Исследование функционального преобразователя на основе кусочно-линейного аппроксиматора
График передаточной характеристики функционального преобразователя. Временные диаграммы входного и выходного сигналов в контрольных точках. Исследование изменений номинала резистора, являющегося коэффициентом передачи первого сигнала на сумматор.
| Рубрика | Коммуникации, связь, цифровые приборы и радиоэлектроника |
| Вид | лабораторная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 08.06.2021 |
| Размер файла | 441,0 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство образования и науки Российской Федерации
«Южно-Уральский государственный университет»
(национальный исследовательский университет)
Высшая школа электроники и компьютерных наук
Кафедра «Информационно-измерительная техника»
ОТЧЕТ
по лабораторной работе
по теме «Исследование функционального преобразователя на основе кусочно-линейного аппроксиматора»
Автор работы:
студент
А.И. Мисюрев
Цель работы: ознакомиться с особенностями работы схемы функционального преобразователя на основе кусочно-линейного аппроксиматора и получить навыки формирования заданного вида передаточной характеристики.
1. Принципиальная схема с указанием номиналов элементов в соответствии с вариантом
Рисунок 1 - Схема исследования функционального преобразователя на основе кусочно-линейного аппроксиматора
Исходные данные:
Тип операционных усилителей -- идеальный.
R1=10 кОм; R6=1 МОм; R11=10 кОм; R18=2 кОм; R23=10 кОм; R29=2 кОм;
R2=10 кОм; R7=1 МОм; R13=2 кОм; R19=2 кОм; R24=20 кОм; R30=1 кОм;
R3=1 МОм; R8=10 кОм; R14=2 кОм; R20=1 кОм; R25=20 кОм; R31=20 кОм.
R4=10 кОм; R9=10 кОм; R15=1 кОм; R21=20 кОм; R26=5,1 кОм;
R5=100 кОм; R10=1 МОм; R16=20 кОм; R22=20 кОм; R28=2 кОм;
|
№ |
R12, кОм |
R17, кОм |
R27, кОм |
U1, В |
U2, В |
U3, В |
Управляемый параметр |
|
|
5 |
2 |
2 |
1,8 |
-1 |
-4 |
-7 |
R16 |
Подставим исходные данные в схему (рисунок 2).
Рисунок 2 - Принципиальная схема исследования функционального преобразователя
2. График передаточной характеристики функционального преобразователя
Любую нелинейную функцию у(х) с заданной степенью точности можно аппроксимировать ломаной линией, которая может быть сформирована совокупностью ломаных лучей.
На рисунке 3 представлен кусочно-линейный аппроксиматор из трех звеньев.
Рисунок 3 - Схема кусочно-линейного аппроксиматора
Рассчитаем точки перегиба и коэффициенты наклона для каждого из этих звеньев.
Первое звено
Точка перегиба:
.
Коэффициент наклона:
.
.
Второе звено
Точка перегиба:
.
Коэффициент наклона:
.
.
Третье звено
Точка перегиба:
.
Коэффициент наклона:
.
.
Зная параметры, построим передаточную характеристику схемы (рисунок 4).
Рисунок 4 - График передаточной характеристики функционального преобразователя
Результат моделирования работы схемы с треугольным входным сигналом с амплитудой 10В представлен на рисунке 5.
Рисунок 5 - График передаточной характеристики схемы, полученный при моделировании
Вывод: теоретический график и график передаточной характеристики, полученный при моделировании идентичны.
3. Временные диаграммы входного и выходного сигналов, а также сигналов в контрольных точках
Временные диаграммы при заданных номиналах элементов представлены на рисунке 6.
Рисунок 6 - Временные диаграммы входного и выходного сигналов
На рисунке 7 показаны временные диаграммы сигналов в контрольных точках.
Рисунок 7
4. Временные диаграммы выходного сигнала при изменении управляемого параметра
Пронаблюдаем изменение формы выходного сигнала при изменении сопротивления резистора R16 = 20 кОм в пределах 20% от номинала.
При изменении номинала резистора R16 меняется коэффициент передачи сумматора DA6 в интервале от 4 В
Рисунок 8 - Передаточные характеристики схемы при изменении сопротивления резистора R16
преобразователь сигнал резистор сумматор
Вывод: при изменении номинала резистора R16 на ±20%, являющегося коэффициентом передачи первого сигнала на сумматор, что в свою очередь меняет наклон прямой. Изменяется значения выходной характеристики после сумматора, тем самым данный резистор позволяет изменять значимость первого сигнала не меняя устройство самого звена.
Ответ на вопрос:
Как изменится форма выходного сигнала при изменении сопротивлений резисторов R16, R24, R25, R31 одновременно в 2 раза? Почему?
Ничего не изменится, так как коэффициент передачи сигналов на сумматоре не изменится.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Разработка линеаризатора сигнала первого датчика с гладкой и кусочно-линейной аппроксимацией. Определение величины устройства выделения постоянной составляющей из сигнала второго датчика. Разработка аналого-цифрового преобразователя; селекторы сигналов.
курсовая работа [1,7 M], добавлен 18.02.2011Разработка усилителя низкочастотного сигнала с заданным коэффициентом усиления. Расчеты для каскада с общим коллектором. Амплитуда высших гармоник. Мощность выходного сигнала. Синтез преобразователя аналоговых сигналов на базе операционного усилителя.
курсовая работа [1,4 M], добавлен 21.02.2016Определение корреляционной функции входного сигнала, расчет его амплитудного и фазового спектра. Характеристики цепи: амплитудно-частотная, фазо-частотная, переходная, импульсная. Вычисление спектральной плотности и построение графика выходного сигнала.
курсовая работа [986,4 K], добавлен 18.12.2013Ознакомление с процессом моделирования распределенных линий связи. Исследование устройств частотного преобразователя сигналов информационных сетей. Представление схем модуляторов фазового с установками функционального генератора и амплитудно-импульсного.
лабораторная работа [1,1 M], добавлен 09.11.2010Временные функции, частотные характеристики и энергия сигналов. Граничные частоты спектров сигналов. Технические характеристики аналого-цифрового преобразователя. Информационная характеристика канала и расчёт вероятности ошибки оптимального демодулятора.
курсовая работа [1,2 M], добавлен 06.11.2011Определение передаточной функции цепи. Анализ частотных, временных, спектральных характеристик радиотехнических цепей. Исследование влияния параметров цепи на характеристики выходного сигнала. Нахождение выходного сигнала методом интеграла наложения.
курсовая работа [607,6 K], добавлен 09.08.2012Анализ частотных и временных характеристик цепи. Влияние изменяемого параметра цепи на частотные характеристики. Нахождение выходного сигнала методом интеграла наложения. Построение графика входного и выходного сигнала при увеличении входного импульса.
курсовая работа [193,5 K], добавлен 01.10.2014Анализ справочной литературы, рассмотрение аналогов и прототипов аналого-цифрового преобразователя. Составление функциональной и принципиальной схемы функционального генератора. Описание метрологических характеристик. Выбор дифференциального усилителя.
курсовая работа [460,4 K], добавлен 23.01.2015Достоинства цифровой обработки сигнала. Выбор частоты дискретизации. Расчет импульсной характеристики. Определение коэффициента передачи. Описание работы преобразователя Гильберта. Выбор микросхем и описание их функций. Требования к источнику питания.
дипломная работа [1,3 M], добавлен 26.10.2011Соотношение для спектральных плотностей входного и выходного сигнала, дискретное преобразование Фурье. Статистические характеристики сигналов в дискретных системах. Дискретная спектральная плотность для спектральной плотности непрерывного сигнала.
реферат [189,3 K], добавлен 23.09.2009Обзор структурных схем повышающих преобразователей напряжения на базе различных микросхем. Синтез структурной схемы электронного устройства. Разработка принципиальной схемы функционального элемента. Расчет трансформатора полумостового преобразователя.
курсовая работа [277,3 K], добавлен 27.06.2013Информационные характеристики и структурная схема системы передачи; расчет параметров аналого-цифрового преобразователя и выходного сигнала. Кодирование корректирующим кодом. Определение характеристик модема; сравнение помехоустойчивости систем связи.
курсовая работа [79,6 K], добавлен 28.05.2012Выбор и разработка источника питания на основе высокочастотного преобразователя с бестрансформаторным входом. Рекомендуемые значения параметров и режимов. Выбор сопротивлений выходного делителя. Задание частоты генератора микросхемы. Расчет выпрямителя.
контрольная работа [334,9 K], добавлен 28.05.2013Временные диаграммы напряжений и выходного тока ключевого фазового детектора. Построение принципиальной схемы. Подбор активных и пассивных компонентов, анализ основных требований к ним. Краткий обзор выбранных компонентов. Расчет абсолютной погрешности.
курсовая работа [456,7 K], добавлен 22.06.2013Работа участка линейного тракта системы передачи. Мощность сигнала на входе первого усилителя. Цифровая система передачи первичных электрических сигналов. Уровень средней мощности "сильного" и "слабого" абонентов. Вид двоичной кодовой комбинации.
контрольная работа [82,0 K], добавлен 20.02.2012Структурная схема, характеристики и режимы работы микросхемы преобразователя Угол-Код для обработки сигналов индуктивных датчиков типа СКВТ (синусно-косинусные вращающиеся трансформаторы). Ее сравнение с зарубежными аналогами и модулями на их основе.
статья [3,1 M], добавлен 28.01.2015Проектирование устройства контроля функционального состояния на базе беспроводной передачи сигналов от первичных преобразователей, размещаемых на обследуемом пациенте, к системе автоматизированной обработки данных, его практическое использование.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 25.12.2010Расчёт А-параметров фильтра как четырёхполюсника, номинальных величин элементов схемы, коэффициента передачи четырёхполюсника по напряжению, входного и выходного сопротивлений фильтра, входного и выходного напряжений П-образного реактивного фильтра.
курсовая работа [823,8 K], добавлен 06.07.2008Методы обработки и передачи речевых сигналов. Сокращение избыточности речевого сигнала как одна из проблем ресурсосберегающего развития телефонных сетей. Кодирование речевых сигналов на основе линейного предсказания. Разработка алгоритма программы.
дипломная работа [324,7 K], добавлен 26.10.2011Анализ прохождения сигнала через линейное устройство. Анализ выходного сигнала на основании спектрального метода. Передаточная функция линейного устройства и его схема. Анализ спектра выходного сигнала. Расчёт коэффициента усиления по постоянному току.
курсовая работа [168,3 K], добавлен 25.05.2012
