哈工大测试技术大作业锯齿波
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锯齿波同步移相触发电路实验一、实验实训目的1.加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
2.掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
二、实验实训设备DJK01电源控制屏 1块DJK03 晶闸管触发电路 1块双踪示波器 1台万用表 1块三、实验实训线路及原理实验原理如图5-56所示。
其原理参看教材相关的内容。
图5-56 锯齿波同步移相触发电路原理图四、实验实训内容及步骤1.按图接好线后,接通电源,用示波器观察各观察孔的电压波形,并与理论波形比较。
1)同时观察1、2孔的电压波形,了解锯齿波宽度和1孔电压波形的关系。
2)观察3~5孔电压波形和输出电压U g的波形,记下各波形的幅值与宽度,并比较3孔电压U3与5孔电压U5的对应关系。
2.调节触发脉冲的移相范围。
将控制电压U ct调至零(调电位器RP1 ),用示波器观察1孔电压U1和U5的波形,调节偏移电压U b(即调节RP2)使α=180º,其波形如图5-57 所示。
3.调节U ct(调节RP1),使α=60º,观察并记录面板上观察孔1~5及输出脉冲电压波形,标出其副值与宽度并记录在表5-2中(可在示波器上直接读出,读数时应将示波器的“V/cm”和“t/cm”的旋钮放置在校准位置,以防读数误差)。
表5-2U1U2U3U4U5U g 幅值(V)宽度(ms)图5-57 锯齿波同步触发电路移相范围五、实验实训注意事项1.观察输出脉冲电压U g时,应将输出端G、K分别接到晶闸管的门极和阴极,否则,无法观察到U g波形。
2.第3点没有波形时,请调节RP2、RP3。
六、实验实训报告1.画出α=60º时,观察孔1~5及输出脉冲电压波形。
2.指出U ct增加时,α应如何变化?移相范围大约等于多少度?指出同步电压的哪一段为脉冲移相范围。
3.分析RP3对输出脉冲宽度的影响。
4.写出本次实验实训的心得与体会。
实验实训二锯齿波同步移相触发电路实训(实验实训一、实验实训二选做一个)一、实训目的1.加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理和各元件的作用。
武汉大学微机课设终期报告电气工程学院2008302540020/0801/刘长宝Chanbo Lau一.课题内容及要求:1.内容:编程利用0832芯片产生锯齿波和正弦波,并用示波器观察输出波形。
2.要求:试验中产生的锯齿波的最大频率约为多少,与什么有关,要使所产生的频率尽量高,编写程序时应注意什么? 线路图:B 1B 8V refGND V out ENB VccILE D0-D7WR1CSAGNDDAC0832DGND WR2VrefXFER Iout1Iout2Rfb IOWDCVout+5VD0—D7:00H-FFH二.课题具体分析1.锯齿波设计流程及思想:正向锯齿波的规律是电压从最小值逐渐上升,上升到最大值时立即跳变到最小值如此往复。
通过DAC0832进行D/A 转换,再通过运放进行波形调整,最后输出波形接在示波器上显示。
START MOV AL,00H OUT DX,ALMOV CX,1INC ALCMP AL,0FFHOUT 输入未达到0FFH时输入已达到0FFH时2.正弦波设计流程图及思想:正弦波的实现是比较麻烦的。
它的实现过程是通过定义一些数据,然后执行时直接输出定义的数据就可以了。
然而为了实现特定的频率,我们发现,可以将总时间除了总步数,根据每步执行时间,算出延时时间,最终达到要求,然后建一个表通过查表来进行输出,这样主要工作任务就落到了建表的过程中。
这样做的好处在于,查表所耗费的时钟周期相同,这样输出的点与点之间的距离就相等了,输出的波形行将更趋于完美。
我们必须先通过DAC0832进行DA转换,再通过运放进行波形调整,最后输出波形接在示波器上显示。
线路图不变。
START将函数表的偏移地址送入BXMOV AL,[BX]OUT DX,ALINC AHMOV CX,20若偏移地址小于255CMP AH,255OUT三.课题分析结果由以上流程图可以编出程序如下:1.产生锯齿波程序:CODES SEGMENTASSUME CS:CODESORG 1200HSTART:DAC0832 EQU 8000HMOV AX,DATASMOV DS,AXMOV DX,DAC0832MOV AL,00HNEXT: OUT DX,ALINC ALMOV CX,1DELAY: LOOP DELAYCMP AL,0FFHJNA NEXTCODES ENDSEND START波形:2.产生正弦波形的程序:CODES SEGMENTASSUME CS:CODESORG 1200H ;初始地址至少从1200h开始START:DAC0832 EQU 8000H ;定义D/A端口地址MOV BX,OFFSET TAB ;取变量TAB的首地址MOV DX,DAC0832NEXT:MOV AL,[BX]OUT DX,ALINC AHMOV CX,20DELAY: LOOP DELAYCMP AH,255JL NEXTRETTAB:DB 80H,83H,86H,89H,8DH,90H,93H,96HDB 99H,9CH,9FH,0A2H,0A5H,0A8H,0ABH,0AEHDB 0B1H,0B4H,0B7H,0BAH,0BCH,0BFH,0C2H,0C5HDB 0C7H,0CAH,0CCH,0CFH,0D1H,0D4H,0D6H,0D8HDB 0DAH,0DDH,0DFH,0E1H,0E3H,0E5H,0E7H,0E9HDB 0EAH,0ECH,0EEH,0EFH,0F1H,0F2H,0F4H,0F5HDB 0F6H,0F7H,0F8H,0F9H,0FAH,0FBH,0FCH,0FDHDB 0FDH,0FEH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFHDB 0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FFH,0FEH,0FDHDB 0FDH,0FCH,0FBH,0FAH,0F9H,0F8H,0F7H,0F6HDB 0F5H,0F4H,0F2H,0F1H,0EFH,0EEH,0ECH,0EAHDB 0E9H,0E7H,0E5H,0E3H,0E1H,0DEH,0DDH,0DAHDB 0D8H,0D6H,0D4H,0D1H,0CFH,0CCH,0CAH,0C7HDB 0C5H,0C2H,0BFH,0BCH,0BAH,0B7H,0B4H,0B1HDB 0AEH,0ABH,0A8H,0A5H,0A2H,9FH,9CH,99HDB 96H, 93H, 90H, 8DH, 89H, 86H, 83H, 80HDB 80H, 7CH, 79H, 78H, 72H, 6FH, 6CH, 69HDB 66H, 63H, 60H, 5DH, 5AH, 57H, 55H, 51HDB 4EH, 4CH, 48H, 45H, 43H, 40H, 3DH, 3AHDB 38H, 35H, 33H, 30H, 2EH, 2BH, 29H, 27HDB 25H, 22H, 20H, 1EH, 1CH, 1AH, 18H, 16HDB 15H, 13H, 11H, 10H, 0EH, 0DH, 0BH, 0AHDB 09H, 08H, 07H, 06H, 05H, 04H, 03H, 02HDB 02H, 01H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00HDB 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 00H, 01H, 02HDB 02H, 03H, 04H, 05H, 06H, 07H, 08H, 09HDB 0AH, 0BH, 0DH, 0EH, 10H, 11H, 13H, 15H DB 16H, 18H, 1AH, 1CH, 1EH, 20H, 22H, 25H DB 27H, 29H, 2BH, 2EH, 30H, 33H, 35H, 38H DB 3AH, 3DH, 40H, 43H, 45H, 48H, 4CH, 4EH DB 51H, 55H, 57H, 5AH, 5DH, 60H, 63H, 66H DB 69H, 6CH, 6FH, 72H, 76H, 79H, 7CH, 80H CODES ENDS波形:四.调试心得及总结此次报告的研究过程,我们小组主要是以《微型计算机原理与接口技术》(第二版,清华大学出版社,冯博琴吴宁主编)为参考依据,另外还借助网络获得相关资料。
占空比可调的锯齿波发生电路学院:专业:姓名:学号:占空比可调的锯齿波发生电路一(实验目的1(掌握占空比可调的锯齿波发生电路的工作原理2(掌握占空比调节的方法二(总体设计方案1.滞回比较器在单限比较器中,输入电压在阈值电压附近的任何微小变化,R都将引起输出电压的跃变,不管这种微小变化是来源于输入信号还是外部干扰。
因此,虽然单限比较器很灵敏,但是抗干扰能力差。
滞回比较器具有滞回特性,即具有惯性,因此也就具有一定抗干扰能力。
从反相输入端输入的滞回比较器电路如图(a)所示,滞回比较器电路中引入了正反馈。
(a)电路 (b)电压传输特性从集成运放输出端的限幅电路可以看出,u=?U。
集成运放反相输入端电位u= u, Z0NI同相输入端电位根据“虚短”u=u,求出的u就是阈值电压,因此得出 NPI当u<-U,u<u,因而uo=+U,所以u=+U。
u>+U,uo=-U。
ITNPZPTITZ当u>+U,u>u,因而uo=-U,所以u=-U。
u<-U,uo=+U。
ITNPZPTITZ可见,uo从+U跃变为-U和uo从-U跃变为+U的阈值电压是不同的,电压传输特性如ZZZZ图(b)所示。
在我们所设计的锯齿波发生器中,滞回比较器由运放U1和电阻R1,R3,R4所组成。
通过由稳压管D1,D2和限流电阻R3构成的输出限幅电路,从而输出方波波形。
其中调节电阻R2可改变锯齿波的幅值和一定范围的频率。
调节滞回比较器的稳幅输出D1,D2值,可调整方波输出幅值,可改变积分时间,从而在一定范围内改变锯齿波的频率。
2.积分电路1如图所示的积分运算电路中,由于集成运放的同相输入端通过R’接地,u=u=0为NP “虚地”。
电路中电容C的电流等于流过电阻R的电流输出电压与电容上电压的关系为 u=-u oc而电容上电压等于其电流的积分,故在求解t1到t2时间段的积分值时式中u(t)为积分起始时刻的输出电压,即积分运算的起始值,积分的终值是t 时刻的输2o1出电压。
专业资料重庆三峡学院实验报告课程名称实验名称实验类型学时系别专业年级班别开出学期学生姓名学号实验教师成绩年月日图1-12锯齿波同步移相触发电路I原理图VD1、VD2、C1等元件组成同步检测环节,其作用是利用同步电压U T来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波V1、V2等元件组成的恒流源电路,当V3截止时,恒流源对C2充电形成锯齿波;当V3导通时,电容放电。
调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小,从而改变了锯齿波的斜率。
控制电压和锯齿波电压在V5基极综合叠加,从而构成移相控制环节,RP2、RP3分别调节控制电压U ct和偏移电压构成脉冲形成放大环节,C5为强触发电容改善脉冲的前沿,由脉冲变压器输出触发脉冲,电路的各点电压1-13所示。
本装置有两路锯齿波同步移相触发电路,I和II,在电路上完全一样,只是锯齿波触发电路恰好互差180O,供单相整流及逆变实验用。
RP1、RP2、RP3均已安装在挂箱的面板上,同步变压器副边已在挂箱内部接好,所有的测试信号都在面板上引出。
图1-13 锯齿波同步移相触发电路I各点电压波形(α=900)四、实验步骤(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V(不能打到“交流调速”侧工作,因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%,而“交流调速”侧输出的线电压为240V。
如果输入电压超出其标准工作范围,挂件的使用寿命将减少,甚至会导致挂件的损坏。
在“DZSZ-1型电机及自动控制实验装置”上使用时,通过操作控制屏左侧的自藕调压器,将输出的线电压调到220V左右,然后才能将电源接入挂件),用两根导线将200V交流电压接到DJK03-1的“外接220V”端,按下“启动”按钮,打开DJK03-1电源开关,这时挂件中所有的触发电路都开始工作,用双踪示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的电压波形。
①同时观察同步电压和“1”点的电压波形,了解“1”点波形形成的原因。
"测试技术"课程大作业1作业题目:信号的分析与系统特性学生姓名:评阅教师作业成绩2015年春季学期信号的分析与系统特性一、设计题目写出下列信号中的一种信号的数学表达通式,求取其信号的幅频谱图(单边谱和双边谱)和相频谱图,若将此信号输入给特性为传递函数为)(s H 的系统,二、求解信号的幅频谱和相频谱1、写出波形图所示信号的数学表达通式在一个周期中题中三角波可表示为如下所示:4T A ,4400T t T <<-=)(t x042T AA -,44400T t T <<其傅里叶级数展开式为...)5sin 2513sin 91(sin 8)(0002++-=t t t At x ωωωπ 2、求取其信号的幅频谱图和相频谱图 (1)单边谱幅频谱函数为228πn Aa n =,n=1,3,5… 2/π,n=1,5,9…相频谱函数为=n ϕ2/π-,n=3,7,11…则幅频图和相频图如下所示:图1.单边幅频图图2.单边相频图(2)双边谱傅里叶级数的复指数展开为:]31[4)(000032322222⋯++-+=----t j j tj j tj jtj je e e e ee eeAt x ωπωπωπωππ则2222142121nA A b a C n n n n ⋅==+=π nnn a b arctan-=ϕ 则幅频谱、相频谱图如下图所示:图3.双边幅频图图4.双边相频图三、分析其频率成分分布由信号的傅里叶级数形式及其频谱图可以看出,三角波信号的频谱是离散的,其幅频谱只包含常值分量、基波和奇次谐波的频率分量,谐波的幅值以1/n 2的规律收敛,在其相频谱中基波和其各次谐波的相位为2π或-2π。
四、画出H(s)的伯德图1、一阶系统传递函数的伯德图一阶系统的传递函数为1025.01)(+=s s H ,则Bode 图为:图5.一阶系统的伯德图2、二阶系统传递函数的Bode 图二阶系统的传递函数为22900126036000)(++=s s s H ,则Bode 图为:图6.二阶系统的伯德图五、讨论信号的失真情况若将题中所给信号输入传递函数为H (s )的系统中,求其响应,则有:1、一阶响应对于该输入信号可以对每一项单独计算系统输响应,然后相加即可。
锯齿波发生器要点编辑整理:尊敬的读者朋友们:这里是精品文档编辑中心,本文档内容是由我和我的同事精心编辑整理后发布的,发布之前我们对文中内容进行仔细校对,但是难免会有疏漏的地方,但是任然希望(锯齿波发生器要点)的内容能够给您的工作和学习带来便利。
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目录摘要一、设计要求 (2)二、设计原理 (2)三、硬件部分 (7)四、软件部分 (11)五、调试过程及结果 (13)六、实验设计总结 (14)摘要随着科技的发展和现代科研的需要,信号发生器已经成为了很多行业进行研究测试不可或缺的工具,但目前使用波形发生器大部分体积大,可靠性差,准确度低。
因此为了实验研究方便,研制一种体积小、可靠性强、准确性高的波形发生器显得尤为重要.AbstractWith the development of technology and modern scientific research, the signal generator industry has become a lot of research and testing an indispensable tool,but most of the waveform generator using bulky, poor reliability,low accuracy. Therefore,in order to facilitate the experimental studies, the development of a small size, high reliability, high accuracy is particularly important waveform generator。
求如图2-11所示周期性锯齿波、半波整流波形、全波整流波形的傅里叶展开式,并画出其频谱图。
(48学时用题)一) 周期性锯齿波的傅里叶展开式: 1. 写出时域表达式:T A T t t t f 3),0(,3)(=<<=2. 用三角函数法求傅立叶系数:2230)2(331)(120A T Tt T tdt Tdt t f Ta TT=====⎰⎰)]cos )(1()sin 1([32]0)')(sin 1()sin 1([32)'sin 1(032''**00cos 3200cos )(202000000000=--=⎰-=⎰=>>⎰-=⎰<<⎰=⎰=T t n n t n n t TTdt t t n n t n n t T dt t n n T t T dt vu uv dt uv Ttdt n t T T tdt n t f T n a ωωωωωωωωωωωωπππωπωωωωωωωωωωωωωn A T n T n n n n T t n n t n n t T T dt t t n n t n n t T dt t n n T t T dt vu uv dt uv T tdt n t T T tdt n t f T n b -=-=⨯-=-=⨯-=+-=⎰---=-⎰=>>⎰-=⎰<<⎰=⎰=3232132)2cos 1(320)]sin )(1()cos 1([32])')(cos 1()cos 1([32)'cos 1(032''**00sin 3200sin )(20020000000003 傅立叶三角级数展开式:tn nt t t AA tn n A t A t A t A A tn a a t f n n 00000000010sin 1.......3sin 312sin 21(sin 2sin .......3sin 32sin 2sin 2cos )(ωωωωπωπωπωπωπω+++-=-+-+-+-+=+=∑∞=4 画频谱图:又:2* 用复指数法求傅立叶系数:)0(22)3(2)3(2)]sin cos [3)()]sin (cos [331)(1000000000≠-===--=-=-===⎰⎰⎰⎰--n n j A n jA T n j T n j dt t n jt t n t Tdt t n j t n t T dtteTdt et f Tc TT Ttjn Ttjn n ππππωωωωωω(分步积分)欧拉公式2230)2(331)(1200A T Tt T tdt Tdt t f Ta c TT======⎰⎰3* 傅立叶复指数展开式:∑∞-∞=-=+±+±+±+=≠∑∞-∞=+=∑∞-∞==n t jn en j A A tn n j At j At j At j AA n n tjn e nc c n t jn e n c t f 0220sin 2.......)03sin(6)02sin(4)0sin(22)0(000)(ωπωπωπωπωπωω 4* 画频谱图:半波整流波形的傅里叶展开式:3. 写出时域表达式:T Tt T T t t A t f πωω2,2,020,sin )(00=⎪⎩⎪⎨⎧<<<<= 4. 用三角函数法求傅立叶系数:πππωωωAT TA T t TA tdt A Tdt t f Ta TT=-⨯-=-===⎰⎰)1)22(cos(202/)cos 1(sin 1)(100200⎪⎩⎪⎨⎧-=--+++-=---+++-=-++=>-++=<<==⎰⎰⎰为偶数为奇数n n A n T t n nt n nA T t n t n t n t n T A dtt n t t n t T A tdt n t A Ttdt n t f Ta T T T n ,)1(2,002/)])1(cos(11))1(cos(11[202/))]cos(1())cos(1[())(sin(21)(sin(21(2)sin(21)sin(21cos sin **cos sin 2cos )(22000000000000002/02/00000πωωπωωωωωωωωωωωωβαβαβαωωω当n=1时,2/)2cos 21(2sin )2sin 21cos sin **cos sin 2cos )(2002/002/000001=-==>=<<==⎰⎰⎰T t TA dtt TA tdt t A Ttdt n t f Ta T T Tωωωαααωωω2/)])1(sin(11))1(sin(11[202/))]sin(1())sin(1[())(cos(21)(cos(21(2)cos(21)cos(21sin sin **sin sin 2sin )(2000000000000002/02/00000=---++=---++=--+=>--+=<<==⎰⎰⎰T t n nt n nA T t n t n t n t n T A dtt n t t n t T A tdt n t A Ttdt n t f Tb T T Tn ωωπωωωωωωωωωωωωβαβαβαωωω当n=1时,22/02/)2sin 21()2cos 1()2cos 1(21sin**sin sin 2sin )(20002/022/000001A T tTA T t t TA dt t T A tdt t A T tdt n t f Tb T T T==-=-=>-=<<==⎰⎰⎰ωωωααωωω3 傅立叶三角级数展开式:.......)4cos 1512cos 31sin 421(2cos )1(2.......4cos 1522cos 32sin 22)sin cos ()(000020000010+--+=--+-++=++=∑∞=t t t Atn n A t A t A t A At n b t n a a t f n n n ωωωππωπωπωπωπωω4 画频谱图:2* 用复指数法求傅立叶系数(略):全波整流波形的傅里叶展开式: 5. 写出时域表达式:Tt A t f πωω2,2sin )(00==6. 用三角函数法求傅立叶系数:πππωωωAT TAT t TA tdt A Tdt t f Ta TT2)1)(cos()2cos2(2sin1)(100=-⨯-=-===⎰⎰20000000000000004122)212212[0))]221(cos(211))221(cos(211[))]2cos(22())2cos(22[())2(sin(21)2(sin(21(2)sin(21)sin(21cos sin **cos 2sin 2cos )(2nAnnA T t n n t n nAT t n t n t n t n TA dt t n t t n t T A tdt n t A Ttdt n t f Ta T TTn -⨯=--++--=--+++-=---+++-=-++=>-++=<<==⎰⎰⎰ππωωπωωωωωωωωωωωωβαβαβαωωω0=n b (f(t)为偶函数)3 傅立叶三角级数展开式:.......)3cos 3512cos 151cos 3121(4cos )41(4.......3cos 3542cos 154cos 342cos )(00002000010+---=-+-+-+-+=+=∑∞=t t t Atn n A t A t A t AAtn a a t f n n ωωωπωπωπωπωππω4 画频谱图:又:2* 用复指数法求傅立叶系数:220000000000000004120412)]}2cos(21)2cos(21[()]2sin(21)2sin(21({[)]sin 2sincos 2sin[)()]sin (cos 2sin[2sin1)(100nA nA dtt n t t n t j t n t t n t TA dt t n t j t n t T A dt t n j t n t T A dtteA Tdt et f Tc TTTTtjn Ttjn n -⨯=--⨯=--+---++=-=-===⎰⎰⎰⎰⎰--ππωωωωωωωωωωωωωωωωωω(积化和差)欧拉公式3* 傅立叶复指数展开式:∑∞-∞=-=-+±-+±-+±-+=∑∞-∞=-=∑∞-∞==n t jn e n Atn n At A t A t AAn t jn e n A n t jn e n c t f 0)241(120cos )241(4.......)03cos(352)02cos(152)0cos(3220)241(20)(ωπωπωπωπωππωπω4* 画频谱图:5 求正弦信号t X t x ωsin )(0=的绝对均值xu和均方根值rms xππππωωωωωω02/02/02)2(22)0cos (cos 22)0cos 2(cos12cos 12sin 2sin 11XX X TT X tTX dt t TX dt t XTdt x TuT T TTx=-⨯-=-⨯-=-⨯-⨯=⨯-⨯====⎰⎰⎰22)2sin 21(2)2cos 1(2)sin (1)(1020202022XTTXt t TXdtt TXdt t XTdt t x Tx T TTTrms =⨯=-⨯=-===⎰⎰⎰ωωωω2-7 求如图2-12所示非周期信号的频谱。
实验报告课程名称:电力电子技术及应用实验项目:锯齿波同步移相触发电路实验备注:序号(一)、(二)、(三)、(四)为实验预习填写项。
五、实验内容与步骤图1 锯齿波同步移相触发电路I 原理图1、锯齿波同步移相触发电路的调试。
2、锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
(1)用两根导线将PE-01电源控制屏的“三相主电路”A、B、C输出任意两相与PE-12的“外接220V”端连接;按下控制屏上的“启动”按钮,听到控制屏内有交流接触器瞬间吸合,此时“三相主电路输出”应输出线电压为220V的交流电源;打开PE-12电源开关,船形开关发光,这时挂件中所有的触发电路都开始工作;用数字存储示波器观察锯齿波同步触发电路各观察孔的波形。
同时观察同步电压和“1”点的电压波形,了解“1”点波形形成的原因。
观察“1”、“2”点的电压波形,了解锯齿波宽度和“1”点电压波形的关系。
调节电位器RP1,观测“2”点锯齿波斜率的变化。
观察“3”~“8”点电压波形和输出电压的波形,记下各波形的幅值与宽度,并比较“4”点电压U4和“8”点电压U8的对应关系。
(2)调节触发脉冲的移相范围将控制电压Uct调至零(即将电位器RP2逆时针旋到底),用示波器观察同步电压信号和“8”点U8的波形,调节偏移电压Ub(即调RP3电位器),使α=170°。
(3)调节Uct使α=60°,观察并记录U1~U8及输出“G、K”脉冲电压的波形,标出其幅值与宽度。
六、实验记录与处理60°TP1: TP2: TP3: TP4:TP5: TP6:TP7: TP8:U1U2U3U4U5U6U7U812.410.89.60.8814.49.615.612.8数值(V)13.413.413.412.89.2 1.2 1.2 1.2宽度(ms)。
实验五锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的1. 熟悉锯齿波同步移相触发电路的工作原理及电路中各元件的作用。
2. 掌握锯齿波同步移相触发电路的调试步骤和方法。
二、实验仪器1. DJK01电源控制屏2. DJK03晶闸管触发电路3.数字存储示波器三、实验原理锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成放大等环节组成。
其原理图如图5-1所示:图5-1: 锯齿波同步移相触发电路工作原理:由V3、VD2、C1等元件组成同步检测环节, 其作用是利用同步电压来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。
由V1、V2等元件组成恒流源电路, 当V3截止时。
恒流源对C2充电形成锯齿波;当V3导通时, 电容C2通过R3、V3放电。
调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小, 从而改变锯齿波的斜率。
控制电压、偏移电压和锯齿波电压在V5基极综合叠加, 从而构成移相控制环节, RP2、RP3分别调节控制电压和偏移电压的大小。
V6、V7构成脉冲形成放大环节, C5为强触发电容, 改善脉冲的前沿, 由脉冲变压器输出触发脉冲。
电位器RP1、RP2、RP3均已安装在挂箱的面板上, 同步变压器副边已在挂箱内部接好, 所有的测试信号都在面板上引出。
四、实验内容1.锯齿波同步移相触发电路的调试。
2.锯齿波同步移相触发电路各点电压波形的观察和分析。
五、实验步骤1.将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧, 使输出电压为200V。
不能打到“交流调速”侧, 它的输出电压为240V。
2.用两根导线将200V交流电压(A.B.C任选两相)接到DJK03的“外接220V”端。
3.按下“启动”按钮, 打开DJK03的电源开关, 这时挂件中所有触发电路都开始工作。
用数字存储示波器观察正弦波触发电路各观察点的电压波形。
4.同时观察同步电压和“TP1”点的电压波形, 了解“TP1”波形形成的原因;观察“TP1”、“TP2”点的电压波形, 了解锯齿波宽度和“TP1”点电压波形的关系;调节电位器RP1, 观测“TP2”点锯齿波斜率的变化;观察“TP3”-“TP6”点和输出电压的波形, 记下各波形的幅值和宽度, 并比较“TP3”点电压和“TP6”点电压的对应关系。
实验一锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
(2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。
二、实验所需挂件及附件三、实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成,其原理图如图1-1所示。
图1-1锯齿波同步移相触发电路原理图由V3、VD1、VD2、C1等元件组成同步检测环节,其作用是利用同步电压UT来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。
由V1、V2等元件组成的恒流源电路,当V3截止时,恒流源对C2充电形成锯齿波;当V3导通时,电容C2通过R4、V3放电。
调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小,从而改变了锯齿波的斜率。
控制电压Uct、偏移电压Ub和锯齿波电压在V5基极综合叠加,从而构成移相控制环节,RP2、RP3分别调节控制电压Uct和偏移电压Ub的大小。
V6、V7构成脉冲形成放大环节,C5为强触发电容改善脉冲的前沿,由脉冲变压器输出触发脉冲,电路的各点电压波形如图1-2所示。
图1-2 锯齿波同步移相触发电路I各点电压波形(α=900)四、实验内容(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。
(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
五、预习要求(1)阅读电力电子技术教材中有关锯齿波同步移相触发电路的内容,弄清锯齿波同步移相触发电路的工作原理。
(2)掌握锯齿波同步移相触发电路脉冲初始相位的调整方法。
六、思考题(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?(2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?七、实验方法(1)将DJK01电源控制屏的电源选择开关打到“直流调速”侧,使输出线电压为200V(不能打到“交流调速”侧工作,因为DJK03-1的正常工作电源电压为220V 10%,而“交流调速”侧输出的线电压为240V。
如果输入电压超出其标准工作范围,挂件的使用寿命将减少,甚至会导致挂件的损坏。
实验三锯齿波同步移相触发电路实验一、实验目的(1)加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
(2)掌握锯齿波同步移相触发电路的调试方法。
二、实验所需挂件及附件锯齿波同步移相触发电路I、II由同步检测、锯齿波形成、移相控制、脉冲形成、脉冲放大等环节组成,其原理图如图3-6所示。
图3-6锯齿波同步移相触发电路I原理图由V3、VD1、VD2、C1等元件组成同步检测环节,其作用是利用同步电压UT来控制锯齿波产生的时刻及锯齿波的宽度。
由V1、V2等元件组成的恒流源电路,当V3截止时,恒流源对C2充电形成锯齿波;当V3导通时,电容C2通过R3、V3放电;调节电位器RP1可以调节恒流源的电流大小,改变对电容的充电时间,从而改变了锯齿波的斜率;控制电压Uct 、偏移电压Ub和锯齿波电压在V5基极综合叠加,从而构成移相控制环节,RP2、RP3分别调节控制电压Uct和偏移电压Ub的大小;V6、V7构成脉冲形成放大环节,C5为强触发电容用于改善脉冲的前沿,由脉冲变压器输出触发脉冲,电路的各点典型波形如图3-7所示。
本装置设有两路锯齿波同步移相触发电路,分别为I和II,它们在电路上完全一样,只是锯齿波触发电路II输出的触发脉冲相位与I恰好互差180O,供完成单相整流及逆变电路实验用。
电位器RP1、RP2及RP3均已安装在挂箱的面板上,同步变压器副边已在挂箱内部接好,所有的测试信号均在面板上引出。
四、实验内容(1)锯齿波同步移相触发电路的调试。
(2)锯齿波同步移相触发电路各点波形的观察和分析。
五、思考题(1)锯齿波同步移相触发电路有哪些特点?答:其基本构成与正弦波触发器相似,包含同步移相、脉冲形成与脉冲输出三大基本部分。
其不同之处在于以锯齿波同步信号电压代替正弦波同步信号电压,以及增设了双脉冲环节、脉冲封锁环节及强触发环节等辅助环节。
这种电路需要的触发功率较小,并且电路简单,工作可靠,使用也比较方便。
(2)锯齿波同步移相触发电路的移相范围与哪些参数有关?答:与控制电压Uct、偏移电压Ub、及锯齿波电压在VT4基极的电压有关(3)为什么锯齿波同步移相触发电路的脉冲移相范围比正弦波同步移相触发电路的移相范围要大?答:在正弦波触发电路中直接一同步变压器的二次绕组所输出的同步电压与Uc,Ub叠加来进行移相控制,而锯齿波触发电路则通过锯齿波形成电路将正弦波同步电压变成锯齿波同步信号电压。
电力电子技术实验报告教室学院专业班级姓名学号同组人员目录实验一锯齿波同步移相触发电路实验实验二单相桥式全控整流电路实验实验三单相桥式有源逆变电路实验实验四三相桥式全控整流及有源逆变电路实验(示波器使用注意:如两个波形不共地,不能同时测量,根据波形幅值大小,有的波形需要选择*10档。
)实验五直流斩波电路(设计性)的性能研究 13实验六单相交直交变频电路 16实验一锯齿波同步移相触发电路实验一.实验目的1.加深理解锯齿波同步移相触发电路的工作原理及各元件的作用。
2.掌握锯齿波同步触发电路的调试方法。
二.实验线路及原理锯齿波同步移相触发电路主要由脉冲形成和放大,锯齿波形成,同步移相等环节组成,其工作原理可参见“电力电子技术”有关教材。
三.实验设备及仪器1.MEL—002组件2.NMCL—31A组件3.NMCL—05E组件4.NMEL—03组件5.双踪示波器6.万用表四.实验方法1.将NMCL-05E面板上左上角的同步电压输入与MEL—002的U、V端相接,触发电路选择锯齿波。
2.合上主电路电源开关,用示波器观察各观察孔的波形,并记录各点波型,示波器的地线接于“7”端。
观察“1”~“6”孔的波形,了解锯齿波脉冲发生器的原理,记录各点波形。
3.调节脉冲移相范围(1)将NMCL—31A的“G”(给定)接到NMCL-05E的Ug 孔,并将输出电压Ug调至0V,即将控制电压Uct调至零,用示波器观察U2电压(即“2”孔)及U5的波形,调节偏移电压Ub(调锯齿波触发电路中RP),使α=180O (即Uct=0时,α=180O),继续调节RP,观察角的变化,直到α=30O,。
(2)在Uct=0时,使α=180O,调节NMCL—31A的给定电位器RP1,增加Uct,观察脉冲的移动情况,增大Uct直到α=30O,以满足移相范围α=30O~180O的要求,记录α=30O时Umax(Uct)值。
4.调节Uct ,使α=60O,观察输出脉冲电压UG1K1,UG6K6的波形,并标出其幅值与宽度。
哈工大测试技术大作业锯齿波
Company number:【0089WT-8898YT-W8CCB-BUUT-202108】 Harbin Institute of Technology 课程大作业说明书 课程名称:机械工程测试技术基础 设计题目:信号的分析与系统特性 院 系: 班 级: 设 计 者:
学 号: 指导教师: 设计时间: 2013/07/05
哈尔滨工业大学 目 录 1 题目: 写出下列信号中的一种信号的数学表达通式,求取其信号的幅频谱图(单边谱和双边谱)和相频谱图,若将此信号输入给特性为传递函数为)(sH的系统,试讨论信号参数的取值,使得输出信号的失真小。 (选其中一个信号) 1-1信号参数 名称 、n、 波形图
锯齿波 , ,等
教师指定
2 幅频谱和相频谱 将其分解为三角函数表示形式的傅里叶级数, 式中0
0
2==2w
T
。
所以000
1111(t)=(sin(wt)+sin(2wt)+sin(3wt)+223w…)
转换为复指数展傅里叶级数: 当n=0时,0
1==22Ac ,0=0 ;
=1,2,3,n当…时,22111222nnnncabAn ,
用Matlab做出其双边频谱 图 1锯齿波双边幅频谱 图 2锯齿波双边相频谱
A0Tt 单边频谱: 图 3锯齿波单边频谱
3 频率成分分布
由信号的傅里叶级数形式及可以看出,锯齿波是由一系列正弦波叠加而成,正弦波的频率由0w到20w,30w……,其幅值由A到2A,3A,……依次减小,各频率成分的相位都为0。 3.1 H(s)伯德图 3.1.1 一阶系统1()1Hss伯德图 ` 3.1.2 二阶系统2240()2nnnHsss 4 讨论减小失真的措施 4.1 一阶系统对特定频率影响 频率成分由000
1111(t)=(sin(wt)+sin(2wt)+sin(3wt)+223w…)构成,对于每
一个频率成分,一阶系统的响应为: 式中 21'=1+()A , =-arctan() ,2sin=-
1+()
-40-30-20-100Magnitude (dB)
10-1100101102103104-90-450Phase (deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)=0.005
-80-60-40-20
0
Magnitude (dB)
10-1100101102103104-90-450Phase (deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)=0.1
-150-100-50050Magnitude (dB)
10-1100101102103104-180-135-90-450Phase (deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s)=0.7,_n=10
-100-80-60-40-200
20
Magnitude (dB)
10-1100101102103104-180-135-90-450Phase (deg)
Bode Diagram
Frequency (rad/s) =0.7,_n=38 由于T0=1s,所以0=2w 。对于=0.005, 0.01, 0.015,0.02,w=0w,20w,
30w…,A=A,2A,3A…的频率成分, 可以得到其相应的响应
表 1幅值变化
A W
20w
30w
表 2相角变化 φ W
20w
30w
4.1.1 一阶系统Simulink仿真 图 4一阶系统simulink方框图 4.1.2 一阶系统响应输出 图 5一阶系统输出 对于一阶系统,为了实现近似不失真,要求1< ,由上面的响应输出图
像也可以看出这一结果。 下图绘制出了在不同的时间常数下一阶系统对于不同的w下幅值和相位被放大和滞后的变化趋势。 一阶系统的幅频和相频:1()1+()()arctan()Awwww
2
Matlab程序: %%求一阶系统的幅频谱 t1= [ ]; for n =1:4 w = 0::200; A = 1./sqrt(1+(t1(n)*w).^2); plot(w,A) hold on end
%%求一阶系统的相频谱 for n =1:4 w = 0::200; P = -atan(t1(n)*w)/pi*180; plot(w,P) hold on end 图 6一阶系统不同常数下幅值变化
图 7一阶系统不同常数下相角变化 4.2 二阶系统输出响应分析
222
1=[1-]+4nnA
wwww
,22()=-arctan()1-()nnwwww
2=1-dw 是系统在阻尼比为时(<1)做有阻尼振荡时的圆频率 4.2.1 二阶阶系统Simulink仿真 图 二阶阶系统Simulink仿真 4.2.2 二阶系统响应输出 图 9二阶系统在不同参数下响应 对于二阶系统,为了实现近似不失真,阻尼比=(0.65~0.7),此二阶系统取,因为此时不产生谐振A(w)曲线无峰值,输入信号中不可忽视的最高频率应小于0.6~0.8nw(),以使A(w)=1尽量接近,(w) 尽量与w成线性关系。
从以上图可以看出当=0.74038n,和时,二阶系统可以很好的检测锯齿波,=0.710600n,和时
,锯齿波幅值和相位都有失真现象。 二阶系统的幅频和相频:222
2
1=[1-]+42()=-arctan()1-()nnnnA
wwww
wwww
%%求二阶系统的幅频谱 wn= [10 38 40 600]; for n =1:4 w = 0::200; A = 1./sqrt(((1-(w./wn(n)).^2).^2)+4***(w./wn(n)).^2); plot(w,A) hold on grid on end A = 1./sqrt(((1-(w./wn(4)).^2).^2)+4***(w./wn(4)).^2); plot(w,A)
%%求二阶系统的相频谱 for n =1:4 w = 0::200; P = -atan(2**(w./wn(n))./(1-(w./wn(n)).^2))/pi*180; plot(w,P) hold on end 图 10二阶系统不同参数的幅频谱
图 11二阶系统不同参数的相频谱
参考文献
[1] 邵东向. 李良主编 机械工程材料测试基础. 哈尔滨工业大学出版社. 2003年
[2] 梅晓榕. 庄显义编 自动控制原理(第二版)科学出版社2007年2月