《信号系统实验指导书.docVIP

西 南 大 学 《 目　录 基本电子测量仪表的工作原理与信号系统实验箱简介……………………………………4 实验一 　信号波形的观察与测试……………………………………………………10 实验二 　信号的频域分析……………………………………………………………11 实验三 　信号合成……………………………………………………………………14 实验四 　无源滤波器与有源滤波器…………………………………………………15 实验五 　信号通过线性系统…………………………………………………………19 实验六 　基本运算单元………………………………………………………………22 实验七 　信号的抽样及恢复…………………………………………………………25 实验八 　连续时间系统模拟…………………………………………………………28 基本电子测量仪表的工作原理与信号系统实验箱简介 1-l示波器的操作与使用 示波器是一种主要用来观察电信号波形的电子测试仪器，按用途来分，有超低频示波器，超高速示波器，有单踪示波器，也有双踪和多踪示波器；有由电子枪与示波管组成的模拟式示波器，也有由高速采样电路与液晶屏组成的数字式存储示波器。我们只要熟悉并掌握其中一两种示波器的使用方法，对于其它形式的示波器，通过阅读使用说明书或通过操作演示，也不难掌握其操作要领。 在示波器的使用过程中，应当注意示波器的技术指标与使用条件: l．DC直流藕合 2．AC交流藕合 3．灵敏度 4．输入阻抗 5．标准信号 6．实际测量 (1) 测量方波的峰-峰值Vpp (2) 测量正弦波的Vpp和有效值Vrms (3) 测量正弦信号蜂-峰值周期 基本要求：能熟练调节面板旋钮，稳定显示被测信号的波形，并能估算被测信号 的幅度与周期。 1-2 IST-B智能信号测试仪介绍与使用 IST-B智能信号测试仪是一种综合性基础电子测量仪表，又是一种通用型电子实验平台。它具有信号产生、信号检测、信号分析、模拟训练、直流电源五大功能模块，26种功能。 一、信号产生模块。既能够产生周期信号，如:正弦信号、方波信号、三角波、TTL波形等，也能产生随机信号 ，如:白噪声；还能产生带载信息的调频波、调相波等。 二、信号检测模块。能对电子信号的基本参数，如:幅度与频率进行定量测量。还能对被测网络进行扫频测量。 三、信号分析模块。能在一定范围内对电子信号的频谱、失真度进行定量分析。 四、模拟训练模块。作为一个电子实验平台，能完成信号的采样、存储、信号合成、一阶系统电路过渡过程模拟以及数据通信训练等电子实验项目。 五、直流电源。能输出四路直流电源，其中+5V，输出电流3A；-5V，-12V，输出电流为 1A；0-l2V可调电源输出电流为1A。 IST-B智能信号测试仪继承了传统电子测量仪表的优点，又体现了未来电子测量仪表数字化、智能化、集成化和模块化的发展方向。多种功能既能象传统仪表那样单个使用，更便于由计算机控制，组成完备的电子信号产生与测试系统，高质量、高效率地完成电子工程研究和电子实验任务。 1-3 IST-B智能信号测试仪的信号产生模块工作原理 该模块由高频信号产生、低频信号产生、特殊波形产生三部分电路组成。 1、高频信号产生电路，能产生300Hz-40Hz的正弦信号，还能产生高频调幅信号和高频调频信号。 其主要工作原理如图1-1所示: 参考频率 输出 去CPU 图1-1 高频信号产生系统框图 2、低频信号产生电路，其工作范围为lOHz-300KHz，能够产生正弦波、方波、三角波，幅度和频率全数控，其主要工作原理见图1-2: 图1-2低频信号产生系统框图 3、特殊波形产生电路。能够产生PSK、FSK、脉宽波、噪声、特殊波形等信号。其工作原理如图1-3： 图1-3 特殊波形产生系统框图 CPU按一定时序读取内存中存好的特殊波形的数值，通过数模转换电路及后续平滑滤波电路，生成所需信号。 1-4信号检测模块工作原理 1、电压检测部分工作原理 通常一个电信号的幅度测量是由毫伏表来完成，毫伏表测得值为信号的有效值，毫伏表的工作方式有两种，一种为放大检波式，另一种为检波放大式。放大检波式能够测量小信号，但频响较窄，只能进行低频测量。而检波