Задание 3. Исследуйте форму и спектр реакции нелинейного элемента с кусочно-линейной функциональной характеристикой на моногармоническое воздействие

Исследуйте форму и спектр реакции нелинейного элемента с кусочно-линейной функциональной характеристикой на моногармоническое воздействие. Для этого выберите кусочно-линейную характеристику НЭ с напряжением отсечки U_ОТС = –4 В, активизировав пункт меню «Характеристика НЭ» / «Кусочно-линейная...», и гармонический сигнал с параметрами:

напряжение смещения Е_СМ = –8 В,

амплитуда E₁ = 8 В,

частота F = 1 кГц.

Наблюдайте и зафиксируйте диаграмму работы нелинейного преобразователя, спектры воздействия (U_ВХ) и реакции (выходного тока НЭ) в удобном и едином масштабе по осям частот.

Обратите внимание на количество и частоты спектральных составляющих реакции.

Сделайте выводы по результатам наблюдений.

Комментарии и выводы

При моногармоническом воздействии на нелинейный элемент с кусочно-линейной функциональной характеристикой вида

его реакция (выходной ток) имеет вид импульсов косинусоидальной формы с углом отсечки θ, зависящим от напряжения смещения Е _см, напряжения отсечки u _отс и амплитуды входного напряжения U

Спектр реакции обогащается постоянной составляющей и гармониками частоты воздействия.

Спектральный анализ реакции НЭ с кусочно-линейной функциональной характеристикой на моногармоническое воздействие производят методом угла отсечки (коэффициентов Берга α _k (θ)), в основе которого лежит формула для расчёта её гармоник I_k

.