一、 实验目的
1、 掌握multisim软件的应用及用虚拟仪器对周期信号的频谱测量 2、 掌握选频电平表的使用,对信号发生器输出信号(方波、三角波、矩形波等)频谱的测量
二、 实验原理烧录ic
周期信号的傅里叶级数分析法,可以把周期信号表示为三角傅里叶级数或指数傅里叶级数,其中周期信号应满足. 1、 周期信号表示为三角傅里叶级数
毛细管数f(t)=
式中,为直流分量,和为n次谐波分量系数,T为周期,Ω=为角频率。 当n=1,cos(Ωt)微型弹簧和sin(Ωt)合成角频率为Ω=的正弦分量,称为基波分量,Ω称为基波频率;当n>1(n为整数),cos(nΩt)和sin(ntjstartΩt)合成角频率为nΩ的正弦分量,称为n次谐波分量,nΩ称为谐波频率。
2、 周期信号表示为指数傅里叶级数
将一周期信号f(t)分解为谐波分量,即
f(t)=
其中,
是第n次谐波分量的复数振幅。三角傅里叶级数和指数傅里叶级数虽然形式不同,但是实际上它们是属于同一性质的级数,即都是将一周期信号表示为直流分量和谐波分量之和。
三、 实验内容
1、 在multisim实现周期信号的时域频域测量及分析
(1)、绘制测量电路
(2)、周期信号时域、频域(幅度频谱)的仿真测量
虚拟信号发生器分别设置如下参数:
周期方波信号:周期T=100μs,脉冲宽度τ=50μs,脉冲幅度Vp=5V;
.
周期矩形信号:周期T=100μs,脉冲宽度τ=20μs,脉冲幅度Vp=5V;
轮毂材料周期三角形信号:周期T=200μs,脉冲幅度Vp=5V。
采用虚拟示波器及虚拟频谱仪分别测量上述信号的时域、频域波形并保存测试波形及数据。
2、 周期信号的时域、频域(幅度)频谱的测量
信号发生器、示波器、选频电平表的连线如图所示。信号发生器的输出信号分别为周期方波信号,周期矩形信号,周期三角波信号,参数设置同仿真设置。采用示波器及选频电平表对信号发生器的输出信号分别测量,并将测量数据记录于表格中(依照V=10db/20,将所测量的幅度值由分贝换算为伏特)