Міністерство освіти і науки України Національний університет «Львівська політехніка» ЗВІТ про виконання Лабораторної роботи №8 3 дисципліни «Основи автоматизації та проектування РЕА» на тему: «Спектральний аналіз схем» Варіант – 0 4 3 Львів-2008р. Мета роботи: Навчитися за допомогою ППП «МicroСap-8» проводити спектральний аналіз схем. Завдання до лабораторної роботи: Ввести в ППП «МicroСap-8» наступну схему:
Сформувати прямокутний імпульс тривалістю k, мс періодом повторення kL, мс і амплітудою L, В. Сформувати пилоподібний імпульс з періодом повторення kL, мс і амплітудою L, В. Сформувати трикутний імпульс з періодом повторення kL, мс та однаковими інтервалами часу наростання і спадання . Сформувати пилоподібний імпульс з періодом повторення kL, мс і амплітудою L, В та часом тривалості Т/2 мс. Після кожного отриманого графіка вивести його спектральну діаграму. Вивести потрібні графіки на екран. Зробити висновок. Вводимо в ППП «МicroСap-8» наступну схему:
Формуємо прямокутний імпульс тривалістю k, мс періодом повторення kL, мс і амплітудою L, В: Для виконання цього завдання створюємо джерело імпульсної напруги за наведеною нижче схемою(l=3=амплітуді напруги у Вольтах=oстанній цифрі заліковаї книги; k=4=тривалості імпульсу у мс і = передостанній цифрі залікової книги):

Графік отриманого прямокутного імпульсу
Для отримання спектральної діаграми створеного імпульсу керуємося наступною схемою: На панелі інструментів заходимо в меню «Аналіз» → «Перехідні процеси»,
у вікні що з’явилося вводимо діапазон часу протягом якого досліджуватимемо, максимальний крок по часу(рекомендую одну десятитисячну від діапазону часу), та найголовніше – на осі «Y Expression» вводимо команду для отримання спектральної діаграми: не забуваємо поставити галочку біля пункту «авто масштаб» для спрощення роботи. Запускаємо аналіз.
Отримаємо наступний графік:
Для коректності виведемо перші 20-ть гармонік. Для цього у цьому ж вікні на панелі інструментів заходимо у пункт «ПП» → «FFT вікно» → «Добавити вікно»:
у відкритому вікні вибираємо пунк «FFT», ставимо потрібну кількість точок, включаємо «DC гармоніку», вибираємо потрібну кількість гармонік(у нашому випадку доцільно вибрати 20) і жмемо кнопку «ОК» :
У результаті отримаємо наступну спектральну діаграму прямокутного імпульсу(без урахування DC ) :
(З урахування DC гармоніки):
формуємо трикутний імпульс з періодом повторення Т=kL, мс і амплітудою VONE=L, В. Для виконання цього завдання створюємо джерело імпульсної напруги за попередньою схемою:
P2-P1= Часу наростання сигналу до амплітудного значення; P4-P3= Часу спадання до початкового рівня. P5=kl, (мс) і рівне періоду сигналу.
Графік отриманого трикутного імпульсу
Його спектральна діаграма виглядає наступним чином(без урахування DC гармоніки):
(З урахуванням DC гармоніки):
Формуємо пилоподібну напругу керуючись наступними параметрами:
Графік отриманої пилоподібної напруги
Його спектральна діаграма виглядає наступним чином(без урахування DC гармоніки):
(З урахуванням DC гармоніки):
формуємо пилоподібний імпульс з періодом повторення kL=43, мс і амплітудою L=3, В та часом тривалості Т/2 мс Параметри заданого пилоподібного імпульсу
Графік отриманого сигналу
Спектр даного сигналу має наступний вигляд(без урахування DC):
(З урахуванням DC гармоніки):
Висновок: На основі проведеної роботи можна зробити висновок,що ППП «МС» - програмне середовище в якому можна моделювати різні типи джерел живлення: імпульсні, прямокутні, трикутні,пилоподібні,гармонічні. За допомогою програми можемо легко подивитися на спектральний склад сигналу. З лабораторної роботи бачимо, що програмовані джерела описуються наступними параметрами: початкове значення , максимальне значення, час початку переднього фронту, час початку і кінця плоскої вершини імпульсу, час досягнення з рівня початкового значення, період повтору.