![]()
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
3. Гармонический сигнал. ⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2
(Рис. 2. Формирование сигнала гармонической формы с заданными параметрами. ) § Тип входа: закрытый (AC)
(Рис. 3. Осциллограмма)
(Рис. 4. Спектр) Таблица 2. Значения синусоидального сигнала, полученные на закрытом входе(AC).
§ Тип входа: открытый (DC).
(Рис. 5. Осциллограмма)
(Рис. 6. Спектр)
Вывод: Источником погрешностей может являтся шум квантования. Так же за счет конечного времени одного преобразования и неопределенности момента его окончания, зависящего от параметров входного сигнала, не удается получить однозначного соответствия между значениями отсчетов и моментами времени, к которым их следует отнести. Из-за этого возникаюттак называемые апертурные ошибки, которые являются следствием джиттера тактового генератора, они проявляются при преобразовании сигнала в целом (а не одного отсчѐ та). В нашем случае 8-битного двоичного АЦП ошибка в 1 МЗР составляет 1/256 от полного диапазона сигнала, то есть 0, 4%. Ошибка дискретизации составляет ±½ значащего бита, единственный способ уменьшить ее- увеличить разрядность АЦП. Ошибки квантования являются следствием ограниченного разрешения АЦП. Этот недостаток не может быть устранён ни при каком типе аналого-цифрового преобразовании. Форма сигнала: меандр.
(Рис. 7. Формирование сигнала меандровой формы с заданными параметрами. ) § Тип входа: закрытый (AC)
(Рис. 8. Осциллограмма)
(Рис. 9. Спектр )
§ Тип входа: открытый (DC).
(Рис. 10. Осциллограмма)
(Рис. 11. Спектр)
Вывод: Инструментальная погрешность находится в пределах нормы (до 1, 5%). Прямоугольный сигнал по форме отличается от истинного меандра ввиду некоторых погрешностей: например, причиной может быть ограниченность зоны анализа (было рассмотрено только некоторое количество гармоник, остальные могли бы скорректировать полученное значение). .
Форма сигнала: пилообразный § Тип входа: закрытый (AC)
(Рис. 12. Осциллограмма)
(Рис. 13. Спектр)
§ Тип входа: открытый (DC)
(Рис. 14. Осциллограмма)
(Рис. 15. Спектр)
Вывод: Погрешность возникает, так как осциллограф измеряет как переменную составляющую, так и постоянную. Задание 3. Измерение энергии шума по осциллограмме:
Были выставлены маркеры на начало сигнала, начало спада интенсивности шума (частота ≈ 12МГц) и его конец (25МГц). Шум подчиняется распределению Гаусса, поэтому вся его энергия сосредоточена в 98% его диапазона. А также шум можно описать с помощью критерия 3δ. Следовательно, 3δ =0, 98× 3, 69 δ =1, 21 D=δ 2=1, 46 Измерение энергии по спектрограмме:
(Рис. 17)
Sобщ. = 2, 935. Дисперсия, ограниченная 25 МГц, равна 1, 71. Вывод: Измерение энергии шума методом осциллограмм является менее точным (погрешность 21%) по сравнению со спектральным методом, в котором погрешность измерений составила 20%.
Выставляя маркеры, мы также выделяем максимальные и минимальные значение, в результате полученная погрешность будет зависеть только от человеческого фактора, что не характеризует устройство.
Кроме того, погрешности могут возникать из-за неточности измерения наблюдателя, ограниченности полосы пропускания, разрядности АЦП, а также из-за шума квантования. Для уменьшения погрешности можно было бы применить следующие коррекции: коррекция касающаяся шумовой полосы фильтров, определяющих полосы пропускания анализатора. Кроме того, можно применить коррекцию характеристик пикового детектора анализатора, который может занижать фактический уровень мощности шума.
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
|