信号与系统实验指导书

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1、信号与系统实验指导书目录第一章功能模块操作说明1实验一函数信号发生器1实验二数字式交流毫伏表6实验三频率计8实验四扫频源10实验五常用信号分类与观察13第二章线性系统综合性实验17实验一零输入响应零状态响应17实验二信号分解与合成19实验三开关电容滤波器24实验四信号的采样与恢复27实验五无失真传输系统31实验六模拟滤波器分析34实验七二阶网络函数的模拟42实验八二阶系统的特性测量47实验九二阶网络状态轨迹的分析52实验十非线性系统混沌实验57实验十一AM振幅调制与解调60实验十二FDM频分复用传输系统66实验十三卷积（Convolve）算法实验70实验十四IIR滤波器算法实验76实

2、验十五FIR滤波器算法实验85实验十六FFT算法实验94第三章线性系统综合设计性实验100实验一一阶、二阶系统的幅频特性测试100实验二系统稳定性分析106实验三系统极点对系统频响的影响110实验四系统相平面的分析114实验五模拟滤波器的设计117附录121参考书目136-138-信号与系统实验指导书第一章功能模块操作说明实验一函数信号发生器一、实验目的1、了解函数信号发生器的操作方法。2、了解单片多功能集成电路函数信号发生器的功能及特点。3、熟悉信号与系统实验箱信号产生的方法。二、实验内容1、用示波器观察输出的三种波形。2、改变波形的频率、幅值、占空比、观察三种波形的变化,了解其中

3、的一些极限值。三、预备知识阅读原理说明部分有关MAX038的资料，熟悉管脚的排列及其功能。四、实验仪器1、20M双踪示波器一台。2、信号与系统实验箱一台。五、实验原理1、MAX038的原理MAX038是单片精密函数信号产生器,它用±5V电源工作，基本的振荡器是一个交变地以恒流向电容器充电和放电的驰张振荡器,同时产生一个三角波和矩形波。通过改变COSC引脚的外接电容和流入IIN引脚的充放电电流的大小来控制输出信号频率,频率范围为0.1Hz～20MHz。流入IIN的电流由加到FADJ和DADJ引脚上的电压来调制,通过此两引脚可用外接电压信号调整频率和占空比。MAX038内部有一个正弦波形

4、成电路把振荡器的三角波转变成一个具有等幅的低失真的正弦波。三角波、正弦波和矩形波输入一个多路器。两根地址线A0和A1从这三个波形中选出一个,从OUT引脚输出2V(峰锋值)振幅的信号。三角波又被送到产生高速矩形波的比较器(由SYNC引脚输出)，它可以用于其它振荡器,SYNC电路具有单独的电源引线因而可被禁止。另外,PDI、PDO引脚分别是相位检波器的输入和输出端,本信号源没有使用。-138-信号与系统实验指导书图1-1-1MAX038的内部结构2、MAX038的管脚图及管脚功能图1-1-2MAX038的管脚图-138-信号与系统实验指导书引脚名称功能1REF2.50V的门限参考电压2，

5、6，9，11，18GND地3A0波形选择输入端（TTL/CMOS兼容）4A1波形选择输入端（TTL/CMOS兼容）5COSC外接振荡电容端7DADJ占空比调节端8FADJ频率调节端10IIN振荡频率控制器的电流输入端12PDO相位比较器输出端（如果不用，应接地）13PDI相位比较器输入端（如果不用，应接地）14SYNC同步输出端（TTL/CMOS兼容输出，允许内部和外部振荡器同步。如果不用，应悬空）15DGND数字接地16D数字电压＋5V电源端，如果没有用到SYNC应悬空17＋5V电源输入端19OUT正弦波，三角波，方波输出端20－5V电源输入端表1-1-1MAX038的引脚功能3、

6、实验电路如图1-1-3所示：-138-信号与系统实验指导书图1-1-3MAX038实验电原理图六、实验步骤1、接上电源线，按下船形开关、电源开关及该模块电源开关S1201、S1202，使其“输出”为方波，通过调整“占空比调节”电位器，使方波的占空比达到50%（当MAX038的第7脚DADJ电压为0V时，方波的占空比为50%）。(注：“波形选择”开关K1201和K1202用于选择“方波”、“三角波”、“正弦波”，当K1201和K1202拨到左边时，输出方波，当K1201拨到右边且K1202拨到左边时，输出三角波；当K1201和K1202拨到右边时，输出正弦波。而“JD1～JD5”的各个

7、跳线用于选择不同的频段；另外“频率调节”的电位器可调节频率，“幅度调节”的电位器可调节幅度)2、保持方波的占空比为50%不变，“波形选择”开关选择“正弦波”，观察波形。3、改变外接电容C的值(这里通过“JD1～JD5”的跳线选择不同的频段)，观测输出波形，并比较外接电容所测得的波形之间有何差异，可得出何结论？4、调节电位器“占空比调节”，分别观测三种输出波形（波形选择上面已介绍），有何结论？（如影响方波的占空比，那么对正弦波和三角波有何影响呢？）5、调节“