МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Санкт-Петербургский государственный
Электротехнический университет
«ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина)
Кафедра ТОР
отчет
По лабораторной работе № 6
по дисциплине «Приборы и техника радиоизмерений»
Тема: Измерение нелинейных искажений
| Студентов гр. 4111 | Ежов Ф.С. | |
| Шелехов А.А | ||
| Шиловская П.А. | ||
| Преподаватель: | Данилин А.А. Москалец Д.О. |
Санкт-Петербург
Цель работы:
Исследовать амплитудные характеристики радиоэлектронных устройств и определить коэффициенты нелинейных искажений и гармоник. Измерить амплитудную характеристику активного фильтра, рассчитать по ней зависимости коэффициента гармоник от амплитуды входного сигнала. Измерить коэффициент гармоник фильтров цифровым автоматизированным прибором СК6-13.
Основные теоретические положения:
АХ не дает полных сведений о характере нелинейных искажений в устройстве, но позволяет определить степень отклонения от линейного режима, установить допустимые пределы изменения амплитуды входного сигнала.
Прибор использует метод узкополосной фильтрации, состоящий в подавлении первой гармоники и измерении среднеквадратического значения совокупности высших гармоник. ИНИ состоит из входной цепи, которая включает разделительный конденсатор и аттенюатор, широкополосного усилителя с регулируемым коэффициентом усиления, узкополосного режекторного фильтра, предназначенного для подавления первой гармоники сигнала, и электронного вольтметра среднеквадратических значений.
Обработка результатов эксперимента:
Измерение амплитудной характеристики активного ФВЧ:
Таблица 1 Измеренные значения амплитуды входного и выходного напряжения
| Uг, В | 0,5 | 1,5 | 2,5 | 3,5 | 4,5 | ||||||
| Um вх, В | 1,4 | 2,8 | 4,2 | 5,6 | 6,8 | 8,2 | 9,4 | 10,4 | 12,2 | 13,6 | |
| Um вых, В | 1,4 | 2,8 | 5,6 | 6,4 | 6,8 | 7,2 | 7,2 |
Рисунок 1 График амплитудной характеристики ФВЧ Um вых = f(Um вх)
Таблица 2 Измерение зависимости коэффициента гармоник выходного сигнала активных фильтров от уровня входного сигнала
| Uвх = Uг, В | Um вх, В | ФНЧ | ФВЧ | ||||
| Кг.% | Кг.% | ||||||
| f = 200 Гц | f = 1 кГц | f = 2 кГц | f = 200 Гц | f = 1 кГц | f = 2 кГц | ||
| 0,5 | 0,71 | 0,26 | 1,59 | 1,25 | 0,23 | 1,26 | 1,04 |
| 1,41 | 1,05 | 2,07 | 1,9 | 1,5 | 2,03 | 2,06 | |
| 1,5 | 2,12 | 2,36 | 3,56 | 3,2 | 4,3 | 3,5 | 3,28 |
| 2,83 | 4,76 | 4,75 | 6,85 | 4,8 | 4,85 | ||
| 2,5 | 3,54 | 7,35 | 6,73 | 6,68 | 8,25 | 6,7 | 6,71 |
| 4,24 | 9,78 | 8,9 | 8,88 | 10,6 | 8,88 | 8,94 | |
| 3,5 | 4,95 | 12,3 | 11,8 | 11,6 | 12,1 | 12,3 | 10,4 |
| 5,66 | 15,1 | 13,6 | 12,7 | 14,3 | 14,5 | ||
| 4,5 | 6,36 | 16,4 | 18,5 | 17,6 | 18,3 | 16,9 | 16,2 |
| 7,07 | 21,9 | 22,3 | 22,1 | 21,5 | 22,1 | 22,3 |
Рисунок 2 Семейство графиков измеренных зависимостей Кг от Um вх при разных значениях f
Рисунок 3 Семейство графиков измеренных зависимостей Кг от Um вх при разных значениях f
Осциллограммы напряжений на выходах макета при Uг = 5В
ФНЧ
| f = 200 Гц | f = 1 кГц | f = 2 кГц |
| 
| 
|
| 
| 
|
ФВЧ
| f = 200 Гц | f = 1 кГц | f = 2 кГц |
| 
| 
|
| 
| 
|
Измерение собственного коэффициента гармоник генератора
Таблица 3 Частотная зависимость собственного коэффициента гармоник генератора
| f, кГц | 0,2 | 18,2 | 36,2 | 54,2 | 72,2 | 90.2 | ||||||
| Кг, % | 0,795 | 3,57 | 6,35 | 9,03 | 11,2 | 12,5 | 13,7 | 15,3 | 15,8 | 16,9 | 16,4 | 13,6 |
| Рисунок 4 График частотной зависимости Кг (f) |
Расчет зависимости коэффициента гармоник активного ФВЧ по экспериментально полученной АХ
| Um вх | y1 | y2 | y3 | Um1 | Um3 | Um5 | Кг, % |
| 0,1 | 0,3 | 0,74 | 0,22 | 0,04 | 0,30 | ||
| 0,2 | 0,6 | 1,49 | 0,44 | 0,08 | 0,30 | ||
| 0,3 | 2,31 | 0,63 | 0,06 | 0,27 | |||
| 0,4 | 1,22 | 3,8 | 2,89 | 0,80 | 0,12 | 0,28 | |
| 0,4 | 1,6 | 3,81 | 1,11 | 0,08 | 0,29 |
Рисунок 5 Зависимости Кг и амплитуд гармоник от амплитуды входного напряжения
Выводы:
В ходе выполнения лабораторной работы ознакомились с устройством и принципом действия цифрового автоматизированного прибора СК6-13.
Провели измерения параметров: амплитудных характеристик активных фильтров, и коэффициентов гармоник этих фильтров
Произвели теоретический расчет коэффициента гармоник активного ФВЧ по экспериментально полученной АЧХ, теоретическая зависимость достаточно близка к экспериментальной.