信号与系统——系统特性试验

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1、实验四信号鸟索傥实验1.系统特性试验1・1实验目的(DT解线性与非线性系统的特点。⑵了解稳定与不稳定系统的特点。1.2实验步骤和结果(1)线性与非线性系统：a.在扩展单元连接电路，使波形发生器产生一路正弦波信号作为fl(t),其小fl(t)的频率为500Hz、幅值为lVo将此信号接入电路的IN端,用示波器测量OUT端输出的Y1(t)并记录在下表中的幅值。b.使波形发牛器产生一路正弦波信号作为f2(t),其中f2(t)的频率为500Hz、幅值为1.2Vo将此信号接入电路的IN端，用示波器测MOUT端输

2、出的Y2(t)并记录在下表屮的幅值。c.使波形发生器产生一路正弦波信号作为f3(t),满足f3(t)=1.5fl(t)+2f2(t),所以f3(t)的频率为500Hz、幅值为3.9V。将此信号接入电路的IN端，用示波器测量OUT端输出的Y3(t)并记录在卜-表屮的幅值。Y1(t)幅值(测量值)Y2(t)幅值(测量值)1.5Yl(t)+2Y2(t)幅值(计算值)Y3(t)幅值(测量值)1.897V2.282V7.8V7.692Vd・若Y3(t)=1.5Y1(t)+2Y2(t),可判断该系统是线性系统。

3、根据上面表格的记录,可得出该系统是线性系统的结论。e.改变该电路，按上述步骤重新测量。最终会发现Y3(t)的波形出现削顶现彖，不满足Y3(t)=1.5Y1(t)+2Y2(t)。可判断该系统是非线性系统。

4、T1-T2

5、■0.9ms

6、V1.V2

7、-1897v1JIT1.T2

8、=106657Hz•ULftft「1AftjiAftAiH.LL1.'11\tIIflT7lIlli11111yV1ll111/1fIIvJIU・V••■••••1••vvv9丁CH1Iv/tS图一线性系统波形(a)图二非

9、线性系统波形（e）（2）稳定与不稳定系统：在稳定系统单元，将直流信号的开关选择阶跃档，调节电位器，使阶跃信号的幅值为3VO将肓流信号源的输出接入该单元的IN端，作为系统的激励。（2.1）用示波器测量OUT端。调节电位器Rp,使系统在每次阶跃信号的激励下响应不发散，此吋系统为稳定系统。测量此吋的Rp值，并打理论值比较。理论值测量值Rp(KQ)Rp>23.3K59.39K500ms4&CH12v/t§图三系统稳定波形（2.2）重新调节电位器Rp,使系统响应逐渐发散，此时系统为临界状态。测量此时电位器的值

10、，与理论值进行比较。理论值测量值Rp(KQ)Rp=23.3K18.71K图四系统临界稳定波形(2.3)重新调节电位器Rp,使系统响应逐渐发散，此时系统为不稳定状态。测量此时电位器的值，与理论值进行比较。理论值测量值Rp(KQ)Rp<23.3K9.492K(T1.T2I・469ms

11、V1-V2

12、■2564v1

13、.2133HzT:200ms/格CH1:5v/t§图五系统不稳定波形1.3•总结通过该实验，我们了解了线性少非线性系统与及稳定少非稳定系统的特点.我们得到了线性系统激励与响应的关系,

14、即若f3(t)=fl(t)+f2(t),那么Y3(t)=Yl(t)+Y2(t)。非线性系统则不满足这种关系。模拟稳定与不稳定系统，我们知道了稳定系统的响应是不发散的，而不稳定系统的响应是发散的。