Разделы сайта

Анализ сигнала на выходе линейного устройства

где Re(K(jw)) - действительная часть комплексного числа K(jw), а Im(K(jw)) - мнимая.

График АЧХ приведён на рисунке 3.3.

Рисунок 3.3 - АЧХ устройства

Кривая А1 соответствует ёмкости С2=50пФ, А2 - С2=100пФ, А3 - С2=150пФ.

ФЧХ рассчитывается как арктангенс отношения мнимой части к действительной:

;

График ФЧХ устройства приведён на рисунке 3.4 (фаза указана в градусах).

Рисунок 3.4 - ФЧХ устройства

Кривая ц1 соответствует ёмкости С2=50пФ, ц2 - С2=100пФ, ц3 - С3=150пФ.

Анализ спектра выходного сигнала

Умножая передаточную функцию на спектр входного сигнала, получаем спектр выходного сигнала:

;

Спектр выходного сигнала представлен на рисунке 4.1.

Рисунок 4.1 - Спектр выходного сигнала

Спектр выходного сигнала незначительно отличается от спектра входного сигнала. Основным отличием является ослабление уровня сигнала на 50дБ (430раз), что объясняется низкой крутизной проходной характеристики транзистора.

Подставив в аналитическое выражение входного сигнала новые значения амплитуд Аn получим формулу для выходного сигнала:

S(t)=7,2∙10-4∙cos(106t)+7,212∙10-5∙cos(1.001∙106t)-7,188∙10-5∙cos(0.999∙106t)-3,66∙10-5∙sin(1.01∙106t)-3,542∙10-5∙sin(0.99∙106t).

Выходной сигнал, соответствующий ёмкости конденсатора С2=100пФ изображен на рисунке 4.2.

Рисунок 4.2 - Выходной сигнал

Выходной сигнал меньше входного по амплитуде более чем на 50 дБ. Так как частоты спектра расположены в достаточно узкой полосе частот и были ослаблены практически равномерно, то искажений выходного сигнала практически не проявилось.

При значительном изменении ёмкости конденсатора С2 будет изменяться амплитуда сигнала на выходе и появятся искажения. Изменение фазы сигнала будет происходить в соответствии с ФЧХ устройства.

Заключение

В ходе выполнения работы был проанализирован входной сигнал и определён его спектр. Была рассчитана передаточная функция устройства, аналитически выведены АЧХ и ФЧХ. График АЧХ имеет на низких частотах максимальное значение, а при увеличении частоты уменьшается. Был рассчитан спектр сигнала на выходе устройства и построен выходной сигнал.

Можно отметить, что устройство представляет собой усилитель напряжения с коэффициентом усиления на рабочих частотах равным -50дБ. Коэффициент усиления по постоянному току равен +35дБ

Приложение А

Перейти на страницу: 1 2 3 4 5

Самое читаемое:

Динамическое торможение электропривода
Динамическое торможение электропривода, режим работы электропривода, при котором в результате взаимодействия постоянного магнитного потока в электродвигателе с током замкнутого электропроводящего контура создаётся тормозное усилие. В электроприводе с электродвигателем постоянного тока Д. т. осуществляется замыканием обмотки якоря н ...