周期信号和连续信号的分析

10－11学年第二学期《电工电子实验二》Multisim2001软件仿真实验实验二十五周期信号的频谱分析P142实验目的复习周期信号的频谱分析的基本概念掌握Multisim软件用于频谱分析的基本方法加深理解周期信号时域参数变化对其频域分量的影响及变化趋势一．基本概念一个非正弦周期信号，运用傅氏级数总可以分解为直流分量和许多正弦分量之线性叠加。基波：对应原周期信号频率f的正弦分量，也称一次谐波0谐波分量：基波分量的整数倍分量，角频率为nf0T各谐波分量的振幅和相位不尽相同，这取决于原周期信号的波形。周期为T的信号f(t)，可用傅氏级数表示为离散谱Tft)

Ce，Cn

1T2TT22

f(t)ejn2tdtf(t，其傅氏级数为连续谱，即其傅氏变换F)

f(t)ejtdtf(t)12

F()ejtd周期信号的傅氏变换，是位于信号各谐波频率00

,20

处的冲激函数组成，强度为相应谐波频率处的离散谱Cn

的2倍即F)

C)n 0功率谱为P)|Cn

|2)0门函数F()) Sa函数零节点在上。2 周期矩形脉冲：C n T

Sa(

n0 )2F)

Sa( 0T 2

)()0三角函数：F()2()2周期三角波：F)

ASa2T

02

)(n)02二：实验步骤即数据电路Simulate\Analysis\Fourier…设定参数3仿真结果谱线谱线kHz0102030405060708090100矩形波10％-4.01.961.861.711.511.271.010.740.470.230.0078矩形波30％-2.025.123.040.69-0.89-1.27-0.650.240.740.590矩形波50％06.360-2.1201.270-0.9100.7050正弦波50％05000000000三角波50％04.0500.4500.1600.08300.050三角波70％03.901.1470.1660.1770.1930.0780.030.0720.0480三角波90％03.481.651.010.670.450.2970.1860.100.0430n 01234567891010％：10s

＝100kHz矩形波30％：30s，零结点在33kHz、67kHz、100kHz矩形波50％：50s，第一个零结点在20kHz，其它偶数次谐波分量为0，相位为－90°讨论题①非正弦周期信号(周期为T0)的谱线是离散的，其角频率间隔为T0

，且只存在于基波角频率42的整数倍上。T0②大多数周期信号的幅度谱包含无数条谱线，但其主要能量集中在谱线幅度包络的第一个零点以内，这段包络线称为主峰，其频率范围称为有效频带宽度。占空比成正比。幅值与占空比成正比，各谐波分量的幅值与占空比成反比。⑤在有效频带宽度内，矩形周期信号的谐波幅度按Sa()函数规律收敛，三角形周期信号谐波幅度按Sa2()函数规律收敛。(即脉宽加大)主峰宽度减小，各谱线间隔不变，主峰内所包含的谱线数量减少，有效频带宽度减小，主峰内高次谐波分量减少。⑦理想的正弦波只有基波，而无谐波分量，如果能测出谐波分量，说明该正弦波已有失真。实验二十六连续时间系统的模拟P146实验目的学习如何根据给定的连续系统的传输函数，用基本运算单元组成模拟装置掌握Multisim软件用于系统模拟的基本方法一．基本概念（重点Y(s) aas1

sn 1H(s) 0 1

n 电容C用 表示，电感L用SL表示即可。F(s) 1bs1

sn CS1 n则系统模拟框图为5例题：RSCV(s)

R 1SC 103S1H(s) 2 V(s)1R

R 13103S1106S21 SCSC R1SC6二．实验内容P1471．RC低通电路图中，R2

和C串联后与C2

并联，再与R1

串联。VR2

和C串联分压2H(s) 113sCR(sCR)2

106s213103s1106s2系统模拟框图为：半功率点60Hz左右72．二阶带通电路H(s) RsL1RsC