《信号与系统》实验指导书

《信号与系统》实验指导书

ID:18463860

大小:780.50 KB

页数:21页

时间:2018-09-18

《信号与系统》实验指导书_第1页
《信号与系统》实验指导书_第2页
《信号与系统》实验指导书_第3页
《信号与系统》实验指导书_第4页
《信号与系统》实验指导书_第5页
资源描述:

《《信号与系统》实验指导书》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库

1、《信号与系统》实验指导书张静亚周学礼常熟理工学院物理与电子工程学院2009年2月-21-实验一常用信号的产生及一阶系统的阶跃响应一、实验目的1.了解常用信号的波形和特点。2.了解相应信号的参数。3.熟悉一阶系统的无源和有源模拟电路;4.研究一阶系统时间常数T的变化对系统性能的影响;5.研究一阶系统的零点对系统的响应及频率特性的影响。二、实验设备1.TKSX-1E型信号与系统实验平台2.计算机1台3.TKUSB-1型多功能USB数据采集卡三、实验内容1.学习使用实验系统的函数信号发生器模块,并产生如下信号: (1)正弦信号f1(t),频率

2、为100Hz,幅度为1;正弦信号f2(t),频率为10kHz,幅度为2;(2)方波信号f3(t),周期为1ms,幅度为1;(3)锯齿波信号f4(t),周期为0.1ms,幅度为2.5;2.学会使用虚拟示波器,通过虚拟示波器观察以上四个波形,读取信号的幅度和频率,并用坐标纸上记录信号的波形。3.采用实验系统的数字频率计对以上周期信号进行频率测试,并将测试结果与虚拟示波器的读取值进行比较。4.构建无零点一阶系统(无源、有源),测量系统单位阶跃响应,并用坐标纸上记录信号的波形。5.构建有零点一阶系统(无源、有源),测量系统单位阶跃响应,并用坐标

3、纸上记录信号的波形。-21-四、实验原理1.描述信号的方法有多种,可以是数学表达式(时间的函数),也可以是函数图形(即为信号的波形)。对于各种信号可以分为周期信号和非周期信号;连续信号和离散信号等。2.无零点的一阶系统无零点一阶系统的有源和无源模拟电路图如图1-1的(a)和(b)所示。它们的传递函数均为(a)(b)图1-1无零点一阶系统有源、无源电路图3.有零点的一阶系统(

4、Z

5、<

6、P

7、)图1-2的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图,他们的传递函数为: (a)(b)图1-2有零点(

8、Z

9、<

10、P

11、)一阶系统有源、无源

12、电路图4.有零点的一阶系统(

13、Z

14、>

15、P

16、)图1-3的(a)和(b)分别为有零点一阶系统的有源和无源模拟电路图,他们的传递函数为:-21-(a)(b)图1-3有零点(

17、Z

18、<

19、P

20、)一阶系统有源、无源电路图五、实验步骤(一)常用信号观察1.打开实验系统电源,打开函数信号发生器模块的电源。2.连接多功能USB数据采集卡,打开虚拟示波器应用程序USB2086.EXE。3.在函数信号发生器模块中选择波形,产生实验内容要求的四个信号,通过虚拟示波器观察以上四个波形,读取信号的幅度和频率,并用坐标纸上记录信号的波形。(二)一阶系统的阶跃响应1.利

21、用实验台上相关的单元组成图1-1(a)(或(b))所示的一阶系统模拟电路,系统输出端接示波器其中一通道。2.“阶跃信号发生器”模块的“输出端1”与电路的输入端相连,电路的输出端接示波器另一通道。将“阶跃信号发生器”的输出调到“正输出”,按下“阶跃信号发生器”的按钮,调节“阶跃信号发生器”的可调电位器,使之输出电压幅值为1V。3.观测系统的阶跃响应,并由曲线实测一阶系统的时间常数T。4.将“函数信号发生器”选在“方波”,频率为“f1”,调节幅度电位器和频率电位器使输出信号幅度为1V、频率为20Hz。5.将“函数信号发生器”的输出端接到单元

22、电路的输入端,将示波器接到电路的输出端,观察波形。六、实验报告1.根据实验测量的数据,绘制各个信号的波形图,并写出相应的数学函数表达式。2.根据测得的一阶系统阶跃响应曲线,测出其时间常数;七、实验思考题-21-简述根据一阶系统阶跃响应曲线确定系统的时间常数T的两种常用的方法。实验二系统的零输入、零状态及完全响应一、实验目的1.通过实验,进一步了解系统的零输入响应、零状态响应和完全响应的原理。2.掌握用简单的R-C一阶电路观测零输入响应、零状态响应和完全响应的实验方法。二、实验设备1.TKSX-1E型信号与系统实验平台2.计算机1台3.T

23、KUSB-1型多功能USB数据采集卡三、实验内容1.设计一个能观测零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图(参考图2-1)。2.分别观测该电路的零输入响应、零状态响应和完全响应的动态曲线。四、实验原理1.零输入响应、零状态响应和完全响应的模拟电路如图2-1所示。图2-1零输入响应、零状态响应和完全响应的电路图2.合上图2-1中的开关K1、K3,则由回路可得iR+Uc=E(1)∵i=C,则上式改为(2)-21-对上式取拉氏变换得:RCUC(S)-RCUC(0)+UC(S)=∴,其中(3)式(3)等号右方的第二项为零输入响应,即由初始条件激

24、励下的输出响应;第一项为零状态响应,它描述了初始条件为零(Uc(0)=0)时,电路在输入E=15V作用下的输出响应,显然它们之和为电路的完全响应,图2-2所示的曲线表示这三种的响应过程。 图2-2零输入响应

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文

此文档下载收益归作者所有

当前文档最多预览五页,下载文档查看全文
温馨提示:
1. 部分包含数学公式或PPT动画的文件,查看预览时可能会显示错乱或异常,文件下载后无此问题,请放心下载。
2. 本文档由用户上传,版权归属用户,天天文库负责整理代发布。如果您对本文档版权有争议请及时联系客服。
3. 下载前请仔细阅读文档内容,确认文档内容符合您的需求后进行下载,若出现内容与标题不符可向本站投诉处理。
4. 下载文档时可能由于网络波动等原因无法下载或下载错误,付费完成后未能成功下载的用户请联系客服处理。