信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)指導(dǎo)書(shū)-在線瀏覽
2025-06-20 18:43本頁(yè)面
【正文】 ，應(yīng)妥為接地。? 實(shí)驗(yàn)一 一階電路時(shí)域響應(yīng)的測(cè)試? 實(shí)驗(yàn)二 非正弦周期信號(hào)的分解與合成? 實(shí)驗(yàn)三 無(wú)源與有源濾波器? 實(shí)驗(yàn)四 信號(hào)的采樣與恢復(fù)? 實(shí)驗(yàn)五 二階網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)軌跡的觀測(cè)信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)一 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 2實(shí)驗(yàn)類型：驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)要求：必做 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?? 2. 掌握用簡(jiǎn)單的 RC一階電路觀測(cè)零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的實(shí)驗(yàn)方法。圖 11 零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的電路圖信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 2. 合上圖 11中的開(kāi)關(guān) K1， 則由回路可得? iR+Uc＝ E (1)? ∵ i ＝ C ， 則上式改為? (2)? 對(duì) 上式取拉式 變換 得： ? 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? ， 其中? （ 3）? 式 (3)等號(hào)右方的第二 項(xiàng)為 零 輸 入響 應(yīng)，即由初始條件激勵(lì)下的 輸 出響 應(yīng) ；第一 項(xiàng)為 零狀 態(tài) 響 應(yīng) ，它描述了初始條件為 零 （ Uc（ 0） =0） 時(shí) ， 電 路在 輸 入E=15V作用下的 輸 出響 應(yīng) ， 顯 然它 們 之和 為電 路的完全響 應(yīng) ， 圖 12所示的曲線 表示 這 三種的響 應(yīng)過(guò) 程。信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容 ? 、零狀態(tài)響應(yīng)和完全響應(yīng)的動(dòng)態(tài)曲線。? 1.? 2.信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 3.然后連接K K2， 使 5V電源向電容充電，待充電完畢后，將短路帽連接 K1， 使 15V電源向電容充電，用示波器觀測(cè) Uc（t） 的完全響應(yīng)。? 1. TKSSD型 信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱? 2. 雙蹤低頻慢掃描示波器 1臺(tái)信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)六、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求? 采用集中授課形式信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)七、實(shí)驗(yàn)思考題 ? 系統(tǒng)零輸入響應(yīng)的穩(wěn)定性與零狀態(tài)響應(yīng)的穩(wěn)定性是不是相同？ 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)八、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ? 1) Uc（ 0） =0， 輸入 Ui＝ 15V。? 2. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)，分別畫(huà)出該電路在零輸入響應(yīng)、零狀態(tài)響應(yīng)、完全響應(yīng)下的響應(yīng)曲線。信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)二 非正弦周期信號(hào)的分解與合成 ? 1. 用同時(shí)分析法觀測(cè) 50Hz非正弦周期信號(hào)的頻譜，并與其傅里葉級(jí)數(shù)各項(xiàng)的頻率與系數(shù)作比較。? 3. 掌握信號(hào)的分解與合成的實(shí)現(xiàn)方法。? 1. 任何電信號(hào)都是由各種不同頻率、幅值和初相的正弦波迭加而成的。而非周期信號(hào)包含了從零到無(wú)窮大的所有頻率成份，每一頻率成份的幅值相對(duì)大小是不同的。從每一帶通濾波器的輸出端可以用示波器觀察到相應(yīng)頻率的正弦波。信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 2. 實(shí)驗(yàn)裝置的結(jié)構(gòu)圖 ? 圖 2－ 1中 LPF為低通濾波器，可分解出非正弦周期信號(hào)的直流分量。 ? 1. 調(diào)節(jié)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器，使其輸出 50Hz的方波信號(hào)，并將其接至信號(hào)分解實(shí)驗(yàn)?zāi)K的輸入端，再細(xì)調(diào)函數(shù)信號(hào)發(fā)生器的輸出頻率，使該模塊的基波 50Hz成分BPF的輸出幅度為最大。? 3. 將方波分解所得的基波、三次諧波分別接至加法器的相應(yīng)輸入端，觀測(cè)加法器的輸出波形，并記錄。? 5. 分別將 50Hz正弦半波、全波、矩形波和三角波的輸出信號(hào)接至 50Hz電信號(hào)分解與合成模塊的輸入端，觀測(cè)基波及各次諧波的頻率和幅度，并記錄。 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)五、實(shí)驗(yàn)報(bào)告 ? 2. 將所得的基波和三次諧波及其合成波形一同繪制在同一坐標(biāo)紙上。 ? 采用集中授課形式 ? 1. TKSSD型 信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱? 2. 雙蹤示波器 1臺(tái) 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)八、實(shí)驗(yàn)思考題? 1. 什么樣的周期性函數(shù)沒(méi)有直流分量和余弦項(xiàng)。 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)實(shí)驗(yàn)三 信號(hào)的采樣與恢復(fù) 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?? 2. 掌握信號(hào)采樣與恢復(fù)的原理。 ? 1. 離散時(shí)間信號(hào)可以從離散信號(hào)源獲得，也可以從連續(xù)時(shí)間信號(hào) 經(jīng) 采樣而獲得。 S（ t） 是一組周期性窄脈沖。平移的頻率等于采樣頻率 fs及其諧波頻率 2fs、 3fs 當(dāng)采樣后的信號(hào)是周期性窄脈沖時(shí)，平移后的信號(hào)頻率的幅度按（ Sinx） /x規(guī)律衰減。信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 2. 采樣信號(hào)在一定條件下可以恢復(fù)原來(lái)的信號(hào)，只要用一截止頻率等于原信號(hào)頻譜中最高頻率 fn的低通濾波器，濾去信號(hào)中所有的高頻分量，就得到只包含原信號(hào)頻譜的全部?jī)?nèi)容，即低通濾波器的輸出為恢復(fù)后的原信號(hào)。 Fmin=2B為最低采樣頻率。在實(shí)際使用時(shí)，一般取 fs=（ 5－ 10） B倍。信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? 4. 用下面的框 圖 表示 對(duì)連續(xù) 信號(hào)的采 樣 和對(duì) 采 樣 信號(hào)的恢復(fù) 過(guò) 程， 實(shí)驗(yàn)時(shí) ，除 選 用足 夠 高的采 樣頻 率外， 還 常采用前置低通 濾波器來(lái)防止信號(hào) 頻譜 的 過(guò)寬 而造成采 樣 后信號(hào) 頻譜 的混迭。? 1. 研究正弦信號(hào)和三角波信號(hào)被采樣的過(guò)程以及采樣后的離散化信號(hào)恢復(fù)為連續(xù)信號(hào)的波形。 ? 1. 連接一采樣信號(hào)（方波）發(fā)生器、采樣器、低通濾波器組成的采樣與恢復(fù)電路（可參考本實(shí)驗(yàn)箱的 “ 信號(hào)的采樣與恢復(fù) ” 實(shí)驗(yàn)單元）。? 3. 改變輸入信號(hào)的頻率，再觀察采樣輸出信號(hào)以及通過(guò)低通濾波器后的恢復(fù)信號(hào)。信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)五、實(shí)驗(yàn)組織運(yùn)行要求 ? 1. 根據(jù)實(shí)驗(yàn)測(cè)量所得數(shù)據(jù)，繪制各類濾波器的幅頻特性曲線。? 2. 比較分析各類無(wú)源和有源濾器的濾波特性。信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)六、實(shí)驗(yàn)設(shè)備 ? 1. 繪制原始的連續(xù)信號(hào)、采樣后信號(hào)以及采樣信號(hào)恢復(fù)為原始信號(hào)的波形。 ? 實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)： 2? 實(shí)驗(yàn)類型：綜合? 實(shí)驗(yàn)要求：必做 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?? 2. 分析和對(duì)比無(wú)源和有源濾波器的濾波特性。 ? 1. 濾波器是對(duì)輸入信號(hào)的頻率具有選擇性的一個(gè)二端口網(wǎng)絡(luò)，它允許某些頻率（通常是某個(gè)頻率范圍）的信號(hào)通過(guò)，而其它頻率的信號(hào)幅值均要受到衰減或抑制。? 根據(jù)幅頻特性所表示的通過(guò)或阻止信號(hào)頻率范圍的不同，濾波器可分為低通濾波器（LPF）、 高通濾波器（ HPF）、 帶通濾波器（BPF）、 和帶阻濾波器（ BEF） 四種。 ? 2. 四種濾波器的傳遞函數(shù)和實(shí)驗(yàn)?zāi)M電路如圖 42所示：? (a)無(wú)源低通濾波器 (b)有源低通濾波器? 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)驗(yàn)教學(xué)? (c) 無(wú)源高通濾波器 (d)有源高通濾波器 ： 式 中 A(ω) 為濾波器的幅頻特性，為濾波器的相頻特性。 ? 1. 測(cè)試無(wú)源和有源 LPF(低通濾波器 )的幅頻特性。? 3. 測(cè)試無(wú)源和有源 BPF(帶通濾波器 )的幅頻特性。 信號(hào)與系統(tǒng) 實(shí)
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