实验阶连续系统的模拟.docVIP

实验四 二阶连续系统的模拟 一 实验目的 1 了解利用运放构成的基本模拟单元。 2 掌握连续系统的模拟方法。 3 根据系统的零极点理论，研究二阶连续系统的高通、带通和低通特性。 二 实验原理 运算放大器是一种高增益的直耦放大器。它有两个信号输入端，一个信号输入端，其中“+”表示同相输入端，“—”表示反相输入端，如图4.1所示。在理论分析时，可视其输入阻抗Ri为∞，开环增益Go为∞。这样，运放在线性应用时,Vp=Vn，这就是所谓“虚短接”特性。 在运放闭环应用中，加上不同的反馈网络，可实现不同的运算功能。本实验用到加减法电路和反向积分电路。加减法电路如图4.2所示。可推导出Vo如下： 由式可见，Vo为V1，V2，V3的有权加减结果。其有权加减框如图4.3所示。 反向积分器电路如图4.4所示，根据“虚短接”特征和正相输入端电位为地电位，Vn=Vp=0，称反向输入端具有“虚地”特性，运放没有电流流进。V推导如下： 由上式可知，Vo为Vi的反向积分，其S域框图如图4. 5所示。 图4.5 积分器S域框图 一个简单的二阶连续系统框图如图4.6所示，Vh（S），Vb（S）和Vl（S）分别 是系统的高通、带通和低通输出端。高通、带通和低通的传递函数分别为： 任何系统只要具有和上三式相似的传递函数，都可以由图4.6所示系统来模拟。 本实验所用的二阶连续系统电原理图如图4.7所示。 图 4.7 二阶连续系统电原理图 三实验仪器和设备四 实验内容及步骤五实验报告要求六 思考题