2022年电磁兼容电路课程-EMI信号线滤波器时频域滤波特性测试分析实验报告.docx

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1、精品学习资源信号线滤波器时频域滤波特性测试分析欢迎下载精品学习资源一、试验目的试验报告欢迎下载精品学习资源第一从原理上把握信号线滤波器的网络特性响应，其次明白信号源、示波 器、频谱仪和网络分析仪等试验仪器的工作原理，并娴熟把握仪器的基本操作 流程，通过示波器观看方波信号经过网线滤波器和RS232总线滤波器后的波形变化特点，并通过频谱仪观看接入滤波器前后，方波频谱的变化特点；二、试验原理滤波器50505050示波器图 1 时域测试原理图滤波器50505050频谱仪信号源信号源欢迎下载精品学习资源三、试验仪器图 2 频域测试原理图欢迎下载精品学习资源1. 信号源产生方波信号2. 频谱分析仪在频域范

2、畴内分析信号，显示出谱线3. 示波器在时域范畴内分析信号4. 滤波器插入损耗测试夹具5. 测试电缆及附件6. RJ45网线滤波器 TF-10C041048 RS232总线滤波器 TF-1018011513四、试验内容及操作步骤一 时域滤波特性测试通过信号源发出重复频率 F，幅值为 A，占空比 50%的方波信号，通过示波器观看接入滤波器前后的波形特点， 并记录波形上升沿时间， 分析产生变化的缘由；二 频域滤波特性测试通过信号源发出重复频率 F，幅值为 A，占空比 50%的方波信号，通过频谱仪观看接入滤波器前后方波信号的频谱特点， 储存频谱曲线图， 记录各谐波重量的幅值， 并运算其插入损耗；三 试

3、验留意事项1将线路全部收进屏蔽金属盒内；2查看波形时，将屏幕调整至可清楚查看2-3 个波形；五、试验结果记录处理欢迎下载精品学习资源欢迎下载精品学习资源系统20lgU/dB频率直通RJ45网线滤波器RS232总线滤波器欢迎下载精品学习资源基波： 500kHz-欢迎下载精品学习资源三次谐波： Hz-21.39欢迎下载精品学习资源五次谐波： Hz 七次谐波： Hz 九次谐波： Hz 十一次谐波： Hz系统直通滤波器滤波器波形上升沿时间方形类似方形锯齿形RJ45网线RS232总线a直通b网线滤波器c总线滤波器图 3 波形图欢迎下载精品学习资源方波信号经过 RJ45网线滤波器的插入损耗为：IL网线20

4、lg U直通 -20lg U网线 ，经过 RS232总线滤波器的插入损耗为：IL总线20lg U直通 -20lg U总线 ，依据上述二式，做出插入损耗曲线图，如以下图4；欢迎下载精品学习资源50dB40/耗 损 30 入 插 20RS232 总线滤波器RJ45 （网线）滤波器欢迎下载精品学习资源100.511.522.533.544.555.5频率 /MHz图 4 插入损耗曲线图六、试验结果分析1、方波信号频谱有何特点？答：方波信号频谱具有以下三个特点：1离散性；方波信号频谱为非周期性离散的线状频谱，非周期性离散的线状频谱，连接各个谱线顶点的曲线为频谱的包络线，它反映了各频率重量的幅度随频率的

5、变化情形；2谐波性；方波信号谱线为等距离分布，任意两谐波的频率之比都是整数或整数比，各次谐波的频率都是基频的整数倍； 3收敛性；随着频率增加，幅值减小，最终趋于零，另外幅值越小意味着该频率成分在整个信号中所占比重越小；2、方波信号经过滤波器后其波形有什么变化？结合频域分析结果依据傅里叶变换分析产生变化的缘由；答：方波信号经过总线滤波器，波形由方形变为锯齿形；不妨设方波信欢迎下载精品学习资源号U t 周期为 T ，基频2=0，将其做傅里叶变换，T欢迎下载精品学习资源a0U t 2ann 1cos n0tbnsin0t ,欢迎下载精品学习资源其中，2T 2TT2T 2T2T2a U tcos nt

6、dt ,n0b U tsin ntdt， n0,1,2,n0由上述内容可知， 信号中高频成分 n 较大对应的系数 an ,bn 较小， 即高频成分占整个信号的比重较小； 方波信号经过过滤器后， 高频成分被滤除， 信号中仅存幅值较大的低频信号， 可看做低次谐波的叠加， 波形与正弦波类似， 故出现锯齿形、上升沿时间变长；七、试验感想与体会记得老师上课讲过方波信号可看做谐波叠加， 当时只记得这样一句话 “上升沿越陡，高频成分越多” ，印象比较深刻；这次轮到真的动手做试验，与之前记忆的内容完全吻合， 有很大的满意感； 同时为了答复上面的问题， 又重新翻开高数书，复习了傅里叶级数，感觉这个公式真的很宏大；欢迎下载