МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ
НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ «ЛЬВІВСЬКА ПОЛІТЕХНІКА»
Лабораторна робота № 2
ДОСЛІДЖЕННЯ ГАРМОНІЧНИХ СИГНАЛІВ
З курсу
“Основи теорії кіл, сигнали та процеси в комп’ютерних системах та мережах, частина 2
МЕТА РОБОТИ
Ознайомитися з основними параметрами і характеристиками гармонічних сигналів.
ТЕОРЕТИЧНИЙ ВСТУП
Електричним сигналом S(t) називають зміну електричного заряду, струму або напруги в часі.
Гармонічні сигнали це сигнали що змінюються в часі по закону sin або cos:
або
де циклічна частота.
Система схемотехнічного моделювання дозволяє використовувати джерело синусоїдальної напруги (Sine source)
Параметри моделі джерела синусоїдальної напруги показані в табл.1, а його форма на рис.1.
Таблица 1. Параметри моделі джерела гармонічного сигналу
Позначення
Параметр
Розмір-ність
F
Частота
Гц
А
Амплітуда
В
DC
Постійна складова
В
РН
Початкова фаза
радіан
RS
Внутрішній опір
Ом
RP
Період повторения затухаючого сигналу
с
TAU
Постійна часу зміни амплітуди сигналу по експоненціальному закону
с
ПОРЯДОК ВИКОНАННЯ РОБОТИ
Синтезувати схему рис.2.а), за допомогою системи схемотехнічного моделювання Micro-Cap8(MC8). Використати джерело напруги V1(Sine source ), яке дає можливість генерувати різні гармонічні сигнали.
За допомогою системи моделювання перехідних процесів(рис.5 ) отримати різні синусоїдальні сигнали(1MHZ, GENERAL, 3PHASEA, 3PHASEB, 3PHASEC, 60 HZ)(рис.4), використовуючи параметри, які пропонуються по замочуванню.
Зафіксувати та подати у звіт сигнали: 1MHZ, GENERAL і 3PHASEA, 3PHASEB, 3PHASEC, 60 HZ (визначити фазу у градусах).
На основі синусоїдальних сигналів подати сигнали, які описуються такими функціями , , (див.табл. 2). Графіки подати у звіт.
Синтезувати схему рис.2. б) яка реалізовує сигнал, який описується рядом-
де .
Отриманий у пункті 5 сигнал подати у звіт, а також дослідити вплив кількості членів ряду на f(t).
а) б)
Рис.2. а) джерело гармонійного сигналу , б) синусоїдальної джерела .
Синтезував схему 2a
За допомогою системи проектування сигналів отримав:
1)Використовуючи параметри по замовчуванню 1MHZ я отримав джерело яке видає гармонічний сигнал.Параметри
Позначення
Параметр
Розмір-ність
F
Частота
1MEG
А
Амплітуда
1
DC
Постійна складова
0
РН
Початкова фаза
0
RS
Внутрішній опір
1m
RP
Період повторения затухаючого сигналу
0
TAU
Постійна часу зміни амплітуди сигналу по експоненціальному закону
0
З виразу 1рад=57,3 градуси отримаемо.Фаза=0*57,3=0 градусів;
2)Використовуючи параметри по замовчуванню 3PHASEA з параметрами.
Позначення
Параметр
Розмір-ність
F
Частота
60
А
Амплітуда
169.7
DC
Постійна складова
0
РН
Початкова фаза
0
RS
Внутрішній опір
1m
RP
Період повторения затухаючого сигналу
0
TAU
Постійна часу зміни амплітуди сигналу по експоненціальному закону
0
З виразу 1рад=57,3 градуси отримаемо.Фаза=0*57,3=0 градусів;
3)Використовуючи параметри по замовчуванню 3PHASEB з параметрами
Позначення
Параметр
Розмір-ність
F
Частота
60
А
Амплітуда
169.7
DC
Постійна складова
0
РН
Початкова фаза
2.0944
RS
Внутрішній опір
1m
RP
Період повторения затухаючого сигналу
0
TAU
Постійна часу зміни амплітуди сигналу по експоненціальному закону
0
З виразу 1рад=57,3 градуси отримаемо.Фаза=2.0944*57,3=120 градусів;
4)Використовуючи параметри по замовчуванню 3PHASEC з параметрами
Позначення
Параметр
Розмір-ність
F
Частота
60
А
Амплітуда
169.7
DC
Постійна складова
0
РН
Початкова фаза
4.1888
RS
Внутрішній опір
1m
RP
Період повторения затухаючого сигналу
0
TAU
Постійна часу зміни амплітуди сигналу по експоненціальному закону
0
З виразу 1рад=57,3 градуси отримаемо.Фаза=4.1888*57,3=240 градусів;
5)Використовуючи параметри по замовчуванню 60HZ з параметрами
Позначення
Параметр
Розмір-ність
F
Частота
60
А
Амплітуда
169.7
DC
Постійна складова
0
РН
Початкова фаза
0
RS
Внутрішній опір
1m
RP
Період повторения затухаючого сигналу
0
TAU
Постійна часу зміни амплітуди сигналу по експоненціальному закону
0
З виразу 1рад=57,3 градуси отримаемо.Фаза=0*57,3=0 градусів;
6)Використовуючи параметри по замовчуванню GENERAL з параметрами
Позначення
Параметр
Розмір-ність
F
Частота
10MEG
А
Амплітуда
1
DC
Постійна складова
0
РН
Початкова фаза
0
RS
Внутрішній опір
1m
RP
Період повторения затухаючого сигналу
1u
TAU
Постійна часу зміни амплітуди сигналу по експоненціальному закону
250n
З виразу 1рад=57,3 градуси отримаемо.Фаза=0*57,3=0 градусів;
2.На основі синусоїдальних сигналів подав сигнали, які описуються такими функціями , , .
1)Графіки для 1MHZ
2)Графіки для 3PHASEA
3)Графіки для 3PHASEВ
4)Графіки для 3PHASEС
5)Графіки для 60HZ
6)Графіки для GENERAL
.
Синтизував схему 2б)
Параметри джерел
1)Амплітуда= 2, Фаза=0 рад, Частота=50
2)Амплітуда= 1, Фаза=3,14,рад ,Частота=100
3)Амплітуда= 0,67, Фаза=0 , рад ,Частота=150
4)Амплітуда= 0,5 , Фаза=3,14,рад ,Частота=200
5)Амплітуда= 0,4 , Фаза=0 , рад ,Частота=250
6)Амплітуда= 0,33, Фаза=3,14,рад ,Частота=300
7)Амплітуда= 2/7 Фаза=0 , рад ,Частота=350
8)Амплітуда= 0,25, Фаза=3,14,рад ,Частота=400
9)Амплітуда= 2/9, Фаза=0 , рад ,Частота=450
10)Амплітуда= 0,2 , Фаза=3,14,рад ,Частота=500
Після прогодження сигналу схемою його вигляд на опорі буде
Прослідимо зміну сигналу з 10 по 1 джерело