滤波器幅频特性的测试

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实验五数字滤波器幅频特性的测试

实验五数字滤波器幅频特性的测试

实验三 低通、高通滤波器的幅频特性一、实验目的㈠ 进一步熟悉DSP 实验系统的结构、组成及使用方法。

㈡ 了解数字低通、高通滤波器的特点,学习数字滤波器幅频特性的测量方法。

㈢ 观察数字滤波器频响特性的周期延拓性。

二、实验原理㈠ 用DSP 实验系统实现数字滤波器一个线性时不变离散系统,或者说一个数字系统可以用系统函数来表示:∑∑=-=--=N i ii Ni ii z a zb z H 101)(也可以用差分方程表示: ∑∑==-+-=Ni iN i ii n y a i n x b n y 1)()()(由以上两个公式中,当i a 至少有一个不为0时,表达的是一个IIR 数字滤波器;当i a 全都为0时,表达的是一个FIR 数字滤波器。

FIR 数字滤波器可以看成是IIR 数字滤波器i a 全都为0时的一个特例。

通常,我们把FIR 滤波器的系统函数表示为 H Z h n Zn N n()()==--∑01其差分方程表示为y n h i x n i i N ()()()=-=-∑01例如:已知一个用双线性变换法设计的三阶低通IIR 数字滤波器,采样频率F s =4KHz,其3dB 截止频率为1KHz,它的传递函数2321333121)(----++++=zz z z z H 为了用数字信号处理实验系统实现这个滤波器,我们对上式还需进行处理,将其化成一般表示式232123213333.0116667.05.05.016667.031161212161)(--------++++=++++=z z z z z zz z z H 由上式可知,传递函数的各系数为16667.00=b 5.01=b 5.02=b 16667.03=b 01=a 3333.02-=a 03=a相应的差分方程为)2(3333.0)3(16667.0)2(5.0)1(5.0)(16667.0)3()2()1()3()2()1()()(3213210---+-+-+=-+-+-+-+-+-+=n y n x n x n x n x n y a n y a n y a n x b n x b n x b n x b n y将以上差分方程的计算过程及采样频率Fs 、电路阶数N =3编写成TMS320Cxx 执行程序,输入实验系统,即可实现这个IIR 数字低通滤波器。

微波电路-实验内容

微波电路-实验内容

微波通信概述微波无线通信是以空间电磁波为载体传送信息的一种通信方式,构建微波无线通信时不需要用线缆连接发信端和收信端。

因而在航空航天通信、海运和个人移动通信以及军事通信等方面,微波无线通信是其它通信方式所不可替代的。

微波通信是一种先进的通信方式,它利用微波(载频)来携带信息,通过电波空间同时传送若干相互无关的信息,并且还能再生中继。

由于微波具有频率高、频带宽、信息量大的特点,因此被广泛地应用于各种通信业务中。

如微波多路通信,微波接力通信,散射通信,移动通信和卫星通信等。

同时,用微波各波段的不同特点可实现特殊用途的通信,具体如下:A. S-Ku波段的微波适于进行以地面为基地的通信;B. 毫米波适用于空间与空间之间的通信;C. 毫米波段的60GHz频段的电波大气衰减大,适用于近距离的保密通信;D.90GHz频段的电波在大气中衰减很小,是一个无线电窗口频段,适用于地—空和远距离通信。

E.对于很长距离的通信L波段更适合。

微波通信的主要特点根据所传输基带信号的不同,微波通信又分为两种制式。

用于传输频分多路——调频(FDM-FM)基带信号的系统称作模拟微波通信系统。

用于传输数字基带信号的系统称作数字微波通信系统。

后者又进一步的分为PDH微波和SDH微波通信两种通信体制。

SDH微波通信系统是未来微波通信系统发展的主要方向,利用调制和复用技术,一条微波线路可以传送大量的信息。

这是微波通信的一个主要优点,例如,一个标准的4GHz微波载波,带宽约为10%~20%,可以传送几万条电话信道或几十万条电视信道。

微波通信系统的组成微波通信传输线路的组成形式可以是一条主干线,中间有若干分支,也可以是一个枢纽站向若干方向分支.但不论哪种组合形式,主要是有由微波终端站、中继站和分路站等组成的。

如图所示:终端站中继站再生中继站终端站微波微带电路系统实验设计平台一、适用范围本设计平台主要面向各大中专院校微波通信工程、电子工程、通信工程等专业开设的《微波技术》、《微波电路》、《天线原理》、等课程的实验教学及课程设计、毕业设计而研制的最新产品。

滤波电路的分析与测试

滤波电路的分析与测试

波形分析
对比输入信号和输出信号的波形,分 析滤波电路的频率响应和幅频特性。
数据整理
整理不同频率和幅度的信号测试数据, 制作表格或图表,便于分析和对比。
结果评估
根据测试结果,评估滤波电路的性能 指标是否满足设计要求,分析可能存
在的问题和改进方向。
05 滤波电路的优化与改进
优化电路性能
减小插入损耗
通过改进电路元件的参数和优化电路布局,降低信 号在滤波电路中的损耗,提高信号传输效率。
设计流程
利用MATLAB的信号处理工具箱,设 计滤波器的传递函数,并进行频域和
时域仿真。
仿真结果
通过MATLAB的图形化界面,观察滤 波电路的频率响应、相位响应和群延
迟等性能指标。
THANKS FOR WATCHING
感谢您的观看
应用场景
01
滤波电路在通信系统中用于滤除信号中的噪声和干扰,提高信
号传输质量。
技术要求
02
通信系统中的滤波电路需要具备高选择性、低插入损耗、高稳
定性等特点。
发展趋势
03
随着通信技术的发展,对滤波电路的性能要求越来越高,需要
不断研究和改进。
基于MATLAB的滤波电路设计与仿真
01
02
03
设计工具
MATLAB是一种强大的数学计算软件, 可用于滤波电路的设计和仿真。
滤波电路的应用
滤波电路在通信、音频处理、图像处理、电力系统和控制系统中广泛应用。
在通信领域,滤波电路用于提取特定频率的信号,实现信号的传输和接收。在音频处理中,滤波电路用于调整声音的音色和 音调。在图像处理中,滤波电路用于消除噪声或增强特定频率的图像细节。在电力系统中,滤波电路用于抑制谐波干扰。在 控制系统中,滤波电路用于提取有用信号,提高系统的稳定性和可靠性。

THBCC-1实验指导书

THBCC-1实验指导书

第一部分信号系统实验一常用信号的观察一、实验目的1.了解常用信号的波形和特点。

2.了解相应信号的参数。

3.学习示波器的使用。

二、实验设备1.THBCC-1型信号与系统²控制理论及计算机控制技术实验平台2.双踪慢扫描示波器1台3.PC机(安装数字信号发生器的软件),串口通信线一根。

三、实验内容1.观察常用的信号,如:正弦波、方波、三角波、锯齿波及一些组织函数波形如y=sin(n ³x)+cos(m³x)。

2.用示波器测量信号,读取信号的幅度和频率,并用坐标纸上记录信号的波形。

四、实验原理说明描述信号的方法有多种,可以是数学表达式(时间的函数),也可以是函数图形(即为信号的波形)。

对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号;连续信号和离散信号等。

五、实验步骤1.连接数字信号发生器的串口通信线,打开数字信号发生器的电源。

2.运行上位机的波形发生器软件,选择串口和波特率,然后选择波形,点击发送数据,用示波器观察输出的波形。

3.选择不同的频率,观察输出波形的变化。

六、实验报告1.根据实验测量的数据,绘制各个信号的波形图,并写出相应的数学函数表达式。

实验二 零输入、零状态及完全响应一、实验目的1.通过实验,进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。

2.掌握用简单的R-C 电路观测零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方法。

二、实验设备1.THBCC-1型 信号与系统²控制理论及计算机控制技术实验平台 2.双踪慢扫描示波器1台三、实验内容1.连接一个能观测零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图(参考图2-1)。

2.分别观测该电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的动态曲线。

四、实验原理1.零输入响应、零状态响应和完全响应的模拟电路如图2-1所示。

图2-1 零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图2.合上图2-1中的开关K1,则由回路可得iR+Uc =E (1)∵ i =C dt dUC ,则上式改为=E c U dtc dURC + (2) 对上式取拉式变换得:RCU C (S )-RCU C (0)+U C (S )=S15∴RC 1S 5RC 1S 15S15=1RCS (0)RCU 1)S(RCS 15(S)=c U c ++⎪⎪⎪⎪⎭⎫⎝⎛+-+++,其中5V (0)U C =tRC 1-t RC 1-e e 1(t)=15c U 5+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-(3)式(3)等号右方的第二项为零输入响应,即由初始条件激励下的输出响应;第一项为零状态响应,它描述了初始条件为零(Uc(0)=0)时,电路在输入E=15V作用下的输出响应,显然它们之和为电路的完全响应,图2-2所示的曲线表示这三种的响应过程。

低通滤波系统的频率特性分析

低通滤波系统的频率特性分析

实验一低通滤波系统的频率特性分析一、实验名称:低通滤波系统的频率特性分析二、实验目的:1、观察理想低通滤波器的单位冲激响应与频谱图。

2、观察RC低通网络的单位冲激响应与频谱图。

三、实验原理:(写报告时这部分要详细写并要求有必要的推导过程)1、理想低通的单位冲激响应为Sa(t-t0)函数,幅频特性在通带内为常数,阻带内为零。

在截止频率点存在阶跃性跳变。

相频特性为通过原点斜率为-wt0的直线。

2、实际物理可实现的RC低通网络通带阻带存在过渡时间,与RC时间常数有关,通带阻带也不再完全是常数。

相频特性为通过原点的曲线。

(在原点附近近似直线)。

四、实验步骤:1、打开MATLAB软件,建立一个M文件。

2、MA TLAB所在目录的\work子目录下建立一个名为heaviside的M文件,创建子程序函数。

4、建立一个新的M文件,编写主程序并保存。

5、运行主程序,观察理想低通滤波器及实际RC低通滤波电路的单位冲激响应与频谱图。

并记录实验结果。

五、实验结果:(见附录B)六、思考题:1、理想低通滤波器的幅频曲线和相频曲线有什么特点?2、实际RC低通与理想低通滤波器的频谱有何不同?为什么?3、在实验中的低通网络RC时间常数是多少?对低通滤波器有何影响?(A) 实验程序1、子程序[定义阶跃函数]function f=heaviside(t)f=(t>0);2、主程序[分别对理想低通和实际低通作图:h(t)、|H(jω)|、φ(ω)] %理想低通滤波器的单位冲激响应、幅频特性、相频特性。

syms t f w;figure(1)f=sin(t-1)/(t-1); Fw=fourier(f); %傅立叶变换x=[-20:0.05:20]; fx=subs(f,t,x);subplot(2,1,1);plot(x,fx); %波形图grid;W=[-4:0.01:4]; FW=subs(Fw,w,W);subplot(2,2,3);plot(W,abs(FW)); %幅频特性grid;xlabel(' 频率');ylabel(' 幅值');subplot(2,2,4);plot(W,angle(FW)); %相频特性grid;xlabel(' 频率');ylabel(' 相位');%RC低通网络的单位冲激响应、幅频特性、相频特性figure(2)f=exp(-2*t)*sym('Heaviside(t)');Fw=fourier(f); %傅立叶变换x=[-4:0.02:4]; fx=subs(f,t,x);subplot(2,1,1);plot(x,fx); %波形图grid;W=[-4:0.02:4];FW=subs(Fw,w,W);subplot(2,2,3);plot(W,abs(FW)); %幅频特性grid;xlabel(' 频率');ylabel(' 幅值');subplot(2,2,4);plot(W,angle(FW)); %相频特性grid;xlabel(' 频率');ylabel(' 相位');(B) 运行结果图1 理想低通滤波器的单位冲激响应及频率特性图2 RC低通滤波电路的单位冲激响应及频率特性。

通信原理实验5

通信原理实验5

实验五抽样定理实验一、实验目的1、了解抽样定理在通信系统中的重要性。

2、掌握自然抽样及平顶抽样的实现方法。

3、理解低通采样定理的原理。

4、理解实际的抽样系统。

5、理解低通滤波器的幅频特性对抽样信号恢复的影响。

6、理解低通滤波器的相频特性对抽样信号恢复的影响。

7、理解带通采样定理的原理。

二、实验器材1、主控&信号源、3号模块各一块2、双踪示波器一台3、连接线若干三、实验原理1、实验原理框图图1-1 抽样定理实验框图2、实验框图说明抽样信号由抽样电路产生。

将输入的被抽样信号与抽样脉冲相乘就可以得到自然抽样信号,自然抽样的信号经过保持电路得到平顶抽样信号。

平顶抽样和自然抽样信号是通过开关S1切换输出的。

抽样信号的恢复是将抽样信号经过低通滤波器,即可得到恢复的信号。

这里滤波器可以选用抗混叠滤波器(8阶3.4kHz的巴特沃斯低通滤波器)或FPGA数字滤波器(有FIR、IIR两种)。

反sinc滤波器不是用来恢复抽样信号的,而是用来应对孔径失真现象。

要注意,这里的数字滤波器是借用的信源编译码部分的端口。

在做本实验时与信源编译码的内容没有联系。

四、实验步骤实验项目一抽样信号观测及抽样定理验证概述:通过不同频率的抽样时钟,从时域和频域两方面观测自然抽样和平顶抽样的输出波形,以及信号恢复的混叠情况,从而了解不同抽样方式的输出差异和联系,验证抽样定理。

信号源:MUSIC 模块3:TH1(被抽样信号)将被抽样信号送入抽样单元信号源:A-OUT 模块3:TH2(抽样脉冲)提供抽样时钟模块3:TH3(抽样输出)模块3:TH5(LPF-IN) 送入模拟低通滤波器2、开电,设置主控菜单,选择【主菜单】→【通信原理】→【抽样定理】。

调节主控模块的W1使A-out输出峰峰值为3V。

3、此时实验系统初始状态为:被抽样信号MUSIC为幅度4V、频率3K+1K正弦合成波。

抽样脉冲A-OUT为幅度3V、频率9KHz、占空比20%的方波。

幅频特性和相频特性

幅频特性和相频特性

电路分析实验报告幅频特性和相频特性一、实验摘要电容元件在交流电路中的阻抗会随电源频率的改变而变化。

本实验用电容搭建一个电路,用示波器观察加上一个正弦波之后,该电路幅值和相位随频率变化的规律曲线。

二、实验环境示波器函数信号发生器 0.1μF电容电阻面包板导线三、实验原理电阻作为响应时,可用作高通滤波器电容作为响应时,可用作低通滤波器RC串并联(文氏电桥)电路四、实验步骤在面包板上搭建电路加上4vpp,频率从100赫兹到用示波器观察波形的幅值和位相差,记录相20千赫兹的正弦波应电压是输入电压0.707倍时的波形图将电容作响应加上4vpp,频率从100赫兹到20千赫兹的正弦波,用示波器观察波形的幅值和位相差,记录响应电压是输入电压0.707倍时的相关数据搭建文氏电桥加上4vpp,频率从100赫兹到20千赫兹的正弦波,用示波器观察波形的幅值和位相差,记录响应电压最高时的相关数据五、实验数据1.电阻作响应(高通滤波器)输入信号峰峰值的测量值为3.9v100 200 600 1000 1400 1500 5000 10000 15000 20000 输入频率/HzVpp/v 0.297 0.320 1.61 2.33 2.77 2.85 3.74 3.9 3.9 3.9相位差-85 -79 -66 -55 -48 -45 -19 -10 -8 -6 /°2.由李萨如图形计算得相位差= -49°,直接测量的相移为-48°,误差0.02当频率增大时,响应电压增大,体现出高通当频率增大时,位相差减小2.电容作响应(低通滤波器)100 500 1000 1500 16002000 3000 5000 8000 10000 输入频率/HzVpp/v 4.14 3.94 3.38 2.89 2.81 2.49 1.89 1.29 0.880 0.7204 18 32 43 4651 61 71 77 80相位差/°当频率增大时,响应电压减小,体现出低通当频率增大时,位相差增大3.文氏电桥100 500 1000 1500 2000 4000 5000 10000 15000 20000 输入频率/HzVpp/v 0.273 1.03 1.31 1.35 1.33 1.09 0.98 0.580 0.420 0.340 -80 -41 -15 -1 11 33 43 62 75 80相位差/°在某一频率,响应电压最大随频率增加,位相差先减小再增大六、实验总结在本次实验中了解到了RC串联电路和文氏电桥的幅频特性和相频特性。

四种滤波器的幅频特性

四种滤波器的幅频特性

四种滤波器的幅频特性本次实验是观察四种滤波器(低通、高通、带宽、带阻)的幅频特性,以加强对各种滤波器的功能认知。

本次实验我们选用的放大器为324型,其功能图如下所示:下面我们来逐步观察一下四种滤波器的特性。

1.低通滤波器其电路图如下所示: 图中,电阻R1=R2=R=10KΩ,C1=C2=0.01uF,Ro=0.8R=8Ω,Vcc+=+12V , Vcc-=-12V ,低通滤波器的传递函数20022)(ωαωω++=s s K s H p ,,其中2221102121001111;1;1C R K R R C C C R R RRK K ff p -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==+==αωω带入数据w 。

=10000rad/s ,Kp =1.8,α=1.2,()()2202202225/2425/78.1)(ωωωωω+-=j H ;当w =0时)(ωj H =1.8,;w 增加且w<4800rad/s 时,)(ωj H 增加;当>4800rad/s 时,)(ωj H 减小,;w 趋近无穷时,)(ωj H 趋近于0。

此时wc=1.17rad/s 。

对于不同的α,滤波器的幅频特性也不相同对于实验中的低通,α=1.2,与1.25的相似,我们对于实验数据的测量如下:输入为100mV范围10~6kHz 输出不失真 绘出的幅频特性图如下: 2、高通滤波器 其电路图如下:其中R1=R2=R=10K,C1=C2=0.01uF,Ro=0.8R=8K 高通的传递函数为20022)(ωαω++=s s s K s H p ,()()2022022)(ωαωωωωω+-=p K j H ,1121202121001111;1;1CR K C C R C C R R RR K K f f p -+⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛+==+==αωω带入数值后,Kp =1.8,W=0时)(ωj H =0;w<4800rad/s 时)(ωj H 增加;w 趋近于无穷时,)(ωj H 保持不变。

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实验一
1-1 滤波器幅频特性的测试
一.实验目的
1.了解无源和有源滤波器的工作原理及应用。

2.掌握滤波器幅频特性的测试方法。

二.实验原理
滤波器是一种选频装置,可以使某给定频率范围内的信号通过而对该频率范围以外的信号极大地衰减。

1.RC 无源低通滤波器
RC 无源低通滤波器原理如图1-1所示。

这种滤波器是典型的一阶RC 低通滤波器,它的电路简单,抗干扰性强,有较好的低频性能,构成的组件是标准电阻、电容,容易实现。

其传递函数为
=)(s H 1
1
)()(+=s s u s u i o
τ (1-1) 式中:τ=RC 。

低通滤波器频率特性为 ωτ
ωj j H +=
11
)( (1-2) 图1-1 RC 低通滤波器
其幅频特性
)(ωA 为
2
)(11)(ωτω+=
A (1-3)
低通滤波器的截止频率为
RC
f c π21
=
(1-4) 图1-2 一阶有源低通滤波器
2.RC 有源低通滤波器
RC 有源低通滤波器原理如图1-2所示。

它是将一阶RC 低通滤波网络接入运算放大器输入端构成的。

运算放大器在这里起隔离负载影响、提高增益和带负载能力的作用。

有源低通滤波器的传递函数为
1
)()()(+==
s K
s u s u s H i o τ (1-5) 式中:1
1R R K F
+
=(R 1、R F 参数可参考图1-2,也可自选)。

频率特性为
ωτ
ωj K
j H +=
1)( (1-6)
R
式(1-5)与式(1-1)相似,只是增益不同。

3.幅频特性的测试
本实验是对以上两种低通滤波器进行幅频特性测试。

滤波器的幅频特性采用稳态正弦激励试验的办法求得。

对滤波器输入正弦信号x(t)=x0sinωt,在其输出达到稳态后测量输出和输入的幅值比。

这样可得到该输入信号频率ω下滤波器的传输特性。

逐次改变输入信号的频率,即可得到幅频特性曲线。

三.实验仪器和设备
1.低频信号发生器一台
2.毫伏表一台
3.直流稳压电源一台
4.RC无源滤波器接线板一块
5.有源低通滤波器线路板一块
四.实验步骤
1.将RC滤波器接线板低通滤波器部分的R值调到适当的位置。

将低频信号发生器输出端接入RC低通滤波器输入端,双路毫伏表中的一路接低通滤波器的输入端,另一路接输出端。

2.由信号发生器输出一定幅度的正弦信号电压。

先检查低频信号发生器幅值调节旋钮,使之在最小(逆时针旋转到底)位置,输出信号频率调到20Hz,然后逐渐调大信号电压使监测毫伏表指示约1伏,记下滤波器输入和输出的信号电压值。

3.不断由小到大改变滤波器输入信号频率,每改变一次信号频率,待毫伏表读数稳定了以后读取一组滤波器输入和输出信号电压值,记录到原始数据记录纸上。

4.将信号发生器幅值调节旋钮调到最小,按图1-3连接测试系统。

考虑到有源低通滤波器具有放大作用,注意监测滤波器输出信号的毫伏表测量档位要比监测输入信号的相应加大。

图1-3
5.重复实验步骤2、3。

五.实验数据处理
1.用对数坐标纸绘出RC无源低通滤波器和有源低通滤波器的幅频特性曲线。

2.比较两种滤波器的特性,分析有源滤波器的优点。

六.思考题
1.若要能自动绘出滤波器的幅频特性曲线,实验系统如何设计?试绘出仪器组合框图,并作简要说明。

2.滤波器的建立时间T e如何测定?
1-2 光线示波器振动子幅频特性的测定
一.实验目的
1.了解光线示波器的基本结构、工作原理及其使用方法。

2.以光线示波器振动子为例,了解二阶测试系统幅频特性的测试方法。

二.实验原理
光线示波器的振动子是一个二阶扭振系统,结构如图1-4所示,其力学模型可表示为:
M J +M c +M G =M i
式中 M J —转动系统的转动惯性力矩。

M J =Jd 2θ/dt 2,其中J 为转动惯量,θ为振动子线圈
的转角;
M c —阻尼力矩。

M c =cd θ/dt ,其中c 为阻尼系数;
M G ——张丝的弹性反抗力矩。

M G =G θ,其中G 为张丝的扭转刚度;
M i —振动子线圈的电磁力矩。

M i =KI ,其中K 为比例系数;I 为输入振动子线圈的信
号电流。

图1-4 光线示波器工作原理
1—光源 2—圆柱透镜 3—光栏 4—振动子 5—张丝 6—支承
7—反射镜 8—线圈 9—磁极 10—弹簧 11—圆柱透镜 12—感光纸及走纸机构
当振动子输入电流为I 时,它的线圈就产生θ的转角。

因此,可得到振动子转动系统的频率响应函数:
n n j G K j H ωω
ζωωω21)(2
+⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭⎫ ⎝⎛-= (1-7) 式中 ω—输入信号电流的角频率;
ωn —振动子转动系统的转动固有频率,J G n =
ω;
ζ—振动子转动系统的转动阻尼比,()
GJ c 2=ζ。

振动子转动系统的幅频特性为:
()2
22
2
41⎪⎪⎭

⎝⎛+⎥⎥⎦
⎤⎢⎢⎣⎡⎪⎪⎭

⎝⎛-=
n n
G
K A ωωζωωω (1-8)
对光线示波器幅频特性的测定,首先要根据被测振动子的要求选择合适的外接电阻,以保证振动子具有最佳的阻尼比。

用信号发生器以等幅值,不同频率的正弦信号逐个输入振动子,便能在记录纸上得到振动子对各不同频率正弦信号的响应曲线。

然后,根据响应曲线量出不同频率时响应曲线幅值的大小,经整理可绘得被测振动子的幅频特性曲线。

三.实验仪器和设备
1.SC-16型光线示波器(内装FC 6-1200型振动子) 一台 2.低频信号发生器 一台 3.毫伏表 一台 四.实验步骤
1.学习光线示波器的使用方法。

2.按图1-5所示连接实验线路。

图1-5 光线示波器振动子幅频特性实验接线图
振动子分为电磁阻尼和油阻尼两种。

对于电磁阻尼的振动子为保证其阻尼率ζ≈0.707,应选择适当阻值的电阻R s 或R p 。

当信号源内阻R m 小于振动子要求的外接电阻R a 时,振动子输入回路应串接一个R s =R a -R m 的电阻。

当信号源内阻大于振动子要求的外接电阻时,振动子输入回路应并接一个R p 电阻,其值等于R a 和R m 并联阻值。

对于油阻尼振动子,不需要R s 和R p 。

振动子直接和低频信号发生器相接。

3.将信号发生器的频率调整到20Hz ,再使输出电压的幅度U 0为:
U 0≤I gm R g (1-9) 式中 I gm —被测振动子的最大允许电流;
R g —被测振动子的线圈内阻。

例如:FC 6-1200型振动子,其I gm =5mA ,R g =20Ω,则应先将信号发生器空载输出电压调整到100mV 以下,以免损坏振动子。

振动子在接入信号发生器之前,还应注意光线示波器中与被测振动子相并联的可调分流电阻的大小,应使其阻值大于50Ω。

4.打开光线示波器电源开关,按下起辉按钮,当无信号输入时,安装好的振动子应在观察屏的中间位置显示一光点。

5.将20Hz 的正弦电压信号输入被测振动子,便可从观察屏上看到一条亮线,其长度与输入信号的峰-峰值成正比,特别要注意控制电压信号的大小,不要使亮线长度超出观察屏,以免损坏振动子。

6.改变信号发生器的输出电压幅度,使输入到振动子的信号电流发生变化,从观察屏上读取相应亮线的长度,即可近似地求得被测振动子的静态定度曲线。

7.保持信号发生器输出等幅值的正弦信号,改变其频率由f/f n =0.1至f/f n =2。

其中:f
为振动子输入电压的频率;f n为振动子的固有频率。

从观察屏上读得相应频率的亮线长度,即可绘出被测振动子的幅频特性曲线。

五.实验数据处理
1.作出被测振动子的静态定度曲线,并根据曲线求出其灵敏度和线性误差。

2.作出被测振动子的幅频特性曲线。

六.思考题
1.为什么实验步骤5、6得到的曲线可视为近似的静态定度曲线?
2.为保证振动子的测量误差小于±5%,试问用此振动子测量正弦信号时,信号频率最高可达多少?。

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