RLC串联谐振电路选频特性与信的分解信处理实验报告

实验二信号办理实验实验一RLC串连谐振电路选频特征与信号的分解实验目的进一步掌握信号分解的方法；熟习RLC串连谐振电路的选频特征；实验数据及剖析表2-1-1RLC串连选频基波

二次谐波

三次谐波

四次谐波

五次谐波

六次谐波

七次谐波频次

2.778

5.553

8.329

13.885

13.884

0

19.442KHz）幅值1070.090.8282.040.3108.0075.2mv）由表中数据能够比对出：1，3，5，7次谐波的频次之比为：2.778：8.329：13.884：19.442=1：2.998：4.999：6.999是与傅里叶级数相切合的。同时能够比对出：其电压幅值之比：1070.0：282.0：108.0：75.2=1：0.2636：0.101：0.070电压的幅值之比不是完整切合要求，可是大概上能知足要求。造成这一状况的原由可能是在丈量幅值的过程中存在着扰乱，实验中存在必定偏差。3.2，4，6次谐波的幅度较其余次谐波的幅度比较相对较小，基本知足幅度为0的估计。造成这一情况的原由也应当是在幅值的丈量过程中存在的扰乱所致。表2-1-2李萨如图形Ⅰ-ⅢⅠ-ⅤⅠ-ⅤⅠ-ⅦⅤⅢ-ⅤⅢ-ⅦⅤ-ⅦⅠ-ⅠⅠ-ⅢⅠ-ⅦⅢ--ⅦⅤ-Ⅶ??1357577??????335??12.9984.9996.999577??≈≈≈??335图形图形见下李萨如图Ⅲ-Ⅶ李萨如图Ⅰ-Ⅶ李萨如图Ⅲ-Ⅴ李萨如图Ⅴ-Ⅶ李萨如图Ⅰ-Ⅰ李萨如图Ⅰ-Ⅴ李萨如图Ⅰ-Ⅲ表2-1-3电感消耗电阻的丈量UAB（V）UR1(V)RL（kΩ）f08.83.60043.33f08.80.960245.05f08.80.464539.07f08.80.2561001.3计算出的对应不一样频次的RL如上表所示，能够看出不一样频次的RL是不一样的，这可能是由于趋肤效应的影响所致。实验总结剖析及思虑题思虑题a．在RLC电路中，若改变电阻R1使电路的Q变化，那么串连谐振电路的选频效应有什么变化，并说明Q的物理意义。Q为电路的质量要素，如改变电阻R1使电路的Q发生变化，那么谐振电路的选频效应也会有相应的变化，当Q增大时，谐振的通频带宽度就会减小，所以选频的宽度也会减小。b．证明在方波的合成过程中，方波的振幅与基频的振幅之比为1:(4/π)。?随意一个知足狄利克雷条件的周期为T的函数f(t)都能够表示为傅里叶级数，而且有：能够看出基波的振幅为4um/π，能够得出，方波的振幅和基频的振幅之比1:(4/π)。c．简述李萨如图形的主要用途。李萨如图能够用来大概判断合成图形的X，Y方向的正弦运动的频次之比。由此能够依据已知的一个输入频次求另一待测频次剖析剖析比较RLC串连谐振电路和有源带通滤波器的选频特征有何差别。RLC串连谐振电路的选频主假如依据基频信号来选择的，一般进行的傅里叶分解获得的各阶次谐波的频次都是基频的整数倍，所以RLC串连谐振电路的频次是失散散布的。有源带通滤波器选出的频次是必定范围的，所以有源带通滤波器选出的频次是必定范围内连续散布的。实验二周期电信号的分解与合成1.实验目的1，认识常用周期信号的傅里叶级数的表示，掌握串连谐振电路和带通滤波器选频电路构成的滤波电路，以修建周期电信号谐波的分解电路；2，学惯用加法器实现对各次谐波信号的叠加；2.实验数据表2-2-1分解后各次谐波的频次和幅值全波方波幅值（V）直流重量DC-47.2-1.83基波f01.42202二次谐波2f059.68.64三次谐波3f4.2468.00四次谐波4f013.818.6五次谐波5f01.5641.2六次谐波6f5.5611.20频次（HZ）直流重量DC00基波f010049.98二次谐波2f099.8100三次谐波3f1001500199.73200.1四次谐波4f0五次谐波5f0200249.9六次谐波6f0300300表2-2-2不加5次及以上的谐波全波方波幅值（V）56.4192频次（HZ）10050全波图形方波图形表2-2-3加5次谐波全波半波幅值（V）55.6176频次（HZ）10050全波图形：方波图形实验总结剖析实验结果方涉及其分解后所得的基波和各次谐波的波形分解后所得的波形分别以下列图所示此中黑线为基波，红线为二次谐波，橘红线为三次谐波，黄线为四次谐波，蓝线为五次谐波，绿线为六次谐波。棕色为合成的方波波形。频谱图则以下列图所示：将所得的基波和三次谐涉及其合成的波形绘制在同一坐标纸上将所获得的波形以下，此中黑线为基波，黄线为三次谐波，蓝线为合成波形：将所得的基波、三次谐波、五次谐涉及三者合成的波形一起绘制在同一坐标纸上，和上边合成的波形进行比较所得的各个波形以下列图所示：图中黑线为基波，黄线为三次谐波，蓝线为五次谐波，绿线为合成的波形，和上一图进行比较，我们能够发现，加入的谐波阶次越多，则合成的波形越靠近方波。实验剖析剖析理论合成的波形与实验观察到的波形之间产生偏差的原由。产生偏差的原由有：实质丈量的波形存在着幅值和相位的拨动，造成合成波形的偏差；实质丈量的精度有限，对扰乱的清除能力不强；思虑题什么样的周期性函数没有直流重量和余弦项？周期性函数为奇函数时没有直流重量和余弦项。实验三BPF带通滤波器幅频特征研究实验目的认识带通滤波器的工作原理和幅频特征；实验数据表2-3-1二阶压控电压源带通滤波器序号12345678910F(HZ749.7802.6848.2900.9999.01100.01200.01300.01326.01348.0)U1(V)2.642.642.642.642.642.642.642.642.642.64U0(V)4.004.084.244.524.925.245.325.325.325.28A(s)1.521.551.611.711.861.982.022.022.022.00序号11121314151617181920F(HZ1401.01506.01608.01701.01805.01905.02008.02096.02141.02198.0)U1(V)2.642.642.642.642.642.642.642.642.642.64U0(V)5.204.924.724.484.163.923.723.563.483.36A(s)1.971.861.791.701.581.481.411.351.321.27表2-3-2文氏桥有源带通滤波序号12345678910F(HZ)806.0849.0901.0949.0978.51002.01049.01103.01151.01202.0U1(V)2.642.642.642.642.642.642.642.642.642.64U0(V)3.323.523.763.964.164.204.444.644.845.01A(s)1.261.331.421.501.581.591.681.761.831.90序号11121314151617181920F(HZ)1302.01399.01499.01592.01647.01748.01852.01953.02155.02352.0U1(V)2.642.642.642.642.642.642.642.642.642.64U0(V)5.205.365.445.365.285.124.964.804.324.00A(s)1.972.032.062.032.001.941.881.821.641.52序号212223F(HZ)2545.02571.02597.0U1(V)2.642.642.64U0(V)3.683.603.52A(s)1.391.361.33实验数据剖析二阶压控电压源带通滤波器幅频特征曲线依据表格2-3-1数据绘制二阶压控电压源带通滤波器幅频特征表曲线，以下列图所示。依据曲线能够计算出，其特点频次为1310Hz，下截止频次为720Hz，上截止频次为1980Hz，通频带宽度为1260Hz。文氏桥有源带通滤波幅频特征曲线依据表格2-3-2数据绘制文氏桥有源带通滤波幅频特征表曲线，以下列图所示。依据曲线能够计算出，其特点频次为1500Hz，下截止频次为900Hz，上截止频次为2400Hz，通频带宽度为1500Hz。影响带通滤波器的带宽和选择性的要素1.二阶压控电压源带通滤波器影响其选择性的要素也即影响其特点角频次的要素，即其R和C的值大小；通带宽度的因素为其特点角频次和质量要素Q的大小，质量要素Q由Rf和R1的大小决定；2.文氏桥有源带通滤波器影响其选择性的要素也即影响其谐振频次的要素，为R和C的大小，影响其通带宽度的因素为其谐振频次和质量要素Q的大小，质量要素由R3和Rf决定；思虑题滤波器参数的改变，对滤波器有何影响；2.

滤波器参数的改变直接影响了滤波器的中心角频次（谐振频次）和质量要素Q，所以也会影响到滤波器的带宽和选择性要素。求出本实验顶用R3表示的Q的表达式，剖析R3对Q的影响，进而对带通滤波器的幅频响应的影响；????Q=1+??3所以R3增大时，Q会减小，在谐振频次不变的状况下，通带宽度会增大。实验四非正弦周期信号的傅里叶级数合成实验目的熟习方波和三角波等非正弦信号的傅里叶睁开式；掌握用谐波电源获得一个非正弦周期信号的方法；实验数据及剖析方波的合成基波基波和三次谐波合成基波，三次谐波和五次谐波合成基波基波和三次谐波合成基波，三次谐波，五次谐波合成剖析比较实验剖析能够看出，三角波合成的成效较好，可是方波合成的成效一般，在方波的峰值处存在着不一样程度的失真。理论方波和三角波和三角波的图形以下：原由剖析比较三角波和方波的傅立叶睁开式能够发现：三角波的基波，三次谐波，五次谐波在三角波的合成中已经占有了较大的成分，六次谐波此后幅值对合成三角波的波形影响较小，所以三角波合成失真不大；而方波的五次谐波此后的波形幅值较大，且符号都为正，所以方波合成失真较大。减小失真能够经过合成更多次谐波来实现。思虑题a．此模块只好进行哪些周