信号与系统实验箱.doc

使用说明 一、概述 “信号与系统”是电子信息工程、通信工程、无线电技术、自动控制、生物医学电子工程等专业的重要基础课，也是各院校相应专业的主干课程。由于这门课程系统性、理论性很强，为此非常有必要开设实验课程，使学生通过实验课巩固和加深对基础理论和基本概念的理解，培养学生分析问题和解决问题的能力；同时使抽象的概念和理论形象化、具体化，从而提高学生的学习兴趣。 信号与系统实验箱是在多年开设的信号与系统实验的基础上，经过不断改进研制成功的。利用该实验箱可进行阶跃响应与冲激响应的时域分析；信号频谱的分析与研究；信号的分解和合成的分析与实验；抽样定理和信号恢复分析与研究；连续时间系统的模拟；二阶网络状态轨迹显示等内容的学习与研究。实验箱使学生既可以方便测试，观察信号的时域特性，又可以观察测试信号的频域特性；把信号源和各滤波器组合在一起，既可以把信号分解，又可以把信号合成，从而加深学生对信号频谱的理解。 实验箱所设计的抽样定理、系统模拟等实验内容采用自由布线的方法来实现，具有开放性和设计性，可以激发学生创新思维。它对于学习信号与系统、通信原理、数字信号处理等课程起到很好的帮助作用。 通过本实验课程学习要求达到下列目标： 　1．巩固和加深所学的理论知识。 2．掌握万用电表、晶体管毫伏表、直流稳压电源、函数信号发生器、示波器等常用电表和电子仪器的使用方法及测量技术。 3．培养选择实验方法、整理实验数据、绘制曲线、分析实验结果、撰写实验报告的能力。 4．培养严肃认真的工作作风、实事求是的科学态度和爱护公物的优良品德。 二、主要功能介绍 1．函数信号发生器 波形种类： 正弦波、方波、三角波、锯齿波 频率范围：1Hz—250KHz I：1Hz—30Hz II：30Hz—1KHz III：1KHz—40KHz IV：40K1Hz—250KHz 2．数显频率计 测频范围：0Hz—500KHz ； 3．数显交流电压表 0—20V，测量频率范围：1MHz 4．扫频信号源 扫频范围：1Hz—250KHz 5．电源 AC 220V±10% DC ±12V、±5V 采用自恢复保险丝 6．体积：450×330×130 (mm) 7．重量：2.5kg 三、实验项目介绍： 1、阶跃响应与冲激响应 2、滤波器（有源、无源） 3、锯齿波信号的分解 4、方波信号的分解 5、锯齿波信号的合成 6、方波信号的合成 7、相位、幅度对信号合成的影响 8、抽样定理与信号恢复 9、连续时间系统的模拟 10、二阶网络状态轨迹 11、非线性系统的浑沌现象 12、信号频谱的测量（1型） 13、正弦交流电路中RLC元件的基本特性和谐振电路谐振特性的研究（1型） 14、RC移相电路和补偿分压电路的设计与测试（1型） 15、高阶巴特沃思滤波器（3型） 四、工作原理： 信号与系统实验箱由信号源、带通滤波器（5个）、相位调整电路、幅度调整电路、加法器以及振荡器、开关电源等有关电路所组成。 信号分解与合成原理图 2、抽样定理原理图 五、布局介绍 六、使用方法 信号发生器（见图2） S401：波段选择开关 S402：信号输出与扫频输出开关 S402 1-2 扫频输出；S402 2-3 信号输出 S403：波形选择开关：“Sin”正弦波，“TRI”三角波，“SQU”方波 TP401：信号输出 SG401：扫频输出 W401：信号幅度调节 W402：方波占空比调节 六、使用方法 1、信号发生器（见图0-15） S401：波段选择开关 S402：信号输出与扫频输出开关 S402 1-2 扫频输出；S402 2-3 信号输出 S403：波形选择开关：“Sin”正弦波，“TRI”三角波，“SQU”方波 TP401：信号输出 SG401：扫频输出 W401：信号幅度调节 W402：方波占空比调节 W403：信号频率调节 W404：扫频扫速调节 频率计（见图0-15） 被测信号接入SG402，即可自动测量被测信号频率（单位默认Hz）。 电压表（见图0-15） S404：量程选择开关，分别为2V、20V二档，S404 1-2为2V，S404 2-3为20V。被测信号接入SG403，即可自动测量被测信号的有效值。 七、稳压电源原理图 八、常用集成电路管脚图 1、LM7812、LM7805 2、LM324低功耗四运算放大器 3、OP07单运放 4、4066模