Логарифмічні частотні характеристики



 

Як правило, частотні характеристики подають у логарифмічному масштабі Це пов’язане перш за це з тим, що діапазон частот і значень самих характеристик дуже великий і використання логарифмічного масштабу дозволяє показати характеристику більш повно й наглядно. Крім цього логарифмічні частотні характеристики мають такі переваги:

1. Вони можуть зображатись прямолінійними ділянками.

2. Логарифмічні характеристики послідовно з’єднаних ланок будують простим сумуванням характеристик окремих ланок.

Логарифмічна амплітудно-частотна характеристика (ЛАЧХ)

Логарифмічна амплітудно-частотна характеристика Визначається співвідношенням

                                    (6.71)

і вимірюється в децибелах.

Децибел – це десята частина Бела. 1 Бел – одиниця вимірювання рівня сигналу, яка відповідає зміні потужності сигналу в 10 разів, децибел – його десята частина. Величина сигналу в децибелах дорівнює

.                                               (6.72)

Оскільки потужність кратна квадрату амплітуди сигналу , то маємо

.                       (6.73)

Одиниця вимірювання Бел названа в честь американського вченого Белла, який у 1876 р створив телефон.

Приклад графіка ЛАЧХ показано на рис. 6.12. На ній по осі абсцис відкладають логарифм частоти, а по осі ординат – величину амплітуди в децибелах на даній частоті.

Рис.6.13 – Прилад логарифмічної амплітудно амплітудно - (а) та фазово - (б) частотних характеристик

 

Логарифмічна фазово-частотна характеристика

У даній характеристиці по осі абсцис відкладають логарифм частоти, а по осі ординат зсув фаз у градусах, або в радіанах. По суті, це та сама фазово-частотна характеристика, тільки за віссю абсцис відкладена не частота, а її десятковий логарифм, тобто декада. Декада відповідає зміні частоти в 10 разів. Точці ω = 0. на логарифмічній шкалі відповідає -

Уявна і дійсна частотні характеристики

 Якщо АФЧХ зобразити в комплексній площині, то кожній точці АФЧХ відповідатиме комплексне число з дійсною частиною P(ω) і уявною частиною Q(ω):

 

W(jw) =  P(ω) + j Q(ω).                                 (6.74)

 

Залежність дійсної частини від частоти називають дійсною частотною функцією, а уявної частини від частоти – уявною частотною функцією. Їх графіки відповідно називають дійсною і уявною частотними характеристиками.

Між розглянутими характеристиками існують очевидні співвідношення, а саме:

 

                                    (6.75)

 

і навпаки

 

                                  (6.76)

Тобто дійсна і уявна частотні функції можуть бути виражені через амплітудну й фазову частотні характеристики.

Контрольні запитання для перевірки засвоєння навчального матеріалу

 

1. Які частотні характеристики ви знаєте?

2. Дайте визначення амплітудно-частотної характеристики.

3. Як експериментально поміряти точки, що знаходяться на амплітудно частотній характеристиці?

4. Які величини відкладають по осям амплітудно-частотної характеристики?

5. Що таке амплітуда, частота, фаза коливань?

6. Які коливання називають гармонічними?

7. Яка частота коливань напруги в промисловій електромережі?

8. Дайте визначення амплітуди, періоду, частоти й фази гармонічних коливань.

9. Чому дорівнює фаза коливань у момент, коли напруга досягнула максимальної величини, ½ максимальної величини?

10. Який проміжок часу відповідає зсуву фаз трифазної електромережі?

11. Як змінюється гармонічний сигнал, проходячи через лінійну систему?

12. Дайте визначення фазово-частотної характеристики.

13. Яку частоту називають граничною, резонансною і частотою спряження?

14. У чому полягає явище резонансу?

15. Поясніть, як і чому змінюється амплітуда вихідного сигналу системи при збільшенні частоти вхідного сигналу.

16. Як змінюється фаза вихідного сигналу при збільшенні частоти?

17. Який порядок побудови амплітудно-фазової частотної характеристики?


Дата добавления: 2018-02-15; просмотров: 1419; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:






Мы поможем в написании ваших работ!