Анализатор частотных характеристик (АЧХ и ФЧХ)

Виртуальный прибор – анализатор частотных характеристик, или Боде-анализатор, позволяет исследовать частотные свойства линейных электрических цепей. Он имеет следующие характеристики:

• разрешение по амплитуде 16 бит;

• разрешение по фазе 1 градус;

• диапазон частот 5 Гц – 35 кГц.

Управление прибором осуществляется с помощью органов виртуальной панели. На рис. 2.7 представлена лицевая панель Боде анализатора для станции NI ELVIS. Лицевая панель для NI ELVISII имеет несущественные отличия.

Результаты анализа частотных свойств исследуемой цепи выводятся на экран виртуальной панели анализатора в виде двух графиков – АЧХ (верхний график) и ФЧХ (нижний график).

Рис. 2.7. Лицевая панель Боде-анализатора для станции NI ELVIS

На виртуальной панели в поле Settingsпереключателямиустанавливается частотный диапазон сигнала, воздействующего на исследуемую цепь в интервале 1 Гц (Start) – 35 кГц (Stop). Переключателем Steps задается число опытных точек графика на декаду частотного интервала. Переключателем Peak Amplitude задается амплитуда сигнала, воздействующего на входную цепь, а переключателем Signal Polarity можно изменять его полярность.

В поле Display задается масштаб отображения данных на графиках по вертикали (Y Scale) с помощью выбора опций из раскрывающегося списка: Default–выбирается масштаб по умолчанию, Gain–выбирается масштаб для графика АЧХ, Phase–выбирается масштаб для графика ФЧХ, Auto–выбирается масштаб для обоих графиков автоматически. При этом для опции Gainможно задать отображение данныхв логарифмическом (dB) или линейном (Linear) масштабах. Также при выборе опцииGainиди Phase можно задать пределы изменения соответственно коэффициента передачи или фазыот Minimum до Maximum.

Кроме этого, можно использовать курсоры для поточечного исследования частотных характеристик с помощью кнопок Cursors ON/OFF и Position.

Так же, как и в других приборах, с помощью кнопки Log измеренные данные сохраняются в текстовом файле.

С помощью кнопка Runзапускается или останавливается процесс снятия частотных характеристик.

Следует иметь в виду, что при использовании функционального генератора в ручном режиме кнопка Run становятся неактивной, то есть измерения в этом случае выполнить невозможно.

2.7. Анализатор спектра (анализатор динамических сигналов)

Анализатор спектра служит для измерения среднеквадратического значения спектральной мощности исследуемого сигнала. Этот прибор позволяет также определить основную частоту и мощность сигнала.

При выполнении измерений прибор использует каналы аналогового ввода многофункциональной платы ввода/вывода и функции анализа сигналов, встроенные в LabVIEW (фильтрация и усреднение сигналов, измерение коэффициентов нелинейных искажений). Анализатор спектра, так же как и другие виртуальные приборы, позволяет сохранять данные в текстовом файле. Кроме этого, прибор обладает возможностью синхронизации.

Анализатор спектра имеет следующие характеристики:

• Входной диапазон ±10 В, 4 диапазона.

• Входное разрешение16 бит.

На рис. 2.8 представлена виртуальная панель прибора для станции NI ELVIS. Лицевая панель для NI ELVISII имеет несущественные отличия

.

Рис.2.8. Виртуальная панель прибора для станции NI ELVIS

В поле Input Settings выбирается источник исследуемого сигнала (Source Channel). По умолчанию выбран первый аналоговый канал (ACH1).

Переключателем Voltage Rangeвыбираются пределы изменения напряжения исследуемого сигнала.

В поле FFT Settingsзадаются параметры прибора для выполнения функций фильтрации, а именно, переключателем Frequency Span устанавливается измерительный частотный диапазон исследуемого сигнала, в поле Resolution–его разрешение, а в поле Windowосуществляется выбор разнообразных частотно-временных окон для их наложения на исследуемый сигнал.

При анализе исследуемого сигнала в поле Averagingвыбираются вид (Mode), форма (Weighting) и число (# of Averages) усреднений.

В полеTriggering переключателемTrigger Source задается источник запуска сигнала.

В полеFrequency Displayзадаются параметры вывода анализируемого сигнала на дисплей прибора (переключатели Units, Scale), а также использование маркеров для точных измерений.

В поле Sample Rateзадается частота дискретизации анализируемого сигнала.