4、回答思考题(可选作)
七、思考题
1、什么样的周期函数没有直流分量和余弦项,什么样的周期函数没有正弦项?什么样的波形只有奇次谐波,什么样的波形只有偶次谐波?试讨论其规律性。 2、以数学分析为基础,讨论锯齿波分解后基波与各次谐波所产生的李沙育图形的由来。并推广至其他波形的李沙育图形。
3、 如果有两个正弦信号的频率相同,幅值与相位不同,如何以直接比较法与李沙育图形法计算其相位差,写下这两种方法。 [注]:本次实验内容较多,可酌情与下个实验合起来分两次或三次完成。
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实验二 波形的合成
一、实验目的
1、全面了解波形分解与合成的原理。
2、进一步掌握利用傅氏级数进行谐波分析的方法。
二、预习要求
1、复习各种波形的频谱分量。 2、复习运放加法器的原理。
三、实验仪器
1、双踪示波器
2、TPE—SS1型或SS2型实验箱(1型还需频率计和交流毫伏表)
四、实验原理
参照实验一。 五、实验内容
1、将连接开关K0~K7置于接地档,将锯齿波连接到信号输入端。 2、接通基波的开关K0f1使信号连接至加法器,将示波器的各通道的输入方式均置于DC档,两个通道的信号拾取探头分别连接到BPF1的输出端子和加法器的输出端子,同时观察基波和加法器的输出波形,用李沙育图形法判断其相位关系。
3、依次打开二次、三次……七次谐波的连接开关,观察合成波形的逐步变化,记录其总叠加波形,见图2-1。
图2-1
4、双波叠加。将基波分别与三、五、七次谐波进行叠加,在输出端记录叠加结果,见图2-2。
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图2-2
5、多波叠加。将基波分别与三、五、七次谐波同时叠加,在输出端记录叠加结果。
6、将其余五种波形分别输入到信号输入端,重复实验步骤3,并加上直流分量,记录合成波形。
六、实验报告
1、整理实验结果,将六种输入波形与其合成波形绘图加以比较,总结分解合成原理。
2、对照实验一,利用实验内容中的1、4所得出的数据,以下列公式进行数学计算,比较锯齿波合成后的波形与锯齿波的差别。
3、加法器构造如图2-3,计算它的输出与输入的关系。 4、回答思考题。
七、思考题
1、就实验报告步骤2,结合绘出的图形,讨论误差u.产生的原因。 2、讨论使用加法器的便利之处及各项参数设置的原则。
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2-3
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图
实验三 无源和有源滤波器
一、实验目的
1、了解无源和有源滤波器的种类、基本结构和特性。 2、学会测量滤波器的幅频和相频特性。
3、分析与比较无源和有源滤波器的滤波特性。
二、预习要求
1、复习教材中有关滤波器的相关内容与实验原理。 2、分析各个电路,写出它们的电压传输函数。 3、根据电压传输函数讨论其相关频率特性,并画出幅频和相频特性曲线。
三、实验仪器
1、双踪示波器
2、TPE—SS1型或SS2型实验箱(1型还需频率计和交流毫伏表)
四、实验原理
1、滤波器是一种具有选频性质的二端口网络,它的功能是让特定频率段的信号顺利通过,而其他频率的信号受到一定的衰减和抑制,常用RC元件或RLC元件来构成无源滤波器,也常加入运放单元构成有源滤波器。 2、根据幅频特性所表示的通过或阻止信号频率范围的不同,滤波器可分为低通滤波器(LPF)、高通滤波器(HPF)、带通滤波器(BPF)、带阻滤波器(BEF)、全通滤波器(APF)五种。把可以通过的信号频率范围定义为通带,把阻止通过或衰减的信号频率范围定义为阻带。而通带和阻带的分界点的频率称为截止频率或转折频率。图3-1中的为通带的电压放大倍数,为中心频率, 和分别为低端和高端截止频率。全通滤波器的电压增益的幅值与频率无关,但电路的相移与频率相关,常用于相位校正和信号延迟,这里不做讨论。
图3-1
四种滤波器的实验线路如图3-2所示:
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