Разложение в ряд Фурье гармонического сигнала

1. Соберите схему, указанную на рис. 1
2. Двойным щелчком левой клавиши мыши откройте панель генератора функций.
3. Установите параметры генератора, так как указано на рис. 2: Frequency (частота) 1 Hz; Duty cycle (коэффициент заполнения) 50%; Amplitude (амплитуда) 10 V.

РИС.2

1. Двойным щелчком левой клавиши мыши откройте осциллограф. Установите параметры осциллографа: time base 0.50 s/div; channel A 20V/div; channel B 10 V/div.
2. Для получения спектральной характеристики гармонического сигнала необходимо подать команду: Analysis > Fourier, на рабочем столе открывается окно Fourier Analysis, в котором укажите параметр Fundamental frequency 1 Hz. Затем откроется окно Analysis Graphs. Спектральную характеристику гармонического сигнала занесите в отчет.
3. Запишите амплитудное значение напряжения U_m= В; и значение частоты f= Гц
4. Запишите уравнение u= U_msin wt

II.Разложение в ряд Фурье симметричного периодического напряжения прямоугольной формы

1. Установите параметры генератора функций: Frequency (частота) 1 kHz; Duty cycle (коэффициент заполнения) 50%; Amplitude (амплитуда) 10 V.

2. Двойным щелчком левой клавиши мыши откройте осциллограф. Установите параметры осциллографа: time base 0.50 ms/div; channel A 10V/div; channel B 10 V/div.

3. Для получения спектральной характеристики сигнала необходимо подать команду: Analysis > Fourier, на рабочем столе открывается окно Fourier Analysis, в котором укажите параметр Fundamental frequency 1 kHz. Затем откроется окно Analysis Graphs. Спектральную характеристику гармонического сигнала занесите в отчет.

4. Спектральная характеристика состоит из набора нечетных гармоник, запишите амплитуду и частоту каждой гармоники

Первая гармоника	Третья гармоника	Пятая гармоника
Um1=   f1=1000Гц	Um3=   f3=3000Гц	Um5=   f5=5000 Гц

5. Запишите ряд Фурье:

III. Разложение в ряд Фурье треугольного импульса напряжения.

1. Установите параметры генератора функций: Frequency (частота) 1 kHz; Duty cycle (коэффициент заполнения) 50%; Amplitude (амплитуда) 10 V.

2. Двойным щелчком правой клавиши мыши откройте осциллограф. Установите параметры осциллографа: time base 0.50 ms/div; channel A 10V/div; channel B 10 V/div.

3. Используя команду Analysis > Fourier получим спектральную характеристику треугольного импульса. Спектральную характеристику гармонического сигнала занесите в отчет.

4. Спектральная характеристика состоит из набора нечетных гармоник, запишите амплитуду и частоту каждой гармоники

Первая гармоника	Третья гармоника	Пятая гармоника
;   Um1=   f1= 1000Гц	;   Um3=   f3=3000Гц	;   Um5=   f5=5000 Гц

5. Запишите ряд Фурье:

6. Для каждого сигнала рассчитайте действующее значение напряжения.

Сделайте вывод и ответьте на вопросы:

· Назовите причины возникновения несинусоидальных сигналов.

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

· Как изменяется амплитуда сигнала в зависимости от номера гармоники?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

· К цепи с последовательным соединением R, L, C приложено несинусоидальное напряжение. Для первой гармоники X_L<X_C, как меняется характер нагрузки с увеличением номера гармоники и почему?

_______________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________

Лабораторная работа 14

Тема: Исследование переходных процессов в электрических цепях

Цель: Моделировать коммутации на замыкание ключа, на размыкание.

Схема цепи:

СХЕМА 1

Порядок выполнения работы:

1. Соберите схему 1.

2. Установите параметры ЭДС, резисторов, катушки, такие как указано на схеме.

3. Для моделирования коммутации на замыкание установите параметры ключа, согласно рисунку 2

Двойным щелчком правой клавиши мыши откройте диалоговое окно, установите значение: TON 1s; TOFF 1m s

Для моделирования коммутации на размыкание установите параметры ключа (аналогично пункту3). Двойным щелчком правой клавиши мыши откройте диалоговое окно, установите значение: TON 0.5ms; TOFF 10 s

9. Начертите график переходного процесса в масштабе.