SIGNALTYPER

• Bilde av simulatorens frontpanel
• Hva trengs for å kunne kjøre simulatoren? Les for å få siste informasjon!
• Tips for bruk av simulatoren
• Simulatoren: signaltyper.exe (klikk for å laste ned). Simulatoren kjører umiddelbart etter nedlasting ved å trykke Åpne i nedlastingsvinduet. Alternativt kan du først lagre en kopi av exe-filen på en selvvalgt katalog på PC'en og deretter kjøre exe-filen, hvilket starter simulatoren.

Innledning

Når du skal analysere dynamiske systemer (f.eks. reguleringssystemer, motorer, termiske systemer, signalfiltere), brukes ett eller annet testsignal som du påtrykker systemet med på inngangen. Denne simulatoren viser de mest vanlige testsignalene:

• Firkantpuls, som er en tilnærmelse til en impuls
• Sprang, som er det mest brukte testsignalet
• Rampe
• Sinus, som brukes i frekvensresponsanalyse

I praksis vil ofte ovennevnte testsignaler være overlagret et konstant signal, gjerne kalt bias eller "likespenningskomponent" (eng.: DC component).

Oppgaver

1. Firkantpuls: Ideelt sett er en impuls et signal med uendelig amplitude og med null varighet, men med et endelig areal, A, under kurven. Arealet kalles også impulsfunksjonens styrke. Hvis vi antar at impulsen kommer ved tidspunkt t₀ og at den har bias B, kan den uttrykkes slik:

   y(t) = Ad(t - t₀) + B

   En (ideell) impulsfunksjon kan selvsagt ikke realiseres fullt ut (pga. den uendelige amplituden), hverken med fysiske komponenter eller i en datamaskin. Av den grunn brukes ikke impuls som testsignal i praktiske eksperimenter, men det er et aktuelt testsignal i teoretisk analyse og i simuleringer. I simuleringer må man bruke en tilnærmet impulsfunksjon, og en slik funksjon kan realiseres som en firkantpuls med "stor" amplitude eller høyde H ved (fra) tidspunkt t₀ og med "liten" varighet dt. Arealet for dette signalet er A = H*dt.

   Oppgave:  Kjør laben. Velg signaltype "Firkantpuls". Observer hvordan signalet avhenger av H (prøv både positive og negative verdier), dt, B og t₀.

    

2. Sprang: Et sprangsignal (eller bare sprang) er gitt ved tidsfunksjonen

   y(t) = US(t - t₀) + B

   der U er spranghøyden eller sprangamplituden, og B er biasen. S(t) er enhetssprangfunksjonen, som har verdi 0 for t < 0 og verdi 1 for t >=0. Således er US(t - t₀) et sprang med høyde U ved tidspunkt t₀.

   Oppgave:  Kjør laben. Velg signaltype "Sprang". Observer hvordan signalet avhenger av U, B og t₀.

    

3. Rampe: Et rampesignal er gitt ved tidsfunksjonen

   y(t) = KR(t - t₀) + B

   der K er rampens stigningstall. B er biasen. R(t) er enhetsrampefunksjonen som er en rampe med stigningstall 1 som starter ved t = 0. Således er KR(t - t₀) en rampe med stigningstall K fra tidspunkt t₀.

   Oppgave:  Kjør laben. Velg signaltype "Rampe". Observer hvordan signalet avhenger av K, B og t₀.

    

4. Sinus: Et sinussignal er gitt ved tidsfunksjonen

   y(t) = Asin(wt) = Asin(2p f t) + B

   hvor A is amplituden, w er frekvensen i enhet rad/s, f er frekvensen i Hertz og B er biasen. Signalets periode er

   T_p = 1/f  [sek]

   Oppgave:  Kjør laben. Velg signaltype "Sinus". 

   1. Observer hvordan signalet avhenger av A, f og B.
   2. Velg én bestemt f-verdi, og sjekk at perioden faktisk er lik 1/f.
      

[KYBSIM] [TechTeach]

Oppdatert 12.9.04. Utviklet av Finn Haugen. E-postadresse: finn@techteach.no.