..2009 Juhendaja allkiri............................. Töö eesmärk: 1. Õppida kasutama signaaligeneraatorit mitmesuguse kujuga signaalide tekitamiseks: · perioodilised moduleerimata signaalid · moduleeritud signaalid · impulsssignaalid · erikujulised signaalid 2. Õppida kasutama numbrilist ostsillograafi signaali vaatlemiseks ja tema parameetrite määramiseks. Kasutatud seadmed: 1) signaaligeneraator HP33120A 2) ostsillograaf HP54602 Töö käik: 1. Genereerisime siinussignaali: sagedus 2 kHz pinge 1,5 Vrms Määrasime ostsillograafi ekraanilt kursoreid kasutades: Uamp = 4,250 V f = 2,0 kHz T = 500 s 2. Genereerisime ristküliksignaali: sagedus 500 Hz pinge 0,85 Vpp täitetegur 30% (harvendus) Mõõtsime: Uamp = 828,1 mV fkordus = 500 Hz tnelinurk = 600 s 3. Genereerisime sagedusnihkesignaali (frequency shift keying FSK): pinge 400 mVrms põhisagedus 400 Hz sageduse nihe 1000 Hz nihete sagedus 60 Hz Mõõtsime: f1 = 400 Hz
2,008 ±0,002 41,1 ±0,03 0,009 ±0,003 48,05 ±0,03 2,036 ±0,001 54,83 ±0,03 4,032 ±0,001 61,76 ±0,06 6,063 ±0,003 69,42 ±0,07 8,072 ±0,003 77,62 ±0,05 Joonis 1. Täiteteguri k sõltuvus sisendpingest. 3. Väljundsignaali ja sisendsignaali graafik, kui andsime modulaatori sisendisse 3V amplituudiga 1kHz sagedusega siinussignaali. Joonis 2. Väljund- ja sisendsignaali graafik 4. Ühendasime taimeritest 555 koosneva PWM modulaatori sisendiga ostsilloskoobi. Mõõdetsime sisendsignaali amplituud Usis, sagedus fsis ja impulsside täitetegur ksis. Arvutada teoreetiline impulssjada sagedus ning võrrelda mõõdetuga. Usis=1.588±0.016V fsis=7.191±0.001kHz ksis=52.61±0.01 Signaali periood: T=t1+t2=ln 2(R2+2R3)C3 =ln2(1000+2*10000)*0.01*10-6 f=1/T=6869.98Hz
signaali erinevus detsibellides. Minimaalne signaali tase oleneb analüsaatori omamürast, maksimaalne tase aga analüsaatori lineaarsusest ja moonutuste tekkimisest suure sisendsignaali korral. d) Kuidas paiknevad spektris 2. ja 3. järku moonutussaadused? f1 ja f2 on lähestikku paiknevad testtoonid. Näiteks 200 MHz ja 201 MHz. 2. järk: 2*f1; 2*f2; f1±f2 3. järk: 3*f1; 3*f2; 2*f1±f2; f1±2*f2 e) Mida iseloomustab parameeter third order intercept point TOI? TOI on siinussignaali suurus, mille juures tekkiv 3. järku moonutus on sama suur kui sisendsignaal. Töö käik 2 1. Jälgisime analüsaatori abil antud sagedusega siinussignaali spektrit. Selleks seadsime generaatori HP33120A väljundsignaali kujuks siinuse, mille amplituud oli 50 mV ja sagedus 90 kHz-i. Ühendasime signaali analüsaatori sisendile ja valisime analüsaatori jaoks parameetrid, mis sobiksid signaali spektri mõõtmiseks
Tallinna Tehnikaülikool Automaatikainstituut Mõõtmine Labor 2 aruanne Maria Kohtla 103548IAPB 20.04.2011 Tallinn 2011 Arvutused 1. ülesanne: jälgi generaatori siinussignaali sagedusel 1000 Hz Pilt arvutist f = 1 kHz, 9.80V Um= =4.90V (amplituud) 2 dV 0.66V = =16500 dt 0,04 ms 2. ülesanne: jälgi generaatori nelinurksignaali sagedusega 1.1 MHz Pilt arvutist: Frondi tõusuaeg on 38 ns ja langusaeg 22 ns. 3. ülesanne: jälgi kõlari sumbuvat võnkumist Pilt arvutist: Kõlari võnkesagedus on f = 64.90 Hz Kolm järjestikus amplituuudi sain: A1 = 1.02 V, A2 = 0.23 V, A3 = 0.17 V 4
5 aruanne Digitaalostsillograaf Rein-Sander Ellip 112989 IAPB21 Tallinn 2012 Töö iseloomustus: Ostsillograaf on virtuaalne mõõteseade mis koosneb plokist PCS500, personaalarvutist ning arvuti tarkvarast (ploki draiverist). Töö eesmärk: Signaalide registreerimine numbrilisel kujul, nende jälgimine ja töötlus. Mõõtetulemused ja arvutused Ülesanne 1: Jälgi generaatori siinussignaali sagedusel 1100 Hz sagedus f=1080 Hz amplituud Um=0,75 V Mõõdetud maksimaalne kasvukiirus: v= = = 3837 V/s Arvutuslik maksimaalne kasvukiirus: = 2 * f * Um = 2 *1080 * 0,75 = 5089 V/s Pilt signaalist: Ülesanne 2: Jälgi generaatori nelinurksignaali sagedusega 0.9 MHz Signaali tõusuaeg 26 ns Signaali langusaeg 24 ns Pildid signaalist: Ülesanne 3: Jälgi kõlari sumbuvat võnkumist Võnkesagedus f=56,82 Hz A1max=2,45 V A2max=1,08 V A3max=0,80 V
Üliõpilane: Tallinn 2012 Töö iseloomustus. Ostsillograaf on virtuaalne mooteseade mis koosneb plokist PCS500, personaalarvutist ning arvuti tarkvarast (ploki draiverist). Töö eesmärk. Signaalide reistreerimine numbrilisel kujul, nende jalgimine ja tootlus. 1. Siinuselise signaali jälgimine ja mõõtmine Etteantud generaatori siinussignaali sagedus 900 Hz Mõõdetud signaali sagedus: f =892,86 Hz Mõõdetud signaali amplituud: 1,6 V Mõõdetud signaali max kasvukiirus: ==27000 =2*f*Um=2*892,86*1,6=8971 Erinevus mõõdetud arvutatud tulemuste vahel on väga suur. Eksisin mõõtmisel. 2. Impluss-signaali jälgimine ja mõõtmine Signaali tõusuaeg: 38 ns Signaali langusaeg: 20 ns 3. Ühekordsete protsesside jälgimine ja mõõtmine Signaali võnkesagedus:152 Hz Signaali periood: T===0,00658 s
Uvälj= f(Usis). Saadetavat signaali muutsime 100 mV sammuga vahemikus 100 mVpp 1 Vpp . Koostasime mõõtetulemuste põhjal amplituudkarakteristiku tabeli ja graafiku. U välj [mV] U sis [V] 100 3,4 200 5,6 300 8,4 400 10,6 500 12,2 600 13,8 700 14,2 800 14,4 900 14,6 1000 14,6 4. Kontrollisime saadud tulemust lineaarselt kasvava amplituudiga siinussignaali abil. Selleks seadsime generaatori väljundpinge amplituudiks 1Vpp ja sageduseks 1 kHz. Seejärel lülitasime sisse amplituudmodulatsiooni. Moduleerivaks signaaliks valisime lineaarselt kasvava signaali sageduseks 1Hz. Raadiotrakti läbinud signaali kuju järgi on võimalik leida süsteemi amplituudkarakteristikut. Salvestatud ekraanipildi moodul annab meile süsteemi amplituudikarakteristiku. Esitasime saadud graafiku aruandes. 5
.................................. (juhendaja allkiri) 1.) Tutvusime analüsaatori HP8590L kasutamisega [1]. - Analüüsitava sagedusala piiride seadmine (FREQUENCY) - Analüüsitava sagedusala laiuse seadmine (SPAN) - Vaadeldava amplituudi vahemiku seadistamine (AMPLITUDE, REF LEVEL) - Filtri ribalaiuse seadmine (RBW) - Markerite kasutamine signaali mõõtmiseks (MARKER) 2.) Jälgisime analüsaatori abil antud sagedusega siinussignaali spektrit. - Seadsime generaatori HP33250A väljundsignaali kujuks siinus, mille amplituud on vahemikus ug = 45...95 mV ja sagedus vahemikus fg = 60...110kHz; - Ühendasime signaaligeneraatori väljundi analüsaatori sisendiga (vt joon 5.). - Valisime analüsaatori jaoks parameetrid, mis sobivad signaali spektri mõõtmiseks: o Valisime kesksageduse fg = 75kHz ning väljundsignaali amplituudi ug = 50mV o analüüsitava sagedusriba laius näiteks B = fg= 75kHz o lahutusvõime vahemikust f =3 kHz
ning ,,1" ,,0", kui xA(t) langeb alla 0,15. Süsteemi ,,A" põhiosaks on ühikhüppele (algväärtus ,,0", lõppväärtus ,,1") reageeriv aperioodiline lüli (k = 1, = 1), kusjuures tuleb jälgida, et xA(t) siirdekiirus on piiratud (eksponendi puutuja väärtus ordinaatteljel ei muutu rohkem kui 0,5 ühikut ajaühiku kohta). Tabel 1. Siinusgeneraatori parameetrid Siinussignaali plokk Amplituud Alaliskomponent Sagedus, rad/s 1. 1,5 2 2 2. 1 0 0,6 1)Saadud mudeli skeem: Saadud skeem. 2)Kõikide plokkide (va matemaatilised tehted, ostsilloskoobid jms) olulised parameetrid; Step: Step time: 1 Initial value: 0
Süsteemi „A” põhiosaks on ühikhüppele (algväärtus „0”, lõppväärtus „1”) reageeriv aperioodiline lüli (k = 1, τ = 1), kusjuures tuleb jälgida, et xA(t) siirdekiirus on piiratud (eksponendi puutuja väärtus ordinaatteljel ei muutu rohkem kui 0,5 ühikut ajaühiku kohta). Süsteem "A" sisendsignaal lülitatakse algväärtuselt lõppväärtusele ajahetkel 1 sekund ning tagasi algväärtusele ajahetkel 9 sekundit. Tabel 1. Siinusgeneraatorite parameetrid Siinussignaali plokk Amplituud Alaliskomponent Sagedus 1. 1,5 2 2 2. 1 0 0,6 Ülesande lahendamiseks on vastavalt kirjeldusele koostatud mudel. Generaatorid moodustavad kaks siinussignaaligeneraatorit, mille väljundid on summeeritud. Juhtsignaal juhib generaatori väljundit
takistustel esinevate pingelangude algebralise summaga. E=I*R Seda võib vaadelda kui laiendatud Ohmi seadust. Ühe toiteallika puhul E I= Ro + R millest E = I * Ro + I * R ehk E=I*R mida eelmine valem väidabki. [vaata | 6. Harmoonilise signaali parameetrid ja spekter. muuda] Siinussignaali avaldis ja parameetrid: amplituud, sagedus, ringsagedus, periood, algfaas. Definitsioonid ja ühikud. Siinussignaali graafik. Amplituudspekter. Perioodilise signaali esitamine harmoonikute summana, Fourier' seeriad. Nelinurkse ja kolmnurkse perioodilise signaali Fourier' spekter. 1. o Siinussignaali hetkväärtuse sõltuvus amplituudist, sagedusest, ajast ja algfaasist --
ainsaks iseloomustavaks suuruseks on hilistusaeg . Hilistuslüli ei muuda sisendsignaali kuju, kuid toob sisse konstantse hilinemise. xv(t) = xs(t-) kus: on hilistus t on aeg, kus sisend- ja väljundsignaali omavahel võrreldakse. 16. Tüüpilised sisendmõjud. Siirde- ja impulss-karakteristikad. Automaatreguleerimissüsteemi elementide dünaamiliste omaduste uurimiseks kasutatakse tihti siinuseliselt kõikuvat sisendsignaali e. siinussignaali. Siinuliselist võnkumist võib vaadelda kui püsiva kiirusega pöörleva sirglõigu (vektori) poolt moodustatava muutuva nurga siinuslõigu pikkuse muutumist ajas. Aeg T, mis kulub lõigu üheks täisringiks ümber nullpunkti, on siinussignaali periood. Selle aja jooksul 26 teeb signaal ühe täisvõnke, mis vastab siinusvektori poolt läbitud 360 nurgakraadile ehk 2 radiaanile
1. Infraheli <16 Hz 2. Kuuldav heli 16…20000 Hz 3. Ultraheli >20 kHz 10. Raadiolainete sagedusdiapasoon? 11. Siinussignaal, selle hetkväärtus. Siinussignaal – ajas perioodiliselt muutuv analoogsignaal. A – signaali amplituud ω – nurksagedus f – sagedus t - aeg ϕ - algfaas 12. Kolmnurksignaal, saehammassignaal. 13. Logaritmilise skaala kasutamine signaalide amplituudide võrdlemisel. 14. Pulsi laiuse modulatsiooni (PWM) olemus. Sagedusmodulatsioon. Siinussignaali ja saehammassignaali kasutamine PWM (pulse width modulation) diskreetsignaali genereerimiseks. Kasutatakse sagedusmuundurites asünkroonmootorite juhtimiseks. D-klassi võimendid.Inverterid. Amplituudmodulatsioon. 15. Mis on filter? Pääsuala, tõkkeala. Filter on lülitus teatava tunnusega signaalide eraldamiseks mitmesuguste signaalide segust. Tunnuseks, mille järgi signaale eristatakse, on sagedus. Mis on pääsuala
toimetab paketid koostada kohale oigesti kokkupanemise eest vastutab TCP. ( neli erinevat koodi (00 , 01 ,10 ,11). IP on OSI 3.kihis) Antud juhul on tegu 3 bitise valjundiga ADC ehk ARP aadressiteisenduse protokoll kasutatakse IP on voimalik aadressi kirjeldada 8 erinevat analoogsignaali olekut. vahendamiseks riistvaraga (seondab IP aadressi Siinussignaali diskreetimine naiteks MAC Tuleb aru saada ,et sampling rate ehk lugemite aadressiga) votmise sagedus peab olema vahemalt paar korda suurem kui Diskreetimissamm 125 mikrosek, signaali enda Kvantimisnivoosid 256 sagedus mida muundama hakatakse ,kuna muidu 64 kbit/s,~ITU-T G.711
on siinussignaalidega võrreldes terve riga eeliseid. Nagu näiteks signaalide kodeerimise võimalus ja asjaolu et impulsiliste signaalide korral on võimalik juhtida väikese võimsuslikude elementidega suhteliselt tugevaid signaale. Samal ajal on impulssignaalid mõneti tülikamad, sest nende iseloomustamiseks on vaja märksa rohkem parameetreid, nendega kaasnevad siirdeprotsessid ja kodeeritud signaalide korral kui puudub õige dekooder ei ole praktiliselt vea otsimine võimalik. Kui siinussignaali iseloomustamiseks piisab ainult kolmest parameetrist no. amplituud, sagedus ja algfaas, siis impulsilistel signaalidel on märksa rohkem parameetreid. .. pinge voolu või võimsuse kõrvalekaldumist mingist asendist. 1. Um Amplituud ja see on impulsi maksimaalne kõrvalekalle impulsi vältel. 2. ti Impulsi kestvus so. ajavahemik impulsi algusest kuni selle lõpemiseni 3. tp Pausi kestvus. Ajavahemik impulsi lõppemisest kuni järgmise impulsi alguseni 4
Us t Joonis 6.8. Ühefaasilise siinuspinge genereerimine pulsilaiusmodulatsiooniga [6] Pulsilaiusmodulatsiooni kasutatakse kolmefaasilise vahelduvpinge tekitamiseks. Selle tarvis on ühe siinusseade signaali asemel kasutatud kolm. Mida kõrgem on kandevsignaali (kolmnukrsignaali) sagedus, seda rohkem sarnaneb väljundis siinuspinge ideaalsele sinosoidile. Seadesignaali (siinussignaali) sageduse reguleerimisega reguleeritakse väljundpinge sagedus. Sellise moodusega juhitakse asünkroon- ja sünkroonmootoreid. Pulsilaiusmodulatsiooni põhimõtet kasutatakse ka alalisvoolumootorite (vt. punkt 4.2) juhtimiseks. Sellisel juhul genereeritakse pulsi laiust muutes muutuva efektiivväärtusega alalispinge. 6.6. Mootori momendi vahetu juhtimine Mootori momendi vahetu juhtimise (DTC, direct torque control) meetod juhib otseselt
annaabi.ee 
