Схема для исследованияИсследуемое устройство (рис. 6.1) размещено на сменном блоке ТЕОРЕМА КОТЕЛЬНИКОВА и представляет собой дискретизатор (обозначенный на макете как перемножитель сигналов) и набор из трех фильтров - восстановителей с разными частотами среза. Источники исследуемых сигналов - s1, s2 и s3 находятся в блоке ИСТОЧНИКИ СИГНАЛОВ, а сами сигналы представляют собой гармоники с частотами 2, 4 и 6 кГц. (При необходимости исследуемый сигнал может быть усложнен добавлением еще одного гармонического сигнала с частотой 1 кГц с помощью сумматора стенда).
Δ t = 1/ fд.
Эта частота может изменяться дискретно при нажатии кнопки fд, при этом выбранное значение этой частоты индицируется светодиодом (fд = 3, 6, 12, 16, 24 и 48 кГц). Все эти частоты (частоты дискретизации и частоты гармоник исследуемых сигналов) жестко синхронизированы, что упрощает наблюдение процессов на осциллографе. В качестве фильтров - восстановителей используются три активных ФНЧ третьего порядка с частотами среза 3, 6 и 12 кГц. Для снятия импульсных характеристик фильтров используется генератор коротких импульсов " ∆ - функций" (гнезда ∆ (t) в блоке ИСТОЧНИКИ СИГНАЛОВ). В соответствии с теоремой Котельникова отсчеты, следующие через интервалы времени ∆ t = 1/2FВ, где FВ - верхняя частота сигнала, могут быть преобразованы в исходный сигнал после прохождения через идеальный ФНЧ с частотой среза FСР = FВ. В работе используются реальные ФНЧ с достаточно крутыми спадами АЧХ после частоты среза. Поэтому на практике выбирают ∆ t несколько меньше, чем требуется в теореме Котельникова с тем, чтобы реальный ФНЧ с АЧХ трапециевидной формы позволял выделить спектр исходного сигнала из спектра дискретизированного сигнала, что гарантирует отсутствие искажений при обратном преобразовании (восстановлении) сигнала. В качестве измерительных приборов используются двулучевой осциллограф и ПК, работающий в режиме анализатора спектра.
|
