信号与系统实验讲义内容8.doc

实验一　数字电子仪器使用 一、实验目的 1、学习使用DDS数字信号发生器，初步掌握常用信号输出的调节方法。 2、学习使用数字存储示波器，初步掌握常用信号参数的观测方法。 二、设备简介 三、实验任务 １、调节DDS信号发生器，使其输出输出3MHz、1.00Vp-p正弦交流信号，并用数字示波器： ①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq； ②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise 。 ２、调节DDS信号发生器，使其输出50ＫＨz、500mVp-p方波信号，并用数字示波器： ①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq； ②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise。 ３、调节DDS信号发生器，使其输出2ＫＨz、2.00Vp-p脉冲信号，并用数字示波器： ①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq ； ②分别自动测量该信号电压占空比为30％和80％时的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise。 ４、调节DDS信号发生器，使其输出100ＫＨz、3.00Vp-p三角波信号，并用数字示波器： ①手动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、频率freq ； ②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise 5、*（选做）调节DDS信号发生器，使其输出１KHz、含有0.2V直流偏置分量的1.00Vp-p正弦波信号，并用数字示波器： ①手动测量该信号电压的最大值Vmax 、频率freq； ②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms、频率freq、周期Prd、上升时间Rise。 6、（选做）**调节DDS信号发生器，使其输出１KHz/1V、10KHz/1V 和１KHz/1V、10KHz/2V正弦调幅波信号，并用数字示波器： ①手动测量该信号电压的最大值Vmax 、频率freq； ②自动测量该信号电压的峰峰值Vp-p、最大值Vmax、最小值Vmin、平均值Vavg、有效值Vrms。 四、仪器设备 DDS数字信号发生器 1台 数字存储示波器 1台 五、报告要求 1、观察到的各个波形分别画在坐标纸上。 2、结合电路元件参数进行分析讨论。 实验二 电路的状态轨迹 一、实验目的 1、观察RLC电路的状轨迹。 2、通过实验提高对状态变量的认识。 二、原理说明 一个动态网络在不同时刻各支路电压、电流都在变化，所处的状态也不相同。在所有uc、ic、uL、iL、uR、iR六种可能的变量中，由于电容器上的储能为，电感中的储能为。所以选电容的电压和电感的电流作为电路的状态变量，了解了电路中uc和iL的变化就可以了解电路状态的变化。 由RLC串联组成的二阶电路，则状态方程： iL(t),uc(t)表示电路在t时刻的状态； 在t=0时，iL(0),uc(0)称为初始状态，它由初始条件给定。假定C、L元件原先没有储能，则iL(0)=0,uc(0)=0，给定了初始条件。就能唯一地确定所有t≥0时，iL(t)和uc(t)之值。 如t由0增加到时，iL(t)，uc(t)将描绘出一条从iL(0),uc(0)起始的曲线，此曲线称为状态空间轨迹，而平面（iL、uc）则称为电路的状态空间。 电路参数不同则状态轨迹也不相同。 当R＞时，——过阻尼情况，非振荡过程； 当R=时，——临界情况； 当R＜时，——欠阻尼情况，振荡过程。 对于欠阻尼状态，衰减振荡角频率和衰减系数可以从响应波形中测量出来，例如在响应i（t）的波形中（图2-2），可利用示波器直接测出，该波形的周期，经换算即得，对于，由于有 图2—1 图2—2 i1m=： i1m= 故 显然，|t2－t1|即为周期Td=，所以In。 由此可见，用示波器测出周期Td和幅值i1m，i2m后，就可以算出的值。 三、实验任务 1、分别取用下列三组数值的R、L、C按图2—3接线，观察iL、uc曲线。 元件 R（） L（mH） C（F） 1 2 3 1K 1K 100 10 30 50 0.2 0.1 0.01 图中，us（t）低频讯号发生器，提供矩形波。R′是取样电阻（要求R ′＜＜R），u R′与i