Теоретичні відомості. Міністерство освіти і науки України

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

Волинський технікум НУХТ

Відділ інформатики та

Інформаційних технологій

Лабораторна робота №5

з дисципліни

«Електрорадіовимірювання»

Тема: Вимірювання амплітуди сигналу за допомогою осцилографа

Виконав:

Сидорчук Петро

Перевірив:

Білокурець А.В

Оцінка_________

__________________

підпис викладача

Луцьк – 2015

Мета: Ознайомлення з вимірюванням амплітуди сигналів за допомогою осцилографа

Теоретичні відомості

Однією з основних тенденцій розвитку мережних технологій є передача в одній мережі як дискретних, так і аналогових за своєю природою даних. Джерелами дискретних даних є комп'ютери й інші обчислювальні пристрої, а джерелами аналогових даних є такі пристрої, як телефони, відеокамери, звуко- і відеовідтворююча апаратура. На ранніх етапах розв'язання цієї проблеми в територіальних мережах усі типи даних передавалися в аналоговій формі, при цьому дискретні за своїм характером комп'ютерні дані перетворювалися в аналогову форму за допомогою модемів.

Вимірювані в радіоелектроніці електричні сигнали характеризуються широкою областю частот (від постійного значення до сотень ГГц), великим діапазоном вимірюваних значень напруг і струмів (від часток мікровольт
і мікроампер до сотень кіловольт і ампер), великим різноманіттям форм.

Найбільш часто вимірюють напруги, трохи рідше — струми. Це пояснюється насамперед тим, що для вимірювання струму вимірювальний ланцюг необхідно розривати, що не завжди можливо або бажано, і навпаки, вимірювання напруги можна проводити без порушення цілісності вимірюваного електричного кола.

Вимірювані електричні сигнали (струми або напруги) це — як правило, складні функції часу. Тому для аналізу і порівняння різних сигналів прагнуть використовувати такі їх значення, які характеризували б сигнали будь-якої форми. Найбільшого розповсюдження в електрорадіовимірювальній практиці одержали наступні значення (параметри) напруг і струмів: амплітудне, середнє, середньо випрямлене і середньоквадратичне. Розглянемо ці значення стосовно напруги.

Амплітудне (пікове) значення це — найбільше або найменше миттєве значення змінної складової сигналу за час вимірювання:

, (1)

де — операція знаходження максимального значення сигналу на інтервалі вимірювання .

У загальному випадку додатні і від’ємні пікові значення змінної напруги можуть бути різними.

Середнє значення (постійна складова) напруги визначається виразом:

, (2)

де — час спостереження або період електричного коливання; — час дії вимірюваної напруги.

Інтервали і не завжди рівні один одному. При вимірюванні середнього значення імпульсних напруг час дії вимірюваної напруги менше періоду електричного коливання .

За фізичною величиною — це постійна складова сигналу за час , а графічно — це висота прямокутника з основою , площа якого дорівнює площі, обумовленій функцією і віссю часу за один період.

Середньо випрямлене значення напруги:

(3)

Графічно — це висота прямокутника з основою , площа якого дорівнює площі, обумовленій функцією над і під віссю часу. При такому визначенні вважається, що операція знаходження середніх випрямлених значень здійснюється за допомогою двонапівперіодного детектора середньо випрямлених значень. Відмітимо, що для однополярних сигналів і рівні між собою.

Середньоквадратичне значення напруги — це корінь квадратний із середнього значення квадрата напруги:

. (4)

Середньоквадратичне значення періодичного сигналу складної форми може визначатися також як сума квадратів постійної складової
і середньоквадратичних значень окремих гармонік, тобто

(5)

Постійну складову і гармоніки , ,… , знаходять, як відомо, шляхом розкладання складної функції часу у ряд Фур’є.

Пікове, середньоквадратичне і середньо випрямлене значення напруг сигналів будь-якої форми зв’язані між собою коефіцієнтами амплітуди , форми і усереднення :

; ; . (6)

Конкретні значення і залежать від форми сигналів і обчислюються з використанням формул (3.2), (3.3) і (3.4). Основні співвідношення між значеннями найбільш часто застосовуваних форм сигналів наведені в табл.1.

Таблиця 1

Дата добавления: 2015-07-11