實驗十七信號頻譜測量11ppt課件

1、實驗十七實驗十七 信號頻譜的測量信號頻譜的測量一、實驗?zāi)康囊弧嶒災(zāi)康亩?、實驗原理二、實驗原理三、實驗?nèi)容三、實驗內(nèi)容四、回答下列問題四、回答下列問題本試本試驗要驗要求寫求寫實驗實驗報告報告一、實驗?zāi)康囊?、實驗?zāi)康膶W(xué)習(xí)信號頻譜的測量方法，學(xué)習(xí)信號頻譜的測量方法，加深信號頻譜的概念理解。加深信號頻譜的概念理解。 , 5 , 3 , 1sin15sin513sin31sin4ntnntttEtfEEtu2TT23 T0t方波的頻譜：方波的頻譜：二、實驗原理二、實驗原理E434E354E574E794E9114E11134E13154E15nA0方波只含有奇次諧波方波只含有奇次諧波,譜線反比單調(diào)降譜

2、線反比單調(diào)降.t0TE tuTnTnTEAnsin2nA42 ET2T414241TnA102ET2T4102101T奇次奇次,偶次諧波都有偶次諧波都有.幅度周期性變化幅度周期性變化脈沖越窄脈沖越窄,譜線越多譜線越多選頻xuxfxfLfxLff xLff 可調(diào)LfxLfff0窄帶濾波混頻本振dBUNx775. 0lg20 VUNx2010775. 0dB電平值電平值=檔位指示值檔位指示值+表頭指針指示值表頭指針指示值選頻電平表結(jié)構(gòu)選頻電平表結(jié)構(gòu)0fffLx利用選頻電平表對各次諧波的利用選頻電平表對各次諧波的幅度進(jìn)行測量，就可獲得頻譜幅度進(jìn)行測量，就可獲得頻譜1.選頻電平表具有從眾多不同頻率的正

3、弦電壓中選擇選頻電平表具有從眾多不同頻率的正弦電壓中選擇其中的一個，測量其電平和頻率的功能。其中的一個，測量其電平和頻率的功能。定義：定義：N: 絕對電壓電平單位分貝絕對電壓電平單位分貝 記為記為dB。Ux：被測電壓有效值：被測電壓有效值 0.775V:基準(zhǔn)電壓也即：當(dāng)電平為基準(zhǔn)電壓也即：當(dāng)電平為0dB時，所對應(yīng)的時，所對應(yīng)的電壓值為電壓值為0.775V。由上式可知：只要由上式可知：只要N值確定，被測電壓值確定，被測電壓三三.選頻電平表原理選頻電平表原理 VUNx2010775. 0dBUNx775. 0lg20因此，選頻電平表就是具有選擇特性的電壓表，因此，選頻電平表就是具有選擇特性的電壓表

4、，且輸出電平且輸出電平dB刻度?？潭?。四四. 選頻電平表使用及注意事項選頻電平表使用及注意事項輸入方式：同軸輸入琴鍵開關(guān)彈出）輸入方式：同軸輸入琴鍵開關(guān)彈出）輸入阻抗置高阻抗輸入阻抗置高阻抗K無窮大無窮大 K2K3置置“正常正?！?。校零電位器，按下。校零電位器，按下鈕，調(diào)鈕，調(diào)其指針為其指針為0dB。調(diào)調(diào)fL使表頭偏轉(zhuǎn)指示最大先用搖把粗調(diào)，然使表頭偏轉(zhuǎn)指示最大先用搖把粗調(diào)，然后用旋盤細(xì)調(diào)，調(diào)指針最大的時候，此時頻率后用旋盤細(xì)調(diào)，調(diào)指針最大的時候，此時頻率顯示就是顯示就是fx,就是某個諧波頻率處）就是某個諧波頻率處）電平值電平值K1電平值表頭指示值電平值表頭指示值 （分貝）（分貝）（代數(shù)和）（代

5、數(shù)和） VUNx2010775. 0電平值電平值K1電平值表頭指示值分貝）電平值表頭指示值分貝）校零校零內(nèi)外手輪內(nèi)外手輪(細(xì)細(xì)/粗粗調(diào)節(jié)調(diào)節(jié))電源輸入補充：頻譜譜線的特點補充：頻譜譜線的特點譜線包絡(luò)零點譜線包絡(luò)零點T/ n(n=1,2,3,4) =T/2 方波直流平均為零。方波直流平均為零。譜線間隔僅取決于譜線間隔僅取決于f和和基波的幅度取決于基波的幅度取決于E和和/T。 /T越小，越小，幅度越小。幅度越小。若若T/2,則有奇、偶次諧波。則有奇、偶次諧波。三、實驗內(nèi)容三、實驗內(nèi)容1.測量方波的頻譜測量方波的頻譜調(diào)節(jié)信號源輸出方波，調(diào)節(jié)信號源輸出方波，f=10.0kHz，Upp=4.0V。加到選

6、頻表輸入端。加到選頻表輸入端。用選頻電平表測方波的諧波幅度，要求從基波用選頻電平表測方波的諧波幅度，要求從基波開始測起，一直測至開始測起，一直測至15次諧波。次諧波。 諧波次數(shù)諧波次數(shù)(dB)7.4-2.1-7.2Ux(V)An(計算）計算）An=1.414Ux(V)方波只有奇次諧波方波只有奇次諧波2.測方波通過測方波通過2號低通濾波器號低通濾波器(fc=33.8Khz)后的頻譜后的頻譜調(diào)方波輸入調(diào)方波輸入2號低通號低通fc=33.86Khz)濾波器，用選頻濾波器，用選頻電平表測濾波器輸出波形的頻譜。電平表測濾波器輸出波形的頻譜。f=10.0kHz時測至?xí)r測至7次諧波

7、。留意，方波幅度次諧波。留意，方波幅度Upp=4.0V，由于輸入為方，由于輸入為方波，所以輸出波形的頻譜只有奇次諧波為什么？）。波，所以輸出波形的頻譜只有奇次諧波為什么？）。 在寫實驗報告時，應(yīng)將實驗十五獲得的波形圖與在寫實驗報告時，應(yīng)將實驗十五獲得的波形圖與本實驗獲得的頻譜圖對應(yīng)起來，與方波波形和頻譜進(jìn)本實驗獲得的頻譜圖對應(yīng)起來，與方波波形和頻譜進(jìn)行對比分析，從而得出應(yīng)有的結(jié)論。分析時還要考慮行對比分析，從而得出應(yīng)有的結(jié)論。分析時還要考慮到到2號低通濾波器的號低通濾波器的Hf特性。特性。諧波次數(shù)諧波次數(shù)(dB)Ux(V)An(計算）計算）3.測矩形脈沖波的頻譜測矩形

8、脈沖波的頻譜調(diào)節(jié)信號源使脈沖波調(diào)節(jié)信號源使脈沖波f=10.0kHz，Upp=4.0V，=0.40T即即/T = 40%）。實驗數(shù)據(jù)正確與否，）。實驗數(shù)據(jù)正確與否，關(guān)鍵在于脈沖寬度關(guān)鍵在于脈沖寬度是否符合要求。方法是先調(diào)是否符合要求。方法是先調(diào)節(jié)信號源的節(jié)信號源的“占空比旋鈕，使輸出顯示脈沖占空比旋鈕，使輸出顯示脈沖寬度寬度是周期是周期T的的40%。測脈沖波的頻譜。用選頻電平表測測脈沖波的頻譜。用選頻電平表測115次諧次諧波。留意，奇次諧波、偶次諧波都要測。波。留意，奇次諧波、偶次諧波都要測。 察看：察看：5 10 15次諧波的電平值特點。次諧波的電平值特點。f=10Khz,Vpp=4.0V (矩形波，矩形波，40的占空比）的占空比）諧波次數(shù)諧波次數(shù)n1234567。15N(dB)6.9-3.3-6.5-5.2Ux(V)An(計算）計算）矩形脈沖波奇次和偶次諧波都有矩形脈沖波奇次和偶次諧波都有.所以都測。所以都測。四、回答下列問四、回答下列問題題（1將選頻電平表上測得的分貝數(shù)用公式換算出諧波的電壓幅度，在與理論計算值比較時，發(fā)現(xiàn)測量值為理論計算值的1/2，這是為什么？（