lign="justify"> Таблиця 1 - Значення похибки при різних частотах зрізу F с і дискретизації F
F, кГц48Fс, кГц0.511.522.51233.54? % 13.428.2910.4515.0924.205.193.645.286.668.83F, кГц1216Fс, кГц1.523463456.58? % 3.352.772.424.426.881.931.842.23.45.98 Спробуємо ще раз провести підбір цим же способом, але відносно вже інтервалу дискретизації від 6 до 8 кГц. Результат занесемо в таблицю 2.
Таблиця 2 - Значення похибки при різних частотах зрізу F с і дискретизації F (точний підбір)
F, кГц1314Fс, кГц1,522.53422,533.54? % 3,682,772,482,423,132,562,282,092,082,27F, кГц15Fс, кГц33,54? % 21,932,01
Побудуємо графік залежності похибки від частоти зрізу і частоти дискретизації - малюнок 16.
Малюнок 16 - Залежність похибки від частоти
Де 1 - залежність похибки при F=13 кГц, 2 - при F=14 кГц, 3 - при F=15 кГц, а% - максимально допустима похибка.
Очевидно, що частота дискретизації повинна бути кГц, а частота зрізу кГц, тоді похибка становитиме%.
На малюнку 17 зображено графік відновленого сигналу на фоні початкового. Помітно що, відновлений з найменшою по відношенню до колишнього разу похибкою. Графіки спектра амплітуд і фаз наведені на малюнках 18 і 19.
Малюнок 17 - Відновлений сигнал при частоті дискретизації F=15 кГц і частоті зрізу фільтра Fс=3,5 кГц
Малюнок 18 - Спектр амплітуд відновленого сигналу
Малюнок 19 - Спектр фаз відновленого сигналу
6. Порівняльний аналіз якості відновлення сигналу заданих реальним ФНЧ і ідеальним ФНЧ
Оцінимо на скільки відновлений сигнал реальним фільтром відрізняється від відновленого ідеальним при одних і тих же умовах, тобто кГц і кГц. На малюнку 20 це показано наочно.
Малюнок 20 - Відновлений сигнал реальним фільтром і ідеальним фільтром
Оцінимо похибка відновлення ідеальним фільтром, вона дорівнює%. Звичайно інший раз шкода, що людство ще не створило ІФНЧ, але не в даному випадки, оскільки використання реального набагато вигідніше, з погляду похибки. Майже на цілий відсоток похибки відрізняються, здавалося б, дрібниця, а для сигналу це буває деколи істотною різницею.
. Перевірка основних розрахункових результатів за допомогою імітаційного (схемотехнического) моделювання
Перевірку будемо проводити за допомогою симулятора Electronics Workbench 5.12 Pro.
Структурна схема всієї установки буде виглядати наступним чином.
Малюнок 21 - Структурна схема моделює установки
де ГІС - це генератор вихідного сигналу, ФНЧ - фільтр нижніх частот, точка 1 - точка знімання відновленого сигналу. Схема кожного блоку наведена в додатку C.
Розглянемо отримані графіки початкового сигналу, дискретизованого і відновленого сигналу. З метою порівняльного аналізу наведемо три графіки на 2 - х малюнках. Перший з яких це Дискретизований сигнал на тлі вихідного, а другий відновлений на тлі вихідного. Малюнки відповідно 22 і 23.
Малюнок 22 - Графік вихідного і дискретизованого сигналу
Малюнок 23 - Графік вихідного і відновленого сигналу
Для достовірності моделювання вибірково порівняємо чисельні результати всіх модельованих сигналів з розрахованими раніше. Результати наведені в таблиці 3.
Таблиця 3 - Результати чисельних значень всіх сигналів
t, МСs (t) р, В S (t) м, В V (t) р, В, мВ V (t) м, мВ 0110000.1110,8225240.2111,0732320.310.9991,0130300.410.9970,9829290.50.990.9931,0130300.60.980.9810,9829390.70.950.9500,9930390.80.860.8640,9328380.90.630.630,8526351000,5918181.1000,071,921.200-0,04-1,3-1,31.3000,00640,190,19
Де m - це відношення між середніми величинами відновленого моделюючим способом і розрахованим.
Як видно відміну мінімальне лише в деяких значеннях, що говорить про те що розрахунок проведений правильно у відповідності з методикою, а результати отримані в ході розрахунків вірні.
