【正文】 度的衰減，使響應各頻率分量的相對幅度產(chǎn)生變化，引起幅度失真。熟悉信號無失真系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特性，掌握按試驗原理或頻率響應要求設計無失真系統(tǒng)或電路的方法。 零輸入響應與輸入激勵無關，其過程只和電路結(jié)構(gòu)有關，只要電路結(jié)構(gòu) 自身是穩(wěn)定的，零輸入響應就是穩(wěn)定的；零狀態(tài)響應只與輸入激勵有關，與起始儲能無關 ，在不同的輸入信號下，電路會表征出不同的響應 ， 所以零狀態(tài)響應的穩(wěn)定性不僅和電路結(jié)構(gòu)有關，還與輸入的信號有關。 由圖可看出，零狀態(tài)、零輸入、全響應都是指數(shù)規(guī)律增長或衰減。 圖 25 完全響應曲線 五、結(jié)果分析與討論 實驗所 測 波形與理論 波形 較為 一致 ，基本符合預期。 7 圖 24 零狀態(tài)響應曲線 2．閉合開關 S1，斷開 S2， S3，電容充電到 15V 后，斷開開關 S1，閉合 S3,電容放電，得到零輸入響應曲線。 S1 和 S2 的閉合 /斷開來設置電路工作狀態(tài)（零輸入 /零狀態(tài) /完全） ， 用示波器觀察輸出（電容電壓）的 零輸入響應 、 零狀態(tài)響應 和 完全響應 ，記錄波形和當前響應時的各開關的狀態(tài)。 二． 總體方案設計 (實驗教程 P29－ 30，下同 ) 一階系統(tǒng)的零輸入響應，零狀態(tài)響應及完全響應的簡單實驗電路如圖所示。 1 2020 級 《信號與控制綜合實驗》課程 實 驗 報 告 (基本實驗一 :信號與系統(tǒng)基本實驗 ) 姓 名 張豐偉 學 號 U202020871 專業(yè)班號 1004 同組者 彭永晶 學 號 U202020868 專業(yè)班號 1004 指導教師 李開成 日 期 實驗成績 評 閱 人 電氣學科大類 2 實驗評分表 基本實驗 實驗編號名稱 /內(nèi)容 實驗分值 評 分 零輸入、零狀態(tài)及完全響應 5 信號的無失真?zhèn)鬏? 5 設計性實驗 實驗名稱 /內(nèi)容 實驗分值 評 分 無源與有源濾波器 10 低通、高通、帶通、帶阻濾波器變換 10 信號的采樣與恢復 15 調(diào)制與解調(diào)實驗 15 創(chuàng)新性實驗 實驗名稱 /內(nèi)容 實驗分值 評 分 信號的產(chǎn)生、收集、處理、變換和基于MATLAB 的分析 0~40 教師評價意見 總 分 3 目 錄 正文 實驗一：零輸入、零狀態(tài)及完全響應 …………………………… 6 實驗任務與目的 ……………………………………… 6 總體方案設計 ……………………………………… 6 方案實現(xiàn)和具體設計 ………………………………… 6 實驗設計與實驗結(jié)果 ………………………………… 6 結(jié)果分析與討論 ……………………………………… 7 實驗二：信號的無失真?zhèn)鬏?……………………………………… 8 實驗任務與目的 ………………… …………………… 8 總體方案設計 ………………………………………… 8 方案實現(xiàn)和具體設計 ………………………………… 8 實驗設計與實驗結(jié)果 ………………………………… 8 結(jié)果分析與討論 ……………………………………… 11 實驗三：無源與有源濾波器 ……………………………………… 11 實驗任務與目的 ……………………………………… 11 總體方案設計 ………………… ……………………… 11 方案實現(xiàn)和具體設計 ………………………………… 12 實驗設計與實驗結(jié)果 ………………………………… 12 結(jié)果分析與討論 ……………………………………… 15 實驗四： LPF、 HPF、 BPF、 BEF 間的變換 ………………………… 16 實驗任務與目的 ………………………………… …… 16 4 總體方案設計 ………………………………………… 16 方案實現(xiàn)和 具體設計 ………………………………… 16 實驗設計與實驗結(jié)果 ………………………………… 16 結(jié)果分析與討論 ……………………………………… 18 實驗五：信號的采樣與恢復實驗 ………………………………… 18 實驗任務與目的 ……………………………………… 18 總體方案設計 ………………………………………… 18 方案實現(xiàn)和具體設計 ………………………………… 19 實驗設計與實 驗結(jié)果 ……………………………… 19 結(jié)果分析與討論 ……………………………………… 24 實驗六：調(diào)制與解調(diào)實驗 ………………………………………… 24 實驗任務與目的 ……………………………………… 24 總體方案設計 ………………………………………… 24 方案實現(xiàn)和具體設計 ………………………………… 25 實驗設計與實驗結(jié)果 ………………………………… 26 結(jié)果分析 與討論 ……………………………………… 27 實驗七： 方波信號的產(chǎn)生、分解、合成及轉(zhuǎn)化 ……………… 28 實驗任務與目的 ……………………………………… 28 總體方案設計 ………………………………………… 28 方案實現(xiàn)和具體設計 ………………………………… 29 實驗設計與實驗結(jié)果 ………………………………… 29 結(jié)果分析與討論 ……………………………………… 33 5 實驗結(jié)論 ……………………………… …………………………… 33 心得與自我評價 …………………………………………………… 34 參考文獻 …………………………………………………………… 35 6 圖 22 零輸入響應、零狀態(tài)響應和完全響應曲線 其中： ① 零輸入響應 ② 零狀態(tài)響應 ③ 完全響應 實驗一 零輸入、零狀態(tài)及完全響應 一、實驗任務和目標 學習掌握 零輸入響應、零狀態(tài)響應和完全響應 的原理，設計一個 能觀測 三者的電路圖 ， 用示波器觀測 該電路的零輸入響應、零狀態(tài)響應和完全響應的動態(tài)曲線 ，同時提高設計實驗電路的能力。 合上 S1，由電路可得11 )()( EtUdt tdUCR cc ?? ，則 RCtoRCtc eUeEtU ?? ??? )0()1()( 1 三．方案實現(xiàn)和具體設計（ P30） 、實驗電路板和函數(shù)發(fā)生器， 接通各部分電源。 四、實驗設計與實驗結(jié)果 1．閉合 S1，斷開 S2， S3， 電容充電，得到零狀態(tài)響應曲線。 圖 23 零輸入響