Логарифмические амплитудно-частотные характеристики. Логарифмическая амплитудная частотная характеристика (ЛАХ)и логарифмическая фазовая частотная характеристика (ЛФХ)

Логарифмическая амплитудная частотная характеристика (ЛАХ)и логарифмическая фазовая частотная характеристика (ЛФХ), представлены на рис.11.

На логарифмической амплитудной частотной характеристике (ЛАХ)по оси абсцисс откладывается частота в логарифмическом масштабе (log(w)). Интервал по оси абсцисс равный одной декаде соответствует изменению частоты в десять раз. Это позволяет удобно отобразить широкий интервал частот. По оси ординат откладывается в логарифмическом масштабе зависимость .L(w) измеряется в децибелах. (20 децибел – усиление в 10 раз, 40 децибел – усиление в 100 раз, -20 децибел – ослабление в 10 раз).

Декада – единица измерения диапазона частот в логарифмическом масштабе, когда верхняя граница диапазона отличается от нижней в 10 раз.

Рис.11

Логарифмические частотные характеристики

На логарифмической фазовой частотной характеристике (ЛФХ) также как и на ЛАХ по оси абсцисс откладывается частота в логарифмическом масштабе (log(w)). По оси ординат откладывается величина сдвига фазы выходного сигнала относительно входного .

Для линейных элементов все эти варианты описания динамических свойств: линейное дифференциальное уравнение, передаточная функция и частотные характеристики являются равноценными и могут пересчитываться из одного вида в другой.

Представление динамических свойств в форме частотных характеристик удобно тем, что кроме расчета они могут быть получены экспериментальным путем в том случае, когда не известно устройство элемента (метод «черного ящика»). Для получения частотных характеристик экспериментальным путем на вход элемента от специального генератора подается синусоидальный входной сигнал

,

а на выходе регистрируется выходной сигнал

Отношение амплитуды выходного сигнала к амплитуде входного сигнала на частоте ω дает точку амплитудно – частотной характеристики

,

а сдвиг по фазе Θ выходного сигнала относительно входного дает точку фазо – частотной характеристики. Проведя ряд экспериментов на различных частотахω, можно построить частотные характеристики исследуемого элемента. При необходимости, полученные частотные характеристики можно представить в форме ЛАХ и ЛФХ.

3) Коэффициент передачи в децибелах.Система обозначений "дБ" удобна для того, чтобы характеризовать коэффициент передачи (усиления или ослабления) узлов K(f), когда выходной сигнал связан с уровнем входного сигнала.
Входной сигнал или усиливается или ослабляется цепью в соответствии с некоторым коэффициентом передачи, представленным в децибелах. Для цепи, ослабляющей сигнал, коэффициент передачи, выраженный в децибелах, будет отрицателен. Для перевода обычных значений коэффициента передачи в логарифмические значения и наоборот можно использовать специальную таблицу.

Использование системы обозначений дБ упрощает расчет мощности в системах связи. В случае последовательного соединения - каскадирования - узлов, можем легко вычислить полный коэффициент усиления (или суммарное затухание) тракта, суммируя значения децибел.

Билет №3.