частотных характеристик дифференцирующего звена

Перед измерением фазы необходимо выровнять амплитуды сигналов, подаваемых на Y- и X-пластины осциллографа. Для этого убирается сигнал с Y-пластин. На экране осциллографа образуется горизонтальная линия. Запоминается ее размер в делениях осциллографической сетки. Затем убирается сигнал с X-пластин и подводится сигнал с выхода звена к Y-пластинам осциллографа. На экране образуется вертикальная линия. Ручкой «регулировка усиления по вертикали» добиваются, чтобы размер вертикальной линии был одинаков с ранее наблюдаемой горизонтальной. После этого восстанавливается схема измерения, приведенная на рис.3.2, и определяется сдвиг фазы по параметрам эллипса А и В: .

Следует проводить фазовые измерения на тех же частотах, на которых измерялся коэффициент передачи звена при снятии частотной характеристики. По полученным результатам построить фазовою характеристику линейного звена, т.е. зависимость фазового сдвига φ между входным и выходным сигналом от частоты, а по АЧХ и ФЧХ – построить годограф.

Рис. 3.3 Определение фазового сдвига между входным и выходным напряжением звена

 

3.3. Собрать схему установки, приведенной на рис.3.4. На вход линейного звена подать прямоугольные импульсы с генератора импульсов и с помощью осциллографа наблюдать характер переходного процесса на выходе цепи. Зарисовать полученные осциллограммы и замерить параметры переходного процесса.

 

 

Рис. 3.4 Схема установки для снятия переходных характеристик дифференцирующего звена

 

Содержание отчета

  1. Титульный лист установленного образца с наименованием работы.
  2. Цель работы.
  3. Функциональные схемы лабораторной установки.
  4. Основные формулы исследуемых характеристик.
  5. Таблицы измерений.
  6. Графики или осциллограммы измеренных зависимостей.
  7. Выводы по работе.

Вопросы для проверки

 

  1. Что такое дифференцирующая цепь?
  2. Запишите для дифференцирующего звена:

а) передаточную функцию К(р)

б) дифференциальное уравнение

в) комплексный коэффициент передачи K(jω)

г) модуль комплексного коэффициента передачи A(ω)=|K(jω)|

д) фазовую характеристику

е) импульсную и переходную характеристики.

3. Построить графики A(ω), φ(ω), годограф, h(t), g(t), для дифференцирующего звена.







©2015 arhivinfo.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.