2 Ход работы
2.2 Исследование гармонических (синусоидальных) колебаний
2.2.1. Включил программу «Spectr.wre».
2.2.2. В правой половине открывшегося окна убедился в том, что кнопка «sin» имеет красный цвет.
2.2.3. Зарисовал гармоническое (синусоидальное) колебание и его АЧС в соответствии с данными, приведенными в таблице 1. Обозначил стрелками оси амплитуд времени и частоты (Рис1).
Пользуясь масштабом шкалы амплитуд (таблица 1) промасштабировал оси амплитуд. Установил алмплитуду гармонического колебания в соответствии с таблицей 1 с помощью верхней или нижней кнопки кнопочного переключателя.
Таблица 1
-
№ варианта
Период Т0(с)
Амплитуда Um(В)
Масштаб
Шкала амплитуды (в/дел)
4
0,85· Х1Х2 ·10-9
6
4
2.2.4 Измерил амплитуду и период низкочастотных колебаний, рассчитал частоту колебаний.
Период Т0 (с)= 0,85· 44 ·10-9=37,4·10-9 (с)
Время/деление = Т0*3 = 37,4·10-9 *3= 112,2(нс)
Частота(f0)=
=0,0267·109
=26,7 (МГц)
2.2.5 Измерил угловую
частоту(ω0)=2πf0=2*3,14*26,7=167676000
(
)
Рис1.
2.2.6. Увеличил период гармонического колебания (уменьшил частоту) с помощью правой кнопки кнопочного переключателя до значения, при котором в одном делении по оси времени укладывается приблизительно один период гармонического колебания. Проследил как меняется частота спектральной составляющей на правом экране.
Период Т0 = 112,2 (нс);
Частота(f0)=
=
8,9 (МГц)
2.2.7 Зарисовал вид АЧС, если за начало отсчета времени для синусоидального сигнала взять левый нижний угол масштабной сетки.
Рис 2.
2.2.8 Вывод: При увеличения периода колебания, гармоники амплитудно - колебательного спектра будут приближаться к началу отсчёта, а при увеличении амплитуды гармонического колебания, амплитуда его спектра тоже увеличивается.
3.2 Исследование формы и спектра амплитудно-модулированных (ам) колебаний.
3.2.1 Зарисовал амплитудно - модулированное колебание и его АЧС в соответствии с данными, приведенными в таблице 2. Промасштабировал ось амплитуд. За начало отсчета (нуль -0) амплитуды и времени) для синусоидального сигнала необходимо взять начало синусоиды (два деления на вертикали), а для АЧС – левый нижний угол масштабной сетки. Обозначить стрелками оси амплитуд времени и частоты.
Рис 3.
3.2.2 Пользуясь масштабом шкалы амплитуд определили минимальное
Um min и максимальное Um mах значения амплитуды АМ сигнала:
Um min = 5 (В);
Um mах = 6 (В).
3.2.3 Отметил буквами на осциллограммах АМ – колебания и его спектра, параметры: амплитуду несущего колебания Uom, максимальное приращение амплитуды Δ Um, минимальное Um min и максимальное Um mах значения амплитуды АМ – сигнала, период несущего колебания То ,период Т управляющего сигнала, амплитуды боковых спектральных составляющих.
Таблица 2.
№ варианта |
Период Т(с)
|
Период Т0 (с) |
Амплитуда Um (В) |
Масштаб |
Коэффициент Модуляции m |
Шкала амплитуды (в/дел) |
|||||
4 |
0,85· Х1Х2 ·10-9 |
0,21· Х1Х2 ·10-9 |
6 |
4 |
0,7 |
Рассчитал приращение амплитуды несущего колебания ∆Um
(В)
(В)
∆Um-приращение амплитуды несущего колебания
3.2.4. Рассчитал периоды То и Т в соответствии с данными, приведенными в таблице 2.
(нс)
(нс)
Время/дел= Т0*3 =9,24*3=27,72 (нс)
(МГц)
3.2.5. Рассчитал частоту управляющего сигнала F и несущего колебания ƒ0 :
F =1/37,4·10-9=0,0267·109 (Гц)=26,7(МГц)
ƒо=1/ Т0=1/9,24·10-9=0,1082·109(Гц)= 108,2 (МГц)
3.2.6. Рассчитал угловые частоты управляющего сигнала Ω и несущего колебания ωо:
Ω =2πF=2·3,14·26,7·106=167,676·106=0,16·109(1/с)
ωо =2πƒо=2·3,14·108,2 ·106=679,496·106=0,67·109(1/с)
3.2.7. Рассчитал ширину спектра АМ – сигнала:
Δωсп = 2Ω=4πF=2·0,16·103=0,32·103(1/с)
3.2.8. Уменьшил период несущего колебания То (увеличил частоту), при котором в одном делении на оси времени укладывается пять полупериодов несущего колебания. Увеличил коэффициент модуляции до значения m = 1. Обратил внимание на перемещение АЧС по оси частот и на увеличение боковых спектральных составляющих. Зарисовал амплитудно-модулированное колебание и его АЧС в соответствии с данными п.2.3.12.
Рис 4.
Вывод: В ходе лабораторной работы я проанализировал графики гармонических, амплитудно-модулированных колебаний. Научился вычислять их основные параметры такие как амплитуда, период, частота, коэффициент модуляции.