Измерение группового времени прохождения

Указания. При исследовании каналов связи различного типа вместо фазочастотных характеристик (ФЧХ) часто используют характеристику группового времени прохождения (ГВП), которая является производной от ФЧХ по круговой частоте

t_гр=- dj/dw =- dj/2p df.

При практических измерениях ГВП операцию дифференцирования можно приближенно заменить вычислением отношения приращения фазового сдвига D_j (в градусах!) к небольшому приращению частоты D_f :

t_гр = -D_j/(360D_f).

Если приращение частоты в кГц, то ГВП будет оценено по этой формуле, в мс.

Когда фазочастотная характеристика линейно изменяется с частотой, то фазовые искажения в канале отсутствуют. Этому случаю соответствует постоянство характеристики ГВП, которое в некоторой полосе частот по графику оценить проще, чем степень линейности ФЧХ.

Собрать схему рис. 7.4.

Установить на частотомере время измерения 10 с.

Измерение группового времени прохождения - student2.ru

Рис. 7.4. Схема измерения группового времени запаздывания

Установить по показаниям частотомера частоту генератора Г3-109 приблизительно на 20 Гц меньше значения частоты f₀, на которой измеряется ГВП (указано в первой строке первого столбца табл. 7.4). Записать измеренное значение частоты f₁ и показания фазометра j₁ в соответствующие столбцы табл.7.4.

Экспериментальные и расчетные данные измерения Таблица 7.4

f₀, кГц	f₁, кГц	f₂, кГц	Δ_f, Гц	j₁, град	j₂, град	Δ_j2, град	T , с
0,20
0,50
1,00
2,00
5,00

Изменить частоту генератора Г3-109 таким образом, чтобы она стала приблизительно на 20 Гц больше значения частоты f₀. Записать измеренное частотомером значение частоты f₂ и показания фазометра j₂ в соответствующие столбцы табл.7.4.

Повторить эти измерения для всех значений частот, указанных в табл. 7.4.

Рассчитать значения приращений частоты D_f= f₂ – f₁и фазового сдвига D_j= j₂ – j₁ и вычислить для всех строк табл. 6.4 групповое время прохождения:

t_гр = -D_j/(360D_f).

Указание. Обратите внимание, что наличие множителя 1/360 в этой формуле обусловлено тем, что показания фазометра выражены в градусах.

Построить график зависимости ГВП от частоты f₀для исследуемого четырехполюсника.

Отчет должен содержать:

1) номер и наименование работы;

2) цель работы;

3) заполненные табл. 7.1 - 7.4 с их заголовками;

4) схемы измерений с соответствующими подписями;

5) графики фазочастотных характеристик исследуемого четырехполюсника, полученных в пп.1.10 и 2.8, и график характеристики ГВП, полученной в п. 3.4;

6) Выводы по пп. 1.9, 2.9 и 3.5.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1. Таблица Стьюдента-Фишера

n	Значения t_α , удовлетворяющие равенству при α
0,7	0,8	0,9	0,95	0,98	0,99	0,999
	1,963	3,078	6,314	12,706	31,821	63,657	636,619
	1,336	1,886	2,920	4,303	6,965	9,925	31,598
	1,250	1,638	2,353	3,182	4,541	5,841	12,941
	1,190	1,533	2,132	2,776	3,747	4,604	8,610
	1,156	1,476	2,015	2,571	3,365	4,032	6,859
	1,134	1,440	1,943	2,447	3,143	3,707	5,959
	1,119	1,415	1,895	2,365	2,998	3,499	5,405
	1,108	1,397	1,860	2,306	2,896	3,355	5,041
	1,100	1,383	1,833	2,262	2,821	3,250	4,781
	1,093	1,372	1,812	2,228	2,764	3,169	4,587
	1,088	1,363	1,796	2,201	2,718	3,106	4,487
	1,083	1,356	1,782	2.179	2,681	3,055	4,318
	1,079	1,350	1,771	2,160	2,650	3,012	4,221
	1,076	1,345	1,761	2,145	2,624	2,977	4,140
	1,074	1,341	1,753	2,131	2,602	2,947	4,073
	1,071	1,337	1,746	2,120	2,583	2,921	4,015
	1,069	1,333	1,740	2,110	2,567	2,898	3,965
	1,067	1,330	1,734	2,103	2,552	2,878	3,922
	1,066	1,328	1,729	2,093	2,539	2,861	3,883