Метод интеграла Фурье

1. На вход линейной цепи поступает прямоугольный импульс. Амплитуда импульса равна N вольт, длительность импульса t = N мкс для группы 1 и t =10 N нс для группы 2. Здесь и далее N— номер варианта. Схемы электрических цепей приведены ниже на рис. 1. Номер рассчитываемой схемы равен k = (<N>₁₂+ 1), где <N>n — вычет по модулю 12. Параметры элементов схем указаны в табл.1.

2. Рассчитать с помощью ЭВМ сигнал на выходе электрической цепи. Сделать вывод о влиянии цепи на искажение формы импульса. Зарисовать (распечатать) график выходного сигнала.

Примечание. В программе моделирования Electronics Workbench нет источника, генерирующего одиночный импульс. Следует использовать генератор периодически повторяющихся прямоугольных импульсов, устанавливая увеличенный временной промежуток между импульсами. При этом к началу очередного импульса переходные процессы в цепи должны закончиться (как правило, достаточно параметр Duty cycle функционального генератора установить равным 10, а частоту сигнала, равной f₀= 1/10t).

3. Рассчитать выходной сигнал по формулам метода интеграла Фурье. По пяти точкам (t= 0, t = t/2, t =t, t =2t и t ®¥) построить график выходного сигнала. Сравнить "ручные" и машинные результаты расчетов.

4. Собрать схему, включающую три каскадно-соединенных четырехполюсника, указанных на рис. 1. Пропустить через эту сложную цепь импульсный сигнал. Определить выходной сигнал и сделать вывод о влиянии сложности цепи на искажения сигнала.

5*. Изменяя емкость или индуктивность реактивных элементов исходной цепи, получить существенное искажение формы прямоугольного импульса, сопровождающееся уменьшением (в два, три раза) амплитуды импульса. При каком значении параметров реактивных элементов, наоборот, искажения формы импульсов незначительны?

6*. Рассчитать по формулам модуль спектральной плотности входного импульса и АЧХ цепи рис. 1. Нарисовать графики АЧХ и спектральной плотности амплитуд. Определить тип фильтра (ФНЧ, ФВЧ). Сделать вывод о характере влиянии вида АЧХ на искажение формы выходного сигнала.

7*. Проанализировать влияние сопротивления резистора R1 на искажение формы импульса. При каком сопротивлении этого резистора амплитуда импульсов уменьшается в два раза?