|
Федеральне Агентство з освіти РФ
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УНІВЕРСИТЕТ СИСТЕМ УПРАВЛІННЯ ТА РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ (ТУСУР)
Кафедра ПРЕ
Лабораторна робота №1
по курсу «Імпульсно-модуляційні системи»
ДОСЛІДЖЕННЯ однофазних транзисторних перетворювачів З широтно-імпульсної модуляції
ПЕРЕВІРИТИ: ВИКОНАЛИ:
Викладач кафедри ПРЕ: Студенти гр. 366-1
Федотов В. А .__________ Поровський А.Я .________
Хрущов А.С .__________
Шахрова І.В ._________
2010
1. ВВЕДЕННЯ
1.1 Експериментальне дослідження немодулированной і модуляційної послідовності прямокутних імпульсів при змінною кратності квантування.
1.2 Побудова і вивчення залежності коефіцієнта гармонік від глибини модуляції μ і від кратності квантування q.
2 РЕЗУЛЬТАТИ РОБОТИ ТА ЇХ АНАЛІЗ
2.1 Режим роботи «Посилення однофазного напруги методом ШИР».
Малюнок 2.1.1 - Однофазний транзисторний перетворювач
Таблиця 2.1.1 - Дані для побудови ефективного значення вихідної напруги від відносної тривалості імпульсу
| U вих,% |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
| Uеф.вих, В |
2,155 |
4,177 |
4,683 |
6,754 |
8,324 |
10,14 |
11,74 |
12,95 |
14,05 |
14,95 |
15,74 |
Малюнок 2.1.2 - Залежність 
Таблиця 2.1.2 - Дані для побудови середнього значення вихідної напруги від відносної тривалості імпульсу
| U вих,% |
0 |
10 |
20 |
30 |
40 |
50 |
60 |
70 |
80 |
90 |
100 |
| Uср.вих, В |
2,08 |
1,992 |
1,584 |
1,82 |
1,505 |
1,48 |
1,276 |
1,292 |
1,749 |
1,249 |
1,492 |
Малюнок 2.1.3 - Залежність середнього значення вихідної напруги від відносної тривалості імпульсу
Малюнок 2.1.4 - Амплітудно-частотний спектр сигналу при частоті 40 кГц
2.2 Режим роботи «Посилення змінного синусоїдального напруги, накладеного на постійну складову, методом ШІМ».
Амплітуда сигналу Em = 1 В
Частота сигналу f = 2 Гц
період сигналу 
глибина модуляції 
модулюючий сигнал
формування пилки
 при кратності квантування q = 6
Модульована послідовність імпульсів
Малюнок 2.2.1 - Залежність ШІМ - 1, пилкоподібної напруги та вхідного сигналу.
Малюнок 2.2.2 - Залежність ШІМ-сигналу, відновленого з його гармонік при q = 6
Малюнок 2.2.3 - Залежність спектрального складу заданого ШІМ-сигналу при q = 6.
Таблиця 2.2.1 - Дані для побудови залежності амплітуди напруги пульсації на навантаженні від частоти ШІМ
| Am, В |
30,8 |
30,81 |
30,85 |
30,9 |
31,01 |
31,08 |
31,33 |
| fм, Гц |
50 |
78,05 |
100 |
128,05 |
143,9 |
165,85 |
200 |
Малюнок 2.2.4 - Залежність амплітуди напруги пульсації на навантаженні від частоти ШІМ
Таблиця 2.2.2 - Дані для побудови залежності чинного напруги на навантаженні від глибини модуляції μ
| μ |
0 |
0,1 |
0,21 |
0,3 |
0,4 |
0,5 |
0,6 |
0,7 |
0,81 |
0,91 |
0,99 |
| Uд, В |
1,9 |
2,98 |
3,27 |
5,84 |
7,39 |
9,99 |
10,85 |
12,38 |
13,18 |
14,34 |
15,79 |
Малюнок 2.2.5 - Залежність чинного напруги на навантаженні від глибини модуляції μ
 μ 
2.3 Режим роботи «Формування прямокутного змінної напруги».
Таблиця 2.3.1 - Дані для побудови залежності чинного напруги на навантаженні від глибини модуляції μ
| μ |
0 |
0,2 |
0,27 |
0,35 |
0,4 |
0,5 |
| Uд, В |
1,7 |
5,25 |
6,52 |
7,91 |
8,37 |
10,56 |
Малюнок 2.3.1 - Залежність чинного напруги на навантаженні від глибини модуляції μ
μ
Малюнок 2.3.2 - Амплітудно-частотний спектр сигналу при частоті 40 кГц
2.4 Режим роботи «Посилення змінного синусоїдального напруги методом ШІМ».
модулюючий сигнал
Модульована послідовність імпульсів
Малюнок 2.4.1 - Залежність ШІМ - 1, пилкоподібної напруги та вхідного сигналу.
Малюнок 2.4.2 - Залежність ШІМ-сигналу, відновленого з його гармонік при q = 6.
Малюнок 2.4.3 - Залежність спектрального складу заданого ШІМ-сигналу при q = 6
Таблиця 2.4.1 - Дані для побудови залежності чинного напруги на навантаженні від глибини модуляції μ
| μ |
0 |
0,12 |
0,22 |
0,33 |
0,43 |
0,52 |
0,61 |
0,71 |
0,81 |
0,9 |
0,99 |
| Uд, В |
1,96 |
3,75 |
4,1 |
5,045 |
8,61 |
10,28 |
10,73 |
11,7 |
12,41 |
14,88 |
15,61 |
Малюнок 2.4.4 - Залежність чинного напруги на навантаженні від глибини модуляції μ
μ
Малюнок 2.4.5 - Амплітудно-частотний спектр сигналу при частоті 40 кГц
3 ВИСНОВОК
У даній роботі був досліджений однофазний транзисторний перетворювач з ШІМ.
Спектр сигналу має арочну структуру. Усередині масивів гармоніки затухають швидко, а від масиву до масиву повільно. При зменшенні глибини модуляції картина спектра змінюється: ширина арок, кількість спектральних ліній під аркою, що заважають компоненти зменшуються, сигнал складають гармоніки все більшої частоти (отже необхідно враховувати гармоніки більш вищих складових). У міру зниження q кількість спектральних ліній під обвідної збільшується. Утворюється складна картина перекриття масивів гармонік зазначених частот. Сигнал складають гармоніки все меншою частоти (отже необхідно враховувати гармоніки складових з меншими частотами). При мінімальній кратності квантування q = 2 масиви знову упорядковуються.
|