主頁(yè) > 技術(shù)文章 > 階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)--信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱 2021-12-09

階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)--信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱

一、實(shí)驗(yàn)?zāi)康?/strong>
1.觀察和測(cè)量RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的波形和有關(guān)參數(shù)，并研究其電路元件參數(shù)變化對(duì)響應(yīng)狀態(tài)的影響；
2.掌握有關(guān)信號(hào)時(shí)域的測(cè)量方法。
二、實(shí)驗(yàn)原理說(shuō)明
實(shí)驗(yàn)如圖1-1所示為RLC串聯(lián)電路的階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的電路連接圖，圖1-1（a）為階躍響應(yīng)電路連接示意圖；圖1-1（b）為沖激響應(yīng)電路連接示意圖。

圖1-1（a）階躍響應(yīng)電路連接示意圖

圖1-1（b）沖激響應(yīng)電路連接示意圖
其響應(yīng)有以下三種狀態(tài)：
（1）當(dāng)電阻R＞2 時(shí)，稱過(guò)阻尼狀態(tài)；
（2）當(dāng)電阻R＞2 時(shí)，稱臨界狀態(tài)；
（3）當(dāng)電阻R＞2 時(shí)，稱欠阻尼狀態(tài)。
沖激信號(hào)是階躍信號(hào)的導(dǎo)數(shù)，所以對(duì)線性時(shí)不變電路沖激響應(yīng)也是階躍響應(yīng)的導(dǎo)數(shù)。為了便于用示波器觀察響應(yīng)波形，實(shí)驗(yàn)中采用周期方波代替階躍信號(hào)。而采用周期方波通過(guò)微分電路后得到的尖頂脈沖代替沖激信號(hào)。
三、實(shí)驗(yàn)內(nèi)容
1.階躍響應(yīng)波形觀察與參數(shù)測(cè)量
設(shè)激勵(lì)信號(hào)為方波，其幅度為1.5V（峰值），頻率為500Hz。
實(shí)驗(yàn)電路連接圖如圖1-1（a）所示。
①連接函數(shù)發(fā)生器 H701 與 P103。
②調(diào)整激勵(lì)信號(hào)源為方波（將SW703、SW702設(shè)置于“方波”位置），調(diào)節(jié)頻率旋鈕，使f=500Hz，調(diào)節(jié)幅度旋鈕，使信號(hào)幅度為1.5V。（注意：實(shí)驗(yàn)中，在調(diào)整函數(shù)發(fā)生器的輸出信號(hào)的參數(shù)時(shí)，需連接上負(fù)載后調(diào)節(jié)。）
③示波器CH1接于TP104，調(diào)整10K電位器，使電路分別工作于欠阻尼、臨界和過(guò)阻尼三種狀態(tài)，并將實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)填入表格1-1中。
④TP103為輸入信號(hào)波形的測(cè)量點(diǎn)，可把示波器的CH2接于TP103上，便于波形比較。
表1-1

注：描繪波形，要使三種狀態(tài)的X軸坐標(biāo)（掃描時(shí)間）一致。
2.沖激響應(yīng)的波形觀察
沖激信號(hào)是由階躍信號(hào)經(jīng)過(guò)微分電路而得到。
實(shí)驗(yàn)電路如圖1-1（b）所示。
①將信號(hào)輸入H701接于P101。（頻率與幅度不變）；
②將示波器的CH1接于TP102，觀察經(jīng)微分后的響應(yīng)波形（等效為沖激激勵(lì)信號(hào)）；
③連接P102與P103；
④將示波器的CH2接于TP104，調(diào)整10K電位器，使電路分別工作于欠阻尼、臨界和過(guò)阻尼三種狀態(tài)下；
⑤觀察TP104端三種狀態(tài)下的輸出波形，并填于1-2中。
表1-2

表中的激勵(lì)波形為在測(cè)量點(diǎn)TP102觀測(cè)到的波形（沖激激勵(lì)信號(hào)）。
四、實(shí)驗(yàn)報(bào)告要求
1.描繪同樣時(shí)間軸階躍響應(yīng)與沖激響應(yīng)的輸入、輸出電壓波形時(shí)，要標(biāo)明信號(hào)幅度A、周期T、方波脈寬T1以及微分電路的τ值。
2.分析實(shí)驗(yàn)結(jié)果，說(shuō)明電路參數(shù)變化對(duì)狀態(tài)的影響。
五、實(shí)驗(yàn)設(shè)備
1.雙蹤示波器1臺(tái)
2.信號(hào)與系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)箱1臺(tái)

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