《电路》课程教学资源（实验指导）实验19 非正弦周期信号电路的仿真

实验19非正弦周期信号电路的仿真 一、实验目的 1.观察非正弦周期信号的傅里叶分析 2。学习利用仿真仪表分析非正弦周期信号 二、实验原理与说明 非正弦周期信号是由不同频率的正弦信号叠加而成的。一个非正弦的周期信号就可以分 解为角频率为)、2)、30等的谐波。其中角须率为0的谐波为一次谐波，也称基波：角 频率为20及以上的谐波统称为高次谐波。即 f(1)=Ao+Aimsin or+o)+Azm+2)+.+Am+)+. 三、实验内容与步骤 1。用波特仪观察非正孩周期信号的频谱特性 (1)如图2-19-1，选择信号发生器的非正弦信号。 (2)采用信号发生器产生的矩形波和三角波作为非正弦周期信号，利用分析(Analysis) 目录下的傅里叶分析(Fourier),观察它们的频谱特性。 (3)如将周期矩形波和三角波的占空比改变，观察发生的情况。 图2-19-1傅里叶分析图 2.采用多组不同频率的正弦波形进行叠加，观察得到的非正弦周期信号。 (1)按图2-19-2接线。 根据设计的多频率正弦信号，分别从电源库中取出多个电源 注意它们的频率要成倍数关系。 (2)将这些电源方向一致（全取正），串联在一起，观察叠加波形

实验 19 非正弦周期信号电路的仿真 一、实验目的 1．观察非正弦周期信号的傅里叶分析。 2．学习利用仿真仪表分析非正弦周期信号。 二、实验原理与说明 非正弦周期信号是由不同频率的正弦信号叠加而成的。一个非正弦的周期信号就可以分 解为角频率为  、2  、3  等的谐波。其中角频率为  的谐波为一次谐波，也称基波；角 频率为 2  及以上的谐波统称为高次谐波。即 f (t) = A0 + A1m sin(t +1 ) + A2m sin(t + 2 ) ++ Akm sin(t + k ) + 三、实验内容与步骤 1．用波特仪观察非正弦周期信号的频谱特性 （1）如图 2-19-1，选择信号发生器的非正弦信号。 （2）采用信号发生器产生的矩形波和三角波作为非正弦周期信号，利用分析（Analysis） 目录下的傅里叶分析（Fourier）, 观察它们的频谱特性。 （3）如将周期矩形波和三角波的占空比改变，观察发生的情况。 图 2-19-1 傅里叶分析图 2.采用多组不同频率的正弦波形进行叠加，观察得到的非正弦周期信号。 （1）按图 2-19-2 接线，根据设计的多频率正弦信号，分别从电源库中取出多个电源， 注意它们的频率要成倍数关系。 （2）将这些电源方向一致（全取正），串联在一起，观察叠加波形

(3)将这些电源方向取正取负间隔，串联在一起，观察叠加波形 (4)改变参数，维线分析。 同学可以自已设计几组不同频率 、不同幅值的正弦波，将它们全部取正观察叠加波形： 如将它们取值或正或负，观察叠加的波形。 注意，设计参数可以参考书上的傅里叶展开式的系数。 ③120vwmH60Deg ②5v80en0e 图2-19-2正弦信号叠加的非正弦信号波形图 四、实验注意事项 1.使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值米观察波形。 2.做叠加实验时，注意所取电源的频率应与实验要求一致，即分别为0、20、3回 等的谐波。幅值大小也要逐步减小。 五、实验报告要求 按规定完成实验报告，并回答以下问题： 1.采用不同频率的正弦信号叠加，得到的波形有什么不同？ 2.如果采用书上矩形波和三角波形叠加系数，得出的波形有什么特点？ 3.你在进行电路测试时发现了什么问腿？你是如何解决的

（3）将这些电源方向取正取负间隔，串联在一起，观察叠加波形。 （4）改变参数，继续分析。 同学可以自己设计几组不同频率、不同幅值的正弦波，将它们全部取正观察叠加波形； 如将它们取值或正或负，观察叠加的波形。 注意，设计参数可以参考书上的傅里叶展开式的系数。 图 2-19-2 正弦信号叠加的非正弦信号波形图 四、实验注意事项 1．使用示波器时要注意选择合适的时间和幅值来观察波形。 2．做叠加实验时，注意所取电源的频率应与实验要求一致，即分别为  、2  、3  等的谐波。幅值大小也要逐步减小。 五、实验报告要求 按规定完成实验报告，并回答以下问题： 1．采用不同频率的正弦信号叠加，得到的波形有什么不同？ 2．如果采用书上矩形波和三角波形叠加系数，得出的波形有什么特点？ 3．你在进行电路测试时发现了什么问题？你是如何解决的？