正弦周期信号的频谱分析

正弦周期信号的频谱分析

一、 实验目的

1、掌握频谱仪的基本工作原理与正确使用方法。

2、掌握非正弦周期信号的测试方法。

3、理解非正弦周期信号频谱的离散性、谐波性与收敛性。

二、 实验设备

1、信号与系统实验箱一台。

2、频谱仪一台。

3、40MHz示波器一台。

三、 实验原理与说明

1、任何一个周期信号只要满足狄里赫利条件，就可以分解为直流和很多谐波。

各谐波的振幅及初相决定于信号的波形，常见的非正弦周期信号又方波、三角波及矩形波等，本实验就是用频谱仪显示他们的各次谐波及幅度。

2、不同脉宽的矩形波、三角波及方波可由多功能函数发生器提供。

四、 实验任务与要求

1、掌握频谱仪各旋钮功能及使用方法。

2、接通电源，按下电源开关S3。

3、分别用示波器与频谱仪测量频率在10kHz脉宽为50μs方波的波形及频谱（通过跳线K302选择波形，如“方波”“三角波”“正弦波”.通过跳线K301选择频段，如“低”“中”“高”）。输出幅度Vs＝4V左右（调节电位器W305进行幅度粗调，W304进行幅度的细调）。记录信号波形及频谱显示图象，并于理论分析结果相比较。

4、分别用示波器与频谱仪测量频率在10kHz脉宽为50μs三角波的波形及频谱（通过跳线K302选择波形，如“方波”“三角波”“正弦波”.通过跳线K301选择频段，如“低”“中”“高”）。输出幅度Vs＝4V左右（调节电位器W305进行幅度粗调，W304进行幅度的细调）。记录信号波形及频谱显示图象，并于理论分析结果相比较。

5、把方波、三角波信号调节成频率为20kHz，脉宽50μs的信号，重复以上内容。

五、 实验报告要求

1、画出相应的输入和其相应的频谱图，然后与理论进行比较。

2、写出实验报告

六、思考题

1、说明脉冲周期T和脉宽τ变化所引起频谱变化的规律。