INFONKO.RU

Инерционные измерительные преобразователи на операционных усилителях

Работа включает:

1. Изучение принципов действия линейных инерционных активных измерительных преобразователей (АИП): фазоповоротных схем (ФПС), фильтров нижних частот (ФНЧ) и полосовых (ПФ).

2. Выбор передаточных функций и схем реализации преобразователей, расчет параметров элементов схем.

3. Расчет функциональных характеристик.

4. Компьютерное исследование АИП.

Составление предварительного отчета

1. Определение передаточных функций заданных АИП и расчет параметров элементов схем их реализации.

2. Расчет и построение частотных характеристик.

Методические указания.Изучить c.22-48 [2].

К п.1. Принципиальные схемы заданных ФПС, их передаточные функции H(p) и формулы для расчета параметров элементов схем представлены в табл.3.4 [2]. Выбрать свой вариант схемы по знаку фазового сдвига (табл.Э2.1) и нарисовать в отчете. Передаточные функции полностью определяются коэффициентами Н0, Т, Т1. По заданному на промышленной частоте фазовому сдвигу рассчитываются значения элементов схем.

Принципиальные схемы заданных ФНЧ и ПЧФ, их передаточные функции H(p) и формулы для расчета параметров элементов схем представлены в табл.3.9 и 3.10 [2]. Обратная связь (ОС) №1 является многопетлевой, а. №2 – однопетлевой обратной связью. Выбрать свои варианты схем и нарисовать в отчете. Коэффициенты b1 и b2 по заданным постоянным времени фильтра Т (табл.Э2.1) определяются из (3.24) [2] при wсв=wп и из (3.4) [2] при wсв¹wп; Расчет параметров элементов производится в соответствии с приведенными в табл.3.9 и 3.10 [2] выражениями. Для ФНЧ Н(0)=1.

К п.2. Частотные характеристики (АЧХ и ФЧХ) ФПС и ЧФ рассчитываются с использованием соотношений табл.3.1 и 3.7 [2] при изменении относительной частоты n=w/wп в диапазоне n=0¸10.

Работа в лаборатории

I.Общие указания.Собрать заданную схему АИП. Подключить источник контрольных сигналов (ИКС) на вход схемы, осциллограф (вход А подключается на вход, а вход В - на выход схемы), анализатор спектра, у которого к клемме IN подключается вход схемы, а к клемме OUT – выход схемы.

Таблица Э2.1

ФПС Ф Н Ч П Ч Ф
y R1 Т ωсв ОС R4 С5 М Т ωсв H ОС R2 С3 М
рад к мс к мкф мс (ωп) к мкф
-p/3 1,5 0,1 2,2
-2p/3 0,1 1,4 1,8
p/3 1,3 0,047 1,9
2p/3 0,047
-p/4 1,1 0,033 2,1
-5p/6 0,033 1,2 2,2
p/4 1,3 0,1 1,8
5p/6 0,1 1,4 1,9
-3p/4 1,5 0,047
-p/2 0,047 2,1
3p/4 1,1 0,033 2,2
p/2 0,033 1,2 1,8
-p/3 1,3 0,1 1,9
-2p/3 0,1 1,4
p/3 1,5 0,047 2,1
2p/3 0,047 2,2
-p/4 1,1 0,033 1,8
-5p/6 0,033 1,2 1,9
p/4 1,3 0,1
5p/6 0,1 1,4 2,1
-3p/4 1,5 0,047 2,2
-p/2 0,047 1,8
p/3 1,1 0,033 1,9
2p/3 0,033 1,2
-p/3 1,3 0,1 2,1
-2p/3 0,1 1,4 2,2
p/4 1,5 0,047 1,8
5p/6 0,047 1,9
-p/4 1,1 0,033
-5p/6 0,033 1,2 2,1

Провести настройку расчетных режимов и режимов работы осциллографа и анализатора спектра. На анализаторе спектра установить режим линейного измерения амплитудной и фазовой характеристик (АЧХ и ФЧХ).



Изменение заданных параметров производится в 2 раза в сторону уменьшения для четного варианта и увеличения для нечетного варианта.

I. Исследование фазоповоротных схем.

1. Зарисовать переходную характеристику при заданных параметрах схемы. Для этого на ИКС установить режим прямоугольных импульсов, длительность которых должна быть больше длительности переходного процесса. По осциллограмме определить время переходного процесса.

Зарисовать частотные характеристики. Для этого на ИКС установить режим синусоидальных сигналов, частота входного сигнала устанавливается равной 50 Гц, а фаза – ноль. Сравнить значения АЧХ и ФЧХ на частоте 50 Гц, полученные по осциллограмме и на анализаторе спектра. Дважды изменить в заданном направлении значение сопротивления резистора R, в обоих случаях зарисовать АЧХ и ФЧХ. Все частотные характеристики зарисовываются на соответствующих графиках домашней подготовки. По результатам измерений построить зависимость фазового сдвига от величины постоянной времени Т=R∙C на частоте 50 Гц. Записать выводы.

2. Изменить значение сопротивления в заданном направлении в цепи обратной связи. Зарисовать частотные характеристики. Записать выводы.

II. Исследование частотных фильтров.

1. Исследование ФНЧ. Зарисовать переходную характеристику при заданных параметрах схемы. По осциллограмме определить время переходного процесса. Зарисовать АЧХ и ФЧХ, по АЧХ определить полосу пропускания. Дважды изменить заданный параметр в заданном направлении, зарисовать частотные и переходную характеристики, определить время переходного процесса и полосу пропускания для каждого изменения. Все частотные характеристики зарисовываются на соответствующих графиках домашней подготовки.

Вычислить произведение длительности переходного процесса на полосу пропускания фильтра при всех значениях изменяемого параметра, зарисовать зависимость. Записать выводы.

2. Повторить п. II.1 для заданной схемы ПЧФ.

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА Э3

Цифровая обработка сигналов

Работа включает:

1.Изучение принципов действия цифровых нерекурсивных фильтров, формирователей ортогональных составляющих (ФОС).

2. Определение разностного уравнения, передаточной функции, алгоритма работы и схемы реализации заданных элементов.

3. Расчет переходных и амплитудно-частотных характеристик.

4. Изучение алгоритма фильтра Фурье

5. Компьютерное исследование цифровых элементов.



infonko.ru/stress-svyazannij-s-nepravilnoj-kommunikaciej.html infonko.ru/stress-travmaticheskij-stress-i-posttravmaticheskoe-stressovoe-rasstrojstvo-ptsr.html infonko.ru/stress-vistavki-transportirovka-i-dr.html infonko.ru/strit-napravleniya-street-hip-hop-disko-tehno-i-pr.html infonko.ru/strlba-v-umovah-obmezheno-vidimost.html infonko.ru/stroboskopicheskie-oscillografi.html infonko.ru/stroenie-atoma-i-periodicheskij-zakon.html infonko.ru/stroenie-atoma-zapisat-elektronnie-formuli-atomov-elementov-s-zaryadom-yadra-sostavit-graficheskie-shemi-zapolneniya-elektronami-valentnih-orbitalej-etih-atomov.html infonko.ru/stroenie-bakterialnoj-kletki-formi-bakterij.html infonko.ru/stroenie-bakterialnoj-kletki.html infonko.ru/stroenie-dvigatelnoj-sistemi.html infonko.ru/stroenie-dvojnogo-elektricheskogo-sloya.html infonko.ru/stroenie-elektronnih-obolochek.html infonko.ru/stroenie-funkcii-i-svojstva-centralnoj-nervnoj-sistemi-cheloveka.html infonko.ru/stroenie-golovonogih-malyuskov.html infonko.ru/stroenie-i-funkcii-biologicheskih-membran.html infonko.ru/stroenie-i-funkcii-bolshih-polusharij-golovnogo-mozga.html infonko.ru/stroenie-i-funkcii-centralnoj-nervnoj-sistemi.html infonko.ru/stroenie-i-funkcii-dihatelnoj-sistemi.html infonko.ru/stroenie-i-funkcii-eritrocitov-gemoliz.html